附文:
青銅時代·東方紅傳
作者:麻左
東方紅傳•星際航行
星際航行座談會:60年代初,各方對衛星有多大用途都不清楚。錢學森主張積極發展衛星,接蘇聯第一名宇航員加加林上天的東風,61年起舉辦12次星際航行座談會。最終達成共識,衛星與導彈互為表里,相互為用,發射衛星與發射導彈所需的火箭技術基本一回事,衛星表面上民用,實際上主要目的還是軍用。中國第一顆衛星工程及十年規劃捆綁在一起,一開始就包括多個系列衛星和宇宙飛船。63年1月,錢學森從上海機電設計院抽調朱毅麟、李頤黎、褚桂柏和孔祥言四人,親自指導,開展人造衛星研究設計的先期準備工作。收集和學習國外人造衛星和其他航天器技術資料,并在此基礎上編制我國衛星和空間技術的發展規劃。收集“泰羅斯”氣象衛星、“發現者”返回式偵察衛星、“子午儀”導航衛星、“回聲”無源氣球通信衛星、“電信”通信衛星和GEO通信衛星“辛康”等資料。特別是泰羅斯和發現者,前者料詳盡,后者有潛在軍事用途。對發現者衛星的考察促使及早開始研制回式衛星。還收集了加拿大“百靈鳥”、英國“羚羊”和月球探測器“徘徊者”資料。詳細了解美國“水星計劃”和“雙子星”飛船計劃。四人小組63年秋完成《中國1964~1973年空間技術發展規劃(草案)》。64 年春季,4人先后返回上海機電設計院,成立第七研究室從事人造衛星研究設計工作。包括5個工程組,即總體設計、結構與溫控、姿態控制、電源和跟蹤遙測遙控。65年5月完成人造衛星方案設想,未被采用。
581臨時任務:64年12月趙九章建議上馬衛星,周恩來65年1月批示。趙九章認為發射衛星比洲際導彈容易一些,因為導彈需要強大的海軍配合進行全程試驗,解決彈頭重返大氣層的問題。衛星只需要進入軌道就行了。
65年1月8日,錢學森提出報告,建議制訂衛星研究計劃。認為“人造衛星有以下幾種已經明確的用途:測地衛星、通訊及廣播衛星、預警衛星、氣象衛星、導航衛星、偵察衛星。重量更大的載人衛星在國際上的應用,現在雖然還不十分明確,也得有所準備。現在我國彈道式導彈已有一定的基礎,現有型號進一步發展,即能發射100公斤左右重量的儀器衛星。”65年4月29日,國防科委提交70-71年發射第一顆衛星的報告。5月6日中央專門委員會第12次會議決定上馬衛星,中科院負責衛星工程總體及衛星,七機部負責火箭,地面觀測、跟蹤、遙控系統以四機部為主,科學院配合,總后醫學科學院參加,國防科委總協調并建設試驗基地。中國第一顆人造衛星的研制任務正式啟動。6月臨時任務代號581,中科院規劃第一顆衛星與未來十年衛星系列。5月31日成立衛星本體、地面設備、生物、軌道四個小組。第一顆衛星三個方案可選擇,何正華提議第一顆衛星叫東方紅一號。中科院7月1日呈報中央專委《中國科學院關于發展我國人造衛星工作的規劃方案建議》的報告,提出第一顆人衛星可供選擇的三個方案等。專委8月9日、10日第13次會議批準。要求第一顆衛星必須考慮政治影響,應比蘇美第一顆先進,要聽得見。衛星工程代號定為651任務,國防科委負責組織協調。
衛星十年規劃:65年6月,中科院581臨時任務中,規劃第一顆衛星與未來十年衛星系列。生物組由生物物理研究所負責。規劃分試驗衛星和應用衛星兩大系列,并完成6種衛星本體設計方案。中科院7月1日報告建議:確定以我為主,大力協同,由易到難。十年規劃中首先發射科學試驗衛星,再發展以返回式衛星為重點的應用衛星系列。著重發展以軍用衛星為主的應用衛星系列,結合進行空間科學控測。軍用衛星中又以偵察衛星為主,其次是氣象衛星、導彈預警衛星、通訊衛星、生物衛星和載人飛船。初期以中遠程火箭為基礎適當修改或配以專門研制末級火箭組成,下一步發展大推力運載火箭。衛星發射場利用已有的火箭發射試驗基礎,同時在適當地點新建發射場。地面觀測系統研制周期長,工作量大,必須分期建設,以近為主,遠近結合。報告提出第一顆人衛星可供選擇的三個方案,衛星軌道選擇和地面觀測網的建立,重要建議和措施等5個問題作了論述。三個附件包括國外空間活動及人造衛星發展概況;六種主要人造衛星的本體設計方案;人造衛星軌道設計方案。報告并提出,請國防科委設立專門機構領導和組織協調,中科院設立衛星設計院,國內建立必要的地面觀測網,并在今后有條件時在海外設立觀測站等。中央專委第13次會議討論報告并原則批準有關建議。同時確定衛星發展方針由簡到繁,由易到難,從低級到高級,循序漸進,逐步發展。確定科學院可以先按報告規劃開展工作。中科院方案論證會(651會議)10月20日到11月30日,規劃發展對地觀測、通信、廣播、氣象、預警等各種應用衛星。
66年5月10日到25日,中科院召開衛星系列規劃論證會議,趙九章提出“對我國衛星系列規劃設想”,“以科學實驗衛星作為開始和打基礎,以測地衛星,特別是返回式衛星為重點,全面開展包括通信、氣象、核爆炸、導彈預警、導航等衛星,配成應用衛星的完整體系,進一步在返回式衛星的基礎上發展載人飛船。”確定重點和排隊是:偵察測地衛星、通訊衛星、氣象衛星、載人飛船、導航衛星。討論了偵察衛星技術方案,討論了軍事醫學科學院關于載人飛船在軍事任務中的作用等報告。同時安排偵察衛星以及其它空間技術的預研課題170多項。形成《發展中國人造衛星事業的十年規劃》。
中科院651工程:中科院65年8月成立三個小組研究衛星,草擬第一顆人造衛星總體設計方案;提出院內外各有關單位分工協作方案;提出第一顆衛星發射及今后一系列衛星研制所需的組織措施和條件保證;草擬衛星設計院的組織方案等。10月的方案論證會確定第一顆衛星科學探測,并贊同何正華提出的第一顆衛星為一米級,東方紅一號名稱和播放東方紅樂曲。為發展各種應用衛星取得基本經驗和設計數據。具體任務是測量衛星本體的工程參數,探測空間環境參數,奠定衛星軌道參數和遙測遙控的物質技術基礎。同意第一顆衛星在重量、壽命、技術等方面,都要比蘇美第一顆衛星先進,并做到“上得去、抓得住、測得準,報得及時,聽得到、看得見”。慎重初戰,努力做到一次成功。
66年1月25日成立中科院衛星設計院(代號651設計院),對外名稱科學儀器設計院。趙九章任院長,錢驥副院長。東方紅衛星總體組錢驥領導,全組11個人。確定衛星分系統組成是《東方紅》樂音裝置、短波遙測、跟蹤、天線、結構、熱控、能源和姿態測量等。衛星研制工作分為:模樣、初樣、試樣和正樣四個階段。首先證明技術可行、生產可能,驗收后出模樣星。通過模樣星擬訂各分系統研制任務書。用初樣產品總裝出考核衛星結構設計,熱控制設計等的結構星、溫控星等。通過試驗改進直到達成設計要求。然后協調確定試樣星以及正樣星技術規范。66年5月31日確定衛星70年發射,命名東方紅一號,火箭東四加固體三級,命名長征一號。66年11月11日,人造衛星研制工作匯報會上,中科院提出因院所領導機構全部癱瘓,衛星總體工作無力進行,建議指派中科院新領導或其他部門研制。年底中央專委會議上,聶榮臻嚴重指出,若不盡快拿出解決方案,衛星任務將拖延,甚至整個工程夭折。周恩來特派中科院的劉西堯參加會議,提出衛星工程改由國防科委直接組織領導。12月,中科院完成總體技術方案設計。
國防科委五院651工程:67年1月,國防科委決定羅舜初負責衛星工程組織領導工作,李莊帶領工作組于67年初進駐科學院,組成衛星工程辦公室,直接處理協調衛星工程有關事宜,同時從七機部選調部分技術人員加入科學院衛星總體。科學院衛星研制科研隊伍、試驗基地、科研設施、工廠,以及研制任務一起交給了國防部門。6月27日 中央軍委第77次會議決定組建五院。
67年10月,國防科委召開方案修改與論證會,中科院衛星方案完整合理,因文革沖擊,難以按期完成任務。將衛星任務調整為上得去,跟得上,看得到,聽得見。大大簡化了中科院方案。67年11月衛星轉七機部八院研制,12月審定方案,正式命名東方紅一號衛星,孫家棟總負責。68年1月批準研制任務書。68年2月,孫家棟任衛星總體設計部負責人(錢學森推薦)。挑選18人搞衛星,后稱“航天十八勇士”。戚發軔、沈振金、張福田、朱福榮、孔祥才、韋德森、尹昌隆、王壯、彭成榮、楊長庚、張榮遠、王大禮、鄭忠琪、劉澤光、魯力、林殷定、王一方、洪玉林。
技術方案修改簡化:去掉太陽能電池加鎘鎳電池供電,采用銀鋅電池組供電,去掉科學探測和遙控兩個系統,去掉姿控部分,只保留姿態測量的紅外地平儀和太陽角計。東方紅一號分系統改成:結構、溫控、能源、《東方紅》樂音裝置、短波遙測、跟蹤、天線和姿態測量等。由此,東方紅科學試驗衛星轉變成工程試驗衛星。計算表明衛星亮度5到8等星,末級火箭4到7等星,而看得見需要2到3等星。天文臺認為1米直徑衛星看不到,拋光加上72面體,轉動散光,天文臺還是不能保證看到。最終三級火箭增加4米氣球解決。最初增加觀測裙,但是展開困難。觀測體重量17.5公斤以內,綢布鍍膜,壓縮空氣彈射,在旋轉運動下形成直徑4米球臺并鎖定,69年初完成。錢學森決策,所有和東方紅樂曲有矛盾的都讓路。短波發射機最初要求摩爾斯碼衛星標志信號,500克以內,功耗小于3瓦,輸出功率1瓦。67年初要求換成東方紅,只保留短波模擬遙測。輸出功率3.5瓦。中科院自動化所樂音裝置,電子路線產生復合音模擬樂音,東方紅前八小節60秒循環周期。最初要求普通收音機直接接收東方紅,經過研究,達到目標衛星太重。改地面湘西站、海南站接收信號錄制成磁帶,中央電臺播出。近球體便于根據軌道變化推算大氣密度,便于貼太陽能電池并獲得比較均勻的輸出功率。
七機部八院:65年1月成立七機部,以國防部五院為基礎組建。分四個院,一院負責導彈和火箭,二院負責反導導彈,三院負責海防導彈,四院負責固體發動機,另外上海機電二局負責火箭和地空導彈。上海機電設計院63年歸國防部五院,64年承擔衛星運載火箭總體,并于65年8月搬到北京,改名七機部八院。
65年提出長征號火箭,后取名長征一號,總師王希季。400公里圓軌70度運載能力300公斤,八院總體,一院1、2級,四院三級。67年八院轉衛星飛船的航天器總體,火箭移交一院,八院搞返回衛星。68年八院(即后來的508所)等并入國防科委五院,成立新的總體設計部。
T-7A(Y5)探測火箭:探空七號甲研究V型火箭。八院68年8月8日、20日2枚發射成功,最大飛行高度312公里。T-7A兩級火箭、固體發動機與箭頭組成三級無控火箭。頭錐裝長征一號火箭末級固體發動機點火用小發動機。箭頭圓柱段部分裝起旋發動機。試驗成功。1批2枚。
T-7A(Y6)探測火箭:探空七號研究Ⅵ型火箭。八院69年6月至7月兩次發射成功。1批2枚。2臺紅外地平儀、ROBOT相機、航甲11-10相機及遙測系統、回收系統。遙測系統將紅外地平儀測量大氣二氧化碳吸收帶紅外輻射強度和起旋情況、攝影光度計測量地面景物光亮度、過載儀測量軸向過載系數等數據無線電發回,為返回遙感衛星姿控和攝影系統研制提供依據。
國防科委五院:68年2月,國防科委五院成立(后來的空間技術研究院),錢學森任院長。3月2日授予五院“中國人民解放軍總字八一五部隊”番號。包括中科院各部門,七機部八院,及軍事醫學科學院第三研究所等。負責國家空間技術研究抓總工作,包括擬制國家空間研制規劃,組織空間飛行器戰術、技術論證,組織實施和協調空間技術研究工作。負責人造衛星、載人飛船及其空間飛行器(包括姿態控制、軌道、控制、遙測、專用電子設備和回收系統)的研究、設計、試制、試驗定型及小批生產。負責載人飛船和生物衛星的生命保障技術,宇宙醫學研究和宇宙航行員訓練,進行空間物理和空間探測技術的研究工作。負責電火箭研究,設計,試制試驗定型及必要的小批生產。負責對運載工具和地面測控系統提出戰術技術要求,負責空間飛行器同運載工具和地面測控系統的技術協調工作,為靶場提供空間飛行器發射前的檢查測試設備技術資料和發射操作規程。負責探空火箭和各武器研究院提出的遙測設備,回收裝置和研究、設計、試制、試驗和定型。68年底,五院下屬總體設計部、空間控制技術研究所、空間電子技術研究所、空間物理及探測技術研究所、電火箭研究所、宇宙醫學與工程研究所、真空技術研究所、北京科學儀器廠、上海科學儀器廠等12個單位,共計員工8570人。
劃歸五院的中科院所:六五一設計院,自動化所,應用地球物理所,力學所分部,生物物理所六室,蘭州物理所,電工所,西南電子所,北京電工所,北京科學儀器廠,上海科學儀器廠,山西太谷科學儀器廠,508廠、590電廠、新技術局(部分)等單位。68年5月統計,共6479人,其中技術人員3188人,行政和政工干部958人,工人2255人,其他78人;1000元以上儀器設備有3036臺;建筑面積21萬平方米。這些占當時中國空間技術研究院總數的百分比如下;占研制隊伍8386人的77%,其中占技術人員4169人的76%,占行政和行政干部1281人的75%,占工人2741人的82%,占其他人員195人的40%;占1000元以上儀器設備4000臺的76%;占建筑面積28萬平方米的75%。
東方紅傳•國家軌道試驗
701工程:衛星地面觀測系統代號。衛星地面系統由測控中心及若干地面測控站組成,包括控制計算中心、光學和無線電跟蹤系統、遙測系統、時間統一勤務系統、通信系統等。具體任務是接收記錄遙測信息,并向控制計算中心傳送;對衛星跟蹤觀測,算出軌道,做出星下點的全球性預報;綜合分析各測控站獲取的數據,實時顯示衛星的各種工作狀態,并做出相應的決策。66年5月3日組建衛星地面觀測系統管理局,先成立籌備處701工程處,負責衛星地面觀測系統的總體設計、臺站選址、勘探和建設、觀測人員的培訓,以及全國臺站網的安裝、調整和聯系運行等。由楊家德、陳芳允負責。
陳芳允跟蹤測軌方案,無線電觀測為主,光學觀測為輔。66年3月4日,批準陳芳允為主編寫的“衛星地面觀測系統方案及分工建議”報告。原定四機部為主,科學院參加,改中科院負責衛星地面觀測系統規劃、設計、建設和管理工作,四機部等參加。確定多站多普勒獨立測軌方案,并將軌道傾角從42度增大到70度,可以兼容酒泉發射返回衛星,而不用東北新建發射場。最初射向接近正東,第一級墜落內蒙古,第二級太平洋,第三級東北地區上空點火。傾角2度,對地球表面覆蓋面積小。傾角70度,東偏南,第一級甘肅省,第二級南中國海,第三級廣西西北部上空入軌。重量有所減小,有人居住地方幾乎都可以看到。中科院方案18個測量站,以單頻多普勒測速儀和光學儀器為主。多普勒測軌方案精度千分之二,71年軌道改進程序完成,計算定軌誤差一公里。
航天測控網:67年東風基地開始建設,成立第六試驗部負責(671工程)。70年正式投入使用。由西安衛星測控中心和若干個航天測控站、海上測量船以及連接它們的專用通信網組成。測控網固定站有長春、閩西、廈門、渭南、南寧和喀什;機動站有兩個機動測控站和回收測量站。建網初期主測量設備有單脈沖精密跟蹤雷達、多普勒測速儀、光學測量設備和短波遙測設備等。后又增加了雙頻多普勒測速儀、超短波遙測系統、遙控系統和回收測量系統。
671工程一期:67年3月修改為東風基地方案加單脈沖雷達單站定位,13個測量站(其中4個活動站)。酒泉成立衛星測量部,機關和測控中心在陜西渭南(26基地)。一期工程東方紅用,7個測量臺站。其中大站4個,中站3個。基本功能是:對衛星及時捕獲、穩定跟蹤,獲取具有足夠精度的測軌數據和遙測數據;進行實時數據處理和事后數據處理;進行軌道計算和軌道預報;判別衛星工作狀態。東風主動段測量,湖南新化湘西、南寧、昆明、海南白沙衛星入軌測量,單頻多普勒,四站同時測量確定初軌。湘西站154雷達、717計算機,其他三站數據緩沖設備。膠東入境圈測量,喀什出境圈測量。控制計算中心前兩次衛星酒泉,然后搬到渭南控制計算中心。
717計算機:中科院計算技術研究所晶體管專用計算機。68年7月完成兩臺。第一臺717湘西站。第二臺喀什站。首次應用漢字顯示系統。70年底生產兩臺車載717計算機。71年初上無13廠接產,改為小規模集成電路,生產十多臺遍布全國測控站。運算速度每秒5萬次。上無13廠71年改進,采用集成電路改制成TQ-5型計算機,生產2臺。
地面觀測跟蹤系統:6個分系統,跟蹤測軌、遙測、時間統一勤務、數據處理、通信指揮和數據傳輸、控制計算中心系統。跟蹤測軌系統無線電為主,光學為輔(見154一期)。包括東風、湘西14所154-II乙型單脈沖精密跟蹤雷達、中科院西南電子所701-5型無源引導雷達、中科院應用地球物理所、西南電子所和上海科學儀器廠多譜勒頻移測速儀(南方各站、喀什)、西南電子所、北京天文臺和上海科學儀器廠比相干涉儀(喀什、南寧)、廣角望遠鏡。跟蹤經緯儀和打印經緯儀南京天文儀器廠。17所時統短波授時。酒泉108乙計算機衛星運行軌道計算。湘西和喀什兩臺中科院計算技術所的717計算機實時數據處理并引導有關測量設備工作,也同時進行軌道計算,傳給108乙機比較。紫金山天文臺承擔衛星軌道計算。中科院自動化所和山西科學儀器廠研制遙測系統56型接收機。配有樂音及遙測解調設備,樂音和遙測信號共用的接收機。郵電部研制6種數傳設備,其中線載波線路設備4種,短波通信設備2種,清華SCA—3型數傳機。控制計算中心配置有數據處理計算機、監控顯示設備、通信及時間統一勤務系統設備等。
地面通信系統:有線通信為主,無線電通信輔助。數據傳輸設備郵電部五二二廠研制;通信線路配套設備郵電部設計院研制。通信工程由郵電部與通信兵部共同負責。一期工程以渭南為通信中心,溝通與酒泉、喀什、湘西有線通信。湘西設匯接分中心溝通海南、南寧、昆明有線通信,形成兩級通信網絡。渭南、酒泉和各測量站通過不同速率數據傳輸設備建立計算機間遠距離數字通信系統,這是中國最早的大型遠距離數字通信系統。
各站均有通信站,傳輸干線依托國家電信線路,部分方向輔以無線短波單邊帶專向電路。通信方式有話音、電傳和數據通信。各站利用石英鐘向站內測量設備提供標準時間、頻率信號。各站石英鐘統一以短波對時手段與上海授時臺發播的BPV標準時號進行比對,站間時間同步精度達到三毫秒。20基地流傳發射費用相當于全國每人1.5元。幾乎動用全國百分之六十通信線路。動用六十多萬民兵參加線路警戒任務。每個電線桿下面,兩個民兵站崗,二十四小時不間斷,一直到試驗任務結束。
長征一號火箭研制:CZ-1,英文代號LM-1。東四一二級適應性修改組成長一,硝酸和偏二甲肼。第三級固體發動機FG02。控制系統東四稍改。
長征一號長29.86米,直徑2.25米,起飛81570千克。一級4臺YF1發動機,單臺推力255千牛,61070公斤推進劑,發動機工作140秒。4機并聯組成YF2發動機,起動Ⅱ、Ⅳ號分機,0.3秒后起動Ⅰ、Ⅲ號分機,起飛推力104噸(1020千牛)。尾段電池雷達應答機4組舵機和燃氣舵,4個穩定尾翼,翼展3.81米。
二級一臺YF3發動機,真空推力294.2千牛,11.21噸推進劑,工作102秒。二級錐殼儀器艙控制測量及安全自毀設備,兩排6個檢查口。二級BWY3大容量遙測系統,2瓦的連續波雷達應答機,單脈沖雷達應答機,導引雷達應答機。火箭工作完畢,一、二級自毀。
三級直徑2.25米,直徑0.77米GF-02中型固體火箭發動機,真空平均推力111千牛,1805公斤聚硫橡膠-高氯酸銨復合推進劑,工作約40秒,最大推力18.47噸,真空比沖254秒。三級上端程序機構及遙測、外測設備,衛星彈射器分離。高壓氮氣噴射調姿,捷聯補償縱向制導加坐標轉換橫向導引和法向導引方案,一次振型相位穩定,二次振型幅值穩定等。氣浮陀螺加速度計,靜壓氣浮軸承支撐的二自由度陀螺儀,計算裝置65公斤。三級一組控制電路,分離3秒起旋火箭點火,旋轉角速度180轉/分,3.5秒固體發動機點火,600公里高空點火。三級簡易遙測和跟蹤系統,單脈沖雷達應答機。
整流罩直徑1.5米,容積1立方米。一級關機175秒空中炸毀,二級關機延時483秒空中炸毀。陀螺儀三個姿態角超出±10度時,觸及自毀觸點自毀,起飛10-60秒立即爆炸,60 秒以后延時15秒爆炸。如果不能按要求轉彎,水平陀螺儀安全觸點不能及時斷開,自毀電路隨即接通。箭上4個全向天線安全指令接收機,接受地面自毀指令。各級爆炸螺栓連接。一二級16根桿系連接,熱分離,一級有玻璃防熱套。二三級冷分離。440公里圓軌道,傾角70度運載能力300公斤。
14-3發射任務:酒泉4月1日2顆衛星和1枚火箭運到,技術陣地4天測試。8日衛星火箭對接,17日運到發射陣地,固體發動機測試異常,21日晚空運備用發動機更換。23日測試工作全部結束。24日凌晨5點45分加注,10點35分結束。發射場區最低氣象條件要求云量小于3成,風小于10米/秒;南寧、海南站上空不能有雷雨天氣。北京上海天津等主要城市上空最好是晴天。李福澤、栗在山、錢學森簽署《發射任務書》。21時35分44.7秒起飛。-20秒遙測系統開機,18秒程序轉彎,137.06秒推力減半,140.43秒關閉,140.93秒分離(地面高60.9公里),147.06秒程序轉彎,161.56秒拋整流罩,238.05秒推力減半,240.36秒關機滑行,270.36秒轉彎,404.36秒轉彎結束,513.69秒分離,516.69秒起旋火箭點火,520.19秒三級點火(地面高443.9公里),579秒衛星分離入軌。
20基地酒泉衛星發射中心北發射場區二號發射陣地5020工位發射長征一號火箭。工位是發射火箭的工作區域,主要標志是發射塔。火箭每次飛行賦予一個代號,這次是14-3。火箭每次發射都有一個飛行序號,這次是第一次發射,編號F1。導彈有生產序號,這次發射長征一號使用東四導彈改裝,東四序號是Y4,表示第四發東四,是遙測彈。改成長一以后,是長一Y1,表示第一發長一火箭。火箭發射需要拿到遙測數據,以便設計改進提高,都是遙測火箭,所以使用Y(遙測)代號表示火箭生產序號。火箭發射以前需要有關總師和專家簽字,一旦出現工作失誤,事后將視情節輕重,追究法律責任。簽字是非常嚴肅的事情。
20基地流傳發射費用相當于全國每人1.5元。衛星發射場區到各觀測臺站,指揮通信和數據傳輸主要靠明線來完成。幾乎動用全國百分之六十通信線路。動用六十多萬民兵參加線路警戒任務。每個電線桿下面,兩個民兵站崗,二十四小時不間斷,一直到試驗任務結束。
東方紅一號衛星:Dong Fang Hong I,Red East 1,DFH1東一。68年7月21日,北京衛星制造廠完成三個試樣星總裝。樣星有五顆。
分系統組成有結構、溫控、能源、東方紅樂曲裝置和短波遙測、跟蹤、天線,姿態測量。外徑約1米近球形72面體,蒙皮骨架式外殼、儀器艙和承力筒三部分,外殼分上下半球殼和環形腰帶。頂部四條二米多長的鞭狀超短波天線,底部有連接火箭的分離環。衛星使用銀鋅電池,能量密度高。自然平衡被動式溫控,艙內溫度長時間保持5℃~40℃。姿態測量用紅外地平儀和太陽角計。太陽角計尋找太陽,紅外地平儀測量地球的紅外輻射,兩個敏感期能夠確定衛星軌道姿態。2.5瓦20.009兆赫發射機播放《東方紅》樂曲,交替發送遙測工程參數。100毫瓦200兆赫發射機、腰部短波交叉振子天線和微波雷達天線。一臺雷達應答機,接收三脈沖精密跟蹤雷達信號。一臺雷達信標機,與地面引導雷達配合測軌、定軌。地面在入軌3小時后作出24小時軌道預報。
衛星目視亮度5~8等星,末級火箭亮度4~7等星。自旋穩定,三級火箭自旋180轉/分,星箭分離天線張開120轉/分。衛星重173千克,初始軌道近地點439.2384公里,遠地點2384公里,傾角68.5度,周期114分鐘。設計壽命20天,實際工作28天,5月14日停止發射信號,目前衛星還在天上,近地點430公里,遠地點2076公里,傾角68度。
蘇、美、法、日之后第五個獨立研制并發射人造衛星的國家。是國際上第1368顆衛星。東方紅一號衛星國際天文編號1970-34A,表示1970年第34次發現的軌道物體。末級火箭與衛星都是一起進入軌道的,可能同時出現多個軌道物體,分別加以編號,因為衛星一般在前面,火箭一般在后面,按物體在軌道上前后的相對位置給與編號,東風紅一號是34A。
東方紅一號外形類似泰羅斯1號氣象衛星,因為中國詳細研究了這顆衛星,應該有不少技術借鑒。東方紅在衛星分類上屬于工程試驗衛星,主要試驗衛星基礎技術。攜帶了東方紅樂曲發射裝置,用于政治宣傳,屬于政治衛星。衛星用途由有效載荷決定,東方紅一號衛星沒有有效載荷分系統,是個純粹的工程試驗衛星,但是發射機負擔了政治宣傳任務,能夠定義為政治衛星。各國第一顆衛星都有政治宣傳的用途,因為發射衛星本身就是政治宣傳。中科院版的東方紅一號衛星設計完善,是科學實驗衛星,但是因文革的混亂,為了保證進度,砍掉了科學實驗功能,上天的衛星是閹割版。
實踐一號科學試驗衛星:當時代號SHJ-1,SH是拼音字頭,現在代號簡化取拼音第一個字頭,叫做SJ-1。五院、北京衛星制造廠等研制。測量高空磁場、X射線、宇宙射線、外熱流等空間環境參數。技術試驗有太陽能電池供電系統、主動無源溫度控制、長壽命遙測設備及無線電線路空間環境長期工作性能。外形類東一,72面1米直徑球形多面體,28面貼太陽能電池。殼體中部圓形密封儀器艙,短波遙測、超短波信標機(202MHz)和銀鋅電池。兩側2弧形附艙,附艙1兩組鎘鎳蓄電池和小遙測裝置,附艙2限制器、移相調配網絡,附艙3有5cm應答機,附艙4有10cm信標機。外殼4根交叉十字振子短波天線是兩個遙測系統共用天線,環境移相調配網絡相互隔離。末級火箭180轉/分自旋,縱軸晃動不斷加大,最終甩出衛星分離,衛星天線甩開。G-M計數器探測質子和電子總通量,鈹窗積分電離室探測太陽X射線。自旋穩定,光亮陽極化涂層殼體,百葉窗式無源主動溫控,艙溫-15℃~30℃。總重221公斤。近地點266公里,遠地點1826公里,傾角69.9度,周期106分鐘。
計劃工作1年,實際工作8年,79年6月17日報廢,96年6月17日隕落。美國探險者-50衛星正常運行28年,目前還活在天上,我國運行時間最長衛星至今仍然是實踐1號。衛星第一圈、第二圈都沒有收到信號,第二天收到微弱短期信號,第八天正常,估計最初沒有和火箭分離造成的。銀鋅電池循環充電壽命只有一百多次,所以有效載荷供電很快停止,停止發回科學探測數據。太陽能斷續供電的工程信號設備長期工作。
實踐一號實際是東方紅一號的最初版本的簡化版。東方紅一號成功發射以后,利用剩余衛星設備,加緊研制原本應該隨著東方紅一號上天的科學探測設備,研制了實踐一號衛星。但是實踐一號還是沒有姿態控制裝置,還沒有完全達到中科院版本的全部要求。如果沒有文革的混亂,中科院版本的東風紅一號完全能夠按原定計劃研制出來。實踐二號衛星沒有用長征一號火箭發射,因為當時失去了生產長征一號固體第三級的能力,具體原因尚沒有找到,估計固體火箭生產設備無法使用,恢復生產代價巨大。文革的巨大破壞,由此可見一斑,已經搞成功的火箭竟然不能繼續生產了。實踐一號最初沒有分離,英國、美國都發現了。原因是末級火箭有兩個反推火箭工作不同步,卡住衛星,后來甩出衛星。美國第一顆衛星失去穩定,因結構柔性影響;實踐一號則因結構柔性而分離成功。
低軌衛星試驗設施:KM1、KM2、BZ1、BZ2空間環境設備。KM3大型空間模擬器,直徑3.6m,長7m。北京環境試驗工程研究所和上海衛星工程研究所分別建有直徑為1米、2米、3米、5米和7米不同尺寸熱真空模擬室。真空度可達10-7托。模擬太陽的遠紅外加熱器。有的還有氙燈太陽模擬器。5噸、17噸電磁振動臺和20噸液壓振動臺衛星振動試驗。上海衛星工程研究所大型離心機3×2×2米臺面,最大負載2噸,有效回轉半徑為5.2—7.2米,臂長15米,轉速范圍每分鐘17—18轉,最大離心過載2—17g。大型跌落式沖擊試驗臺2.6×2.6×3米臺面,有效升程高度15米,臺面負載2噸,響應波形峰值加速度為50g。慣性器件研究所和運載火箭總裝廠、北京第二機床廠分別研制一套包括陀螺平臺動態精度測試的三軸搖擺臺和用于陀螺平臺靜態精度測試的精密傾斜回轉臺。70年代有微波暗室和地面天線實驗場。衛星總裝廠研制高靈敏度的同位素氪—85檢漏設備。
東方紅傳•黑計劃
燈塔一號導航衛星:1967年,海軍提出發展導航衛星的建議,燈塔一號(DT-1)導航衛星68年論證,70年研制。1972年—1979年,樣星模裝試驗。使用重力梯度桿,殼式疊瓦太陽電池陣。78年8月根據鄧小平的意見,停止導航衛星計劃,完成初樣,80年12月31日下馬。重力梯度桿是一種簡單的定位裝置,衛星能始終指向地球,燈塔一號重力梯度桿12米長,可伸縮,頂端一個天平動阻尼器,對地精度5到7度。類似美國子午儀衛星,上千公里極軌,4~5顆組成全球導航網絡,雙頻多普勒測速導航體制導航定位。紅外噴氣主動捕獲地球,磁力備份捕獲。
黑衛星:缺乏資料,不清楚當時有多少衛星工程上馬。導彈預警衛星、核爆炸探測衛星應該與640工程密切聯系,沒有任何資料披露。 70年8月15日,國防科委會議擬訂71年尖端武器和衛星、飛船的發展規劃和四五規劃設想。“前三年趕上,后兩年超過”世界水平,計劃四五期間14種航天器上天,平均每年上天9顆衛星。73年9月8日,五院制定80年前的衛星、飛船發展規劃。這些計劃都沒有資料披露。如果說大躍進嘆為觀止,文革毫不遜色。2007年,中國發射11顆衛星,首次實現年均9顆的文革規劃。
電火箭:五院70年5月停止研制。錢學森49年提出核火箭,北航58年設專業,62年停止。電火箭包括核火箭,60年代以后各國都停止了核火箭的研制,這時候的電火箭通常指小型火箭推進裝置。中科院電工所77年研制出脈沖等離子體電火箭試驗樣機和飛行樣機,81年成功完成高彈道空間飛行試驗。電火箭(或稱離子推進)先后完成離子火箭發動機和脈沖等離子體發動機的研制。82年1月13日,新華社公開報道電火箭首次空間飛行試驗成功。目前中國離子發動機衛星即將發射。
流產火箭:72年研制實踐二號,因長征一號無法恢復生產,改液體三級長征一號甲,75年轉為預研下馬。508所(五院北京空間機電研究院)71年負責探空火箭和回收,78年接手長征一號恢復和改進工作,為長征一號乙,探空火箭交長沙工學院。78年12月508所乙改長征一號丙,新長征十一號,研制有控制功能通用液體末級。發射衛星或進行遠程彈道導彈彈頭的再人模擬試驗。81年11月改稱CZ-1C,84年成功測試第三級發動機,85年暫緩執行和508所不再承擔火箭總體設計。長征一號馬杰簡作長一馬。CZ-1M。方案提出意大利馬杰火箭第三級意麗絲固體火箭發動機替換GF-02。因缺乏資金沒有購買馬杰第三級。
風暴一號運載火箭:60年上海市制定《1960-1967年科學技術發展綱要(草案)》提出逐步研制發射各種小型、中型氣象火箭、地球物理火箭、高能燃料火箭、人造地球衛星、宇宙火箭以及建成完整的中型火箭基地等目標。
69年8月,周恩來指示上海搞火箭衛星,8月14日批準701工程及風暴一號(FB-1)運載火箭。70年2月將技術試驗衛星、通信衛星、氣象衛星與配套地面設備交機電二局研制(通信衛星后轉五院)。風暴一號在東風五號導彈基礎上研制,七機部一院提供圖紙,上海機電二局20所和新江機器廠研制,立足上海原材料、元器件和工藝條件,重新論證總體方案,進行各系統設計。元器件、材料70%上海配套。火箭得名于67年上海的一月風暴造反奪權事件。大尺寸整流罩,部分鉚接艙改化銑艙,合并某些艙段。鐘表機構安全系統。二級游動發動機輸送系統泵壓式;重新設計發動機主活門等。鋁銅合金推進劑儲箱;三軸氣浮陀螺平臺。二級游動發動機輸送系統改為泵壓式,華東計算技術研究所研制箭上計算機KS-1。
風暴一號直徑3.35米,長32.57米,起飛192679公斤,起飛推力2746千牛。一級推進劑142730公斤,FY21發動機工作128.089秒。由四臺切向±10度搖擺FY20發動機并聯。二級推進劑36095公斤,FY23發動機(基本同YF22,不搖擺),由主發動機FY22和FY23U游動發動機組成。FY23U由四臺搖擺發動機和共用小型渦輪泵組成,分機±60度切向搖擺。主機真空推力716千牛,工作117.41秒;游機真空推力44.13千牛,工作323.41秒。球錐形整流罩長3.144米,直徑2.2米,有效容積5.1立方米。平臺-計算機方案,控制一二級關機時間使衛星運行周期偏差最小;視速度作為關機特征量。鐘表機構自動延時一二級空中自行炸毀。典型飛行程序,T+0秒火箭起飛,7程序轉彎,123.156一級關機預令,125.856一級關機二級主發點火,126.856一級分離二級游發點火,137.156整流罩分離,233.622二級主發關機,416.822二級游發關機,421.822星箭分離二級反推,422.322二級反推轉動,423.702控制系統斷電飛行結束。華東計算所69年開始研制箭載計算機,72年KS-1箭載計算機用于風暴一號。75年KS-1A用于風暴。
風暴一號飛行:70年11月第一枚地面試驗火箭出廠,12月酒泉地面試車。以后每批次僅生產一枚。稱為I狀態。
72年4月14日02批第一枚試驗火箭酒泉第一實驗部。低彈道試驗,落點新疆庫爾勒以南。8月8日上午發射前5小時平臺翻轉180度,不卸燃料搶修成功。10日8:32酒泉02批火箭發射基本成功,試驗配重模擬衛星1050公斤。彈頭三天后找到,總理甚至提醒是不是打出國了。資料判斷沒有打到庫爾勒,而是后面的馬蘭以北紅山山區,彈頭偏右。偏航后,經鄯善縣以南艾丁湖到托克遜西北飛去。火焰山前進公社發現整流罩,艾丁湖許多彈頭碎片。最后在托克遜西北20余公里一個河灘找到彈頭罐體。平臺漂移導致誤差185公里。此次是彈道飛行,考驗火箭性能。
風暴一號I狀態:之后減輕結構質量、滑行方案、提高發動機調整精度和推進劑充分利用等多項,運載能力增加50%。73年1個月測試發射03批,故障嚴重用了118天。73年9月18日20:12酒泉138工位發射03批,701-03任務,長空一號衛星首次飛行,重1138公斤。二級游動發動機燃氣發生器故障沒有啟動,154秒失控自毀,連同衛星殘骸墜落于甘肅省臨洮縣境內。
74年7月測試檢查上百個質量問題,04批二級火箭飛行到近200秒,主發動機故障,殘骸散落于廣西橫縣、博白一帶。事后發動當地20多萬群眾搜索,收集火箭、衛星殘骸共125件。這次飛行試驗中,張春橋聽取發射準備情況時說要警惕“衛星上天,紅旗落地”。
7月12日21:55發射04批,1108公斤長空一號。近200秒,二級主發動機故障,殘骸散落于廣西橫縣、博白一帶。事后發動當地20多萬群眾搜索,收集火箭、衛星殘骸共125件。這次飛行試驗中,張春橋聽取發射準備情況時說要警惕“衛星上天,紅旗落地”,流傳一時。
75年05批和06批。76年07批計算機沒有發出關機,遠地點高出1756公里僅基本成功,08批游機故障未入軌。
長空一號電子偵察衛星:701工程研制電子偵察衛星,代號CHK-1。收集地面雷達等數據,對外稱技術實驗衛星(JS-1),設計壽命7天,實際工作能達到10天以上。上海機電二局研制,70-76年共研制8顆,上天3顆均未達到設計目標,81年計劃中止。上海汽輪機廠701車間研制生產,78年改名華銀,82年改上海衛星工程研究所。東風場史館、哈工大航天館各保存一顆實物。首次使用計算機,程控為主,地面遙控為輔。雙頻信標機兼跟蹤、遙測、數傳綜合利用,三軸穩定,使用TTL集成電路,銀鋅電池重達473.5公斤。美國命名JSSW (Ji Shu Shiyan Weixing or "Technical Test Satellite"),PRC 3(China 3)。
75年7月飛行,重1107公斤,近地點187公里,遠地點474公里,傾角69.027度,周期91.02分,9月14日正常隕落。
75年12月飛行,重1108公斤,近地點184公里,遠地點387公里,傾角68.991度,周期90.22分,76年1月27日隕落。
76年8月飛行,重1108公斤,近地點191公里,遠地點2145公里,傾角69.166度,周期108.44分,78年11月25日隕落。
風暴一號III狀態:風暴一號II狀態是導彈,下文敘述。78年決定風暴一號一箭三星發射,利用II狀態導彈備份產品改裝,稱為風暴一號III狀態,孫敬良總師。適逢航天計劃調整,取名新長征一號,XCZ-1。79年7月28日05:28發射,2級游機297秒提前關機,自毀。箭體寫著FB-1(III),型號次數XCZ-1-01。二級80年起改用YF24發動機,與FY23基本相同,制導控制系統與長征二號C基本相同。與長征二號主要不同處在于火箭頭部。81年9月20日05:28一箭三星發射成功,新長征一號火箭,箭體XCZ-1,生產序號1802。
地面測試發控:程序控制的自動化測試方案;后來使用箭載計算機測試方案。地面設備研究所同上海機械學院七十年代初合作研制成功激光瞄準儀,作用距離100米以上;方位角用數字顯示,并可傳輸打印。瞄準儀還有隨風搖擺跟蹤裝置,在大風下,火箭來回擺動時仍可捕獲與跟蹤目標。
大推力發動機試車臺:69年建成投產。主體工程高59米,長41米,最大寬為22米,建筑面積39.6千平方米。上海七十年代初建設大推力級大型試車臺。全箭系留試車臺有推進劑系統、氣源及配電系統、控制系統、水平測試及垂直測試系統、有線測量系統及無線測量系統等22個系統組成。鐵塔高30米,箭體翻轉坑深17.5米,30噸懸臂吊,33米深導流槽,地下23米深五層建筑均為鋼筋混凝土的整體澆注。正面兩根高33米、截面2×2平方米的鋼筋混凝土立柱。
701試驗設備:火箭發動機配套試車臺代號7013工程。半敞開式,設備安裝在試車臺倒流糟兩側。72年7月竣工。上海汽輪機廠鍋爐研究所實驗工場改建為上海衛星工程研究所509工程。有屏蔽室和電磁波吸收室。80年2月建成衛星大型地面試驗室,安裝跌落式沖擊臺、離心機和空間模擬器,16噸大型電磁振動臺。
實踐二號科學試驗衛星:代號SHJ-2。楊嘉墀總師。高能帶電粒子環境、太陽高能電磁輻射、地球-大氣輻射和大氣密度等綜合探測。有效載荷半導體電子單向強度探測器、質子單向強度探測器、閃爍計數器、太陽紫外輻射計、太陽X射線探測器、長波紅外輻射計、短波紅外輻射計、地氣紫外背景輻射探測器、熱電離計、磁強計、太陽角計、紅外地平儀等。試驗太陽電池陣對日定向姿控和大容量數據存貯,延時遙測,跟蹤和遙測合用射頻通道超短波統一系統,無源主動溫控制,多扇百葉窗調溫。11種探測儀器,重257公斤。主體外接圓直徑1.23米、高1.1米八面棱柱體,相互隔開4側面各一塊矩形太陽電池帆板,其余 4面百葉窗。發射時帆板下垂靠在4側面,入軌后張開與衛星頂面平齊,對日自旋穩定。近地點237公里,遠地點1622公里,傾角59.5度,周期103.4分。
實踐二號甲:電離層探測信標衛星。77年秋決定一箭雙星,臨時研制二甲,沒有姿控和遙測系統。近地點237公里,遠地點1629公里,傾角59.5度,周期103.6分。重480kg,銀鋅電池供電。信標機高頻16.2 mhz和40.5mhz,其中16.2跟蹤信標用,地面站分別接收多普勒頻移和法拉第旋轉信號,反演電離層積分電子濃度。設計壽命半年,實際工作52天。
實踐2號乙:無源雷達定標試驗衛星,發射前臨時增加的衛星。近地點228公里,遠地點1519公里,傾角59.4度,周期102.4分。直徑4米氣球作引導光學信標,軌道直徑3米,直徑0.45米金屬球作地面雷達標校用。兩球間用600米絲繩連接。氣球裝升華物和少量殘余氣體,入軌釋放后膨脹,聚酯鍍鋁表面很亮,引導雷達便于搜尋發現金屬球。
中低軌道衛星測控網:類似回收衛星網絡。主要區別是雙頻頻移測速儀與遙測系統設備合一。西安無線電技術研究所和太華科學儀器廠研制生產。
長征二號運載火箭:東風五號導彈70年6月完成設計,在此基礎上改制長二,70年七機部屠守鍔主持研制。學習上海701大會戰,70年展開705大會戰,加速洲際導彈、長二火箭、返回衛星的研制,爭取當年十一前上天。后要求72年春發射,178個單位參加,火箭不少技術難關未攻克。72年4月改73年一或二季度,計劃仍然沒有實現。
長二原設計運載能力只有返回式衛星結構重量55%,增加運力是關鍵。選擇東五二級方案,二級主發動機和游動發動機同時工作,關閉主機后游發獨立工作到衛星入軌,運載能力提高500公斤,但入軌點航程較遠。10項措施減重,一級減400公斤,二級減300公斤,使整體運載能力提高300公斤以上。
平臺-計算機制導,長31.17米,最大直徑3.35米,起飛重量約190噸。一級4臺并聯可搖擺液體發動機,起飛推力282噸。二級1臺游發,1臺渦輪泵4個可搖擺推力室及相應部件組成,總推力4.7噸,用于姿態控制。
211廠(首都機械廠)生產01批東五導彈共6發,其中后4發改成長二火箭。74年11月5日13時酒泉發射返回衛星,一分鐘準備后星上大部分儀器斷電,離點火口令下達13秒停止發射,衛星地面綜合控制臺電源容量較小,脫落插頭長線電纜電壓下降過大,造成星上電壓不夠而斷電。更改脫落插頭供電方式重新啟動,衛星工作正常。17點40分第二次發射,起飛6秒出現越來越大俯仰擺動,姿態失穩。20秒安全自毀系統啟動,火箭自毀。地面安全指揮員發出安全爆炸指令比火箭自毀指令晚了0.4秒。衛星及火箭殘骸墜毀發射塔東南方不到一公里范圍內。測量數據分析結合殘骸解剖,幸運找到出問題的一小節導線,試驗證明為故障原因。火箭控制系統俯仰速率陀螺通道一根導線暗傷,過程中因振動導線短路,俯仰通道失穩。此次是東五Y3彈,改成長二Y1火箭。
154二期工程:返回衛星使用,中、低軌道測控。主動段東風154二期無線電測量系統、單脈沖雷達、光學設備組成。入軌段南方四站測量。二期增加長春、閩西、拉薩,兩個活動站和回收測控站。長春站團級,中心控制站。渭南和北京指揮中心。拉薩、長春等測控臺站配備時統設備、數傳設備、語音調度設備等。閩西站大站,團級。76年第26試驗訓練基地成立,即西安測控中心。地球軌道測量160型電影經緯儀、150光學經緯儀。930時統。地面站小型輕便廣角目視跟蹤儀器(光學打印經緯儀),一人一鏡,多個配置。光學跟蹤經緯儀,人造衛星跟蹤攝影機。
返回式衛星:中科院66年成立返回衛星總體組。66年初,七機部八院王希季主持總體方案論證,研制兩步走,第一步在軌運行1天1.5噸試驗返回式衛星,第二步在軌運行6天1.8噸應用型衛星。八院型號叫解放一號,七機部叫尖兵一號。66年9月返回衛星總體方案論證會,確定任務分工和研制進度,要求火箭于69年9月底做好準備,國慶20周年發射上天。67年9月召開尖兵一號大總體協調會,45個單位參加。20基地負責衛星發射、測控、回收。測控、回收任務下達給第6試驗部。68年2月中科院衛星工程任務移交國防科委五院。衛星棱鏡掃描式相機拍攝地物圖像,增加恒星相機攝影定位功能。采用大容積的返回艙,成為可適用多種返回式衛星的公用艙。68年起研制降落傘系統,直到70年以后才獲得成功。69年選定返回場四川遂寧市。70年705大會戰,72年春發射,72年改73年一季度。尖兵一號是照相偵察返回式衛星,705工程衛星。尖兵一號共4顆試驗型,其中第1顆失敗。
尖兵一號是照相偵察返回式衛星,屬于黑衛星,直到最近才解密關鍵數據。雖然地球人都知道尖兵這個軍用代號,至今官方還沒有正式公開,叫做返回式衛星0號試驗型,FSW-0,返回、試驗、衛星的意思。曾用過返回式一號,FSW-1。由于名稱、代號多次變動,中文代號、英文代號隨之變動,出現各種各樣的混淆。
返回式衛星0號試驗型:FSW-0,第一代國土普查衛星。尖兵一號,也叫返回式一號,FSW-1。01批共4顆試驗型。11個分系統,有效載荷、結構、熱控、姿控、程控、遙測、遙控、跟蹤、天線、回收及電源分系統。被動熱控,起飛質量1800kg,在軌運行3天。形狀羽毛球狀的鈍頭截錐體,最大直徑2.2米,總長3144毫米,頭部半錐角10度,由儀器艙和回收艙組成。容積7.6 立方米,返回有效載荷260千克。回收艙外部燒蝕材料。前3顆無源搭載輻射劑量探測,塑料核徑跡探測器測量回收艙內重核粒子強度、核乳膠測量回收艙內質子、電子和a粒子等,劑量計探測X射線和g射線的劑量。
返回式衛星相機:67年1月決定160甲片星相機,160乙片地物相機。甲片中科院化學所,乙片保定膠片廠,74年試生產,達到并超過指標。67年11月,由長春光機所、公安部811廠、北京工業學院組成相機工程處,王大珩領導研制相機。508所棱鏡掃描式全景地物相機,分辨率20米。衛星近地點170公里地面分辨率10米,采用線對分辨率,是單線分辨率(或光電成像衛星CCD象元分辨率)的兩倍。一臺棱鏡掃描式全景相機。
FG14返回式衛星制動火箭發動機:1974~1987年間,10次全部成功(SpaB-68返回制動,球徑680mm,工作時間19s。75年至今28次成功送回地面)。FG23返回式衛星制動球型火箭發動機,FG14改。87~93年5次參加返回式。
返回衛星防熱:姜貴慶等開展熱防護和內部溫度計算、防熱涂層燒蝕計算的課題研究,提出低溫碳化燒蝕材料熱分析計算和防熱涂層燒蝕計算的方法,建立涂層燒蝕計算數學模型,為涂層防熱設計計算提供理論依據。
第1顆返回衛星:75年11月26日11時30分。8分鐘后星箭分離。根據遙測數據,以箭上慣性坐標系為參考,計算出分離點軌道參數為:傾角63,近地點181km,遠地點487km。稍后外測雷達參數為:傾角62度57’,近地點174km,遠地點490km。近地點177公里,遠地點479公里,周期91.1分,傾角63度,1790千克。回收600近181遠495。遂寧回收場區縱向(衛星返回軌跡方向)±116公里,橫向(衛星返回軌跡垂直方向)±288公里的地域。3天返回,返回艙裙部和部分儀器被燒壞,落點偏差較大,貴州省六枝營盤公社回收(東經105度30分47秒,北緯26度13分39秒),接近硬返回。60Kg膠卷2Km照片,片盒破碎,部分膠片曝光。對所有回收物都進行仔細檢查和測試,對燒壞的裙部和碎片金相分析;返回艙微型磁記錄的數據進行處理和分析。飛行器總體設計部返回衛星總體室負責人孔祥才75年組織力量研究。75年5月確定相應改進措施。
第2顆返回衛星:76年,完好無損,近159遠489周期91.1分59.4度1812千克(1790/600/172/492/59.5),遂寧回收場區調整為縱向±90公里,橫向±250公里長方形區域。兩套160乙片。76年12月7日12時22分,離點火2分鐘,擺桿失靈。3戰士爬到30米高塔頂成功用手擺動擺桿,然后跑回到地下室,僅用5分鐘完成任務。但是此時已超過預定發射時間十多分鐘。空間飛行器總體設計部負責返回式衛星綜合測試的鄭松輝,建議繼續發射。衛星在最佳時間內發射了。入軌后姿態控制系統耗氣量偏大,擔心3天后返回姿態調整用氣量不夠;擔心消除引起返回艙姿態偏差的干擾所采取的措施失靈。現場指揮員決定仍按3天回收安排,并根據艙內壓力調整兩艙解鎖指令時刻。10日第47圈,遙控站發出姿態調整指令,接著遙控站準時發出兩艙解鎖指令,兩艙解鎖同時,兩臺回收時間控制器啟動,依次發出起旋火箭點火、制動火箭點火、消旋火箭點火、回收信標機開機等指令,返回艙按預定軌道飛向地面。渭南測控中心利用雷達測得制動火箭熄火后的外測數據進行計算,根據回收控制判別準則發出遙控指令,切換成“過載~時間”控制。返回艙軸向過載6.5g時,過載開關觸點閉合,再次啟動時間控制器。此后時間控制器依次發出彈射底蓋及制動火箭殼體、彈引導傘、減速傘分離、拉出主傘等信號。返回艙乘主傘以每秒14米左右的速度在四川預定回收區內安全著陸,返回艙及艙內儀器設備完好無損。
第3顆返回衛星:78年,首次按計劃攝影。兩套160乙片、170黑白紅外負片和180彩紅外底片。近167遠509周期91.2分57度1810千克(回收650/近169/遠488)。
671二期工程:返回衛星使用渭南等4個站。跟蹤測軌、遙測、遙控、數據處理、回收、時間統一、通信和調度指揮系統組成。新建長春、閩西、拉薩測控站,第一、第二活動站和回收測控站。七機部504所、上海科學儀器廠雙頻測速儀;南京天文儀器廠大型折反射人造衛星攝影機;七機部704所、289廠中低速率遙測系統;上無13廠測控計算機;17所遙控系統。70年代初衛星測量部成立軌道室,返回衛星測控軟件系統12部分組成,包括總聯、信息交換、數據預處理、初軌確定、軌道改進、軌道預報、數據注入、時間校正、衛星壽命計算、返回軌道預測、遙測數據處理和模擬等。75年9月,西北綜合導彈試驗基地衛星測量部編,歸國防科委直接領導。
71年起加快無線電單邊帶通信系統建設。以渭南為中心,溝通至長春、膠東、閩西、湘西、拉薩、喀什、第一活動站、第二活動站和回收站的無線電通信網絡。以湘西為局部網絡中心,溝通至海南、南寧、昆明的無線通信。增配短波單邊帶收發信機、無線數傳機和無線通信車。初步形成以有線為主、無線為輔的衛星測控通信網絡。
測控站對衛星跟蹤觀測,數據處理,計算初軌并修正,計算精軌,作出預報,計算時間校正量,選擇回收圈,預報發出回收調姿、分離指令的時間及粗略落點;接收并處理遙測數據,對其中部分參數實時處理;對衛星發出遙控指令,以控制星上部分設備開(關)機,校準星上的計時裝置;根據軌道壽命和遙測參數兩個因素,判斷衛星是否需要應急回收,執行運行段安全控制任務;衛星回收段完成再入控制、跟蹤觀測、再入彈道計算、安全判斷和安全控制等任務。
跟蹤測軌系統154Ⅱ乙跟蹤雷達和701-5無源引導雷達,雙頻多普勒頻移測速儀替換一期單頻。衛星2個互成一定比例的高穩定頻率信標源。實時遙測系統低速率編碼,實時傳送衛星上各系統工作狀況及測量參數。延時遙測系統用星上磁帶機,中速率編碼遙測系統。七機部遙測設備研究所設計,巴山儀器廠生產。遙控指令和注入數據,均以編碼形式傳送。
返回場:四川遂寧市為中心。長二最大入軌周期偏差8秒,飛行3天返回橫向偏差150公里,8天400公里,增加備用回收場。衛星回收由星上控制系統與地面測控系統配合完成。衛星測控中心控制指令。第一、第二活動站發出遙控指令,返回艙按計劃再入大氣層。第二顆有5臺超短波定向車。4架載有定向羅盤的直升機在返回前半個小時先后起飛,預定待命點上空盤旋。地面搜索分隊帶中波定向儀。中午時分,預定著落區上空傳來一聲低沉的轟雷聲。從西北方向飛來一個黑點分成兩個,其中一個(返回艙的防熱罩)一閃一閃地下降得快一些,落在一條公路邊。另一個黑點(返回艙)后面拖著一具降落傘,徐徐下降。最后降落在山坡上的一塊菜地里。返回艙著陸后3分鐘,直升機不到100米坡頂著陸。
東方紅傳•生物衛星
581組生物航天:1957年11月,蘇聯第二顆人造衛星乘客是一條叫做萊卡的小獵狗,由此,中國衛星計劃一開始就考慮裝載生物。58年10月成立由蔡翹領導的軍事醫學科學院宇宙醫學研究組,進行宇宙生物研究。59年12月制定計劃,提出65年完成人在宇宙飛行中的醫務保障研究。60年軍事醫學科學院正式組建航空醫學研究室,《中蘇兩國共同進行和蘇聯幫助中國進行的重大技術項目》草案,將“火箭飛行中的生物(狗)生命保障系統的研制與訓練”課題列入項目。1961年4月12日加加林進入太空。61年6月3日起共組織12次星際航行座談會,為載人航天作準備,64年結束。1961年,秘密挑選過宇航員,20多人集中在十一航校,幾個月后回原單位,理由是改裝米格21,體檢沒過關。61年中科院生物物理所承擔探空計劃中的宇宙生物學部分,發展生物探空火箭計劃,要求62-65年完成動物進入太空的地面模擬試驗與生命保障措施,65-68年完成宇航員地面模擬試驗與生命保障措施。63年將宇航員部分調整為暫緩研究。64年5月軍事醫學科學院成立航空宇宙醫學研究所,9個研究室。以人體實驗為中心,輔以動物實驗,重點開展航空航天醫學工程的研究。64年1月,衛生部制定的《宇宙醫學發展十年規劃》列入國防科委科研規劃,由總后軍事醫學科學院抓總。65年衛星十年規劃中,包括飛船等。
中科院生物探空:58年9月成立中科院生物物理研究所負責放射生物學和宇宙生物學研究。生物物理所主要任務是研究有機體的物理及物理化學過程,研究外界物理因素在不同條件下對有機體的影響,并闡明其機制。第一步開展原子能和平利用,動植物增產及新品種培育和輻射防護,高空探測中重力和宇宙射線對生物的影響等研究。貝時璋領導,成立581組生物小組,研究人和生物太空飛行環境因素,當時叫宇宙生物學,現在叫空間生命科學。生物小組在躍進成果展覽會保密館展出一個生物火箭頭模型,展出佩戴測試設備的小狗。生物小組成立宇宙生物學研究室,開展高空探測中的生物學問題研究。五年規劃目標是找出高空探測外界環境因素對生物的影響,首先是超重和失重影響,從生理、生化、形態等方面研究,找出防護方法。下設宇宙力學、低壓供氧和溫度、宇宙輻射、生化檢驗、動物訓練及挑選、工程技術等研究組。隨后以動物實驗為主,開展了一系列重力、密閉環境有關的模擬研究。建成了動物離心機、振動、低壓、溫度、生化和動物訓練等實驗室。實施生物探空火箭計劃,利用T-7A火箭進行生物試驗。65年擴充為三個研究室,分別承擔生物實驗研究,動物的挑選訓練和總體規劃設計工作。66年科研人員百余人。
T-7A(S1)生物火箭:探空七號甲生物Ⅰ型試驗火箭。61年中科院生物物理所承擔探空計劃中的宇宙生物學部分,63年提出T-7A(S1)研制要求。換生物Ⅰ型箭頭,重1.144噸,最大飛行高度76公里。64年7月19日第一枚發射成功,65年6月發射成功2枚。3次高度60-70公里,箭頭降落傘回收,白鼠等實驗動物全部活著返回。箭頭重122公斤,由密封生物艙、遙測艙和回收艙組成。生物艙下段2只固定大白鼠、2只可自由活動大白鼠和4只小白鼠,12支生物試管裝果蠅、須酶等。上段攝影系統。2批3枚。T7A生物火箭一發造價100萬至120萬元人民幣。
T-7A(S2)生物火箭:生物Ⅱ型箭頭重170公斤。八院65年10月研制,起飛重量1.325噸。66年7月15日和28日,安徽廣德2枚發射成功,飛行高度68.70公里,雌狗“小豹”和“珊珊”活著回收。驗證密封生物艙結構和生活保障系統等。箭頭直徑0.6米,由密封生物艙和回收艙等組成。生物艙上段磁記錄器,下段裝攝影系統、生命保障系統和實驗生物(含4只大白鼠)。生物艙完全滿足動物近30分鐘飛行需要。期間小狗耗氧量測定約每小時3~6升。溫度保持24攝氏度左右,1個大氣壓左右,二氧化碳濃度不超過1%。降落傘面積58平方米,每秒8米速度距發射地約40千米山區安全著陸,約40分鐘后取回小豹。新的狗生物艙火箭沒有發射,起飛1350千克,可將180千克發射到約70千米。小狗北京展出,后因無人看管,中科院不知其下落。實際上去了宇宙醫學所。
和平一號探空火箭:58年秋,中科院與五院聯合制定和平一號地球物理火箭探空計劃,爭取國慶十周年發射,中科院裴麗生、五院梁守?負責,五院劉秉彥負責靶場掛勾問題。59年5月4日,錢學森和平一號協作分工會議,就遙測系統、箭上儀器、結構設計、彈道測量與靶場掛鉤問題作了具體安排。后來任務轉為T7A電離層探測火箭研制。65年研制和平一號生物火箭,采用退役東風2導彈改裝,酒泉發射,射高300公里,生物艙容積1立方米,1猴2狗和其他生物,計劃68年發射。回收載荷1500公斤,空投試驗成功。67年又研制了2450公斤回收載荷系統,70年6月空投試驗成功,沒有使用。67年冬完成生物火箭頭并查看發射,68年文革混亂,取消發射任務。
651規劃載人航天:65年5月,錢學森提出發展載人飛船,人造衛星上天十年后發射兩艘無人試驗飛船。65年中央專委第13次會議原則同意79年發射第一艘載人飛船設想。中科院生物物理研究所提出的生物衛星系列叫躍進號,包括兩艘躍進號無人宇宙飛船。袁樹芝負責論證載人飛船方案,組成飛船設計組,先后提出兩個論證方案,安排近200項研究課題。生物衛星為發展載人飛船、載人空間站服務的前期研究工作,為載人飛行積累數據和資料。65年10月651會議上,中科院編制了生物衛星系列,編制宇宙飛船力量不夠。中科院想自己搞飛船,錢學森主張七機部搞。飛船問題只提了一句,議而未決。
中央專委認為可以上馬飛船,66年初,中央專委羅舜初委托軍事醫學科學院蔡翹、中科院生物物理所貝時璋、中國醫學科學院副院長沈其震三人商討、制定飛船規劃。貝時璋力主先上生物衛星,再上飛船;蔡翹力主第一次就載人。最后決定視技術進展而定,不排除發射一至兩個生物衛星。66年春召開宇宙飛船規劃會議,最終形成“載人宇宙航行規劃宇宙醫學宇宙生物學部分(初稿)”規劃文件,設想在1973~1975年發射第一艘載人宇宙飛船,實現首次載人宇宙航行。提出為確保宇航員安全和活動,必須解決的主要技術關鍵問題有生命保障、返回和救生的醫學保障、宇航員的選拔訓練與醫務保證、人-機關系、生物遙測和數據處理等。主要措施中提出籌建宇宙醫學和宇宙生物學研究中心及大型模擬設備的規劃。6月28日委托蔡翹重新審改規劃文件。
東方紅傳•國家旅行計劃
曙光一號飛船:67年5月,聶榮臻指示第一顆衛星基礎上要搞氣象衛星、宇宙飛船。68年1月8日召開第一艘載人飛船總體方案設想論證會,錢學森建議第一艘載人飛船命名曙光一號。王希季提出一種載人飛船初步方案。初級飛船,生命保障系統和環境控制系統由宇宙醫學及工程研究所承擔,先制定研制方案及相應計劃。最后擬定五人方案,因為毛澤東希望人多點。錢學森又布置三人或兩人供對比,6月5日,提出《“曙光”一號醫學、分系統方案(草案)》,沒開論證會。68年2月起,醫學總體方案組提出生命保障大、小循環醫學及工程、工效、救生、電子、設備、選拔訓練航天員和醫監各分系統初步方案設想,研制指導思想和任務,醫學、生物學實施的技術途徑,研制進度,地面模擬設備及地面實驗方案,地面跟蹤觀測船、站,發射靶場、回收點的醫學技術要求,航天員工作程序,重量、體積、功耗的分配意見,以及任務分工以外的諸如航天員個人攜帶物品、專用車輛等研制要求。然后按照專業分工進行調研、制定分系統方案。曙光一號論證過1、2、3、5人方案。設想第一次發射上天兩名宇航員。69年11月召開載人航天具體科研計劃方案討論會,形成曙光一號醫學總體方案初稿,共11份文件。69年研制降落傘,71年試驗回收系統成功。回收艙模型重3.4噸,兩具減速傘和3個主傘組成。減速傘錐形帶條傘,單個傘衣面積8平方米,一次收口。主傘環帆傘,單個傘衣面積334平方米,兩次收口。減速傘彈傘筒開傘,減速傘分離后倒拉式拉出主傘。一共進行10次空投試驗,均成功。類似阿波羅飛船海上濺落回收系統。
714工程:70年4月24日至30日,400多名專家在北京京西賓館參加曙光一號總體方案論證會,提交《“曙光”一號生命保障系統方案》報告,七機部八院展示載人飛船樣圖和模型。東方紅衛星發射成功后,即要求73年把第一艘載人飛船送上天。6月20日《“曙光”一號載人飛船醫學總體實施方案(初稿)》出臺。70年7月14日毛澤東圈閱選拔航天員報告,確定上馬,后來代號定為714。8月15日,國防科委會議全面落實任務。11月9日(119會議),七機部北京召開三星一船方案論證會,展示曙光一號全尺寸模型,60多個單位350多名代表參,確定東六作為發射工具。11月27日,國防科委呈送《關于研制載人飛船、通訊衛星、導航衛星的請示報告(草案)》,飛船計劃命名714工程。曙光一號2人駕駛,最長飛行時間8天,爭取73年發射無人飛船,成功后于74年再發射載人飛船。71年4月會議決定714工程上馬,并展示航天食品,全尺寸兩艙式飛船模型。類似雙子星座號,外形像個倒扣的大漏斗,由座艙和設備艙組成。座艙兩個彈射座椅,航天員可以坐在座艙內的彈射椅上進行儀器儀表、無線電通信設備的操作。座艙有儀器儀表、無線電通信設備、控制設備、廢物處理裝置,配有食品、水、降落傘等。設備艙有制動發動機、變軌發動機、燃料箱、電源和通信設備等。
宇宙醫學及工程研究所:生命保障系統和環境控制系統定為飛船關鍵課題,先確定方案,才能展開飛船研制。65年9月,宇宙醫學研究規劃小組制定《1967年至1975年宇宙醫學研究規劃(草案)》。中國醫學科學院65年重新制定宇宙醫學規劃草案,當年進行七晝夜大型聯機模擬動物(狗)試驗,為動物正式飛向宇宙進行探索性準備工作。總后一年給航空宇宙醫學研究所20萬元,最多30萬元,65年10月要求軍事醫學科學院航空宇宙醫學研究所調出,成立宇宙醫學研究機構。66年下達研制航天醫學工程環境模擬設備任務。68年4月1日正式成立宇宙醫學及工程研究所(即北京航天醫學工程研究所),軍隊編制,隸屬空間技術研究院。抽調中科院生物物理研究所100余人,和軍事醫學科學院及中國醫學科學院等單位相關人員組成。負責研究在飛船內為航天員提供安全且適宜人生活和工作的環境,并能在緊急狀況下保證航天員的安全。下設科技、政工、后勤、航天員訓練組及9個研究室(組),總體、生命保障醫學、生命保障工程設計、航天軍事活動效率、起飛返回、救生醫學防護、醫用電子儀器、選拔航天員和訓練、醫學監督,若干研究組及一個試驗工廠。編制定員1265人。73年7月24日,五院劃歸七機部建制,取消軍隊番號,宇宙所保留番號。74年1月1日國防科委直接領導宇宙所,75年9月改為航天醫學工程研究所。
68年至70年,利用軍事醫學科學院低壓艙、人用離心機(58機)和高低溫等實驗設備,開展與完成53項主題科研任務,其中載人醫學工程課題20項。天象儀(德國進口,73年開工78年完工)、多功能轉椅、電動秋千(74年開工76年完工)、沖擊塔(74年開工84年使用)、變電室、地面彈射救生裝置、模擬失重裝置、高空減壓艙、潛水加壓艙及高溫艙、低溫艙等。68型人用離心機(68機)主機于70年陸續投產,絕大部分部件76年完成,85年5月通過驗收投入試用。還研制了大、中、小型真空與低壓艙、人體與工程實驗用的振動臺、沖擊臺、跑臺、轉椅和等地面實驗設備。
太空生活模擬實驗艙:蘭州物理所研制。71年9月3日,環境模擬試驗站正式建設,代號507工程。建成1、2、3號飛行模擬器實驗室,1、2、3號艙實驗室。密閉實驗艙體積72立方米。艙內可調節溫度、濕度、壓力、風速、氣體成份等因素,變換實驗環境,并有5個乘員居住的生活設施及條件,可供較長期實驗使用。75年正式投入使用。曾做過人體實驗2000多人次,其中1次5人在艙內進行了較長期的模擬太空人生活實驗。最長一次生活29天。80年代又對實驗艙的控制系統,包括氣體成份控制及凈化、溫度控制等進行了改裝,實現了多參數的計算機控制。船姿態控制模擬訓練器是早期研制的1臺單項航天模擬訓練設備。包括內部環境、外部視景和控制機構等部分,通過模擬飛船姿態與控制程序的方法訓練航天員。
生保醫學工程實驗艙模擬載人飛船內外環境和進行航天員生命保障醫學工程實驗,70年研制航天員生保實驗艙。有主艙與副艙系統。主艙系低真空系統,有效空間可供兩人在其中做實驗。主艙與大型負壓筒連接,可做爆炸減壓或迅速減壓實驗。副艙是高真空系統,采用了溫度自適應控制技術。77年投入使用。
航天服:71年7月艙內航天服、頭盔一型在醫學所工廠研制,72年9月完工。8月3日艙外高壓氧氣瓶開始研制,79年底完工。飛船供氣方式獲國家科技進步一等獎。成果展示會有傳感器、氧氣瓶、減壓閥、水蒸發器、風機等。1978年國家科技大會獎第一代航天服,設計者葛申然、單連國。
航天食品:69年5月,507所與輕工業部發酵食品研究所、上海益民食品一廠、四廠和梅林罐頭食品廠為主,另有20多家單位參加,成立航天食品研究組,代號7204任務組,以上海益民食品一廠為主基地,按科研、設計和工藝三結合方式展開工作。三種航天食品系列,其中一種常態航天食品,還有應急飛行食品和救生食品,一共試制出200多種主食、副食、飲料、壓縮食品、半固體食品。
航天鍛煉員:59年3月,衛戍區抽調21名符合空勤健康標準的戰士(鍛煉員)到軍事醫學科學院勞動生理研究所參加醫學科學人體試驗任務,模擬飛船活動,空勤灶伙食標準。宇宙所組建后,鍛煉員納編。宇宙醫學及工程研究所68年挑選航天鍛煉員展開試驗研究。鍛煉員要求身高170厘米左右,體重60至65公斤。模擬太空飛行訓練,為設計、制造宇宙飛船,培養航天員提供生理參數。30人編成鍛煉排全面試驗訓練,有1:1飛船模擬艙。飛船內環境模擬艙、飛船爆炸減壓模擬艙與低壓變溫艙。其中飛船內環境模擬艙曾進行了大量人體實驗,艙內環境控制系統已經滿足地面評價要求。70年3月申請補充鍛煉員,指定部隊每年挑選15至20名戰士替換退出實驗的鍛煉員,每年換三分之一,復員回去必須安排工作。不少鍛煉員退役沒走,留下來參加科研。79年葉永烈拍攝電影《載人航天》,出現了航天鍛煉員。
曙光一號宇航員:70年最初計劃半年選拔20名宇航員進行訓練,集中時間71年11月。70年10月選拔,初選兩個月。要求身高1.59至1.74米,年齡24至38歲,體重55至70公斤,飛行時間300小時以上。需要耐受10G。通過政審、飛行技術審查和最初的體檢,從1918名飛行員中初選215名,又一輪篩選選出88名。在北京空軍總醫院選拔出33人,71年3月15日結束選拔,選出19名預備航天員人選(名單20人)。71年5月15日宇航員訓練籌備組宣布成立,計劃73年底發射飛船。913后,714辦公室被懷疑是起義事的代號,包括宇航員訓練在內的許多工作全部中斷。714工程隊長薛倫,政委李振軍。航天大隊隊員:王榮森、方國俊、李世長、王志躍、魯祥孝、柴鴻良、邵志堅、王福全、孟森林、杜金誠、劉忠義、張汝祥、王全博、馬子忠、董小海、胡占孜、劉崇富、王福和。定選回憶是9人,航天基地準備接收12人。71年12月底,《中國第一批航天員選拔》、《中國航天服的研制》、《中國航天食品的研制》、《海上打撈試驗》等多部影片完成。
殲教5失重試驗機:69年11月研制,70年6月27日完成失重試驗。鍛煉員坐后艙,前面安放一架電影攝影機,記錄試驗的全過程。每架次能飛四至六個拋物線,每個拋物線能提供42秒失重時間,微重力10-3g。在失重的條件下,測血壓、數脈搏,檢查心電、腦電圖,一共10個檢查項目。還做了失重時心血管和前庭功能的變化、進食進水等實驗,以及工程產品實驗。飛行服務300多架次。71年航天員體檢時,42人進行過72架次失重選拔實驗。還用安2飛機進行前庭功能暈機檢查。
曙光一號飛船火箭:資料互相矛盾,爭議很大。蓋因當事人參與項目的階段不同,所了解的方案大相徑庭,出現嚴重混亂。
一說73年發射長征二號,一說東風五號改裝發射曙光一號兩名宇航員,一說新火箭論證,71年投入研制,74年下馬。一說東風六號洲際導彈改裝發射飛船。
最初主流意見基于運載能力,系一人飛船,即聶榮臻提出的在第一顆衛星基礎上發展飛船。制定規劃時,第一顆衛星是返回衛星,由東五發射。運載火箭和早期的洲際導彈主要部分一致,導彈修改裝上衛星,就成了運載火箭。早期的長征二號運載火箭直接用生產出的東五導彈修改而成。東五運載能力不足兩噸,只能支持簡陋的單人飛船,即使進行大幅度改進,也只能勉強發射簡陋的兩人飛船。5人方案含政委,指令長,領航員,機械師,醫生。飛船長7米,兩艙結構,包括返回艙和推進艙。飛船重5.5噸,其中返回艙重3.4噸。與雙子星座比,曙光一號重數百公斤,返回艙僅略重一些。后來調整為雙人方案,和雙子星座載人數一致,飛船重量尺寸和五人制飛船相當。東五運載能力遠遠不夠,不可能成為飛船運載工具了。使用東風六號導彈修改的運載火箭發射曙光一號導彈。
東五最初設計的載重量很大,后因一系列原因改成閹割版。東五的原設計版本能夠運載三噸多衛星,能夠發射飛船,是候選運載工具,修改設計以后,東五失去發射飛船的能力,必須使用新設計的更大的運載火箭。東六74年下馬,此后,飛船發射用的火箭可能由其他洲際導彈改裝或者新研制運載火箭,無資料。
7201工程:69年12月,東風基地組成40余人選場勘察小分隊,歷時3個月,9個省25個地區81個選點,主要用于衛星、飛船和空間站的飛行試驗及應用發射。預選16個方案,最后精選3個預選點。一個重要選擇原則是,既要考慮長遠發展,又要便于保密和施工。選擇四川涼山境內越西,四面環山,地形隱蔽,向東北發射大傾角衛星和飛船時,一、二級火箭落點比較安全。復查發現越西電力供應緊張、交通不便、施工量浩大等缺陷。第三次對越西實地復察,并對西昌進行補充勘察。70年6月決定大涼山腹地西昌。波蘿溝口一個陣地,按兩個工位考慮,先上一個。向西兩公里青杠壩,向東3公里麻葉林,可再建兩個陣地。技術陣地楊家溝,控制中心,對應三個發射陣地。趕羊溝幾座山頭,放光學測量設備,建指揮中心。西昌地處安寧河斷裂帶,1850年西昌縣城毀于一旦。大地震周期時間一般是100年至200年左右,當時爭取時間,先上了。西昌海拔高、緯度低,地形隱蔽,地質結構堅實。氣候適宜,水源豐富穩定。距發射場50公里處是西昌飛機場。距成昆鐵路和川滇公路都不遠,東面金沙江航道可以水路通達宜賓。國家通信干線緊鄰發射場。
70年10月14日,宇航發射場西昌以北的松林地區開工,代號7201工程,意思是72年前完成。飛船發射工位修建3條隧洞、5公里鐵路線。到75年,工程總體建設方案仍未正式確定和批準,已批復的發射、技術陣地等分系統方案,也經常修改變化,反復不定,建設周期和執行任務的時間也一再推遲。75年完成三通一平之后,徘徊不前。
714工程下馬:71年913事件后,飛船計劃暫緩,修改為10年內上天。73年9月8日,五院發展規劃將載人飛船發射推遲到78年。74年10月24日上報,認為曙光一號進展十分緩慢,應當對原方案適當修改。75年3月決定載人航天工程下馬,但是曙光一號沒有停止研制,轉預研。78年8月根鄧小平的意見,收縮戰線。中央專委調整我國空間技術發展研究的方向,推遲載人航天研制,曙光一號載人飛船型號研制工作停止。79年正式通知下馬。該階段研制成果為后期載人航天工程載人飛船系統、航天員系統總體設計思路和關鍵技術突破奠定堅實的技術基礎。
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