從“三垂一遠(yuǎn)”發(fā)射系統(tǒng)認(rèn)識(shí)“箭”無虛發(fā)的徐克俊將軍

矢不虛發(fā)、弦無虛發(fā)、彈無虛發(fā)、百步穿楊、百不失一、百發(fā)百中……

作為中國人，對(duì)以上成語肯定都不陌生。人類自從有了狩獵工具和戰(zhàn)爭的武器，不論是石鏃、銅鏃、強(qiáng)弩還是槍炮，命中目標(biāo)都是技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵。新中國建立以來，我們從零起步靠獨(dú)立自主、自力更生的創(chuàng)新精神，完成了“兩彈一星”、“載人航天”等諸多讓世人矚目的科技創(chuàng)新工程?！?021中國的航天》白皮書介紹自2016年以來，我國在航天領(lǐng)域的重大工程和科學(xué)應(yīng)用等方面取得的豐碩成果，2016年至2021年12月，共實(shí)施207次發(fā)射，長征火箭發(fā)射成功率96.7%。那么中國的航天有什么特殊創(chuàng)新技術(shù)才有如此高的發(fā)射成功率呢？

1960年代末，被譽(yù)為俄羅斯“民族英雄”的蘇聯(lián)航天發(fā)射場專家巴爾明指出：一個(gè)國家如果沒有先進(jìn)的航天發(fā)射場，就不可能發(fā)展航天!而航天發(fā)射場是導(dǎo)彈航天器研制過程中最為重要的環(huán)節(jié)之一，是進(jìn)行各種導(dǎo)彈、火箭、衛(wèi)星、飛船等發(fā)射試驗(yàn)的基礎(chǔ)設(shè)施。幾十年來，從中國第一顆國產(chǎn)導(dǎo)彈的升空，到成功實(shí)現(xiàn)“兩彈結(jié)合”試驗(yàn)；從第一顆“東方紅”衛(wèi)星發(fā)射，到第一艘“神舟”飛船問鼎蒼穹，中國航天寫下了中華民族振興史上最輝煌的篇章，奠定了共和國20世紀(jì)舉足輕重的國際地位，也使得中國在世界高科技領(lǐng)域占有了一席之地!

轟轟烈烈的中國航天，向世人展示了“科技強(qiáng)國”的輝煌之路，也讓中華民族從此挺直了腰桿，驕傲地屹立于世界民族之林!讓所有中國人都知道了中華民族手中已經(jīng)掌握了導(dǎo)彈、火箭、衛(wèi)星和飛船，為人類貢獻(xiàn)出了一大批功勛卓著的航天產(chǎn)品設(shè)計(jì)專家、航天產(chǎn)品應(yīng)用專家。然而，在這個(gè)位于高科技前沿的航天專家隊(duì)伍里面，有一個(gè)至關(guān)重要的分隊(duì)---導(dǎo)彈航天發(fā)射試驗(yàn)技術(shù)專家，卻鮮為人知! 今天，我們共同走近一位享譽(yù)“箭”無虛發(fā)的徐克俊將軍和他擔(dān)任總指揮的“三垂一遠(yuǎn)”發(fā)射系統(tǒng)。

時(shí)間回到2004年3月底，2003年度國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在北京隆重召開。我?guī)е吨袊萍吉?jiǎng)勵(lì)》雜志采訪報(bào)道組與所有獲獎(jiǎng)代表和工作人員一起入住北京友誼賓館住會(huì)采訪獲獎(jiǎng)科學(xué)家，解放軍總裝備部的“中國載人航天工程”獲得當(dāng)年科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)，王永志等25位科技工作者代表載人航工程全體人員參加了頒獎(jiǎng)大會(huì)，我們采訪了載人航天工程首任總設(shè)計(jì)師王永志院士、飛船總設(shè)計(jì)師戚發(fā)軔院士等大部分獲獎(jiǎng)人員，其中就有中國載人航天發(fā)射場總指揮徐克俊將軍。

（2004年3月，在北京友誼賓館采訪拍攝徐克俊將軍并在《中國科技獎(jiǎng)勵(lì)》雜志發(fā)表，攝影：余武?。?/p>

在獲獎(jiǎng)代表駐地，賓館客房雖然顯得狹小，但是采訪隨著徐將軍的娓娓道來、令人振奮的載人航天發(fā)射的故事，我們仿佛已置身于遼闊沙漠中的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人航天工程的發(fā)射現(xiàn)場。

“航天是高科技的皇冠，載人航天就是這皇冠上的明珠?！必?fù)責(zé) “神舟五號(hào)”飛船發(fā)射的徐克俊將軍對(duì)中國發(fā)展載人航天的意義有著自己獨(dú)到的見解，認(rèn)為載人航天是“現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的最高標(biāo)志之一”。他介紹，我國的載人航天起步于上個(gè)世紀(jì)的九十年代初，當(dāng)時(shí)國家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力遠(yuǎn)非現(xiàn)在可比。在科研資金嚴(yán)重短缺的情況下，廣大科研人員發(fā)揚(yáng)“兩彈一星精神”，走自己的路，艱苦奮斗，團(tuán)結(jié)拼搏，用一元人民幣辦出航天大國用一美元辦的事。

徐將軍無比自豪地告訴我們：“我們沒有沿用美國的模式搞登月、航天飛機(jī)，也不能像蘇聯(lián)那樣搞大的空間站，因?yàn)榧夹g(shù)、資金都不允許?！泵绹愫教祜w機(jī)本來是為了經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，可實(shí)際上它往返一次到再升空所付出的代價(jià)10倍于發(fā)射一次飛船，且危險(xiǎn)系數(shù)大。我國立足國情決定研發(fā)宇宙飛船，先解決好天地往返問題，為進(jìn)一步建空間站和深空探測打下牢固的基礎(chǔ)。然而，要完成載人航天，具體到發(fā)射場系統(tǒng)同樣面臨有效利用有限的資金和資源等諸多問題。飛船從哪個(gè)發(fā)射場發(fā)射？要不要新建發(fā)射場區(qū)？是采用傳統(tǒng)的上架模式，還是采用自主創(chuàng)新的 “三垂”模式？徐將軍講起關(guān)于發(fā)射場選址、發(fā)射方式選定等無數(shù)難忘的一幕幕，如數(shù)家珍、引人入勝。

載人航天發(fā)射場的場址選擇，要考慮地理位置、地形地貌、氣象條件、火箭航區(qū)測量、安全救生、火箭助推器及一級(jí)落點(diǎn)以及交通運(yùn)輸、通訊保障、社會(huì)依托等因素，同時(shí)還要考慮經(jīng)濟(jì)性（如移民征地）、環(huán)境保護(hù)、后續(xù)任務(wù)發(fā)展等，這個(gè)問題在概念論證階段已做了大量工作，取得了共識(shí)?？尚行哉撟C中再次進(jìn)行了論證比較，結(jié)論仍認(rèn)為選擇酒泉發(fā)射場作為載人航天發(fā)射場是適宜的。

到底建一個(gè)什么樣的發(fā)射場，成了發(fā)射場系統(tǒng)論證和設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。作為七大系統(tǒng)之一的“發(fā)射場系統(tǒng)”---中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，也迎來了極大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。作為載人航天發(fā)射場總體技術(shù)方案論證的主要參與者，徐克俊和同事們早就開始了對(duì)中國載人航天發(fā)射場建設(shè)的研究。中國載人航天工程的任何一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，首先必須考慮到中國的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、技術(shù)水平和基礎(chǔ)工業(yè)狀況！怎么樣才能達(dá)到兩者統(tǒng)一，既符合中國國情，又不失先進(jìn)？徐克俊和同事們一起，找來許多有關(guān)航天發(fā)射場的資料，結(jié)合多年來的發(fā)射經(jīng)驗(yàn)，看資料、畫圖紙，一邊研究，一邊琢磨。他們想，如果飛船、火箭能夠在技術(shù)區(qū)就進(jìn)行垂直總裝、垂直測試，測試完就是發(fā)射狀態(tài)，再直接把飛船、火箭組合體垂直轉(zhuǎn)運(yùn)到發(fā)射區(qū)，進(jìn)行簡單的測試就可以實(shí)施發(fā)射，快速便捷!另外，發(fā)射時(shí)實(shí)行遠(yuǎn)距離控制，就可以確保技術(shù)區(qū)人員和設(shè)備安全。

（酒泉發(fā)射場，網(wǎng)絡(luò)圖片）

但是，“三垂一遠(yuǎn)”不是隨隨便便就可以實(shí)現(xiàn)的!要進(jìn)行“垂直總裝、垂直測試”，必須要有足夠高的垂直總裝測試廠房。要實(shí)現(xiàn)“垂直整體轉(zhuǎn)運(yùn)”，必須要有足夠高的廠房大門，有足夠先進(jìn)的垂直轉(zhuǎn)運(yùn)車，這些都需要很大的投資才能實(shí)現(xiàn)！

其實(shí)“三垂一遠(yuǎn)”并不是中國的發(fā)明，俄羅斯有“水平整體模式”：水平狀態(tài)下整體總裝、整體測試、整體起豎；美國有“固定模式”，也有垂直整體轉(zhuǎn)運(yùn)模式，但耗資巨大，技術(shù)復(fù)雜，僅一臺(tái)垂直轉(zhuǎn)運(yùn)車就耗資2億多美元！

徐克俊與論證小組的同志們，以及航天部門、原國防科工委總體研究設(shè)計(jì)所等單位的專家一起研究，圍繞“三垂”模式，先從總裝測試工位入手，解決垂直總裝和垂直測試問題。美國“阿波羅”飛船發(fā)射場有四個(gè)總裝測試工位，我們有兩個(gè)就夠。高度也不必像他們建160多米，有90多米就夠用。另外，在戈壁灘上，垂直測試廠房不用搞鋼結(jié)構(gòu)，鋼筋水泥就可以滿足設(shè)計(jì)要求，而且穩(wěn)定性、密封性好。其次是垂直轉(zhuǎn)運(yùn)車，美國用龐大的履帶車，平穩(wěn)，減震好，能夠攜帶臍帶塔、前置設(shè)備和沉重的地面電源。我們可以用輕型鐵軌轉(zhuǎn)運(yùn)車，不帶前置設(shè)備，不搞懸掛，不搞減震裝置，電車驅(qū)動(dòng)，簡單實(shí)用，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)“垂直轉(zhuǎn)運(yùn)”。

絞盡腦汁，技術(shù)難度、經(jīng)費(fèi)都降下來了，解決關(guān)鍵技術(shù)的路徑也找到了，總體技術(shù)方案和論證報(bào)告交出來，還是沒有通過。不是技術(shù)不先進(jìn)，而是人們擔(dān)心技術(shù)進(jìn)步會(huì)耗資過大。發(fā)射場論證主管部門又召開交流會(huì)，徐克俊匯報(bào)了“載人航天發(fā)射場測試發(fā)射工藝流程設(shè)計(jì)方案”的報(bào)告，飛船系統(tǒng)、火箭系統(tǒng)此時(shí)也支持發(fā)射場總體技術(shù)方案。至此，中國載人航天發(fā)射場“三垂一遠(yuǎn)”的技術(shù)方案得到了各大系統(tǒng)的共識(shí)。

徐克俊認(rèn)為：中國是一個(gè)航天大國，在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，我們應(yīng)該具備世界一流的航天發(fā)射能力，應(yīng)該具備世界一流的航天發(fā)射場!為此他專門撰寫了一篇題為《中國未來航天發(fā)射場應(yīng)該具有的兩大技術(shù)進(jìn)步特點(diǎn)》的論文，發(fā)表在《載人航天》雜志上。錢學(xué)森在關(guān)注著中國載人航天發(fā)射場的建設(shè)。對(duì)載人航天情有獨(dú)鐘的錢學(xué)森看過這篇論文后深有感觸，親筆給原國防科工委機(jī)關(guān)寫了一封信說：“對(duì)于正在建設(shè)中的中國載人航天工程，徐克俊同志的文章就很有用……”

錢學(xué)森同志充分肯定了中國載人航天發(fā)射場總體技術(shù)方案，中國新建的載人航天發(fā)射場應(yīng)該具有中國特色的技術(shù)進(jìn)步。在中央的支持下，原國防科工委領(lǐng)導(dǎo)果斷做出了決策。

（文昌發(fā)射場 網(wǎng)絡(luò)圖片）

“三垂一遠(yuǎn)”實(shí)現(xiàn)了！中國載人航天發(fā)射場步入了世界先進(jìn)行列！

載人航天工程最大的特點(diǎn)就是高可靠性和高安全性。航天員的安全性要求是0.997,產(chǎn)品可靠性要求是0.97。對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)的航天發(fā)射來說，怎樣去保證這么高的安全系數(shù)，成了逃逸救生系統(tǒng)的一根硬骨頭。

點(diǎn)火是發(fā)射過程中最危險(xiǎn)的環(huán)節(jié)，因此“待發(fā)段”應(yīng)急救生難度高，技術(shù)復(fù)雜。1995年起，徐克俊牽頭擔(dān)負(fù)起發(fā)射場待發(fā)段應(yīng)急救生系統(tǒng)的論證和研制。這個(gè)項(xiàng)目直接關(guān)系到航天員的生命安全。“待發(fā)段”應(yīng)急救生最主要的就是總體技術(shù)，也就是如何識(shí)別危險(xiǎn)、如何決策、如何進(jìn)行指揮控制的依據(jù)，不同的時(shí)段需要采取不同的救生方法。因?yàn)樽詣?dòng)測試易受干擾等缺陷，無法準(zhǔn)確辨明故障現(xiàn)象，給待發(fā)段逃逸救生帶來了很大的難度。徐克俊憑借自己豐富的工作經(jīng)驗(yàn)和堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，最終探索出了“光學(xué)信息實(shí)時(shí)檢測法”，可以在幾十毫秒內(nèi)準(zhǔn)確、快速地檢測火箭傾倒信息，及時(shí)傳送到地面逃逸指揮控制臺(tái)進(jìn)行判斷。

同時(shí)，他對(duì)地面的計(jì)算機(jī)智能化決策技術(shù)也進(jìn)行了大量的研究和開發(fā)，能夠在2秒內(nèi)實(shí)時(shí)做出推理決策，對(duì)逃逸指揮控制臺(tái)進(jìn)行了周密的安全性、可靠性設(shè)計(jì)，滿足了總體技術(shù)要求，為航天員待發(fā)段逃逸救生提供了可靠的保證。中國自主研制開發(fā)的發(fā)射場逃逸救生系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、安全可靠性高，達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

年過花甲的徐克俊老先生面對(duì)記者百感交集，“我到發(fā)射中心工作有三十多年了，人一生也干不了幾件事”。他為自己能親歷共和國航天事業(yè)發(fā)展中的大事而慶幸，更為自己能夠參與中國載人航天的全過程——從開始的論證、設(shè)計(jì)，直到發(fā)射而自豪：“這樣的機(jī)會(huì)實(shí)在是千載難得！”

（2004年3月底在北京，徐克俊將軍接受《中國科技獎(jiǎng)勵(lì)》雜志采訪并與余武隆等合影留念）

如今，中國載人航天工程取得了舉世矚目的驕人成績，從酒泉發(fā)射場的“三垂一遠(yuǎn)”到文昌發(fā)射場的“新三垂一遠(yuǎn)”，從神舟一號(hào)到神舟十三號(hào)，中國神箭一次次發(fā)射成功，我國的載人航天事業(yè)從勝利走向不斷勝利！

作者：中國科普作家協(xié)會(huì)會(huì)員 余武隆

說明：本文部分資料來源于中國載人航天工程首任總設(shè)計(jì)師《搏擊天穹 王永志》和網(wǎng)絡(luò)報(bào)道

附一：徐克俊將軍背景資料

徐克俊， 男，1943年出生，武漢市武昌區(qū)喻家湖人，畢業(yè)于北京理工大學(xué)，高級(jí)工程師。曾參加我國洲際運(yùn)載火箭、人造衛(wèi)星和導(dǎo)彈的發(fā)射，參與組織指揮我國洲際運(yùn)載火箭、人造地球衛(wèi)星、導(dǎo)彈的研制、定型飛行和“神舟”號(hào)飛船發(fā)射等國家級(jí)試驗(yàn)100余次，獲部級(jí)科技成果獎(jiǎng)10項(xiàng)。作為中國載人航天發(fā)射場總設(shè)計(jì)師、中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心原副總工程師、神舟七號(hào)載人飛行任務(wù)質(zhì)量控制組顧問，他設(shè)計(jì)的“三垂一遠(yuǎn)”發(fā)射模式，讓長期以來處于從屬地位的發(fā)射系統(tǒng)，成為與飛船、火箭并列的系統(tǒng)。少將軍銜。

年輕時(shí)候的徐克俊就不那么浪漫，1967年9月，徐克俊從北京工業(yè)學(xué)院（現(xiàn)北京理工大學(xué)）畢業(yè)，1968年來到了地處巴丹吉林大漠深處的中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，那時(shí)初創(chuàng)不久的發(fā)射中心，舉目四望視線所及是茫茫無際的巴丹吉林沙漠，面對(duì)洪荒，他居然從來未曾彷徨和動(dòng)搖過。他慶幸自己來到了這個(gè)中國組建最早、任務(wù)最重、技術(shù)最先進(jìn)，承擔(dān)中國航天發(fā)射史上歷次重大試驗(yàn)首飛任務(wù)的航天基地，他被分配到第一試驗(yàn)部，從事導(dǎo)彈、衛(wèi)星的發(fā)射試驗(yàn)工作，從此便走向了轟轟烈烈的中國航天事業(yè)！

第一次走進(jìn)軍營，徐克俊穿上軍裝還帶著一股子學(xué)生氣，對(duì)什么都要較個(gè)牛勁。

去航天產(chǎn)品研究院和生產(chǎn)工廠跟蹤產(chǎn)品研制，產(chǎn)品進(jìn)場發(fā)射，都成了他學(xué)習(xí)的極好機(jī)會(huì)，虛心向設(shè)計(jì)專家學(xué)習(xí)，搜集資料。他對(duì)自己要求很嚴(yán)，別人弄個(gè)八分懂，他卻要舉一反三，把設(shè)備原理“玩透”。他對(duì)待什么都很仔細(xì)，就連人家打印過的一些試驗(yàn)數(shù)據(jù)資料，也不放過。

在別人眼里，那只是一些枯燥的數(shù)字。但在徐克俊眼里，那是理論與實(shí)踐結(jié)合的結(jié)晶！他一邊計(jì)算，一邊對(duì)照，花了整整一天的時(shí)間。后來發(fā)現(xiàn)一個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)與計(jì)算結(jié)果不符，就找產(chǎn)品設(shè)計(jì)專家問個(gè)究竟。他這一問不要緊，原來是一個(gè)參數(shù)換算時(shí)弄錯(cuò)了，大家都沒有發(fā)現(xiàn)那個(gè)隱藏在“數(shù)據(jù)海洋”里的設(shè)計(jì)誤差！

由于多年的辛勞，徐克俊的臉被大漠驕陽烤黑了，背也過早地駝了，不過，在為質(zhì)量發(fā)生爭執(zhí)的時(shí)候，他向前探出的上身很自然地就有了一種質(zhì)疑和挑戰(zhàn)的態(tài)勢，在事關(guān)航天發(fā)射安全的問題上他不管別人是否接受，決不通融，決不含含糊糊?！吧裰邸币惶?hào)至四號(hào)飛船發(fā)射期間，他擔(dān)任中國載人航天發(fā)射場系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師，兼任發(fā)射場質(zhì)量控制組組長。在產(chǎn)品質(zhì)量把關(guān)上，他是出了名的，技術(shù)問題上六親不認(rèn)，只爭一件事：工作正常！大到影響任務(wù)進(jìn)度，小到一個(gè)螺絲釘，只要是故障就咬住不放，必須解決！“神舟”一號(hào)任務(wù)期間，飛船因故障需要開大底。因?yàn)楣收蟽x器有備份，加之開飛船大底是一件非常冒險(xiǎn)的事，風(fēng)險(xiǎn)極大，許多人都持反對(duì)意見。但他仍然堅(jiān)持要開。最后還是冒著極大的風(fēng)險(xiǎn)開飛船大底解決了故障，保證了發(fā)射的成功。在經(jīng)歷的上百次航天發(fā)射中，他找出并參與排除了數(shù)十次重大故障隱患，解決了許許多多技術(shù)難題，為一次次試驗(yàn)的成功掃清了障礙，為中國航天發(fā)射試驗(yàn)做出了重大貢獻(xiàn)。作為中國載人航天工程發(fā)射場總設(shè)計(jì)師，發(fā)射場質(zhì)量控制組組長，他就是設(shè)在發(fā)射場的一道“質(zhì)量關(guān)卡”，什么問題都逃不過他的眼睛，真正“一夫當(dāng)關(guān)，萬夫莫開”，大家有口皆碑，許多研制試驗(yàn)的總設(shè)計(jì)師和老專家們不得不佩服。中國載人航天工程總設(shè)計(jì)師王永志院士提起徐克俊，總是豎起大拇指：查找故障，老徐行！

附二：名詞解釋“三垂一遠(yuǎn)”

“三垂一遠(yuǎn)”指的是垂直組裝、垂直測試、垂直轉(zhuǎn)運(yùn)、遠(yuǎn)距離發(fā)射，我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心執(zhí)行載人航天任務(wù)的長征2號(hào)F型火箭就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)上述測發(fā)模式。

文昌航天發(fā)射場由于特殊的氣候環(huán)境需要更短的射前準(zhǔn)備時(shí)間，因此在原有“三垂一遠(yuǎn)”基礎(chǔ)上又創(chuàng)新了在垂直轉(zhuǎn)運(yùn)過程中氣電液接口不斷開，從而省去了在發(fā)射塔架中的重新測試，進(jìn)一步縮短射前準(zhǔn)備時(shí)間至3天，所以文昌發(fā)射場的“三垂一遠(yuǎn)”也被稱為“新三垂一遠(yuǎn)”。