探空空火箭(中国第一枚探空空火箭)

是一排排摩天大楼，是南京路五彩斑斓的夜景，还是婀娜多姿的东方明珠？

如果你说要在《魔都》里发射火箭，你肯定会觉得很疯狂。但是，说出来不要信，真的发生过。1960年2月19日，中国第一枚探空空火箭在上海发射。

你能相信在魔都发射火箭吗？(图片来源:网易摄影)

上海南汇中国第一枚探测器空火箭旧址(来源:波导新浪博客)

一个

上世纪50年代，冷战下，美苏展开了激烈的“Tai 空竞赛”。

1957年10月4日，苏联成功地将第一颗人造卫星“普特尼克-1号”送入了Taitai 空，震惊了全世界。

仅仅4个月后，美国也成功发射了自己的卫星“探索者1号”。

第一颗人造卫星“普特尼克1号”(图片来源:NASA)

图4-探索者1号，美国第一颗人造卫星(来源:en.wikipedia.org)

这里，美苏激战正酣；另一方面，吃瓜群众不得不考虑如何在紧张的国际形势下维护自己的国家安全。看到别人都在奔向泰空时代，中国不能只做吃瓜人，置身事外。

1958年5月，毛泽东向广大科研工作者发出号召:“我们也要制造人造卫星！”随后，中科院将研制人造卫星列为当年的第一项重点任务。在钱学森和赵九章的领导下，卫星和运载火箭总体设计研究所、控制系统设计研究所和卫星有效载荷设计研究所等研究机构迅速建立起来。

当时社会主义建设初期，各行各业都急需人力物力。如果三家设计院都留在北京，需要大量的人员、场地、设备，一时间很难收集到。我们一商量，不如把一些机构搬到上海。毕竟“魔都”的工业和科技基础还是很雄厚的。

于是，当年11月，卫星与运载火箭总体设计研究院从北京迁至上海，更名为上海机电设计院。设计院的首要任务是研制“T-5”(T-5)火箭。

聂荣臻(右二)和郭沫若(左二)在上海机电设计研究所(图片来源:参考文献[1])

我们知道，探空空火箭是一种用于近地空探测和科学实验的火箭。它的结构简单，飞行高度介于探空空气球和卫星之间。早在1926年7月，美国科学家戈达德就发射了世界上第一枚探空空火箭。当时美苏都有自己的大推力运载火箭，卫星都是飞上天的。中国为什么要研发这么“低端”的火箭？

戈达德的火箭开发于1929年(来源:amuseum.cdstm.cn)

本来，虽然设计院副院长杨南生和总工程师王希季都是西南联大高材生毕业，并且有过留学深造经历，但毕竟是机械专业，对人造卫星和运载火箭了解不多。而且当时调到设计院的几百名研制人员，多是刚出校门的大学生、中专生，都缺乏航天领域的知识和经验。科研一定要一步一个脚印，一个运载火箭不可能只凭一股热情一步一个脚印地造出来。更何况当时国家经济困难，在没有任何资料和图纸的情况下，大家一致认为应该先研制一种推力小、结构简单的probe 空火箭，来锻炼队伍，积累经验。

1950年，杨南生获得曼彻斯特大学博士学位(来源:陕西工人日报)

1950年，王希季在一艘返回中国的客船上。他是中国“两弹一星”之父之一(图片来源:Sohu.com)

根据计划，“T-5”是一种受控的单级火箭，它是以东德的“V-2”火箭为基础的。它采用挤压式液体推进剂发动机，设计长度37米，起飞质量62吨。令人惊讶的是，就连看似“低端”的“T-5”火箭也没能让它飞起来。这是怎么回事？

事实上，组装一枚“T-5”火箭只花了人们一年的时间。但由于工业基础薄弱，“T-5”面临着难以逾越的“三座大山”:一是缺乏大型发动机试验台，无法测试发动机系统；其次，不能生产储存低温推进剂的设备；三是自动控制系统缺少元器件，不能按照设计要求连续动作。最终，“T-5”没有经过任何试飞就被送进了展厅。

2

既然“T-5”搞不出来，那就研发更小的火箭吧。

在钱学森的建议下，设计院决定研制起飞质量只有138吨、飞行高度只有几十公里的T-7火箭。“T-7”火箭比“T-5”火箭小得多，但王希季和其他人仍然认为它应该打得更稳。经过一番讨论，大家一致同意做一个起飞质量只有“T-7”十分之一的模型箭“T-7M”。

“T-7M”火箭模型(来源:参考文献[8])

以“T-5”为基础，“T-7M”的研制方案很快在1959年9月出炉。它将是两级无控火箭，由液体主火箭和固体燃料助推器串联而成。该发动机采用挤压输送系统，以硝酸、苯胺和糠醇的混合物为推进剂。“T-7M”非常小，主火箭直径只有25cm，起飞质量190kg，最大飞行高度只有10km。

俗话说“麻雀虽小，五脏俱全。”再小的火箭，也是火箭。摆在杨南生和王希季面前的问题仍然多如牛毛。为了加快研制进度，他们决定兵分两路，由王希季负责火箭的设计、生产、试验等技术问题，杨南生负责建设发射场。

杨南生(左)在实验室(来源:陕西工人日报)

摆在王希季面前最大的问题是如何保证发动机的可靠运行，但当时正处于“三年困难期”，设计院资金短缺，根本没有像样的发动机实验室。

有一天，人们看见王希季在设计院走来走去，但最后还是在厕所前停了下来。他一边用手比划一边嘟囔着。就在大家百思不得其解的时候，王希季对大家说:“就是这个！我算了一下，厕所前面这几平米空足够我们建一个推进剂供应系统的液体流动实验室了！”十天后，液流实验室建成。在这个“美味”的小实验室里，研究人员获得了许多重要数据。

王希季(来源:www.cntv.cn)

发动机生产出来后，为了测试其运行状态，必须在地面进行测试。但发动机测试往往伴随着高温高压的有毒气体，甚至引发爆炸和火灾。那时候既没钱也没地，大家想建一个防爆防火防毒的测试台真的很难。王希季等人跑遍了上海的各个角落，终于在江湾机场附近找到了一个抗战时期遗留下来的碉堡。开发人员立即成为石匠，并很快将旧碉堡改造成发动机试验台。地堡的通道是用来测试的，里面是用来测测试数据的。每次试运行期间，王希季等人都会把猫搂在腰间，躲在掩体外面。就连前来观考的钱学森也受到了这样的待遇。

钱学森(左)在探索空火箭基地发动机实验场(图片来源:news.sjtu.edu.cn)

三

1960年1月，“T-7M”如期出现在上海南汇老港镇发射场。

这是一个发射场。事实上，除了一个20米高的燕尾槽单轨发射器，几乎什么都没有。现在提到火箭发射，我们总会想到高地上的壮观景象，但当时的简陋条件绝对超出了常人的想象:一台50千瓦的发电机就是发射场的整个电力系统；由于没有电话和扬声器，指挥所、发电机和发射装置之间的通信几乎全靠喊话；火箭的点火装置由灯泡和硝化纤维制成；用于火箭分离的计时装置由一个小闹钟改装而成……最不可思议的是，用于给火箭加燃料的设备其实是一个普通的自行车打气筒，而所谓的用于跟踪火箭轨迹的“雷达”其实是一个手摇天线。

工作人员用泵给“T-7M”加注推进剂(来源:参考文献[7])

简易发射指挥所(来源:Tencent.com)

经过三个多月的不眠之夜，最激烈的点火时刻终于到来了。谁知道，火箭一点着，瞬间就变成了火球，燃烧起来！看着火焰，所有人都愣住了。痛定思痛，王希季迅速带领开发商调查失败的原因。原来，火箭启动时，连接推力室的一条管道因振动而开裂，大量推进剂泄漏出来，引发火灾。

1960年2月19日，一枚崭新的“T-7M”火箭再次矗立在东海之滨的发射场上。16时47分，随着王希季一声令下，只见发射架旁白烟涌动，火箭在轰鸣声中飞向蓝天。当火箭渐渐从人们的视野中消失，所有人的眼睛都湿润了，王希季和杨楠生一起欢呼，“成功了！成功！”

“T-7M”火箭发射L 空(来源:参考文献[3])

“T-7M”火箭完全由中国人自己设计制造，从方案确定到发射成功，用了不到半年的时间，堪称速度之快。虽然只飞了8千米高，但它是中国第一枚具有实际工程意义的火箭，是中国进入Tai 空时代的第一步！

钱学森(二排左九)和王希季(二排左八)在“T7-M”发射架前合影(图片来源:news.sjtu.e

当年5月，毛泽东视察“T-7M”火箭时说:“8公里，真了不起！应该做到八公里、二十公里、两百公里！”如今，中国的航天事业早已今非昔比，而这一切的起点，就是“T-7M”那看似微不足道的八公里！

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