偶以前写的一篇老文章 《仗剑倚天》

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仗剑倚天
--记中国早期液体中程、中远程弹道导弹飞行试验(1966-1986)
前言

液体弹道导弹武器系统是庞大而复杂的尖端武器系统。由导弹、地面设备和设施以及指挥、通信等系统组成。导弹由战斗部(核与非核)、弹体结构、动力、控制与制导、遥测与外弹道测量等彼此密切联系的分系统组成。每个分系统又可分为总体、整机、分机、组件、元件、接点、导线等许多层次,其间环节与接口很多;每个分系统一般还有弹上、地面检测设备,其间也有不少接口和耦合通道。研制如此庞大而复杂的系统是一项巨大的系统工程,必须严格地按照研制程序进行。即按:接受任务后要经历定义与概念研究、指标论证、方案论证、初步设计、模样、初样及试样的研制、生产、地面试验验证并修改设计等。由于地面试验有很大的局限性,还必须进行研制性方案考核飞行试验及评估性能指标的多次定型飞行试验,如最大最小射程与导弹全武器系统作战使用性能综合考核试验等。
导弹飞行试验前,全弹各分系统均经历了课题研究、方案论证、初步设计、技术设计、模样及试样的生产的阶段,做了大量的工作,进行了大量的地面试验,解决了大量技术问题。然而分系统的试验毕竟代替不了全弹试验;地面试验代替不了飞行试验。
导弹飞行试验非常重要,它将对导弹武器系统进行最全面最严峻的考验。全弹各分系统(包括弹体、弹头、地面设备、动力装置、控制系统、安全系统等,以及整机、仪器、部件、组件、元件等。)在设计、生产、工艺、材料等各方面的各个环节上存在的问题,将在飞行试验的考验中暴露无遗,通过对这些问题的彻底解决,才能得出导弹武器系统是否满足战术技术任务书规定的各项要求的最后结论。
导弹飞行试验是巨耗资、重规模(从首区、航区到末区;既涉及部队,又涉及地方等)的大型试验。组织这样的大规模试验需要调动大量的人力和技术装备,牵一发而动全身,相当复杂,因此飞行试验往往带有巨大的风险。如美国自1946年至1951年在新墨西哥州白沙靶场进行的68次V-2火箭发射试验,就有36次失败,其中仅有23次安全失败。我国早期中程、中远程液体弹道导弹的定型成功也经历了一次又一次失败的考验。认真总结当年成功的经验和失败的教训,对与我们今天的型号研制仍具有重要的指导意义。

一、决策
1965年是我国国防建设至关重要的一年,许多重要的决策和决定就是在这样一年做出的。就在这一年,中央专委鉴于“东二”导弹的定型装备和严峻的国际形势,不失时机的下达了在1965-1972年的8年内,研制出“东二甲”、“东三”、“东三甲”和“东五”四种液体弹道导弹的命令,即著名的“八年四弹”工程。我国第一代液体战略导弹的研制从此拉开了序幕。本文将重点回顾其中的中程和中远程型号(“东三”和“东四”)的飞行试验。

二、扩建、新建试验设施
由于新型导弹射程大幅增加(由数百千米增加到数千乃至上万千米),技术更加复杂,原有“东二”导弹的试验设施已经不能满足新型导弹的需要。于是国防科委决定首先对原有设施进行扩建,然后建立新的试验基地并开辟新的着弹区。
原有西北综合导弹试验基地扩建工程计划分两期完成。1966年12月首先建成用于“东三”、“东四”导弹试验的南发射工位及配套的大型勤务塔、发射塔控制室和推进剂、压缩空气、电力供应系统等41个工程项目。
由于弹道导弹技术的发展,为满足多射向、远射程导弹飞行试验的需要,国防科委于1966年初开始筹划建立新的试验场。经详细勘察,国防科委关于新场场址选在华北某地和东北某地的报告分别于当年11月和翌年3月得到了周恩来总理的批准。
随即,华北试验场于1967年4月破土动工。1968年10月建成了中程弹导弹全程飞行试验的设施。此后又展开了洲际弹道导弹和固体弹道导弹试验工程的建设。工程构筑了发射阵地、综合技术阵地、指挥通信中心、安全控制和测量系统等大型设施。其中最为复杂的技术发射阵地共安装导弹测试、发射控制、瞄准、制氮供气、推进剂加注排泄、中和冲洗以及配电、通信、高速摄影、消防、空调系统的427台(套)大型设备。1975年9月,中央军委决定将华北试验场扩编为华北导弹试验基地。
东北试验场主要承担中远程弹道导弹的全程试验任务,1967年4月开工建设,1970年8月建成试验场,1975年9月中央军委决定将东北试验场扩编为东北导弹试验基地。
新的试验基地投入使用后与西北基地、渭南测控中心等测控设施配套使用,基本形成了中国大陆从东向西的地地导弹试验带,能进行多个射向和多种射程的弹道导弹飞行试验。
着弹区也根据要求于1970年8月开始了改扩建,增配了国产光测、遥测和雷达设备以及电子计算机、时统、通信、数传等设备,观测能力明显提高,不仅能完成弹头的再入弹道和工程参数测量,而且增加了落点定位和残骸散布预报的手段。新的着弹区与1976年5月建成,在长140千米的再入弹道两侧,配备了可移动式测量设备以及技术勤务保障设备,并在理论落点附近配备了无人遥测接收站,以获得弹头飞出黑障区至落点地段的工程参数。
至此,新的导弹试验设施基本建成,截止1986年10月我国共在这些基地上进行“东三”导弹飞行试验34次,“东三甲”导弹飞行试验4次,“东四”导弹飞行试验16次,“长一”运载火箭发射2次,“东五”导弹及“长二”运载火箭飞行试验和发射15次(“东五”“长二”发射统计数字截止1980年底)。

三、“东三”导弹飞行试验
早在中央专委的研制命令下达前,国防部五院即组织下属一、二分院开展“东三”导弹总体方案论证和关键技术预研。有关部门结合我国实际情况,经过反复论证最后确定了“东三”导弹总体设计方案。方案大胆采用四机并联的可贮推进剂(硝酸和偏二甲肼)液体火箭发动机作为新弹动力系统,导弹制导系统为捷联式双补偿惯导系统注1,并采用新型陀螺积分仪取代电解积分仪,同时地面设备要实现机动化,使导弹具备区域机动发射能力。“东三”导弹的材料和工艺在当时也属先进,如焊接发动机不锈钢波纹板夹层结构的真空高温钎焊合金,弹头防热材料采用了251厂研制的高硅氧纤维与酚醛树脂膜压材料,推进剂箱采用的高强度铝合金材料的加工工艺也根据需要改用了化学铣切整体壁板工艺等。尽管新弹技术复杂,但由于预研工作做的好,中央专委的研制命令正式下达后仅一年多一点的时间211厂就完成“东三”导弹01批弹的试制任务。
1966年12月26日晨,整个西北基地都笼罩在零下20摄氏度的酷寒中。新建的南发射工位塔架上早已竖起一枚乳白色的巨型导弹,各种测控、电源、加注车辆正在它的下面紧张的进行最后的准备。10时整,车辆撤收,人员清场,发射进入倒记时。11时整,随着指挥员一声令下,首枚“东三”遥测弹(01批1号弹,产品号601601)发射升空。然而人们还没来得及欢呼,弹上发动机就出出现故障,124秒导弹空中自毁,弹头未能击中和田着弹区,试验失败!弹头也未能找到,估算偏差为纵向近272千米,横向左97千米。后经对弹体残害的仔细分析检查,未能发现发动机故障原因。遂于次年元月再度进行试射,参试的2号弹飞行至129.2秒发动机Ⅱ分机推力突然下降,弹头落点偏差很大(横向达左40.55千米),试验再度失败!经过残骸检查仍未发现故障原因,但两次方案考核试验证明:除发动机外各系统工作正常稳定,导弹总体设计方案合理可行。
经过充分的准备,3号弹于1967年5月26日进行飞行试验,主动段再入段导弹均正常飞行,弹头准确击中1726.2千米外的目标区,落点偏差小于规定值,试验获圆满成功。各部门倍受鼓舞,随即于6月10日进行第四次试验,不料发动机Ⅰ号分机于128秒出现和前次类似的推力下降现象,弹头虽击中目标,但试验只能算部分成功。显然,发动机的问题不解决,“东三”导弹就无法定型,甚至会影响到其它重要型号的进度!是设计问题、工艺材料问题、还是质量问题呢?通过对3枚故障弹残骸的集中研究并结合大量试车试验,科研人员终于发现故障是由于发动机分机内壁强度不够,在飞行中撕裂造成的。改进后的发动机经严格测试装备了“东三”02批导弹。
1968年12月18日,02批首发弹(产品号602801)于新建的华北基地发射升空,进行“检验设计改进方案鉴定性试验”,导弹发动机工作正常,配重弹头集中民丰着弹区,试验射程2517.3千米,落点偏差纵向近2.471千米,横向左8.789千米,发动机故障顺利解决,全程飞行试验圆满成功!从此“东三”导弹开始进行大规模的科研试飞。1969年至1974年,华北基地与部队紧密配合,进行了研制、定型和批量生产抽检等一系列飞行试验。
如:02批1组3号弹(产品号692903)曾进行在高温、高湿和高寒地区的环境适应性试验及耐腐蚀试验,并于1969年10月11日发射,落点偏差很小。
02批2组1号弹(产品号702008)曾在野外存放5个月,接触介质、淋雨后发射试验,试验成功,落点偏差较小。
02批3组弹做鉴定性试验前曾做了高海拔试验及1500千米公里运输试验。
还进行了包括全武器系统各种状态下的铁路长距离运输试验,野战条件下长期封存试验,临时变换射向和夜间发射试验以及弹头强度与抗烧蚀能力能试验。其中1974年6月26日进行的“考核弹头强度、进行射向变模、水平测试后运输、激光测距综合试验”(02批9号弹,产品号702009),更是打出了纵向远0.494千米,横向右0.276千米的好成绩。更为重要的是“东三”于190年6月和7月先后两次进行了两弹结合、524-3.4试验。第一次由于一个爆炸螺栓未爆、头部未分离,纵向偏远了16.401千米,试验未能完全成功。7月的第二次试验获完全成功,标志着“东三”导弹完全形成战斗力。
1974年11月和12月,改进后的导弹进行“弹头再入尾流试验及陀螺积分仪改用进步电机方案试验”。
1975年8月4日,中央批准“东三”导弹武器系统定型。定型后的“东三”03批导弹装备部队以后,有关单位又会同部队联合展开了挖潜试验。在“严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失”的试验方针指导下。科研人员大胆攻关,经过两次努力,终于在1980年将“东三”导弹发射准备时间缩短到1小时50分,极大的提高了导弹的反应速度和生存能力。1982年又分两次进行了03批导弹延寿使用试验,均获成功。至此,“东三”导弹科研试飞基本结束,华北基地的工作重心转入“东三”批检试验及“东三甲”定型试验。
“东三甲”是“东三”改进产品,射程提高约400千米。1985年12月和1986年1月“东三甲”两次“改进后方案考核定性试验”成功,随即定型装备部队。
顺便说一句,我国还曾于1979年使用“东三”03批进行过4次搭载“巨浪一号”弹头的飞行试验,为我国海基核力量的诞生也做出了重要贡献。
在多次飞行试验中暴露了大量问题,有设计问题也有人为故障,现整理一些,供大家借鉴。
1、        某次飞行试验前,2、        有人临时提出控制室拍电影。为了不3、        影响工作,4、        只同5、        意在查找故障的试验结束后进行。为满足拍电影提出的控制台上的指6、        示灯要有亮有灭的要求,7、        控制台为按程序断电,8、        结果发生水平陀螺仪垂直陀螺撞击挡钉的故障。
9、        “东三”某发弹的水平陀螺到靶场后就卡死了,10、        经反厂检查,11、        主要是文明生产问题。
12、        “东三”打“巨浪”弹头第三发,13、        由于对末区气象情况掌握不14、        准确,15、        加注后的导弹不16、        得不17、        竖立在发射台上,18、        等末区天气好转。结果发射推迟了两昼夜。
19、        “东三”05批两发抽检飞行试验弹,20、        一发打远8.2千米,21、        另一发打远6.2千米。结合过去飞行试验看“东三”可能存在3千米左右的纵向系统偏差,22、        需进行精度分析。
23、        “东三”头体分离动作筒的电缆直径,24、        过去用的是0.5毫米的,25、        由于焊接插头时导线太粗,26、        焊接质量难以保证。故从04批开始改为0.2毫米。改了后电阻值超标27、        ,28、        到05批不29、        得不30、        改回0.5毫米。
31、        “东三”Y702010号和Y702011号加注时偏二甲肼溢出,32、        在场部分人员未按要求着防护服33、        。仗剑倚天
--记中国早期液体中程、中远程弹道导弹飞行试验(1966-1986)
前言

液体弹道导弹武器系统是庞大而复杂的尖端武器系统。由导弹、地面设备和设施以及指挥、通信等系统组成。导弹由战斗部(核与非核)、弹体结构、动力、控制与制导、遥测与外弹道测量等彼此密切联系的分系统组成。每个分系统又可分为总体、整机、分机、组件、元件、接点、导线等许多层次,其间环节与接口很多;每个分系统一般还有弹上、地面检测设备,其间也有不少接口和耦合通道。研制如此庞大而复杂的系统是一项巨大的系统工程,必须严格地按照研制程序进行。即按:接受任务后要经历定义与概念研究、指标论证、方案论证、初步设计、模样、初样及试样的研制、生产、地面试验验证并修改设计等。由于地面试验有很大的局限性,还必须进行研制性方案考核飞行试验及评估性能指标的多次定型飞行试验,如最大最小射程与导弹全武器系统作战使用性能综合考核试验等。
导弹飞行试验前,全弹各分系统均经历了课题研究、方案论证、初步设计、技术设计、模样及试样的生产的阶段,做了大量的工作,进行了大量的地面试验,解决了大量技术问题。然而分系统的试验毕竟代替不了全弹试验;地面试验代替不了飞行试验。
导弹飞行试验非常重要,它将对导弹武器系统进行最全面最严峻的考验。全弹各分系统(包括弹体、弹头、地面设备、动力装置、控制系统、安全系统等,以及整机、仪器、部件、组件、元件等。)在设计、生产、工艺、材料等各方面的各个环节上存在的问题,将在飞行试验的考验中暴露无遗,通过对这些问题的彻底解决,才能得出导弹武器系统是否满足战术技术任务书规定的各项要求的最后结论。
导弹飞行试验是巨耗资、重规模(从首区、航区到末区;既涉及部队,又涉及地方等)的大型试验。组织这样的大规模试验需要调动大量的人力和技术装备,牵一发而动全身,相当复杂,因此飞行试验往往带有巨大的风险。如美国自1946年至1951年在新墨西哥州白沙靶场进行的68次V-2火箭发射试验,就有36次失败,其中仅有23次安全失败。我国早期中程、中远程液体弹道导弹的定型成功也经历了一次又一次失败的考验。认真总结当年成功的经验和失败的教训,对与我们今天的型号研制仍具有重要的指导意义。

一、决策
1965年是我国国防建设至关重要的一年,许多重要的决策和决定就是在这样一年做出的。就在这一年,中央专委鉴于“东二”导弹的定型装备和严峻的国际形势,不失时机的下达了在1965-1972年的8年内,研制出“东二甲”、“东三”、“东三甲”和“东五”四种液体弹道导弹的命令,即著名的“八年四弹”工程。我国第一代液体战略导弹的研制从此拉开了序幕。本文将重点回顾其中的中程和中远程型号(“东三”和“东四”)的飞行试验。

二、扩建、新建试验设施
由于新型导弹射程大幅增加(由数百千米增加到数千乃至上万千米),技术更加复杂,原有“东二”导弹的试验设施已经不能满足新型导弹的需要。于是国防科委决定首先对原有设施进行扩建,然后建立新的试验基地并开辟新的着弹区。
原有西北综合导弹试验基地扩建工程计划分两期完成。1966年12月首先建成用于“东三”、“东四”导弹试验的南发射工位及配套的大型勤务塔、发射塔控制室和推进剂、压缩空气、电力供应系统等41个工程项目。
由于弹道导弹技术的发展,为满足多射向、远射程导弹飞行试验的需要,国防科委于1966年初开始筹划建立新的试验场。经详细勘察,国防科委关于新场场址选在华北某地和东北某地的报告分别于当年11月和翌年3月得到了周恩来总理的批准。
随即,华北试验场于1967年4月破土动工。1968年10月建成了中程弹导弹全程飞行试验的设施。此后又展开了洲际弹道导弹和固体弹道导弹试验工程的建设。工程构筑了发射阵地、综合技术阵地、指挥通信中心、安全控制和测量系统等大型设施。其中最为复杂的技术发射阵地共安装导弹测试、发射控制、瞄准、制氮供气、推进剂加注排泄、中和冲洗以及配电、通信、高速摄影、消防、空调系统的427台(套)大型设备。1975年9月,中央军委决定将华北试验场扩编为华北导弹试验基地。
东北试验场主要承担中远程弹道导弹的全程试验任务,1967年4月开工建设,1970年8月建成试验场,1975年9月中央军委决定将东北试验场扩编为东北导弹试验基地。
新的试验基地投入使用后与西北基地、渭南测控中心等测控设施配套使用,基本形成了中国大陆从东向西的地地导弹试验带,能进行多个射向和多种射程的弹道导弹飞行试验。
着弹区也根据要求于1970年8月开始了改扩建,增配了国产光测、遥测和雷达设备以及电子计算机、时统、通信、数传等设备,观测能力明显提高,不仅能完成弹头的再入弹道和工程参数测量,而且增加了落点定位和残骸散布预报的手段。新的着弹区与1976年5月建成,在长140千米的再入弹道两侧,配备了可移动式测量设备以及技术勤务保障设备,并在理论落点附近配备了无人遥测接收站,以获得弹头飞出黑障区至落点地段的工程参数。
至此,新的导弹试验设施基本建成,截止1986年10月我国共在这些基地上进行“东三”导弹飞行试验34次,“东三甲”导弹飞行试验4次,“东四”导弹飞行试验16次,“长一”运载火箭发射2次,“东五”导弹及“长二”运载火箭飞行试验和发射15次(“东五”“长二”发射统计数字截止1980年底)。

三、“东三”导弹飞行试验
早在中央专委的研制命令下达前,国防部五院即组织下属一、二分院开展“东三”导弹总体方案论证和关键技术预研。有关部门结合我国实际情况,经过反复论证最后确定了“东三”导弹总体设计方案。方案大胆采用四机并联的可贮推进剂(硝酸和偏二甲肼)液体火箭发动机作为新弹动力系统,导弹制导系统为捷联式双补偿惯导系统注1,并采用新型陀螺积分仪取代电解积分仪,同时地面设备要实现机动化,使导弹具备区域机动发射能力。“东三”导弹的材料和工艺在当时也属先进,如焊接发动机不锈钢波纹板夹层结构的真空高温钎焊合金,弹头防热材料采用了251厂研制的高硅氧纤维与酚醛树脂膜压材料,推进剂箱采用的高强度铝合金材料的加工工艺也根据需要改用了化学铣切整体壁板工艺等。尽管新弹技术复杂,但由于预研工作做的好,中央专委的研制命令正式下达后仅一年多一点的时间211厂就完成“东三”导弹01批弹的试制任务。
1966年12月26日晨,整个西北基地都笼罩在零下20摄氏度的酷寒中。新建的南发射工位塔架上早已竖起一枚乳白色的巨型导弹,各种测控、电源、加注车辆正在它的下面紧张的进行最后的准备。10时整,车辆撤收,人员清场,发射进入倒记时。11时整,随着指挥员一声令下,首枚“东三”遥测弹(01批1号弹,产品号601601)发射升空。然而人们还没来得及欢呼,弹上发动机就出出现故障,124秒导弹空中自毁,弹头未能击中和田着弹区,试验失败!弹头也未能找到,估算偏差为纵向近272千米,横向左97千米。后经对弹体残害的仔细分析检查,未能发现发动机故障原因。遂于次年元月再度进行试射,参试的2号弹飞行至129.2秒发动机Ⅱ分机推力突然下降,弹头落点偏差很大(横向达左40.55千米),试验再度失败!经过残骸检查仍未发现故障原因,但两次方案考核试验证明:除发动机外各系统工作正常稳定,导弹总体设计方案合理可行。
经过充分的准备,3号弹于1967年5月26日进行飞行试验,主动段再入段导弹均正常飞行,弹头准确击中1726.2千米外的目标区,落点偏差小于规定值,试验获圆满成功。各部门倍受鼓舞,随即于6月10日进行第四次试验,不料发动机Ⅰ号分机于128秒出现和前次类似的推力下降现象,弹头虽击中目标,但试验只能算部分成功。显然,发动机的问题不解决,“东三”导弹就无法定型,甚至会影响到其它重要型号的进度!是设计问题、工艺材料问题、还是质量问题呢?通过对3枚故障弹残骸的集中研究并结合大量试车试验,科研人员终于发现故障是由于发动机分机内壁强度不够,在飞行中撕裂造成的。改进后的发动机经严格测试装备了“东三”02批导弹。
1968年12月18日,02批首发弹(产品号602801)于新建的华北基地发射升空,进行“检验设计改进方案鉴定性试验”,导弹发动机工作正常,配重弹头集中民丰着弹区,试验射程2517.3千米,落点偏差纵向近2.471千米,横向左8.789千米,发动机故障顺利解决,全程飞行试验圆满成功!从此“东三”导弹开始进行大规模的科研试飞。1969年至1974年,华北基地与部队紧密配合,进行了研制、定型和批量生产抽检等一系列飞行试验。
如:02批1组3号弹(产品号692903)曾进行在高温、高湿和高寒地区的环境适应性试验及耐腐蚀试验,并于1969年10月11日发射,落点偏差很小。
02批2组1号弹(产品号702008)曾在野外存放5个月,接触介质、淋雨后发射试验,试验成功,落点偏差较小。
02批3组弹做鉴定性试验前曾做了高海拔试验及1500千米公里运输试验。
还进行了包括全武器系统各种状态下的铁路长距离运输试验,野战条件下长期封存试验,临时变换射向和夜间发射试验以及弹头强度与抗烧蚀能力能试验。其中1974年6月26日进行的“考核弹头强度、进行射向变模、水平测试后运输、激光测距综合试验”(02批9号弹,产品号702009),更是打出了纵向远0.494千米,横向右0.276千米的好成绩。更为重要的是“东三”于190年6月和7月先后两次进行了两弹结合、524-3.4试验。第一次由于一个爆炸螺栓未爆、头部未分离,纵向偏远了16.401千米,试验未能完全成功。7月的第二次试验获完全成功,标志着“东三”导弹完全形成战斗力。
1974年11月和12月,改进后的导弹进行“弹头再入尾流试验及陀螺积分仪改用进步电机方案试验”。
1975年8月4日,中央批准“东三”导弹武器系统定型。定型后的“东三”03批导弹装备部队以后,有关单位又会同部队联合展开了挖潜试验。在“严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失”的试验方针指导下。科研人员大胆攻关,经过两次努力,终于在1980年将“东三”导弹发射准备时间缩短到1小时50分,极大的提高了导弹的反应速度和生存能力。1982年又分两次进行了03批导弹延寿使用试验,均获成功。至此,“东三”导弹科研试飞基本结束,华北基地的工作重心转入“东三”批检试验及“东三甲”定型试验。
“东三甲”是“东三”改进产品,射程提高约400千米。1985年12月和1986年1月“东三甲”两次“改进后方案考核定性试验”成功,随即定型装备部队。
顺便说一句,我国还曾于1979年使用“东三”03批进行过4次搭载“巨浪一号”弹头的飞行试验,为我国海基核力量的诞生也做出了重要贡献。
在多次飞行试验中暴露了大量问题,有设计问题也有人为故障,现整理一些,供大家借鉴。
1、        某次飞行试验前,2、        有人临时提出控制室拍电影。为了不3、        影响工作,4、        只同5、        意在查找故障的试验结束后进行。为满足拍电影提出的控制台上的指6、        示灯要有亮有灭的要求,7、        控制台为按程序断电,8、        结果发生水平陀螺仪垂直陀螺撞击挡钉的故障。
9、        “东三”某发弹的水平陀螺到靶场后就卡死了,10、        经反厂检查,11、        主要是文明生产问题。
12、        “东三”打“巨浪”弹头第三发,13、        由于对末区气象情况掌握不14、        准确,15、        加注后的导弹不16、        得不17、        竖立在发射台上,18、        等末区天气好转。结果发射推迟了两昼夜。
19、        “东三”05批两发抽检飞行试验弹,20、        一发打远8.2千米,21、        另一发打远6.2千米。结合过去飞行试验看“东三”可能存在3千米左右的纵向系统偏差,22、        需进行精度分析。
23、        “东三”头体分离动作筒的电缆直径,24、        过去用的是0.5毫米的,25、        由于焊接插头时导线太粗,26、        焊接质量难以保证。故从04批开始改为0.2毫米。改了后电阻值超标27、        ,28、        到05批不29、        得不30、        改回0.5毫米。
31、        “东三”Y702010号和Y702011号加注时偏二甲肼溢出,32、        在场部分人员未按要求着防护服33、        。
四、“东四”导弹飞行试验
1964年夏,中央专委和总参明确提出:要求尽快研制出中远程弹道导弹。经过国防部五院的多次论证,认为要通过改型号的研制突破多级火箭技术。新弹采用两级火箭方案,Ⅰ级以“东三”导弹为基础,稍加修改。Ⅱ级为新设计,这样可以充分利用“东三”的技术成果和研制经验,缩短型号的研制周期,节约研制经费。制导系统采用捷联式全补偿惯导系统,有横向和法向引导以保证导弹的制导误差更小。1065年5月,中央专委正式下达了研制中远程弹道导弹的命令,并定名为“东风四号”,七机部负责研制。经过各单位的协同努力,在解决了Ⅱ级发动机高空点火可靠性,喷管延伸段材料,两极导弹弹性震动和晃动的稳定性,Ⅰ、Ⅱ级分离时产生的干扰对Ⅱ级起控段稳定性的影响,级间连接和分离,弹头高速再入防热,氧化剂和燃料箱共底,高精度气浮陀螺和气浮陀螺加速度表的研制等问题以后,首批“东四”与1969年8月出厂。
为慎重起见,“东四”首次发射试验确定为“短程总体方案验证”试验,西北基地塔架发射,旨在考察总体设计可行性,重点考核两级分离及Ⅱ级高空点火。1969年10月,首枚“东四”(601901号)在发射阵地进行最后准备时由于发生Ⅰ级发动机断流活门误爆导致必须更换4台YF-2A发动机的重大事故,所以首次试射改由601902号导弹执行。02号导弹于11月16日匆忙发射,结果Ⅰ级程序配电片飞行中停转,导致Ⅰ级未关机、Ⅱ级未点火、两级未分离、导弹自毁试验失败!换发后的601901号导弹于次年1月30日试射成功,弹头准确命中民丰着弹区,落点偏差很小。试验结果证明:“东四”导弹技术方案可行,Ⅱ级高空点火可靠,各系统工作协调,也标志着我国掌握了二级火箭技术。次后“东四”开始长程试验,重点考核井下加注,井口发射方案及武器系统性能,大部分试验改在东北基地进行。1970年4月24日,新中国历史上一个永远值得骄傲的日子,就在这一天由“东四”601904号弹改装成的“长征一号”运载火箭成功地将“东方红一号”卫星送入近地点439千米、远地点2384千米、倾角68.5度的轨道,我国从此成为继苏、美、日后第四个独立发射人造卫星的国家。1970年11月23日,第一次长程试验因数字计算装置故障,未发出一级预令而失败,01批6号弹自毁,但试验证明地下井发射方案可行。1971年11月15,第二次长程(3772千米)试验成功,但弹头再入烧蚀破坏,端头烧穿。根据测试暴露出的问题科研人员对“东四”进行了首次重大改进:
“东四”第一次改进(02批1组)前两发飞行试验
1.“东四”第一次改进主要设计内容:
1        提高射程400千米
2        Ⅰ级发动机采用减重机架(由155千克减为130千克)
3        Ⅰ、Ⅱ级发动机推力提高19.613千牛
4        导弹长度增加422毫米
5        控制系统相应做了改进:
a.        采用双套程序配电器和脉冲源
b.        增加时间关机及超程关机备c.        用保护系统
d.        改进数字计算装置
e.        陀螺仪采用三段式气浮轴承方案,f.        提高可靠性
6        弹头防热层全部改用高硅氧玻璃钢并加大厚度以增强弹头再入防热能力
7        采用井下瞄准注2井口校正的瞄准方案
8        对弹头火工品进行自动化检查等
2.飞行试验记结果
第一发导弹(702601号)于1976年5月15日晨5时55分发射。导弹飞行正常,弹头命中目标,落点偏差纵向远4.195千米、横向右1.698千米,飞行试验获圆满成功。弹头于起飞后17分48秒完整落地,一个弹坑,弹坑直径约14米,深约3.6米。软回收正常,磁带完整无损,弹射点高度为3.3千米 。但硬回收失败。防热层得到考验,玻璃钢残骸剩余厚度7毫米以上。遥测系统信号接收良好,显示 记录正常,做到实时报告。除动力装置个别参数外,取得全部数据。由于末区高空多云,三个光测 站中只有一个站捕捉到9个画幅(每秒22个画幅)。
第二发导弹(702602号)于1976年8月25日晨6时发射,导弹飞行正常,弹头命中目标,落点偏差纵向远4.846千米,横向左3.728千米。飞行试验也获圆满成功。弹头于起飞后7分50秒完整落地, 一个弹坑,弹坑直径15-16米,深约3.5米。软回收正常,磁带完好,弹射点高度降为2千米左右。但硬回收仍然失败。遥测系统接收良好,显示记录正常,取得了800秒的数据,做到实时报告。末区三个光测站均捕获目标,取得70千米到地面约20秒的全部数据。
3.两次飞行试验结论
两次飞行试验获得成功,表明“东四”02批1组的改进方案正确,各系统工作正常,性能良好, 系统之间以及导弹于地面设备之间是协调的。虽然弹头硬回收均失败,但弹头再入防热材料烧蚀剩余厚度大于7毫米,可以满足提高射程后防热能力的要求。总之两次飞行试验满足试验大纲中考核改 进设计方案及产品可靠性的要求,达到飞行试验的目的。

通过这次改进,导弹总体性能已经相当稳定,“东四”进行全程试验的时机已经成熟。不料,1977年9月30日的首次全程试验就因自毁系统安装接点回路故障而告失败。同年11月22日,第二次全程试验获成功,射程达到4167千米。而后进行的几次全程试验初步验证了“东四”导弹的战技性能及与核弹头比配问题。
为提高精度,“东四”从02批第8发开始正式进行横向修正,取得较好的效果。第6发以前的几发弹未正式进行修正,但根据装弹垂直陀螺仪在靶场实测漂移量进行的系统误差分离计算,预报了导弹横向落点偏差。根据对横向偏差修整系数的测试及修正计算方法的审查,以及正式预报与实际落点相符等情况,决定从第8发开始正式进行横向修正。正式修正量与实际落点见下表:
批组        产品号        射程(千米)        横向补偿量(千米)        修正后实际落点偏差(千米)        不修正时落点偏差(千米)       
02批2组        702908        4167        -0.81        -2.303        -3.113       
        702909        3772        +1.58        -0.368        +1.212       
02批3组        802013        4167        +1.62        +1.178        +2.798       
        802014        4167        +2.47        +1.538        +4.088       
注:人站在发射点,偏左为负,偏右为正

从上表可见,横向补偿方案正确,修正效果显著,研制“东三”时,也在横向误差分离方面进行过一些工作,但由于“东三”垂直陀螺仪的漂移量是随机的,无法分离,也无法修正,其随机误差较大,可能于采用的滚动轴承有关。“东四”能进行横向修正,是与其垂直陀螺仪采用的静压气浮轴承后随机误差降低,系统误差可分离有关。由此看来,在设计阶段选择技术途径和关键元件、组件时尽量减少随机误差、并力求采用分离系统误差进行修正的方法提高精度是很重要的。
“东四”研制任务书要求导弹应具有加注推进剂后,在井内停放15天,然后提升到井口发射的能力。1980年进行了验证此功能的试验。因为“东四”动力系统采用可贮自燃推进剂硝酸-27S和偏二甲肼,前者具有强腐蚀性,后者有剧毒,二者接触即可自燃。如果在井内加注后停放15天期间,其中之一泄漏就回造成严重后果;若二者同时泄露就会有爆炸的危险。为了试验安全,有关部门采取了以下措施:
1.加注后停放期间,导弹钛合金瓶充有高压氮气。
2.停放15天后的全弹测试只进行必要的功能检查,不再模飞。
3.昼夜值班检查贮箱、气瓶、管路、导管、接头、活门等有无破裂、渗漏和锈蚀。
4.每4小时记录井内温度、湿度和空气中的硝酸及偏二甲肼蒸气浓度各一次。
5.弹上不装爆炸器件,不安装电池。
6.弹头不参加停放试验,不进行井下瞄准。
由于事前做了大量工作,有充分准备,试验期间未发生任何问题。2月9日的发射过程比较顺利,落点偏差很小,加注停放15天后飞行试验获圆满成功。
70年代末期,国外弹道导弹制导技术获重大突破,井下加注、井口发射方案的生存能力受到极大的挑战。针对这一情况,除进一步加固发射井外,还对“东四”进行了第二次重大改进。
“东四”第二次改进(02批3组)首次飞行试验
1.“东四”第二次改进主要设计内容——增加场坪发射方式。为适应两种发射方式导弹在设计上做了很多改进:
①新研制了Ⅰ级、Ⅱ级和弹头对接后起竖用的大型拖架。
②新设计了Ⅱ级高空自动加泄连接器。
③为减少回流,保证小流量加注,修改了泵车。
④瞄准方案改为大口径自准直方案。
⑤弹头、弹体遥测和154系统的脱落插头均采用弹射脱落方案。
⑥弹体结构修改设计共16项:
a.如Ⅰ级Ⅱ级联合运输起竖和起吊支点及吊点位置改变;
b.为满足雨天起竖发射要求而进行的改进;
c.瞄准系统变向仪安装部位改变等。
⑦控制系统弹上部分更改设计23项。
⑧系统控制地面设备更改设计17项。
⑨此外还有一些新的要求,如各系统所用的弹上电源均需满足导弹水平状态安装停放的要求等。
2.飞行试验结果
经充分准备及用2A/11A合练弹的多次合练试验,“东四”02批3组第一发(802013号)导弹于1980年8月2日23时01分由拖架在场坪发射成功,导弹飞行正常。命中精度很高,落点偏差纵向远0.079千米、横向右1.177千米。末区三台光学经纬仪均跟踪拍照达20秒,光测观察到弹头爆炸和分解现象。
3.飞行试验结论
①拖架场坪发射方案正确可行。
②新设计的发射拖架和改进的发射台、配气箱能可以满足拖架场坪发射的要求。
③新建发射场的加注库房、加注设备等可保证安全加注。
④Ⅱ级加注连接器和脱落插头的弹射方案可行。
⑤控制系统取消加注后模拟飞行,改为临射前功能检查的方案可行。
⑥瞄准方案可行。
⑦惯性仪表从向发射井内竖直状态的导弹安装改,为在拖架上向水平状态的导弹安装后,仍能满足导弹起竖后陀螺仪水平精度要求。
此次试验成功意义重大,中共中央、国务院、中央军委曾于8月5日特向东北基地发了贺电。同年10月31日,第二次拖架场坪考核试验也获成功。
至1980年10月底,“东四”02批共计11发的发射试验证明:导弹两次改进方案正确可行,导弹全系统性能符合战术技术指标要求,新的发射方式可行,发射设备和发射程序符合战斗状态下的基本要求。通过这些试验还检验了弹头再入强度和防热性能,考验了全系统在高温、低温、加注停放、贮存、淋雨及风载条件下的技术性能。在此期间还进行了两弹结合模拟试验,磁记录装置弹射回收试验,弹上仪器工作寿命试验,并检验了系统夜间操作、反应时间等战斗性能。1983年6月28日,中央正式批准“东四”导弹武器系统设计定性。
“东四”定型后生产的首批(03批)产品于86年10月进行抽检飞行实验,获圆满成功,在国内最大射程条件下,落点偏差很小。纵向差0.754千米,横向偏差(右)0.31千米(正负10千米为合格)。1992年部队使用“东四”03批一枚导弹进行训练发射,在同样射程条件下,横向及纵向偏差均小于0.25千米。
“东四”导弹是承前启后的重要型号,它的研制成功意义重大,同时也为我国多级导弹/火箭的发展积累了宝贵经验。

后记

型号设计一般受到性能指标、研制经费与进度三因素的制约。在三因素的约束下设计师的出路在于精心研究解决设计统一性问题。统一性即在新型号设计中,利用或继承过去研制成果的程度,或成熟技术的采用等。这个问题看起来容易,但做起来很难。如果全盘继承,肯定不能满足新型号的指标要求。如果应该继承而不继承,片面求新,只能浪费大量资金或推迟研制进度;甚至既浪费资金又拖进度,这种现象不乏其例。鉴于每个新型号指标不同,统一性也不会相同。关键在于设计师能否在三大指标的约束下,从全局着眼,从实际出发,具体解决好统一性问题,处理好继承与发展的关系。如果只为了局部出成果,争上新技术,而不顾大局,那就是另外一回事情了。我国在型号统一性设计方面是有经验的,例如“八年四弹”是相当成功的,后来的个别型号较差或很差,须总结经验教训。
专业详实,了不起
北回兄弟的确好文啊~~~

赞~~~
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好文采
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厉害!向献身国防科技的先辈致敬!!!
长知识
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