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王诤接过黄纬禄的话说:“你的意思是说:这根又细又长的竹竿在飞行过程中,由于摇晃的太厉害,所以就无法控制了。像林妹妹一样瘦弱的腰肢,便被晃断了?”
钱学森说道:“是的,可以这么理解。”
最后,大家的意见逐渐地达成了一致。
7月底,经过反复的研究、推理、论证,大家终于找到了试验失败的原因:
第一,在总体方案设计时,没有将整个弹体作为一个弹性体来考虑,结果导弹飞行时,导致惯性器感受失误,致使飞行稳定系统失常,飞行姿态角发散。也就是在飞行中,弹体做弹性振动干扰了控制系统,导致导弹飞行失控。
第二,对发动机的推力加大后,对发动机壳体的耐压强度没有进行相应的科学考虑,以至于发动机壳体的耐压强度不够,导致局部破裂引起爆炸。
第三,在当初总体方案设计时,相关人员没有进行充分的可靠性论证,总认为中近程导弹是在近程导弹基础上挖潜、改进,没有采用什么新的技术,因而对导弹整体结构和动力学特性没有进行认真研究,忽略了弹体在飞行中是个弹性体,弹性变形会对控制系统的稳定性产生影响这一事实。
第四,没有进行充分的地面试验,也是导致这次失败的一个重要原因。如果地面试验充分的话,许多问题在试验中就会暴露出来,就可以避免出现方案性错误。
由于没有进行全弹的横向振动试验,就不可能了解导弹的振动特征是什么样子,也提不出弹体弹性振型的数字模型,其结果,必然是姿态控制系统的设计方案有很大的盲目性。
第五,在盲目地将发动机推力提高21%后,设计人员既没有进行充分的可靠性论证,也没有在地面试验中实地考核发动机性能。
要知道,导弹是由一个个分支系统组成的复杂系统,其中任何一个系统的失效都可导致整个系统的失效。
而各个分系统之间的工作如何才能匹配与协调,完全靠理论上的分析与计算是不够的,还必需有大量的试验数据作为依据。
五院的科研人员最初作总体设计时,在这一点上的认识也是很不够的。
第六,我国自主设计的这颗中近程导弹没有按照科学的研制程序进行。
比如:各分系统在没有充分的预先研究成果的情况下,总体与分系统的方案设计几乎是齐头并进的。
再比如:全弹总装与分系统试验也是差不多同时开始的;姿态控制系统还没有做完各种干扰条件下的仿真试验,就交付总装;发动机还没有证明能可靠工作和可以验收,就装到弹上,甚至在全弹总装完了,还在等待发动机的试车结果。
这样的工作安排和组织管理完全违背了导弹的研制程序和研制工作的客观规律,不出现发射试验失败的情况,那才是一件怪事。
因此,针对以上的教训,谢光选他们深深感到:自己急需学习一些系统的知识,比如可靠性问题、飞行试验学问题、概率论、统计学、统计动力学、可靠性数学、系统工程可靠性与风险论、系统工程研制程序与方法论等等。
症结找到了,那么,该怎样解决呢?谢光选便和总体设计部主任屠守锷、总体设计部另一位主管技术的副主任徐兰如一起,投入了第二次集智攻关。
这一次,他们先把导弹看成一个变剖面,再把中间分成若干个剖面,来计算每个分段的震频。随后,由计算室的梅相岩、韦德森、戴诗正、林开彬等人将计算方程式画成计算表格,再由顾循珍等计算员用手摇式齿轮计算器计算。
与此同时,北京丰台南苑的二分院里,研究组组长华鹰正忙着带领大家画新方案的设计图纸。
几个小伙子走过来,吵吵嚷嚷地对他说:“华鹰你看,我们有了新思路!”
图纸摊在桌上,华鹰看了看,说道:“这个路子早就被钱院长给否了!此路不通!”
年轻人都叹息地说:“完了!力气又白费了!”一个说:“看来,我们这些小人物,干不了大事呀!再熬多久也是白干。算了不干了!”
刚巧,钱学森走进来,听到了这句话,他对这几个年轻人说:“小伙子们!你们这样的态度可不对呢!再失败,再试验,科学之路本来就是这样的嘛!当年,我在美国,为一个实验写论文,成稿虽然只有几页纸,可是,我写的底稿,却装满了一柜子。那个实验到底失败了多少次,连我自己也记不清了!”
他又说:“最近,我听到不少议论,无非是不甘心当无名英雄,不甘心当小人物。我们往往只看到那些大人物的作用。”
“实际上,在日常生活中,小人物比大人物更不可缺少呢。虽然说不想当元帅的士兵不是好士兵,但是,每一个士兵想当元帅,那支军队怎么打仗呀!”
这就是大家平时默默攻关时,发生的小插曲。
不久,华鹰和他的小组就给所长梁守?报告了一个喜讯。华鹰兴奋地说:“今天夜里,我们攻关小组计算出来了!前面已经说了,现在的问题是,林妹妹变得又细又长后,飞行中所产生的弹性振动对它的身体内部的控制系统,产生了很大的影响。”
“现在,我们换一个角度考虑问题:如果我们进一步增加火箭发动机的推力,会是一种什么情况呢?众所周知,发动机的推力越大,导弹的动态惯性就越大;而动态惯性越大,弹体的弹性振幅就越小嘛。而且,最佳推力数据我们都计算出来了。”
“所以,我代表我们组的7个人,强烈要求采取增加发动机推力的方案,来解决弹性振动的问题。”
他还说:“如果这样,我们就必须找到一种高比冲的推进剂,也就是一种特殊的燃料,才能使大推力的发动机把导弹推上天!”
就这样,大家历时3个月,终于得出1、2、3阶导弹弹体弹性振动数据和最佳推力值。
钱学森听到汇报后,对此十分赞赏,并给予谢光选、华鹰他们充分地肯定和鼓励。
随后,这些数据被送到在二分院的控制系统研究所梁思礼那里。梁思礼他们在新建的控制系统模拟试验室反复进行模拟试验,终于找到了各项数据的最佳数值。
为了满足地面试验的需要,也包括提供确切的弹性振动数据,一分院提出抢建研究试验设施,包括全弹系留试车台、全弹振动试验塔。
为此,8月初的一天,在北京南苑专家楼的小礼堂内,钱学森专门主持召开了一次技术方案动员,参加会议的有张爱萍、刘亚楼以及国防五院专家们。
会上,钱学森说:“B型导弹的技术方案讨论会开了有一个月,大家都觉得收获很大。”
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