楊南生：中國固體火箭奠基者

中國第一枚探空火箭、第一臺固體火箭發動機、第一顆人造地球衛星東方紅1號、第一發潛地導彈巨浪1號……這令人驕傲的一個又一個“第一”，都與他的名字密切相連，飽含著他的心血和付出。他就是著名火箭專家，中國固體火箭的開創者、奠基者楊南生。他是我國首批當選國際宇航科學院院士的科學家，被錢學森譽為“有真才實學”的專家學者。

立志“實學報國”

1921年12月29日，楊南生出生于緬甸仰光。其祖輩自廈門遠渡南洋，拓荒異域。父親楊允修負笈東瀛，學成后在緬甸教書育人，曾任仰光華僑中學校長，以其深厚的學養與高尚的人格魅力贏得師生們的喜愛；母親薩本祥出身于福州名門閩侯薩氏，聰慧過人，性情坦蕩。楊南生的人生底色，一面鐫刻著父親的敦厚與擔當，另一面則映照著母親的機敏與率真。

楊南生兩歲時隨父母回國，父親在清華大學擔任日語老師。楊南生的大舅薩本鐵是化學家，二舅薩本棟是清華著名教授、物理學家。少年楊南生曾借居于薩本棟家，其時薩本棟正在撰寫《普通物理學》，楊南生利用課余時間，一邊幫二舅謄抄書稿，一邊學習這本著作，受到了物理學科的啟蒙教育。他自己動手做了許多飛機、輪船模型，其中最龐大的船模長達兩米，精致而逼真，父親和二舅極為贊賞，并為它們拍照留念。

楊南生進入北平師大附中就讀后，醉心于數理化，成績一直拔尖，尤其物理學科表現優異，曾獲得全班唯一滿分和北京市第二名的成績。父親和二舅都很高興：“學好‘實學’（科學），可以更好地報國！”就這樣，楊南生“實學報國”的志向在心里悄然扎根。

楊南生不僅學習成績優異，還熱愛各項體育運動，是學校百米田徑賽場上的運動健將、學校的排球隊員和足球隊的守門員。

1937年七七事變爆發，北平被日寇占領，北師大附中一部分西遷陜西城固，一部分被北平親日政府接收。讀高二的楊南生未能西行，留在了北平。一天，英語老師在課堂上向同學們傳達一個壞消息：南京淪陷了！說完就大哭起來。楊南生和同學們被感染了，他們哭作一團，抗日的怒火在心中燃燒。

那時，楊南生的二舅薩本棟被聘任為廈門大學校長，他決定趕在廈門淪陷前將廈大搬遷到閩西的長汀。在抗戰的烽火硝煙中，他帶領廈大人克服重重困難，在遷校時帶來的幾卡車物資的基礎上，將廈大發展成一所具有相當規模的名牌大學。在清華大學當日語老師的楊允修放棄教日文，在清華大學圖書館當管理員。父輩們的愛國情操深深地影響著楊南生。

日軍攻占漢口后，北平當局要求各校召開“慶祝會”，還要師生們集會。師大附中的訓導主任召集師生訓話，下令屆時全校師生必須參加，不得請假。楊南生仍寫了請假條，拒不參加。訓導主任把他叫到辦公室，狠狠訓斥了一頓，并貼出一張處罰告示：“查高三學生楊南生玩忽校令，欺騙師長，特予記大過處分，以示訓誡。”

高中畢業后，楊南生決定離開北平，前往抗戰大后方。在親友的幫助下，他輾轉抵達昆明，考入西南聯合大學航空系。他本來希望學好航空專業報效祖國，可當局“只修不造”的政策令他十分失望。一年后，他轉入機械系學習。

抗戰勝利后不久，楊南生隨清華大學遷回北平，任錢偉長教授的第一任助教。1947年，在錢偉長的鼓勵下，楊南生考取了最后一批“庚子賠款留學生”，進入英國曼徹斯特大學深造。1950年夏，楊南生以優異的成績獲得曼徹斯特大學自然哲學機械工程學博士學位，他的博士論文《各向同性金屬的塑性應力應變關系》被評為優秀論文。

新中國成立后，楊南生懷著“實學報國”的赤子之心，婉拒了英方的挽留，幾經周折，回到祖國，成為從海外回到新中國懷抱的第一批專家。回國后，楊南生即投身汽車工業，任重工業部汽車實驗室材料試驗科科長。1953年10月，楊南生和他負責的材料試驗科成建制地從北京調入長春第一汽車制造廠，組建一汽中央實驗室，楊南生任主任。他在一汽只有短短三年時間，但新中國第一輛和第一批解放牌汽車成功走下生產線，他功不可沒。

1956年9月，楊南生被調至中國科學院力學研究所任副研究員。也是在這一年，他加入了中國共產黨。

沖向太空第一步

1958年8月，為落實毛澤東“我們也要搞人造衛星”的指示，中國科學院成立第一設計院（代號1001設計院），承擔人造衛星和運載火箭的總體設計任務，由力學研究所所長郭永懷任院長，楊南生任副院長。郭永懷此時在甘肅某基地負責核導彈的研制任務，楊南生在此負責火箭研究工作。

整個設計院上上下下吃住在科研基地，憑著夢想加苦干的精神，在很短時間內設計完成了T-3運載火箭的結構總圖（包括發動機），作為向新中國成立九周年的獻禮。10月中旬，科研院自然科學躍進成果展覽會的保密室展出了這張結構總圖，毛澤東、劉少奇、周恩來等中央領導同志蒞臨觀看了這張結構總圖，給予了充分肯定。由于當時國家工業基礎薄弱，這項工程下馬。

1958年11月，在上級部門的部署下，1001設計院全班人馬遷至上海，成立了上海機電設計院，受中國科學院和上海市雙重領導，其主要任務是研制探空火箭。上海市委又從上海交大、同濟大學、華東師大等多所高校，以及科研機構和工業部門，抽調大批科技人員和干部，包括提前半年畢業的大專學生，來到設計院。上海市委將上海機床廠廠長艾丁調至設計院任黨委書記，楊南生任副院長，上海交大副教授王希季任設計院總工程師。為了盡快帶出這支年輕的隊伍，楊南生在設計院開設了多門專業課程，每天晚上給年輕人講課，設計院的大樓常常徹夜燈火通明。

上海機電設計院的成立，拉開了我國探空火箭事業發展的序幕。楊南生帶領團隊以發射衛星用的運載火箭為目標，在短短幾個月的時間里，分別設計出T-3、T-4、T-5、T-6等探空火箭。但因種種因素制約，這幾種火箭皆未研制成功。

1959年9月，T-7M火箭開始研制。參與研制T-7M火箭的這支隊伍絕大部分是剛出校門的大學生，平均年齡只有二十四歲，他們懷著一股力爭趕上世界先進水平，為國爭光的闖勁兒，和白手起家、因陋就簡、艱苦奮斗的精神投入了艱苦的研制工作。

發動機試驗臺是利用空軍江灣機場在新中國成立前國民黨留下的地下碉堡，用草包、泥土進行改造的試驗臺，因此各項設備十分簡陋。由于經費困難，時間緊迫，借來的一臺五十千瓦發動機組就放在蘆席棚的簡易房子里；推進劑加注是用自行車打氣筒加壓進行的；場區內的通信聯絡甚至連廣播喇叭都來不及裝，各項工作命令全靠叫喊和手勢傳遞。

在安排就緒以后，1960年1月25日，T-7M火箭首次發射。點火時，由于管道和推力室連接處震裂，使推進劑流出并在發射架上燃燒，發射失敗。采取措施改進后，2月19日再次組織發射，獲得成功。T-7M主火箭的首次成功，是設計院研制工作的一個重要里程碑，也是我國自行設計研制并發射成功的第一枚液體火箭，打響了我國沖向太空的“第一炮”。

1960年5月28日晚，毛澤東主席在楊尚昆、柯慶施等同志的陪同下，前往上海市延安西路二百號上海市新技術展覽室，興致勃勃視察了T-7M火箭的實物。毛主席詢問了火箭的飛行高度，講解員回答能飛八公里，毛主席意味深長地說：“八公里，那也了不起啊！應該把八公里、二十公里、二百公里都搞上去！”這是這位共和國領袖視察過的唯一一個航天產品。

1960 年9月13日，T-7探空火箭在安徽六〇三試驗基地發射成功，起飛重量七百公斤，飛行高度十九點二公里。之后，楊南生帶領團隊又研制出T-7A氣象火箭，于1963 年 12 月 22 日發射成功，飛行高度一百二十五公里。航天界一般認為太空的下界高度為一百公里左右，這就意味著T-7A火箭成為中國研制的首次進入太空的飛行器（不含導彈）。1964年7月19日，在楊南生的組織指揮下，我國第一枚生物探空火箭T-7A（S1）發射成功，火箭搭載的中國第一批“航天員”——八只白鼠隨著降落傘安全返回地面。

助力東方紅1號上天

我國早期火箭發動機使用的是液體燃料，但美、蘇的許多導彈都逐漸轉向用固體發動機，這是導彈發展的必然趨勢。于是，1962年7月，國防部第五研究院（簡稱“五院”）在四川瀘州高壩建立了中國第一個固體火箭發動機研究所，1964年4月，改稱國防部五院四分院（后來的航天部第四研究院）。1964年8月，楊南生懷揣著周恩來總理的任命書，告別繁華的大上海，趕往四川瀘州，任國防部五院四分院副院長。由于瀘州潮濕的氣候不適合固體推進劑的研究，四分院整體北遷至內蒙古呼和浩特。

四分院的主要任務是牽頭研制直徑三百毫米的固體發動機。當時，美、蘇這方面在技術上對中國嚴密封鎖，楊南生千方百計地找到了一本由荷蘭愛思唯爾公司1960年出版的《火箭推進》原版專業著作。在這部艱澀的著作中，他尋找著有關固體火箭技術的蛛絲馬跡。由于這部書非常難懂，他在封面上寫下了“天書”二字。他每天晚上攻讀這本書，每有一點收獲就記下來，第二天就找有關技術人員研究。

固體發動機研制初期，喉襯這一發動機的“咽喉”要件大半年才研制出一個，好不容易到了試驗階段，卻發現其出現了裂紋。主管部門立即命令停止試車。楊南生得知情況后，立即召開會議聽取匯報，在明確裂紋位置，通過計算分析受力狀態與受力關系后，他斷言：“試車不會受影響。”但爭論依然很激烈。楊南生用扁擔受力的現象對此加以說明：扁擔的支點在肩上，兩頭的重力是向下的，貼肩的一面如若開裂，裂紋只會被擠壓合攏，而不會斷裂。大家被說服了，他當即拍板：“就這樣定啦！ 出了問題我負責！”結果試車成功，原來持反對意見的同志也一同歡呼起來。

固體發動機噴口的火焰溫度超過三千攝氏度，而且燃燒會產生固體顆粒，這對噴管材料的要求非常嚴苛。金屬中最耐高溫的是鎢，而鎢的熔點剛剛達到噴口的火焰溫度，如果直接使用將會帶來巨大的安全隱患。為此，楊南生通過協調有關部門科研人員配合，終于研制出了一種特殊的復合材料，可持續承受三千攝氏度以上的高溫，解決了殼體的技術難題。

楊南生帶著團隊艱苦探索，頑強拼搏，攻克了固體發動機的推進劑不穩定燃燒、藥柱裂紋、脫黏三大“攔路虎”。1965年7月，號稱中國固體火箭“頭生子”的三百毫米固體發動機即將誕生。四分院成立了一支二十多人組成的試驗隊，由楊南生任隊長，帶著三百毫米固體發動機配制成的試驗導彈，開赴酒泉試驗基地。在靶場先后分兩批發射了六發試驗彈，全部成功。“勝利了！勝利了！”楊南生忘情地和大家擁抱在一起……

三百毫米固體發動機的誕生，標志著中國固體火箭實現了從無到有的歷史性突破，它向世界宣告：中國從此有研制固體火箭的能力了。

1967年初，國防科委決定以兩級液體發動機加第三級固體發動機，構成我國第一枚運載火箭長征1號，發射中國第一顆人造地球衛星東方紅1號，并把為長征1號研制第三級火箭發動機的任務交給了四分院。四分院立即成立了以楊南生為總指揮的攻關團隊，為東方紅1號上天研制七百七十毫米固體發動機。

楊南生帶著行李住進了生產廠區的辦公室。內蒙古戈壁灘的冬天，滴水成冰，他騎著破自行車，穿著舊軍大衣，戴著狗皮帽子，頂著風沙奔波在各生產車間、研究所、試驗站之間。長期艱苦的工作使楊南生患上了坐骨神經痛，導致他右腳不能行走，他就右腳踩在自行車踏板上，用左腳在戈壁荒漠上一下一下地向前劃行，大家稱他為“荒漠走單騎”。

試驗站是楊南生經常去的地方。每次試驗，他就隔著防爆玻璃窗觀察發動機從點火到燃燒的全過程。安保人員每次都“警告”他不能靠近，他總是抱歉地說：“對不起，我必須親眼觀察才能準確掌握發動機的狀態。”一次，發現發動機頭部位置藥柱裂紋，楊南生當即決定挖藥修補，可在發動機里挖藥，無異于虎口拔牙。他說：“挖藥是一步險棋，但國家急需，這個險值得冒！”他不顧別人勸阻，堅持和“敢死隊”隊員一起輪番鉆進發動機操作，十八個人干了兩天兩夜，終于將裂紋處的藥全部挖出，再補藥、固化，清除了發動機的事故隱患。

1968年1月26日，七百七十毫米固體發動機進行試車，點火三十秒鐘后發生燃爆，發動機帶著火焰飛離試車臺。楊南生立即組織團隊對故障進行分析，查出原因后馬上采取措施加以改進，后又進行了十九次試車，均獲成功，發動機的各項指標均達到總體設計要求。

楊南生帶領團隊經過幾年的攻關，固體發動機終于研制成功，裝上了長征1號運載火箭。1970年3月27日，楊南生率領四分院發射隊，到達酒泉基地，參加東方紅1號衛星發射的準備工作。4月14日，錢學森與火箭研制負責人任新民、楊南生、戚發軔等，乘專機飛抵北京，到人民大會堂向周恩來等中央領導人匯報衛星發射前的準備情況。會后，任新民、楊南生、戚發軔被送到國防部大樓，趕寫各自部分的報告，向黨中央簽署軍令狀。楊南生一夜未眠，寫好有關固體火箭發動機的報告后，東方已經破曉，他在報告上鄭重簽上了自己的名字。

1970年4月24日，共和國第一顆人造地球衛星東方紅1號轟然飛上太空，第三級發動機的最后一推，把衛星準確送入預定軌道，《東方紅》樂曲也隨之傳遍全球。楊南生站在寒風中凝神靜聽，他的雙眼濕潤了……

打造巨浪1號的“心臟”

在東方紅1號衛星成功發射的前夕，國防科委正式下達了研制中程固體潛地導彈的任務，也就是人們所熟知的巨浪1號。楊南生受領的任務是研制巨浪1號潛地導彈的“心臟”——大型新型固體發動機。

楊南生和團隊面臨的挑戰是前所未有的。按照總體設計方案，巨浪1號采用的兩級直徑均為一千四百毫米的固體發動機結構。這兩級發動機不但要采用新型復合推進劑，而且要采用一系列復雜的控制系統裝置，涉及當時國際上的很多新技術，難度非常大。既沒有預研成果，更沒有可借鑒的圖樣，又是一次白手起家。楊南生帶領技術人員夜以繼日地討論、研究、論證，設計圖紙堆積如山，最終拿出了一份科學、嚴謹的技術設計方案。

從春到夏，從秋到冬，楊南生和他的團隊歷經無數坎坷，巨浪1號兩級發動機終于試驗成功。1982年10月12日，中國第一枚潛地固體戰略彈道導彈——巨浪1號的水下發射飛行試驗獲得圓滿成功。從此，中國具備了“二次核打擊”的能力。

此后，楊南生扎進陜西秦嶺深山，為中國新一代戰略導彈開始科學預研。他始終把目光瞄準世界固體技術發展的前沿，千方百計搜集專業外文期刊、著作，研判和鎖定固體技術發展的最新方向。

楊南生帶領團隊成功研制出中國第一個遠地點發動機，并創造了這款發動機在多次發射中無一失敗的世界航天紀錄；成功研制出中國第一個返回式衛星制動機，使中國成為繼美國之后世界上第二個掌握衛星回收技術的國家；成功完成了新型戰略導彈的一系列預研工作，三年搞出三個大發動機，先后攻克了玻璃鋼復合材料殼體、柔性全軸擺動噴管、新型材料喉襯等一系列大型發動機的新技術難關。

1983年12月，新型試驗導彈直徑兩千毫米的金屬殼體和玻璃纖維纏繞殼體綜合試驗發動機相繼試車，雙雙獲得圓滿成功。這一成功，標志著我國固體火箭推進技術進入了一個新的階段，為研制性能精良的第二代固體火箭奠定了堅實的技術基礎。

1984年4月8日，東方紅2號通信衛星發射時，因第三級火箭工作不正常，衛星未送入預定軌道。正在渭南測控中心的楊南生，與同人們共商計策、全力挽救，最后靠遠地點發動機的正常點火工作，使衛星轉入近地大橢圓軌道而不致夭折。五院的同志感激地說，是遠地點發動機挽救了這顆星。

楊南生以其卓越的貢獻，先后獲得全國科學大會先進個人獎、國家科技進步獎及航天工業部一等功等榮譽。1985年10月，在第三十六屆國際宇航大會上，他作為中國第一批科學家當選國際宇航科學院院士。2012年，中國航天固體動力事業創建暨四院建院五十周年之際，楊南生以最高票數當選航天固體動力事業及四院“十大感動人物”。

楊南生不僅事業成功，在生活中也頗有情趣。工作之余，他喜歡聽古典音樂，閱讀各種英文原版小說。家中書架上放著的《約翰·克利斯朵夫》是他最喜歡的一部經典作品。

2013年，楊南生因病不幸去世，享年九十二歲。