报国千古事 甘苦寸心知

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  我的家庭属于绍兴斗门俞家,也是声名显赫的书香门第。自明朝初年至今已有近六百年的历史,到我们这一辈仍有不少声名显赫的。如俞大维(台湾“国防部长”著名弹道专家)、俞大绂(中科院生物学学部委员)、俞大絪(北大著名教授)、俞大猷(国防科技专家),我们的下一代中俞启孝、俞启信等都是清华北大的名教授。再一代的俞敏声(著名专幂)、俞正声(全国政协主席),我之所以要讲一点这方面的事情,绝无自我吹嘘夸耀之意。而是要说明一点,历朝历代的名门望族子遗甚多,但流传几百年仍人才辈出、长盛不衰却屈指可数,深入了解研究这一现象,对我们的教育应该是有益的。
  我家在俞家这一大家族中属家道中落较早的。我出生于1921年1月22日,当时我父亲在辽宁盖县县政府任科长。我7岁在奉天(今沈阳)上学,东北沦陷后回长沙接着上小学、初中、湖南省立高级工业职业学校(中专),后考入武汉大学(抗战时在四川乐山)。1949年我从武大电机工程系毕业后,因成绩优秀被留校任教。1950年我进入了哈尔滨工业大学研究生班,1953年毕业后任电工教研室主任,1956年任电机系副主任,1961年任教务处副处长等职。在这期间我主持编写了全国工科院校普遍使用的《电工基础》教材上中下三册。那时的莘莘学子学习非常刻苦、人才也很多,中央政治局原常委李长春、总政治部原主任李继耐上将等都是我的学生。
  1962年4月,中组部一纸调令让我来到二机部九局开始搞核武器。同来的有一百多人,你曾经采访过的中物院三所的老书记孙维昌也是那时候来的。说实话,当时我并不想来,学校也不愿放,但搞核武器是我国当时“天字一号”的任务,必须绝对服从。到九局后,我被分配到第九研究所(即当时的核武器研究所,以下简称九所),被所领导安置在“业务办公室”工作。由于我是核武器的门外汉,只能先通过学习,通晓些皮毛后才能插手工作。但当时苦于找不到适当的学习资料。
  闲了一段时间,在我原单位哈工大李昌校长的亲切关怀和帮助下,我被调到九所设计部任副主任兼下属第15研究室主任。我们室的主要任务是研究核武器的引爆控制系统。恰好我在武大电机系的恩师之一疏桂松先生当时也被任命为设计部副主任,他那时已在九所工作了两年多,并一直担任第15研究室前身第5研究室主任。在他的帮助下,我很快熟悉了自己的业务,全身心地投入工作。
  不久我国在建的核武器研制生产基地正逐步建成并可部分交付使用。第九研究所的各研究室也陆续搬迁到基地。那里公开名称叫“国营221厂”。九所领导为了加速科研进度,动员科研生产人员去221厂会战“596”,即完成我国第一颗原子弹塔爆的试验装置。但我随设计部大队搬迁到221厂后,不幸突然患上了严重的结核性胸膜炎,医生嘱咐必须住院治疗,症状消失后还得休息几个月,所以没赶上会战,也未能到现场参与第一次核爆。
  但在这一段时间里,我在青海221厂也完成了很重要的工作。那时国际上对我国要进行核试验已经传得沸沸扬扬了,当时两个超级大国美国和苏联都有对我国核装置进行毁灭性打击的计划。为了以防万一,以周恩来总理为主任的中央专门委员会(以下简称专委)决定要复制一套完整的相关图纸资料,送到一个绝密的地方保存起来。另外尽可能疏散一些不必要的技术人员到附近处所。这样,当时在221厂设计部的留守人员中间,我是唯一的技术负责人,于是就由我具体负责这些工作,并全权领导和处理设计部的日常技术工作。我用了几个月的时间,在借机向群众学习的同时,也就圆满地完成了这些工作任务。我对整个核武器的生产试验使用程序都有了一个比较完整的了解,对于我以后从事核武器的引爆控制研究也起了很好的关联作用。
  1964年10月16日爆炸的原子弹,严格意义上讲只是一个装置。不能用于实战。所以专委也早就在采用两步走的方针,596爆炸成功之后不久,由从苏联引进的图-16中型轰炸机携带的具有一定作战能力的原子弹也搞成了。在1965年上半年就要进行首次空投试验,1965年4月14日我带领的遥测组进入试验区。我们遥测站代号654。
  当时给我们的任务是“保响、保联、保测”。保响自不必说,因为原子弹的引爆控制系统都是我们搞的。保测则是要求测到弹上发出的遥测信号从而鉴别弹上程序是否正常,各电压值是否符合设计要求。还要求测到“同步瞎火”信号,即判别弹上雷管有无瞎火,若没瞎火,还要测出多个雷管起爆时间的极差。此外,还要求测到中子信号,即判别弹上内中子源是否适时出了点火中子。所谓的保联,则是要求将原子弹上起爆前在指定时间先后发出的两个预备信号,经无线电遥测接收后,及时以有线方式传给主控站,再从主控站转发到各分控站,并传给测试工号。它对整个场区的保测起到关键作用,其中精度高的信号要在起爆前一秒钟提供,届时启动超高速摄影机。
  我率队进场后,全体同志立即进入紧张工作。4月28日,进行全场综合预演。在这次预演中,遥测试验弹由轰六飞机按正式试验程序空投,地面全部测试设备全部按正式程序开机参演,但我们发现预演中有干扰信号,导致两台遥测车中有一台不能正常工作。
  任务时间迫在眉睫,我们全队人员不分昼夜地寻找那个奇怪的干扰信号。但始终未找到干扰源,最后只能“带病试验”了。那次空投原子弹爆炸成功。但我们遥测组却出了两个问题:一是未能及时完成指令转发,二是未能观察到出中子的信号。
  首次参试就“现了限”,我和全队同志都窝了一肚子火,回到住地后,我们又要求试验基地配合,如同正式试验一样,在协同的时间内开启全部发射无线电超短波的场地设备,供654站查找干扰源。这样找了很长时间,还是莫知所以。“有病乱求医”,情急之下有的同志甚至想到是国外敌人在捣乱!
  时间过去了一年多,当时参加654站工作的李幼平同志(现为中国工程院院士)听到进行另外一个型号任务的同志们讲:载机(轰六)上专用于开启弹仓前转发遥测载频信号的功率放大器,在没有激励信号时能产生自激振荡。他对此现象产生了警觉,估计这台放大器可能就是当时我们怎么也找不到的干扰源。因为轰六在完成投弹任务后未及时关掉功率放大器电源,以致它产生了自激振荡,形成了对地面遥测的同载频的连续波干扰。我们根据李幼平同志阐述的这一论点,及时在地面进行了模拟试验,得到了验证。于是在下一次空投原子弹试验时再验证一次。   1966年5月9日,我国又进了一次增强型原子弹的空投试验。在这次我被安排在首区,负责全面的工作。而我们的遥测设备也是新研制的,抗干扰能力得到很大加强。试验前,我对飞行员提出明确要求,投弹完毕,马上关掉机载放大器电源。这次试验里将核爆炸装置装在炸弹中用飞机投放。所以炸弹挂上飞机之后,照例要经过弹上无线电遥测发射机的开机试验,不料发现开机后的发射机已不能关机,现场出现了混乱现象,而设计操纵弹上电子系统的机上控制台的人员又不在现场。在这时我从容跨进机舱,根据在试验大厅也出现过这种“故障”的处理情况,果断使用机上控制台进行操作,使发射机正常关机。空投试验得以顺利进行。试验取得圆满成果,所有数据及时准确!另外也证实了影响654站的干扰源确系机上的载频放大器。
  两次空投原子弹的成功标志着我国在核武器的遥测系统方面有了长足的进步,接下来在中央专委的具体指导下,我们又进行两弹结合(原子弹、导弹)试验。导弹载运原子弹使用的引控系统与空投原子弹的引控系统有很大不同,因为后者是在飞机投弹后炸弹作为自由落体下降的,而前者在弹头以高速再入大气层经过强烈减速导致高温等恶劣的环境考验之后能否在预设高度正常引爆。根据这一要求,我们又对导弹上原子弹的引爆控制系统和遥测系统为小型化进行了重新设计,并进行模拟试验。还有就是弹上的安全自毁装置也是重新设计并作多种试验进行考核。这次两弹结合试验于1966年10月27日取得圆满成功。我和我们集体的全体同志当时激动得也是热泪盈眶,我们为国家核武器的小型化是付出了艰辛努力的。要知道,我国在1964年10月16日爆炸的核装置的引爆装置重达30千克,这样大的东西怎么能装到导弹上呢?
  原子弹试验成功之后,我们又参与了氢弹的引爆控制系统的研制,并取得了成功,1967年6月17日,我国的第一颗空投氢弹爆炸成功。其实我们的工作并不是完成了一项再搞另一项的任务,都是在交叉进行的,这就好比氢弹一样,早在1960年我国在进行原子弹研制的同时,就进行氢弹理论研究了。第一次氧弹试验其实要算1966年12月28日在塔架上进行的氢弹原理试验。
  “文革”开始不久,我又奉命到川西北的五县二市为22l厂内迁选址。等我们回到221厂时,运动已经把22I厂搞成一锅粥!
  “文革”开始尽管221厂很乱,但我还是兢兢业业,换句话说也是小心谨慎全身心地完成了每一项工作,生怕再惹火上身。“是福不是祸,是祸躲不过。”到了1970年,噩运终于降到我的头上。国防科委的一个干部公然宣称“不要以为国防科研单位像玻璃砖那样一清到底,连国民党“国防部长”俞大维的弟弟都混进来了!1970年1月我被拘留了。其实在这之前,1968年9月我就被叫停了工作。拘留监禁期间,我受到了非人的待遇,体罚批斗一双手差点没让手铐给夹残废了!一直到1973年6月我才被平反,8月任5所所长。这样我总算可以正常工作了。在这以后的一段时间里,我具体参加指导了撤消激光引信、电容引信两课题。领导S波段脉位调制遥测和引测合用发射机研制,建立突防组,开展抗核加固研究。1975年全所紧急动员为毛泽东签署的575计划服务。1977年7月任工作队队长,参加某型号两弹结合匹配试验,接着参加某型号导弹飞行试验。1978年6月,审核“东风”4号试验引控方案,9月参加“东风”5号核战斗部引控系统飞行试验。10月我被任命为9院副院长。1979年初我带队参加“东风”5号两弹结合飞行试验,测出模拟核装置出中子获得成功。1982年3月与5所所长惠钟锡同志一起带队参加“巨浪”1号全武器系统艇上匹配试验获得成功。9-10月参加9182潜射弹道导弹发射的引爆控制系统飞行试验取得圆满成功。1983年11月,我又被任命为某型号战略武器的第二总设计师。到1991年5月份退休,我又参与了多项国家重点型号武器的引控系统研制工作。并且完成了因文革耽误了出版的《电工基础》下册的修订工作,和审定了多部相关电工教材。并参与了军事百科全书的相关条目,中国大百科全书物理卷电磁学条目,电磁学术语国家标准等几种工具书的编写审定。可以这样说,“文革”过后这一段时间是我调到9院几十年里心情最舒畅,成果最丰饶的一个时间段。
  1995年7月,我当选为中国工程院信息与电子工程学部院士。我1991年即开始享受国务院特殊津贴。1998年我回归到在职,但因离开工作岗位太久,加之年老体衰,院内难以安排任务,我也未能发挥稍多的作用。
  我现在虽然九十多岁了,但只要身体允许,我会尽力地为我们国家的核武器和高等教育做出自己的努力的。
  面对这位对铸造我国核盾牌做出重大贡献德高望重的著名科学家,记者心中充满了敬仰之情。俞老您否可以谈一下,有关核武器引爆方面的一些基础知识好吗?
  好,有关这方面的内容是很多的,我就简单谈一点吧。顾名思义,核武器不管它是裂变武器(原子弹)还是聚变武器(氢弹)要爆炸都需要有一套安全可靠的引爆装置,所谓可靠就是这套装置能够按人们的设计要求和设定的环境下准时起爆。所谓的安全就是核武器在除使用人员按照程序启动密钥,让它爆炸之外,其它任何情况如被恐怖分子偷走,从空中坠落、存放地点发生大火、地震及人们设想不到的各种人为和自然灾害情况下,核武器都不能爆炸,真正做到万无一失!
  下面我就以原子弹为例略讲一下。现在大家都知道,原子弹是用含铀235在百分之九十以上的核材料制成的。要实现核爆炸,就要使核材料达到超临界质量,要达到临界质量有两种方法,一种是枪法,一种是内爆法。后者比前者先进,因为在同样的爆炸威力的情况,内爆法比枪法能少用一半的铀235,而铀235是非常昂贵的。我国的第一颖原子弹就是采用内爆法的,所以美国人知道我们是由铀235用内爆法成功后大吃一惊。根据作战使用场合和运载工具不同,引控系统的组成也有所不同。通常引控系统是由电源、保险、程序、引信和引爆装置等组成的。
  电源是供应整个引爆系统工作所需能源的。核武器使用的电源通常采用比能量高、工作稳定可靠的电化学能源,如银锌电池、锂电池、热电池等。为了提高引控系统的可靠,电池平时不荷电,只有接到使用核武器命令时,才将电池激活。激活的方式有地面,飞机、舰艇上的控制台激活和在飞行中由特定激活机构激活两种。   保险机构是保证引控系统安全性的重要部件。一般由保险器和执行机构组成。常用的保险器有保险开关、保险栓、气压保险、水压保险等多种以适应核武器的不同使用方式。各种保险器必须具备独立工作性能,以免造成人为错误解除保险。逐级解除保险的过程即解保过程,一旦保险全部解除,引控系统便处引爆状态,此时若接到引信发来的信号,核武器则立即引爆。
  程序控制系统主要由爆高或爆时远调和程序控制两部分。一般由执行继电器延时机构或弹载计算机组成。主要功能是控制引控系统的工作程序和爆炸高度或爆炸时刻。
  核武器上用的引信与非核武器所用引信的差别是很大的。前者仅指能感受目标和环境信息,经适当处理后适时发出引爆信号给引爆装置的环节。即仅指信息敏感和处理装置部分。而非核武器引信还包括能源、保险机构、引爆装置和起爆装置。核武器引信有触发引信和非触发引信两大类。触发引信有压电引信、惯性碰撞引信等。主要用于摧毁敌方的发射井等硬目标。非爆发引信种类更多,有雷达引信、惯性弹道引信、路程长度引信、气压引信、水压引信、电容引信与自毁引信等。各类引信具有各自的特点,可根据核武器的种类选用一种或几种引信。
  核武器引控系统的最后一部分是引爆系统。这个系统是将低电压瞬时转换为高压引爆电脉冲的。它接到引信发来的引爆信号后,能立即发出有足够功率的引爆电脉冲,引爆核装置上的雷管,这种雷管就是高压雷管,既要高电压,又要做的很小,还要安全,制造难度是很大的。核装置一般来讲都要装多个雷管,而这多个雷管的输出的引爆脉冲必须有高度的同步性,这个同步的要求是非常高的,对内爆法来讲,对同步的要求,一般是亚微秒,就是不到一微秒的时间,即百万分之一秒!总之这个系统的制造难度也是很大的。
  引控系统爆炸了就可以实现真正的核爆炸了吗?
  不是的,铀235或钚239被压缩成超临界状态后,需要注入中子,不注入中子超临界只能是暂时的,因为炸药压缩后,又要膨胀,所以超临界状态只能维持很短的。而要在这很短的时间之内,就一定碰到外面的自由游荡的中子(中子在自然界的空气中也存在的)激发核装料是不现实的。所以必须人工注入中子。人工产生中子注入中子的程序叫作核点火。核装料已经处于超临界状态了,你没有核点火,还是不行。这就像煤的温度已经很高了,你点一下,它就燃烧起来了,不然煤还是冒不出火苗来的。现代核装置提供中子源有两种办法,一是内中子源,装在核装置中心部位:还有就是外中子源。两种中子源各有利弊,我就不再细谈了。
  总之,虽然核武器已经问世六十多年了。但要从核材料的开采提纯制取到各个关键零部件的研制生产、成功爆炸乃至拥有有效的投送手段,这一切仍是一个十分庞大的系统工程,许多技术关键节点仍旧是很难的。这不仅需要投入巨额的金钱、人力、物力,更需要一大批在各个领域有突出才能的专家人才。而且当今国际社会对防止核扩散是很严格的,现在对朝鲜、伊朗等国的态度就是极好的例子。综如上述,现代某个国家要进行成功的核试验是很难的。
  回想起上世纪五六十年代,如果不是我们国家的老一代领导人高瞻远瞩,在极困难的情况当机立断下决心搞成核武器,那我们国家能有现在这样的国际地位吗?中华民族能真正屹立于世界民族之林吗?答案是不言而喻的。
  作为核武器研制战线的一位老兵,我能为我国的原子弹、氢弹研究贡献自己的微薄之力感到很自豪。若从家族光宗耀祖的角度来讲,我能为我们绍兴斗门俞家近六百年诗书人家添上一点光彩也是很高兴的。
  在回杂志社的路上,俞大光院士那因终年劳累而显驼背的身影、和蔼可亲的态度、敏捷缜密的思维表达能力,始终在记者的心中萦绕,久久不能散去……
  本文的标题,选自中共中央政治局前常委李长春同志为庆贺俞老诞辰九十周年而写的纪念文章。
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