風(fēng)暴一號

2007年6月1日，中國航天實現(xiàn)了長征系列火箭100次發(fā)射的記錄，這確實是一個了不起的里程碑的記錄，值得大書特書。

但是，在中國航天火箭發(fā)射的歷史上，還有11次風(fēng)暴一號火箭的發(fā)射卻鮮為人知，未被記錄到長征系列火箭的發(fā)射中。那11次發(fā)射都是在上世紀(jì)70年代、80年代期間進行的，火箭都是由上海航天技術(shù)研究院（那時叫上海機電二局）抓總研制的。

風(fēng)暴一號的名字有點怪

風(fēng)暴一號火箭任務(wù)的由來是這樣的：1969年8月14日，國務(wù)院總理周恩來在接見國防工業(yè)軍管小組、國務(wù)院國防工業(yè)辦公室、解放軍國防科學(xué)技術(shù)委員會、七機部和上海市有關(guān)負責(zé)人時，代表黨中央作了重要指示：上海不僅可以搞導(dǎo)彈，也可以搞火箭和衛(wèi)星，還可以搞洲際導(dǎo)彈。根據(jù)周總理的這一指示精神，同年10月31日，中共中央、國務(wù)院、中央軍委向上海下達了“701工程”任務(wù)，任務(wù)中主要包括由上海抓總研制火箭和衛(wèi)星。火箭取名為風(fēng)暴一號，衛(wèi)星取名為長空一號。

至于火箭為什么要取名風(fēng)暴一號這么一個現(xiàn)在看起來很怪的名稱？原來這一名稱也是有來由的。1966年下半年文化大革命在全國各地如火如荼地開始，上海市也同全國一樣開始亂了起來。當(dāng)時上海有個十分有名的造反派組織，叫造反隊，造反司令就是那個大名鼎鼎，后來飛黃騰達官位升至黨中央副主席的王洪文。1967年1月，上海造反派在江青、張春橋等授意下，發(fā)動了一場叫“一月風(fēng)暴”的紅色革命運動，開展了前所未有的奪權(quán)斗爭。他們將上海市委、市政府的所有當(dāng)權(quán)派都當(dāng)走資派打倒在地，掛上牌子批斗游街，然后再關(guān)進牛棚。造反派奪取了政權(quán)后，將上海市政權(quán)機構(gòu)的名稱改名為上海市人民公社。這一名稱的出處估計來源于巴黎公社。后來由于黨中央和毛主席的干預(yù)，全國各地奪權(quán)后的政府機構(gòu)一律更名為革命委員會。正因為上海有了這赫赫有名的“一月風(fēng)暴”，在特定的歷史背景下，上海在文革期間承擔(dān)的風(fēng)暴一號火箭，其名稱便是從“一月風(fēng)暴”中演變而出的。

一年內(nèi)就拿出了試車火箭

風(fēng)暴一號的原型是七機部一院正在研制的遠程地地導(dǎo)彈，改型后為二級火箭。當(dāng)時定名為701工程，其含義是1970年的第1號任務(wù)，上級要求一定要在1970年完成初樣。任務(wù)明確后，上海立即抽調(diào)一批骨干去七機部學(xué)習(xí)，調(diào)集圖紙資料，隨后七機部還支援了上海一些技術(shù)人員。

應(yīng)該說，上海當(dāng)時搞火箭和衛(wèi)星的條件并不怎么具備，有些硬是靠自力更生、艱苦奮斗、白手起家干出來的。但上海不愧為基礎(chǔ)比較厚實的老工業(yè)基地，也擁有一大批科技人員，以及技術(shù)熟練的技術(shù)工人和技術(shù)干部，他們?yōu)楣タ孙L(fēng)暴一號的技術(shù)關(guān)鍵作出了重大貢獻。如火箭上的一種叫AK-8材料的焊接攻關(guān)，就充分體現(xiàn)了相互支援、相互協(xié)作的精神。該材料焊接性能差、焊接系數(shù)低（僅0．5），對焊接應(yīng)力很敏感（易產(chǎn)生裂紋）。但因其強度高，可以提高運載火箭的性能。但焊接這一關(guān)的突破成了這種材料能否選用的決定因素。據(jù)了解，當(dāng)時進行技術(shù)攻關(guān)主要把目光放在焊條上，搞得上海焊條廠日夜為新江機器廠試制各種配方的焊條不下幾十種，但收效甚微。AK-8焊接關(guān)成了風(fēng)暴一號研制過程中的攔路虎。為此市領(lǐng)導(dǎo)決定，調(diào)集上海有名的焊接大王、全國勞動模范唐應(yīng)斌和龔春南等5人，對AK-8焊接進行攻關(guān)。他們僅用了一個月左右的時間就取得了明顯效果，經(jīng)他們焊接過的這種材料，打壓試驗基本通過。原來他們沒有把眼光盯在焊條上，而是把攻關(guān)方向和精力集中在如何減小焊接變形和內(nèi)應(yīng)力上，抓住了AK-8焊接關(guān)鍵的本質(zhì)和主要矛盾。他們用AK-8剪切下來的線材當(dāng)焊條，一舉突破了這一焊接關(guān)，創(chuàng)造了特種材料焊接領(lǐng)域內(nèi)的一個奇跡。

由于計算機技術(shù)在當(dāng)時還不十分普及，熟悉的人不多。而風(fēng)暴一號的計算工作和軟件工作量很大。所以一開始就從華東計算機研究所抽調(diào)了四五位技術(shù)骨干充實總體，大大提高和促進了風(fēng)暴一號的軟件編制和計算工作。但最后還剩下一項彈道的程序設(shè)計問題，由市701辦公室向上海計算中心求援，才解決問題，從此彈道計算軟件全部配套。

那時工程進展的速度簡直可以用“大躍進”來形容。上海在短時間內(nèi)就形成了大型運載火箭的設(shè)計、生產(chǎn)和試驗力量。從設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備和試制，到第一臺發(fā)動機試車，僅用了4個月時間；隨后又進行了發(fā)動機四機并聯(lián)試車、箭體結(jié)構(gòu)靜力試驗和增壓輸送系統(tǒng)試驗等一系列大型試驗，到整發(fā)熱試車火箭總裝出廠，僅用了11個月。如此速度，堪稱奇跡！

1972年8月10日，風(fēng)暴一號火箭進行了首次發(fā)射，并獲得了基本成功，驗證了火箭總體設(shè)計方案的基本正確，各系統(tǒng)工作協(xié)調(diào)，為正式發(fā)射衛(wèi)星打下了扎實的基礎(chǔ)。但是，由于當(dāng)時處在“文革”中，左的一套十分流行，好大喜功。只管工程快馬加鞭求進度，而不求在技術(shù)上吃透，在質(zhì)量上嚴格把關(guān)。這就導(dǎo)致了科學(xué)試驗不尊重客觀規(guī)律，不切實際，必定要遇到挫折。期間，1973年9月和1974年7月進行過兩次飛行試驗，均未成功。究其原因就是因為對質(zhì)量控制不嚴，特別是對進行充分的地面試驗不夠重視，出了故障找客觀原因和外部原因多，聽不得不同意見。技術(shù)吃不透，原因找不準(zhǔn)，故障不能準(zhǔn)確定位，采取的措施針對性不強。所以在1975年連續(xù)兩次成功后，又產(chǎn)生了驕傲和輕敵情緒，導(dǎo)致1976年、1978年又有新的故障發(fā)生，造成了飛行試驗的失敗，其中的教訓(xùn)非常深刻。

創(chuàng)造了兩個國內(nèi)航天第一

風(fēng)暴一號最大的功績在于創(chuàng)造了兩個國內(nèi)航天第一。1975年7月26日，由風(fēng)暴一號發(fā)射成功的長空一號衛(wèi)星，質(zhì)量達到了1107千克，為當(dāng)時國內(nèi)發(fā)射成功的最重有效載荷。

為發(fā)射重型衛(wèi)星并確保準(zhǔn)確入軌，火箭總體和分系統(tǒng)設(shè)計單位從三個方面對火箭做了重要技術(shù)改進：一是為了提高運載能力，大幅度減輕火箭結(jié)構(gòu)質(zhì)量。為此對安全余量較大的貯箱厚度進行了減薄，同時還簡化了系統(tǒng)，減輕了電纜網(wǎng)，部分設(shè)備進行了小型化處理；為了控制推進劑的剩余量，一級火箭采用耗盡關(guān)機方案，使推進劑得到有效利用；二級火箭飛行程序采用主發(fā)動機關(guān)機后以游動發(fā)動機進行小推力滑行方案；制導(dǎo)系統(tǒng)采用兩套關(guān)機方程。這些改進措施使火箭的運載能力一下提高了50%。二是確保入軌精度。經(jīng)過對幾百條彈道的分析研究，把制導(dǎo)方案改進為速度導(dǎo)引與高度導(dǎo)引結(jié)合的混合導(dǎo)引方案。三是改進測控系統(tǒng)，確保衛(wèi)星入軌段測量的可靠性。除此之外，還針對試驗火箭研制、試驗中暴露的問題采取了改進措施，加強了質(zhì)量控制。

重型衛(wèi)星發(fā)射成功后，新華社為此發(fā)布了套紅新聞公報。中共中央、國務(wù)院和中央軍委向從事研制和發(fā)射衛(wèi)星的全體人員表示熱烈祝賀。國外媒體也給予了很高的評價。重型衛(wèi)星上天標(biāo)志著我國航天事業(yè)的發(fā)展跨入了一個新階段，意義重大。

利用1枚火箭發(fā)射3顆衛(wèi)星，也是航天人一個大膽的設(shè)想，當(dāng)時在國際上除了蘇聯(lián)和美國外，還沒有第3個國家進行過這樣的嘗試。航天人利用改進后的風(fēng)暴一號火箭一舉成功發(fā)射了3顆衛(wèi)星。

為了保證用1枚火箭發(fā)射成功3顆衛(wèi)星，航天人首先通過重新組織全箭振動試驗，比較準(zhǔn)確地掌握了多星狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性；合理設(shè)計衛(wèi)星結(jié)構(gòu)和安排三顆衛(wèi)星的位置，改進穩(wěn)定系統(tǒng)使它具有更大的靈活性和寬裕度，解決了多星引出的火箭結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題。第二是通過精心安排衛(wèi)星的分離程序，增加反推火箭的數(shù)量、調(diào)整反推火箭的位置，巧妙安排了實踐二號乙衛(wèi)星的位置和分離方向，確保衛(wèi)星分離時不發(fā)生碰撞，不被燃氣污染，可靠地進入各自的軌道。第三是通過嚴格控制慣性器件引起的誤差和改進制導(dǎo)方法，提高了入軌精度。此外，又通過挖潛進一步提高了火箭的運載能力，盡量提高衛(wèi)星的軌道高度，以延長使用壽命。

但一箭三星發(fā)射出師不利。1979年7月28日清晨，風(fēng)暴一號火箭托舉著實踐二號、實踐二號甲、實踐二號乙3顆空間物理探測衛(wèi)星從酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地起飛。火箭一級、二級主機工作正常，但在滑行段飛行中游動發(fā)動機推力下降，直至起飛后297秒自行關(guān)機。火箭終因飛行姿態(tài)失穩(wěn)在空中自毀。

經(jīng)查，這次發(fā)射失利問題主要出在游動發(fā)動機渦輪泵上，為此渦輪泵組的設(shè)計人員僅用44天就完成了設(shè)計改進。改進后的渦輪泵采用了機械式、浮動式、氣隔式三位一體的組合密封形式；渦輪轉(zhuǎn)子改用高強度材料、加粗軸徑、泵誘導(dǎo)輪裝在同根軸上；三段渦輪殼體從焊接改為整體加工結(jié)構(gòu)；改用高級軸承。發(fā)動機總裝組設(shè)計人員還把原來“坐”在主機推力室頭部的渦輪泵“搬”到機架的懸臂梁上，構(gòu)成獨立的安裝體系，增加了導(dǎo)管的柔性，并且采用兩個支座、一端固定一端滑移的安裝方式。這些變動使渦輪泵脫離了振源，變形可以得到補償，并改善了渦輪泵的工作條件。

經(jīng)過大量單項試驗、3次渦輪泵聯(lián)動試驗，證明改進方案可行，接著進行1次500秒游動發(fā)動機熱試車，一切正常。經(jīng)過慎重研究，他們決定進行一次游機與主機組合的二級發(fā)動機熱試車。聯(lián)合試車于1981年1月25日下午1時46分點火，主機200.1秒正常關(guān)機后游動發(fā)動機繼續(xù)工作直至3600秒正常關(guān)機，試驗取得圓滿成功。

1981年9月20日5時28分，火箭點火起飛，經(jīng)過7分20秒，3顆衛(wèi)星按照設(shè)定的程序逐一與火箭分離，進入各自預(yù)定的軌道。一箭三星發(fā)射終于獲得了成功。

一箭三星是風(fēng)暴一號的第11次發(fā)射，也是它最后的輝煌。以后，國家對火箭的研制發(fā)射任務(wù)作了調(diào)整，上海不再研制風(fēng)暴一號，其成熟的技術(shù)融入和延續(xù)到了上海后來研制的長征系列火箭中。

在風(fēng)暴一號的11次發(fā)射中，共成功了7次，失敗了4次。

期間，風(fēng)暴一號在進行了部分技術(shù)改進后，還于1977年和1978年共進行過兩次地地低彈道飛行試驗，由酒泉基地飛向新疆荒涼的沙漠地區(qū)，成功進行了由上海研制的端頭再入大氣層的耐高溫?zé)g考核試驗，為以后我國洲際導(dǎo)彈成功飛向太平洋打下了良好的基礎(chǔ)。

風(fēng)暴一號運載火箭的研制成果為我國航天事業(yè)做出了重大貢獻，1985年，它以“液體地地戰(zhàn)略武器及運載火箭”榮獲國家科技進步特等獎。