基本介紹
- 中文名：風暴一號
- 外文名：Storm 1
- 研發單位：上海航天基地
- 發射單位：中國酒泉衛星發射中心
- 首飛時間：1973年9月18日
- 停飛時間：1981年9月20日
- 級數：二級
- 主要成就：成功發射噸級衛星一箭三星
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設備技術
在試製過程中，對長征二號設計作了一些適應性修改，其中第二級遊動發動機改動較大。由於改動後設計餘量小，地面試驗 不夠充分，質量上控制不夠嚴格， 導致初次發射衛星失敗。 後確認故障是第二級遊動發動機推力下降所致，決定改用“長征二號”的二級發動機，因而，“風暴一號”與"長征二號"的技術狀態更趨一致。 1981年用一枚“風暴一號”火箭發射三顆衛星成功後(國內首次一箭多星發射),根據國內要求，計畫作了調整，上海地區停 止"風暴一號"的生產和研究,集中力量研製"長征三號"的第一，二級火箭。為了與北京地區研製的第三級相容，該一，二級是在 “長征二號”基礎上改進的。 “風暴一號”火箭共進行了六次發射，四次獲得成功，將六顆衛星送入預定軌道。
風暴一號
風暴一號火箭發射
1981年9月20日,我國首次用一枚運載火箭發射了三顆衛星。這次發射成為我國繼1980年向太平洋預定海域發射遠程飛彈之後的又一項科學技術成就,因此在國際上引起強烈反響。美聯社猜測說“(中國)多衛星的發射可能意味著能發射多彈頭飛彈”,路透社則對我國沒有發表詳細情況感到失望,美國和法國等國家的駐華大使館甚至把電話打到七機部(當時研製火箭和衛星的部門),要求了解衛星的詳細情況。 這次一箭三星的發射是由風暴一號火箭完成的。 像長征二號火箭一樣,風暴一號也是我國於二十世紀六、七十年代以遠程飛彈為原形研製的一種衛星運載工具。所不同的是,風暴一號是迄今為止惟一沒有列入“長征”系列的火箭。 風暴一號火箭研製任務開始於1969年。承擔研製任務的單位以前是地空飛彈研製基地,從未研製過運載火箭,因此各方面都不具備研製條件。不僅設計人員不配套,技術力量不成熟,而且試驗設備嚴重缺乏,總裝廠房、靜力試驗室、發動機液流試驗台等都急需裝備。當時,如果全部依靠新建,不僅投資大、周期長,而且無法滿足進度要求。在這樣困難的條件下,全體研製人員憑著“有條件上,沒有條件創造條件也要上”的精神,因陋就簡,土法上馬,對現有廠房、設備進行改造和擴建。因廠房高度不夠,安裝釺焊爐遇到困難,技術人員和工人們發揮自己的聰明才智,硬是在短短的幾天內靠幾個千斤頂將房頂升高了近兩米,基本滿足了釺焊爐的安裝要求。用於鉚接生產的廠房面積不足,無法安置7個裝配型架,工裝設計人員就開動腦筋,因地制宜地設計出一種能自由升降的型架,結果僅安裝了3個這種型架就滿足了生產要求。 針對技術力量不足的問題,研製單位在當地組織了330多個單位進行大協作。焊接高強度鋁銅合金材料的推進劑貯箱,需要複雜的工藝裝備和自動化焊接設備,在不具備這些條件的情況下,研製單位抽調了當地有名的焊接專家和經驗豐富的技術工人集體攻關,在不長的時間就摸索出工藝規程,攻克了焊接難關。 正是依靠研製人員的這種集體智慧和艱苦奮鬥的精神,並在借鑑遠程飛彈研製成果的基礎上,風暴一號從方案設計到第一發試車火箭出廠只用了10個月時間。1972年4月,第一枚試驗型風暴一號火箭出廠。8月6日,國防科委和試驗隊負責人向國務院總理周恩來匯報了發射準備情況。周恩來指示要嚴把質量關,把工作做細,努力做到萬無一失,並批准了火箭發射。1972年8月10日,風暴一號火箭進行了首次發射,獲得基本成功。
風暴系列火箭總裝廠房
風暴系列火箭總裝廠房在發射基本成功的基礎上,風暴一號開始發射技術試驗衛星。可是,由於當時片面追求進度,對質量控制不嚴,一些技術問題未能得到根本解決,致使風暴一號在1973年9月18日和1974年7月12日連續兩次發射失敗。
面對失敗,研製人員吸取教訓,總結經驗,加強了對火箭可靠性的全面控制,對發動機存在的技術問題採取了有效措施。經過改進的風暴一號火箭於1975年夏天運抵酒泉衛星發射場,國防科委副主任錢學森親臨現場指導發射。1975年7月26日晚,風暴一號終於又一次發射成功,把中國第一顆質量超過1噸的衛星送入預定軌道。接著,風暴一號又分別於1975年12月16日和1976年8月30日,成功地發射了兩顆技術試驗衛星。
1978年,我國決定用風暴一號火箭一次發射三顆實踐二號 衛星。為此,研製人員重新組織了一、二級火箭的全箭振動試驗,準確掌握了火箭的結構動力學特性;通過進一步挖掘潛力,提高了火箭的運載能力,並且採取各種措施,解決了多星分離的技術問題。但是,由於當時特定的環境,重視進度,輕視質量的問題仍然存在,結果1979年7月28日首次進行的一箭三星發射因二級遊動發動機故障出現失敗。對此,研製單位進行了全面質量整頓,嚴格了工藝管理和質量管理,認真改進了發動機設計,並反覆進行了發動機地面試驗,為成功鋪平了道路。 1981年9月20日,風暴一號再次進行的一箭三星發射獲得成功,將實踐二號、實踐二號甲和實踐二號乙三顆空間物理探測衛星送入預定軌道,使我國成為世界上少數幾個掌握一箭多星技術的國家。風暴一號的研製,鍛鍊和培養了一支新的運載火箭研製隊伍,建立起運載火箭研製、試驗、生產相關的設施和設備,為後來研製長征三號一、二級和長征二號丁、長征四號等運載火箭奠定了基礎。
風暴系列火箭準備發射
風暴系列火箭準備發射系列設備
命名原因
風暴一號火箭任務的由來是這樣的：1969年8月14日，國務院總理周恩來在接見國防工業軍管小組、國務院國防工業辦公室、解放軍國防科學技術委員會、七機部和上海市有關負責人時，代表黨中央作了重要指示：上海不僅可以搞飛彈，也可以搞火箭和衛星，還可以搞洲際飛彈。根據周總理的這一指示精神，同年10月31日，中共中央、國務院、中央軍委向上海下達了“701工程”任務，任務中主要包括由上海抓總研製火箭和衛星。火箭取名為風暴一號，衛星取名為長空一號。 至於火箭為什麼要取名風暴一號這么一個現在看起來很怪的名稱？原來這一名稱也是有來由的。1966年下半年文化大革命在全國各地如火如荼地開始，上海市也同全國一樣開始亂了起來。當時上海有個十分有名的造反派組織，叫造反隊，造反司令就是那個大名鼎鼎，後來飛黃騰達官位升至黨中央副主席的王洪文。1967年1月，上海造反派在江青、張春橋等授意下，發動了一場叫“一月風暴”的紅色革命運動，開展了前所未有的奪權鬥爭。他們將上海市委、市政府的所有當權派都當走資派打倒在地，掛上牌子批鬥遊街，然後再關進牛棚。造反派奪取了政權後，將上海市政權機構的名稱改名為上海市人民公社。這一名稱的出處估計來源於巴黎公社。後來由於黨中央和毛主席的干預，全國各地奪權後的政府機構一律更名為革命委員會。正因為上海有了這赫赫有名的“一月風暴”，在特定的歷史背景下，上海在文革期間承擔的風暴一號火箭，其名稱便是從“一月風暴”中演變而出的。
設備成績
風暴一號的原型是七機部一院正在研製的遠程地地飛彈，改型後為二級火箭。當時定名為701工程，其含義是1970年的第1號任務，上級要求一定要在1970年完成初樣。任務明確後，上海立即抽調一批骨幹去七機部學習，調集圖紙資料，隨後七機部還支援了上海一些技術人員。
應該說，上海當時搞火箭和衛星的條件並不怎么具備，
有些硬是靠自力更生、艱苦奮鬥、白手起家乾出來的。但上海不愧為基礎比較厚實的老工業基地，也擁有一大批科技人員，以及技術熟練的技術工人和技術幹部，他們為攻克風暴一號的技術關鍵作出了重大貢獻。如火箭上的一種叫AK-8材料的焊接攻關，就充分體現了相互支援、相互協作的精神。該材料焊接性能差、焊接係數低（僅0．5），對焊接應力很敏感（易產生裂紋）。但因其強度高，可以提高運載火箭的性能。但焊接這一關的突破成了這種材料能否選用的決定因素。據了解，當時進行技術攻關主要把目光放在焊條上，搞得上海焊條廠日夜為新江機器廠試製各種配方的焊條不下幾十種，但收效甚微。AK-8焊接關成了風暴一號研製過程中的攔路虎。為此市領導決定，調集上海有名的焊接大王、全國勞動模範唐應斌和龔春南等5人，對AK-8焊接進行攻關。他們僅用了一個月左右的時間就取得了明顯效果，經他們焊接過的這種材料，打壓試驗基本通過。原來他們沒有把眼光盯在焊條上，而是把攻關方向和精力集中在如何減小焊接變形和內應力上，抓住了AK-8焊接關鍵的本質和主要矛盾。他們用AK-8剪下下來的線材當焊條，一舉突破了這一焊接關，創造了特種材料焊接領域內的一個奇蹟。
風暴一號準備發射
風暴一號準備發射由於計算機技術在當時還不十分普及，熟悉的人不多。而風暴一號的計算工作和軟體工作量很大。所以一開始就從華東計算機研究所抽調了四五位技術骨幹充實總體，大大提高和促進了風暴一號的軟體編制和計算工作。但最後還剩下一項彈道的程式設計問題，由市701辦公室向上海計算中心求援，才解決問題，從此彈道計算軟體全部配套。
那時工程進展的速度簡直可以用“大躍進”來形容。上海在短時間內就形成了大型運載火箭的設計、生產和試驗力量。從設計、生產準備和試製，到第一台發動機試車，僅用了4個月時間；隨後又進行了發動機四機並聯試車、箭體結構靜力試驗和增壓輸送系統試驗等一系列大型試驗，到整發熱試車火箭總裝出廠，僅用了11個月。如此速度，堪稱奇蹟！
1972年8月10日，風暴一號火箭進行了首次發射，並獲得了基本成功，驗證了火箭總體設計方案的基本正確，各系統工作協調，為正式發射衛星打下了紮實的基礎。但是，由於當時處在“文革”中，左的一套十分流行，好大喜功。只管工程快馬加鞭求進度，而不求在技術上吃透，在質量上嚴格把關。這就導致了科學試驗不尊重客觀規律，不切實際，必定要遇到挫折。期間，1973年9月和1974年7月進行過兩次飛行試驗，均未成功。究其原因就是因為對質量控制不嚴，特別是對進行充分的地面試驗不夠重視，出了故障找客觀原因和外部原因多，聽不得不同意見。技術吃不透，原因找不準，故障不能準確定位，採取的措施針對性不強。所以在1975年連續兩次成功後，又產生了驕傲和輕敵情緒，導致1976 年失敗。
榮譽
第一個“第一”：創造了中國發射質量最重的衛星！
為發射重型衛星並確保準確入軌，火箭總體和分系統設計單位從三個方面對火箭做了重要技術改進：一是為了提高運載能力，大幅度減輕火箭結構質量。為此對安全餘量較大的貯箱厚度進行了減薄，同時還簡化了系統，減輕了電纜網，部分設備進行了小型化處理；為了控制推進劑的剩餘量，一級火箭採用耗盡關機方案，使推進劑得到有效利用；二級火箭飛行程式採用主發動機關機後以遊動發動機進行小推力滑行方案；制導系統採用兩套關機方程。這些改進措施使火箭的運載能力一下提高了50%。二是確保入軌精度。經過對幾百條彈道的分析研究，把制導方案改進為速度導引與高度導引結合的混合導引方案。三是改進測控系統，確保衛星入軌段測量的可靠性。除此之外，還針對試驗火箭研製、試驗中暴露的問題採取了改進措施，加強了質量控制。
重型衛星發射成功後，新華社為此發布了套紅新聞公報。中共中央、國務院和中央軍委向從事研製和發射衛星的全體人員表示熱烈祝賀。國外媒體也給予了很高
的評價。重型衛星上天標誌著我國航天事業的發展跨入了一個新階段，意義重大。
風暴一號
風暴一號第二個“第一”：創造了中國“一箭多星”的記錄！
為了保證用1枚火箭發射成功3顆衛星，航天人首先通過重新組織全箭振動試驗，比較準確地掌握了多星狀態下的結構動力學特性；合理設計衛星結構和安排三顆衛星的位置，改進穩定系統使它具有更大的靈活性和寬裕度，解決了多星引出的火箭結構動力學問題。第二是通過精心安排衛星的分離程式，增加反推火箭的數量、調整反推火箭的位置，巧妙安排了實踐二號乙衛星的位置和分離方向，確保衛星分離時不發生碰撞，不被燃氣污染，可靠地進入各自的軌道。第三是通過嚴格控制慣性器件引起的誤差和改進制導方法，提高了入軌精度。此外，又通過挖潛進一步提高了火箭的運載能力，儘量提高衛星的軌道高度，以延長使用壽命。
但一箭三星發射出師不利。1979年7月28日清晨，風暴一號火箭托舉著實踐二號、實踐二號甲、實踐二號乙3顆空間物理探測衛星從酒泉衛星發射基地起飛。火箭一級、二級主機工作正常，但在滑行段飛行中遊動發動機推力下降，直至起飛後297秒自行關機。火箭終因飛行姿態失穩在空中自毀。
經查，這次發射失利問題主要出在遊動發動機渦輪泵上，為此渦輪泵組的設計人員僅用44天就完成了設計改進。改進後的渦輪泵採用了機械式、浮動式、氣隔式三位一體的組合密封形式；渦輪轉子改用高強度材料、加粗軸徑、泵誘導輪裝在同根軸上；三段渦輪殼體從焊接改為整體加工結構；改用高級軸承。發動機總裝組設計人員還把原來“坐”在主機推力室頭部的渦輪泵“搬”到機架的懸臂樑上，構成獨立的安裝體系，增加了導管的柔性，並且採用兩個支座、一端固定一端滑移的安裝方式。這些變動使渦輪泵脫離了振源，變形可以得到補償，並改善了渦輪泵的工作條件。
經過大量單項試驗、3次渦輪泵聯動試驗，證明改進方案可行，接著進行1次500秒遊動發動機熱試車，一切正常。經過慎重研究，他們決定進行一次游機與主機組合的二級發動機熱試車。聯合試車於1981年1月25日下午1時46分點火，主機200.1秒正常關機後遊動發動機繼續工作直至3600秒正常關機，試驗取得圓滿成功。
1981年9月20日5時28分，火箭點火起飛，經過7分20秒，3顆衛星按照設定的程式逐一與火箭分離，進入各自預定的軌道。一箭三星發射終於獲得了成功。
一箭三星是風暴一號的第11次發射，也是它最後的輝煌。以後，國家對火箭的研製發射任務作了調整，上海不再研製風暴一號，其成熟的技術融入和延續到了上海後來研製的長征系列火箭中。
發射全記錄
風暴一號 1973.9.18 酒泉 科學實驗衛星近地 失敗
風暴一號 1974.7.12 酒泉 科學實驗衛星近地 失敗
風暴一號 1975.7.26 酒泉 長空一號科學實驗衛星 近地 成功
風暴一號 1975.12.16 酒泉 長空一號科學實驗衛星 近地 成功
