一、有矛有盾
20世纪50年代末,以美苏两大阵营为首的北约、华约对峙,不但展开政治斗争,还展开军事斗争,搞包括核武器在内的军事装备竞赛,试图称霸世界。1964年苏联在中苏、中蒙边境陈兵布阵,对我国虎视眈眈。对此,毛泽东深谋远虑,在1964年2月6日会见国防部第5研究院副院长钱学森时指出“有矛必有盾”,意思是我们中国也要搞反导弹防御武器。
毛主席1964年初的这个指示被称为“640指示”。相应地,中国要搞反导弹防御武器的研究便被称为“640工程”。
1964年3月23日,国防科委召开弹道导弹防御科学讨论会,有30多位领导和专家参加。会议明确了分工:国防部5院负责导弹反导弹,炮兵科学研究院负责超炮反导弹,中科院上海光学精密机械研究所负责激光反导弹。
1965年5月10日,中央专委[①]发出《关于防御敌导弹的研究工作问题的通知》,要求四机部、五机部、六机部、七机部(原国防部5院)、中国科学院、炮兵科学研究院把防御敌导弹的研究纳入本单位的年度规划和长远规划。7月8日,国防科委向中央专委呈交了《关于反导弹防御体系的研制规划报告》,计划在1973—1975年间研制出拦截系统,并进行拦截试验。
1966年2月23日,国防科委召开“640工程”汇报会。会上将“640工程”分为5大工程系统,并明确了具体研究单位的分工,其中第5项“战略预警系统”含探测距离2000~3000公里的7010相控雷达系统和110单脉冲远程精密跟踪雷达系统、卫星测控网、180单脉冲精确测量雷达及“远望号”船等跟踪制导系统、108乙型计算机及指控中心(C3I)、地面设施等5项任务。
作为战略预警系统的重要组成部分,110单脉冲远程精密跟踪雷达系统(简称“110雷达”)的研制任务主要由四机部第10研究院第14研究所[②]负责。14所已于1959年研制成“110模拟试验雷达”,首次收到了离地球38万公里的月球的较强回波,取得了观测外空目标的初步成果,为研制110单脉冲远程精密跟踪雷达积累了经验。
“110雷达”主要有雷达主机及辅助设备(如天线)、雷达天线罩和雷达站基础设施三大建设任务,其研制和建设是一项非常庞大的系统工程,据称“仅云南某地(曲靖市沾益县,笔者注)的反导弹武器试验场工程合计近50万平方米,投资3亿多元”。“110雷达”就建于此。
二、领命出征
“110雷达”之玻璃钢天线罩的研制,作为国家重点任务,由国家科委、国防科委(后称国防科工委)于1966年10月正式下达给建材部、四机部和上海市[③]。四机部、建材部又将此项任务具体落实到第14研究所、上海玻璃钢结构研究所(其前身为同济大学新材料结构研究所)和上海耀华玻璃厂研究所。建材部、四机部10院、上海市组成研制“110雷达”之玻璃钢天线罩(简称“110-1工程”)办公室,14所、上海玻璃钢结构研究所和上海耀华玻璃厂研究所、华东化工学院(现华东理工大学,以下亦称“我校”)组成“110-1工程”现场研制组,开展研制工作。
1966年10月14日,“110-1工程”第1次协作会议在上海耀华玻璃厂召开。会议临时由上海耀华玻璃厂研究所吴志仑主持,参加会议的有上海天山化工厂副厂长顾敏芳、四机部鲍安定、四机部14所周文盛等4人、上海玻璃钢结构研究所蒋汉生等5人、华东化工学院塑料研究室陶婉蓉(时任室主任)、上海耀华玻璃厂及研究所韩维忠、吴志仑、赵宗洪等12人,共计24人。会议确定:①“110-1工程”现场研制组组长由上海耀华玻璃厂推荐出任,副组长由上海玻璃钢结构研究所和14所各出一人,具体人选由各单位提名,再报上级备案;②现场研制组人员分配:上海玻璃钢结构研究所5人(视工作所需可增加),14所3~4人,华东化工学院3~4人,上海耀华玻璃厂因是“大本营”,参加人数随需而定;③以上人员定于本月21日前后尽快到上海耀华玻璃厂报到并集中驻厂,食宿等生活问题由耀华玻璃厂负责安排解决[④]。到会代表还提到以下几个问题应该向上级领导反映并希望得到支持:①上海天山化工厂认为DAP(Diallyl phthalate,邻苯二甲酸二烯丙酯)聚酯树脂生产时间不久,加上场地小、蒸馏设备有问题,目前日产量仅40公斤规模,而“110-1工程”要求短时间内生产40吨树脂,完成任务有困难。另外,丙烯醇原料进价28元/公斤,比外地贵,顾敏芳副厂长希望华东化工学院派人协助之,保证DAP聚酯树脂生产工艺彻底过关。②华东化工学院陶婉蓉反映,该院师生已定于25日全部下厂参加生产劳动,抽调人员驻厂来参加“110-1工程”,需向院党委汇报后才能确定。③其他人员一致认为,完成“110-1工程”任务,最关键的问题是DAP聚酯树脂的生产和应用,所以必须由华东化工学院派出3~4人,至少3人,会同上海天山化工厂和耀华玻璃厂及早予以落实、解决。
会上,上海耀华玻璃厂副厂长韩维忠表了态,他对参加这项工作的同志马上要集中到耀华玻璃厂来,按照毛主席教导的以“大力协同”的精神,共同完成好这项光荣而艰巨的任务表示热烈欢迎。1966年10月21日,上述4个单位的研制人员如期进驻上海耀华玻璃厂(后上海玻璃钢结构研究所和上海耀华玻璃厂研究所合并为上海玻璃钢研究所),拉开了研制工作的序幕。
三、火眼金睛
按工程设计要求,“110雷达”之玻璃钢天线罩的外形应是一个被截去大约1/4的薄壳圆球。圆球外径44.4米,净高34.7米,最后要安装在高2米、直径36米的水泥基座上,将25米高、16吨重的雷达天线包括部分辅助设备全部罩住(雷达天线能在圆球内360度自由转动),使之在海拔2060米的山头上免受风沙、雨雪、冰雹及阳光紫外线等自然条件的影响,以改善天线和跟踪系统的设计性能和使用寿命,确保雷达全天候正常运行。
“110-1工程”研究内容主要包括:①天线罩的几何分块和结构强度计算;②玻璃钢单元件研制;③单元件的电讯性能测试;④现场安装。
天线罩的结构设计主要由14所和上海玻璃钢结构研究所共同完成。通过科学分析和设计,这个“庞然大物”被分划成12块面积相等的球面正五边形(类似于足球表面上的纹路),然后再把球面正五边形分划成5个球面等腰三角形。在此基础上,还要继续分划成若干小块——单元件。由于边、角及球底要截去约1/4且需与基础钢梁密切连接,故整个天线罩要由不同尺寸的球面六边形、五边形和四边形共25种规格的1581块单元件来构成。如此,其最大的“小块”尺寸还有2.5×1.8米见方,而且还要呈相同的弧度,以保拼装后的整个球体风力载荷最小。
我校负责1581块玻璃钢单元件(实际要生产约2000块,以防拼装时出现损坏作备用)的研制及生产协调工作,具体工作为:①按照天线罩的电讯、结构强度、耐老化性能等要求,研制蜂窝夹芯、蒙皮、封边槽钢所需要的多种高分子粘合剂,如DAP聚脂树脂。②研究蜂窝夹芯、蒙皮、封边槽钢及单元件的成型工艺条件。③从树脂配方、各种玻璃纤维选材和成型加工工艺上考虑玻璃钢单元件的电讯、结构强度及耐老化等性能,满足雷达正常运行且10年内各指标基本不变。④加工出来的单元件尺寸要满足天线几何分块的要求,确保现场拼装一步到位。
DAP聚脂树脂是制备玻璃钢天线罩单元件的核心基材。这种性能优异的高分子聚合物,美、日等西方国家也只在1950—1960年代初才研制出来,并形成产品。在西方实施严密技术封锁的情况下,我校的几位高分子材料研究专家如李世瑨、赵德仁等带领一批由他们自己培养的1959、1960年刚毕业留校的年轻教师如陶婉蓉、赵玉庭、姚希曾、林开涵等攻关,于1960年代中期在实验室中合成出了DAP聚脂树脂,且很快交由上海天山化工厂进行中试。严格来说,此时的DAP聚脂树脂尚处研制阶段,故遇到“110-1工程”一下子要生产那么多量的稳定产品,显然压力很大。然而,赵玉庭、姚希曾等“初生牛犊不怕虎”,优化树脂配方,改进聚合反应条件,最终成功将DAP聚脂树脂应用于玻璃钢单元件。
由于急需,后DAP聚脂树脂主要由上海曙光化工厂(工程配套扩建的新厂)和天津合成材料厂共同完成生产。按60元/公斤计,40多吨树脂花费近300万元。
玻璃钢单元件的成型生产是在耀华玻璃厂进行的,差不多从1969年6月开始,搞了整一年,研制了正六角形(边长15毫米)蜂窝玻璃钢夹芯和蒙皮,用了大量2.5米宽幅无碱平纹玻璃布、40吨C-184环氧树脂以及大量氯磺化聚乙烯(海普龙)腻子、涂料等,建造了20×3.5×2.5米(长、宽、高)的巨型烘窑。“用两台手摇计算机(那时还没有电子计算器,笔者注)计算,精度要达到10位有效数,计算一个数据就要摇转几十次。光计算单元件分块尺寸,就日夜奋战了好几个月。”用于成型加工的几十套大型高精度曲面铝合金阴阳模具,是由上海玻璃机械厂设计加工的;玻璃钢单元件边缘的接口槽钢是用两次成型工艺制成的……
为了确保天线罩各种性能指标符合设计要求及大罩拼装工序万无一失,在南京14所测试场还建了一个直径为8米的玻璃钢模拟罩,用154-Ⅱ雷达(含天线)实测各种数据近2年。
百吨重的大天线罩单元件运至云南基地后,总拼装任务由工程兵总字352部队负责完成,他们用直径48毫米、重190吨(约4万米)的钢管搭脚手架,从第一块单元件安装到全部合拢,耗时22天,用去工时2万多个。三机部计量所(629所)对天线罩安装实施了现场测量和指挥。1972年4月,天线罩初步建成,耗资近千万元。
罩体表面积5000余平方米(相当于7.5亩地大),全部拼缝总长5公里多,用去8毫米拼装螺栓6万多个,相当于半个足球场大、12层楼高的球体靠350对钢铰链支承于混凝土基座上,蔚为壮观。1977年3月,四机部曾邀请国务院所属各部、委级领导专程前往“110雷达”基地现场参观,感受工程、装备技术的浩大、先进和中国人了不起的创举。
玻璃钢天线罩雄姿[⑤]
1967年秋季,14所同步开始研制“110雷达”。该雷达采用“双频段”,即L波和P波两个频段共用一个单脉冲天线。1970年下半年,“110雷达”天线等设备陆续运抵云南基地。1971年1月,洛阳某部安装队与基地人员共同筹备安装任务。整个雷达基础安装工作历时1年零3个月,于1972年8月全部完成。1972年2—4月,雷达的电子设备进场。1973年4月,320电子计算机进场,雷达站配合四机部第14和15研究所、七机部、空军39所、长沙工学院(国防科技大学前身)进行电子设备安装调试。1974年11月—1976年11月,进行雷达整体调试和计算机本机的联调。
四、功成名就
1984年6月29日至7月4日,国家科委、国防科工委委托电子工业部、国家建筑材料工业局在云南昆明市昆明饭店(东风东路145号),召集42个单位(含国家省部机关、科研院所、工厂和部队)的87人(有干部、相关专家、技术研究人员、解放军指战员),对“110-1工程”进行国家级技术鉴定。出于保密,会议定代号为“629”。我校材料工程系教师姚希曾、王彬芳参加了鉴定会。
技术鉴定主要结论为:①“110-1工程”是一项多学科综合性重大科研成果,属国内首创,是世界上同类产品中最大的一个,其各项性能指标符合工程设计要求。②“110雷达”之玻璃钢天线罩使雷达天线系统的设计简化、总量减轻、驱动功率变小、日常维护减少,保证了精度,延长了使用寿命,大大改善了雷达的综合性能;雷达能全天候稳定可靠地工作,经受了12年实际使用年限的考验(原设计使用年限为10年),多次完成重大国防任务,取得了显著的技术经济效益。③“110雷达”之玻璃钢天线罩的研制成功,为我国填补了大型地面天线罩这一技术领域的空白,促进了新材料、新技术、新工艺、新设备的开发应用,也为我国玻璃钢制品的应用开辟了新途径。
值得一提的是,参与“110-1工程”协作工作的单位除上文已提及的,还有上海橡胶制品研究所、上海涂料研究所、南京玻璃纤维研究设计院、常州建材253厂、天津合成材料研究所、天津油漆厂、天津化学试剂三厂、上海第三印染厂、8365部队、7986部队、北京化工研究院、上海纸品二厂、上海毛纺三厂等10多家。由此可见,该项工程确实是在发扬“大力协同”精神的前提下合作完成的,同时也印证了项目研究之艰巨、艰辛。
另外,在此前的1977年12月,我校玻璃钢教研室姚希曾等的“全玻璃钢雷达罩的DAP聚酯树脂研究”获上海市重大科学技术成果奖;1978年3月,姚希曾、赵玉庭、林开涵等的“44米直径大型地面玻璃钢雷达罩”项目获全国科学大会重大科学技术成果奖。
玻璃钢天线罩项目获奖证书
众所周知,“110-1工程”研究正值十年内乱期间,受林彪、“四人帮”等的“极左”思想干扰不可避免(工程原计划于1968年6月完成),但有毛主席“640指示”在,以及周恩来总理的亲自过问,故在全国统一计划下,在中央各部、委和各省(市)的大力支持下,从事研制工作的工程技术人员、干部、工人、部队官兵怀着对社会主义祖国的无限热爱,坚持独立自主、自力更生的方针,不怕担子重、要求高、时间紧、条件差,群策群力,攻克一道道难关,终于获得了研制、生产、安装和12年使用年限的成功,为增强我国国防力量奠定了坚实基础,实现了“有矛必有盾”的夙愿。
据查,至1983年9月,“110雷达”投入使用的12年中,该玻璃钢天线罩确保它顺利地完成了23次国家下达的重大任务,如:我国东风5号导弹全程试验、潜艇发射的导弹试验、“实践2号”卫星的跟踪测量(发射、运行、回收)等,同时还承担了对美国“尖兵”天空实验室(宇宙飞船)坠落、苏联1402号核动力卫星坠毁的观察和预报,以及平时对外层空间的观察、对试图袭击我国的导弹的搜索和跟踪任务等。
1977年始,“110雷达”正式装备军队(全部交付部队第26试验基地使用)。“110雷达”是我国反导预警系统中的顶梁柱,它的研制成功,使我国成为世界上第3个拥有超远程跟踪大型雷达的国家。
改革开放后,随着国内外形势的变化,中央决定“640工程”下马。已建成的陆基导弹预警雷达网得以留用,但不再被用来做导弹预警值班,而是转为实施外层空间探测、航天测控和遥感等工作。作为导弹预警雷达网中的主角,“110雷达”也随之退出现役部队,转为民用。
(作者系华东理工大学档案馆馆长)
[①] 中共中央专门委员会的简称,成立于1962年11月17日,由周恩来、李富春、李先念、贺龙、聂荣臻、薄一波、陆定一、罗瑞卿、张爱萍、赵尔陆、王鹤寿、刘杰、孙志远、段君毅、高扬等15人组成(故亦称15人小组)。周恩来总理为主任,负责全面领导决策我国“两弹一星”、核潜艇、核电站等一系列尖端科技工程项目的研制、试验工作。
[②] 14所原属国防部第10研究院,时任所长申仲义,是雷达技术专家。国防部第10研究院成立于1961年5月10日,1965年2月转隶四机部。
[③] 国家科委、国防科委联合下发的(67)科一字第1号和第2号文《关于批转110-1工程任务安排会议纪要的通知》是1967年1月5日签署的。此文现藏于上海市档案馆。
[④] 1966年11月9日,“110-1工程”现场工作组第1次上报材料称:“工作组组长由耀华玻璃厂研究所的赵宗洪担任,副组长由上海玻璃钢结构研究所的蒋汉生和14所的华慕麟担任。”
[⑤] 罩顶设有一个自然通风口,并竖有一根9米高的避雷针(照片上隐约能看到),以免球体和内部雷达设施遭受雷击。
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