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万春熙:1958,投向宇宙的中国“问路石”


——迎接建校80周年“bet188体育官网故事”系列报道之四

【编者按】2018年,为抢救、挖掘宝贵的校史资料,党委宣传部组织力量启动校史“口述史”采集工程,并委托图书馆具体实施。两年多来,采集工程共记录保存80位离退休教师口述史资料15058分钟,形成文字资料160万字。为纪念学校建校80周年,党委宣传部、图书馆结合“口述史”采集成果,精心策划制作,推出《bet188体育官网故事》系列。希望广大师生校友能从精彩的故事中汲取力量,传承红色基因,为建设中国特色世界一流大学而努力奋斗!

  


 

  1958年的秋天,一枚由中国人自己研制的火箭,第一次在中华大地上腾飞而起。刺破长空的利箭,是中国人第一次向宇宙投出的“问路石”。

  这枚由北京工业学院(现北京理工大学)师生自主研制的火箭,代号“505”,名为“东方-1”号,是新中国第一枚二级固体燃料探空火箭。在此后的两年多时间里,“505”探空火箭项目先后完成七次发射,在探索实践中完成了中国航天事业的“初记忆”形成了一批宝贵的研究成果六十二年后的今天,让我们再次打开那段记忆,倾听那段催人奋进的“bet188体育官网故事”。

讲述者:万春熙 

北京理工大学教授、“505探空火箭”核心参与者

  1958年,北京工业学院已初步建成了新中国第一批兵工专业体系。为进一步适应国防和科技事业的发展,从1958年到1960年,学校进入了建设国防尖端专业的战略转型新时期,在“自力更生,高速度攀尖端”的豪言壮志中,师生们积极开展科研实践活动,获得的许多科研成果,填补了国家的空白,创造了一批“新中国第一”系列科技成果。

  正是在这一时期,有这样一枚“励志之箭”,先后七次在中国大地上腾空而起,为新中国的航天事业投出一颗顽强的“问路石”,这就是由北京工业学院自主研制的新中国第一枚二级固体燃料探空火箭——“505探空火箭”。

  在七次发射的背后,数百位参与研制和发射的师生们,此前却无人见识过真正的火箭发射,但他们带着满腔的报国志向和严谨的科学精神,克服了缺乏技术资料、实验设备和实践经验等各种困难,终于成功完成了这一壮举,为新中国的航天事业做出了划时代的探索与贡献。

  六十二年后,作为505项目核心参与者的万春熙教授,再次打开那段火热的bet188体育官网工记忆,讲述起505探空火箭七次飞腾的bet188体育官网故事。

首战告捷

  1958年8月初,在国防科委的关怀和时任院长魏思文的直接领导下,北京工业学院全面启动505探空火箭的研制工作,学院组成了以孙志管、马庆云、王守范等老师为主,一批1953级毕业生和1954级同学参与的研制工作组。此时,即将毕业的万春熙,在指导老师王守范的带领下,刚刚完成了“火箭增程弹“的研制,也奉命参与到505探空火箭的研制中。

  505探空火箭是二级固体燃料探空火箭,这种探空火箭当时在国内没有研制过,不管是火箭发动机的设计还是推进剂的研制都是一片空白,而最困难的是研究资料极度缺乏,师生们手头仅有少量的苏联资料。在这样的“零”基础上,师生们从火箭材料、壳体设计再到推进剂,不断地计算、摸索和实验,硬是在艰苦的条件下完成了505探空火箭的设计和制造。

  学习火炮专业的万春熙参与的是火箭总体设计工作,在其中主要负责火箭尾翼的动力设计。在他的回忆里,研制505探空火箭的过程中,发动机设计难度最大。当时,研究资料极其匮乏,师生们能看到的只是一本美国人根据火箭筒原理编写的《火箭发动机设计》。虽然没有足够的参考资料,但王守范老师带领他们,从原理出发,一点一点科学的完成了火箭发动机设计。

师生们正在挖掘用于火箭发动机地面试验的土坑

  除此之外,火箭发动机的研制,必须要进行大量实验,但是在当时的时代背景下,实验条件很差,甚至没有专门的实验室,火箭发动机的推力实验是在学校里的一片荒地上完成的。“我们的实验室就说挖个坑,就底下弄平,垫层铁板,上面有三个铜柱垫着,再放上一块铁板。发动机再放上去,我们当时就是这么做实验的。”万春熙老师这样回忆当时的实验场景。

  即使在物质发达的今天,火箭发动机实验仍然充满了高风险,而在当时简陋的条件下,师生们在研制工作中,不仅要克服困难,更要面对危险。一天早上,万春熙刚加完班,看到几位做复合火药实验的同学正在紧张地商量着什么。原来是在实验中,复合火药推进剂点燃引线后没有产生应有的燃烧,大家正在研究去排除故障是否有危险。万春熙经过判断分析后,认为很大可能是出现了哑火,于是就和另一位同学李兆民一起冒着随时爆炸的危险,进入试验区域,最终把复合火药药柱从发动机上取了下来,排除了隐患。

“东方一号”探空火箭

  正是在这种团结协作、攻坚克难的努力下,经过一个多月紧张的准备,1958年9月8日,两枚505探空火箭完成了总装,运至河北省宣化炮校,进入现场发射准备阶段。实施首次发射的火箭,第一级采用了苏联喀秋莎火箭炮弹的发动机和双基药,而第二级则完全使用了北京工业学院自行设计的发动机,该发动机使用的推进剂,也是由师生们自己研制的复合火药,也属于国内首创。

  1958年9月9日,505探空火箭在师生们的注视下成功发射,两级火箭升空后成功分离,飞行高度达到将近十公里,这是中国自主研制的探空火箭第一次升上天空,505探空火箭发射初战告捷。这块中国“问天”的“小石子”,带着北京工业学院的师生们矢志报国的精神,冲向天际。

科学探索

  505探空火箭初战告捷,对于师生们来说,既不是“成功的叹号”,更不是“作秀的句号”,而是一次鼓舞人心的“逗号”,激励着大家以更加科学严谨的态度去实现更高的目标。之后,师生们马不停蹄地投入到下一步的开发和研制过程中,并将“飞行高度100公里”作为火箭研制的更高目标。

  此后,王守范老师带领发动机设计小组,设计了直径达到460毫米,长度接近2米的新发动机,里面可填装17根90毫米粗的药柱。如此大尺寸的发动机,已经超过了学校的加工制造能力,于是在时任北京市委第二书记刘仁的要求下,北京锅炉厂协助学校加工制造发动机壳体,万春熙被派到工厂,与工人师傅一起一锤一锤地把铁板敲成圆筒,再用电焊把接缝焊上。粗加工完成后,圆筒又被马上运到位于北新桥附近的547厂加工成为火箭发动机壳体。

  然而科学的道路上,从来都不是一帆风顺。1958年10月1日,在第一次发射成功仅仅22天后,更加巨大的505探空火箭再次矗立在了吉林白城子发射场上。但结果却是令人遗憾的,这两次发射均以火箭发动机爆炸而告失败。

  回到学校,经过分析,大家认为壳体材料和焊接技术不过关应该是主要原因,这让负责此项工作的万春熙感到很内疚。今天看来,发射失败的原因虽然是多方面的,但最主要的教训是,科研工作仅有热情是不够的,特别是在短时间内,面对探空火箭这样大型的科研项目,更加需要按照科学规律来办。虽然遭遇了挫折,但思想上的收获,也成为万春熙科研生涯中的宝贵财富。

  火箭发射的失败,并没有让师生们气馁,而是换来了冷静的思考,大家在仔细分析了失败原因后,合理调整了设计飞行高度,并从改进发动机材料入手,再次踏上了505探空火箭的问天之旅。

  1959年初,505探空火箭在河北昌黎进行第三次发射时,万春熙已从学生成为了学院的一名青年教师。在他的回忆中,第三次发射中的第四发火箭特别成功。“5吨推力,240的口径!5吨推力的发动机当时在国内绝对是第一家,这么大的推力,这么大的口径,发射上去,两级火箭完整无损的达到60公里,还测下了信号,再也没有别家了。”虽然没有亲临现场,但是记录在案的客观数据,六十年后,让万春熙仍难掩兴奋之情。

勇闯新高

  505探空火箭的研制和发射,其重要意义不仅仅在于为中国航天事业做出了有益探索,更有力的奠定了学校在相关学科(专业)领域的坚实基础。1959年,通过前三次发射,师生们深刻认识到开展火箭研究,简陋薄弱的实验条件是不行的,于是1959年的4、5月间,学校开始在戊区(现国防科技园区域)重点投入修建火箭发动机实验室。并在此基础上,自1959年9月到1960年初,505探空火箭又先后进行了三次发射,着重解决火药推进剂、测高天线等问题,虽然发射工作中又历经多次失败,但在这一阶段的发射活动中,学校在火箭研究方面获得了大量的宝贵数据,锻炼了队伍,在火箭设计、加工工艺等方面为中国航天事业积累了宝贵而丰富的经验。

探空火箭发射前的状态

  这期间,学校还专门成立了以朱前标、吕育新两位老师为首的第22研究所,专门作为505探空火箭的工作机构,总结前面若干次发射的经验教训,着重解决火箭总体的系统问题,并筹备第七次发射。万春熙也再次进入505探空火箭的研制团队,担任黄一鸣老师的副手。

师生们在朱日和靶场开展发射试验时的营地

  1960年9月,全新的505探空火箭再次运输到朱日和靶场,第七次发射在即。但此时却还有一个技术问题没有得到解决,那就是为了测量火箭发射高度,在金属的火箭头部内螺旋式缠绕的天线,由于金属壳体材料的遮挡,无法发射出信号。一筹莫展之际,万春熙灵机一动,大胆的提出用塑料加工弹头代替火箭金属弹头的思路,得到了化工专业老师的肯定,经过一番紧张加工,塑料材质的火箭弹头,成功解决了天线信号发射穿透的难题。

  最终,1960年8月28日,505探空火箭在内蒙古朱日和靶场成功发射,火箭升空后十秒,第二级火箭与第一级成功分离,第二级火箭发动机点火成功,顺利工作。火箭在天空中的飞行高度达到78公里,横向飞行40公里,发射整体取得成功。

  结束此次发射后,因为国家处于三年困难时期,发展规划调整,北京工业学院将整理好的资料,提交国家相关研究机构,结束了505探空火箭的研制项目。

矢志不渝

  505探空火箭的研制和七次发射,是中国人第一次完全独立自主的研制和发射成功两级固体燃料火箭,并且实现了中国探空的全新高度,这是北京工业学院在上个世纪五十年代在永攀科技高峰、实施产学研相结合的一次伟大实践,一大批师生在研制工作中增长了学识、接受了锻炼、积累了经验,在为国家培养了一大批航天人才的同时,奠定了学校在火箭研究领域的坚实发展基础,在此后的岁月中,成果不断,探索不止,形成了学校今天在相关学科等领域的研究优势,为国家不断做出卓越贡献。

  从1958年建立新中国第一批火箭导弹专业,到1960年初步建成18个以火箭为主的新专业和若干研究所,北京工业学院形成了完整的火箭系统教学科研体系。

  在505探空火箭研制和发射过程中,广大师生体现出了远大理想、矢志不渝的爱国奉献精神,敢为人先、勇攀高峰的科学探索精神,分工协同、艰苦奋斗的团结奋斗精神,不畏艰难、勇担重任的时代担当精神,成为了bet188体育官网工人代代相传的宝贵财富,不断激励着我们矢志强国,向着中国特色世界一流大学的奋斗目标不断迈进。

  回望80载春秋,一代代国家栋梁在这里孕育。回首甲子岁月,一批批航天人才在这里成长。“我们要在宇宙空间占一个位置”,六十二年前的誓言已经成为肩头的担当责任。

  传承红色基因,矢志报国强国。在建设中国特色世界一流大学的道路上,bet188体育官网工人永远在奋斗!

  

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