中国导弹专家梁思礼：同学留在美国造民兵 我回来造东风

点击：  作者：石磊    来源：中国科学报　  发布时间:2016-04-23 13:07:02

 

  

        “从第一颗原子弹、第一枚导弹、第一颗人造地球卫星到第一艘神舟飞船，我回国后和第一代航天战士一起，白手起家、自力更生，创建起完整坚实的中国航天事业，使中国居世界航天强国之列。能为此奉献一生，我感到无比的自豪和光荣。” ——梁思礼

 

        著名火箭、导弹控制系统专家，中国科学院院士。1924年8月24日生于北京。1941年赴美留学，在辛辛那提大学获博士学位。1949年10月回国，1956年在国防部第五研究院任导弹控制系统研究室副主任，是我国自行设计的第一个地地导弹的控制系统负责人之一。曾担任东风五号洲际导弹和长征二号运载火箭的副总设计师，首次把集成电路用于弹上计算机，并首次以此进行全弹自动化测试。1983年，任航天部科技委常委、总工程师。1985年获国家科技进步奖特等奖。1987年当选为国际宇航科学院院士。1988年，作为“核武器和空间裁军研究组”成员，开始“核战略导弹和外太空武器裁军”的研究工作。1993年当选为中国科学院院士，同年成为第八届全国政协委员。1994年当选为国际宇航联合会副主席。1996年获“何梁何利基金”奖。1997年作为全国十名有突出贡献的老教授之一，获“中国老教授科教兴国贡献奖”。

 

        梁启超的心肝宝贝“老白鼻”

 

        1924年8月，51岁的梁启超老年添子——他的第九个孩子梁思礼诞生了。小思礼的嘴唇略厚，下唇微突，嘴角稍向下弯，和他的哥哥姐姐一样生就了一幅典型的“梁家嘴”。也许是相貌最接近于父亲，也许是年龄最小，梁启超格外疼爱他，给他取了个昵称“老白鼻”（英语Baby的谐音）。

 

        “老白鼻”生来聪慧、顽皮可人，为梁启超埋首学问之余带来了无尽的喜悦。在他写给亲友的书信中，有多处描述“老白鼻”的天真可爱：“每天老白鼻总来搅局几次，是我最好的休息机会。”“他非常听话，又非常聪明，还取笑保姆把唐诗‘乡音无改鬓毛衰’念成‘乡音无改把猫摔’，一面说一面抱着小猫摔下地。”梁启超总爱把着他的手，用毛笔给远在海外的其他孩子写信，现在梁氏家族中还保留着他们一起写的“梁思礼吃大米，梁思忠吃大葱”等顺口溜。

 

        两岁的梁思礼很会讨人喜欢，每次看见父亲要抽烟，立刻就主动把烟，连同烟嘴、火柴和烟灰缸一同送到父亲跟前，惹得梁启超非常高兴，以至于有两三天见不到“老白鼻”，心里就想得慌。

 

        平时，梁启超为了安静地写作，除了夫人和秘书以外，很少允许孩子们到书斋“饮冰室”去玩儿，但梁思礼却是例外，每次去饮冰室，都让他有一种受到奖励的得意。

 

        对“老白鼻”来说，最感兴趣的是父亲从世界各国买回的、放在书柜最下面的明信片。这些明信片精致优美，有画有字儿，成了“老白鼻”百看不厌的“小儿书”。只要一进入饮冰室，梁思礼就像进入了鲁迅笔下的“百草园”，他撅着小屁股趴在书柜下，一面翻看原有的画片，一面搜索有没有新的“猎物”。父亲对“小儿书”的讲解，让梁思礼在孩童时代就知道了欧洲的文艺复兴和达芬奇、米开朗基罗、拉斐尔等大师。这些长相奇怪、发须满面的西洋人，虽不如父母讲给他听的南宋名臣陆秀夫背负少帝投海、岳母刺字“精忠报国”那么有血有肉，但从父亲言谈话语流露出对他们的钦佩和景仰中，他懵懂地感知，这些洋人也是很有知识、很有见地的大人物。能够在这样的环境中玩耍，无疑是对梁思礼最好的启蒙教育。

 

        母亲为他凑了400美元路费

 

        梁启超曾对梁思礼说，自己准备60岁时开始推掉一切社会活动，集中精力亲自教授梁思礼和他的哥哥、姐姐。然而，父亲“食言”了——1929年1月19日，梁启超永远地离开了人世，那一年，“老白鼻”不满5岁。

 

        2月17日，北京各界和广东旅京同乡会在广惠寺举行公祭，全场500多人一片呜咽，只有“老白鼻”以为常常把自己放在膝头的父亲是睡着了。

 

        梁启超一生没有什么积蓄，他去世后梁家经济很快紧张了起来。为了维持全家的生活，梁思礼的母亲王桂荃不得已将家里的旧楼给卖了，后来又将新楼出租。

 

        梁思礼在天津读完高中后，在母亲朋友的帮助下，申请到了美国明尼苏达州嘉尔顿学院的奖学金。母亲变卖了一些家中值钱的物件，尽最大努力东挪西凑了400美元给儿子做路费。1941年梁思礼登船赴美留学，母亲把买完船票余下的100多美元包好，揣进梁思礼的口袋，临行前她告诉儿子：“我能做的也就是这些了，今后一切要靠你自己了。”梁思礼去美国仅半个月，“珍珠港”事件爆发，美日宣战，从此中美之间的通道被全部切断，他和家人也彻底失联。在美留学8年，梁思礼从未得到过家人的接济。

 

        怀揣着“工业救国”的理想，梁思礼寒窗苦读，于1949年在辛辛那提大学拿到了自动控制专业的博士学位。留学期间，他是个地道的穷学生，平日在学校食堂当洗碗工，假期去罐头工厂流水线当工人、当水上救生员等，靠勤工俭学养活自己。直到读博士时，由于为美国军方研究所做课题，才有了一笔并不宽裕的工资，月薪大约200美元。

 

        1949年9月，梁思礼登上邮轮动身回国。他随身携带了一个业余无线电收音机，竟然在轮船上听到了新中国成立的新闻广播。他把这个消息告知船上的同胞，进步学生们欣喜若狂。当听到国旗是五星红旗时，大家便找来一块白床单用红药水染红，中央放置一颗大黄五星，四角各放一颗小黄五星，权做国旗，还举行了别开生面的庆祝会。

 

        生男为“凯”，生女为“旋”

 

        1956年10月，中国第一个导弹研究机构——国防部第五研究院成立。梁思礼被任命为导弹控制系统研究室副主任，是钱学森院长手下的十个室主任之一。从此，他将全部身心都融入发展我国导弹与火箭的事业之中。

 

        令梁思礼永远难忘的是1962年的一次导弹发射试验。当时他站在离发射阵地仅两公里远的吉普车旁，聂荣臻元帅坐镇在5公里以外的帐篷前，这颗导弹刚起飞就掉了下来，距发射点只有300多米。梁思礼立即奔向爆炸地点，望着深深的大坑，心痛万分，几天吃不下饭。

 

        在这次试验前，他与快分娩的妻子赵菁告别时说：“若生男取名‘凯’，若生女取名‘旋’。”他盼望着凯旋而归，试验虽然失败了，但他仍给女儿起名“旋”，他相信今后一定会成功。果然，1964年，梁思礼作为控制系统的主要技术负责人，参加了第一个自行设计的中近程地地导弹的研制，一举发射成功。

 

        梁思礼在长期从事导弹控制系统工作的实践中，深切体会到质量和可靠性的重要性。他首先提出“质量和可靠性是设计出来的，不是统计出来的；是生产出来的，不是检验出来的；是管理出来的，不是试验出来的”。长征二号运载火箭首飞因一根导线断开而导致坠毁后，梁思礼积极推行并领导实施了一系列质量控制和可靠性保证措施，使“长征二号”的可靠性大大提高。自1975年后，连续成功地将23颗返回式遥感卫星送上天。我国导弹和运载火箭使用的是质量不太高的元器件，发射成功率却位于世界先进水平，在国际上赢得了很高的声誉。

 

        割掉导弹的“洋尾巴”

 

        1964年9月，中央军委下达了组建第一个战略导弹阵地的命令。那年冬天，时任中国人民解放军副总参谋长的张爱萍，带着梁思礼等人亲赴东北勘选导弹部队的阵地。他们拄着木棍，踏着没膝的大雪，钻山沟、穿密林，风餐露宿，对即将开建的导弹阵地的山形、高度、坡度和石质进行详尽的考察。

 

        东风二号导弹是按苏联的框框搞的，原有的控制系统采用无线电横偏校正系统，即该系统向空中发送一个无线电等信号面，导弹发射后沿着等信号面飞行，假如偏离等信号面，则由弹上接收机等自动校正横向偏差，从而提高横向落点精度。

 

        但横偏校正系统有一个局限性，在苏联的发射勤务指南中严格规定了阵地的地形要求，不符合这个要求就会使等信号面发生畸变，会影响命中精度。苏军的阵地多在开阔地上，他们很容易按照发射勤务指南操作。而我国为了作战需要，阵地要建在山区隐蔽的地方，横偏校正系统在山地会受到地形的干扰，导弹发射时，搜索雷达必须搬到朝向发射目标的位置，如果发射目标变化，搜索雷达就得随之搬来搬去，像一条老要不停甩动的大尾巴，很难达到实战要求。梁思礼一行在勘察阵地时，也发现在山地中等信号面确实发生了畸变。

 

        由于作战使用不便，导弹部队要求研制单位去掉无线电横偏校正系统，即“割尾巴”。在一个型号飞行试验成功接近定型的时候，要求做这样大的方案变动，无疑是非常困难的。但这是用户的需要，实战的需要，梁思礼和他的研制团队必须千方百计去满足。

 

        好在当时有较成熟的技术储备，早在1961年9月，国防部五院二分院组织了控制系统技术发展途径的方案大讨论，在全惯性制导方面提出了许多新思想和方案，其中“双补偿制导方案”和“横向坐标转换方案”，首选列入了预先研究计划，并作为东风二号备份方案开展配套预研工作，到用户提出“割尾巴”时，该方案已经经过各种地面试验达到了可以应用的成熟程度。

 

        在决定导弹上马哪种制导方案时，设计师系统提出了三种方案：第一种方案是“坐公共汽车”方案，即把双补偿和横向坐标转换两套装置作为“乘客”装在东风二号上，在飞行试验时，测得这两套装置的有关信息，以判断工作质量。这种方案比较稳妥，但试验周期长；第二种方案是“半搬方案”，即每次飞行只要更换一套装置，或者把无线电横偏校正系统改为横向坐标转换，而另一套装置仍沿用原来东风二号的。这种方案有一定的风险；第三种方案是“全搬”方案，即用双补偿和横向坐标转换装置把东风二号原来的制导系统全部换下来，这种方案承担的风险最大，但一旦试验成功，就能立即把新系统正式用到型号上去，可以大大缩短试验周期。

 

        梁思礼等技术负责人充分相信新系统在理论上的正确性和实现的可能性，坚决主张上“全搬”方案。为此，第一设计部内开展了一场激烈的争论，通过反复讨论比较，1965年7月5日，七机部正式批准采用“全搬”方案。由梁思礼带队仅一年时间就完成了修改设计及飞行试验，并取得连发连胜的好成绩。

 

        1967年12月，东风二号甲改进型导弹定型，随之进行了小批量生产，使用情况一直良好。1969年，东风二号甲改进型导弹正式装备部队，成为第一代为我国站岗放哨的战略核导弹。

 

        洲际导弹利剑强脑

 

        要想成为战场的主人，重要的不是你拥有多少数量的利剑，而在于你的利剑拥有多强的大脑。导弹控制系统，就充当着“大脑”的角色。

 

        “东风五号”洲际导弹的设计方案开始于1965年，可以说它是生逢乱世。在此之前的导弹没有计算机装置，用分离元件组成的计算装置，又大又重，计算精度也很差。“东风五号”要求目标打击精度更高，控制系统首当其冲就要改变过去的制导方案。这是技术跨度非常大的举措，每一项新技术都充满了挑战，都是设计师们需要面对的拦路虎。

 

        为了制订满足精度要求，又具有发展潜力的制导方案，运载火箭研究院专门组织了“东风五号”制导系统的方案讨论会，控制系统研究所在梁思礼和徐延万的主持下，重点对捷联式制导方案和平台—计算机方案进行了深入细致的研究。

 

        考虑到平台—计算机方案能直接建立惯性基准，不需要坐标转换，同时制导方案比较简单，可以降低对弹载计算机的要求，在制导方程中不出现姿态角，所以也不需要高精度的模数转换或数字输出的传感器。此外，平台能改善加速度表和陀螺仪的动态环境，有利于提高器件的使用精度。因此，经过反复权衡，梁思礼最后决定在“东风五号”上采用这种新的制导技术。

 

        平台—计算机制导技术的关键是要有运算速度快、小型化的弹载计算机，也就是集成电路计算机，由它完成制导程序的实时计算，发出各级关机信号、程序俯仰信号、遥测数字信息以及修正弹道用的导引信号。它的成败，关系着“东风五号”有没有聪明的大脑，决定着我国的战略武器能否形成战斗力。

 

        1965年，国外的集成电路刚刚研发出来，仅有美国民兵-2导弹使用了集成电路弹上计算机，元器件还经常出问题。而我国的计算机正处于从电子管向晶体管转变的时期，其整体技术还比较落后，此时梁思礼他们的决定无疑是具有前瞻性的大胆决定。梁思礼用“在白纸上画画”来形容这项任务的艰难，“再难，也要咬着牙走下去，必须把技术掌握在自己手里，因为这是国家的需要。”

 

        任务落在了梁思礼领导的控制所和航天771所的身上。先由控制所下达任务书，提出技术指标，再由771所具体研制。

 

        20世纪60年代对于大多数中国人来说，计算机似乎还远在天边。控制所的技术人员对计算机也不大熟悉，除了能提出体积、质量、可靠性与适应恶劣环境要求外，却提不出设计计算机需要的性能指标要求。任务书中只有计算的公式、计算时间与当量表示的计算精度等内容。因此，只有通过仿真计算来求出弹载计算机的字长、容量与速度等基本指标了。

 

        由于受当时工作条件限制，大量数据只能靠手工穿孔纸带输入，运算一次要花很多时间。为了赶时间，办公室里白天人人伏案，夜夜灯火通明，谁也不愿离开工作岗位。梁思礼经常到实验室了解指标计算、逻辑设计情况。计算机专家沈绪榜等人就依据逻辑设计做线路设计、版图制作、芯片制备、器件组装、整机装调、运行考核、三防处理、例行试验等，这一系列的工作就像一条流水线一样不停地运转着。1966年9月，一台全部国产的22位双极小规模集成电路弹载计算机终告完成。

 

        正当大家如释重负、喜极而泣的时候，一个坏消息传来：所有指标都达标，只有一个指标未达标——计算机体积过大，装不进弹舱，而且由于所用的组件太多，可靠性也不高。

 

        梁思礼明白，解决的办法唯有提高芯片的集成度，芯片用得少，体积就小了，计算机上的组件少了，可靠性也就相对提高了。可在当时，这是个大难题，没有一年半载是搞不出来的。

 

        梁思礼开动脑筋并和大家一起商量，能不能从设计上来想办法，在满足精度要求下，调整计算机字长，这样计算机体积不就小了吗？

 

        谈起当时的思路，梁思礼常常引以为豪：“我们重新推导了制导方程和关机方程，牺牲一些方法误差，以减少计算机的负担，从而减少计算机的复杂性。从整个制导系统来看，方法误差增大后影响不大。由此我们的弹上计算机采用的是增量计算机方案，没有乘除法，只有加减法，虽然粗了一些，但是少用了近1/3的集成电路，解决了小型化难题。”

 

        很难相信，东风五号洲际导弹上使用的第一台弹上计算机，竟然是只有12条指令，没有乘法、除法指令的算术型增量计算机，其运算速度只有每秒近两万次的水平，存储量小的只有768个字，制导计算完全是通过增量的累加得到全量的。

 

        1971年9月10日，这种弹载数字计算机参加了我国东风五号洲际导弹的首飞试验，一举获得成功。

 

        在1986年出版的《当代中国的航天事业》一书中，这样描述和评价了梁思礼的创新性贡献：

 

        为提高大型运载火箭的制导精度，专家梁思礼和他的同事们经过理论研究和反复计算，完成了关机方程和导引方程的推导，从而有可能用一个中速度、小容量的箭上计算机完成大型运载火箭的高精度复杂运算。这样的制导方案和国外常用的平台式制导系统相比，具有突出的优点和创新，为我国惯性制导系统的发展开辟了新的途径。

 

        伏枥仍存万里心

 

        梁思礼非常喜欢著名作家萧伯纳的名言：“人生并不是短短的一支蜡烛，而是由我们暂时拿着的一支火炬。我们一定要把它燃烧得十分光明灿烂，然后把它交给后一代人们。”耄耋之年的梁思礼，除了继续为国防事业当顾问外，又当起了“80后志愿者”。

 

        从2006年到2012年7月，受教育部高教司委托，梁思礼所在的中国老教授协会面向全国高校开讲了《当代中国国情与青年历史责任》课程，在6年的时间里，梁思礼以《中国航天精神和素质教育》为题，先后为北京十几所著名高校的学生和青年教师讲课，直接听众3400多人，全国网络视频听众有57000多人。他曾经多次讲过的一个故事，震撼了青年学子的心灵：

 

        我在美国有一个好朋友林桦（现在他已经去世了），当年我们都在美国留学，我回国了，他留在了美国。他是波音宇航公司的首席科学家，我曾是航天部的总工程师。他搞的是美国的洲际导弹（民兵导弹），我搞的是中国洲际导弹。他的年薪是30万美元（上世纪80年代），我的工资只有他的百分之一，他住在西雅图一个小岛上的高级别墅，回国时受到国家领导人接见，我住在很普通的单元房子里。有人曾问我对此有何想法，我的回答是，他干的民兵导弹是瞄准中国的，我干的导弹是保卫我们祖国的!从第一颗原子弹、第一枚导弹、第一颗人造地球卫星到第一艘神舟飞船，我回国后和第一代航天战士一起，白手起家、自力更生，创建起完整坚实的中国航天事业，使中国居世界航天强国之列。能为此奉献一生，我感到无比的自豪和光荣。

 

        1999年10月1日，建国50周年庆典阅兵式在北京举行，这一年也正好是梁思礼返回祖国50周年。站在观礼台上，看着威风八面的导弹武器从眼前经过，回顾起中国航天从无到有、从弱到强的发展史，梁思礼感慨万千。爱国主义、奋发图强是他一生的精神支柱，使受尽屈辱的祖国繁荣昌盛，自立于世界民族之林是他不懈的追求，他用一生的实践在航天事业中兑现着自己的诺言。

 

        梁启超一生主张维新变法，为振兴中华大声疾呼。若他在天有灵，看到他的“老白鼻”为国铸剑，看到国家从弱到强，当会何等的欣慰与骄傲！