1990年4月7日21点30分,在中国西昌卫星发射中心,我国的长征三号运载火箭首次为外国发射卫星,一举成功。人们欢呼跳跃,笑声、掌声、鞭炮声久久回荡在大凉山谷。江总书记、李鹏总理的电话祝贺,以及接着传来的人们正盼望的小平同志的祝贺,使当时指挥大厅里的热烈气氛达到了最高潮。这一天,我国的长征火箭撞开了世界大门,开始走向世界。
历史的机遇
1978年进入了改革开放的新时期,为长征火箭走向世界创造了机遇。但几十年来一直是高度机密的火箭事业,要走向世界,谈何容易,世界上根本不了解我们。
1982年,联合国第二次探索与和平利用外层空间大会上,我国首次提出将要为其他国家提供发射服务。这次宣布,虽使各国感到震惊和意外,但却大大促进了世界开始对我国的了解。那时,我们手里也还只有长征二号火箭,只能发射低轨道卫星,而国际上迫切需要的是发射地球同步卫星。
早在1963年7月 26日,美国发射辛康一 11卫星,成功定点于东经77度,于是世界上就有了第一颗地球同步卫星。它成功地进行了多项试验,首次证实了地球同步卫星用于商业通信的可行性。从此开始了新的卫星通信时代。到了80年代初,已有大量的通信卫星等着要发射。
就在这个时候,1984年4月8日,我国新研制的长征三号火箭首飞成功,具备了高轨道卫星的发射能力。我国不失时机地在1985年10月正式宣布:长征系列火箭投入国际市场,承揽国外用户,为发射外星服务。
当时国际上一连串的火箭发射失败,也给我们带来了机遇。
从1984年2月3日,美国航天飞机“挑战者号”发射西联星6和印尼星2失败,到1986年5月31日,法国阿丽亚娜火箭发射国际通信卫星V失败。在这短短的两年多时间里,美国和法国的火箭竟有10次失败。就在这一片失败声中,我国长征三号火箭于1986年2月1日又一次成功发射了实用通信广播卫星,从而大大提高了它的竞争力。
也许是历史的巧合,恰恰是1984年2月3日美国发射失败的西联星6,在11月12日用航天飞机发现号把它取回来后,几经辗转,最后由亚洲卫星公司购买并命名为亚洲一号卫星。就是这颗由美国休斯公司制造的休斯376卫星,最先成为“长三”火箭的用户。
实力的较量
长征三号火箭真要进入国际市场,最终还得靠自己的实力。
一、技术攻关。“长三”火箭,要发射高轨道卫星,技术上必须再上一个新台阶,碰到技术难关是很自然的。通过攻关,我深深体会到,长征三号的技术难度很大,但工作却是非常扎实的。
就拿防电磁干扰攻关来讲。“长三”用了不少数字电路,它比模拟电路有很多优点,但也带来了易受电磁干扰的新问题。
还在试验室做电气系统综合匹配试验时,由于事先缺少足够的思想准备,措施不够有力,一度竟一筹莫展。在实践中不断总结改进,到后期就有了一系列措施。但这毕竟只是试验室的情况,仪器又是散装状态,装到火箭上后还能木能保证?卫星与火箭对接后,相互会干扰吗?发射场周围的大功率无线发射设备会造成干扰吗?为了万元一失,决定在西昌发射场做这些试验。领导上让我多次带领队伍去现场,经过试验又形成了接地、屏蔽、包扎等5项措 施,问题得到解决。
1983年9月,已;临近“长三”首发飞行试验前夕,为了最终检验防电磁干扰的有效性,我再次奉命带队去发射场。出发前,院长嘱咐我:“见到你签字的结论,我们大队伍就出发。”话短压力大。心想已没有任何退路,一定要得出“行”的结论。
经过一个多月工作,做了各种状态下的试验。在反复核对数据、确信可以得出“星、箭、地各系统相容,发射场区50公里范围内的大功率无线设备对星、箭不干扰”的结论时,我最终在传真上签了字。
二、70天的特殊战斗。1984年1月29日,“长三”首次发射,第三级新研制的氢氧发动机二次启动后,很快出现故障关了机,卫星未能进入预定轨道。当时领导上作出了大胆的决定:在现场分析故障、修改设计。北京密切配合进行故障模拟、验证设计,组织生产和试车。这是史无前例的决策。这样从1月29日到4月8日,整整70天,开展了一场紧张的特殊战斗。那时候我在北京负责“长三”的技术工作。往来于西昌和北京的同志,从北京机场接回就直奔车间、试验室。画图——生产——试验——改图——再生产——再试验,我们的工作就是这样一气呵成的。记得为了一个部件,竟连续干了三天三夜,才最终拿出了合格产品。最后经过修改的发动机在短短的几天里试了八次车,全部成功。这才把零部件送走,在现场改装早已运到发射场的第二枚火箭。
任何事物总会有不同意见,尤其是火箭飞行故障。故障发生在天上,我们仅凭少量的遥测信息来分析判断有很大困难,地面试验缺乏高空环境,又增加了验证难度。这70天里,我们经常处于种种不同意见的争论之中,即便在北京的任务完成后,还有个别同志坚持认为这次故障原因并没有找到,现在的修改无济于事。
我理解这些不同意见,但现在已经到了关键时刻,我决不能在这个时候再去反映,去干扰领导上的决心。另外,我相信自己的实践和判断,将来要承担责任我也认了。4月8日发射那天,我在国防科工委的指挥所里值班,随着发射时刻的临近,人们的心情越来越紧张。当领导上一再问我“这次能不能成?”这个简单问题时,我也凭着这种认识回答得越来越干脆:“能。”
发射之后,我看到三级二次启动成功,星箭分离、准确入轨,心情异常激动。这70天的特殊战斗是“长三”八年研制工作的缩影,它充分体现了中国人的志气、魄力和实力。这70天创造的奇迹,也帮助世界了解我们。在我的记忆中,与外国同行打交道,只要提到这件事,他们总会表示钦佩和赞誉。
三、排除障碍。“长三”火箭要进入国际市场,还有其他障碍。
外国公司并不希望我们进入市场,成为他们的竞争对手。我记得1988年8月,去法国库鲁发射场参观阿丽亚娜火箭的第25次发射。临行前领导上对我说,去了法国要多做工作,我们主要是满足国内卫星发射,作为国际市场的一个补充,我们一年只提供两枚火箭。带着这个任务,我见到他们就作宣传,得到的反应却是那么的一致,他们都非常激动地说:才两枚,你倒说得轻松,可我们一年也才八枚啊!这给我留下的深刻印象是,我们要进入国际市场,他们不欢迎,绝对地不欢迎。
要打外星,就有个外国卫星进入中国的问题,就要受到卫星生产国的干预。经过多年的艰苦谈判,终于在1988年,里根总统批准了双方签订的协议。尽管条件苛刻,只允许发放八颗卫星的许可证,但卫星在人家手里,我们还是不得不接受。发放许可证还有名堂,不是一颗卫星就发一个许可证,而要分阶段几次发。亚洲号卫星就要发射了,但最后一个允许在中国发射的许可证还没有拿到。1989年12月,在洛杉矾进行最后一次技术协调会。
第一天会上,我方提出了商定发射日的问题,他们面有难色,避而不谈。谁知第二天,我们刚到会场,就发现美方人员三三两两兴奋地谈论着,情绪与昨天截然不同。正猜测发生了什么事时,他们把早已准备好的复印件,送到了我们手中。这是当天《洛杉矾时报》刊登的一条消息。标题是“美国放松对中国的制裁”,内容是布什总统将在两周内发放休斯公司制造的卫星在中国发射的许可证。这一下就使得商定发射日十分顺利了。在我们离开洛杉矾的前夕,12月21日,休斯公司拿到了许可证。
1989年5月,正当我们“长三”火箭的生产和试验处于最紧张的时刻,北京发生了动乱。外电谣传使亚洲卫星公司动摇了,他们连连来电询问能否按计划执行。我们除给予肯定的答复外,为消除他们的疑虑,决定请他们派团来实地考察。只有亲眼看到大院外马路上有学生在围堵,而大院里无论车间还是试验室,都在紧张有序地工作后,他们才彻底信服了。
最后的考验
1990年2月5日,我们乘专列出发。站台上,欢送的人们纷纷说:这次发射将为中国火箭走向世界开创历史纪录,责任重大,一定要打成啊!的确,中国火箭能否撞开世界大门,这是关键一仗,过去所做的一切努力,最终将由这次发射来检验。我是试验队长,在院里又一直负责“长三”工作,此时此刻我又一次地感受到这次任务的分量。
其实,我对这次发射是充满信心的。我长期参加“长三”工作,对它是了解的、熟悉的。这已是第七次发射了,以往的成功我心中有底。同时我更了解这支队伍,熟悉他们的特点和脾气,他们是完全信得过的。记得有一次火箭装配时,主持氢泵装配工作的一位中年女师傅,体检时发现患有癌症,但她坚持要装完亲手交付后才肯去治疗,怎么劝说下命令都不管用,她就是一句话:“否则我心里不踏实。”多么朴实的语言,就这样她一直坚持到产品交付。有这样的队伍,我还能不放心吗?
当然这次任务对这个队伍来讲有更多的困难,他们中多数人刚参加完2月4日的第6次发射,两个月的连续工作已很疲劳,还没有得到休整。本来是考虑休整一下的,只要推迟一下火箭和卫星进场时间就可以办到。但为此征询亚洲卫星公司的意见时,他们加急电告:希望中方绝对不要提出推迟日期的任何建议,否则后果严重。还在后果严重四个字下重重地划上了几条粗杠。卫星进场后才揭开了这“后果严重”之谜。原来,布什知道国会复会后又要提出制裁,为避免为难,卫星必须在他结束休假的2月11日前离开美国;以造成既成事实。美方人员告诉我们,卫星是2月10日晚上6点半离开洛杉矾的,飞机途中在夏威夷加油,于北京时间12日凌晨3点半到达北京。听完这一段神话似的故事,我们队伍里一开始还 有点想法的同志,就什么想法也没有了。
工作正紧张地进行着,突然新闻媒体传来消息:2月22日,为日本发射超鸟B通信卫星和BS-ZX直播电视卫星的阿丽亚娜火箭发射失败。据报道,这一年是阿丽亚娜航天公司成立10周年,再过几个星期就要大张旗鼓地庆祝了,无疑让这次失败给蒙上了阴影。难怪法国《世界报》2月24日发表了题为《悲惨的生日》一文,哀叹人们已很难无视中国长征火箭的竞争了。2月28日,美国航天飞机“亚特兰蒂斯号”发射的 KH一13侦察卫星在空中爆炸。3月14日,美国大力神火箭发射国际通信卫星VI失败。
历史又把我们长征三号火箭的这次发射,推到了一次重大的国际竞赛中。这些消息,就像一副又一副清醒剂,使我们的工作更加仔细了。西昌是雷暴区,雨季雷电频繁,经常发生落雷、滚雷和引雷。据说有一年,一个滚雷破窗而入,还死了人。但西昌的雨季又是有规律的,不但历史上有记载,就从几年来的实践看,确实雨季都在每年的4月至9月。
中长期天气预报告诉我们,今年的雨季提前了。从我们进场一个月的统计看也证实了这一点。这一个月里,阴天占了一多半,下雨有6次,特别是2月25日,傍晚不但下起了雨,19点左右竟然还雷声大作,雷电交加。进入3月,还没有见过一个晴天,3月7日18点左右,狂风之后又下起了大雨。
对防雷电,我们是有准备的。还在研制阶段,我们就把防雷电作为专题攻关,做了大量工作。1981年到1982年,我们将箭上主要的电子仪器和火工品等,在电力科学院做过高压模拟雷击试验,我们有防雷电的措施。但为了安全起见,过去历次发射都设法避开雷电天气。
这次是首次对外发射,一定要万元一失,我们做了更多准备。请来了中科院空间中心的同志,他们带来了测雷电设备,既有雷电定位系统.也有电场仪。在参观这些设备后,我们对电场仪更有兴趣,因为大致可以预报而不是事后测定。电场仪可以测得直径10公里内云层的电场强度,并且可以24小时连续监测。此后,我几乎每天都要去离发射场最近的监测点,查看记录并对照直接观察到的天空情况,试图作出对比。
一天,他们兴奋地告诉我,发现了一点规律:只要上午8点后记录到的曲线上不断出现大的波形,那么傍晚就有大的放电过程,就会打雷。我听了非常高兴,这个发现很重要,使我们在加注液氢前做到心中有数。
3月15日火箭转运。早上7点半人员就位,这时正下着小雨。尽管对火箭来讲有点小雨并不怕,但由于这次任务的特殊重要性,最后一致同意到9点再走。9点整,人到齐了,看天上的黑云在减少,雨点也几乎没有了,气象预报是10点到17点阴天无雨,大家意见一致,马上转,抢这个窗口。
抓紧工作,到14点15分,一、二、三级火箭已全部吊入塔内,就差最后吊装惯性平台一项了。这时黑云又压了上来,雨还没下。平台吊上去,塔架合拢,正好15点整。将近17点,果真又下起了雨,大家说,气象预报真准,要是发射那天也能如此就好了。
发射日尽管已定在4月7日,但变幻莫测的天气却一直令人提心吊胆。从4月4日开始,我们天天要开会研究,4月6日晚上,确认7日19点50分第一个发射窗口发射。为保险,7日中午12点半再会商一次天气。12点半,人到得很多,大家都关注着会怎么决策。天气预报是18点后云量可减少,中低云,无雷电,20点后会更好,只是下午可能有小阵雨。于是一切照原计划执行。
液氢加注已接近尾声,一切正常,我们都松了口气。我跑出洞外透透新鲜空气,刚出洞口,就见天上黑云密布,已下起了雨点。看来预报的小阵雨就要来了,好在这时已加注完毕,我看到塔架正在迅速合拢。
谁知情况突变,山沟里的天气真是捉摸不定,竟下起了大雨。15点50分,又闪电又打雷,大家心里七上八下,焦急万分。
我感到迷惑不解。这天我最后一次去监测站是13点30分,看过记录曲线,非常平稳,怎么今天规律突然异常了呢?我和谢总师冒着大雨赶到监测站,一进去,就听说原来是电源插头不知什么时候给碰掉了,过去的记录曲线全部作废。听了真叫人哭笑不得,在这种关键时刻,开了这么个“玩笑”。心里实在恼火,但又无可奈何,好在从记录曲线看,已记录到10千伏/米的数据了。
雷电整整发作了半个小时,到16点20分才停,但雨还在下着。天还是那么黑,于是人们议论纷纷:打?还是不打?
我又回到监测站,心想就守在这里吧。打还是不打,很大程度上要用记录到的数据说话了。
国外是有前车之鉴的。1987年3月26日,美国宇宙神一半人马座火箭发射海军通信卫星,发射前遇到雷电天气并已测得电场强度大于464千伏/米。起飞后不到一分钟就遭雷击,浪涌电压破坏了制导控制计算机,导致星箭俱毁。
一般说,场强在1千伏/米以上,带负电会有雷,带正电则不会有雷,但火箭升空后可能发生引雷,都是应当避免的。最稳妥的办法就是确保场强在1千伏/米以下,并且越小越好。
我看到曲线一直平稳,数值还在减小。18点过,告诉我可确认场强能稳定在0.2千伏/米以下,我才心里踏实地离开监测站。
由于种种原因,错过了用第一个发射窗口的下令时间,而第二个窗口只有10多分钟,太短,决定用第三个窗口,即21点30分发射。
20点40分,已经准时下达“50分钟准备”的口令。这时,发射场上空的云层开始露出了一个小小的天井,能看到个别的星星,这是天将放晴的迹象。大家悬着的心开始放下来了,个个脸上“阴转晴”。大家还开玩笑说:看来老天爷被感动了,给我们开个口放行了吧!
21点30分,准时发射,准确入轨。我们成功了!我们胜利了!
这天夜里,我无法入睡。
我回想着进场后在试验队动员大会上讲过的一段话:“在今后的50天里,在中华民族的历史上,将要出现一个奇迹,这就是一个经济上还相当落后,人均国民收入不到400美元,科学技术还不发达的发展中的社会主义国家——中国,将要用自己的高技术,长征三号火箭,把世界上号称最富有、科学技术高度发达的国家——美国的高技术休斯376卫星,送人同步转移轨道。”今天,这个奇迹已经出现。
我想起了1956年,当我跨入一座临时借用的医院大门,对我们就这样开始攀登世界尖端技术高峰,开创我国的火箭事业,所曾有过的迷惑;
想起了1957年10月4日,苏联第一颗人造地球卫星上天,我们一群年轻人高谈阔论要用亲手设计的火箭发射外国卫星的雄心壮志;
想起了1960年苏联专家撤走后,我国火箭事业完全依靠自力更生开始的新长征;
想起了我国运载火箭在短短10多年里,从长征一号、二号、三号,不断飞跃,跨上了三个新台阶;
想起了长征三号火箭的近8年研制、攻关和那难忘的70天;
更想起了这次进场以来的日日夜夜,这恼人的天气、雷电以及由此引发的种种争论。今天的成功,今天的胜利,真是来之不易啊!
(选自《中国航天腾飞之路》,收入本书时作了删节)