任何人都阻挡不了中国航天的崛起 ——访中国著名空间技术专家戚发轫院士

来源: 赤子杂志11月刊   发布时间:2020-01-08

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文 刘济华 谢德 丽萍 国凤

2019年国际宇航大会,因为美方故意迟发签证,导致中国代表团集体缺席。不过,大会却把一项大奖颁给了中国航天人。国际宇航大会上,戚发轫院士获得2019年度国际宇航联合会“名人堂”奖项。

戚发轫,辽宁省复县人。中国空间技术专家,神舟号飞船首任总设计师。1957年毕业于北京航空学院飞机系,分配到中国运载火箭技术研究院工作。1967年调入中国空间技术研究院从事卫星和飞船的研制,曾任研究院副院长、院长,国际空间研究委员会中国委员会副主席。同时担任过多个卫星型号和飞船的总设计师。第九届、第十届、第十一届全国政治协商会议委员会委员。现任中国工程院院士、国际宇航科学院院士、中国空间技术研究院技术顾问,兼任北京航空航天大学宇航学院名誉院长,博士生导师。

(戚发轫接受采访)

中国航天史上许多的"第一"自然地融入到他的生命中:第一发导弹、第一枚运载火箭、第一颗卫星、第一艘试验飞船。他主持东方红一号(中国第一颗人造卫星)研制工作时,提出完整的地面实验方案。在主持"神舟"号飞船时制定了符合中国实际情况的总体方案,使得“神舟五号”载人飞船得以完成了中国首次载人飞行任务。他用智慧托起了我国航天事业的一次次辉煌,他对卫星和飞船研制做出了系统的、创造性的成就和贡献……

国家主权延伸的第四个领域

记者:我们了解到您是学习航空专业出身,1957年在北航毕业后,您被分配到新中国第一个为研制导弹和火箭而成立的国防部第五研究院(以下简称五院)工作。从此,与共和国的导弹、火箭和航天事业结下了不解之缘。

(戚发轫接受采访)

(戚发轫为赤子杂志题词)

戚发轫:我是1933年生在东北,1938年到了大连。当时对我触动比较大的有两件事,一是,因为当时大连是被日本占领的,那时候看到过美国飞机去轰炸(后来才知道那是B29轰炸机)。感觉飞机真厉害,很神秘,从小就对飞机产生了兴趣。其二,1950年抗美缓朝时期,我在大连读高中,目睹了志愿军伤员都是用船从朝鲜运到大连抢救冶疗情景。就感觉这中国人没有国家不成,当亡国奴,国家不强盛,受人欺负。美国的飞机经常上东北、沈阳、丹东去轰炸,从来不到大连去,为什么呢?苏军在那。苏军有空军,美军不敢去。那个时候我就想,以后国家强大了造飞机去。1952年全国院系调整,我报名上北京航空学院。1956年国家成立了国防部第五研究院,1957年我毕业分配到5院的。

记者:国防部第五研究院很神秘,不仅人神秘,导弹更神秘。为了揭开导弹头上神秘的面纱,听说5院钱学森院长亲自给包括您在内的5院科研人员主讲《导弹概论》。能谈谈这方面的情况吗?

戚发轫:是的。5院当时院长是钱学森,钱学森在28岁时就成为世界知名的空气动力学家。1955年从美国回来以后,他给我们上《导弹概论》课。由钱学森亲自把我们引进了导弹、火箭、航天的大门。对我们来讲是很幸运一件事。

那时还没有“航天”的概念,因为卫星还没上天。5院最初都是从导弹做起的,航天是从导弹那引发来的。导弹发展成功,随后是运载火箭和发射卫星。但是“航天”的概念是因为卫星上天了以后才有的。最初的叫法也不规范,我们院叫中国空间技术研究院,对“天”的概念国外称“空间”,有的称“太空”,但是院属的领导机关叫“中国航天科技集团”。而我现在所在北京航空航天大学兼任院长的那个学院又叫“宇航学院”。对“天”的概念,最初是钱学森命名的。钱老说,我们要起一个有中国特色的名字,我们也不叫太空,也不叫宇宙,也不叫空间,我们就叫“天”。“天”指的是人类生活的第四环境(陆、海、空、天),国家主权延伸的第四个领域。原来有领土,领海,领空,现在有“领天”了。

记者:当前世界各国对“领天”越来越重视了。在法律上或官方文件中是否已经有了正式称谓呢?

戚发轫:概念是有了,但“领天”概念从法律上还没有,早晚会有,这一点是很重要的。中国现在天上有一百多颗卫星,有空间试验室,天上以后可能还有空间站、航天员。国家的主权都延绅到那去了。国外已经有天军司令部了。

技术吃透与地面试验

记者:1964年10月16日15时我国第一颗原子弹爆炸成功。原子弹搞出来,还需要导弹把它发射出去。在导弹研制之初,中国专家是怎样依靠自力更生突破技术封锁使导弹研制成功的?这其中有那些基本经验?

戚发轫:我们的航天事业的奠基人,也可以说航天之父钱学森当年就跟毛主席说,按照中国的情况,要把原子弹投送出去,靠飞机是不可能的,因为我国航空工业基础太落后。只能靠导弹。所以当时中央制定个方针就是:两弹为主,导弹第一。现在看这个方向还是对的。在中苏关系比较好的时候,苏联给我们导弹样品资料,还派了个导弹营来训练我们的干部。到了1960年,苏联专家撤走了,把资料也拿走了。这一代人在这种情况下感觉受到了耻辱,但同时也给了我们很大的激励。咱们一定要跟人家学吗?不能自已干吗?就开始自已准备干,他帮助我们建立了“东风一号”近程导弹。我们要搞一个比他先进的东西,东风二号,自主设计的。但是1962年发射失败了,这个对我们刺激也很大。失败原因就在于急于求成,该在地面上做的试验没做。东风二号失败的教训;第一没有把技术吃透;第二,没有把该做的试验都做了。当然地面模拟是有差别的,有差别也留点余地。现在我们航天城有亚洲最大的真空罐,有世界最大的振动台。在地面都得模拟实验,试验以后才知道基本的结果,这就是失败得来的教训。该花的钱就得花,失败是成功之母。我们总结经验,又苦干了二年,1964年,我国原子弹爆炸成功,同时东风二号也发射成功了。

( 戚发轫接受采访)

有了枪,有了子弹,原子弹要装在导弹上,国家决心要搞两弹结合试验。美国人当年是在海上试验的,俄罗斯人在北冰洋上试验的,中国人当年没有这个条件,没有强大的海军怎么在海上试,所以只能在中国本土上试。当时风险是很大的,成功了就成功了,失败了,原子弹就落在自已头上了。那个时候我都赶上了,值得庆幸的是:1966年10月,我国两弹结合试验获得圆满成功,极大地增强了中国的国防实力。这说明:成功是建立在把握的基础之上的。由于我们把技术吃透了加上可靠的地面试验数据,成功是在预料之中,如果说经验,这就是最好的经验。

中国载人航天的三步走

记者:中国载人航天工程是我国航天史上迄今为止规模最大、系统组成最复杂、技术难度和安全可靠性要求最高的跨世纪国家重点工程,由航天员、飞船应用、载人飞船、运载火箭、发射场、测控通信和着陆场七大系统组成。我国载人航天计划是如何立项的呢?

戚发轫:1986年3月,面对世界高技术蓬勃发展、国际竞争日趋激烈的严峻挑战,邓小平同志在王大珩、王淦昌、杨嘉墀和陈芳允四位科学家提出的“关于跟踪研究外国战略性高技术发展的建议”上,做出“此事宜速作决断,不可拖延”的重要批示,在充分论证的基础上,党中央、国务院果断决策,于1986年11月启动实施了“高技术研究发展计划(863计划)”,旨在提高我国自主创新能力,坚持以前沿技术研究发展为重点,统筹部署高技术的集成应用和产业化示范,充分发挥高技术引领未来发展的先导作用。1992年9月21日,中共中央政治局常委讨论同意《中央专委关于开展我国载人飞船工程研制的请示》,同年,中国政府正式批准了载人航天工程,并命名为“921工程”。

(戚发轫与赤子杂志社总编刘立云合影)

863计划由七大部分,其中有一部分叫做:“中国载人航天怎么办?”组织专家论证了五年,得出了三条结论:第一,中国人一定得上天。而且得赶快上天。第二,中国人要上天不能靠航天飞机,只能用飞船。航天飞机是很先进的东西,但是太复杂,加上我国航空工业基础落后做不了,所以只能是搞飞船。美国搞航天飞机原来是想重复利用,降低成本。现在美国也认为航天飞机是他的错误决策。五架飞机摔了两架,死了14人。所以现在他停止了,送到博物錧了。现在美国在搞大型飞船,现在国际空间站靠俄罗斯的“进步号”送货,靠“联盟号”送人。第三,要搞飞船应做哪些准备:载人航天最终要建立空间站,给科学家创建一个试验平台,利用太空的资源来这做试验。分三步走,第一步是载人飞船阶段,保证人上太空,运行一段时间后,落到预定的地方。第二步阶段叫“空间试验室”阶段,在这个阶段要突破四个关键技术,第一个叫出舱技术,神舟七号翟志刚等人完成这个任务。第二个是交汇对接技术,货运飞船,载人飞船到空间战了,在轨道上二个航天器要交汇,对接,神八、神九、神十完成了这个任务。到现在为止,中国发射了十个飞船,有十个航天员上天,都很安全顺利,所以人称:“十全十美”。再一个补加技术,中国要研制一个货运飞船,要把五吨的货送上去,现在正在研制,明后年就能发射。最后是再生式生命保障技术。送水,送氧气,送吃的,送设备。送是可以的,但是成本太高,送一公斤东西可能要几万美元。空间站需要有人长年累月在那工作。所以需要再生资源,如用过的水,把它净化了再用,把水电解成氧等。另外,可以在制造一个环境,繁殖一些生物,菌类,提供蛋白。现在国际空间站都开始做这个试验了。假如这四个关键技术的都突破了。那我们就完成准备工作了,进入第三步了,建立中国的空间站。

执掌飞船设计的帅印

记者:1992年您上任"神舟"飞船总设计师之职,当时您已是59岁,载人航天的风险显而易见,功成身退还是勇往直前,您当时是如何考虑的?

戚发轫:当上级领导让我从东方红三号卫星总设计师的角色转换到飞船总设计师时,说实在的,对以前的岗位竟有些难以割舍。因为自1968年开始,我是亲眼看着中国的通信卫星完全依靠中国人自己的力量使其诞生、发展继而一步步走向成熟的。从第一颗试验通信卫星到“东方红”二号甲到“东方红”三号,设计寿命越来越长,通信容量越来越大,技术上不断上台阶。研制的过程中,我也与研制队伍间结下了深厚的情谊。已是59岁的年龄,还要像年轻人一般去自己不熟悉的领域学习新东西吗?飞船不同于搞卫星,要胜任总设计师的天职,要绕过一系列的“关口”。此外,载人航天的风险显而易见,担当重任首先就要具备能够坦然面对风险的承受能力。当时想让位给年轻人,但上级领导觉着年轻人怕没经验。最后就让我干了。

(戚发轫与记者刘济华合影)

要组织队伍,很难的,那时是计划经济向市场经济转变时期,最典型的一句话:“搞导弹的不如卖茶叶蛋的。”那时候技术不值钱,我们部的很多年轻人走了。载人航天,人命关天,没有人和有人差别太大了,要学很多东西,但是这些困难都被我们战胜了。

记者:从神舟一号到神舟5号,其间遇到了哪些让您难忘的经历?当时如何克服困难取得哪些宝贵经验呢?

戚发轫:第一次试验神舟一号飞船,当时中央提出:“只要飞船能回到中国就行,不要掉到海里,也不要掉到外国去。能回来就行。”回想一下第一颗卫星怎么上天的,孙家栋当年有个办法就是:有所为有所不为。当时是保证能“抓得住、看得见、听得到有关的技术要为,无关的就不为。”现在是“既然能回来就行,不上人,和人有关的仪表、照明、救生等系统都不要了,就保证能够回来的,凡是跟“能回来”有关的,都必须过关,凡是跟“回来”没关的,都不要上了。这叫有所为,有所不为。集中力量打歼灭战。就这样。1999年11月20日,中国第一艘无人试验飞船“神舟”一号飞船在酒泉起飞,21小时后在内蒙古中部回收场成功着陆,圆满完成中国载人飞船的“处女之行”。随后在2001年1月、2002年3月、2002年12月,中国在酒泉卫星发射中心又接连成功发射“神舟”二号、三号、四号无人飞船。至2003年10月,我国自行研制的“神舟”五号载人飞船在中国酒泉卫星发射中心发射升空。9时9分50秒,“神舟”五号准确进入预定轨道。这是中国首次进行载人航天飞行。乘坐“神舟”五号载人飞船执行任务的航天员杨利伟是我国自己培养的第一代航天员。在太空中围绕地球飞行14圈,经过21小时23分、60万公里的安全飞行后,它于16日6时23分在内蒙古主着陆场成功着陆返回。并且于预定落点只差10公里左右。

(戚发轫与记者谢德合影)

历次试验我一直在发射现场或指控中心,他们总是不让我去落点看看,他们觉得挺辛苦的,不让我去。我觉得我干了这么久了,得去看看。神舟十号试验的时候我去了落区,并要求到神舟一号落点去,他们都不理解,说“你怎么不看神五、神六、神七。”我说我对神一最有感情,因为是从无到有,所以还是专门到神一的落点去看,留了影。

航天强国必须具备的能力

记者:中国现在已经是航天大国,她距离航天强国还有多远的路?航天大国与航天强国的本质差距在什么地方,在迈向航天强国的征程中,如何在最大限度释放科技生产力?

戚发轫:我们跟像美国,俄罗斯这些航天强国比起来还是有一定的差距的。要成为航天强国,首先要具备:第一,进入太空的能力。进入太空就是要把卫星或飞船加速到第一速度,克服地球的引力,变成天体,绕着地球转,不掉下来。普通近程导弹像东风一号、二号、三号都没有这个能力,洲际导弹才有这个能力。此前的1970年4月24日,中国用长征一号火箭把东方红一号卫星送上天。中国是世界上第五个能把卫星送上天的国家,从那时起,中国就具备了进入太空的能力。直到现在中国可以把10吨重的飞船也好、卫星也好送入近地轨道,可以把5吨重的东西送到静止轨道。什么是静止轨道呢?就是地球赤道上空36000公里那个地方,国家有能力把卫星送到那个地方,那个卫星相对于地球是静止的,因为那个地方的卫星转的角速度和地球转的角速度是一样的,所以看上去像是静止的。这个轨道是最珍贵的,地球上就那么一个。通讯卫星、遥感卫星都放那个地方上。现在俄罗斯,美国,欧洲,日本都有近地轨道运送20吨以上的能力了,我们只有10吨,10吨确实是限制了我们。我们的长征五号发射成功就已经达到20吨以上。

第二,利用太空的能力。我们把各种各样的卫星、飞船、探测器送上天,目的就是要利用太空。利用太空包括三部分:1.是各种各样的卫星。2.载人航天,人上去后到空间站去工作。3.深空探测,探月亮,探火星,探小行星,这三个领域里中国都取得了很大的成绩。卫星发射了100多颗,通讯卫星都出口了。但是咱还是有差距的,现在天上有1000多颗卫星,我们只占10%,美国占将近一半。我们卫星的数量跟俄罗斯、跟欧洲差不多。再说深空探测。胡锦涛总书记在神舟六号发射成功时说了这样一句话:无垠的太空是全人类的财富,中国人有权利用这个财富。探索太空是全人类的追求,太阳系这么大,有众多的行星,每一个行星都有自已的卫星,还有小行星,地球有个卫星叫月球,这些星球里面到底什么样?到底有什么东西?人能不能去?探索太空是全人类的追求,中国人能不追求吗?月球,美国人上去了,你说:“也有我一份”。你来呀?火星也要住人了,你来呀?现在八大行星,外国人都发射了探测器,假如我们不努力,那么在探索火星的道路上就会错失良机。

记者:中国人是否实现登月,据说已经开始争论了。有的人说要去,有的人说不要去。有的人说去火星。当前中国探索太空的进展如何?未来一段时间,中国在航天器发展、深空探测等领域还会有哪些新动作呢?

戚发轫:中国现在正在探月。探月有三期:绕月,嫦娥一号,嫦娥二号绕月了。落月,把玉兔也落到月球上面了。下一步就是要从月球上拿点东西回来。看看月球上到底有什么东西,有没有水,有水,人就能活,没水就很困难。有水,水还可以变成氧气。当然还有火星,火星上有什么现在还在探索。

现在主张去月球的占大多数。月球离地球有38万公里,火星离地球是几亿公里。我也主张先登月,再到火星上去。但是去就必须要有比现在更大的进入太空的能力。如果说建立空间站,或者说从月球上拿点东西。“长征五号”20吨以上的运载能力就可以了,假如把人送到月球,则需要80-100吨的运载能力,所以重型运载火箭也是国家要做的事。到火星上去,得等火星运行到距离我们最近的时候去,时间间隔大致二年一次,我们都在做技术准备。概括而言,中国在利用空间资源方面有三个标志事件:一是1970年4月24号第一颗卫星上天。二是2003年10月15神舟五号载号人上天。三是2007年10月24号长娥一号第一次深空探测。现在“玉兔”也上去了。如果说中国在航天器发展、深空探测等领域有哪些新动作?中国的嫦娥现在落到月球的背面去。月球一面向着地球,因为天体运行,公自转关系,背面在地球上谁也看不到,到目前为止,谁的探测器也没有落到月球背面过,我们有这个能力。

制约航天领域发展的瓶颈与问题

记者:从模式的角度研究问题,可以看出:“两弹一星”属于追赶模式,现在的“载人航天”也属于追赶模式?现在我们国家导弹、飞船包括卫星究竟居于世界什么水平?

戚发轫:毫无疑问,我国的水平是世界一流的。但是,在一流里面我们是属于二、三位的。我们的研究项目跟踪的比较多,我们是在做人家做过的东西,我们应该做别人没做过的,要超过他们。在局部技术上可能我们是要领先的,但是总体上说我们还是跟着人家后面走,现在仍然是人家领跑,只不过双方之间差距在缩短。我们要跟他们拉近距离,跟他们并肩齐跑。

记者:您认为现在制约航天领域发展的最大瓶颈在什么地方?从体制机制角度国家还需要着力解决哪些问题?

戚发轫:要想超过对手,最大瓶颈有两个问题,第一,我们国家基础工业还有差距,有一些关键的原材料和关键的电子元器件还不能够完全满足要求,如碳纤维,还有一些芯片,电子元器件等。所以我们国家的基础工业还得赶上去,一定要有自已的东西。第二是原创性的基础研究还有差距。美国为什么比我们先进,他们若干年前预先干了现在要用的事。所以,美国有些东西我先放到抽屉里了,想用,拿出来就能用。而我们要想搞些东西,就得现去研制。就像要做馒头,人家面都准备好了。而我们要做得先种麦子,现开荒,来不及。

从思想认识的角度讲:要解决要创新就要允许失败,创新面临着挑战和压力。在这种情况下,我们必须为科技人员创造一个宽松环境。尤其对具有创新性开发性的科研项目应允许失败。要避免一些错误的认识,认为中国的科学研究好像项项都成功。要求任何一个科研项目,尤其是具有创新性、开发性的项目,都必须一次性成功,是不现实的,必然会给科研人员造成巨大的压力。不允许失败,只准成功,失败不起。“失败是成功之母”,不失败哪能成功呢?一项大的工程不能失败,但是单项研究是应该允许和宽容失败的。

现在还有一个问题在于,国家不立项不给钱,立了项就得赶快拿出来。我们都是自已贷款,看好了这个东西国家早晚得要,我们就先贷款,先做好准备。国家立了项再拿钱补上。这应该是国家的机制问题。

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