四、代号“921”的秘密工程
“1992年,又是一个春天,有一位老人在中国的南海边写下诗篇……”,与中国的改革开放事业同步,中国的载人航天工程在这一年也步入了鲜花怒放的春天。
1992年1月8日,李鹏总理在中南海主持召开了中央专委第五次会议。这是一次对中国载人航天的发展具有决定性意义的会议。这天,是周恩来逝世16周年的纪念日,会议选择在这个特殊的日子举行,也是为了缅怀这位为祖国航天事业倾注大量心血的好总理。
任新民向中央专委作了关于载人飞船工程立项的建议汇报,并结合带去的1∶10的载人飞船三舱方案模型作了简明扼要的说明。
李鹏总理听完任新民的汇报后,兴奋地说:“现在是下决心将中国的飞船工程启动的时候了。”
中央专委成员经过讨论后认为,从政治、经济、科技、军事等诸多方面考虑,立即发展我国载人航天是必要的。这次专委会议还作出了具体部署,在“863计划”航天领域专家委员会和航空航天部过去论证的基础上,由国防科工委组织各方面专家进一步对载人飞船工程研制问题进行技术、经济可行性论证。
会议给出的公允定论,赢得了热烈持久的掌声,无数航天人蕴藏在心底多年的企盼,终于获得了国家的肯定与支持。
1月15日,丁衡高主持国防科工委办公会议,专题研究有关载人飞船工程论证工作、工程论证领导小组、论证评审组和办公室人选事宜。1月18日,国防科工委成立载人飞船工程论证领导小组,丁衡高任组长,国防科工委副主任沈荣骏、航空航天工业部副部长刘纪原任副组长,国家计委副主任甘子玉、财政部副部长迟海滨、中国科学院副院长胡启恒为成员。当天,丁衡高主持召开了工程领导小组第一次会议,研究载人飞船工程技术、经济可行性论证工作实施纲要、可行性论证指导思想;酝酿论证组、评审组负责人选和组成办法;通过《载人飞船工程技术、经济可行性论证实施纲要》和《载人飞船技术、经济可行性论证指导思想与初始技术要求》。
1931年出生的丁衡高是一位惯性技术和精密仪器专家,1952年从南京大学毕业后,又去苏联列宁格勒精密机械光学学院进修,获得了副博士学位。1985年,丁衡高被任命为国防科工委主任,具体组织领导战略导弹试验、核试验和卫星发射试验及重大国防科研试验项目。
丁衡高接过载人航天这一重担后,首先想到的是人才和队伍的问题,他约见的第一个人是火箭专家王永志。1932年出生的王永志,1961年从莫斯科航空学院毕业后,回国参加了多种火箭的设计和研制,是中国工程院的首批院士,国家最高科技奖的获得者,还是俄罗斯宇航科学院外籍院士、国际宇航科学院院士。
1964年6月,王永志第一次走进戈壁滩时,刚刚被授予中尉军衔,就参加了中国自行设计的第一种中近程导弹的试验发射。任务进行中,专家们面对导弹射程不够的问题一筹莫展。尽管导弹的燃料贮箱已被完全填满,专家们却仍在挖空心思地想怎样才能再多加进去一些燃料。王永志突然站起来说:“导弹发射时,推进剂的温度高,密度就要变小,发动机的节流特性也要随之发生变化。我经过计算,要是能从火箭体内泄出600千克的燃料,使火箭发射时推进剂的温度不是增高,而是降低;密度不是变小,而是变大,这样就能使发动机的节流特性发生变化,导弹就能命中目标。”在场的专家们对王永志的建议都不以为然,还有人不客气地说:“本来导弹射程就不够,你还要往外泄燃料?”但王永志对于自己的思路和计算非常自信,便去找正在发射场坐镇指挥的钱学森。钱学森听完王永志的陈述后,当即对秘书说:“快把总设计师请来。”钱学森指着王永志对总设计师说:“这个年轻人的意见是对的,就按他说的办。”果然,导弹泄出一些推进剂后,射程真的如王永志设想的那样变远了,问题迎刃而解。紧接着,按照王永志的这个办法又连打了3发导弹,发发命中目标。
20世纪60年代末,中国决定集中力量加快研制洲际导弹。王永志从中程导弹的研制队伍中被抽调出来,参加洲际导弹的研制工作,被任命为该型号的副总设计师,协助总设计师屠守锷工作。王永志参加了总体参数的确定、性能的分析计算、箭上各分系统的技术协调和参数的匹配,并拟定出地面试验和飞行试验方案。为适应战备急需,加速研制进程,王永志提出了一个优化方案,不仅赢得了时间,还节省了投资。此外,王永志协助屠守锷制定出以现有导弹为原型改造成“长征二号”运载火箭的方案,使中国按时完成了发射返回式卫星的任务。
20世纪70年代后期,洲际导弹研制成功之后,我国开始研制第二代战略导弹。根据钱学森“第二代战略导弹的研制要由第二代人挂帅,建议由王永志出任总设计师”的提议,王永志受命担纲战略导弹的总设计师一职,主持制定了体现技术更新换代要求的总体技术方案。后来,王永志又先后担任了3种火箭的总设计师,还是“长征二号”捆绑式运载火箭的主要倡导者和研制总指挥。
1977年年底,王永志在七机部规划会议上提出对载人航天跟踪研究的建议,一年后,他在第一设计部成立了以航天飞机为主要对象的跟踪研究小组,一直工作到载人航天工程启动,为载人航天前期准备做了大量工作。“863计划”实施后,王永志被聘为航天领域专家委员会的7名成员之一,负责天地往返运输系统和大型运载火箭的论证工作,参与拟制载人航天的发展蓝图。1992年,载人航天工程立项时,刚刚迈入花甲之年的王永志已由中国运载火箭技术研究院院长调往航空航天部科技委担任副主任。
1月17日下午,王永志如约来到丁衡高的办公室。丁衡高向王永志传达了中央专委会议的决定,并告诉他:“这次可行性论证其实就是立项论证,如果不出意外的话,载人航天工程就要上马了,意义重大,影响深远啊!”看到王永志面露笑容,丁衡高接着说:“今天请你来,是告诉你一个决定,经过与航空航天部领导研究,决定由你出任这个论证组的组长。”
丁衡高的话干脆利索,让王永志心头如同吹过一阵春风,兴奋不已。但他也知道,这个论证组无论做出怎样的结论,都将记录在中国的航天史册上。作为组长,肩上的责任非同寻常。于是,他委婉地推辞说:“这是整个航天战线都非常关注的大事,我怕干不好,还是请钱老、任老这样德高望重的老专家来牵头,我给他们当助手干具体工作吧。”
丁衡高笑了笑说:“老专家们岁数都大了,不能让他们过分操劳。而且,载人航天工程庞大、任务艰巨,需要年富力强的人来挂帅。既然大家都推荐你,你就担起来吧。如果遇到什么困难就直接来找我,我全力以赴支持你。明天就到国防科工委上班吧。”丁衡高眼神中透露出的信任和恳切,让王永志不由得伸出双手和他紧紧相握。
在王永志开始履行新使命的同时,200多名专家也秘密汇集北京。2月9日,载人飞船工程技术、经济可行性论证组举行第一次动员大会,并成立了以任新民为组长,王大珩、陈芳允、屠善澄为副组长的论证评审组;以王永志为组长,赵起增、詹文山为副组长的论证组。论证组又分为总体组、航天员系统组、飞船应用系统组、载人飞船系统组、运载火箭系统组、测控通信系统组、发射场系统组和着陆场系统组共8个专题组。
中央专委要求,这次论证工作要在领导小组的直接领导下,在评审组的指导把关下,在“863”航天领域专家委员会和各部门过去论证的基础上进行。丁衡高作为领导小组组长,在会上说:“这虽然又是一次论证,但与以前最大的区别就是由务虚转为务实,只要大家拿出一个能让中央认可的方案,载人航天工程便可正式启动。”听到这里,专家们心里涌起一阵盼望已久的春潮,摩拳擦掌,跃跃欲试。随即,丁衡高宣布了中央对论证工作的要求:在确保安全可靠的前提下,从总体上体现中国特色和科技进步,确保完成突破载人航天基本技术;进行空间对地观测、空间科学及技术实验;提供初期的天地往返运输器;为载人空间站工程大系统积累经验,共4项基本任务。
鉴于我国载人航天工程是在苏联和美国之后40年才开始实施的,王永志认为,中国完全可以借鉴他们的经验,从而缩短自己的研制过程。在起点高、效益好的方面下工夫,在技术上有所创新,实现跨越式发展。
飞船是载人航天工程的核心组成部分,飞船的构型问题在概念论证阶段就一直是讨论的热点和争论的焦点,进入可行性论证阶段后,这个问题又被重新提了出来。王永志提出,飞船的构型和功能首先要体现中国特色和技术进步,要有所创新,不仅能载人上天,还要考虑到未来天地往返的要求。
几次讨论中,王永志都主张跨越两舱,直接以俄罗斯的第三代飞船并经二次改型的最新型号“联盟-TM”为目标设计飞船。俄罗斯飞船的轨道舱在执行任务后便被抛弃了,而按照王永志的想法,返回舱回来后,轨道舱(相当于“联盟-TM”的生活舱)可留在轨道上继续飞行,进行对地观察和科学实验,提高飞船的使用效益。如果这个想法能够实现,王永志还有一个更为大胆、独到的创意,将轨道舱作为下一步交会对接试验的目标飞行器。“美苏两国进行交会对接时,都是用两艘飞船进行试验,也就是说,每次试验都要发射两艘飞船,而我们只需要将前一艘飞船的轨道舱作为目标飞行器,让后面发射的飞船作为追踪飞行器与其对接。这样既节省了飞船的发射费用,也节省了发射工位的建设费用,投入显然要低得多。”
论证中,支持王永志的三舱方案的人很多。但也有一种不同意见,就是只有返回舱和推进舱的两舱方案。他们的理由是,两舱方案的逃逸技术相对简单,安全系数更高。支持这一方案的专家也不少。
在中央专委组织的飞船总体方案复审会上,对于三舱方案,专家们再次出现了分歧,有人坚决支持,也有人坚决反对。
方案无法统一,下一步的工作就无从开展。中央专委把统一思想的任务交给了航空航天部。林宗棠部长想了一个办法,他把任新民、庄逢甘、白拜尔、王永志和戚发轫5位专家集中起来,组成一个小组,由任新民担任组长。小组会上,林宗棠说:“决策的事就交给你们了,你们定啥就是啥!”任新民一看意见不好统一,就提出对两种设计思想进行投票表决。出乎他意料的是,除了他之外,4位专家的投票结果竟是2比2。这就意味着,任新民的一票投向哪边,载人航天就将按哪个方案起步。任新民沉默良久后说:“会就开到这儿吧,大家再等我想一想。”
散会后,任新民带着这宝贵的一票继续四处调研,深入分析,渐渐地有了自己的判断,多搞一个轨道舱,就相当于在天上预留了空间实验舱。一艘飞船发射上去后,轨道舱留在天上,下一艘飞船上去可以与它对接,这就是搞三舱的最大优点。虽然我们起步晚,但国外搞了三四十年的东西不也就是这样吗?中国飞船刚一出世,从战略构想上就站到了世界前列,一步就赶上了世界先进水平,就和他们并驾齐驱了。任新民下决心把这一票投给“三舱”方案。
其他4位专家的态度早已明确,也没有必要再组织大家开会了。任新民直接把结果报告给了林宗棠。林宗棠听后当即拍了板:“好,我马上向中央专委报告,飞船就从三舱搞起。”
就这样,中国的载人航天工程明确了飞船研制的技术途径,真正进入了实施阶段。
在进一步细化“三舱”方案的同时,王永志明确了一项原则,要根据“长二捆”火箭的运载能力来确定飞船规模。“长二捆”是我国当时近地轨道运载能力最大的火箭,要在此基础上提高可靠性,增加救生设施,使之适应载人航天的发射,是需要损失一部分运载能力的。此外,考虑到对载人飞行安全性的要求,还要在火箭的运载能力与飞船最大质量之间留有一定的余量,因此,王永志将飞船的质量定在了7.5吨之内。
飞船的问题解决了,飞船从哪个发射场发射?要不要建设新的发射场?是采取传统的上架模式,还是采用“垂直组装、垂直测试、垂直整体转运”的“三垂”模式?这又成为王永志的心头之重。综合考虑地理位置、地形地貌、气象条件、火箭航区测量、安全救生、火箭助推器和一级落点以及交通运输、通信保障、社会依托、后续任务发展等因素,发射场论证组建议选择酒泉卫星发射中心作为载人航天发射场,同时采用“三垂”模式。这样可以在有空调的垂直厂房内进行总装和测试,比在无法密封的发射塔架上更能保证总装测试的环境条件和操作质量,有利于提高地面勤务系统的可靠性和发射的成功率。更重要的是,采用这种模式后,火箭在发射工位停放时间短,受气候环境影响小,还具备短期内连续两次发射的能力。王永志在听取发射场论证组的第一次汇报时,就明确表示支持这一方案。
这次论证中,关于海上救生的方案也是一大焦点。由于我国国土面积和形状的限制,火箭如果在上升段的中后期发生故障需要逃逸时,返回舱就会落入太平洋,溅落的海区长达5200千米。在这么大的海域中,寻找一个大底直径不足3米的返回舱真是大海捞针,但要是不能尽快把返回舱打捞回来,航天员的生命就将受到威胁。美国实施首次载人飞行时,曾在16个海上落区布设了3艘航空母舰、21艘舰船和126架飞机,动用了2.6万人。尽管苏联飞船的海上落区只有3500千米,但仍布置了7艘舰船、110架飞机和4000多人。如果我们参照这个标准部署海空力量,至少需要布置100条船才能保证第一时间找到返回舱,中国显然是难以做到的。所以,有的专家说:“如果代价太大,干脆放弃海上救生方案吧。把有限的财力集中在提高火箭的可靠性上,最大限度地减少出现这种危险的可能性。”王永志听后当即表示反对:“放弃海上救生,不符合确保航天员生命安全的基本要求,是绝对不行的。”为了找到适合国情、切实可行的海上搜救方案,中国空间技术研究院研究员、载人飞船系统总体副主任设计师兼应急救生系统主任设计师李颐黎冥思苦想,终于在飞船上找到了突破口。“飞船降落时,利用它的动力系统来控制飞船就近飞向预先设定的海上应急搜救圈,让在附近等候的舰船迅速找到目标”,这样飞船降落的海上落区就缩小到了3个预先设定的海区之中,一下子从5200多千米减少到2000千米左右。李颐黎的这个“飞船选点再入”的方案得到了王永志的认可和支持,经过反复核算后,证明完全可行。
可行性论证任务中还有一项“后续任务衔接设想”,要求论证组回答一个问题——飞船发射成功后还将干些什么?这其实是一个关于载人航天工程整体规划的问题,王永志也早已开始思考。1991年,王永志在《以飞船为基础组建空间实验室的构想》一文中,建议在取得载人飞行历史性突破之后,接着突破空间交会对接和空间行走等关键技术,发射一个利用飞船技术改装的8吨级长期在轨运行、短期有人照料、有一定应用规模的空间实验室,并以飞船作为天地往返运输工具,建成我国的空间工程大系统。待取得运营经验后,再根据需要,建立长期有人照料的永久性空间站,形成空间基地,扩大应用规模。王永志的这些想法经评审组和领导小组同意之后,正式纳入可行性论证报告之中。1992年2月26日,王永志将这些想法向丁衡高作了汇报,丁衡高当即决定成立一个“空间实验室专题论证组”展开论证。经过集中论证和初步方案设计后,论证组认为,8吨级的空间实验室技术上可行,可搭载一定质量的有效载荷。经过评审组评审,同意在工程中设立空间实验室这样一个过渡性的发展阶段。从此,空间实验室就被列入载人航天工程的后续任务,形成“飞船—空间实验室—空间站”三步走的后续任务衔接规划。
5个月的时间过去了,工程总体和各系统论证组相互结合,经过分析、计算、讨论、研究,到1992年6月初,总体和各个系统的专题组都拿出了具体的基本建设方案。
航天员系统补充完善航天员选拔、培训和医学监督、医务保障的基础设施,组成航天员选训中心,选拔和培训我国第一批航天员;飞船应用系统以对地观测、空间生命科学与生物技术实验、空间材料科学与材料加工实验为重点,力争有所突破,并组成有效载荷应用中心;采用三舱(轨道舱、返回舱、推进舱)、两对太阳能电池帆板构型和降落伞回收的飞船方案,其轨道舱可留轨利用,并可作为交会对接试验的目标;改进“长征二号E型”火箭为适用于载人飞行的高可靠性火箭;充分利用原有公共设施,在酒泉卫星发射中心新建一个相对集中的测试、发射区,进行远距离测试发射;建立S波段的统一陆海基测控通信网,将飞行控制的指挥中心设在北京,陆海基测控通信网包括若干个地面固定站和活动站以及4艘海上测控船;选择一个主着陆场、一个气象备份用的副着陆场以及若干个陆上和海上应急着陆区……
从1987年的春天开始一直持续到1992年的盛夏,长达6年的载人航天工程论证终于到了瓜熟蒂落的季节。经过王永志逐字逐句修改审核后,一份长达8.8万字的《技术经济可行性论证报告》正式上报中央专委。
1992年8月1日,国务院总理、中央专委主任李鹏主持召开中央专委第七次会议,审议王永志主持起草的这份《技术经济可行性论证报告》。会上,丁衡高首先汇报了总体论证情况和工程立项后组织实施的建议。王永志用飞船、火箭模型和各种图表详细地汇报了工程各大系统的基本研制方案以及后续的发展规划。他在发言的最后,提出了载人航天工程分“三步走”的建议:第一步,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验;第二步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;第三步,建造空间站,解决较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。
王永志讲到这里时,李鹏总理插话说:“这个‘三步走’好!”
由于论证充分扎实,汇报有理有据,每位专委委员都对启动工程的战略意义和客观条件有了足够的认识和了解,所以,会议开得很顺利,大家都对这份论证报告表示赞赏。会议结束时,中央专委原则上同意了载人航天工程的研制意见和载人飞船总体的设计方案。李鹏总理在作会议总结时说:“大家都同意,我本人也同意立项开始研制。但载人航天事关重大,影响深远,此事还要向中央政治局常委汇报,由中央最后决定。在座的每位专委委员都要在今天的《会议纪要》上签名,每个人都要负责任,立军令状。”说到这里,李鹏第一个在《会议纪要》上留下了自己的墨迹。紧接着,全体中央专委委员和航天领导小组成员都逐一郑重地在《会议纪要》上签了名。解放军总参谋长迟浩田也是中央专委委员,那天正好在国外访问,无法在现场签名,回国后特意在《会议纪要》上补签了自己的名字。
这份《会议纪要》后来不仅呈报到了党中央、国务院、中央军委审议,还送到了邓小平同志手里。这时,邓小平刚刚结束人生中的最后一次南方视察,他语重心长地说:“看准了的,就大胆地闯。未来的中国,必须在高科技领域占有一席之地。”
1992年8月25日,中央专委向党中央、国务院、中央军委正式递交了《关于开展中国载人飞船工程研制的请示》,建议中国的第一艘无人飞船争取在1998年、确保在1999年首飞,也就是“争八保九”。
9月21日早晨,丁衡高、林宗棠、刘纪原、王永志等航天领域的领导和专家再次走进中南海的中央政治局会议厅。这一天,中共中央政治局常委会要专门听取国防科工委和航空航天部的汇报,讨论中央专委提交的《关于开展中国载人飞船工程研制的请示》。决定载人航天工程命运的时刻即将到来,由于事关重大,中顾委的领导杨尚昆、万里、薄一波等老同志也应邀参加了会议。
9时30分,主持会议的中共中央总书记江泽民宣布会议开始,他开门见山地说:“载人航天是件大事,请各位常委和在座的同志们审议一下。”丁衡高首先汇报了开展载人飞船工程研制的意见。他分析了当前国际航天事业以及我国航天事业的现状,谈到了这项工程的意义和作用,还从培养人才的角度强调了实施工程的必要性。随后,王永志汇报了可行性论证的结果和专家们的意见。
听完汇报后,第一个发言的是中共中央政治局常委李瑞环。他言辞中肯地说,一个国家没有看家的宝贝不行,如果钱不够,即使2000年奥运会不申办了也要先干这件事。国家主席杨尚昆语重心长地说,如果当年我们没搞“两弹一星”,能有今天这样的国际地位吗?老一辈搞了“两弹一星”,如果现在没有新的任务,我们的队伍无法完成新老交替,就会断档。搞载人航天正好可以培养队伍,促进航天科技人才的成长。中央政治局常委、中央军委副主席刘华清言简意赅地说,钱不够,动用国库里的金子也要干……
大家发言过后,江泽民一锤定音,“我们要下决心搞这个东西。不光在政治、经济、科技上都有意义,也是综合国力的标志。还有个很重要的因素,我们搞‘两弹一星’吸收了相当多的科技人员,许多同志现在都五六十岁了,没有实际的东西培养不了接班人,要培养人才,后继有人。我们今天就作决定,要像当年抓‘两弹一星’那样去抓载人航天工程,要坚持不懈地、锲而不舍地把载人航天工程搞上去”。会议还明确,由中共中央政治局常委、中央军委副主席刘华清具体负责此项工作。
这次政治局常委会在毫无争议的热烈掌声中,批准了载人航天工程“三步走”的战略蓝图。鉴于当时载人航天工程是一项大型的保密工程,江泽民提了一条希望也是要求,此事“要静静地、坚持不懈地、锲而不舍地去搞”,按照“多干、少说”“只干、不说”的原则,不报道、不宣传。会议结束时,江泽民特意对国防科工委和航空航天部的领导同志说:“有事可以直接报中央。”
这一天,中国航天史激情而悄然地翻开了新的一页。我国历史上参与规模最大、系统组成最复杂、技术难度最高、协调面最广的国家重大工程——载人航天工程正式启动。
也在这一天,北京航天桥东侧一座普通的公寓内,一位老人密切地期待着会议的结果,他就是钱学森。这时的钱学森年过八旬,行步十分困难,但仍关注着载人航天工程的进展。当听说政治局常委会批准了工程的立项报告,喜悦的心情溢于言表,他亲笔致信工程领导,表达了一位老科学家最诚挚的祝贺。
这次会议之后,主管此项工程的刘华清意识到,如此复杂浩大的攻坚工程,肯定会遇到很多困难。一周后,刘华清直接到航空航天工业部了解情况,他对航天战线的同志们说:“航天事业是造福全人类的事业,能有机会把自己美好的年华献给壮丽的航天事业,写出一部熠熠生辉的创业史,还有什么比这个更为荣耀和引以为豪的呢?”这次调研之后,经过刘华清的协调,载人航天工程的经费被列为中央专项资金由财政部拨付。
考虑到工程总体与各系统之间关系密切,且工程耗资较大、研制进度较紧的特点,经国务院和中央军委批准,专门成立了中国载人航天工程办公室,作为统一管理载人航天工程的专门机构,对工程实施专项管理。各机构的职责分工是:载人航天工程由中央专委直接领导,国防科工委统一组织,工程指挥部具体实施,载人航天工程办公室专项管理。这样就形成了一个从中央到中央专委,从中央专委到国防科工委,从国防科工委再到各主管部门的垂直领导体系。同时还明确了工程总指挥由国防科工委主任担任,副总指挥由国防科工委、中国科学院、航空航天部等单位的主要领导担任。
1992年11月3日,载人航天工程第一次会议召开,中央专委任命了工程的主要负责人:总指挥是国防科工委主任丁衡高,副总指挥是国防科工委副主任沈荣骏和航空航天工业部副部长刘纪原。同时任命的还有工程的总设计师。作为设计师队伍的核心和灵魂,总设计师是工程技术工作的组织者、指挥者和重大问题的决策者。选择总设计师,不仅要求有对祖国赤诚的心,顽强执着的事业心,还要有科学严谨、坚持原则的态度和协调处理问题的能力。堪当此重任的人选,责无旁贷地落在了王永志身上。
这一年,王永志刚刚跨入了60岁的门槛。60岁,多少人已在子孙绕膝中安享天伦之乐,而对王永志来说,人生第二个青春才刚刚开始。把中国人送上太空是条充满艰辛的道路,肩负如此重任,就意味着要在新的征途上带头冲锋陷阵。一种军人渴望战斗的激情在王永志心中升腾,他的心变得年轻起来,兴奋而激动。