第二章 中国风洞群 高速低速的丰碑 1 研究试验首先得有试验设备,这是最基本的常识。可是时间的紧迫性甚至到了 忽视这一基本常识的程度。气动基地的创业者们刚到四川安县不久,还没来得及安 稳营扎稳寨,规划中的一座座风洞设备,有的有了图纸,有的连图纸还没有,甚至 连想象中是什么样子都还不清楚,可是任务紧跟着已经来了。这一时期,我国的歼 击系列飞机、火箭、导弹等一大批武器型号相继上马,各型号单位纷纷提出研究试 验任务。 首先找来的是空军和几家飞机制造厂。空军的同志说话一点也不客气,他们问: “你们知道我们的试飞员是怎么试飞的吗?”怎么能不知道呢?苏联的飞机,人家 只给一个大概的飞行数据,关键数据保密。对飞机的性能,诸如能飞多高,攻角多 大,最大安全边界等等只能靠试飞员冒着性命去摸索。苏联专家给试飞员上课,一 看有非试飞员进课堂,就讲闲话,讲苏联空军在二次大战中的英雄业绩,像上政治 课。苏联专家讲课不用课本也不用讲义,一次从口袋里摸出一张卡片。飞行的数据 有时和提供的理论数据差别很大,向专家请教,专家总是耸耸肩膀,双手一摊。有 什么办法呢?谁让飞机不是你自己制造的? 飞机制造的同志讲话客气,可话说出来简直像刀子割人:“咱们这么大个国家 没有自己的飞机,连毛主席、周总理的座机都是斯大林送的,毛主席能坐舒服?国 庆阅兵,天安门上飞的也是人家的飞机!建国初毛主席就发出了要建立一支强大空 军的号召。没有飞机何以谈空军?怎么强大?……” 最后飞机制造厂的同志又拿出一串数据,都是我们自行研制飞机急需要解决的 间题。在此之前,飞机制造厂的很多试验要拿到苏联去做。一个试验、一个数据都 得花大量外汇,一架飞机又何止是几次试验几个数据能够解决问题?在国外,一架 飞机从设计到生产出来,正常的吹风试验大约在5万次左右,得花多少钱?仅此一项 也足以使我们望而却步了。可要想有自己的飞机,就得研究就得试验,就必须要在 风洞里吹风!可我们没有风洞,花钱找上门去求着人家做试验。 可是花了钱并不解决问题。试验人家给你做,但风洞却不让你进。数据出来, 一手交钱,一手交货,纯粹是买卖关系,至于数据是怎么出来的,对不对,能不能 用,一概和人家没关系。所以花钱做试验,只能是知其然而不知其所以然。花钱买 窝囊,花钱找气受。客观地讲,这也不能全怪人家,作为航空业基础的空气动力学, 从一开始就和军事紧紧地连在一起,甚至和一个民族的命运息息相关。在这一领域 从来就没有科学不分国界这一说法,有的只是相互封锁,相互壁垒,相互竞争,连 买卖也不可能公平。即使法国和美国这样的空间伙伴国家,共同研究的课题,法国 人到美国去做风洞试验,也同样被拒之于风洞之外,得到的试验结果同样是知其然 而不知其所以然。 更残酷的现实是,在飞机制造厂找到安县的气动基地时,连花钱做试验也早已 不可能了。 紧跟着找来的是导弹研究单位。当时,一些型号单位送来任务书,派人常住在 山沟里等着。我们的人耐心向人家解释,说是建的设备大,不是一两天能建成的事。 可型号单位的同志讲:“我们就在这儿等。不管你们建不建得成,我们也得提任务, 因为我们的试验只有你们将来的设备才能做。”说到后来,型号单位的人也急了: “没有风洞,我们只能做实弹试验。你们知不知道,试验一发××导弹要花多少钱? 可试验一次我们还拿不到多少数据!” 型号单位的人还经常讲故事,讲他们因为做不成风洞试验,导弹的环境试验常 常要到最热的西双版纳去做,到最冷的长白山去做,到气压最低的唐古拉山口去做。 在唐古拉山口,一个女工程师追一张被风吹走的数据卡片,追着追着倒在地下就再 也没起来;又讲他们的导弹射程开始只有几十公里,几百公里,可精度还上不去; 还讲哪次试验张爱萍将军去了,哪次试验连聂老总也去了…… 再讲,气动人不敢听了。人家的意思哪能听不出来?很长一段时间,气动人害 怕有人提到风洞二字,害怕见到型号单位的人,害怕听到飞机、导弹、火箭和卫星 这些词,他们就像背了一身的债务,感到火烧眉毛,心急如焚…… 2 1970年3月28日,4米×3米低速风洞就是在这种紧迫的情况下破土动工了。 我国的整个航空研究系统,对这座大型风洞早已是引颈翘望,早在1964年就列 为重点建造的全国五座低速风洞之一,设计工作也在1965年就基本完成,但由于种 种原因而被拖延下来。这期间,我国用于航空研究的低速风洞,只有哈军工和北大 两座刚刚投入使用,但这两座风洞更多的是只能满足于教学和理论研究。远远不能 满足型号研究的要求。因此建造生产性主力风洞成了整个航空研究的当务之急。 就是在这样的背景下,4米×3米低速风洞上马了。风洞的地址选择在辕门坝的 一座山脚下,距苏包河只有几十米,河滩连着山脚。严格地讲,风洞设备的基础一 半是劈出的山坡。一半是用石头垫起来的河滩。从1968年初低速所定点辕门坝,到 1970年初4米×3米风洞开始破土动工,其间整整两年的时间全部用于通电、通水和 修建道路及平整场地。用今天的眼光来看,在当时那样紧迫的情况下,这两年时间 未免花得太冤枉了。然而,正是那两年的“冤枉”,我们今天看到的是一个奇迹, 一个神话:整个所区方圆几百亩,无论是科研生产设施,还是生活设施,都是在过 去的河滩上拔地而起。河滩垫高了几米、十几米,河岸朝前推进了几百米,填进河 滩的石头能堆起一座山。现在所区给人的真实印象,就是建在山上。山上的灌木蔓 延下来,和整个所区连成一片,浑然一体,已没有一点河滩的痕迹了。那两年,每 一个科技人员都成了“愚公”,用他们搞设计的手,搞计算的手,挖土方搬石头, 移山造地,为他们未来的“风洞”做最坚固的奠基…… 4米×3米低速风洞有两个值得骄傲的地方:一个是高速度,一个是高质量。建 设之初遇到的最大难题也正是这两个问题。 首先是时间。 尽管时间紧迫,根据当时的形势,恨不能在一夜之间风洞就能建成投入运行, 可是建设这样一座大型风洞设备。技术复杂,没有经验。因此,当4米×3米低速风 洞动工时,谁也没有把握要用多长时间才能建成。这座风洞在航空研究中的特殊作 用,决定了对它必须慎之又慎。科研方面的任务书,在所有公文形式中,历来用词 简洁而严谨,可是上级对这座风洞设备下达的建设任务书,在时间上却没敢做严格 的规定,用了“力争在较短时间内建成,以适应航空研究之急需”这样的语句。从 上到下,其指导思想都非常明确:“争取时间,一次成功;确保性能,力争先进; 节约投资,使用经济。”其核心思想是确保性能,一次成功。 除了对风洞本身所持的慎重态度之外,还有其它一些因素使风洞建设的时间难 以把握,诸如设备的加工、运输等等。1970年是一个特殊时代,当时,他们呕心沥 血设计的图纸,很难找到加工的工厂“,常常只能图上谈兵,望图兴叹;急需的设 备,买到了却远不到,运输的专列不得不让位于满世界串连的红卫兵…… 因此,有人估计,4米×3米风洞建成至少得三至五年。根据当时各方面的情况 分析,这估计是非常乐观的。从当时正在建设以及后来其它风洞设备的建设时间看, 三至五年建成也算是高速度了。 另一个问题是质量。 毫无疑问,这比时间更重要。如果说时间还有弹性,还不能把握的话,质量却 要铁板钉钉,必须把握。在此之前,其它单位曾建造过一座同样大小的风洞,由于 基础设计和建设不当,造成洞体断裂而报废。前车之鉴,是教训也是经验,但同时 也是阴影和压力。 面对时间和质量的双重压力,4×3风洞却如在弦之箭,不得不发。川西北的春 天是阴雨季节,3月18日破土动工那天,却是一个难得的晴天,但人们依旧一整天没 有见到太阳。奠基仪式也是隆重的动员大会,山坡上、河岸上、以及临时工棚的墙 壁上到处是标语,到处是红旗,前来会战的民工使劲擂响大鼓,口号声此起彼伏, 人们的情绪高昂极了。那一刻只有四个词组没被锣鼓声所淹没,至今它仍在当年那 些创业者的耳际如鼓如浪。有两个词组现在可以省略了,因为它本来就是科学之外 的东西,它只是一个背景,被称作那个时代的最强音,也许从一开始就注定了要被 省略的命运。 另外的两个词组就是:时间,质量。 它们才是4×3风洞永远的骄傲。 3 4×3低速风洞破土动工之前,李实伟被任命为风洞建设组组长。任命是口头形 式,不具有任何官职上的意义。李实伟只享受责任。过于简单的任命,并不意味建 设组长这一岗位的无足轻重,更不意味着把谁放在这一岗位上都行。恰恰相反,正 因为无官无职而又责任重大,挑选一个合适的人举足轻重。 李实伟为人朴实忠厚,忠厚到最初的同事,最初的下级在长达几十年的时间里, 和他朝夕相处却能永远敬重他,而且相处越久敬重越深。他的忠厚是一种力量,是 凝聚力,干头万绪的4×3风洞需要把所有人的力量、所有人的智慧凝聚在一起。 李实伟正直。他的朴实忠厚是一种自然的升华,本身就是一种原则。因此从没 人把他的朴实忠厚视为软弱可欺。这种原则表现在生活中是道德,在工作中是强烈 的责任感。这是挑选李实伟作建设组组长的重要因素之一。 4×3风洞的建设,是当时整个航空研究中众人瞩目的大事,成功了,不仅成在 当时,成在气动基地,可以说更是功在未来,功在整个航空研究。失败了,后果将 恰恰相反。如果仅就个人的功利的角度来看,尤其是在那种政治高于一切的特殊环 境下建设组组长一职可谓非常微妙。位卑而责大,进是成而无“功”,退则没有什 么退路,败就意味着身败名裂。而李实伟恰恰就是这样一例形象:什么时候都像一 枚过河的卒子,善于默默无闻,习惯于埋头苦干,远名利而重责任,不给自己留后 路。看来让他干那个小组长是最合适不过了。 当然。最重要的一条是,李实伟对4×3米风洞的熟悉。在任命他为建设组组长 之前,他已和4×3风洞打了整整五年交道。有人说,风洞建设的难处和最大困难不 在设计、不在技术,而在于设备的订货、采购和加工及运输。其中尤其是非标准设 备的加工部分。这样说未免有些片面,但也确实有它的道理。因为设计工作、技术 工作毕竟有规律可循,可以攻关、可以熬夜,可以靠刻苦靠勤奋去战胜困难,而外 出加工、订货,跑运输,靠这些就未必能行。得用嘴皮子磨人,得像“孙子”一样 求人…… 李实伟从1965年8月,就开始为4×3风洞的非标准设备加工到处奔波。1966年初 设备开始运往四川安县,他的家也随之前往,但他呆在四川的时间却少得可怜。当 时设备的加工在全国各地,几家主要加工厂在兰州、保定、哈尔滨、上海和北京。 开始遇到的困难,还只是技术上的难题,很多设备精度高,技术复杂,承担任务的 厂家达不到标准。那时候李实伟的嘴皮子还没磨出来,但他的泡劲大。说是和人家 商量商量,但商量的结果往往是一边倒,按照厂家的意思,你的方案略改一改,标 准降低一点,我再提高一点,双方一凑合就行了。可李实伟寸步不让,没一点讨价 还价的余地。僵持不下的情况也有,李实伟自有他的办法,先把书记厂长放在一边, 悄悄地跑到车间去摸情况,和技术人员打交道,鼓动技术人员想办法。搞技术的人 有共同点,讨论来讨论去,提高标准的方法出来了,再去找书记厂长下任务。 另一种情况是,厂里的设备和技术水平根本达不到完成任务的要求。李实伟只 好强人所难,要求人家改造设备,而自己的标准却一丝一毫不让步。改造设备需要 钱,厂里没有,李实伟甚至帮着人家去跑钱。钱跑来还不行,他又帮着去跑人,有 一次竟然跑到哈尔滨把一个老教授请到保定的厂家来解决问题,连厂家也感动了。 任务完成后,厂里的技术水平提高了一大截,反过来厂里又感谢李实伟。 还有一种情况是,有些非标准加工部件,需要特种设备来加工,厂家要么没有, 要么就得改造原来的设备。可人家的设备是配套的,是生产线,你的非标加工就那 么一两件,买个新设备总不能就为你那点东西,然后闲起来?即使改造设备也有同 样的问题、厂家当然不愿意。遇到这种情况,李实伟也有一招,拿着红头文件,拿 着03办事处的证明,找主管厂家的领导部门,找省市驻军的领导出来帮着走走后门, 甚至直接找到省市的领导。这样一来,往往是任务硬性压到厂家,李实伟在厂里只 好忍气吞声,陪着笑脸去解释。 1967年之后,李实伟和其他外出跑加工的技术人员才真正遇到了难题。红头文 件、03办事处的证明都失去了尚方宝剑的作用,厂里的造反派不理那一套。 1968年,李实伟到兰州一家工从一加工设备时,厂革委会负责人一见面,第一 句话就充满怨气和不解:“难道你们那儿不抓革命?” 李实伟没法正面回答这话。心里有火也不敢朝外发,怕搞僵关系加工设备的事 就一点希望也没有了。他对那位负责人解释:“我们是三线工程,毛主席说:‘三 线建设不搞好,我睡不好觉。’我们是为了让毛主席睡好觉!” 厂革委会负责人倒也找不出更大的理由来反驳了,把李实伟打发到车间去。李 实伟过去多次来这个厂,情况比较熟悉。可下到车间一看,生产处于半停产状态, 技术人员有的正在受批判,有的呆在家里当逍遥派;技术比较过硬的一些老师傅也 不见了。厂里已把任务下到车间,车间拖来拖去不想接,即使接了十有八九也会搞 砸。 李实伟半辈子没于过给人送礼的事,这不是因为经济困难,也不仅是知识分子 要顾面子,其实跑加工到处求人,脸面早就顾不上了,而是他觉得不管送礼出于何 种原因,都是不光彩不地道的事,正人君子不屑以为。可这一次他不得不自掏腰包 给人送礼,而且是真心实意。有一个老工人,被称为厂里技术上的八大金刚之一, 李实伟第一次到家里去请,大道理小道理什么都讲了,老工人什么不说,只看着李 实伟摇头。第二次去第三次去还是摇头。李实伟明白老师傅的苦衷,干了白干倒是 小事,没准会干出一身的麻烦。再去时老师傅“病了”,李实伟一打听,老师傅的 身体的确不好,得过肝炎。以他忠厚的本性,真不忍心再打扰老师傅了,可设备怎 么办?图纸、材料扔在厂里走人?他只好买上水果、买上烟去“看望”老师傅。 这一次李实伟什么也不说了。能说的该说的都说了,连不该说的,不合时宜的 牢骚也当着老师傅发过。嘴不说话,可眼睛在说。李实伟一双眼睛红得吓人,还流 眼泪。本来他的眼睛就有毛病,好几天睡不着觉,又熬又急,这时眼睛的老毛病又 犯了。倒是老师傅这回忍不住说话了,依旧对李实伟摇摇头,然后说: “走吧,到车间去。” 李实伟就这样把需要的技术人员、老师傅一个个请出来了。老师傅们工作时, 他站在一边打下手,兜里还揣一包好烟,过一会给老师傅点一根。这道工序完了, 他再去请下一个人。一个多月,设备加工出来,他的眼病也好了,可他不放心那些 技术人员和老师傅们,怕他走之后人家有麻烦,一咬牙,买面锦旗送给厂革委会。 李实伟把加工好的设备,装箱装车,眼看着专列走了才踏踏实实离开兰州,又 跑到北京的另一家工厂去。可过了很久,单位发来电报,又打电话,发出的货没有 收到。李实伟这一下吓坏了,又赶快跑到兰州,从兰州站,一个车站一个车站朝后 查。查到天水,看到装有设备的那节车厢孤零零地停在那儿。李实伟又心疼又气愤, 看着设备眼泪汪汪的。车厢又上路时,他坐在设备上一起押车,一路风风雨雨,从 大西北到大西南。车到终点站绵阳时,一脸煤灰人们都认不出他了。听说设备被找 了回来,所领导乔泽担心设备在天水站遭到损坏,亲自到车站去查看。可一看到李 实伟,看到他满脸乌黑却咧着嘴露出几颗白牙齿,乔泽不问也不看了,知道设备肯 定没有问题。只是盯着李实伟那张脸和一双眼睛,心疼得不得了,感慨说:“真是 难为你们了,像燕子衔泥一样一点一点把东西搞回来。” 从此,有了一条规矩,无论春夏秋冬,外出加工设备的运输都亲自押车。 所领导也有了一条规矩,凡押运设备的人回来,都亲自到车站去接。 李实伟他们的确像燕子一样,衔泥筑巢。对从事气动力研究试验的人,风洞不 就是他们的巢么!燕子还有落脚的时候,还讲究个冬南春北,而李实伟他们一年四 季马不停蹄。还有的家庭,夫妻两个都在外跑设备加工。丈夫回来,妻子走了,妻 子回来丈夫又走了。 有这样一个故事:夫妻两个一南一北外出跑加工,一走半年,竟然同一天回到 所里。夫妻俩高兴得直喊太巧了!太巧了!一看闹钟,早停了,锈得连发条也上不 动,丈夫动手修钟,妻子动手做饭。正吃着饭,机关的同志送来电报,加工设备的 厂家让火速前去。临走之前,丈夫还想把闹钟修好,妻子说:“算了,修好了下次 回来还不是锈?你快赶车去吧!” 李实伟由于常年在外,爱人吕志莉和其他女同志合住集体宿舍。李实伟也有自 己的集体宿舍。每次回来,要么是吕志莉的那些伙伴们出去走一走,要么是李实伟 宿舍的战友出去溜达溜达,留点空隙顶多够两人说说话,常常使夫妻两人又感动又 别扭。 有一次,李实伟回来后像过去一样先找领导汇报工作。可和过去不一样的是, 乔泽这一次不在办公室听他汇报,先是在走廊,后来在马路上,走去走来,工作汇 报完了,乔泽才把他领到办公室,指着两张并在一起的办公桌对李实伟说:“这几 天你就和爱人在这儿住吧。”李实伟把头摇得像拨浪鼓一样。出差在外,常住澡堂 子,在闹哄哄的火车站他也睡过,领导的办公室他不是不敢睡。可专门腾出来让他 和妻子住,他还真有点不好意思。乔泽好像早料到会这样,已派通信员把李实伟的 铺盖卷抱过来了。李实伟一咬牙,住就住吧。可和吕志莉一说,吕志莉脸红得半天 下不去,死活不同意。最后李实伟好说歹说,又怕乔泽再找上门来做工作,夫妻俩 捱到晚上机关加班的人都走了,才悄悄地进到办公室去。 这短暂的相聚、短暂的幸福对李实伟实在太宝贵了。几天后的半夜,他又起程 前往哈尔滨去。半夜走是为了赶车,翻山越岭抄近路,刚好天亮赶到绵阳的火车站。 半夜送丈夫走时,吕志莉问什么时候回来,李实伟摇摇头想说不知道,可最后还是 说:“事情一办好我就回来!”其实吕志莉也知道自己问得多余,可就是忍不住要 问。李实伟说的是实话也是废话,可是得这样说。每次走都这样问,这样答,成了 他们每次短暂相聚后的一个不断重复的固定语言。 李实伟是一个严谨的人,可说这话时他只能用模糊的概念来代替他的严谨。李 实伟严谨到能把一厚本列车时刻表全背下来,在哪个站换几次车,开车时间他都背 得滚瓜烂熟,常常是从这个车跳下来又跳上另一列车。但在很长一段时间里,他的 这种严谨却毫无用处,甚至起到副作用。比如:当他买好车票,准时赶到车站时, 火车竟然满载红卫兵提前开走了。当然更多的时候是晚点,无休止晚点。 有一次到哈尔滨他竟走了半个多月。8月中旬从北京启程,北京天热,他穿着凉 鞋、衬衣上车,9月初到哈尔滨已经开始下雪。他是好不容易扒上火车的,车厢的货 架上都坐满了人,连厕所里也挤了好几个人。开始有女同志上厕所,他还不好意思, 拼命往外挤,挤到门口又被推回去,连女同志也发火了:“你是顾命还是顾脸?不 会把眼睛闭上!”即使在厕所里,也只有他一只脚站的地方。到哈尔滨时脚肿得连 凉鞋都快脱不掉了,在雪天里抱着膀子一拐一拐地走路…… 到1969年初,李实伟他们总算把4×3风洞除试验段外的所有非标准设备,全部 运回来了。在外奔波了几年的加工设备人员们也全部回来了。乔泽向他们深深地鞠 了躬,还是那句话:“你们像燕子衔泥……” 几十个人第一次那么齐全地站在一起,看着那些他们“衔”回来的设备,却忍 不住有些心酸:我们是来搞气动研究气动试验的呀,我们的心血和智慧难道不更应 该酒在风洞里么? 这就是历史。气动基地的老一代创业者们可能自己也说不清,他们到底是建造 风洞设备的专家,还是应用风洞设备从事空气动力学研究试验的学者了。从科学的 角度看,这应该是两个不同领域,从气动基地的责任性质看,他们应该属于后者。 但毫无疑问,历史在不得不混淆他们责任的同时,实际上是赋予了他们一笔巨大的 财富。他们对风洞设备有着特殊的情感,有着了如指掌的理解,能够得心应手地操 作,而使他们在研究试验工作中具有了独特的优势。这一优势使国外的同行以及气 动基地的后来者们,既羡慕又望尘莫及。 4 4×3风洞破土动工之前,最主要最关键的设备之一试验段还没有着落。原计划 在外加工,因为试验段运输超宽,宝成铁路的隧道无法通过,这一难题一直无法解 决。 没有办法,最后只好把任务交给气动基地自己的“721”工厂。任务虽然落实了, 但心却紧跟着悬起来,从领导到技术人员都捏着一把汗。工厂的工人师傅们接受任 务后,群情激昂,磨拳擦掌准备大干一场。但冷静下来一想,却乐观不起来。摆在 他们面前的有两个难题。 首先是技术。试验段是整个风洞设备的核心部位,技术复杂,加工难度大,精 度高,成功与否关系到整个风洞的成败。而当时的工厂组建不久,技术力量薄弱; 其次是没有承担大型设备加工的能力。试验段组装起来重达几十吨、宽大到铁路也 无法运输的程度。当时的工厂主要是承担试验模型、试验天平等小型设备的加工, 车间的厂房是几间低矮的平房,连试验段也容纳不下。加工大型设备需要一套相应 的加工设备,而工厂连一台可承载得起试验段的起吊设备也没有。在此之前,风洞 建设组曾派出技术人员到全国各地有名的重型机械厂家考察、协调、求援,希望技 术人员和设备一起到现场来进行加工。有能力承担这一任务的不少,愿意接受任务 的也有,但一提到人和设备要进山沟,就没有一家工厂愿意了…… 接受任务后,“721”工厂很快拿出了加工方案,同时在一块空地上搭起露天工 棚作为加工设备的车间,起吊设备彻头彻尾的中国特色:应用杠杆原理搭成的十字 架,一边压石头,另一边吊起一块一块的试验段钢块。作为砝码的石头,是在场的 技术人员一块一块慢慢加上去的,开始是几吨重,后来是十几吨、几十吨。一个个 搬得气喘吁吁、汗流侠背。那副杠杆还可勉强称得上是一种古老的智慧。可杠杆的 两边却使人怎么也不好把它们联系在~起了。一边是最原始的,是苦力,吊起的另 一边却是属于最现代的高科技,除了中国的知识分子,世界上恐怕没有哪个国家的 科学家能把这两者完美地结合到一起了。 最后的结果是完美的,试验段的加工质量完全达到了设计的要求。 可是新的问题又出现了。由于设计图纸的差错,试验段下壁一个直径2.4米转盘 的圆孔比下转盘直径小了5个毫米。转盘是在兰州加工的,而且已经运回来,重新加 工、由于特殊材料和时间都不允许也不可能,唯一的办法是把加工的试验段圆孔再 扩足5毫米。而对这样一个庞然大物,需要的工具是大型特种车床,不仅“721”工 厂没有,一联系连四川的两家重机厂也没有。 一帮技术人员围着那个2.4米的圆孔走来走去,脑子都琢磨怎么去掉那该死的5 毫米。甚至有人想到用挫刀挫。这办法不是不可以,但要挫到圆盘和盘孔天衣无缝 的精确度,简直是不可能。 说简单是太简单了,无非是2.4米再去5毫米。要是有一台大型特种车床,一个 学徒工几分钟的事。难就难在赤手空拳没有那玩意。一帮技术人员憋了半天,最后 想出一句话: “活人还能让尿憋死!” 这最朴素的真理点燃了一束最古老的智慧的火花。建设组负责试验段加工的焦 安昌想出来一个土办法,土得他还没说出来自己先笑了。 接着焦安昌把自己的想法说出来,大伙一听也都笑起来,觉得这“驴推磨”的 办法确实可行。 按照焦安昌的设计,他们利用一台小型吊车的底座和转盘为圆心,把刀架安装 在上面,由一人坐在转盘上进刀,其余的人则推着圆盘转。焦安昌的办法好是好, 但把一帮人害惨了,几毫米厚的钢板可不是石磨。人转的速度慢吃力大,还不敢用 猛劲,怕车坏了。圆盘直径小,几圈下来人就晕了。几班人轮着推,整整一天一夜, 圆孔达到了技术要求,一帮人长出一口气,脸上一点血色都没有了,还龇牙咧嘴地 笑,笑着笑着歪倒在地上,半天起夫还分不清东西南北…… 4×3风洞的内壁结构,采用的是一种不同干国外的设计方法、国外同类型的风 洞内壁多是采用高质量钢板以及其它价格昂贵的材料。我们的4×3风洞用的是水磨 石。原因很简单,首先是经济。当然也不排除技术的因素。至少在60年代,我们的 设计人员对像4×3这样大型风洞的内壁使用钢板不敢奢望,而国外对我们使用混凝 土水磨石,则在多年以后表示出不可想象、不可理解。 一位美国的风洞设计专家,在对4×3风洞进行一番考察后,首先有了上述表示, 后来发现水磨石的风洞内壁竟然有许多优点是他们不具备的。比如:经久耐用、抗 震性能好等等,进而对中国设计人员的“智慧”表示出钦佩,赞扬的话既真诚而又 不失幽默: “你们的风洞很有内秀。” 听到这话,我们的风洞设计人员感到好笑,真有点有苦说不出的味道。即使那 些优点是真的,也只能算是“歪打正着”吧,现在知道水磨石好了,你美国人用用 试试? “有钱钱吃亏,没钱人吃亏。”这道理恐怕不是有钱人总结出来的!如果美国 专家知道中国的同行为了省几个钱而怎样在亏自己苦自己,恐怕就不会那样幽默了。 4×3风洞的内壁有近万米的水磨石层面,其中4000米不能用磨石机,要靠手工 磨。参加当时会战的除了我们的科技人员,还有部队、有民工。科技人员那时候只 好把科技藏起来,和民工同吃同住,当民工头,担任民工营的排长、连长、营长和 指导员、教导员,领着民工日夜在施工现场干。风洞内壁施工时正值严冬季节,前 来参加会战的工程兵主动请缨,把最艰巨的那4000米任务全部接受下来,一人手握 一块水沙轮,200多官兵整整磨了两个月。磨壁顶时,凉水从衣袖灌进去,从裤腿流 出来。有的战士检查磨得平不平,怕磨破的手感觉不出,伸出舌头去舔…… 4×3风洞怎能不内秀,不坚实?! 4×3风洞内壁所选用的材料,是世界上最便宜也是最珍贵的。至今,风洞内壁 的水磨石层面,依然完好如初,平如静水,光可照人。那200多官兵的名字却没有一 个留下来,气动人只牢记着他们叫老“358”部队。在气动人心中,在4×3风洞的历 史上,这是一个永远不会磨灭的名字。 还有当地的几百名民工,他们在冬天光着脚丫,穿着单裤,用背篓背来了整个 风洞所用的全部沙石。当年的那些民工们,恐怕到今天也不理解“风洞”二字的含 义,不清楚他们当年的劳动有什么样的意义。但可以肯定,他们的子孙后代会理解, 会清楚,并会为他们感到自豪。 4×3风洞的另一个核心设备是塔式六分量天平,它是主要测力设备,必须通过 它将试验模型安装支撑在风洞中,并可按试验需要任意改变和固定模型在气流中的 各种试验姿态,分解和测量气流对模型产生的力和力矩六个气动力分量,从而获得 风洞试验的数据。简言之,如果把与风洞相关的所有设备看作是一个整体,那么风 洞还只是一个躯体,天平则是跃动的脉搏,是网络风洞与模型的神经。好比一台计 算机,风洞是硬件,天平是它最重要的软件之一。 蒋进荣便是这一软件的主要设计人和负责人。 在“天平”以外的世界,没人知道蒋进荣这名字,但在我国低速风洞天平研究 这一特殊领域却尽人皆知。在我国生产性风洞建设初期成立的低速风洞天平组里, 他就是主要成员和负责人之一。后来他带领天平组辗转南北,始终战斗在设计科研 第一线,先后为我国最大的七座生产性低速风洞设计研制了各种类型的天平和校准 设备,在天平的设计、研制、调试、校准等几十项设计研制任务中做了大量卓有成 效的工作,取得了重要成果。许多成果处于国内领先地位,填补了国内空白,得以 广泛推广应用…… 早在1965年4×3风洞的设计之初,蒋进荣就开始了对塔式 六分量天平的艰苦攻关。在此之前,由于我国整个风洞技术落后,其天平也比 较简单,只能测三分量、四分量,基本上无法满足型号试验的要求。塔式六分量天 平的设计由于没有借鉴、没有资料,更由于其本身的复杂性,涉及到空气动力学、 数学、机械物理等等,设计研究工作只能亦步亦趋,循序渐进。1965年初到1966年 初,由于三线建设已经开始,蒋进荣和课题组由一线退二线再到三线,辗转于北京、 洛阳等地,总算完成了设计工作,并很快落实了加工制造的工厂。 然而,天平却和其它设备不同,从设计到完成加工,甚至在风洞里安装就位之 后,可以说也只是完成了整个工作的一半,大量的更艰苦、更细致也更复杂的是现 场的调试校准工作。很多问题只能在调试校准时发现,也只能在调试校准的过程中 来解决。 调整天平塔心时,他们遇到了难以想象的困难:要正确推导公式建立方程,又 要从九个矩阵方程中正确选择其中有效的六个方程联立求解。如果选择不对,塔心 就调不出来。失败的先例已经有,国内曾有一台类似的天平,就因调试校准不了而 一直无法使用。 这一难题所涉及的应该说是纯粹的知识,纯粹的科学和技术了。但在当时,由 于落后,由于条件的限制,蒋进荣、张家骥以及风洞建设组的朱玉娥、上官云信等 十多人组成的天平校准组,在艰苦的脑力劳动的同时,不得不付出沉重的体力劳动。 九个矩阵方程的数据量,无疑是个天文数字,为了找准其中的六个,他们多次分析, 不断摸索,经过一次次加载——解方程——调整斜吊线——再加载——再解方程…… 加载是人工,每天搬砝码几万公斤,整整搬了40天。当时正是夏天,多数人还水土 不服,本来患有腹泻的毛病,加上劳累,一轮几万公斤的加载之后,满身虚汗,甚 至虚脱晕倒。求解方程的工具是计算尺和一台飞鱼牌手摇计算器。同样,也摇了整 整40天。多少次反复循环他们已记不清了,只记得一天就好几次。 40天之后,天平校准了。是智慧的结晶科学的结晶,也是沉重的苦力换来的报 酬。 在中国人的概念里,天平就是秤。塔式六分量天平这杆自重达20多吨的秤,首 先称出的是气动人一代创业者的份量…… 至此,4×3低速风洞全面竣工落成。从破土动工到建成仅用了卫年2个月,创造 了风洞建设史上的奇迹。 1971年6月16日至7月15日,4×3低速风洞接受了历时一个月严格的考核检查, 其气流温升、紊流度、能量比、落差系数、静压梯度、静压随动压变化和流向动压 场等关键项目,经测试表明,其流场品质达到了国内低速风洞的最高水平。 其后,应用国外的权威标模进行吹风试验,进一步比较鉴定,试验结果再次证 明,4×3低速风洞流场品质上乘,测量设备稳定可靠,试验数据精确。 一个高速度完成的高质量。 一座以高速建造的低速风洞的丰碑! 1971年9月,4×3低速风洞首次承担了我国某轰炸机型的吹风试验任务。之后, 试验任务应接不暇,而成为我国低速领域真正的生产性主力风洞。 悲壮奠基的辉煌 1 出于航空研究的迫切需要,中国于1965年提出了建造一座大型低速风洞的计划。 按照当时的构想,设计为直径7米回流式低速风洞。经过充分比较论证,最后确定为 开路式、串列闭口双试验段,其第一试验段为16米×12米,第二试验段为8米×6米。 以第二试验段为标准,按通俗的概念理解,它是4×3风洞的一倍。对于刚刚起步而 又举步维艰的中国航空研究来说,这是一个惊人之举,它显示出中国人渴望在这一 领域一展身手的雄心和要迎头赶上世界水平的宏大抱负。 时至今日,8×6低速风洞,仍然雄居亚洲之首,但它的意义并不在于这种比较。 从1971年动工建造,到1977年竣工建成,用了7年时间,如果从1965年的论证设计开 始,到1983年全面通过国家验收,是18年。其风雨坎坷浓缩了一代气动人悲壮的历 史。为这座风洞,气动人付出了太多的代价,作出了太大的牺牲,如果仅仅是作为 一种象征和别人进行比较,那就失去了它应有的价值。 对于风洞研究中一些基本常识的必要了解,也许有助于我们对8×6这座大型风 洞的意义有一个全面的认识和更深层次的理解。 2 说到底,风洞设备只是一个工具,一个用于研究的基础。以低速风洞而言,把 风洞试验中获得的成果应用到飞机上,最初仅限于从小型飞机模型上获得数据,然 后将获得的数据按比例放大。但是,不久人们便意识到无论多么精确的计算,也不 能完全解决其间的误差。模型的大小取决于风洞尺寸的大小,小型风洞中的模型往 往很像孩子的玩具,这样,模型上任何一点微小的差错,哪怕是无意间留下的一点 细如发丝的痕迹,到了飞机上就有可能差之千里。再如风洞洞壁、支撑模型的支架 等带来的干扰,也长期困扰着研究试验人员,解决的办法只能依靠经验和按照一定 的估值来进行修正。毫无疑问,从较大的模型上所获得的数据,更精确,更接近真 实的需要。而大模型首先需要有大尺寸的风洞。 另一方面,飞机的发展,如提高速度,机动性能,越来越多的外挂物,以及直 升机、水上飞机、两栖飞机等新型机种的出现,带来的许多复杂的气动力问题,小 型和常规风洞已经无法解决,唯一的办法是求助于大型和特种风洞。 在这方面,德国人创造了两个世界第一,分别于1908年和1917年建造了世界上 第一座回流式风洞和大型风洞,为其航空科学的发展奠定了坚实基础。尽管两次世 界大战,德国都是以战败而告终,但有一个不可否认的事实是,德国人在战争中显 示出的强大空军力量是无与伦比的。 美国在战争中从战败的德国人那里获得了宝贵的经验,在风洞的建造上体现出 他们宏大的气魄,于1927年建造了一座直径为20英尺可做整机试验的大型风洞。19 31年再次建造了一座更大的全尺寸风洞,像后来的“沃特”等战斗机,不再是做模 型试验,而是把整个飞机安装在风洞中进行研究。 前苏联更是不甘落后,早于十月革命胜利的第二年,建造了自己的第一座用于 整机试验的全尺寸风洞。这座风洞被骄傲地写进苏联革命的历史。由于在航空研究 中的突出贡献,后来被斯大林称为:“它是我们打败希特勒的一颗重磅炸弹。” 从大型风洞研究中获得的重要成果,促进飞机重大改进的例子不胜枚举。如美 国在1927年建造的直径为20英尺的大型螺旋桨研究风洞,仅仅经过几百次吹风试验 后,便很快发现在飞机的发动机上安装一个重量很轻的整流罩,就轻而易举使飞机 的时速每小时提高20英里。当时饮誉世界的美国洛克希德“空中快车”单翼机,率 先应用了这一重大成果,结果“空中快车”更是如虎添翼,时速从每小时157英里跃 升到177英里。由于速度的提高,“空中快车”创造了用18小时从洛杉矶到纽约不着 陆飞行的新纪录。由风洞产生的这一重要成果,给美国的整个航空业带来了巨大的 变革,使美国的空运、邮政业等当之无愧地走在世界前列。由于整流罩的使用,仅 此了项就使美国空军的年度预算节省了500万美元,这一数字超过了建造这座大型风 洞的美国宇航局兰利中心创建以来13年的投资总和。 同样是这座风洞,在对当时飞机上普遍使用的固定式起落架进行试验后,惊奇 地发现,固定起落架的阻力作用竟占飞机上总阻力的40%,这一发人深省的发现, 再次引起了一场飞机的巨大变革,促进了各式飞机收放式起落架的迅猛发展。 还是应用这座风洞,打破了飞机传统的经典的结构模式,成功地发现了发动机 的最佳位置既不是在机翼之上,也不是放在机翼之下,而是作为机翼结构的一部分 连接在机翼的前缘,这一重要发现,为后来现代客机的发展做出了卓越贡献。 大型风洞还使小型风洞试验数据的可靠性得到更加严格的判定,为风洞数据的 修正提供了依据,并且帮助建立了飞机试验飞行新的必不可少的准则和程序。总之, 大型风洞帮助空气动力学家解开了以往空气动力学研究中的许多不解之谜,为各种 新型飞机的诞生奠定了基础。它更深远的意义在于扩大了整个空气动力学科学的新 领域…… 由此可以看出,中国为什么要建造自己的大型风洞了。 经过三年多的论证设计工作后,1968年国防科委批准了开始为直径为7米的大型 风洞的设计方案。对这座大型风洞的用途,当时做了这样的阐述:“用于直升机、 垂直起落机、短距起落机的空气动力特性研究;导弹阵风试验;飞行器低速空气动 力特性试验;大尺度模型低速空气动力性能试验;解决对小型风洞的修正问题,包 括部件干扰及凸起物、缝隙等模拟试验,带动力试验等。”从后来的情况看,这座 大型风洞的试验范围,显然远远超过了所规定的内容,涉及到了风能、交通、建筑、 气象等许多领域。 因为有了这座大型风洞,使我国低速风洞试验在试验范围、试验对象、试验项 目以及风洞型式等方面达到了完全配套,使我国具有了低速风洞的全面试验能力。 那么,既然是这样重要的一座风洞,为什么从论证设计开始,竟用了长达十多 年的时间才建成呢?无论这座风洞多么辉煌,无论它给气动人带来多少荣誉和骄傲, 也掩盖不了气动人埋在心底的悲苦。新一代气动人对老一辈为这条风洞做出的牺牲、 付出的代价,在寄予同情、理解和敬重的同时,则更多地是从科学的角度来审视这 座大型风洞设备。曾经有人直言不讳地这样问道:“这些年你们就干了个这?” 见过这座风洞设备的外国专家,在使用精良、先进、有特色等字眼给予赞扬的 同时,大概了解了其漫长的建造过程之后,似乎也想提出类似的问题。 对于这座大型风洞的建造者们,这是一个残酷的、无法回答的问题。 于是,了解这座亚洲最大的低速风洞漫长曲折的历史很有必要,也许它能从另 一个意义上帮助我们更加全面地认识这座风洞的价值所在。 3 8×6大型低速风洞,开始的构想为直径7米,采用的是国外流行也比较先进的回 流式结构。从1965年开始到1968年,完成了艰难的设计工作。当时的设计仅靠国外 公开发表的一些论文作为可借鉴的资料,那么大的风洞,设计人员中没有一个人见 到过,而且是回流式大型风洞,连一些基本的原理也得从头摸索,最直观的印象就 是国外论文上那种纸烟盒大小的黑白照片。按照中国当时的情况,应该说以三年时 间完成这样一座大型风洞的设计工作,其速度相当惊人。 但完成的设计却不能用。原因不在于设计本身,而在于建造的能力。直接说是 技术问题,但归根到底还是牵扯到钱。按照设计需要,回流式风洞要有一台大功率 发动机作动力源,但当时国内没有那么大的发动机,也根本没有能力生产。通过各 种渠道联系,当时的西德可以生产,可也是做为一种非标准的特种设备生产的。也 就是说西德也不是批量生产,你需要可以按要求为你加工,用昂贵的价格也是“非 标准”的,一说把中国人吓了一跳,差不多是整座风洞的预算经费。牙咬了又咬, 最终也没舍得。结果咬牙不建回流式风洞了。 宝贵的三年时间就这样去掉了,这三年的时间帐算在气动人头上实在太冤枉! 但气动人也认了,三年的设计至少证明了一个问题,那就是回流式我们搞不了,必 须完全彻底地走自力更生的路。 在经过全面系统的论证之后,于1969年又重新开始了设计工作。重新开始的设 计却连那些可用以参考的资料,可用以获得直观印象的黑白照片也没有了。最后采 用的直流、闭口、串连双试验段方案完全是中国特色。不管我们承认与否,由直径 7米的回流式改为8×6米的双试验段设计方案,最初的动机并不是从先进、从优势的 角度为出发点,更不是为了刻意求新非要搞出自己的特色不可,而是没有办法的办 法,是不得已而为之。 但另一方面,8×6风洞又确实具有直径7米的回流式风洞所不具有的优点,比如 双试验段可以获得较宽的试验风速范围和适应更大的模型试验,甚至可做小型飞机 的整机试验;在风工程、工业空气动力学方面的试验也具有更广阔的前景。 作为直流式风洞的主要优点,则是少占耕地,简化结构,造价低廉等等。严格 地说,这已经不是风洞本身的优点了。而直流式风洞的缺陷则是这些优点无法弥补 的。这是一个微妙的话题,气动人其实不愿就回流式和直流式的优劣问题进行深入 的探讨。 直径7米回流式风洞的设计工作,用了整整三年的时间。而8×6直流式风洞的设 计则不好说清时间这一问题。除1969年由李厚林、赵录成等完成气动设计之外,其 它如工艺、结构、动力、测控和土建的设计工作,则是边设计边施工。设计中的最 大难题,也是设计人员最感头疼的问题是,常常不能按照最初的构想进行最合理的 设计,而要看所需要的材料有没有及好与坏来确定设计方案。经费也是设计的另一 条原则。设计人员的确够为难的了,连最起码的量体裁衣也做不到,而是要以布料 的大小和好坏来裁剪衣裳,并且必须裁剪出最合体最漂亮的衣裳。 这是个不讲道理的设计原则,但他们别无选择!讲道理,8×6就别建了! 后来这座我国和亚洲最大低速风洞,以其独特的设计和高质量的建造水平荣获 了国家科技进步二等奖。在获奖的5人中,有3人是设计人员。他们是王政礼、李厚 林和张志萃。 王政礼是这座风洞的结构总体设计人。8×6风洞宏伟的气势、朴素大方的外表、 以及内部结构的精美合理,都受到了中外风洞专家的高度赞誉。面对它,前来访问 的美国斯坦福大学米尔顿·范戴克教授曾感叹:“我被这样美好的风洞所感动,这 是一个杰作!” 的确,这是王政礼一个杰作。 虽然8×6的设计受到来自经费、材料等诸多因素的限制,但正是在这种限制中, 王政礼的设计风格得到最充分的体现:协调、合理、自然……如同他的做人一样。 为了体现出协调、自然,做到合理,王政礼绞尽了脑汁。8×6风洞的总体布局 异常复杂。能做到合理,却未必能协调,能合理能协调,却又未必能体现出自然来。 这几者看似统一,其实则充满矛盾。王政礼最终能把它们有机地统一起来,真是一 个奇迹。 王政礼的在奇迹是他超乎常人的刻苦,多于常人的汗水换来的。 王政礼没有上过正规的大学。高中毕业时赶上“大跃进”,国家对于人才的渴 望也仿佛带着跃进的味道。连高考也没让参加,他就被保送进了航校读中专。王政 礼对于从中专学到的知识显然不满足。于是他在6年半的时间里,天天晚上按时走进 夜大的教室,风雨无阻。结婚时、有孩子时他也从未问断过一个晚上。在夜大,于 政礼系统地学习了空气动力学、飞机设计等专业知识。在韩志华领导的空气动力研 究所里,王政礼于过高速风洞、低速风洞的设计、建造,在天平组、洞体、进气道 试验台等岗位上干过,参加风洞的土建施工、设计房于等等。在人们的印象中,好 像与风洞有关的一切工作,王政礼都干过。在每一个岗位上,王政礼都十得很出色。 因此,王政礼成了最早被韩志华带到四川的技术骨干。4×3米低速风洞的设计 队伍里又自然有了他。在那座风洞的设计中,王政礼参与了土建、洞体、吊车梁等 部件的设计。尤其是在土建设计方面他表现出突出的才能。当时他和第四设计院的 专家们在一起,直到最后,设计院的专家们也不相信王政礼不是搞土建的科班出身…… 因此,8×6风洞结构总体设计的重任就自然而然落在了王政礼肩上。基地可谓 藏龙卧虎,大学生、研究生数不胜数,但让王政礼这个中专生担此重任,却在人们 的意料之中。 王政礼身上很有一股子艺术家的气质。比如他爱写诗,对颜色尤其感兴趣等等。 8×6风洞的洞体他曾建议刷成米黄色。后来果然采纳了他的建议。这颜色配以他那 精美的设计,让他格外得意。但他却有一个遗憾,在8×6风洞试验大厅和试验楼的 设计中,他本来想再提高半米的,但考虑到经济问题,而最终没有。 8×6风洞许多部件的设计不得不受到材料的限制而一次又一次地反复,直到最 后还在边设计边施工,甚至在施工现场搞设计。 最能说明这一问题的是蜂窝器。 当时几个年轻人焦安昌、丛宪滋、胡庆国、尚昌连承担了这一部件的设计工作。 在1969年设计之初,他们就抱着谨慎的态度设计了两种方案。第一设计方案使用的 材料是玻璃钢,第二设计方案是使用六角形钢管。第一方案当然是首选方案,玻璃 钢是新材料,重量轻、强度大,耐腐蚀,这些优点也恰恰是六角型钢管的严重缺陷。 之所以搞两个方案,他们是担心首选方案实现的可能性不大。 1970年他们通过军工订货渠道,把实现第一方案的加工任务委托给秦皇岛一家 玻璃厂进行试制。试制结果,国产的玻璃钢材料不过关,精度达不到设计要求。即 使这样,造价也高得吓人,一个蜂窝块得1万多元,按厂方的计算,共得100万元左 右。 当时生产合同已经签订,厂方提出两个方案,一是进一步试制,二是由气动中 心提出进口材料的申请,厂方给予加工。应该说这两个方案都切实可行,厂方只是 初步试制,成功的可能性不是没有,进口材料然后加工,时间、质量上把握更大。 但跟产加工的焦安昌一听连连摇头,婉言谢绝了厂里的好意,却在心里划算开 了:用100万造蜂窝器,要是这么有钱,只怕回流式风洞也早建好了。至于申请进口 材料,更是想也不敢想。 最初的担心成了现实,于是只好撤销生产合同,只好把首选的第一方案也放在 一边,只好在蜂窝器的质量上做出一些牺牲,老老实实着手实施第二方案。 第二方案应该说不成问题了,设计之初,他们就经过调研,知道所采用的六角 型钢管国内早在生产。8×6风洞蜂窝器需要的六角型钢管8万多根,量是大了一些。 可再大也不过是一座风洞的一个蜂窝器之需,能大到哪儿去?区区8万根对一个国家 来说就是个小数量了,而8×6风洞可是响当当的国家级大型设备,是重点中的重点, 8万根钢管应当不是问题! 他们满怀信心和希望找到生产六角型钢管的上海异型钢管厂“。 接待他们的上异厂负责人半天没有说话,最后问他们是不是一定要那种型号的 六角管。这一问他们才知道情况又不妙。当时生产那种规格六角管的仅有上异厂一 家,而且生产规模小,就生产能力而言,该厂把其它产品的生产全部停下来,专门 生产8万根六角管,最快也需半年多的时间。 “半年也行啊!” 慢是慢了一点,可也没有其它办法。 上异厂负责人摇头苦笑,人家只是打了个比方,全厂的生产哪敢真停下来?然 后掰着指头耐心地把上百个品种的生产任务,一项一项解释给他们听,涉及的都是 国民经济各个领域急需的产品。其中重点的有如葛洲坝那样的大工程,还有一汽、 二汽、大庆等等。最后又透露一点秘密给他们:厂里还担负着我国某高炮武器中一 个主要部件的生产…… 还没解释完,他们听出了一身冷汗。 不用再说他们也明白了,别说半年,三年五年能把任务排到你头上就算不错, 至于8万根的用量,你自己掂量掂量看有没有可能吧! 至此,用常规方法生产蜂窝器的路子完全被堵死。 这是1972年,又一个三年已经过去了。8×6风洞从1971年初开始动工建造,也 已经一年多。蜂窝器的设计却又回到了零的起点上。 焦安昌、尚昌连他们再一次开始重新设计,用料改为最普通的薄钢板,先加工 成半六角形波纹块,然后再拼结成六角蜂窝状。到这时设计工作可真算是山穷水尽 了,用他们的话说,再不行,我们只好用泥巴捏了! 材料终于得到解决,在各级领导的支持下,130吨薄钢板批下来,并再次通过军 用订货渠道,安排在兰州石化机械厂加工。图纸送去,材料也运去,厂方满口答应 下来,总算松了一口气。焦安昌、尚昌连等设计人员很快投入其它工作,只等蜂窝 器运回来了。 可一等等了一年多,到兰州去一看,材料图纸也没有了。原来厂方感到生产这 种波多、槽深、棱角多的波纹板,工艺难度大、费工费时,又没有专门的生产设备, 转而通过外协的方式,把加工任务委托给了沈阳弹性元件厂。图纸和材料也早转到 沈阳的厂方去了。 埋怨也罢,责任也罢,有什么用呢?一年多又白白浪费了!沈阳就沈阳,只要 能造出蜂窝器就行。 沈阳弹性元件厂倒不失热情,也不乏大胆创造精神,在毫无把握和生产能力的 情况下,先从兰州接了任务,又拿回图纸,运来钢板材料,然后才开始着手试制。 这一试制竟试制了近三年,却连一个像样的样品也没试出来,最后厂里提出一个刻 薄无理的要求,让气动中心提供一台大吨位、大台面的压力机。连厂方也说不清这 样的压力机到底国内有没有,得多少钱。不用说,这样的要求实际是厂方在给自己 找台阶下。这一订货最终就这样流产了。 130吨钢板从兰州到沈阳,在沈阳厂家的露天仓库风吹日晒了三年,不知怎么竟 有那么大的损失,只剩下110多吨,图纸也破乱不堪了。看着图纸和锈迹斑斑的钢板, 气动人真是欲哭无泪,心里流血。去把钢板运回来时,厂方让算完帐再走:试制费 5万元!还有一堆废铁皮是试制的材料,也要折合成人民币! 气动人始终想不通这件事,多少年之后心里还难平此怨。即使现在搞社会主义 市场经济,这个钱你也不该要哇!即使和资本主义打交道,到美国去做试验,试验 做不了也不能要钱啊!中国给外国人打卫星,要是打不成能向人家要钱吗?先得赔 偿人家的损失吧!中国的古理不是讲究没有那个金刚钻别揽人家的瓷器活儿,打破 瓷器得赔钱吗? 气动人的钱难道不是国家的? 那损失的20吨钢板,耽误三年的时间,这个帐又怎么算?这责任谁来负?为8× 6风洞的建设,气动人一分钱掰两半花,13级老干部坐火车不买卧铺票,出差的科技 干部花两块钱住旅社就心疼,去住5毛钱一夜的大澡塘。为8×6风洞,气动人吃多少 苦受多少罪,经受多少坎坷磨难都忘了,唯独这件事忘不了,一提起来心就像针扎 一样疼…… 从蜂窝器的第一个设计方案开始,整整7年过去了。到1976年8×6风洞的其它设 备全部运到现场,安装工作全面铺开,而蜂窝器还无着落。下至每一个建设人员, 上至科委领导无不为之着急。气动中心的领导张子新亲自带人四处奔走,到全国各 地调研、考察、求援,但一直没有找到解决问题的途径。 在万般无奈、走投无路的情况下,蜂窝器的几个设计人员提出要自己试一试。 这念头刚一冒出来,连他们自己也吓了一跳。蜂窝器对风洞的重要性他们太了解了, 直接关系到风洞质量的好坏。蜂窝器的复杂性也没有谁比他们更了解了,图纸是从 他们手里出来的。从1972年6月到1976年8月,图纸材料在两家大厂转了4年多,也没 试制出来,自己能行么?这不是抓来虱子咬自己吗? 光有热情有责任感解决不了问题,一旦行动起来也不是十天半月的事,而8×6 风洞可是再也耽误不起了。为慎重起见,在正式向领导提出来之前,焦安昌、丛宪 滋、以及胡庆国、尚昌连,先把自己关在屋里来了一番可行性论证,然后才向领导 提出来要啃一啃这块硬骨头。 他们的想法得到了领导的大力支持,8×6建设组组长王懋勋亲自挂帅,成立了 试制小组,带领上述四人立即着手各种试制方案。 最初的办法非常原始,以几根钢管作“模具”,靠抡大锤使几个厘米厚的钢板 弯曲成型,然后用手动旋压机试验,慢慢摸索规律,解决了钢板强度不够,易断裂 等关键技术问题,先后用三种方案,经过几十次反复试验,终干研制出压制波纹板 的新工艺。 新工艺倾注了他们的心血和智慧,这种新工艺却永远是他们自己独有的,属于 8×6风洞独特历史的一个组成部分。新工艺的诞生既是一个奇迹,对外人也是一个 不解之谜。新工艺完全超出了焦安昌、胡庆国他们所具备的专业知识领域,因此他 们走的不是一条常规的路子,一条很难用科学的传统规律来规范的新的途径。钢板 变形问题是过去专业厂试制中始终没有解决的一大难题,要么变形不够,达不到设 计要求,要么出现断裂,科学的结论是钢板质量达不到要求。事实也是这样。按照 专业知识来解决这一难题他们不知道专家们会采用什么办法,他们的方法是抡八磅 锤,一点一点摸索钢板变形的规律;用焊枪烧再冷却,逐步找出防止钢板断裂的办 法。专家们也许永远不会使用这么原始笨拙的办法,但就是诸如许多这样原始笨拙 的办法,却诞生了一个新的工艺,解决的是一个绝对属于科学的复杂的技术问题。 时间是一个月。 另一个时间是四年零两个月。 纯粹从科学的角度恐怕难以解释这一时间比。 他们所表现出的创新精神,事后连他们自己也无法用文字来进行总结,原因是 找不出必需的理论依据把最初的动机和最后的结果联系起来。一个难题出来,蹲在 地下你一言我一语,用树棍儿用铁钉在地上画来画去,画到后来不知不觉中问题得 到了解决。最明显的例子是,在按照新工艺进行模具设计时,一组弹簧问题难以解 决,最初讨论的焦点是怎样找到合适的弹簧,讨论到最后也没找到解决问题的办法, 不知谁脑子里突然就跳出了用橡胶垫代替弹簧的念头,一试验,结果效果比弹簧好。 但又担心橡胶多次受重压后,会出现损坏、变软、发粘、老化等问题。又是一个偶 然机会,模具的设计者胡庆国从一本杂志上看到有一种国内少见的新型材料——聚 酯浇注型聚氨酯橡胶。介绍这一新型材料的那篇丈章、叙述的是这一新产品如何研 制成功,而成为供印刷《毛泽东选集》的专用材料。当时毛泽东主席逝世不久,他 们在应用这一新型材料时还怀着巨大的悲痛。 1977年4月,加工波纹板的模型顺利完成,之后又仅用23天的时间,完成了90多 吨共8000多张钢板的加工任务。在加工过程中他们借住在成都的一家小厂里,应用 的是一台自制的杠杆式压力机。因为在工厂食堂搭伙,工厂的肉油又凭票分给了职 工,23天他们不仅吃不上肉菜,连蔬菜里也没油水。有一次大家凑在一起,说想吃 点肉,带队的王懋勋听到后,借回所汇报工作之际,带去了几块腊肉和4斤菜油。腊 肉一锅炖了,4斤菜油只做了一顿汤面条,几十个人一顿吃得精光。 1977年5月28日,蜂窝器加工完成,历时7年之久悬而不决的这一老大难问题终 于画上了一个圆满的句号。由于蜂窝器的及时解决,8×6米大型低速风洞,于当年 11月得以全部竣工。 事后,上级有关部门指示,好好总结总结蜂窝器的整个研制过程,算算政治帐、 经济帐、时间帐。帐不管怎么算,有一点是肯定的:如果他们自己不动手,蜂窝器 不知会拖到何年何月,8×6风洞也不知哪一年才能建成投产。 4 8×6低速风洞的建造时间历时7年。整座风洞的竣工之日,也是设计工作完成之 时,这在世界风洞的建造史上恐怕绝无仅有。 8×6风洞注定是一座中国特色的风洞。 像蜂窝器一样,风洞的许多其它部件,是到最后现场安装时才得以完成最后的 设计。即便是这样,在工艺、结构、土建的不少地方仍不能完全按照设计去进行。 有这样一种说法,如果按照设计图纸重新建造一座8×6风洞,和现在的8×6风洞肯 定不一样。 风扇段是8×6风洞最具特色的设计之一,两端为金属过渡段,其形状复杂:前 端是由正八角形演变成的一个大圆,后又逐渐形成三个圆,中间有一个锥,成为三 台风扇的圆形通道,后端却正好与它相反。如此复杂的外形,设计人员也难以绘制 横线图,最初的设计则是分解图,直到安装时,技术人员趴在现场平台上接1:1比 例放大样才绘制出来。呈品字形结构的三台风扇,外国专家怎么也不理解,从理论 上讲会发生共振现象,相互干扰,直接影响到气流。可三台风扇在一块转了这些年, 就是没有出现上述问题!其实,不仅外国专家,对风洞的建造者这也是个难解之谜。 当初是有过共振,是相互干扰,可不知怎么就调整好了,一转就是这些年,一点问 题也没出现过。外国专家走后,不少人想论证到底是怎么回事,甚至用上了计算机, 可怎么算都应该有共振、有干扰…… 洞体安装时,大型板块结构焊接发生变形,造成风洞壁板的不平直,问题又出 在材料的质量上,这样的难题对设计人员真是防不胜防,更要命的是不到最后你还 发现不了。怎么办?解决问题就得设计出解决的方案,可这种设计往往不在图纸上, 而靠“临场发挥”。于是,设计人员想出了“火焰矫正法”,让焊接工人一手用焊 枪火烤,一手用水枪喷水。问题解决了。可这种“临场设计”上不了图纸,若干年 之后,也许又是一个不解之谜。 风洞前沿480平方米阻尼网的整体吊装、安装质量,始终受到国内外专家的高度 赞誉。按设计要求得用大型桥式吊车,以保证安装的精度,可桥式吊车没有那么大。 于是,又是靠临场设计出新的吊装方案,用四台嘎嘎直响的卷扬机完成了从吊装到 安装的全过程。 而另外一些大型部件,则只好化整为零,一分为二、一分为四……化零的过程 需要精心地设计,由零为整时还得一次设计…… 在国外,建造一座新的风洞,一般都先搞一个小比例完全仿真的风洞,不仅是 建造时的参考,还要进行真实的试验,设计和建造中出现的问题都能得以及时解决。 尤其是建造大型风洞,这是一个必不可少的过程,被称为“引导”风洞。 8×6风洞没有“引导”风洞。不是不想搞,是搞不起,时间也不允许。这对外 国专家是个小小的秘密。倒不是保守,怕人家学去了,是怕人家又摇头。中国人讲 究家丑不可外扬,气动人也不例外。 这么大型的风洞,第一次搞,又不建“引导”风洞先探探路,设计人员本来就 够难的了,没学会爬就让跑,还没学徒就得当师傅,偏偏又缺这少那,设计思想受 到物质条件的局限。于是只能边设计边施工,一个部件便只好设计出两个方案、三 个方案;有了许许多多的重新设计、补充设计、现场临时的设计…… 可以说,8×6风洞就是在无数个“重新、补充、现场临时”的设计中日渐完善 起来的。 地地道道的中国特色。 实实在在的摸着石头过河。 是骄傲,却也是无可奈何。要是有一座通向坦途的桥,谁愿意在深浅莫测的激 流里摸着石头过河呢? 8×6风洞动力系统的设计,从另一方面同样说明了这一问题,反映出气动人在 无可奈何的情况下的一种坚韧不拔的奋斗精神和创新意识。 根据风洞气动和总体设计要求,8×6风洞的动力系统为三台2600千瓦的直流电 机驱动,总功率为7800千瓦。提出这样的要求时,全国还没有一台大到2600千瓦的 直流电机,可谓是纸上谈兵,自己先给自己出了一道难题。 不仅如此,设计又进一步提出要求:要在国内首次选用可控硅供电系统;电机 直径为7米的风扇叶片也打破常规使用玻璃钢。这就更难了,方案选择时,国内根本 不具备大功率可控硅装置所需的元器件及配套设备,设计和技术上均无把握。而玻 璃钢叶片也存在同样的问题。 一句话:这是一个不太现实的要求。 但别无选择。否则只能再增加两倍的电机指标,总功率将超过3万千瓦。这在当 时是半个四川的用电指标,根本无法申请得到。7米回流式风洞之所以搁浅,其主要 原因之一是动力系统无法解决,8×6风洞也要一跟头栽在这里吗? 为了对可控硅供电系统有一个全面的认识,设计人员组成调研小组,走遍当时 已经使用可控硅的几十家工矿企业,逐步从小功率可控硅装置上摸索经验,消化吸 收,在这样的前提下完成了整个系统的工艺总体布置。之后,又到几十家工厂协助 研制大型可控硅元件,有了元件又去协助研制电机。问题一一得以解决,不仅满足 了8×6风洞的需要,从此,我国的大功率直流电机和大功率可控硅供电设备也上了 一个台阶。2600千瓦的电机第一次仅试制出四台,其中三台给了气动中心,用于8× 6风洞。 5 在8×6风洞建设中,还有一条不成文的规定:设计人员参与哪一部分设计,下 厂跟产哪一部分,进行技术协调。一方面坚持设计技术要求,另一方面根据厂方工 艺设备条件进行修改和补充设计。当时有句话叫做:“设备一下厂,指头就伸进人 嘴里了。”还有更难听的:“人家是爷,我们是孙子,整天跟在人家后面,笑眯眯 热扑扑的脸贴人家的冷屁股,是穷孙子、龟孙子。”工厂没有专用工具,要协助跑, 试验方案得帮助制定,至于紧缺材料理所当然要你自己去跑。与此同时,还得承担 本应完全由工厂负责的诸如工艺装备、生产调度、检验等部门的工作。 流场效测仪器是周瑜平、尚华钟两人带着四名新分来的大中专生设计的。1971 年完成后紧跟着就到上海、营口去加工。在营口根据工厂条件差的情况,尚华钟对 整个流场校测装置的设计几乎全部修改了一遍。1971年7月,4×3米风洞建设完成, 正好进行流场校测,这对8×6风洞流场校测设备进一步完善是一次难得的机会,尚 华钟立即赶回去参加,在校测过程中果然发现一个关键问题:即仪器本身对流场的 于扰。为吸取教训,避免8×6风洞重蹈覆辙,尚华钟又匆忙赶到工厂,再一次更改 了全套设备的设计。 周瑜平是低速所老一辈创业者之一,参加了8×6风洞从设计到建设以及后来改 造的全过程,但在1978年之前,所里和他特别熟的人不多,1971年之后到所里来的 新人,直到8年之后才和他相识。 1966年从南航飞机制造系毕业后,以自己的成绩和表现,他信心十足,肯定将 分配到气动中心来。但那一年学校不分配,让留校“闹革命”。苦熬苦盼一年,19 68年4月终于如愿以偿来到气动中心,可是到了10月,大学生一律又要参加再教育, 他被安排到白洋淀去劳动一年多。1970年回到气动中心后,领导安排他搞8×6风洞 流场校测设备的设计。屈指一算,毕业四年了,差不多又一个读大学的时间。伏在 绘图板上,他真想痛哭一场。 仅半年多,到1970年10月他和尚华钟就完成了流场校测设备的设计。也就是这 半年多吧,加上接受再教育之前的半年多,一共一年多一点时间。紧接着下厂跟产, 这一走就是8年! 他负责在上海跟产天平和天平校正设备的加工,但却要全国各地跑。为跑一把 新试制出来的刀具,在哈尔滨一呆就是两年。那几年刚好上海闹腾得凶,工厂也分 几派,他却死缠着天天去催进度,要精度。天平加工曾一度中断,他跑去找市委, 和刘苏副司令一起找到马天水的办公室,软磨硬缠请马天水给工厂下任务。跑了8年, 嘴磨薄了,腿跑细了,跑回了整整七个车厢的设备。也跑出了经验,超大超宽设备 通过市区,他竟然把大上海的交通局、市政管理局和铁路局都打通了,拿出一个24 小时专门通过他的设备。 人也跑老了! 8年前斯斯文文、书卷气十足的白面书生周瑜平不见了。熟人相见,就那么自自 然然地喊起了老周。山沟依旧,却多出了好几条风洞和许多陌生的面孔。周瑜平这 儿走走,那儿看看,倍感亲切,也倍觉陌生,内心深处还有一种难以言说的痛楚。 这8年虽说始终在和技术打交道,但毕竟不同于单纯搞设计搞研究做试验,那些技术 有多少属于自己的专业呢?跑的也大多了,大部分时间被奔波掉。青春能值几何? 似水年华尚可追忆,叹息几声也就罢了!作为空气动力学家的宝贵时光却是一去不 复返了…… 张显芳这位女同志,对下厂跟产有着特殊的刻骨铭心的记忆。她在沈阳跟产的 传感器也不顺利。但女同志有个好处,为人随和,也容易让人产生同情,张显芳和 工厂关系处得好。怀孕之后,领导要把她换回来,她不同意,怕新去的同志不熟悉, 挺着大肚子从沈阳到四川、从四川又到沈阳,让人看着直为她担心。却也有人说闲 话,说张显芳爱表现。苦不怕,连母子平安也可置之度外,可一听这话,她委屈得 哭了。快做母亲的人了,有什么比孩子和自己的身体重要呢?自己以此为代价为的 就是想听几句领导的表扬?再傻也不会傻到这么不知轻重的份上吧! 当时两地分居,爱人在西安。中专毕业的张显芳月工资只有29块半,住在厂招 待所吃食堂也紧紧巴巴,想吃水果也买不起。怀孕的人嘴馋啊,只好买那种几毛钱 一斤的水果糖。 孩子出生的前一天;张显芳还在车间里转悠,半夜招待所传出婴儿的啼哭,别 人才知道她已经生产了。坐月子的情况可想而知。 赵修山在工厂一跟产就是几年。结婚在工厂,病倒在工厂,一躺下就再也没有 起来,把一条年轻的生命献给了8×6风洞。 苦难见真情,人与人如此,人与物又何尝不是如此?一代气动人与8×6风洞同 坎坷,共命运,把青春、理想、智慧乃至生命全部献给了它,与它患难与共,生死 相依。赵修山在生命的最后时刻要求回到安县的辕门坝去。在8×6风洞背后的山坡 上有一块墓地,那是当年选址时就定好的,领导说:“来了咱们就不走了,死了也 埋在这儿。”墓地与8×6风洞相距几百米远,赵修山将永远与他为之献身的8×6风 洞相依相傍…… 6 8×6风洞是一座苦难的风洞。用气动人的话说:“是苦水里泡大的孩子。” 从1968年最初的设计到1977年底建成,它经历了新中国一段最为动荡不安的历 史。其人祸天灾始终不断。人祸不用说了。十年浩劫是一场全民族的灾难,气动人 与8×6风洞自然都是在劫难逃。 仅说说天灾吧。 九级以上大风三次骚扰8×6风洞,临时工棚被掀翻,仪器设备被飞沙走石掩埋, 风洞周围脸盆粗的黑桃树被连根拔起…… 山坡滚石几次相威胁,一颗几十吨重的滚石如平地风雷,从几百米高的山上滚 落在风洞后门大厅外几米远的地方,8×6风洞可谓命系一线…… 地震。小震记不清了。大震是在1976年,不远的松藩、平武在6级以上,所区受 到严重波及,一个多月人们住在防震棚里。其时,8×6风洞正在进行洞体等大型部 件安装…… 山洪。小洪年年有,一年来几次是家常便饭。特大山洪有过三次,每次都给8× 6风洞带来重大损失。 1972年7月,8×6风洞刚刚打下基石,部分仪器设备刚刚运抵现场。仅仅一个小 时的暴雨之后,洪水从三处山口突然袭来。当时4×3米低速风洞竣工不久,大水涌 入风洞室内,地面设备及物资被浸泡在一米多深的水中,天平转盘地坑中灌满泥水。 处于4×3米风洞下游的8×6工地,水深及腰,高耸的塔吊在大水中摇摇晃晃,让人 提心吊胆。大水过后,地面上的仪器设备满是泥浆,一件一件洗净擦干,上防护油; 地基上的软土被翻起来,多处浇注的混凝土重新返工…… 1975年夏天,又一次特大山洪袭击了正在紧张施工中的8×6风洞; 1977年9月,8×6风洞建设进入最后冲刺阶段,主体安装已基本完成,分系统的 调试和试车前的各项技术准备工作正在紧张进行;部分常规型号试验也在着手准备 之中,8×6风洞漫长艰难的建设史即将有一个辉煌的结束,气动人仿佛已看到了胜 利的曙光…… 又一场特大山洪却在这时悄然降临。 暴雨从9月9日开始,持续了两天两夜。9月10日凌晨3点,巨大的山洪顺苏包河 直泻而下,河堤被冲开一道20多米的缺口,一瞬间,家属区内一片汪洋,器材仓库 浸泡在水中,水深处达到2米,受淹物资器材达200多万元,经过紧急抢救,挽回大 部分损失。 不可挽回的是一条年轻的生命,一个为8×6风洞做出了巨大贡献的优秀科技人 才——胡庆国。 胡庆国牺牲的前一天,一直和焦安昌冒着大雨在8×6风洞工地上察看水情,当 天夜里雨越下越大,胡庆国和科技处长高宗安、所务处副处长李善根三人,再次到 8×6风洞去察看水情,三个人在齐胸深的水流中手牵手正往前走,最前面的胡庆国 一下被洪水冲倒卷走,高宗安、李善根急忙抢救,也被洪水冲走。后来三人被冲到 一片水势较缓的农田里,高、李二人踉踉跄跄把胡庆国从水里托起来时,胡庆国已 经停止呼吸。 胡庆国年仅30岁。在8×6风洞蜂窝器的自行研制中,他做出了最为突出的贡献。 牺牲前两个月,他仅靠一篇外文资料的原理示意图,设计出了8×6风洞急需的盒式 应变天平。就是这台天平作为风洞的主力测力设备,先后完成了伞翼机、标模和上 游二号海防导弹等型号试验。牺牲前他又承担了8×6风洞模型支撑装置设计工作。 清理他的遗物时,在他宿舍的书桌和办公室的图板上,都还分别摊开着他未完成的 机械手构思草图。 胡庆国同志是红岩烈士的后代,他的父亲是被人称为铮铮铁骨的胡友囗,在解 放前夕,牺牲在渣子洞中。那时,胡庆国刚刚2岁。胡庆国为了中国气动事业献出生 命时,他的儿子胡渝也只有2岁。过去每看过一次《江姐》,他总要在办公室的绘图 板上熬上一个通宵,那是他对父亲最好的怀念。就在牺牲前的几天,他到成都出差 回来,还特意为父亲买了几个月饼,那是为父亲准备的中秋节礼物,他还为2岁的儿 子买了一双球鞋…… 8×6风洞尚未竣工,两条年轻的生命已经献给了它。 两个月之后,8×6风洞终于建成竣工。第一次试车是互正月23日的晚上,巨大 的轰鸣声响彻宁静的山谷。有成功的喜悦,有辛酸的泪水,还有心灵的震颤:胡庆 国的妻子带着2岁的儿子胡渝,将一把打开的手电放在胡庆国的墓碑上…… 1983年3月,英国风洞设计专家古德耶尔先生来访问时曾问道:“风洞第一次运 转时,你们紧张吗?害怕吗?” 在场的人向古德耶尔先生默默摇头,顷刻间悲从中来,他们说不清那一刻内心 的复杂感情,那时他们可能有过紧张、有过害怕,但远远不止这些。是的,永远也 说不清…… 7 1977年11月23日,8×6低速风洞初战告捷,一次试车成功。在紧接着进行的流 场效测表明:风洞的主要性能指标均达到或超过设计精度要求,流场品质良好,这 标志着8×6米风洞的设计和建造完全成功。 但这并不标志着风洞马上就可以承担型号任务的试验。其关键问题是:用于试 验的测试手段尚不具备,测量系统还不完善。 1978年5月,著名空气动力学家、国防科工委副主任钱学森来气动中心视察工作, 亲自考察了8×6米低速风洞的运行情况,指示尽快抓好风洞各种设备的完善和配套 工作,提高风洞效率,最大限度发挥作用。 又是一场艰苦的奋战。 设备配套,一不做二不休,过去设计中有的,抓质量、抓完善;没有的,只要 试验需要,也重新设计、重新配置。还是老传统:两条腿走路。买得来买得起的买 了配,不行自己动手,目的就是一个:让8×6风洞发挥出最大的作用。短短的几个 月,控制系统改造了一遍;测试手段在盒式天平的基础上,完成了浮框式、杆式、 环式天平的研制和校正;新配置了计算机……外观漂亮的8×6米风洞,肚子里也有 货了,内秀起来。 改进设计,大刀阔斧。8×6米风洞本来就无先例,本来就不是循规蹈矩的产物, 本来就是摸着石头过河磕磕碰碰设计建造起来的,过去没有想早点有,操心的是怎 么能搞成功,既然成功了,就该得寸进尺、百尺竿头,想尽一切办法朝最完美的程 度搞。设计不合理的,该改进的改进,该否定的否定。自己的设计敢改敢否,别人 的、过去认为是权威的也同样改同样否,目的还是一个:朝最合理最完美的程度改。 8×6米风洞果然不负众望,不同凡响: 1978年11月,首次型号任务就承担了一颗通信卫星的地面风载试验。过去我国 卫星上天之前,都是在小型风洞里做试验,但因为不理想,只好在靶场上试验,这 样安全系数小,往往要冒一定的风险。可以这样说,没有8×6风洞,卫星以及其它 大型发射器的地面风载试验就不可能在风洞里进行,而只能在实物上做。 8×6风洞一炮打响,这次卫星地面风载试验取得了圆满成功。从此,我国大型 发射器结束了以实物在发射场上进行地面风载试验的历史。 紧接着以四台天平对全尺寸某型海防导弹进行了多项试验,再次获得圆满成功。 我国某型歼击机,某一部件的设计存在严重缺陷,多次出现问题,影响作战性 能,经过8×6风洞的实物试验后。很快查明原因,圆满解决问题。 ………… 8×6风洞一开始就以它不可替代的特殊作用和地位,在航空航天研究、战略武 器试验以及工业空气动力学的研究试验中做出了突出贡献,显示出巨大潜力。 1983年12月,8×6风洞在经过了6年之久的运行之后,接受了由全国著名科学家 组成鉴定小组进行的苛刻严格的全面考察,顺利通过了国家验收。 1985年10月,8×6米低速风洞,荣获国家级科学技术进步二等奖。面对这一殊 荣,8×6米风洞的所有设计者和建设者,表示出一种颇有悲壮意味的平静。这种荣 誉与其说是对他们的褒奖和肯定,不如说是又一次让他们做出了巨大的牺牲。荣誉 是8×6风洞的,属于每一个人,又不是任何一个人的。8×6风洞实在太大了,包罗 万象,许多单项的重大成果完全可以以自身的水平高度获得许多个国家的三等奖、 二等奖、甚至一等奖,但它们却只能作为一个整体,被8×6风洞包容进去。 照亮黑暗的灯光 1 在人类实现航空航天飞行的道路上,“音障”曾是一座险峻的高峰。首先, “音障”阻力使飞行速度难以达到超音速飞行。另一方面,当飞机飞行速度进入跨 音速范围时,复杂的气流使飞机的阻力急剧增加,出现操纵失效造成机毁人亡的事 故不胜枚举。即使在实现了超音速飞行之后的相当一个时期内,空气动力学者和飞 机设计者们仍然对跨音速范围内的气动特性缺乏足够的了解,无不苦恼地把跨音速 区域称之为“这片漆黑的地方”。在相当一段时间内,人们对“这片漆黑的地方” 采取了敬而远之的回避态度:要么把飞行速度保持在刚好低于跨音速范围;要么使 飞机很快冲过它进入超音速飞行,以避免造成严重后果。 但回避终究不是良策,最好的办法是彻底征服它。 1948年,美国科学家建成了世界上第一座跨音速风洞。它像一盏明灯照亮了跨 音速“这片漆黑的地方”。于是,跨音速风洞一下子变成了所有气动力研究机构不 可缺少的重要设备。继美国之后,英、法、前苏联以及瑞典等国于50年代初期,纷 纷建造了自己的跨音速风洞。 1959年底,我国建成了一座直径为0.6米的跨音速风洞。它以及后来两座同样大 小的跨音速风洞都是根据前苏联的设计图纸建造的。在很长一段时间内,它们成为 我国主要的跨音速研究试验设备,发挥了巨大作用。 根据飞机、导弹、卫星等飞行器研制的迫切需要,我国于1965年提出建造一座 大型跨超音速风洞设备的计划——这就是整整20年之后才变为现实的我国目前尺寸 最大的1.2米跨超音速风洞。 2 建造跨音速风洞,首先遇到的困难是设计。在世界上第一座跨音速风洞诞牛上 前,有一种理论认为:跨音速范围是一个风洞不能正常工作的区域,是一个“盲点”, 原因是风洞在气流接近音速时就阻塞了。虽然这一理论被突破了,但设计和建造中 的难度却仍然存在着。尤其是对中国的气动工作者更是如此。 根据规划,1965年4月我国正式决定建造1.2米跨超声速风洞。两个月之后,由 陶祖贤主笔的设计方法出来了。这么快的速度,似乎不可思议。陶祖贤还担任了气 动总体设计。对陶祖贤个人而言,这也有点不可思议。 他学的是飞机设计。1958年毕业于南京航空学院飞机系飞机设计专业,他的优 势、他的志向本来都在飞机设计上。并且他如愿以偿地分配到了当时我国最大的沈 阳飞机制造厂。可设计飞机首先得有风洞。那时,我国的第一座跨超声速风洞正在 按照苏联的图纸紧张地建设着,迫切需要他这样的大学生加入进去。从此,陶祖贤 再也没有离开过风洞。 在担任1.2米这座我国最大的跨超音速风洞设计任务之前,陶祖贤已经在那座按 照苏联图纸建造的风洞里摸爬滚打了7年时间。对那些图纸他熟悉到了能背下来的程 度,他参加了风洞从建设、调试到吹风试验的全过程。他和韩志华、高锡康、恽起 麟、潘瑞康这些后来成为我国风洞设计、实验的专家们整天泡在一声琢磨那座当时 我国唯一的跨超音速风洞……这是一种丰厚的积累,为他后来设计1.2米风洞打下了 坚实的基础。 陶祖贤的名字和我国的许多重要风洞紧紧地连在一起,他参加了4×3米、8×6 米大型低速风洞的设计;是我国第一座大气环境风洞和正在建设的2.4米大型跨超音 速风洞的总设计师……但陶祖贤始终对1.2米风洞怀有一种特殊的感情。陶祖贤有足 够的理由为这座风洞感到骄傲:它开创了我国自行设计、研制跨超音速风洞的历史; 它在跨超音速领域对我国飞机、导弹、卫星等航空航天飞行器所做出的巨大贡献和 突出地位都是无与伦比的…… 由于种种原因,1.2米跨超声速风洞的设计曾有过两次大的修改,直到1971年初 才最后确定下来。先后参加风洞设计、修改的技术人员达几十人之多。 唐良锐是其中唯一的女同志。1970年初,她作为技术骨干从沈阳调往安县,一 来就参加到1.2米风洞的筹建组,和陶祖贤、凌其扬、肖邦政等人一起负责气动总体 修改设计。1.2米风洞是全国的重点。而对唐良锐来说,她盼望这座风洞早日建成的 强烈愿望中,却比别人多了一份涵义。在沈阳的11年中,她在那座我国最早建成的 0.6米跨超音速风洞中钻了整整10年。在那10年中她一直做值班长,带一个班每天吹 风。她在风洞中钻进钻出的次数比任何一个男同志都多。风洞尺寸大小,男同志钻 不进去。她个小、灵活,尤其是风洞中拐弯抹角的地方她更适合。刚吹过风的风洞 里,不仅凉而且危险,余风能达到12级。她的两条腿早早地就得了关节炎。毕业时 她的老师卢士嘉教授把自己从德国带回来的一副电护膝送给她。护膝磨坏了,她的 腿关节也磨出了毛病,她心疼腿,更心疼那副护膝。1961年,卢士嘉教授到沈阳考 察,亲眼看到她的学生在冰凉狭小的洞体里爬进爬出时,动情地对唐良锐说:“以 后有了大风洞就好了,就不用这么爬进爬出了。”现在,唐良锐加入到了设计这个 大风洞的行列里。她拼命地工作,为飞机、导弹、卫星,同时也为自己……后来1. 2米风洞获得部委级科技成果一等奖,没有唐良锐的名字。对此她理解又惋惜,但更 多的是欣慰。她毕竟为这座我国最大的跨超音速风洞尽了一份力。也许是缘份,唐 良锐后来一直在1.2米风洞里做试验、搞研究,她承担和参与的一些重大课题,几乎 都是在这座风洞里完成的。这座风洞给了她巨大的回报,她在这座风洞中取得的一 些有较高水平的研究成果,使她成为一名当之无愧的空气动力专家。 喷管是跨超音速风洞产生均匀高速气流的重要部件,被称作跨超音速风洞的心 脏。 一种新型飞行器的问世,必须经过跨超音速风洞的千锤百炼。欧美一些发达国 家,无不拥有性能先进的跨超音速风洞。而这“性能先进”的重要标志之一,就是 普遍采用了“柔壁喷管”,从而使一座风洞可以模拟跨超音速区域内任何一个速度。 而我国则望尘莫及,眼巴巴地沿用着落后的“固块喷管”,每模拟一个飞行速度, 就拆换一套固块喷管。在整个跨超音速范围内,该有多少个飞行速度?固块喷管结 构笨重,再加上其它因素的限制,喷管根本不可能太多,而只能有重点地选择几个 速度点来设计喷管。这样一来,往往不能适应风洞中模拟实际空气流动速度的需要。 固块喷管的致命缺点,随着风洞尺寸的增大而越来越严重,可以说是发展大型跨超 音速风洞的一大障碍。 由于还没掌握“柔壁喷管”这一先进技术,1.2米跨超音速风洞,最初的设计仍 然采用的是“固块喷管”。对这座全国空气动力学界寄托了无限希望、我国飞机、 导弹、卫星迫切需要的风洞,这不能不说是一个巨大的遗憾。尽管不能说、不敢说 落后这两个字,可谁心里都明白,这座重要到将要隐藏进山洞里的风洞设备,如果 采用的不是“柔壁喷管”,又将何以谈得上先进呢? 其实,早在1.2米风洞规划之前,我国已经开始了柔壁喷管的研制工作。几年下 来,终因难度太大而停止了研制。1965年,在1.2米风洞开始设计之际,刘政崇、任 健、奚伯忠三人组成课题组,踏上了研制柔壁喷管这条漫漫长路。他们首先在一座 直径仅有0.3米的跨超声速风洞中进行研制。目的非常明确,获得成功之后,再把这 一技术应用到1.2米风洞中去。应该说,在当时这还仅仅只是一种愿望而已,包括刘 政崇这个课题组长在内,人们都不敢抱有太大的希望。的确,对这一世界级的先进 水平,仅是中专毕业的刘政崇实在没有把握。 艰难的起步是从读资料开始的。 刘政崇把焦灼的目光投向浩瀚的书海时,他痛苦地发现,有关柔壁喷管的中文 资料少得可怜。英文版的也微乎其微。但连这微乎其微的一点资料,刘政崇还看不 懂。在校时他学的是俄语。他下决心攻下英语这道难关。一次在青岛出差,他的房 间里住进一位能读砖头厚英文原版书籍的旅客,连姓名也没问,刘政崇就做了这位 陌生老师的学生。那时在公共场合读外语书,多少是要冒点风险的,但刘政崇顾不 上了。在车站、码头、列车上一个一个单词地啃。进步的速度之快连他自己也感到 吃惊,在他的英语口语还读得磕磕巴巴的时候,竟然已经笔译出十多万字的柔壁喷 管英文资料。就是从这十几万字的资料上,课题组的同志们了解了国外柔壁喷管的 发展历史和现状,了解了柔壁喷管技术的关键之处。 经过一年多的技术准备,刘政崇和课题组于1966年开始设计,1967年完成加工 并开始在0.3米跨超音速风洞中安装调试。几经挫折之后,他们终于解决了“柔板型 面重复性”、“喷管内脏密封”、“柔板型面静调”这三个决定柔壁喷管能否成功 的关键技术难题,使柔壁喷管成功应用到0.3米跨超音速风洞中去。此项研制成果获 得全国科技大会奖。 0.3米风洞柔壁喷管的研制成功,是一个历史性的突破,大大增强了我国自行研 制大型风洞柔壁喷管的信心,奠定了重要基础。于是,1972年,刘政崇再次挂帅, 和肖邦政等人组成新的课题组,开始设计1.2米跨超音速风洞的柔壁喷管。 这是一次更加艰难的攻坚战。小风洞的成功,并不意味着大风洞也能成功,这 决不是一个简单放大的过程,好比造手枪与造大炮的关系一样,其间的许多关键技 术甚至不是同样的概念。更困难的是,大型柔壁喷管研制所需的许多特殊材料缺乏 和加工的难度太大,严重制约着设计工作。设计出来却不能加工,仍然是等于零。 那些日子刘政崇他们几乎跑遍了全国的大中型机械厂家,但一看图纸,一听说精度、 难度,都不干了。好不容易找到一家愿意干的,却首先提出一串附加条件:给工厂 出钱改造一个14米的大型刨床;出钱新建一座2000平方米的厂房;出钱安装30吨行 吊1—2台;出钱买一辆日本产的25吨胶轮汽车吊等等。刘政崇一听就傻了,屈指一 算,这些钱差不多能从国外买回一套柔壁喷管了。由于诸如此类的苛刻条件,致使 加工单位落实不了,研制工作只好停顿下来。 原计划用3至5年建成的1.2米跨超音速风洞,十几年过去了,仍然是一副遥遥无 期的架式,而且做为心脏的喷管部分还空在那儿。而这时,我国大量航空航天型号 的跨超音速试验任务,正处于迫在眉睫的时刻。 于是,上级决定,尽快从国外引进一座1.2米跨超音速风洞,并于1979年初组成 了赴国外洽谈的考察组。 刘政崇也是其中之一。 他是怀着一种异常复杂的心情踏上异国土地的。毫无疑问,这是一次学习、借 鉴、提高自己的好机会。自己默默摸索了这些年,他还想悄悄地把自己设计的柔壁 喷管和人家的比一比,衡量衡量,看看有多大的差距。但他又难以掩藏自己的羞愧, 一名中国气动工作者的羞愧、耻辱!干了这么多年,不是去交流,不是去探讨,而 是去买人家的!考察组里有基地最早创业者之一的刘光奇副司令、有高锡康、恽起 麟、张志萃这样的专家。大家都是同样的心情,身在异国他乡,可都在念叨国内的 那座风洞。买人家的,真不甘心!也不忍心! 考察是成功的。与加拿大某公司已经开始了技术谈判。但引进却没搞成。国家 开始大规模经济调整,拿不出大笔的外汇去买风洞了。于是,决定在正在建设中的 1.2米风洞上,依靠国内力量自行研制柔壁喷管,以满足跨超音速试验的要求。 这一重大决定,对刘政崇、对我国跨音速试验设备的建设都有着不平凡的意义。 引进的路堵死了,不再抱有其它幻想,一切又回到了那条最根本最可靠的道路上— —自力更生。 1979年9月,由基地、机械科学研究院和青岛锻压机械厂组成了联合攻关小组。 基地负责提出柔壁喷管的新方案并担任主体设计。课题的牵头人仍是刘政崇。 攻关地点选择在北京郊区的一个招待所内。来自不同单位不同专业的专家们紧 张而又融洽地生活工作在一起,争分夺秒,日夜奋战。在招待所的院内,还有中央 民族歌舞团和国防科工委工程设汁所等单位,晚上常常有电影。1979年,电影,对 于刘政崇他们这些从山沟出来的人还是颇有吸引力的。实在忍不住时,他们也去看 一场。但看完电影,耽误的两个小时回来必须补上。夜里加班也是必需的。1979年, 还没有方便面,还没有实行夜餐补助制度,他们的生活水平还达不到敢天天夜里买 饼干吃的程度。只有茶叶是公家供应的,一块多钱一斤的花茶随他们喝。加班到深 夜,肚子饿了,就用一杯浓茶充饥…… 这样的日子持续了两个多月。柔壁喷管新的设计诞生了。 之后,刘政崇又以驻厂代表的身份住进青岛锻压机械厂。一住15个月。当总装 成功,看到两块巨大的柔板缓缓协调移动,形成一副光滑的喷管时,站在喷管出口 的刘政崇,毫不掩饰地流下泪水。 1982年底,柔壁喷管终于成功地安装到1.2米跨超音速风洞中。1983年4月调试 成功,正式投入使用。从此,我国尺寸最大的跨超音速风洞有了自己的柔壁喷管, 迎来了一批又一批急待跨越“音障”的飞机、导弹、卫星…… 1986年,柔壁喷管荣获国家科技进步一等奖。刘政崇当之无愧地荣登榜首。和 他一起获此殊荣的还有肖帮政、张协和、胡传东、袁有孟4名专家。 然而,为柔壁喷管做出贡献的远远不止这5人。在设计、加工、安装、调试等一 系列复杂的工作中,有许多人付出了心血和智慧。对这些无名英雄,历史将以另一 种形式永远记载他们。 3 历史同样不会忘记的是1.2米风洞劳苦功高的建设者们。这座我国最大的跨超音 速风洞建设在200多米深的花岗岩石山洞中,这在我国、乃至世界风洞建设史上都是 绝无仅有的。长达20年的建造周期,足以说明是何等艰难。正如它的负责人之一陈 岳祥所说:20年,经历的是一条艰苦曲折、悲欢交织的历程。 1968年5月,1.2米风洞成立建设组,年轻的陈岳祥被指定为组长,一直当到19 84年。风洞竣工,改为风洞试验室,他由组长改为主任。这时的陈岳祥已是两鬓染 霜。 从成立建设组的那天开始,陈岳祥再没过过安生的日子,一直是火烧眉毛一样 的紧张,“非常时期、非常状态”从开始持续到最后。在整个建设期间,从一个部 件的安装、一个难题的解决,从几天、几十天到几个月的阶段性突击某一任务,成 立过数不清的“突击队”。突击队员根据任务性质不断更换、而陈岳祥始终是担当 着队长或副队长的角色。1968年7月,进行流场校测仪器和标模设计时,正赶上所内 两派闹得不可开交,两派争着比着抓革命,无法开展设计工作;负责加工的生产厂 也停产了,根本驻不进去。陈岳祥冒着风险带着武春祥、蒋兆岭等设计人员悄悄离 开四川,躲进他的母校南京航空学院完成设计任务。 1.2米风洞设备加工困难之多、周期之长是令人难以想象的。从1967年开始订货 加工,到1977年开始安装时,许多部件还没有加工出来。接下来的安装、调试,又 是曲折漫长的7年。而最苦最累最难的恐怕就是那些建设组的成员了。 吴旺水曾在兰州某工厂一住就是5年,负责设备加工。这个精瘦的福建人什么苦 都能吃,却天生不能吃面食,一沾面食胃就痉挛。有人开玩笑说,老吴得的是富贵 病。老吴也想改掉这病,悄悄地跑去吃兰州牛肉面,一吃又呕吐出来。每次出发到 兰州,他都背上一袋大米,在招待所里用罐头盒煮粥喝。一同住在厂里负责设备加 工的武春祥和赵志,每次从四川来兰州,也总是千里迢迢地背一袋大米。吴旺水就 这样坚持了5年。 在江苏扬中负责测控设备加工的田洪盛莫名其妙地得了一种怪病:大夏天穿着 棉袄还冷得打哆嗦。扬中——坐落在镇江和扬州之间的一个小镇。1.2米风洞的测控 设备跑遍大都市的许多厂家,别人要么不干,要么干不了。测控组组长张学祥和田 洪盛他们费尽周折竟然找到了那个连江苏人都没听说过的乡镇小厂。小厂的加工能 力是差了点,可愿意干,有信心,使到处碰壁的田洪盛他们深受感动。因此有了病 田洪盛也不离开,怕给厂里添麻烦,怕影响测控设备的加工。张学祥催他去看病, 他说:“老张,你糊涂了,咱找这个厂不容易,他们技术力量差,咱们得帮着干。” 后来被张学祥和厂里逼到医院去。到医院还想走,医生火了:“不想要命就别到医 院来!来了我们就得负责!”那是一个讲究责任的时代。田洪盛为了责任不惜自己 的生命,医生为了责任挽救了田洪盛的生命。 后来病好出院时,医生告诉田洪盛:“你要是再穿着棉袄打几天哆嗦,不死也 残废了!” 那次病好之后,田洪盛没有留下什么明显的后遗症,但从此却对气候特别敏感。 1.2米风洞建成后,他就留在了风洞室。200米深的山洞,里外温差特别大。夏天一 身汗走到洞口,一进洞汗没了,一身鸡皮疙瘩起来了。冬天洞里于一身汗,一出洞 口寒风迎面,又是一身鸡皮疙瘩。不是病,也说不出口,因此田洪盛一直认为自己 没有不进洞的理由。但真说出来,相信领导会不让他再进洞工作了。但田洪盛不说! 每天走到洞口喘几口气歇一歇再进去,出洞之前也休息一会儿…… 武春祥是1.2米风洞最早的建设组成员之一,也是洞体的主要设计者之一。当年 为加工设备曾四处奔波达数年之久,后来差一点把命送在风洞里。风洞改造时,他 日夜进山洞钻风洞,钻到后来总在风洞里打呵欠,想睡觉。他以为大累、太困,根 本没意识到有病。后来肚子一阵阵疼痛,手打颤,连笔也握不住了。挺了两天,到 第三天腹部剧疼,忍不住叫出了声,几个年轻人把他抬出山洞一看都惊呆了:双眼 深陷、面色蜡黄。几个年轻人凭直觉判断:“武老师的肝有毛病!” 所里非常慎重,武春祥被送到北京的三○一医院去检查治疗。诊断结果很快出 来了:胆囊肿、胆囊炎,要动手术。同时发现:肝部有质变。于是医生采取果断措 施:切片化验。可刀一下,医生的手颤抖了——错了。医生没告诉武春祥已造成的 医疗失误。仿佛是为了弥补过失,对他的态度尤其好,伤口愈合后,仍让他在医院 里休养恢复,继续观察病情。可武春祥不干,坚决要走。其实他知道医疗失误的事。 是科学就会有失误乃至失败,他不仅理解医生,还从内心感谢医生;一刀把心理上 的负担切除了!肝部没有质变就好!没质变就意味着还有很多日子和1.2米风洞打交 道。 一回到山沟,武春祥又进了风洞。谁功也不行。改造工程没搞完、一大堆型号 任务等着做试验。准备发射外星的“长二捆”就是其中之一。上上下下都在拼命于, 我武春祥怎么能在家清养呢? 肝没有质变,可肝上的毛病仍潜伏着。几天之后,妻子在床单上发现了血点。 接着在他的背上发现了麻疹一样的一大片红点,跟着是衬衣上渗出一片血迹…… 妻子失声痛哭:“乔泽死前就是这样!” 武春祥被送到成都。在医院昏迷了好几天。 幸运的是武春祥又醒了过来。他能醒来对1.2米风洞何尝又不是一种幸运呢? 1.2米风洞可谓是一座多灾多难的风洞。在气动人的心里,它就像一个命运坎坷、 备受磨难又终于成为栋梁之才的孩子。它不是诞生在太平的日子里,几次反复论证, 几次伤筋动骨的大修大改,最终落户在阴暗潮湿没有阳光的山洞里。这一特定历史 造成的事实恐怕永远也无法改变了。它还曾有过两次火灾。一次烧毁了控制间的主 机柜、操纵台和仪器、仪表,多年的研制心血和昂贵的精密仪器顷刻间付之一炬。 不仅经济损失令人心痛,而且更是对建设者们精神上的一次严重打击。他们流着泪, 重新设计、加工、安装、死拼活拼了整整九十个日夜…… 就是在这九十天里,控制组组长张学祥的妻子由于误诊瘫痪了。可张学祥顾不 了妻子。这曾是一个那么泼辣充满活力的女人,曾在上任湖北恩施地委妇联主任之 际,义无反顾地跟随丈夫来到山沟里。即使瘫痪在床,她仍然不允许丈夫说一声: “你不该来。”她的眼睛又红又肿,但在丈夫面前她连一滴眼泪也不掉。她所表示 出的唯一怨恨是:“我真不应该在这时候病倒!” 流泪痛哭的反倒是张学祥。 紧接着又来了一场火灾…… 在风洞和妻子之间,张学祥只能“顾此失彼”!他能做的,就是在组织的关怀 下,把妻子送到东北的一个疗养院去,然后托人把孩子带去陪伴母亲…… 多灾多难的1.2米风洞,注定了许多人要为它付出代价、做出牺牲。 建设组最早的成员之一钱凤鸣,为1.2米风洞牺牲的是生命。他曾跟产加工多年, 跑遍全国,因此家里穷得入不敷出,常年欠债。1981年,债刚还完,大年三十的晚 上笑眯眯地告诉妻子和孩子:“明年我准备买台黑白电视机!”可大年初一的早晨 就死了。他匆忙间留给妻子、孩子的遗言只有两个字:“天啊!”后来,孩子大了, 越琢磨越觉得父亲这遗言不是留给他们的:“父亲是觉得老天太不公平,为风洞他 拼命干了那么多年,可最后他没看到风洞。” 钱凤鸣死的时候刚过四十。这么多年过去,人们依然认定:钱凤鸣是为1.2米风 洞累死的。 更多的人是累出毛病、落下终身病痛。常年在1.2米风洞工作的老同志中,患风 湿性心脏病的多;患各种类关节炎的多,腰疼、腿疼、骨质增生几乎达到普遍程度; 各种结石症多;低烧患者多;不明病因,如腹泻患者多;各种无名肿毒患者,如浑 身发痒、红肿、起斑、湿疹多;哮喘、支气管炎患者多;患肝病者多;白血球普遍 降低等等。 蒋兆岭是典型的低血小板,常年维持3000一4000。他自己有一个坐标图,每天 将血小板升降情况标画出来,自己掌握。只要下降至能维持的最低极限,就不放下 手上的工作,就还要进山洞去钻风洞。蒋兆岭对待血小板的这种严谨精神使他获益 匪浅,省去了许多麻烦。都知道他是老病号,血小板低全所闻名,但进医院看病却 很少。 职业病患者就更普遍了,比如神经衰弱、头痛、耳鸣等等。这主要来源于山洞 中的高分贝噪音。其实,上面提到的其它多种病症,有多少和“职业”无关呢? 令人欣慰的是,人们的奉献、牺牲得到了巨大的补偿。1987年11月,由国防科 工委空气动力学专业组和多家型号研制部门组成的专家鉴定组,对1.2米跨超音速风 洞进行了全面技术鉴定,认为风洞的研制非常成功。它的投入使用填补了我国风洞 系列的空白。风洞的流场均匀性及柔壁喷管性能达到了国际同类风洞的先进水平。 1988年,这座我国目前最大的跨超音速风洞,荣获部委级科技进步一等奖。世 界著名空气动力学家、法国宇航院院长奥里维尔先生的评价是:“我确信,这是一 项能使你们获得成功的世界性的成就。好极了!” 的确,在我国近年来航空航天事业取得的举世瞩目的成就中,1.2术风洞功不可 没! 如果说跨超音速区域曾经是“一片漆黑的地方”,那么,1.2米跨超音速风洞毫 无疑问是我国照亮“这片漆黑地方”的最具光芒的一盏明灯。 站在科学的前沿 1 60年代中期,我国为适应战略发展的需要,决定建造一座直径为0.5米的高超音 速常规风洞,以承担地对地、地对空,反导导弹等战术导弹速度在一定范围内的气 动力试验。 实际上,这座我国唯一的、尺寸最大的高超音速常规风洞,远远超过了最初赋 予它的历史使命。它不仅为上述战术导弹的研制做出了巨大贡献,而且为我国的一 系列远程战略导弹、一系列运载火箭、卫星等几十种型号研制进行了上万次风洞试 验和实验技术研究,提供了大量准确可靠的试验数据和分析报告。 参加了这座风洞从设计、研究、建设到改造全部过程的王昌祺,是这座风洞最 早的负责人,后来成为气动中心的司令员。作为一名科学家,他更重视前者。这座 被称为“小高超”的风洞,倾注了他半生的心血,是他和一代气动人的自豪。用他 的话说:我国几乎所有重要战略武器的研制成功,都有“小高超”一份功劳,都凝 结着这座风洞试验人员的聪明才智和辛勤汗水。 这是一个恰当的评价。 由此我们也可以看出,王昌祺司令对“小高超”怀有的那种特殊的情感。 2 那么,“小高超”的意义在什么地方呢? 这得从最早赋予它的历史使命说起。 战术导弹由于有速度大、机动性强、飞行参数变化剧烈等特点,带来了特殊的 空气动力学问题,这一问题甚至超越了空气动力学领域前进到了更为复杂的“气动 热力学”领域。有这样一种说法:因为战术导弹涉及的气动力、气动热太复杂,未 知的认识空间太广阔,而使战术导弹独具魅力,吸引了众多的科学家,为其快速发 展起到了推波助澜的作用。 还有一种说法:战术导弹自行设计能力的高低,最能反映一个国家气动力、气 动热科学水平的高低。 无论这两种说法正确与否,但至少说明了一个问题:即战术导弹气动力问题的 复杂性。这种复杂性伴随世界气动力科学家和导弹科学家们半个多世纪了,至今仍 无法穷尽。仿佛谜底掩藏得越来越深。前景越广阔,问题也随之越来越多,越复杂。 因此,解释和描述这种复杂性几乎没有可能。我们只能从非专业的角度,从我们已 有的惯常看待导弹的一些有限的常识出发,对这种复杂性作一些粗浅的理解,以便 使我们对“小高超”的意义有一个较为通俗的认识。 ——战术导弹首先是高速度,通常为音速的5—25倍。那么,“小高超”首先必 须具备的是模拟这一速度的气动特性的能力,否则其它的一切将无从谈起。战术导 弹一个重要的战术技术指标是要求高机动性,尤其是要在短促时间内完成机动动作, 如垂直发射、快速转弯、躲避攻击、寻找目标、跟踪目标等等。在5—25倍的音速条 件下任何机动动作,可以说是差之毫厘,谬以千里,而战术导弹的最重要战术技术 指标之一就是高精度。在高速飞行中,完成高机动,达到高精度命中目标,这本身 就是一个矛盾组合体,它所带来的一系列非定常气动特性,其复杂程度可想而知。 “小高超”所要做的就是设计研制出什么样的设备,应用什么样的试验方法把 这种复杂的气动特性力求精准地模拟下来,测量出来,进行处理分析、研究计算, 然后提供给设计单位。 ——战术导弹具有多种目标性能,多种发射方式,多种动力装置,多种速度范 围,多种飞行空域,为了适应这些特点,并达到高机动高命中率的战术要求,因此, 战术导弹仅在外形和布局上就形式各异、种类繁多。目前,世界各国的导弹品种达 到四五百种之多。外形的变化主要集中在翼型和弹体本身上,如地空弹有大后掠翼、 边条翼、鳍翼等;空对空弹有单三角翼、双三角翼、双鸭舵翼、边条舵翼等;海防 弹有多组翼、多体多级串、并联式等等。如果我们把翼按照通常的理解,称为“翅 膀”的话,就不难理解为什么一个简单的导弹会有这么多名堂了。导弹要飞行就得 有“翅膀”,随时机动,“翅膀”就得不断地变化,就像我们看到的在空中飞行的 鸟一样,快有快的拍翅膀的方法,慢有慢掮法,拐弯抹角机动时又有其不同变化, 不同的鸟,各有其绝招。其实,说来也简单,无论有多少品种,导弹科学家们所追 求的无非就是导弹能像鸟一样在空中随心所欲地飞翔。导弹翼型的选择,说到底就 是给导弹选择最理想的“翅膀”。那么,不同的目标性能,得有不同的导弹,不同 的导弹就得有各式各样的“翅膀”。还有多种机动、多种发射方式、多种速度范围…… 如此等等,都得配以理想的“翅膀”。为了给一枚不同的导弹,配上一副看似简单 的“翅膀”,设计人员挖空心思,从几个、几十个、上百个方案中精心选择,而为 了其中的任何一个方案,空气动力学上的试验往往得成千上万次。这已经够难够复 杂的了,但更为复杂的是,一颗导弹并不是有了一副理想的“翅膀”就算完事。一 颗导弹从起飞到命中目标要飞行不同的速度范围,每个速度范围“翅膀”就得做出 不同的姿态;导弹飞行中要机动,小机动时“翅膀”怎么变?大机动时又怎么变? 慢速时机动和快速时机动又怎么变?还有不同的气候环境下又怎么变? 万变不离其宗,每一种形式,每一种变化,都得以充足的条件为依据。“小高 超”就是为中国的导弹科学家们提供这种条件依据的。 ——战术导弹有多种发射方式,这就不仅是在飞行时才牵扯到空气动力学问题 了。陆地发射、水下发射、舰上发射、空中飞机上发射等等,都有其不同的气动特 性。尤其是多体分离的空对空、空对地、空对舰等从飞机上发射的战术导弹,机弹 分离的一瞬间,气动特性非常复杂,而飞机的高度、速度、气候环境、不同的弹着 目标等等,又带来不同的复杂问题。什么样的机种,导弹悬挂在什么位置合适?什 么时候机弹分离合适?相互间会带来什么样的干扰?怎么样才能既保证自身的安全, 又保证导弹的命中精度? 还有,战术导弹如何射程更远?精度更高?突防能力更强?! ………… 以上叙述,并不是说这些复杂的问题都得依靠气动中心、依靠“小高超”来解 决,更不是说中国战术导弹的发展就只仰仗“小高超”了,而是藉此来认识“小高 超”的建设者们面临的是一种怎样的责任,怎样的困难,以及他们奋斗的意义所在。 的确,“小高超”为中国战术导弹所建,而中国战术导弹的发展则远非“小高超” 所担当得起,但却赋予了它一份不可推卸的责任。这份责任对于“小高超”和它的 建设者们,是一个崇高的使命。 3 1971年6月,“小高超”风洞建设组正式成立,由5月刚从哈尔滨军事工程学院 调到高速所的王昌祺任组长,侯宝山、程居榜任副组长。风洞建设总指挥由当时的 副所长吴高忠担任。 当时的困难,主要来自三个方面: 一是起步环境差,设计遗留问题多。像“小高超”这样的设备,即使在今天设 计起来也不是一件容易的事,而在1967年“文化大革命”开始不久,仅用半年左右 的时间就草草完成了设计,遗留的问题之多可想而知。设备加工也是仓促上马。19 67年设计完成之后,由于体制多变,“小高超”的归属问题,几经周折,1970年才 决定移交给气动中心高速所,到1971年开始建设时,不仅原设计中遗留的不少重要 问题来不及解决,而且在移交转运过程中,图纸资料丢失不少,加工订货的设备也 丢失损坏严重。 二是技术难点太多。设计不是自己搞的,许多技术问题都不了解,除了一套不 完整、不准确的图纸和不完全配套的设备外,基本上没有其它设计技术文件和资料。 建设组成立时,王昌祺手下只有十几个人,大多像他一样是刚从哈尔滨、沈阳和北 京等单位新调来的,不仅缺乏风洞的建设经验,而且没有一个人专门学过高超音速 空气动力学,更没有一个人见过高超音速风洞。而他们要建的风洞,却是高气压、 高电压、高速度、高温度设备,与一般风洞相比,技术上还很不成熟。担任副组长 的程居榜因为跟产加工,算是对“小高超”比较熟悉的人了,但建设组成立不久, 很快就调走了。 三是任务急,时间短。风洞刚刚开工建设,一大堆型号任务已经找上门来。当 时,我国各种类型的战术导弹纷纷上马,许多试验因为不能在风洞中进行,只有靠 实弹打靶解决问题,价格昂贵却效率很低。 “小高超”就是在这样的背景下上马的。要说上马的条件,除了一股气势之外, 应该说各方面条件都还不具备。但不上不行。有条件上,没条件也得上!五六十年 代整个中国国防科技事业都面临同样的难题,都是在没条件的情况下硬上马的。要 是等什么条件都具备了再上,导弹也好,卫星也好干脆都别搞了,原子弹、氢弹恐 怕若干年里还是纸上谈兵吧! 仅仅从技术上看,“小高超”是冒着风险上马的。20多年后,王昌祺还说: “……明明知道‘小高超’不能干砸锅,说是科学允许失败,但当时就是不允许失 败!全国就这么一座,失败不起!但心里还是有砸锅的准备。砸锅了,坐牢、枪毙 也认了!好歹摸索出点经验,不干就连怎么失败也搞不清,就一点成功的希望也没 有。” 十几个人的建设组,天天要开一次技术会,但技术会开到后来,几乎次次跑题, 一跑就跑到战术导弹上去了。谈美国、谈苏联,也谈英法等先进国家,从二次大战 结束到70年代短短的30年,各国发展的各类战术导弹就有400多种,粗粗一算,平均 不到一个月就有一种新型战术导弹问世。不仅多,而且精。赫鲁晓夫曾形容苏联的 导弹,可以击中世界上任何一只苍蝇的眼睛。虽然夸张了一些,但苏联导弹的先进 性却是世界公认的……一谈到自己都不说话了。说什么呢?作为搞气动科学的人, 对我国战术导弹的状况他们太清楚不过了。世界战术导弹家族的四百之众中,真正 属于中国的寥寥无几。五六十年代还在仿制阶段,真正的起步可以说才刚刚开始, ‘小高超”不正是这起步的一个最好证明吗?气动先行,战术导弹的研制也不例外。 战术导弹的落后和差距,也是气动的落后和差距,气动人有推卸不掉的责任!被国 家列为高超音速主力研究试验设备的“小高超”,早一天建成,我国战术导弹的落 后状况就能早一天得到改善。 跑题的结果又回到了“小高超”上。那时候,全社会正高唱“莺歌燕舞”,他 们的跑题多少有些不合时宜。自己揭自己的伤疤,自己用鞭子抽打自己,自己唱 “十面埋伏”,唱“四面楚歌”,但为的是憋把劲,争口气,早点把“小高超”建 起来。 中国知识分子历来崇尚谦虚。但王昌祺不准他建设组的人说自己不行,不准嚷 不懂。“套已经拉上了,不行也得行!不懂就抓紧学,嚷有什么用?劲可鼓不可泄! 穷嚷穷叫不是谦虚,是扰乱军心!” 于是人人从头学,悄悄地学。半夜躲在宿舍里学,白天到办公室去用,到现场 去用。王昌祺也和其他人一样不懂,过去在哈军工时学的是飞机设计,对空气动力 学只是一般的了解,尤其对高超音速空气动力学,一般了解的程度也不到。5月从哈 军工调来,6月“小高超”上马就让他当建设组组长。细细一想,王昌祺也只好“不 谦虚”,要是谦虚,他这个组长没法当。建设组的十几个人挤在一间破房子里办公, 办公桌放不下,只好两个人挤一张桌子用。一上班,来一个是“红眼病”,来两个 还是,一屋子“红眼病”人你看我,我看你,大家心照不宣,都清楚这病是夜里熬 成的。开始的一年多,人人的眼病没有好过,也没人再嚷着不懂不会了。 1972年,“小高超”土建工程完工。同时,王昌祺领导的建设组也把大量的设 计、补充设计工作完成了,加工的设备也跑回来了。就那么几个人,建设任务那么 紧,王昌祺还抽出一部分人,抓风洞调试准备、做试验技术理论研究、搞型号试验 准备。当时有人提出:当务之急是集中力量先把风洞建起来,连风洞八字还没一撇, 不知哪一天才建成,就抓风洞调试准备是不是太早了,至于试验技术理论研究和型 号试验的准备就更为时过早。 但王昌祺有他的想法:“风洞建起来不是摆在那儿看的,等建起了再准备调试, 调试好了再想着怎么试验,等试验技术摸索成熟了再去搞型号试验准备,按部就班, ‘小高超’要到什么时候才能发挥作用?我们这样做,磨刀不误砍柴功!” 后来的实践证明,王昌祺这样做极富远见,为风洞承担型号任务奠定了坚实基 础。 1974年6月,“小高超”开始进行主体安装和高压气源系统安装,经过半年紧张 工作,到12月,整个工程的安装工作基本完毕,进入设备通气准备阶段,建设组的 工作也进入到了最紧张时期,各项工作千头万绪,一班人马,两班倒,三班倒,忙 得晕头转向。王昌祺却异常冷静,再次表现出工作上的远见性:一方面以风洞投产 为目标,调试为中心,抓住眼前工作;另一方面放眼长远,开始着手人员培训,实 验技术和课题研究兼顾进行,全面开始“东风”、“曙光”、“巨浪”等型号资料 的消化,在风洞正式竣工之前,把上述型号模型的设计方案及试验大纲都已准备就 绪。 1975年,是“小高超”建设史上的一个难忘之年。风洞到了全面实现通电、通 气、通水的最后关键时刻,时逢小平同志重新出来工作,提出全面整顿,狠抓建设。 这年9月,钱学森在北京亲自主持召开会议,落实由毛主席签发的“东风”导弹 研制规划,提出集中全国力量打一场空气动力试验研究的“淮海战役”,气动中心 由王昌祺和著名空气动力学家张涵信到北京参加了会议。 同时,气动中心多年来体制混乱的局面有了短暂的好转,“小高超”建设组在 艰难地运行了五年之久后,终于名正言顺地成立为一个风洞实验研究室,负责界线 进一步明确:负责风洞的建设、调试、管理和使用。不再是过去“只管建设”的建 设组了。王昌祺被正式任命为室主任,侯宝山任政治指导员,各方面的技术力量也 得到补充。 “小高超”迎来了天时地利人和的黄金时期。环境好了,心气顺了,手脚放开 了,人人拉开了一副拼命的架式——和时间拼命。 他们先给自己下了一道最后通牒:1975年全面完成风洞建设:安装完成,调试 完成,校测完成,达到能承担型号试验的要求。下这道最后通牒时,他们刚好还有 半年时间。 6月上旬,风洞许多部件的安装还在进行,已经安装好的也还存在不少问题。按 正常情况,安装公司还得三个月加班加点才能完成最后安装,实现“三通”。时间 实行的是倒计时,却只有20天。计划一公布,安装公司的领导和工人都嚷开了: “龟儿子,要人的命么!”王昌祺说:“不是要命,是要拼命!” 然后动员全室的科技人员与安装公司“共担压力,共分责任,共同战斗。自己 能干的工作自己干,公司安装不完的部件我们来安装”。科技人员一呼百应,立即 从安装公司手中接过十多项安装任务,连女同志也爬上爬下当起了安装工。整整20 天,6月30日深夜,“小高超”所有设备安装就绪,按时实现“三通”。 在紧接着进行的风洞调试和校测中,遇到了许多意想不到的技术难题。由于 “小高超”从设计到设备加工,都存在许多“先天不足”,在初步调试中发现,各 个系统均存在不同程度的问题。而他们本身又缺乏高超音速风洞的调试经验。难题 很多,但事到如今,只有破釜沉舟,再难也得拿下来,否则,只能眼看着费尽心血 的“小高超”闲放在那里。王昌祺到北京开会时,大着胆子去向钱学森、庄逢甘、 陆士嘉等著名科学家请教,向参加会议的其它单位的同行请教。然后和室里其他同 志一道,把所有难题归类整理,再把这些难题“承包”给个人,定死完成的时间。 在这些问题上,王昌祺向来“不讲道理”,不留余地,“碰破头,你也得把问题解 决了。”他对所有“承包”了难题的人都这样讲。在“小高超”工作的人,没一个 是专门学过高超空气动力学专业的,虽然都不在嘴上叫不懂喊不会,但心里都清楚 自己是“半路出家”。因此,到一个个难关被他们攻下来时,他们还只想到可以 “交差”了,没耽误“小高超”的事,根本没意识到被他们攻下的难题具有什么样 的意义。 他们在短短的几个月时间里,闯过的高超天平温度关,解决的空气加热等问题, 其实是两个世界性难题。美国在建造第一座高超音速风洞时也曾被这两个棘手的问 题困扰了不短的时间。 和时间拼命,说到底是在和自己拼命。 技术员褚福年,发烧到39.7度,还爬进不足半米的铁管道里,一干就是十五六 个小时,出来后鼻子血流不止…… 风洞部件安装时,王昌祺曾两天两夜没离开现场一步。痔疮发了,开始还不好 意思说,有女同志在。到后来不行了,站不成,坐不得,就躺在现场指挥。技术员 刘进兴赶忙给做一把特殊的椅子,在椅子中间挖个大洞,王昌祺就坐在那把椅子上 指挥…… 一个年轻技术员,连续加了两个大夜班,第三个夜班下岗后,不走了,说先躺 一会再回家,说罢躺在地上就睡着了,浑身被蚊虫咬得全是包也醒不来…… 风洞调试时,先是冷吹联调,洞体温度降到零下,人爬进去像掉进冰窟窿;热 吹联调,里面的温度高达300~400度,停车后仍然高达五六十度。但每次一停车, 人人争着钻进洞体换零件,一干两小时,中间要换人谁都不出来。几个女技术员, 总觉得男同志平时吃苦多,钻风洞男同志块头大不方便,恨不得把钻风洞的活全包 下来。有的女同志来例假也瞒着别人,照样冷风洞出、热风洞进…… 1975年11月6日,“小高超”终于提前55天被拼出来。这时,王昌祺他们已把 “东风×型”战术导弹的模型和试验方案准备好,“小高超”终于迎来了一显身手、 大展雄风的时刻。 4 “小高超”承担的第一个型号任务,是进行我国自行研制的“东风×型”导弹 高超音速测力试验。紧接着又完成了弹头测压试验、热流试验、壳体分离等多项关 键项目试验,取得了一系列重要数据,为该型导弹的设计、定型提供了可靠依据, 受到导弹设计人员的高度赞扬。 首次任务的出色完成,显示出“小高超”这座我国唯一的最大的高超音速常规 风洞设备达到了一定的水平。同时,也显示出“小高超”已经拥有了一支出色的试 验队伍。从建设风洞,到进行风洞试验,他们以惊人的毅力和速度克服重重困难完 成了这一转变,迅速进入到一个新的领域。 回过头看,当初风洞开始建设不久,王昌祺就着手安排试验技术的课题研究, 在抓设备配套的同时抓人员培训,甚至在风洞竣工之前,就开始了型号资料的消化 及试验方案的准备,不能不说,是王昌祺宏观上的一种超前意识和积极进取的工作 作风,为这种快速转变奠定了基础。 当然,更重要的是“小高超”所有试验人员的顽强拼搏精神和科学上勇于探索 的精神,为这种转变起到了决定性作用。高电、高压、高温、高速和低静压的“小 高超”,的确难以驾驭,各种复杂的问题和危险情况不断出现,但人人争着抢着干。 人人都有专业,每个专业都有严格分工,但几乎人人都是多面手,以对各个系统的 全面了解,对整个试验过程的全面了解,来强化本职工作的质量。“小高超”的领 导,在这方面首先为群众作出了表率,他们在1975年成立研究室时,就立下室领导 必须“带头钻业务,带头攀高峰”的规矩。在当时敢于立下这样的规矩,需要极大 的勇气和魄力。全室13个操作、分析、指挥岗位,王昌祺有12个可以达到顶岗作业 的程度;副主任邹良云能顶8个;政委侯宝山虽干着政工,却是爬风洞出身,也能在 8个岗位上顶班。不仅能熟悉把握技术情况,有了问题能及时解决,而且思想问题也 容易发现,容易解决。 在“小高超”,一个人干几个人的工作,往往不单是工作量的大小,而是一个 人顶替几个技术专业岗位。一方面是因为人手少任务重,另一方面则是出于锻炼一 支高水平试验队伍的需要,为以后承担大量的更艰巨的试验任务打好基础。 首次型号任务一炮打响,“小高超”所有试验人员又立即向上级请战:“只要 型号单位需要,试验任务来多少,包多少,多多益善……” 于是,型号单位纷至沓来,“反击”、“巨浪”、“曙光”、“尖兵”、“东 升”、“红旗”等各类战术导弹蜂拥“小高超”。 于是“小高超”超负荷运转;试验人员夜以继日,连续奋战。风洞初建时期的 “红眼病”再次席卷“小高超”。“小高超”的人又疯了!“小高超”电功率大, 一开机就是6200千瓦,白天电力紧张,“小高超”干脆全调成大夜班,从晚8点干到 早8点。本来是两班倒,干一个大夜班可休息一个班,可都不休息。一个班和另一个 班试验的项目不一样,一个班不去怕影响了对整个试验过程的了解。室领导提倡 “一专多能,一精多专”,不超负荷运转,不夜以继日苦干,怎么能多能多专?怎 么能完成“多多益善”的试验? 连续不断的大夜班,最苦的是女同志。孙思珍那时已是两个孩子的母亲,为了 试验,只好把老大送回济南的老家。老二白天送幼儿园,晚上怎么办?丈夫也几乎 天天要去办公室加夜班,她只好把孩子带到风洞去,让孩子在地板上睡,早上下班 再把孩子送到幼儿园去。还有的两口子都在“小高超”,于是,天天夜里,风洞现 场的地板上总是一溜儿要睡好几个“小气动人”。 女同志也毫不例外要多能、多专。像孙思珍,承担着气动主分析的任务,却还 要兼任计算员的工作,连模型设计和跟产加工的活也得干。多能多专的结果,使孙 思珍从工程组长到后来的室主任,从团支部书记到党支部书记,干遍了全室的每一 个岗位。从而积累了丰富的试验经验,参与和独自完成了一系列试验技术的重大课 题研究,取得多项科研成果。 “小高超”的建成,适逢我国战术导弹的快速发展时期,仅投产后的第一年, 就完成了12个重大项目的近700次吹风试验,超额完成上级下达指标的38%,为我国 导弹武器的发展做出了不可磨灭的贡献。 5 然而,刚刚建起的“小高超”并非无懈可击。由于当初的设计是在60年代末期, 受其政治环境、技术水平和加工条件的限制,设备的许多关键部件还不过关,不安 全,更谈不上先进性。虽然后来王昌祺他们竭尽全力对设计进行修改、补充,但并 不能彻底解决问题。尤其是对当时已经加工完成的风洞主要设备,更是无能为力。 因此,已经正式运行的“小高超”仍然存在不少先天不足,其核心问题是风洞的重 要性能马赫数和雷诺数太低,只能完成一般的常规试验。随着导弹武器的迅速发展, 特别是一些高级弹头的研制,对风洞试验的要求越来越高,希望能更好地模拟弹头 实际飞行情况,提供更准确的气动数据和气动外形。 根据规划,应该还建造一座尺寸更大的高马赫数高雷诺数风洞设备,以满足型 号研制的迫切需要。论证工作也早已开始,但因经费等问题,几经周折而终于搁浅。 即使下决心建,时间尚需七八年之久,仍不解燃眉之急。在此情况下,有人开始在 “小高超”上打起主意,考虑如何通过现有风洞改造以大幅度提高马赫数和雷诺数。 这个人又是王昌祺。 很快有了初步设想,但王昌祺还不敢提,因为风险太大,一旦失败,会影响到 试验任务,甚至对整个导弹型号的研制造成影响。对自己的影响就不用说了。一旦 失败,多年来倾注在“小高超”上的心血将付之东流,成功和荣誉有可能会被一笔 勾销。但要维持现状呢?无疑对型号的发展影响更大。科学的道路本来就艰难曲折、 充满风险。王昌祺决心再一次带领他的部下来一次勇敢的攀登。 从那时起,在近一年的时间里,王昌祺和其他技术人员一起查阅了近60篇国外 的有关资料,利用风洞做了大量模拟试验研究。而这一切只是为了证明对“小高超” 进行改造的可能性。通过大量试验数据和深入分析研究,他们认为,“小高超”的 尺寸在国际上也不算小,像美国70年代大规模洲际导弹的许多气动问题,都是在一 个比我们的“小高超”略小一些的风洞中进行的,只是风洞马赫数和雷诺数比我们 高。因此,不另建大风洞而对现有的“小高超”进行改造,完全可以适应我国导弹 型号研究的发展需要,是既省时又经济的好办法。而对“小高超”改造中的若干关 键技术问题,尽管难度较大,但从实际情况进行分析,只要工作做得好,用几年时 间完全有可能一一突破,改造后的“小高超”将赶上或超过第二世界70年代的先进 水平。 1979年3月,王昌祺拿出了一份十多万字的《高超音速风洞提高马赫数总体设计》 论证报告,将原有的实际试验马赫数一下提高了5个音速范围。并同时提出改造风洞 相应的部件,以大幅度提高风洞的试验能力和范围。 这一大胆设想,的确体现了王昌祺超人的胆识。气动中心和高速所领导给予了 全力支持,在异常困难的情况下,挤出一部分经费供“小高超”改造专用,并在组 织领导和技术力量等方面给予有力保证,这同样也是一种胆识、一种气魄,一种放 眼未来的远见卓识。高速所主管技术工作的黄序副所长,逐字逐句审阅完十多万字 的报告后,又提出了许多富有建设性的意见,使“改造方案”更趋完善。 “小高超”的改造,单就技术而言,其难度远比当初的建设要难。在70年代, 马赫数大于10的引射暂冲式风洞在先进国家中还没见过。日本的直径0.5高超音速风 洞建起10年,多次努力,但仍没能将马赫数扩展到10以上;美国著名的兰利中心在 研制马赫数为10的风洞喷管时也曾多次遭到失败,成功后却未向外界透露任何技术 资料。 “小高超”的全体科技人员,再次踏上了一条艰难的攀登之路。这是一个团结 的集体,善于攻克难关的集体。自从为“小高超”这个共同的事业而走到一起,他 们同甘共苦,以集体的智慧,整体的实力,奋勇拼搏,攻克了一道又一道难关。 如果说在“小高超”建设之初,面对一个新的科学领域,他们还没有充分的思 想准备,还不具备相应的专业知识,还缺乏经验,那么,在7年之后的1977年,当他 们把用心血凝成的“小高超”推向一个新的高度的时候,长达7年的艰难探索,已经 使他们有了丰富的属于自己的宝贵经验,他们所具有的专业技术水平,早已今非昔 比,再也不能用“半路出家”来衡量了,其水平高度和他们一度称慕不已的外国专 家相比,毫不逊色——“小高超”本身就是最好的证明。因此,在新的需要攀登的 高峰面前,他们充满自信。他们成熟了,聪明了,甚至有几分狡猾。 不能借助于国外成功的经验,但他们却从国外一个失败的教训上找到了成功的 突破口。比如在一个关键设备的热防护问题上,他们根据国外累次失败的教训,结 合我国材料质量又难以达到精度要求的情况,另辟蹊径,以一种完全不同的方法, 使这一难题得到了顺利解决。 另一个重大技术难题的解决也和上一个问题有着异曲同工之妙。物资上的问题 没法解决,导致技术上的难题解决不了,最后在一大堆数据中分析来分析去,靠选 择参数的匹配最终解决了问题。而且突破了外国权威提出的已经公认多年的一个 “理论”数据。但是为了找到可以匹配几个正确数据,他们把“小高超”运行以来 两年多的所有吹风试验数据重新分析了不知多少遍。 他们总是有自己独特的方法,独特的经验,所以他们获得的成功,往往多少有 些让人感到意外。高超音速风洞最大的特点也是技术难点之一是高温,提高“小高 超”的马赫数,又遇到了这一老大难问题。提高温度容易,但加热设备的元件保护 却是一大难题,日本的高超设备就是因为在加热设备上问题较多,不仅马赫数没能 突破到10以上,而且只好把吹风次数保持在最低限度。面对这一难题,“小高超” 的技术人员,根据国外资料和自己以往的经验,归纳厂所有可以解决问题的方法, 然后对其难度、工作量和经济效益进行反复比较论证,最后选用了最为简单也最省 钱的方法,简单到如此重大的一个技术问题而只需一个人去试验。整个方案也一句 话就概括了:改变设备的接线方式。实现这一方案的任务落在技术人员王文玉头上, 他试验了187次,最终获得成功。但他找领导签字报帐时,连王昌祺也不能相信,王 文玉总共用了325元钱。平均每次试验花了1块1毛2分。 就是解决这一难题所需的设备,当初因为进口投资太大,王昌祺把牙咬了又咬 没敢写进改造“小高超”的报告中去,想不到王文玉用325元钱给解决了。 325块钱的帐单在王昌祺手里却是异常沉重,手抖了半天才签上自己的名字。如 果那数字是3万、甚至30万也不过分,签起字来也不会如此沉重,因为值那个价钱。 如今钱是省了,省到了做梦也想不到的程度。再看王文玉也“省”了,至少省去了 十多斤肉,熬夜熬得脸色都发青了。 就这样,实现提高“小高超”马赫数中最突出的三个重大技术难关,被一一攻 破。1981年在原有基础上又提高了5个音速范围的“小高超”调试成功,正式投入导 弹型号试验。经过实际考验,不仅试验马赫数大为提高,而且风洞的流场品质和其 它技术指标均达到或超过了国外同类风洞的先进水平。 当初,王昌祺在进行改造方案的预算时,压了又压,抠了又抠,报上去后,上 面实在困难,又打了折扣,最后咬牙挤出50万,可改造工程完成,“小高超”只花 掉了不足10万。但这帐没法算,王昌祺任是那么强硬的汉子也不忍心在部下面前算 这帐。几十个人,几年的时间几乎天天加班,一分钱的补助费也没发过,一包方便 面也没吃过公家的。开始谁加夜班,室里还记一下,后来干脆不记了。有个女同志 怀孕期间,走夜路被老百姓的狗咬了,跑到医院打一针预防狂犬病的针,照样一拐 一拐地上夜班,这还用再记么? 更可贵的是,“小高超”的改造,是在确保正常型号试验的前提下完成的。 后来,“小高超”从建设到改造,有几十个重大技术项目,被“追评”为“全 国科学大会”奖,部委级科技成果奖等。但由于无法说清应归功于谁,而冠于了 “小高超”这个团结战斗的集体。 也许这正是“小高超”的经验所在,财富所在,是他们在攀登科学高峰的路上 不断成功的秘诀所在。 1982年,刚刚完成全面改造的“小高超”,开始以更高的起点,为我国战术战 略武器等航天飞行器的研制,提供更为广阔的试验天地。但王昌祺他们却又有了新 的不满足,他们再一次站在科学的前沿阵地,开始了新的攀登。 这一次攀登的意义,或许更能展示他们远大的胸怀—— 从1982年开始,他们打破常规,变被动服务为主动服务,在完成型号试验的同 时,对型号研制中当前或今后急需的一些重大课题,如:“流谱”、“大攻角”、 “热涂”等世界前沿的气动力问题进行了一系列实验技术、计算方法及理论研究, 并在不同程度上获得重大进展。 从1983年开始,再次改造‘叫。高超”的计划又在酝酿之中…… 毫无疑问,“小高超”将越来越接近完美,而“小高超”人的攀登之路将永无 尽头。 求索瞬间的完美 1 衡量一个国家的国防实力,拥有战略性武器的多少以及先进程度是首要条件之 一。第二次世界大战结束后的1946年,战胜国美国在得知德国在战争后期已经着手 研制可打到美国的导弹后,做了深刻的反省,意识到在大型导弹的研制方面已经远 远落后。美国人勇敢地承认:“在德国人面前我们既无知而又毫无准备的状况是令 人羞愧的。我们在喷气发动机火箭发动机和后掠翼的研制方面不仅疏忽大意,而且 在大型导弹的研制方面也被德国人打败了。” 美国人承认这一事实,却不能忍受这一事实。于是美国把作为战利品所得到的 德国V—2大型导弹用作发展自己导弹技术的敲门砖,以军方为主,联合政府航空研 究机构以及大学的实验室,成立专门的研究机构,对V—2大型导弹进行解剖研究, 了解并掌握了诸如空气动力学、制导和结构等方面的导弹设计原理,很快就造出一 批复制品,不久又制造出一批改进型的导弹。 同V—2大型导弹一样作为战利品来到美国的,还有一大批德国的空气动力学家、 导弹科学家和用于研究大型导弹的空气动力学研究试验设备。这些“战利品”所带 来的成果是巨大的;1946年,美国空军已经获得了可飞越海洋,射程在5000英里, 速度为马赫数20,高度为500英里的大型导弹的研制能力。这种“大型导弹”冠有不 同的术语,被称为“远程导弹”、“洲际导弹”或“战略导弹”。显然,从战争的 角度而言,“战略”一词更接近事物的本质。 这种战略武器的发展,在美国引起一场前所未有的航空学的革命。这种战略导 弹所面临的问题如此之多,如此复杂都是空前的,也使科学家们感到了前所未有的 振奋人心。对于这种导弹的研究不再是过去那种“仅有的”政府航空研究机构了, 政府的其它实验室,大学和工业研究机构,甚至私营研究机构纷纷加入进来,全力 以赴,大学新设了和这种导弹有关的许多课程,空气动力学、物理学、材料科学, 电子科学等等,以研制这种导弹为契机得到了突飞猛进的发展。国家的投资也是空 前的,由于原子弹在战争中的使用,使每一个美国人对科学在国防上的重要性都留 下了深刻的印象,因此对于研制能够掌握未来命运的“战略导弹”,美国不惜耗费 巨额资金。 这一时期,被美国人称为:“导弹时代”,他们宣称:“我们已经进入了一个 当敌人尚未插足国境就能迫使一个强大民族屈服的时代;已经进入一个一枚炸弹可 使一座大城市变成废墟的时代——这种炸弹我们可用高速远程飞行器投放出去!” 美国人坚信:不再会有珍珠港事件; 用飞机投掷原子弹也已成为美国的历史,美国的飞行员已没有为此而冒险的必 要了! 同一时期,前苏联也迎来了自己的“导弹时代”。同美国一样,苏联也从战败 国德国人那里获益非浅。 20年后的1967年,在中国,承担着中、远程战略导弹卫星等飞行器空气动力研 究的超高速空气动力研究所,在几经周折之后,来到四川绵阳,于1968年归属于新 成立的中国空气动力研究中心。 发展战略性武器,首先必须解决飞行器在超高速飞行中的气动力、气动热和物 理现象的理论和技术问题,研究和解决这一复杂的问题,则首先需要有多种特种风 洞设备来完成,诸如:用于进行远程导弹、卫星等高超音速飞行器常规气动力试验 的激波风洞、用于高速飞行器再入过程中气动热环境模拟的电弧风洞、用于高马赫 数、高雷诺数气动力试验,再入现象实验研究的自由飞弹导靶,以及激波管、高空 羽流模拟装置等等。这些非常规的特种风洞,从设计、制造到进行实验,对于正式 成立不久的“超高速气动所”满怀雄心壮志的那些年轻人来说,完全是一个崭新的 课题,是一个陌生的新的领域。大多数人还想象不出这些需要他们去建造和将来供 他们进行研究试验的。特种设备”应该是一个什么样子。这些风洞的名称对他们还 是那样新鲜,甚至有人才刚刚听说过。他们所知道的,只是中国的战略武器、中国 的卫星……在迫切地等待着。 如果从这时算起,中国的超高速空气动力研究,比美国和前苏联有20年的时间 差距。也可以说我国的战略武器研制也大约晚了有20年。当然,这不包括50年代末 和60年代初期那段短暂而心酸的“仿制”历史。在“仿制”的过程中毫无疑问获得 了经验和知识,但后来却得到了斧底抽薪般的沉重打击,获得的教训远比经验和知 识更为重要。要有自己的战略武器、自己的卫星……最终还得靠自己。很难想象, 如果我们“仿制”的历史再长一些,依赖的时间再多拖几年,今天又会是一副什么 样的情景呢? 2 直径2米的激波风洞,是超高速气动所、也是气动基地的重要设备之一。如前所 述,它的主要用途是进行远程导弹、卫星和宇宙飞船等高超音速飞行器的常规气动 试验。这座重要设备从开始的论证到基本建成,到后来的改造,历时整整20年。而 这20年,它的建设者们始终处于艰苦的奋斗状态,并没有丝毫的松懈。之所以用了 这么长时间,最根本的原因就是问题太多、太复杂。这也是所有超高速特种设备的 一个共同问题。 而实际上,这20年还不包括之前长达4年之久的包括2米激波在内的整个超高音 速设备的酝酿、规划和前期论证时间。1962年初,钱学森、庄逢甘等专家提出了要 探索我国发展高超音速实验设备的技术途径的任务,并着手进行全面规划。李颂辉 是最早接受这一任务的技术人员之一。他的“家底”或者说起点只是一本书。书是 庄逢甘借给他的。那本书是美国在1960年出版的一本关于超高音速试验方面的论文 集。庄逢甘给他的具体任务是,从那本论文集里了解超高音速设备,了解国外在超 高音速研究实验中的一些最新动态,并进行比较分析,以便为我国的超高音速设备 的规划提供依据。 那段日子,令李颂辉终身难忘。许多文章是在庄逢甘的指导下阅读的,并亲自 给他介绍一些背景情况。他不仅了解了超高音速在理论、技术上的复杂和深奥,而 且也了解了我国在发展超高音速设备上所面临的巨大困难。庄逢甘经常带给他钱学 森、郭永怀等专家领导对发展超高音速设备的一些指示。在考虑我国超高设备的总 体规划时,钱学森指出:“国外在超高音速实验设备上搞了许多花样,他们有钱, 搞得起,我们国家‘一穷二白’不能像他们那样搞法,我们只能搞一二种,这就要 好好调研论证,在调研的基础上‘押宝’”。 这就是说规划并不能完全按照实际需要来制定,必须在国家“一穷二白”这样 的前提下去选择“一二种”。要说对世界先进水平、尤其是对美国的了解,没有谁 比钱学森更了解了,以他的学识和气魄,以他对未来航空航天的宏伟抱负,他心中 的规划一定也是无比的宏伟!没有谁比他更渴望赶上甚至超越美国,以他超人的学 识,他有这个自信、有这个能力!可面对“一穷二白”的祖国,他不得不忍痛割爱, 不得不精打细算,不得不在众多急需的设备中去“押宝”!寻找一条既经济又有效 的发展我国超高设备的道路。 就是在这样的背景下,李颂辉开始了早期的探索论证工作。在此之前,他对超 高音速方面的知识毫无接触,他只能从阅读研究庄逢甘老师给他的那本美国的论文 集开始“顺藤摸瓜”,逐步开展调查研究,重点分析比较各类超高设备的优劣。19 62年10月17日,李颂辉写出了第一篇调研论证报告。从个人的认识出发,在众多的 各类超高音速设备中,‘李颂辉把“宝”首先“押”在激波风洞上。并提出了若于 建设激波风洞的意见。 1962年11月12日,庄逢甘在审阅报告后做了重要批示,并要求继续论证,以便 在更广的范围进行讨论。1963年初,何宝培、陈则霖等人和李颂辉一起,经过再次 比较分析调研论证之后,于当年10月完成了第二份书面报告。基本结论是认为激波 风洞模拟能力强,投资少,试验成本低,特别是在模拟超高速飞行条件中具有不可 替代的优越性。 这期间,李颂辉和许多人争论、吵架,尤其是到1966年之后,再争论时甚至上 升到路线、方向问题上去。其实谁心里都清楚,这是纯粹的学术和技术争鸣,只不 过谁也说服不了谁。钱就那么一点,该建的设备实在太多了。李颂辉论证的结果, 赞成搞激波风洞。其他人在论证其它设备,自然对自己论证的设备也是情有独钟。 说是偏见,倒不如说是偏爱,是出自渴望祖国空气动力事业腾飞的一颗拳拳之心。 于是,为了说服对方,为了建造自己心爱的设备,这些熟悉业务的知识分子不得不 求助于他们不熟悉的政治,可见其良苦用心。一位当年参与争论的老同志感叹说: “因为一个穷字,我们吵了多少冤枉架啊!” 1966年6月,何宝培终于迈出了实质性的第一步,提出了建设激波风洞的初步意 见,于1967年1月又提出了具体的《激波风洞工艺说明》。1968年7月,超高速设备 的发展规划得到国防科委批准,激波风洞榜上有名。发展的方向也指明了,钱学森 指出:“要设计大的超高速风洞……”很快激波风洞工程组成立起来,经过几个月 的日夜拼搏,在1969年4月,以王培和为主的工程组拿出了具体的方案论证报告。 至此,2米激波风洞这座后来为我国的战略武器、卫星等飞行器做出了巨大贡献 的重要设备,终于获得了一张“准生证”。 为了争取时间,在设计方案还没被审批之前,设计组数名同志奔赴全国各地进 行调研,到工厂征求意见,着手进行技术设计。不到半年,于1969年9月,已完成大 部分洞体部件的技术方案设计。方案刚送到上面,又产生了新的认识,不等批示下 来,一个新的设计方案又完成了。而争论仍在进行。由于相对常规风洞来说,激波 风洞还不成熟,在国内实践更少,国外也出现了激波风洞不可靠的观点,尤其是在 已经开始的设计中,遇到许多困难,因此,仍有相当一部分人主张停建2米激波风洞, 把这部分投资用来发展其它设备。争论可以,但时间却不允许再拖了,深入到型号 单位进行调查的同志带回各种信息:导弹、卫星等十多个型号遇到许多超高速方面 的气动问题,急待试验来加以解决。 2米激波风洞从1966年6月到1970年6月,经过4年的调研论证、反复的研究讨论, 最后仍是带着怀疑、带着不同的争论意见,带着许多有待研究的问题,最终确定了 设计方案和设计条件而开始进行全面设计。 从1961年开始的对激波风洞的酝酿和前期论证,和2米激波风洞也许没有直接关 系,但毫无疑问对促成2米激波风洞的上马却起到了很大的作用。如果把这段时间也 算在内,2米激波风洞正式设计之前用去了整整十年!可以说是慎之又慎!对这样一 座重要设备,慎重是必要的,但在慎重之余却也留下了许多值得思考的问题。恐怕 不仅仅是因为一个穷字。时间长,不是气动人的问题,他们无能为力,他们的热情 从未消退过,在长达十年之久的时间里他们的热情与日俱增,从二线呼喊到三线要 把激波风洞建起来,穿军装时在喊,脱掉军装,他们还在边流泪边喊,许多人从青 年喊到中年。十年弹指一挥间,但对战略武器、对航天事业、对他们有限的生命却 是残酷而漫长的。 与此形成鲜明对照的是,最终确定建设之后,2米激波风洞仅用一年左右的时间 就完成了主要部件的施工设计任务,速度之快甚至超过了当时一些有成熟经验的常 规风洞的设计。说起来让人难以相信,当时承担各系统设计的许多人还不具备超高 音速空气动力学方面的专门知识,对超高设备更无经验。 一份早期的美国航空杂志有过这样的记载:1946年,由于研究火箭发动机和远 程导弹的需要,由于研究人员普遍缺乏高超音速空气动力学方面的知识,政府和研 究机构都认识到培训从事新学科工作人员的必要性,于是与大学达成协议,让教师 在晚上讲授一些超高音速方面的、使进修人员能够达到毕业水平学分的课程。由于 多数大学的教授没有准备讲授这些新问题,因此,只好从研究机构的工作人员中挑 选为数极少的几位合格的人选来担任教师。甚至请德国人来担任教师。对于在研究 机构服役的军人,有美国政府发布的军人权力法案,为他们提供在大学学习该课程 的机会。而另一些研究人员则在晚上或脱产回到母校以及其它大学学习,以便在重 返研究单位任职之前取得毕业学位。于是,在战后的几年时间里,美国空气动力学 研究人员的很大精力放在自我提高和获得新知识方面…… 60年代,尽管超高音速空气动力学在世界范围内有了很大的发展,但对当时我 国整个空气动力学研究实验这支年轻的队伍来说,与40年代美国研究人员缺乏超高 音速知识的问题却是同样的。可他们没有当年美国研究人员那种优越的条件,不仅 没有可能返回母校,重新学习,获得学位,而且他们中的许多人因为国家的紧迫需 要,不得不提前半年、一年结束学业,作为骨干力量过早地投身于航空航天事业。 他们有着自己获得新知识的特殊途径。 1970年初,2米激波风洞全面投入施工设计之后,让许多人大感意外—— 张金良于1969年底率先完成了真空箱设计,紧接着又争分夺秒,夜以继日地用 10个月时间,分别完成了液压系统和真空系统的设计; 王增和从1970年2月开始进行风洞气动性能计算及总体布置设计的同时,于5月 完成了中压段设计,于6月又编写出风洞洞体设计的说明书; 郑杰民用5个月时间,于1970年7月。先后完成了试验段和锥形喷管两个重要部 件的设计; 高压段的设计难度较大,由邢起祥肩此重任,于1971年7月完成设计。并在设计 过程中,对所用材料进行大胆更改,采用独特的设计方法,在后来的加工中仅材料 费就比原方案节省上百万元。 直到此时,人们才明白他们早已成竹在胸,早在几年前刚刚开始对激波风洞进 行酝酿、论证、在更早的时候刚刚开始对整个“超高”试验设备进行规划时,他们 就已悄悄起步,各自选准目标,以顽强的毅力开始了对超高音速空气动力学的艰苦 摸索,凭着点点滴滴的外文资料,一麟半爪的有关国外超高设备的信息,完成了自 身的提高,由不懂到懂,由外行而内行的过程。这一过程对每一个人或三年五年、 或十年八年不等。这一段埋头探索的过程,后来被他们称之为在深海里潜泳。那时 候规划没有出来,如激波等超高速风洞设备还处于旷日持久的论证、争论之中,到 底建与不建还是未知数。但他们深信总有一天要建的。那段时间,白天争论,晚上 关起门各自搞起“副业”,都在默默地摸索,仿佛在进行一场不公开的竞赛,却又 彼此心照不宣。即使在后来技术上的争论开始上升到政治,出现分歧的时候,大家 对此也都讳莫如深,避而不谈,在内心深处,这远比政治对他们更为敏感,更为重 要。许多人开始脱发,年纪轻轻就成了半秃顶、秃顶,局外人不能理解,以为是水 土不服,以为是生活的困难所致,以为知识分子天生该是这样,他们彼此却很清楚, 那是长达三年五年、十年八年中的一个又一个不眠之夜的顽强拼搏所留下的标记。 这是一个漫长的过程,是一个日积月累获得新知识的过程,到1970年,包括2米激波 在内的大批超高音速风洞设备开始上马时,他们终于厚积而薄发,智慧的光芒喷薄 而出。 假如到这时他们才开始去学习、探索,将会是一种什么情况呢? 在2米激波风洞主要部件开始施工设计的同时,常嘉钰、张玉萍、宋庆高、王福 芝、栾长森、刘玉之等一批同志,毅然受命从北京来到四川,投入于该风洞辅助系 统的设计工作,分别完成多项设计,在短期内结出累累硕果…… 3 与高速度的施工设计形成鲜明对照的是漫长的加工周期。参与了2米激波风洞从 设计、跟产、安装调试到型号试验以及后来一系列技术改造这一全过程的印奕国写 过一篇回忆文章,这是一篇极有价值的历史资料。在叙述2米激波风洞的建设过程时, 有三个章节的题目分别是: ——高速度的施工设计; ——漫长的加工周期; ——一帆风顺的设备安装。 从简单的文字中我们可以读出印奕国至今难平的复杂心情;而从每个过程的具 体时间可以看出这样一个事实:凡属气动人工作范围内的事情都是高速度和高质量, 另一方面则恰恰相反。 2米激波风洞的部件加工制造是70年代分别由上海、北京、沈阳、营口等多家工 厂完成的。印奕国在他的回忆文章中有过这样一段叙述:“风洞主要部件的试制合 同是在1970—1971年间先后与承制厂签订的。合同规定的交货期一般都很短,要求 1971年3—4季度至1972年4季度交货(交货期都充分考虑了承制厂的加工能力),但 实际上没有一件是按期交货的,只是延长期长短不一而已……” 最短的是几个月,最长的竟拖延达近6年之久,到1978年9月才最后交货。当年 专承制厂签订的合同现在还存放在气动中心,白纸黑字和大红的印章散发出历史的 气息,让人感到一种沉重的压抑。 印奕国等一大批设计人员在签订合同后便下厂跟产加工,“我们本来是以解决 加工中的技术问题为主要任务,可实际上,大多数时间是在为生产进度奔波,上至 部军工局领导,下至厂长、总工、车间主任及调度等,核心问题是要求解决加工进 度,即使这样奔波也难以排上加工日程。当时人们的生产观念淡薄,生产计划完全 失去控制,合同失去严肃性和约束性。后来,我们只好当起‘现场调度’,根据产 品的工艺步骤,在上一步尚未结束时,就落实下一步工艺所需的机床。我们曾经度 过了无数个不眠之夜,守候在下道工序的机床边据理力争安排我们的任务,为此和 工厂及车间调度多次争辩。尽管我们费了九牛二虎之力,还是未能争取更多的时间, 以致主要部件的加工周期竟然长达8年之久才完成交货……” 没有任何理由责备跟产加工的设计人员。他们成了地地道道的“两面人”,一 张脸严肃地面对他们设计的图纸,另一张脸永远挂着小心翼翼甚至有些媚俗的微笑, 讨好工厂里每一个能决定加工进度的人,为了加工进度能快哪怕几小时、几分钟, 他们恨不能跪下来给人磕头当三孙子。他们从心里挤出微笑挂在脸上的时候,一定 心酸得想哭!但印奕国的叙述还是带着几分自责。这决不是普通意义上的谦虚之类 的套话!只要了解了他们为2米激波所付出的艰辛,了解了他们是怎样梦魂牵绕渴望 风洞的早日建成,了解了这座超高速重大设备对我国战略武器、卫星等飞行器具有 的特殊意义,就不难理解这种自责了,从这种自责里我们看到的是一代气动人崇高 卓越的品质。 陆续加工完成的设备,一旦回到气动人手里,又再一次出现了奇迹,就像一辆 在泥泞中颠簸的车突然驶在了高速公路上。 风洞的高、中压段及试验段等主体部件是在1977年7月才运抵四川交货的,3个 月后,所有部件及各系统均已高质量地安装完毕。一个月后,分别对各系统进行了 液压强度试验,均满足了设计要求。同年12月20日完成交工验收,并于4天后的12月 24日一次试炮成功,至此,2米激波风洞正式宣告建成。 4 1979年5月,经过紧张的调试之后,2米激波风洞迎来了首批型号试验任务,分 别承担了“东风”系列导弹弹头天线窗测压、测热,大攻角测热、弹头烧蚀外形测 热等一系列试验研究。在1981年完成的某型号多项试验中,第一次为型号设计部门 提供了该系列型号再入问题中的一些重要数据。这在当时是难能可贵的,因为国内 的其它超高音速地面试验设备在当时均不具备获得这种气动实验数据的可能。2米激 波风洞一开始就显示出它的巨大潜能。 同时,2米激波风洞一开始就面临着巨大的挑战。 2米激波风洞的原始设计思想形成于60年代末,着手设计则是在70年代初,那时, 我国的战略武器和卫星等航天飞行器还处于初期的低水平发展阶段,试验设备的建 造更多的是立足于当时的需要。进入80年代,我国先后发射成功远程运载火箭,潜 艇水下发射运载火箭和同步卫星,这标志着我国的航天技术已接近世界先进水平。 我国的战略武器也逐步由第一代转向多头分导和机动弹头为核心的第二代战略武器 研究,武器性能要求小型化、强突防、高精度和高可靠性,就给气动研究提出了大 量的必须解决的课题。应用包括2米激波风洞在内的超高音速风洞设备,进行试验研 究,是解决这些课题的重要手段之一。而对于当时刚刚落成的2米激波风洞来说,要 承担和完成这些课题还无能为力。比如不能得到高马赫数下的高雷诺数状态的模拟 条件;试验时间较短,对许多型号试验项目的测量时间显得不够;风洞气流品质较 差,满足不了第二代战略武器中一些外形复杂的型号试验等等。尤其是风洞的数据 记录系统十分落后,精度差、效率低。测试数据由于缺少必要的设备,只能实行人 工判读,给出的试验数据的准确度,一般误差竟在10%以上。 显然,2米激波风洞满足不了我国战略武器及航天事业发展的需要。这就是它从 落成之日就面临的巨大挑战。 挑战和机遇同在。 2米激波风洞的改造势在必行。 1980年,在室主任李颂辉的主持下,开始了风洞的改造和配套工作。许多部件 的改造意味着对自己的否定。风洞刚开始运行,十多年的心血刚刚结出果实,否定 自己是一件残酷的事情。带着一种复杂的心情,他们又开始了新的奋斗。 首先由印奕国对风洞的真空系统进行了改造,不仅大大提高了使用性能,而且 将原试验前近一小时的抽空时间,提高到试验前仅需20分钟就能抽空到所需真空度。 经过几年的运行后,1985年,他们又一次对该系统进行了进一步改造; 1980年初,王喜荣、印奕国、郑杰民、房登苗等同志,经过反复论证设计,对 驱动段和被驱动段进行了大胆改造,使风洞有效试验时间明显增长,达到预期效果; 王喜荣、刘青青分别设计了新的型面喷管,安装调试后,使风洞流场品质得到 了根本改善; 2米激波风洞数据采集系统的改造,则走过了一段相当漫长的艰难过程。1972年 至1977年之间,曾先后两次完成了当时情况下较为先进的数据采集系统的设计工作, 但结果令人失望,全国竟没有一家单位愿意承接这项复杂的任务。1978年之后,一 次国外新技术新产品展览会,使他们大开眼界,在室主任李颂辉的主持下,经过充 分酝酿,他们决心走国内研制与国外引进新产品相结合,组成具有自己特色的比较 经济的新的采集系统的道路。经过艰苦努力,克服重重困难,设计方案合理,配有 先进计算机设备的数据采集系统,终于在1984年10月正式投入使用,从而较好地满 足了风洞数据采集、处理的要求,根本改变了风洞测试手段,处于国内同类设备数 据采集系统的先进水平。 此外,其它许多项目也都以满足型号试验的需要为前提进行了必要的改造。时 至今日,改造挖潜工作仍在进行。科学不断发展,这种改造也许永远没有尽头,由 此看来,在未来的道路上他们还得一遍又一遍地对自己的心血、自己的成果不断进 行否定,从某种意义上说,这是他们所具有的一种独特的牺牲奉献的形式。可以相 信,在每一次挖潜、改造之后,2米激波风洞都将以新的面貌和更大的能力,为我国 战略武器和航天技术的发展作出新的更大的贡献。 5 从1980年开始,2米激波风洞边改造、边试验,完成了型号急需的许多试验任务, 其中许多试验是其它设备所无法进行的,显示出它在我国战略武器和航天事业中具 有的独特而巨大的作用。对此,我们将在下一章节中做具体的阐述。 现在我们要说的是2米激波风洞让它的建设者至今仍牵肠挂肚的另外几个问题。 问题之一:危险的氢气。 2米激波风洞设计之初,就考虑到要以安全的氦气代替危险的氢气。当时,国内 几座已建起来的小型激波风洞,在调试中险情频出,某研究所因无经验,调试时不 慎发生氢气爆炸,致使不敢再使用氢气作为驱动气体来运行激波风洞;不久另一座 风洞在调试中再次发生氢气爆炸事故,所幸的是爆炸都不厉害,但对正在设计的2米 激波风洞来说,却是一个响亮的警钟。而国外资料也多次报导他们在激波风洞试验 中的氢气爆炸事故。以美国为主,所采取的安全措施是尽量用氦气来代替氢气。一 在美国,由于氦气资料丰富,这种措施得到了广泛使用。 2米激波风洞的设计者们,自然想到了最好也能走这条道路。 1972年初,他们开始四处奔波,得到的信息是:国内氦气稀少,价格昂贵,使 用不起。但不久他们又进一步了解到,国内已经开始从天然气中提炼氦气,而不是 早先的从空气中提炼。天然气中氦含量比空气中高得多,价格自然也便宜得多,并 且四川是我国盛产天然气的地区。经过初步论证,氦气装置也不复杂,完全可以自 己搞。在这种情况下他们正式向领导提出了以氦气代替氢气的设想。 从1972年9月到1974年底,他们经过多次调研和论证,完成了《2米激波风洞增 设氦回收装置论证》的报告,并完成了氦回收装置的初步设计。但终因经济问题这 一设想而无法实现。 使用氢气的危险性,就只有靠技术教育和加强操作规程的严格执行来保证了。 但在后来仍发生多次不同程度的氢气爆炸现象,最严重的一次将真空泵油箱顶盖炸 破,碎片横飞,溅落的最远距离达十余米远,对人员及设备的安全形成严重威胁。 1979年底,由印奕国设计安装了一个新的充氮系统,成功地解决了真空泵排气 管中的氢气爆炸问题,实践证明这是一种行之有效的方法。 然而潜在的威胁仍然存在,因为风洞十余年的运行都是在冷驱动状态下进行, 还未经受过热的考验,而加热氢气的运行将更具危险性。更主要的问题是,“充氮 系统”说到底还只是一种安全措施,是在实现不了以氦代氢情况下想出来的一种好 办法。这是一个成功的方法,但并不等于根本解决了氢气爆炸问题。 对这一问题,在2米激波风洞工作的老一代科技人员们,多年来一直牵肠挂肚, 提心吊胆,甚至寝食不安。他们仍在梦想着有朝一日能够用安全的氦气来代替危险 的氢气。一位已经退休的所领导说:“我们不是胆小,不是怕事,也不是害怕危险, 炸伤我们,炸死我们也没什么,关键是怕设备!我们国家‘超高’设备中的尖子可 都在这儿了!闪失不得啊!” 他们牵肠挂肚的只是设备的安危。 在他们心中,设备比生命更为重要。 但对一个国家,一个民族,还有什么比他们这种精神更宝贵的呢?只有他们, 才是我们的事业籍以腾飞的最坚实的基础。 问题之二:尽管2米激波风洞一直挖潜改造了这么多年,但仍有相当一部分部件 始终得不到改造,有的甚至是迫切需要改造的。比如急需的几副型面喷管至今没有 落实,使整个风洞的试验能力受到很大局限。再如测试项目中的测力天平、流场显 示荧光技术、高速相机、热力传感器等等。这些年很多人一直在呼吁加紧研制,早 点落实,可到现在仍然落实不了。如果把2米激波风洞看作是一座规范宏伟的建筑物, 那么它的宏伟更多的还只是外观,还缺少与之相适应的许多“软件”设备,内外还 不协调,功能还不齐全。 造成这种情况的原因是多方面的。首先是资金。又是资金!建造一座这么重要 的设备,那么大的困难、那么多复杂的技术都没把他们难倒,但他们却总是被钱难 倒,又始终被钱困扰。他们从来没有大大方方,理直气壮地花过一分钱。当初因为 没有钱,论证多花了不少时间。虽说时间比金钱宝贵,但毕竟只能说说而已。后来 的设计一个重要原则之一就是省钱,而不是完全从实际需要出发,拿出最高质量的 方案,比如用不起合金钢只好用普通钢板来代替,用不起高价格的氦气只好用廉价 的氢气来代替等等。因此要说2米激波风洞是高标准、高质量也只能是相对的。当初 要是有钱,后来的许多设备也就不用再改造了。从1980年开始,改造的方案设想了 一个又一个,但没有钱,多好的设想也只能是想想而已。挖潜改造的过程,是对风 洞全部价值的开发过程,现在2米激波风洞的情况很像是一部先进的计算机,因为缺 少必要的软件,而只能用来做打字或简单运算的工具,这何尝不是一种巨大的浪费 呢? 另一个原因是需要改造的许多部件加工不了。过去加工是作为军品给工厂下任 务,工厂不接也得接。现在这条路被堵死了,能挣钱工厂干,不挣钱就不干。风洞 所需的部件大多是非标准加工,工厂得试制,试制出来又形不成批量生产,只要一 两件,还不够人家的试制费。大厂不愿意接,连小厂也不愿接,真接下来又不一定 能加工得出来。工厂要生存,这也怪不得人家。 还有些部件需要进口,这又是一个比较复杂的问题。有些东西就是当年进口不 了给耽搁下来的,现在能进口了但还是被耽搁着。这是一个他们无能为力又说不清 楚的问题。年轻一些的发牢骚:“小轿车进口,一个屁股坐几十万,他们的屁股比 导弹、卫星、比国家的航天事业还重要么?抽的喝的能进口,洗头擦脸的能进口, 连避孕套也进口,我们要的设备为什么就不能进口?!”这些话无疑是偏激的,但 不能说一点道理都没有。年龄大些的连牢骚也不发,他们是和2米激波风洞一起曲曲 折折走过来的,当年的情景他们还记忆犹新,国家可是在人民连肚子也吃不饱的情 况下把气动事业发展起来的,不能说国家不重视!不重视就不可能有今天的2米激波 风洞! 但不管怎么说,2米激波风洞的改造目前仍在继续,遇到的困难也许是暂时的。 问题之三:2米激波风洞是国内激波类超高音速设备中屈指可数的生产性主力风 洞,口径大,试验能力强,该有多少问题需要它解决啊!可竟然常常出现试验任务 吃不饱的情况。这让他们难以理解,又让他们心痛。其实也好理解,型号单位的试 验费、课题费也实行承包,要么人家也有风洞,要么另有风洞的单位到型号单位去 拉生意,实行“优惠”条件。就这么简单!这恐怕是以拥有2米激波风洞为骄傲,并 被国内同行所公认具有丰富试验经验的他们所没有想到的。明白了,他们更不能理 解,更是牵肠挂肚,难道敢把这种“买卖”做到导弹、火箭、卫星上去! 另一方面,既然任务吃不饱,能不能充分利用2米激波风洞所具有的条件,更多 地开展一些研究工作呢?作为生产性主力风洞,从设计建成到挖潜改造,2米激波风 洞始终服务于型号试验任务,许多设备的配备,直接就是为某个型号服务的。而它 却理应为航天事业的腾飞做出更大的贡献。未来航天事业的发展,有许多课题亟待 研究和解决,在这方面2米激波风洞有着得天独厚的优势。许多老同志,早就想多做 些研究性工作,一些课题也早就在心里酝酿了。而且一批批年轻人逐渐成为生产试 验的主力,老同志有了时间上的保证,加之他们既对风洞熟悉,又有丰富的试验经 验,正是充分发挥他们这一优势的大好时机。他们自己也在呼吁,领导机关也采取 了相应措施,让一部分老同志由工程类改为研究类人员,但由于经费、体制等种种 原因,研究工作仍不能广泛地开展起来。时间是紧迫的,航天科学的发展一日千里, 美国欧洲等航天前沿国家均在基础研究上布以重兵,花费巨资投入科研。我们如果 掉以轻心,不抓住时机,水到现挖沟,而不是水到渠成,总是到型号需要的时候再 去忙活,不要说赶上世界先进水平,恐怕我们的差距会越来越大。而时间对许多老 同志来说,已经紧迫到了残酷的地步,他们可以用来拼搏奉献的时间已经不多了。 对于空气动力科学,对于我国的航空航天事业,他们是宝贵的资源,是无价的财富, 我们应该把他们看作是我们事业的一个整体,去热爱和珍惜他们。 问题之四:2米激波风洞对我国航天事业的巨大贡献是不容怀疑的,80年代以来 15年间我国发射的远程导弹、火箭、卫星等飞行器,几乎都有它的一份功劳,但至 今它却没有经过国家正式验收。这是一个敏感的话题,说起它,它的设计者、建设 者们的复杂心情难以言表。从普通意义上说,没有正式验收,意味着没被承认,他 们很难从感情上接受这一现实。但理智上又不得不接受。一个最主要的原因是风洞 现在还没有完成当初设计的要求。当然还有其它诸多因素。在此不作讨论。风洞的 其它辅助设备和系统,包括后来改造的项目有多个单项得到验收并获奖,在风洞中 进行的试验项目也有不少获奖。但2米激波风洞作为一个整体,没被验收,自然连报 奖的资格也没有。如果能够参加评奖,这座自行设计,完全自力更生建造起来的重 大设备,肯定是国家级重大成果,对此,它的设计者建设者都充满自信。尤其是经 过逐步改造之后,无论是风洞自身的质量,还是其试验能力,均为国内最高水平。 从2米激波风洞所获得的一个又一个数据是精确的,许多试验数据作为权威的结论被 应用到我国的战略导弹、卫星等飞行器的研究之中。它的设计者和建设者常常由此 而获得一种巨大的安慰。对于验收。对于评奖也只好以一种顺其自然的态度来对待 了。 但终归还是有些遗憾。 下面将要叙述的另一个超高速重大设备与此有着相同的命运。 特殊意义的弹道 1 和2米激波风洞一样,200米自由飞弹道靶这座我国目前最大,并雄居亚洲之首 的重大超高音速设备,作为一个整体,至今没能被国家正式验收。这是一座气势磅 礴而充满魅力的特殊设备,长达半公里之多的靶身和与之相配的测示系统浑然一体, 其外观构造之宏伟之精美让人惊叹不已。仅仅是面对它,你会肃然起敬,油然而生 出一种强烈的民族自豪感。从感情上你不能相信也不能容忍这是一个没能被验收的 设备。接受这一事实,需要勇气。但面对这一事实,却不再是同情、遗憾和抱怨科 学的冷酷无情,有的只是发自内心的一种悲壮。 和常规风洞以及其它超高音速设备相比,200米自由飞弹道靶的研制经历也是独 特的,其历程更为复杂,更加艰难和曲折,它的研制者也付出了更多的牺牲。因此, 它的成功也具有了一种特殊的意义。 自由飞弹道靶和其它类风洞恰恰相反,其实验原理为:空气不动,模型动。即 用一种特制的炮模型发射器来发射模型,使其打到用测示仪器装备起来的试验靶室 中,以求用它能在极短暂的时间里模拟导弹、卫星飞行的极端环境。研制这样一种 特殊的研究试验设备,是一个涉及多种专业和技术的复杂的系统工程。模型发射器 的研制、靶室的研制等,都超出了以往积累起来的风洞设备研制的经验,完全处于 一个开拓性的领域。而要研制能在如此短暂瞬间内(毫秒甚至微秒)的测试仪器, 以及对这种在瞬时流动的条件下获得的数据进行有效的分析,都异常复杂和困难。 从某种意义上说,这种复杂和困难也正是自由飞弹导靶这种设备的缺陷所在。但是, 它所具有的对导弹、卫星等飞行器飞行极端环境的模拟能力却是其它地面设备所不 能代替的。 1967年9月,著名科学家钱学森在对我国超高速气动力发展进行总体规划时,强 调要下决心搞自由飞弹道靶,并对测试技术等关键问题作了重要指示。 1968年,国防科委正式提出了研制自由飞弹道靶的任务,至此,200米自由飞弹 道靶开始了长达20年艰难曲折的研制历程。 2 模型发射装置是整个设备的关键之一,方案论证起步于1969年底。当时,国内 还没有弹道靶这个东西,担负方案论证的人员中,没人见过,更没人搞过。美国等 先进国家,于50年代初建成弹道靶,经过近20年的不断摸索和发展,到60年代末已 达到相当高的水平,炮的发射速度已高达每秒10公里左右,各种测试技术也均达到 相应的水平。 经过一段短暂的酝酿和论证之后,方案选择了“线性爆炸氢气炮”作为模型发 射装置,并在1970年开始了原理性探索试验。 这是一个充满理想而又危险的选择。当时国外普遍使用的是二级氢气炮,我们 选择“线性爆炸氢气炮”的一个很重要原因,是为了赶上并超过国外的水平。其理 论依据来源于美国的一篇研究性理论文章,该文章提出“线性爆炸氢气炮”结构简 单,速度比较高,是未来发展的方向。而实际情况是,美国对此的研究也还处于摸 索阶段,理论上仿佛可行,但实际却不现实,其试验都以失败而告终。 1971年夏天,陈美才结束在山东为时一年的劳动锻炼之后,一纸调令直接来到 超高所报到,连留在北京原单位的许多东西,也是几年之后到北京出差时才拿过来。 报到之后,陈美才被分配到“线性爆炸氢气炮”工程组。试验正在热火朝天地进行, 组长王永才带领大家顶着酷暑在河滩上连续进行试验。当时的工作,主要是摸索 “线爆”的规律,用一根铁管子,里面放氢气,管外包炸药,由炸药引爆后压缩管 子,类似挤牙膏一样让氢气推动模型。一口大锅里熬着自制的炸药,有害气体呛得 人直流鼻涕眼泪,脸上晒得暴起皮来,但人人被一种巨大的热情和高昂的斗志鼓舞 着。陈美才被这种热情和斗志深深地感染了,熬炸药、朝铁管上包炸药和别人抢着 于。他所参加的第一次试验令他终生难忘,他们匍伏在河滩的低四处,一声巨响之 后,装满氢气的铁管子被炸成碎片,飞起来的小石头又雨点一样落下来,固定在铁 管头上的模型却怎么也找不到了。有一次,一块碗口大的铁片砸在离他们一米多远 的地方,在坚硬的河道上陷进去半尺多深。 一次失败,两次失败……在多次失败之后,仍然看不到一丝成功的希望。那段 时间,工程组所有人员在缺乏防护设施的情况下,冒着生命危险,艰苦奋战,进行 探索性研究,虽然毫无成效,却得到了不少经验教训。正是在这一次次失败之后, 工程组不少人开始冷静下来。 那时候,陈美才白天在河滩里做试验,晚上在简易工棚里一熬就是大半夜。其 他人也熬夜,但很多人的思路还在“线性爆炸氢气炮”上,继续在探索成功的可能 性。陈美才走的是另一条路,在反复研究国内外弹道靶模型发射器的有关资料后, 他认为“线性爆炸氢气炮”在技术上很不成熟,许多技术问题国外并没有很好解决。 而我们一味追求“赶超”,国外已有的成功经验不去应用,把起步定在这样一个不 切实际的“高水平”上,是不是有些盲目呢?带着许多技术问题,陈美才开始和组 里的同志交换自己的意见,进一步了解“线爆”方案形成的过程,进而在自己头脑 中形成一些看法,对各种类型的发射器进行反复比较,并下决心否定“线爆”这个 不切实际的方案。 但否定“线爆”方案,对陈美才来讲是困难的,这困难更多的来自于技术之外。 首先,在感情上他难以说眼自己。组里的同志们冒着生命危险已经进行了一年多的 艰苦探索,这是一个优秀的坚强的集体,许多同志放弃自己熟悉善长的专业,来攻 克“线爆”这块硬骨头,多次失败却从不气馁。每次试验结束,从河滩里回来,一 个个灰头土脸,疲惫不堪,其它室、组的人看见,都是好一番感叹,说“线爆”组 的人折腾得像活鬼一样!他们仍然充满乐观和希望,第二天又来到河滩上继续他们 的试验。“线爆”方案像一座高峰,在攀登的路上他们百折不挠,甚至不惜豁出身 家性命。作为这个集体中的一员,陈美才非常清楚对“线爆”方案的否定,无疑是 给组里大多数同志兜头一盆凉水,是对全组近两年艰苦探索实质上的否定。不用说 别人,就连陈美才自己也有些接受不了。更不用说,“线爆”方案的设计人,大多 数是自己的同学、同事、领导,甚至是尊敬的师长,弄不好就会伤害到别人。 另一个困难则来自于政治因素,“线爆”在当时普遍认为具有世界先进水平, 是美国这样的前沿国家攻克的目标之一。在一片“赶超”声中,自己却要来否定, 是不是不合时宜呢?由于“线爆方案’”的确定,200米自由飞弹道靶其它设备的设 计方案、技术性能指标也都相应地处在一种“高水平”上。牵一发而动全身,如果 “线爆”方案被否定,取而代之是美欧已普遍使用的、二级氢气炮”,那么,高呼 了近两年的“赶超”也就实现不了。在70年代初,这是一个谁也不敢掉以轻心的问 题。对“线爆”方案的否定,随时都有可能从技术上升到政治路线上去。当时对 “线爆”方案持怀疑态度的决非陈美才一人,不少人也曾和他私下交流看法,但要 站出来公开对“线爆”方案进行否定,却犹豫了。另一方面,正像陈美才所预料的 那样,在得知他要对“线爆”方案进行否定时,过去曾和他朝夕相处的战友,有的 疏远他,怕受到牵连招惹是非;有的还果真被他“伤害”了,以至长达数年之久在 感情上不能容忍他。 1971年8月,在“线性爆炸氢气炮”研制工作毫无成效的情况下,工程组开始讨 论向设计单位提出爆炸塔的土建条件。此时,陈美才以极大的勇气提出反对意见, 正式建议200米弹道靶模型发射器采用二级氢气炮方案。陈美才进一步对两种方案进 行分析,从技术、性能、未来操作使用,包括材料、经费等多方面进行了严格的比 较论证,以实事求是的令人信服的观点阐述了“线爆”方案的不切实际和采用二级 氢气炮方案的可行性。 对陈美才的建议,超高所和气动中心各级领导给予高度重视和大力支持,组织 专门技术班子进行研究,在获得共识之后,立即做出决定以二级氢气炮方案为主, 加快研究步伐。 同时,“线性爆炸氢气炮”被列为课题研究,仍然继续摸索规律。而实际上已 基本停止了这一工作。“线爆”这一方案从开始到结束,留给我们许多至今仍然值 得深思的问题。但我们不能否认“线爆”方案的价值所在,它是200米自由飞弹道靶 从艰难走向成功的历史中不可分割的一部分。它以悲壮的失败奠定了成功的基础。 包括它留给我们的教训,同样是我们宝贵的财富。 3 然而,二级氢气炮的研制,也并非一帆风顺。理论、技术、经验等方面的优势, 只是和“线性爆炸氢气炮”相比较而言。技术复杂、缺乏足够的技术储备、没有经 验等关键问题仍然存在。当时,国内对二级氢气炮的研制也刚起步,一些关键问题 还没解决,兄弟单位在研制中出现严重挫折。这一挫折带来的不利因素是200米自由 飞弹道靶差一点被迫停止下来。 在此前后,由于种种原因自由飞弹道靶曾动议几上几下,仿佛是一种随时可以 刮来的风。当时的室主任于占龙每次都和人争、和人抗,坚持不能下马。后来自由 飞设备的厂房图纸刚刚设计出来,于占龙主任带领全室技术人员去挖地基、扛水泥、 搬石头,这些分外的工作他们全包了。厂房抢建起来就有了“既成事实”,就不会 再下马了!这就是他们的想法。也以此来感动别人,以此来表明他们的决心。当然, 像弹道靶这么重大的设备,最终的上马或下马,不可能完全受到他们这种影响就能 决定,但他们的决心为领导机关的决策起到很大的作用。 在有关上、下马之争的关键时刻,1972年6月,周维德同志提出了先研制小型二 级氢气炮的建议,其目的是摸索二级氢气炮的结构设计和性能调试中的问题,为未 来“大炮”的研制积累经验。这一建议得到了著名空气动力学专家庄逢甘教授的充 分肯定,并推广到其它超高设备的研制之中。从此,200米自由飞弹道靶的研制走上 正轨。其科学方法和团结攻关的精神,同样为其它设备的研制树立了榜样。 1972年底,周维德顺利完成小型氢气炮的论证设计工作。其间,陈美才为摸索 “大炮”设计规律,在周维德负责的“小炮”上进行实验,取得宝贵的数据,为解 决“大炮”的超高压密封等关键技术提供了重要依据。 1973年之后,周维德负责的“小炮”在加工安装的同时,负责“大炮”内弹道 计算的施宗城、高东哲等人,应用不同的方法完成内弹计算。其中高东哲借鉴国外 方法和经验,较好地解决了这一问题,为二级氢气炮的设计和调试建立了理论基础, 使后来“小炮”的调试也从中获益非浅。在这段时间,陈美才等人又到火炮设计单 位、靶场以及超高压设备设计单位进行大量调查研究,为“大炮”的研制作好充分 准备。 1975年,小型二级氢气炮试炮成功,与此同时,“大炮”研制组迅速成立。组 长王永才,负责结构设计的陈美才,内弹道计算的施宗城、高东哲,以及负责全盘 技术工作的于占龙主任,都曾先后参与了“小炮”的研制、安装调试工作,积累了 宝贵的经验。 仅仅几个月之后,于1975年5月,“大炮”的设计方案已基本完成,经领导和专 家的严格审查,认为该方案大胆引进吸收国内外先进成果,结构合理可靠,工艺性 好,维护使用方便。“大炮”复杂的设计工作,之所以这么顺利,可以说与“小炮” 摸索积累的经验密不可分,它为“大炮”的成功奠定了基础。 1975年之后,“小炮”进入了艰难的调试与试验阶段,由倪建一等负责调试中 的技术工作。“大炮”研制组的高东哲等人再次参与进来。经过长达4年之久的调试 试验,“小炮”获得全面成功,1979年该炮对模型的发射速度,达到每秒7.2公里, 在国内二级氢气炮的研制方面取得了空前的突破。 1978年,我国某战略导弹的研制迫切需要进行弹头再人物理现象的研究,正在 加紧进行调试试验的小型二级氢气炮承担了这一重任。在我国这是第一次弹道靶应 用于型号试验,其意义远不止这次试验本身。实践是检验真理的标准,这次任务对 “小炮”是一次最好的考核验收,同时对还在加工中的“大炮”也是一种间接的考 验,对自1968年以来弹道靶发展方向的正确与否将作出最好的证明。因此,成功与 否,可以说对我国整个弹道靶技术具有重要影响。 高东哲是这次试验的负责人之一,安排他来完成这一试验,真是再恰当不过了。 因为作为“大炮”研制的技术人员之一,已经明确“大炮”的调试工作将由他来负 责。 任务下来之后,很多试验条件还不具备,连“小炮”自身的一些技术问题也没 完全解决,测试技术更是无从谈起。高东哲亲自操作,为摸清弹蛇分离问题,他们 先在室外的空场上垒一个沙堆,做一个木头框,用马粪纸糊上,一炮一炮地打,用 这种办法来计算中间的距离。模型小,重量轻,速度却很高,比普通步枪子弹出膛 的速度高出好几倍。打一炮找一次模型,把几卡车拉来的沙堆翻了几个来回。靠同 样的土办法,高东哲他们成功地解决了瞄准问题,摸清了模型的重心问题,使出膛 的模型保持一定的姿态,从而较好地解决模型的稳定问题。其间长达近两年的曲折 艰辛用文字无法描述,也很难让人理解和相信,弹道靶试验的许多复杂的关键的技 术难题,竟是他们用许多土办法解决的。 正式进行试验时,炮放在屋内,第一炮打响时惊天动地,半公里多长的厂房, 几百块玻璃和日光灯全被震碎。再次试验时,他们先在炮管上围起一座草棚子,然 后在厂房的窗玻璃上一一挂上草帘子。人的耳朵里也塞上了厚厚的棉球,但一炮响 过,仍把人震得头皮发麻。 1979年,试验取得成功。这是国内弹道靶第一次应用于型号试验,也是国内弹 道靶第一次获取气动力数据。这一试验成果获得了国防科委科技进步三等奖,获奖 人为课题负责人石华鸿和高东哲、刘迪斌,其他参与试验的技术人员,因报奖名额 的限制而做了无名英雄。获奖的级别是由成果本身的价值来决定的,经过了多级评 审机构和专家的严格评审,其科学性不容置疑。但有些成果却不能以等级来论高低。 石华鸿、高东哲他们所获得的这个三等奖,也许可以说明这一问题。这次试验他们 共打了一百多炮,每一炮都让他们耗尽心血。在完成这一试验的同时,所解决的弹 坨分离、测量等复杂的技术难题,甚至都可以做为科研成果来单独报奖。而且,作 为弹道靶试验所获得的第一个数据,它有着特殊的意义,更重要的是这次成功的试 验所积累起来的经验,将使今后“大炮”试验少走许多弯路。 1979年底,“大炮”终于进入调试阶段,而这时候,经过了“小炮”磨炼的高 东哲,已经具备了相当丰富的实践经验,以他为主的调试人员,紧密配合,忘我工 作,顺利地解决一个又一个技术难题,经过半年多的奋战,到1980年6月,处于调试 中的“大炮”已经逐步开始承担型号试验,到1984年底,相继完成200余次不同发射 质量和发射速度的各种形状的模型,并在调试和试验中得到不断完善。 1986年8月18日,对“大炮”研制组的全体人员,是一个可喜可贺而又心情复杂 的日子,由中国科协副主席航天部总工程师庄逢甘教授为组长的鉴定组,对我国这 座最大的自由飞弹道靶发射器——二级氢气炮(大炮)进行全面技术鉴定。鉴定组 集中了航天部、中国科学院、核工业部、北京大学、华东工程学院、国防科委和气 动中心的49名专家教授以及同行科研人员。鉴定整整进行了两天,各类专家审查技 术档案,听审技术报告,对各种性能参数进行现场考核…… 两天过去,该听的听了,该看的看了,该查的查了。两天时间,“大炮”研制 组从上到下忙得昏头昏脑,在会上答辩,在现场操作,连厂房的玻璃也擦得一尘不 染。第三天上午,49名专家关起门集中在一起讨论鉴定结果,“大炮”研制组的人 被“排斥”在门外。他们也集中在一起,也在讨论,讨论鉴定组给一个什么样的结 论。 这结论对他们太重要了。这倒不是说鉴定的结论和他们有什么利益关系。而是 花了那么多钱,花了那么长时间,吃了那么多苦,搞出来的设备到底达到了一个什 么样的水平高度?说起来也可怜,除了自己的设备之外,他们还没人见过别的弹道 靶是什么模样,不知道别人的二级氢气炮是不是也是这个样,连个比较也没有。全 是自己摸索,自己折腾,连一些上不了桌面的土办法都用上了。到底怎么样,的确 有些底气不足。鉴定组的专家教授们无疑代表着国内这方面的权威,其中有些前辈 曾在国外接触或进行过弹道靶的试验研究。是好是歹,只有他们下结论,心里才踏 实。 按说,他们应该充满自信才对。从1980年打响第一炮,其后边调试边试验,不 断完善,不少试验数据已成功地应用到型号研制中去。从那时开始他们始终被一种 来之不易的成功所激励着,有过自豪和骄傲,也充满自信。在向鉴定组做技术汇报、 做现场操作时,他们还异常地自信。许多专家教授在现场看操作时激动得不得了, 说盼这样的设备盼了好多年;外单位来参加鉴定的同行也由衷地表示出钦佩。可这 些毕竟不能代替最后的结论。结论是全面的、科学的,不包含任何感情的成分。所 以当专家教授们有些神秘地把自己关在屋里之后,他们突然开始不踏实了,莫名其 妙地有些心慌起来。 他们甚至有些担心,鉴定组中兄弟单位的同行会不会有意挑些毛病呢?自古同 行相轻,何况兄弟单位也在研制二级氢气炮,并且遇到困难。但很快他们就明白自 己完全是“小肚鸡肠”,兄弟单位的同行最先向他们表示了真诚的祝贺。 鉴定组经认真审核后,一致认为:200米自由飞弹道靶选用二级氢气炮作为发射 器是合适的,该炮综合技术应用合理,工作可靠,装拆灵巧,操作方便,通过试验 证实形成了一套国内较完整的、实用的、有效的运行技术和手段较齐全、方法较先 进的监测技术,有很好的应用价值。试验结果与国内外同类炮的比较表明为:国内 先进水平,在结构设计、调试方法、发射质量与速度方面,已达到国外同类炮的水 平。 面对如此高的评价,他们反而平静下来,连应有的兴奋也没有。仿佛这一结论 他们已经料到了。 1987年12月,200米自由飞弹道靶发射器,即二级氢气炮(大)的研制成果,荣 获国防科工委科技进步一等奖。 4 和其它风洞相比,弹道靶的测试技术更为复杂。由二级氢气炮发射的模型在靶 室内运行的时间极短,只有几十毫秒,因此测试设备必须是毫秒甚至微秒级的。由 于型号研制的不同需要,测试系统的配套设备多达数十项,从1969年开始,一场大 范围的攻坚战拉开序幕,超高所、风洞设备研究所以及国内许多有关单位组织精兵 强将,协作攻关,历尽艰辛而研制成功。 为了准确探测和捕捉高速飞行的模型,刘迪斌、曹茂林于1970年开始与成都某 仪器厂联合研制光电探测系统。在长达3年时间里奔波于安县与成都之间。常常赶不 上火车坐卡车,大冬天倦在卡车的角落里,御寒的军大衣用来包裹仪器设备。卡车 颠得厉害,人在车上碰得鼻青脸肿,怀里抱的仪器却不敢撒手。从成都到安县,卡 车要跑六七个小时,蹲久了、冻久了,腿脚也硬了,停车后半天从车上爬不下来, 脚一着地筋像要断了,躺在地上好半天不敢走动。跑一次成都,大小得病一次。几 年跑下来,两人的关节炎和胃病都相当厉害了。中国知识分子的吃苦精神是独特的, 一句话,没有不能吃的苦。吃苦吃出的智慧也是独特的。1972年12月,样机生产出 来,他们用木板制成模拟装置,用气枪作发射器发射模型,用这种打鸟的工具证明 了他们设计研制出来的样机是合理的。中国知识分子的牺牲精神也是独特的,往往 因国家的贫穷落后更具悲壮的色彩。刘达斌、曹茂林历尽艰辛研制出来的光电探测 系统电子管样机,在成功的同时,便宣告完成了它的历史使命。晶体管取代电子管 是必然趋势,英美等国在60年代初,电子管已基本淘汰。我国在70年代初晶体管技 术才日趋成熟。1974年3月,光电探测器由电子管式改为晶体管式。好在只是样机, 还没有批量生产,但刘迪斌、曹茂林三年的心血却付之东流。他们不得不重新开始。 他们不再跑成都,开始跑更远的扬州。一年半之后,晶体管样机又研制成功,他们 再次使用木制的简易洞体进行试验,气枪改成了单管高炮……试验证明样机是成功 的,但批量生产却只能转回到四川,直到1982年才生产完毕,正式投入现场使用。 光电探测系统的研制过程,在整个弹道靶测试系统的研制中具有普遍意义,十 数套测试设备的研制都走过了类似艰难曲折的道路。 200米自由飞弹道靶,作为一个试验设备它已经够庞大了。但对翱翔于太空的卫 星,对飞越几千公里、上万公里的导弹,它的确又太渺小了。然而,就是要在区区 200米距离之内,以几十毫米大小的模型来完成对卫星导弹飞行整个过程的真实模拟。 飞行器在空中飞行的时间,因其距离遥远而相对是漫长的,但把这种遥远的距离浓 缩在200米之内,却只有几十毫秒甚至到微秒。测试设备首先要把在毫秒与微秒之间 飞过的模型准确地探测捕捉下来、记录显示出来。从探测捕捉到记录显示,每一过 程都需要研制出不同的仪器设备。这是最基本的。战略武器必须具备强突防能力, 因此,必须摸清弹头再入过程中的特殊状态。摸清了才能躲避对方的“眼睛”,才 能找到突防的途径,同时摸清了才能有效地扼制对方的突防。这同样需要靠专门的 测试设备来完成“摸清”的任务,从而为导弹研制部门提供依据。战略导弹要具有 全天候飞行能力,飞行过程中可能会遇到冷、雪、雹,在不同的飞行高度和飞行速 度下,要承受从几百度到几千度的高温等等,这些异常复杂的状态,要模拟下来, 测示出来,记录显示出来,而完成这一切的前提是在毫秒与微秒情况下。 200米自由飞弹道靶测试设备的复杂程度是难以描述的,研制技术人员的艰辛也 尤为突出。弹道靶只有一个,测试设备则因型号试验的不同需要,有若干系统,大 系统里还有若干小系统。从这个意义上说,测试设备往往被认为是从属的“辅助设 备”。也许是不能喧宾夺主的缘故,测试设备极少有获得高级别奖励的。有的测试 设备的研制甚至长达十几年或更长的时间,其复杂程度、让人呕心沥血的程度和 “主体”设备相比,毫不逊色。测试设备的研制,在人力财力物力上常让位于“主 体”设备,这也是事实。是否可以这样认为:测试设备作为局部为整体做出了牺牲 呢? 另一种牺牲来自心灵深处:自从200米自由飞弹道靶投入试验,在国内的先进水 平已得到公认,但说到不足和与国外的差距,往往又指的是测试设备。这和从事测 试研制的人没有关系。巧妇难为无米之炊,像先进的计算机等高新技术,是测试设 备的研制技术人员们无能为力的。但他们仍感到沉重的压力,有不可推卸的责任, 他们一直不停地追、不停地赶,累得疲惫不堪,第一代、第二代、第三代测试系统 又出来了,却还是有差距,还是不能满足型号发展不断提出的新的需要。“落后” 这个沉重的包袱他们一直得背着!一位从事测试设备研制的老高工,个人成果硕果 累累,可他说:“我一直抬不起头!”不是别人不让抬,是自己抬不起,被责任给 压的! 进入80年代,我国战略武器发展到了一个新的阶段,型号任务对弹道靶试验提 出越来越高的要求,但设备远远不能适应需要。1982年8月,由周维德负责编写了 《200米自由飞弹道靶配套改造论证报告》,共20个配套改造项目,全部集中在测试 设备上。这一巨大的工程,被测试设备研究人员称之为第二次创业。经过改造后的 200米自由飞弹道靶有了质的飞跃,达到了一个新的较高的水平,不少项目填补国内 空白,使我国超高速自由飞弹导靶试验的综合技术接近世界先进水平。