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程开甲院士 :共和国的脊梁

时间:2014-09-25 18:19:09   来源:两弹一星网   作者:马国惠    点击:

  1964年10月16日我国成功地爆炸了第一颗原子弹,至今已经整整五十年了。

  二十世纪五十年代,为了应对世界上有核大国从冷战思维出发,推行核威胁、核讹诈、核垄断以及霸权主义政策,以毛泽东主席为核心的党中央审时度势、高瞻远瞩,毅然做出了我国发展核武器,进行核试验的战略决策。毛主席说:“在今天的世界上,我们要不受人家欺负,就不能没有这个东西。搞一点原子弹、氢弹、洲际导弹,我看有十年功夫完全可能。”1958年决定组建中国核试验基地,从此开始了艰巨而伟大的核试验事业。首次核试验的成功以及后来发展的“两弹一星”技术,改变了世界的战略格局,奠定了我国在国际政治舞台上应有的地位。“两弹一星”技术,是20世纪六、七十年代我国建设成就的重要标志,充分证明了社会主义制度的优越性。他壮了国威、壮了军威,增强了国防实力。他极大地鼓舞了全国人民,振奋了中华民族的精神。这是对人类和平事业的巨大贡献,是中华民族的骄傲。邓小平同志曾深刻地指出:”如果六十年代以来中国没有原子弹、氢弹、没有发射卫星,中国就不能叫有重要影响的大国,就没有现在这样的国际地位。这些东西反应一个民族的能力,也是一个民族、一个国家兴旺发达的标志“。

  我国核武器的研制和核试验的发展是在党中央、国务院、中央军委的领导和关怀下发展起来的,是全国”大力协同,做好这件工作“的丰硕成果。所有参加核试验事业的科学技术人员、管理人员、工人、人民解放军指战员,特别是有突出贡献者都是人民的功臣,是决定国家命运的功臣,是共和国的脊梁。

  五十多年前,在核试验基地建设初期,在经济上处于三年困难时期;在技术上我国还比较落后;在生活上极其艰苦;在自然环境方面,地处戈壁荒漠,八百里旱海,”天上无飞鸟,地上不长草,风吹石头跑“。参加核试验的全体人员奋战在戈壁滩上,他们战严寒、斗酷暑、“饥餐沙粒饭,渴饮苦水汤”。生活方面、自然环境方面的困难难以想象,这方面的情况很多文章多有描述。更重要的困难是技术难关,由于保密的原因,不可能详细介绍。

  今年,是我国第一颗原子弹爆炸成功五十周年。为了继承我军优良传统,弘扬基地“艰苦奋斗、无私奉献”的马兰精神,基地政治部拟编印“春雷”文学专刊,很有意义,值得庆贺。几十年来,在核试验基地的历史上,英雄的集体,模范的个人,可歌可泣的事迹催人泪下。很多专著、回忆录、新闻报道多有介绍。本文仅能反映其中的一个侧面,重点讲述以程开甲院士为代表的研究所技术团队在核试验事业中的突出贡献。

  程开甲院士是著名的物理学家,国家科学奖获得者,“两弹一星”功勋奖章获得者,我国核试验事业的重要奠基者和领导人之一,是我国核试验总体技术的开拓者和设计师,是核试验事业技术队伍的杰出代表。在他们身上充分体现了热爱祖国、无私奉献、自力更生、艰苦奋斗、大力协同、勇于登攀的“两弹一星”精神,充分体现了艰苦奋斗、无私奉献的“马兰“精神,充分体现了求真务实、开拓创新的科学家风范。他和他的团队是共和国的骄傲,是马兰人的自豪,是继任者的楷模,是共和国的脊梁。

  一、中国核试验技术队伍的奠基者和领导人

  核试验技术队伍是我国自卫核威慑力量的重要组成部分,是我国核试验事业的重要支柱,是我国核试验队伍的中坚力量。

  1962年,程院士由核武器研制单位抽调到核试验基地负责组建核试验基地研究所(以下简称研究所)和负责核试验的总体技术工作。当时在我国核试验领域,无论是理论上还是在技术上,都是一片空白。在聶荣臻元帅和张爱萍将军的亲切关怀下,在张蕴钰司令员的大力支持下,程院士克服重重困难,带领董寿莘、王茹芝、宁培森、孙瑞蕃、陆祖荫、吕敏、杨裕生、忻贤杰、乔登江、丁浩然等学科骨干,用了不到一年的时间,创建了核武器试验研究所。研究所的创建,标志着我国第一支核试验技术队伍的诞生,有力地推动了我国核试验事业的科学发展。

  作为核武器试验技术队伍的奠基者,程院士根据核试验任务和核试验技术发展的需要,不仅提出符合国情和核武器发展的核试验技术研究体系和学科发展方向,还研究确定了科学合理的理论研究、核物理、放射化学、电子技术、力学、光学、地质和情报资料等研究室的主要任务,人力配置,重点研究课题和实验室建设方案,为核试验技术队伍的建设和发展奠定了扎实的技术基础,正是由于程院士和最初从全国各地抽调到研究所的二十多名学科带头人的不懈努力,核试验技术队伍从无到有,从小到大,从不成熟到比较成熟,圆满完成了历次核试验任务,做到了周恩来总理提出的“严肃认真,周到细致,稳妥可靠,万无一失”和“一次试验,多方收效”的要求。直到1996年9月我国完成了第45次核试验任务,我们做到了“一次成功,次次成功”。这是程院士带领我们经过30多年艰苦奋斗、无私奉献的结果。

  作为核试验技术队伍的领导者,程院士深知一个科研单位最重要的目标是出成果、出人才,而关键靠技术、靠管理、靠作风、靠精神。作为一名主要分管技术业务的领导,他积极配合行政领导的工作,十分支持机关的工作,得到了其他领导和机关的尊重,共同营造了团结和谐的氛围。从张爱萍将军、张蕴钰司令员到各级领导都非常信任他、尊重他。我军的光荣传统之一是“两长制”,即军政一把手。而核试验基地一直是军政技一把手,技术上始终是程院士拍板定案,其他领导完全支持他,保护他,使他得以充分展示他的才能。程院士则以严谨的作风、科学的态度要求人、培养人、教育人,带领广大科研人员养成了艰苦奋斗、无私奉献、集智攻关、勇攀高峰的研究所精神,为核试验技术队伍的建设和发展提供了不竭的精神动力。

  如今,研究所已经成立51年了。50多年来,研究所为我国核武器的发展做出了巨大贡献,圆满地完成了45次国家核试验任务;取得了大量高水平的科技成果,获得部、委级以上科技进步奖2000多项;培养出了大量高素质的科研人才,产生了10名中国科学院、中国工程院院士,提拔了40多位将军。这支技术精湛、善打硬仗的团队是我国核试验技术队伍的中坚力量。每提及程院士,大家都高度称赞程院士的卓越贡献,都表示在程院士领导下工作,心情是愉快的,精神是充实的,业绩是难忘的。大漠戈壁作证,程院士为带领和培养我国核试验技术队伍做出了开创性、历史性贡献。

  二、中国核试验总体技术的开拓者和设计师

  核试验是国家级大型科学试验,对发展和改进核武器起着至关重要的作用。核试验具有政治上风险大,军事上威力强,外交上影响广,经济上耗费多,技术上难度高等特点。同时,核试验又是多学科的综合性的科学试验,是一项带有放射性污染的破坏性的试验,是一项庞大的系统工程。

  程院士在核试验基地工作了20多年,一直主持和领导着核试验技术的全局工作。经历了从无到有,从小到大,从不完善到比较完善的过程,并在此过程中逐步发展起来。在核试验总体技术工作中,程院士是一位开拓者和设计师。他的学术地位和技术权威不是谁赋予的,而是在实践中形成的。具体表现在我国首次原子弹试验,首次空爆试验,首次氢弹原理性试验,首次氢弹试验,首次导弹核武器试验,首次平洞地下核试验和首次竖井地下试验等试验技术总体设计上。

  三、在首次核试验中奠定了我国核试验总体技术的基础

  20世纪60年代初,正当我国三年困难时期,党中央审时度势,英明决策,部署了进行我国第一颗原子弹试验任务的两年规划。当时,中苏关系破裂,美苏在核武器发展方面对中国严加封锁,技术上可借鉴的资料很少。同时,首次核试验任务面临着任务新、时间紧、人员少、经验缺、项目多、协助面广、工业基础差、技术难题多等困难。两年内,要完成如此艰难而繁重的核试验任务,无论从现场的工程准备,还是实验室的测试准备都非常紧张。各项工作千头万緖,其中核试验总体技术是关键,起着提纲携领的作用。

  1962年11月26日,程院士主持起草了《国家第一种试验性产品试验技术方案》。12月20日,在张爱萍将军主持下,国防科委办公会议上,对“方案”进行集体审查并得到批准。“方案”对“塔爆”试验方式、测试项目、试验安全和研究课题等提出了明确意见。这是我国第一部核试验总体技术方案。从“方案”批准之时,一切工作都进入倒计时状态。这就是50多年前开始的核试验系统工程,先定零时,倒排计划,统筹兼顾,科学管理。这样的系统工程网络图,在后来的历次核试验中不断发展完善,实践证明是非常科学的、合理的,是完成一项大型系统工程必不可少的。后来,国防科工委原政委伍绍祖同志到国家体委任主任时,把核试验系统工程的管理技术引入到体育界。2008年北京奥运会工程的管理就是一个典范。

  1964年10月16日,我国成功地进行了第一次原子弹试验,打破了美苏核垄断,拥有了核大国地位。首次原子弹试验的成功,证明首次原子弹试验总体技术方案是合理可行的。这是我国第一部核试验总体技术方案,是核试验技术发展道路上的重要里程碑,并开创了我国“塔爆”核试验方式。程院士凭着深厚的理论功底和开拓创新精神成为了核武器试验的绝对的技术权威。

  四、在首次空爆试验中开创了我国“空爆”核试验方式

  1965年5月14日,我国成功地实施了首次原子弹“空爆”试验。“空爆"试验是用飞机将机载核弹投掷预定高度爆炸。与”塔爆“试验相比,”空爆“具有一定的实战意义。同时,难度更大,对试验基地的要求更高。首先,是投弹偏差问题。飞机载着核弹在万米高空投掷下来,靠降落伞控制在预定高度爆炸,其投弹的偏差不可避免,这对测量瞄准和试验安全影响很大。尤其摄影项目,为了可靠地拿到有用数据,当时还没有跟踪技术和设备,我们不得不采用拼视场的办法,用5台相机,上、下、左、右、中去扑捉目标。这样的方法虽然有点笨,但是比较可靠。零时如果飞机投弹很准,5台相机均可以拍到,只是画面上的图像位置有些变化。其次,是飞机的安全问题。因为飞机投掷的是万吨级梯恩梯当量的核弹,其爆炸后的冲击波、光辐射对飞机的自身安全构成了极大的威胁。另外,远区冲击波聚焦也威胁着逃逸中的飞机安全。还有很多技术难题,现场工程施工也很困难,以上仅仅举例而已。

  针对”空爆“试验的新问题,程院士作为核试验技术总负责人,带领全所同志深入研究,提出了”空爆“试验总体技术方案。为解决上述难题,确定了飞行高度、爆炸高度、逃逸时间、距离等技术方案。同时,还提出了现场自动控制、试验安全、现场测试等技术方案。上述技术方案不仅确保了首次”空爆“试验的成功,也为后续”空爆“试验的成功实施奠定了基础。首次”空爆“试验的成功,标志着程院士在开创”塔爆“试验方式之后,又开创了一种新的试验方式。这种新的试验方式,为建立我国核打击能力和进行氢弹试验奠定了扎实的技术基础。

  五、在首次氢弹试验中完善了我国”空爆“核试验技术

  1967年6月17日,我国采用”空爆“试验方式成功地实施了首次氢弹试验。首次氢弹试验与前几次试验又有新的特点和新的难题。首先,是威力大。氢弹的威力一般为百万吨级梯恩梯当量;其次,是飞机安全问题更突出,因为威力大,破坏半径大对飞机和人员的安全威胁更大;第三,是项目多,范围广。为做到”一次试验,多方收效“,参试的效应项目特别多,现场共有10个效应大队;第四,是现场工程量大,施工进度非常紧张。另外,当时全国正在进行”文化大革命“,核试验基地也遭受了一定的冲击。当时的政治压力和技术压力,现在是很难想象的。

  作为曾在国外深造、身受欺辱而后主动回国、报效祖国的程院士,坚信落后势必挨打,铸造核盾牌是中华民族的根本利益所在。他排除一切干扰,带领研究所全体同志,针对氢弹试验的新特点和难点,反复与各参试单位进行技术交流,不断修改完善试验总体技术方案,并深入一线对试验各技术环节进行技术把关和技术验收,解决了诸多技术难题。为圆满完成首次氢弹试验任务立下了汗马功劳。

  六、在地下核试验中开创了我国”平洞“和”竖井“核试验方式

  1969年9月23日,我国成功地实施了首次平洞地下核试验。1976年10月14日,我国成功地实施了首次竖井地下核试验。地下核试验与大气层核试验相比有其明显的优越性。首先,是有利于保密,核爆炸后产物封闭在地下,国外拿不到可供放化分析的核爆炸的样品;其次,是有利于近区物理测量,测试系统可以布放很近,甚至可以接近核装置;再次,是对气象要求相对较低,只要考虑试验场区局部气候就可以。但是,地下核试验与大气层核试验相比也有其不容忽视的技术难题。首先,是试验安全问题。地下爆炸后要求”不放枪“、”不冒顶“,也就是爆炸后既不能从洞内冲出来(放枪),也不能从山顶或山腰冲出来(冒顶)。其次,是试验总体布局问题。如何在相对小的空间内,科学合理地统筹设计好所有试验系统,妥善处理好核装置、测试、工程、安全等方面的关系,排除相互干扰和矛盾,实现”保响、保测、保安全、保回收、保取样“的目标。

  程院士带领广大技术人员,通过严密的理论计算和反复的化爆实验,创建了我国第一部平洞地下核试验和竖井地下核试验总体技术方案。创建了符合我国核试验场实际的安全比例埋深的物理模型,为试验安全方案设计提供了理论基础。创建了回填堵塞总体技术方案,解决了”不放枪、不冒顶“的技术难题,既保证了地下核试验的安全,又保证了”五保“目标的实现。

  首次平洞地下核试验和竖井地下核试验的成功,标志着程院士又为我国核试验开创了两种新的试验方式,也标志着我国已经掌握了多种试验方式和具备了多种试验能力。这两种新的试验方式也是我国核试验的主要方式,以此试验方式为基础建立的综合试验能力适应和促进了我国核武器技术的发展,也促使了我国核武器由弱渐强,实现了质的飞跃。

  七、在核试验中开创了电磁屏蔽技术

  核试验是一项破坏力很强的科学实验。早期大气层核试验,人们将冲击波、光辐射、瞬态核辐射和剩余核辐射(放射性沾染)统称为核试验的四大杀伤因素。后来,考虑到核电磁脉冲对电子元器件的破坏效应,以及随着半导体器件、集成电路、存储芯片、计算机等电子元器件的广泛应用,人们将核电磁脉冲列为核武器杀伤因素,并继续沿用四大杀伤因素的说法。新的四大杀伤因素包括:冲击波、光辐射、核辐射(包括瞬态核辐射和剩余核辐射)、核电磁脉冲。核爆炸产生的这四大杀伤因素,对核试验的参试人员和参试系统具有很强的破坏作用。尤其是核爆炸产生的强电磁脉冲会对测试系统的探测器、电缆和记录系统造成严重干扰,甚至完全破坏。因此,要想拿到可靠的测试数据,必须做好测试系统的电磁屏蔽工作,即提高测试系统的生存能力。核试验就是要在做好参试人员和测试系统防护工作的基础上,测量核武器性能参数和测量四大杀伤因素。因此,防护和屏蔽工作十分重要。当时,核试验基地对冲击波、光辐射、核辐射的认识比较全面,防护工作也比较完善,而对核电磁脉冲的规律性认识相对薄弱,防护工作也相对滞后。核电磁脉冲是无孔不入的,在早期核试验测量工作中,由于不了解电磁脉冲的规律,有些测量项目吃了不少苦头,辛辛苦苦准备几年的项目,其结果被干扰得看不清有用信号,因而一无所获。

  程院士对核试验中的核电磁脉冲极为重视,最早提出了核电磁脉冲对测量系统的干扰问题,并带领技术队伍创立了电磁屏蔽技术。首先,他在理论上分析,研究和计算了核电磁脉冲及其干扰规律,并有目的、有计划地安排模拟实验,验证核电磁脉冲产生的机理、传播规律,以及对不同介质的影响。其次,他提出了全屏蔽抗干扰的工作思路。他指出:要根据地面核试验、空中核试验、平洞核试验和竖井核试验中不同的爆炸方式、不同的测试环境,采取不同的电磁屏蔽方法;要把防电磁场、防电磁耦合以及防电信号传输干扰作为电磁屏蔽的重点;要及时分析原因,及时总结,找出规律性的东西,指导实践。再次,他组织制订了一系列行之有效的电磁屏蔽措施。在大气层核试验中,针对近区强度为每米几万伏至几十万伏的核电磁脉冲,制订了金属屏蔽电磁场的措施,并针对不同的信号强度,设计不同的接地电阻;在地面核试验中,为防止近区物理测量项目受源区核电磁脉冲的影响,制订了金属全屏蔽和防电信号干扰的措施;在竖井地下核试验中,根据空间小、电缆多的特点,制订了全屏蔽电缆槽、全屏蔽电缆、强弱信号分开、早晚信号分开和做“康普顿”挡墙等措施;在平洞地下核试验中,制订了做“康普顿”挡墙、前端接地、终端接地、两头接地、多点接地、分布接地、金属填充等措施。

  在程院士指导下,核试验技术队伍于1983年完全掌握了电磁屏蔽技术,为各测试项目拿到可靠数据提供了保障,这也是过地下核试验测试技术关的重要标志,是一个新的里程碑。程院士开创的电磁屏蔽技术,不仅在后续的核试验中得到了广泛地应用,同时在抗辐射加固等领域也得到了广泛地应用。

  光阴似箭,岁月如梭。回顾往事,感慨万千。峥嵘岁月,可歌可泣;坎坷春秋,无怨无悔。我从军40多年,在核试验基地度过了三十三个年头,参加过我国近40次核试验任务,大部分时间是在核试验组织计划、组织指挥工作中度过的。在程院士和孙瑞蕃主任领导下工作了20多年,从他们那里学到了很多宝贵的知识、经验、技能和作风,对我个人的成长进步起到了至关重要的作用。同时,我也见证了共和国的辉煌;见证了以程院士为代表的研究所技术团队的伟大业绩,他们是共和国的脊梁。

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责任编辑:RC 更新时间:2014-09-25 18:19:09 关键字:知识分子  时代脊梁  

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