http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2011-07-25
文/叶永烈
2011年7月21日北京时间下午5时56分,美国航天飞机“阿特兰蒂斯”号从太空返航,在肯尼迪航天中心安全着陆,为美国30年的航天飞机时代画上了一个句号。这是美国航天事业一个时代的终结。由于航天飞机事故频发,所以美国决定永远停用航天飞机,并把最近这30年称为“航天飞机的弯路”。
这使我记起,中国在1986年的一场激烈争论,中国航天究竟是走航天飞机之路,还是飞船之路。当时已经退居二线的钱学森,在航天科学界处于一言九鼎的地位。他明确表态:中国不走航天飞机之路!今日美国航天飞机时代的结束,证明钱学森在关键时刻的远见卓识。
从1964年开始,美国着手研制新一代“天地往返运输系统”,即航天飞机,“哥伦比亚”号航天飞机于1981年4月首飞成功。
苏联从1967年开始研制航天飞机,“暴风雪”号航天飞机于1988年11月首飞成功。
美国总共制造了6架航天飞机,飞入太空的航天飞机有5架,即“哥伦比亚”号、“挑战者”号、“发现”号、“阿特兰蒂斯”号及“奋进”号。苏联先后试制了五架航天飞机,但是飞入太空的航天飞机只有一架,即“暴风雪”号,而且只飞了一个架次。
在1986年那个岁月,正是世界航天飞机的黄金时代,给了中国专家们以深刻的影响。美国在实现载人登月之后,放弃了飞船的研发,而着重发展航天飞机。日本提出了要研制“希望号”航天飞机,欧洲也着手研制航天飞机……在世界上的航天飞机热潮的推动下,主张中国的“天地往返运输系统”走航天飞机之路的呼声甚高。
力主航天飞机者不无道理:从飞船到航天飞机,是一种技术上的进步。飞船是一次性的运载工具,而航天飞机具有可以重复发射、运载量大等宇宙飞船不可比的优越性。当时,虽然有航天专家王希季院士主张中国应当首先发展宇宙飞船,但是这种声音相当微弱,几乎一边倒的意见是中国应当走航天飞机之路。王希季曾回忆说:“当时,美国航天飞机取得了巨大的轰动,所以国内主导意见是上航天飞机。宇宙飞船开始根本排不上号。”
专家组在1987年4月发布了《关于大型运载火箭及天地往返运输系统的概念研究和可行性论证》的招标通知。在不到两个月的时间里,各竞标单位提出了11种技术方案。“863—204”专家组筛选出6种方案,要求他们在1988年6月底前,完成技术可行性论证报告,以便进行评审。
在这6种方案之中,5种方案是航天飞机,足见当时航天飞机之热。这5种航天飞机方案是:
航空航天部一院一部提出的天骄一号小型航天飞机方案;
航空航天部上海航天局805所与航空部604所共同提出的“长城一号”航天飞机方案;
航空航天部北京11所提出的“V-2”两级火箭飞机的方案;
航空航空部601所提出的“H-2”空天飞机方案;
航空航空部611所提出仿制法国正在研究的赫尔墨斯小型航天飞机。
惟一主张试制宇宙飞船的是航空航天部第五研究院508所。航空航天部第五研究院,即现在的中国空间技术研究院的前身。
1988年7月20日至31日,上百位航天专家齐聚哈尔滨,对五种航天飞机方案进行综合、比较。
1989年8月,航空航天部火箭技术研究院高技术论证组致函国家航天领导小组办公室,认为“航天飞机方案”大大优于“飞船方案”,指出:
载人飞船作为天地往返运输手段已经处于衰退阶段,航天飞机可重复使用,代表了国际航天发展潮流,中国的载人航天应当有一个高起点。搞飞船做一个扔一个,不但不能争光,还会给国家抹黑。
国家航天领导小组办公室在向中央报告时,把报告复印了一份,送呈钱学森,征求意见。
本来,已经退居二线的钱学森,不便发表意见。这时,既然征求他的意见,他也就拿起笔,在那份报告上写了一行至关重要的字:
应将飞船案也报中央。
这短短九个字,在航天飞机的主张占压倒优势的情况下,清楚地表达了钱学森的意见。钱学森所说的“飞船案”,也就是航天部第五研究院508所提出的载人飞船方案。
在中国,不论是对于宇宙飞船还是航天飞机,最了解的人莫过于钱学森。
早在1966年3月底,在钱学森的主持下,国防科委召开了会议,制订了中国载人航天以及研制宇宙飞船的发展规划。根据这一规划,后来着手研制中国的“曙光号”飞船。只是由于“文革”的干扰,才使“曙光号”飞船流产。
对于航天飞机,钱学森更是早在1949年12月,就在纽约召开的美国火箭学会的会议上,提出实现洲际高速客机的蓝图。钱学森说,将来可以设计出一种“火箭客机”, 它的形状像一只削尖的铅笔,自纽约垂直起飞后,到达洛杉矶的飞行时间将不到1小时。钱学森所提出的这种把火箭与飞机结合起来的“火箭客机”,也就是后来的航天飞机。
正因为这样,2008年1月6日美国《航空》周刊亚太区主管Bradley Perrett在该刊发表的《钱学森为中国太空事业奠基》一文指出:
1949年,钱阐释了他关于太空飞机的想法——一个有翅膀的火箭——被确认为是20世纪50年代晚期的戴那·索尔项目——太空飞梭之祖——的灵感来源。
所谓的“太空飞梭”,也就是航天飞机。其实,就连航天飞机这一中译名,也是钱学森最早确定的。钱学森依照“航海”、“航空”,延伸出“航天”、“航宇”的新概念、新名词。“航天员”、“载人航天”、“航天飞机”以至“航天部”、“航天局”,都是根据钱学森提出的“航天”一词衍生出来的。
1979年我导演的影片《载人航天》结尾处,一架中国航天飞机喷射着耀眼的火焰,飞向太空深处。这架中国航天飞机当时是我们用模型做成的,在特技摄影棚里拍摄完成。钱学森在审片时看到这个镜头,会心地笑了。
对于飞船和航天飞机都最为了解的钱学森,当然深知航天飞机的可以重复发射、运载量大等优点,但是钱学森从中国的国情出发,以为中国当时连大飞机都不会制造,而航天飞机是由200多万零件组成的高度复杂的航天器,非中国当时的科学技术条件所能企及,更何况研制航天飞机需要巨额资金。
钱学森以为,中国还是一个发展中国家,中国的载人航天应走飞船之路。飞船是一种经济、技术难度都不很大的运输器,而且中国已经熟练掌握返回式卫星的回收技术,可用于飞船的回收,所以研制飞船符合中国的国情。
钱学森指出:“假设要人上天,第一步可以是这样。如果说要搞载人,那么用简单办法走一段路,保持发言权,是可以的。”也就是说,他主张“用简单办法”,即飞船方案。钱学森的主张,可以用八个字来概括:“量力而行,因己制宜。”
受航空航天部的委托,庄逢甘、孙家栋主持召开“航天飞机与飞船的比较论证会”,以求决定在航天飞机与宇宙飞船两者之中择一而行。
在这次比较论证会上,航空航天部北京空间机电研究所高技术论证组组长李颐黎作为载人飞船方案的代言人,作了重要发言。
李颐黎是钱学森的第一代弟子,1935年出生,1958年毕业于北京大学数学力学系,此后在钱学森教授指导下,长期从事火箭、卫星和载人飞船系统的设计与研究。
李颐黎指出航天飞机之路不适合于中国国情:
欧洲发展小型航天飞机凭借的是航空技术优势,而我国航空技术不具有优势。欧洲小型航天飞机这条路尚未走完,技术风险大、投资风险大、研制周期长的弊病就已暴露出来了。
美国有钱,他们有4架航天飞机,每架回来后光检修就要半年时间,美国的航天飞机飞行一次就得4亿5亿美元。
俄罗斯也有3架航天飞机,其中一架飞过一次,另一架正准备飞,还有一架是做试验用的。因为没钱,现在也飞不起了。
欧空局研制的“赫尔墨斯号”小型航天飞机也是方案一变再变,进度一拖再拖,经费一加再加,盟国都不想干了,最后只好下马。
基于上述原因,我认为,从国情出发,绝不能搞航天飞机!
经过仔细的比较和论证,这次“航天飞机与飞船的比较论证会”上,专家们逐渐取得共识,中国的载人航天从载人飞船起步。
1990年5月,“863—204”专家委员会最终确定了“投资较小,风险也小,把握较大”的飞船方案。
1992年1月8日,中央专门委员会召开第五次会议,专门研究发展我国载人航天问题。会议决定:
从政治、经济、科技、军事等诸多方面考虑,立即发展我国载人航天是必要的。我国发展载人航天,要从载人飞船起步。
中央专门委员会的决定,为航天飞机与飞船之争画上了句号。
1992年9月21日,中共中央政治局十三届常委会第195次会议讨论同意了中央专委《关于开展我国载人飞船工程研制的请示》,正式批准实施我国载人航天工程。如同钱学森所言,这是“国家最高决策”。从此中国的载人航天走飞船之路,成为“国家最高决策”。
从1992年底开始,中国的载人飞船工程投入正式研制。这是国家级的科学工程,与“神威”高性能计算机、“神光”高能激光等并列,以“神”字开头,命名为“神舟”载人飞船工程。
钱学森在中国航天的关键性时刻,起了不可替代的作用。倘若当时中国跟着美国后面跑,也造航天飞机,也许今日中国的航天员还没有踏进太空。
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