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——記“東方—1號(hào)”二級(jí)高空火箭（原科研代號(hào)“505”）
退休教授 徐令昌

    編者按：春華秋實(shí),，時(shí)光荏苒,，歲月的年輪刻下了一道道難忘的印記，笑聲,、淚水,、幸福,、朋友……往事在記憶中回蕩，交織成一段段深情的旋律，銘記北理工如火如荼的創(chuàng)業(yè)年代,，奏響北理工人永遠(yuǎn)難忘的歲月之歌,。
    1958年9月8日下午，中國(guó)第一枚二級(jí)固體高空探測(cè)火箭,，在河北省宣化靶場(chǎng)發(fā)射升空,。當(dāng)天，又發(fā)射了第二枚二級(jí)火箭,，也獲得成功,。這兩枚代號(hào)為“505”的“東方—1號(hào)”二級(jí)高空火箭，由北京工業(yè)學(xué)院（北京理工大學(xué)前身）的師生發(fā)射成功,，從而奏響了新中國(guó)空間時(shí)代歷史的序曲,。
    在解放思想，敢于創(chuàng)新和“12年國(guó)家科研發(fā)展規(guī)劃”的鼓舞下,，校領(lǐng)導(dǎo)和師生們決定進(jìn)行攀登新技術(shù)高峰的嘗試,，首先要研制一種二級(jí)固體高空探測(cè)火箭，能把25千克的有效載荷送上100千米的高空,，用于氣象或高空探測(cè),。
    從事探空火箭研制的教師都是20多歲的年輕人，他們從1957年開(kāi)始學(xué)習(xí)研究火箭技術(shù),，時(shí)間短,，又缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，再加上時(shí)間短,、任務(wù)急,，因此這項(xiàng)研制工作十分艱巨。
    二級(jí)火箭,，綜合性很強(qiáng),，不僅技術(shù)面寬，而且是全新的,。例如,，火箭總體、外形,、發(fā)動(dòng)機(jī)、固體燃料,、發(fā)射,、測(cè)高、遙測(cè),、傳感器和回收等,，都要在短時(shí)間內(nèi)完成，這就必須同時(shí)上馬，齊頭并進(jìn),。參加研制的師生達(dá)500多人,，協(xié)作單位50多個(gè)。多少個(gè)日日夜夜,，設(shè)計(jì),、研究、加工和試驗(yàn),，緊張進(jìn)行,，刻不容緩。
    這些研制火箭的新兵,，面對(duì)艱難的任務(wù),，毫不畏懼，知難而進(jìn),。沒(méi)有條件就創(chuàng)造條件去試驗(yàn),，僅以火箭發(fā)動(dòng)機(jī)靜止試驗(yàn)為例。測(cè)試臺(tái)從無(wú)到有,、從小到大,，測(cè)試裝置、傳感器,、儀器設(shè)備不斷改進(jìn),、更新，推力測(cè)試由測(cè)幾千克發(fā)展到測(cè)幾噸,。試驗(yàn)過(guò)程中,，成功與失敗交替發(fā)生。
    攀登科學(xué)高峰,，決不會(huì)一帆風(fēng)順,。成功來(lái)之不易，不僅要艱苦奮斗,，有時(shí)還要付出血的代價(jià),。發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)，兩次發(fā)生爆破,，燒傷數(shù)人,；固體復(fù)合燃料組在山西試制研究過(guò)程中，發(fā)生爆炸事故,，5位學(xué)生獻(xiàn)出了年輕的生命,。
    師生們并沒(méi)因此被嚇倒，他們總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),，繼續(xù)前進(jìn),，反復(fù)試驗(yàn)，探索規(guī)律，經(jīng)過(guò)上百次的發(fā)動(dòng)機(jī)熱試車,，終于獲得成功,。據(jù)統(tǒng)計(jì)，火箭系統(tǒng)各部件的試驗(yàn)（發(fā)動(dòng)機(jī),、火藥,、點(diǎn)火、彈翼結(jié)構(gòu),、強(qiáng)度,、自由飛行、火箭分離,、延期藥,、發(fā)射架、回收引信等）和測(cè)高系統(tǒng)各部件的試驗(yàn)（測(cè)高答訊機(jī),、天線結(jié)構(gòu),、遙測(cè)及其傳感器、專用電池,、接收地面站等）,，共達(dá)1.2萬(wàn)余次。
    首次火箭發(fā)射試驗(yàn),，場(chǎng)地選定在河北省宣化靶場(chǎng),。1958年9月初，準(zhǔn)備試驗(yàn)不分晝夜地緊張進(jìn)行,。9月8日,，一切就序。編號(hào)為“東方—1號(hào)”的二級(jí)固體高空火箭,，垂直地聳立在發(fā)射場(chǎng)地,。這天，秋高氣爽,，碧藍(lán)的天空,，一望無(wú)際。北京市委大學(xué)部部長(zhǎng)宋碩同志和解放軍某部首長(zhǎng)親臨現(xiàn)場(chǎng)觀看試驗(yàn),，師生們情緒高漲,。下午2點(diǎn)，操作員按下電鈕,，第一級(jí)火箭立即點(diǎn)火,、起飛，伴隨著巨響,，火箭拖著幾米長(zhǎng)的火舌，直線上升，15秒后,，清晰地看到兩級(jí)火箭分離以及第二級(jí)火箭點(diǎn)火,，帶著紅亮的尾光直插云霄，消失在天幕,。幾分鐘后,，在靶場(chǎng)的遠(yuǎn)處，突然傳來(lái)第二級(jí)火箭落地“咚”的聲響,。整個(gè)發(fā)射過(guò)程表明,，火箭系統(tǒng)飛行正常，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,。
    接著,，在下午4點(diǎn)又發(fā)射了第二枚二級(jí)火箭，也獲得成功,。隨后離發(fā)射點(diǎn)13千米處回收到完整的第二級(jí)火箭殼體,。
    這兩枚火箭，重61千克,，有效載荷13千克（內(nèi)裝測(cè)高,、電子儀器等），平均推力1.7噸,，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)分別裝雙基和復(fù)合火藥,，兩種固體燃料，其中復(fù)合火藥是北京工業(yè)學(xué)院自行研制的,。此次二級(jí)火箭發(fā)射成功是新中國(guó)首創(chuàng),，用復(fù)合火藥試飛，也屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng),。
    第二次發(fā)射試驗(yàn)是1958年9月25日至10月9日,，地點(diǎn)在東北白城靶場(chǎng)，發(fā)射兩枚二級(jí)固體火箭因發(fā)動(dòng)機(jī)中復(fù)合燃料爆破,，試驗(yàn)失敗,。
    失敗是挫折，同時(shí)也是考驗(yàn),。在這困難的日子里,，黨委書(shū)記、院長(zhǎng)魏思文同志,，在場(chǎng)地與師生同吃,、同住、同戰(zhàn)斗,。他激勵(lì)大家：攀登技術(shù)高峰,，要克服輕敵速勝思想,，尊重科學(xué)，認(rèn)真總結(jié),，繼續(xù)前進(jìn),。
    隨后，師生們便深入實(shí)踐,，在太原幾個(gè)兵工廠向老工人,、技術(shù)人員學(xué)習(xí)，共同設(shè)計(jì),、加工,、嚴(yán)格檢驗(yàn)，踏踏實(shí)實(shí)地進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),。
    第三次發(fā)射,，選定在昌黎靶場(chǎng)。這里地處渤海之濱,，此時(shí)正值寒冬臘月,，天寒地凍。這支科研新兵,，在駐地搭帳篷,、挖掩體、建測(cè)量站,，冒著-15℃的嚴(yán)寒和6級(jí)大風(fēng),，爬上十幾米高的發(fā)射架，進(jìn)行高空作業(yè),，調(diào)試檢查待發(fā)的火箭,。他們以戰(zhàn)天斗地的精神和革命干勁按時(shí)完成發(fā)射準(zhǔn)備任務(wù)，受到了空軍基地領(lǐng)導(dǎo)的好評(píng)：“你們是科研中能文能武的新人”,。
    1958年12月26日,，一枚長(zhǎng)達(dá)6.3米的二級(jí)探測(cè)火箭立于高10多米的發(fā)射架上，等待發(fā)射,。下午6點(diǎn),，天氣良好，試驗(yàn)開(kāi)始,?；鸺矔r(shí)點(diǎn)火起飛，長(zhǎng)長(zhǎng)的火焰伴隨著隆隆的聲響,，順利離開(kāi)軌的頂端,，飛上高空，兩級(jí)火箭按時(shí)分離,，第二級(jí)點(diǎn)火,，工作正常,，目視觀測(cè)很清楚，直到火箭飛上藍(lán)天,。高速照相機(jī)和錄音機(jī)記下了這動(dòng)人的發(fā)射全過(guò)程,。
    這枚二級(jí)高空火箭,，重372千克,，平均推力4.5噸，有效載荷25千克,。設(shè)計(jì)飛行高度58千米,。 
    昌黎靶場(chǎng)多次試驗(yàn)，歷時(shí)48天,，共發(fā)射火箭10枚,，雖未測(cè)出火箭飛行高度。但火箭系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),、發(fā)動(dòng)機(jī),、兩級(jí)分離、飛行穩(wěn)定等經(jīng)受了考核,，多次獲得成功,。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)不少亟待解決的問(wèn)題：火箭動(dòng)力系統(tǒng)的可靠性存在問(wèn)題，經(jīng)查明為固體藥柱破碎,，藥內(nèi)存在裂紋和氣孔,，還有兩次是因?yàn)閺椧碚哿眩瑥?qiáng)度不夠,。
    技術(shù)攻關(guān)繼續(xù)進(jìn)行,，從未間斷。例如,，大型固體藥柱（直徑220毫米,，長(zhǎng)2米，重100千克）的重量如何檢驗(yàn)與探傷,。當(dāng)時(shí)這個(gè)問(wèn)題在國(guó)內(nèi)尚無(wú)解決辦法,，如不解決，火箭就不能安全可靠地飛上天,。于是,，立即進(jìn)行了X射線、γ射線,、超聲波探傷……各種檢驗(yàn),，但一時(shí)均不奏效，只好自己動(dòng)手,，研制新的專用探傷設(shè)備,。師生們團(tuán)結(jié)合作,，經(jīng)過(guò)幾十天汗流浹背的拼搏，專用設(shè)備終于研制出來(lái),，大型藥柱探傷難題得到解決,。1959年6月8日在北京西山南口試驗(yàn)場(chǎng)，做了5次發(fā)動(dòng)機(jī)的靜止推力（5噸）熱試車,，均獲成功,，表明攻下了發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性和藥柱質(zhì)量的難關(guān)。其他幾個(gè)技術(shù)難關(guān),，也都在反復(fù)試驗(yàn)中被逐個(gè)攻破,。 
    第四次發(fā)射地點(diǎn)改在內(nèi)蒙古某軍團(tuán)靶場(chǎng)。場(chǎng)地是一望無(wú)際的大草原,。1960年8月,，天氣炎熱，試驗(yàn)人員進(jìn)駐場(chǎng)地準(zhǔn)備,，自己到幾里外去打水,、起火、做飯,。拾牛糞,，當(dāng)柴燒，在火上烤饃片,，吃起來(lái)還倒覺(jué)得挺香脆,。駐地周圍，野草叢生,，時(shí)有黃羊和野狼出沒(méi),。一天夜里，大風(fēng)突起,，掀飛了駐地的帳篷,，人們與狂風(fēng)大戰(zhàn)了一個(gè)夜晚。還有一件趣事,，那天中午,，正在帳篷酣睡的張某，突然感到大腿冰涼,，急坐起身,，只見(jiàn)一條大花蛇纏于腿上，他大喊急叫,，閃電般地抓住蛇頭,，把它甩到帳外。最后,，花蛇被大家用石塊砸死,。草原生活,，雖然艱苦，但也風(fēng)趣,、浪漫,。
    1960年8月17日，內(nèi)蒙古場(chǎng)地火箭試驗(yàn)開(kāi)始,。首先發(fā)射一枚單級(jí)火箭,，以考核遙測(cè)和回收效果。這枚火箭,，總重198千克,，有效載荷46千克（內(nèi)裝遙測(cè)機(jī)、傳感器,、測(cè)高計(jì)和回收系統(tǒng)），最大推力4噸,。發(fā)射成功,，實(shí)測(cè)飛行高度9.8公里，達(dá)到設(shè)計(jì)要求,?；厥赵囼?yàn)良好，開(kāi)傘時(shí)間準(zhǔn)確,，10分零4秒,，見(jiàn)到回收傘吊著完整的火箭彈體及儀器艙從空中徐徐落地。人們沸騰起來(lái),，祝賀回收成功,。經(jīng)檢查，回收到的電子儀器,、傳感器等完整無(wú)損,，仍可繼續(xù)重復(fù)使用。
    這次火箭回收成功,，在國(guó)內(nèi)也屬首次,。
    1960年8月28日，一枚編號(hào)為“東方—16”的二級(jí)高空探測(cè)火箭,，筆直地聳立在發(fā)射架上,。又一個(gè)動(dòng)人的時(shí)刻到了，上午11點(diǎn)整,，操作員接受指令,，火箭立即點(diǎn)火，起飛正常,，伴隨著轟鳴巨響和火紅的尾焰,，直線上升,。接著，10秒后第一,、二級(jí)火箭按時(shí)分離,，在預(yù)定高度第二級(jí)火箭點(diǎn)火工作，按設(shè)計(jì)的彈道,，飛向一望無(wú)際的天空,。大草原的天空，碧藍(lán)如洗,，火箭飛行軌跡,，目視清晰。幾分鐘后,，聽(tīng)到一聲來(lái)自草原深處“咚”的響聲,，這是一級(jí)火箭殼體落地的聲音。試驗(yàn)過(guò)后,，回收箭體,，第一級(jí)火箭體落地距發(fā)射架2公里，符合要求,。第二級(jí)火箭殼體距發(fā)射點(diǎn)39.8公里,，方向均與射向一致。落地姿態(tài)正常,。實(shí)測(cè)火箭飛行3分45秒鐘,，高度達(dá)78公里。（見(jiàn)注1,，注2）
    綜上所述,，兩年多來(lái)，先后在四個(gè)場(chǎng)地,，共發(fā)射二級(jí)火箭16枚,。所取得的一些重大成果，實(shí)屬在這一技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)首創(chuàng),。這是我校師生自力更生,，艱苦奮斗，技術(shù)創(chuàng)新的科研碩果,。有關(guān)我校在國(guó)內(nèi)首先研究發(fā)射了多枚探空火箭的資料在《中國(guó)探空火箭40年》一書(shū)（航天部李大耀研究員編著,，北京宇航出版社1998年5月）中有較詳細(xì)記載。

    注1：可查閱本校技術(shù)檔案室存《505技術(shù)檔案》,。依據(jù)實(shí)測(cè)火箭技術(shù)參數(shù),，主動(dòng)段工作正常，飛行時(shí)間以及當(dāng)時(shí)高空氣象數(shù)據(jù)，落點(diǎn)照片,，箭體完整,，落角和姿態(tài)正確等。用現(xiàn)在計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),，可確證火箭飛行高度達(dá)78公里或更高,。
    注2：對(duì)有關(guān)測(cè)高系統(tǒng)、光學(xué),、穩(wěn)定系統(tǒng)等,，我校也進(jìn)行了大量的研發(fā)試驗(yàn)工作，但由于火箭動(dòng)力系統(tǒng)存在的技術(shù)問(wèn)題,，必須解決在前（拖了測(cè)高等的后腿）,，故而未得到條件來(lái)展示其飛行試驗(yàn)成果。