梁思禮：蒼穹大業(yè)赤子心

□ 石磊

梁思禮：蒼穹大業(yè)赤子心

□ 石磊

梁思禮(1924.08.24—2016.04.14) ：我國著名的導彈、火箭控制系統(tǒng)專家，為該領域技術的創(chuàng)始人之一。1993年當選為中國科學院院士，同年成為第八屆全國政協(xié)委員。1994年當選為國際宇航聯(lián)合會副主席。1996年獲“何梁何利基金”獎。1997年作為全國十名有突出貢獻的老教授之一，獲“中國老教授科教興國貢獻獎”。

左圖：1949年9月，乘坐“克里夫蘭總統(tǒng)”號郵輪回國

右圖：參加導彈核武器試驗的科技人合影，前排左二為梁思禮

生男為“凱”生女為“旋”

1956年10月，中國第一個導彈研究機構——國防部第五研究院成立。梁思禮被任命為導彈控制系統(tǒng)研究室副主任，是錢學森院長手下的十個室主任之一。他將全部身心都融入發(fā)展我國導彈與火箭的事業(yè)之中。

令梁思禮永遠難忘的是1962年的一次導彈發(fā)射試驗。當時他站在離發(fā)射陣地僅2千米遠的吉普車旁，聶榮臻元帥坐鎮(zhèn)在5千米以外的帳篷前，這顆導彈剛起飛就掉了下來，距發(fā)射點只有300多米。梁思禮立即奔向爆炸地點，望著深深的大坑，心痛萬分，幾天吃不下飯。

在這次試驗前，他與快分娩的妻子趙菁告別時說：“若生男取名‘凱’，若生女取名‘旋’?！彼瓮鴦P旋而歸，試驗雖然失敗了，但他仍給女兒起名“旋”，他相信今后一定會成功。果然，1964年，梁思禮作為控制系統(tǒng)的主要技術負責人，參加了第一個自行設計的中近程地地導彈的研制，一舉發(fā)射成功。

梁思禮在長期從事導彈控制系統(tǒng)工作的實踐中，深切體會到質量和可靠性的重要性。他首先提出“質量和可靠性是設計出來的，不是統(tǒng)計出來的；是生產(chǎn)出來的，不是檢驗出來的；是管理出來的，不是試驗出來的”。長征二號運載火箭首飛因一根導線斷開而導致墜毀后，梁思禮積極推行并領導實施了一系列質量控制和可靠性保證措施，使長征二號運載火箭的可靠性大大提高，自1975年后，連續(xù)成功地將12顆返回式遙感衛(wèi)星送上天。我國導彈和運載火箭使用的是質量不太高的元器件，發(fā)射成功率卻位于世界先進水平，在國際上贏得了很高的聲譽。

割掉導彈的“洋尾巴”

1964年9月，中央軍委下達了組建第一個戰(zhàn)略導彈陣地的命令。那年冬天，時任中國人民解放軍副總參謀長的張愛萍，帶著梁思禮等人親赴東北勘選導彈部隊的陣地。他們拄著木棍，踏著沒膝的大雪，鉆山溝、穿密林，風餐露宿，對即將開建的導彈陣地的山形、等高、坡度和石質進行詳盡的考察。

東風二號導彈是按蘇聯(lián)的框框搞的，原有的控制系統(tǒng)采用無線電橫偏校正系統(tǒng)，即該系統(tǒng)向空中發(fā)送一個無線電等信號面，導彈發(fā)射后沿著等信號面飛行，假如偏離等信號面，則由彈上接收機等自動校正橫向偏差，從而提高橫向落點精度。

但橫偏校正系統(tǒng)有一個局限性，在蘇聯(lián)的發(fā)射勤務指南中嚴格規(guī)定了陣地的地形要求，不符合這個要求就會使等信號面發(fā)生畸變，會影響命中精度。蘇軍的陣地多在開闊地上，他們很容易按照發(fā)射勤務指南操作。而我國為了作戰(zhàn)需要，陣地要建在山區(qū)隱蔽的地方，橫偏校正系統(tǒng)在山地會受到地形的干擾，導彈發(fā)射時，搜索雷達必須搬到朝向發(fā)射目標的位置，如果發(fā)射目標變化，搜索雷達就得隨之搬來搬去，像一條老要不停甩動的大尾巴，很難達到實戰(zhàn)要求。梁思禮一行在勘察陣地時，也發(fā)現(xiàn)在山地中等信號面確實發(fā)生了畸變。

由于作戰(zhàn)使用不便，導彈部隊要求研制單位去掉無線電橫偏校正系統(tǒng)，既“割尾巴”。在一個型號飛行試驗成功接近定型的時候，要求做這樣大的方案變動，無疑是非常困難的。但這是用戶的需要，實戰(zhàn)的需要，梁思禮和他的研制團隊必須千方百計去滿足。

好在當時有較成熟的技術儲備。早在1961年9月，國防部五院二分院組織了控制系統(tǒng)技術發(fā)展途徑的方案大討論，在全慣性制導方面提出了許多新思想和方案，其中“雙補償制導方案”和“橫向坐標轉換方案”，首選列入了預先研究計劃，并作為東風二號備份方案開展配套預研工作，到用戶提出“割尾巴”時，該方案已經(jīng)經(jīng)過各種地面試驗，達到了可以應用的成熟程度。

在決定導彈上馬哪種制導方案時，設計師系統(tǒng)提出了三種方案。第一種方案是“坐公共汽車”方案，即把雙補償和橫向坐標轉換兩套裝置作為“乘客”裝在東風二號上，在飛行試驗時，測得這兩套裝置的有關信息，以判斷工作質量。這種方案比較穩(wěn)妥，但試驗周期長。第二種方案是“半搬方案”，即每次飛行只要更換一套裝置，或者把無線電橫偏校正系統(tǒng)改為橫向坐標轉換，而另一套裝置仍沿用原來東風二號的。這種方案有一定的風險。第三種方案是“全搬”方案，即用雙補償和橫向坐標轉換裝置把東風二號原來的制導系統(tǒng)全部換下來，這種方案承擔的風險最大，但一旦試驗成功，就能立即把新系統(tǒng)正式用到型號上去，可以大大縮短試驗周期。

梁思禮等技術負責人充分相信新系統(tǒng)在理論上的正確性和實現(xiàn)的可能性，堅決主張上“全搬”方案。

2003年9月，在神舟飛船船艙里

與沈緒榜院士討論問題

為此，第一設計部內開展了一場激烈的爭論，通過反復討論比較，1965年7月5日七機部正式批準采用“全搬”方案。由梁思禮帶隊僅一年時間就完成了修改設計及飛行試驗，并取得連發(fā)連勝的好成績。

1967年12月，東風二號甲改進型導彈定型，隨之進行了小批量生產(chǎn)，使用情況一直良好。1969年，東風二號甲改進型導彈正式裝備部隊，成為第一代為我國站崗放哨的戰(zhàn)略核導彈。

洲際導彈利劍強腦

要想成為戰(zhàn)場的主人，重要的不是你擁有多少數(shù)量的利劍，而在于你的利劍擁有多強的“大腦”。導彈控制系統(tǒng)，就充當著“大腦”的角色。

東風五號洲際導彈的設計方案開始于1965年，可以說它是生逢亂世。在此之前的導彈沒有計算機裝置，用分離元件組成的計算裝置，又大又重，計算精度也很差。東風五號要求目標打擊精度更高，控制系統(tǒng)首當其沖就要改變過去的制導方案。這是技術跨度非常大的舉措，每一項新技術都充滿了挑戰(zhàn)，都是設計師們需要面對的攔路虎。

為了制訂既滿足精度要求又具有發(fā)展?jié)摿Φ闹茖Х桨?，運載火箭研究院專門組織了東風五號制導系統(tǒng)的方案討論會，控制系統(tǒng)研究所在梁思禮和徐延萬的主持下，重點對捷聯(lián)式制導方案和平臺-計算機方案進行了深入細致的研究。

考慮到平臺-計算機方案能直接建立慣性基準，不需要坐標轉換，同時制導方案比較簡單，可以降低對彈載計算機的要求，在制導方程中不出現(xiàn)姿態(tài)角，所以也不需要高精度的模數(shù)轉換或數(shù)字輸出的傳感器。此外，平臺能改善加速度表和陀螺儀的動態(tài)環(huán)境，有利于提高器件的使用精度。因此，經(jīng)過反復權衡，梁思禮最后決定在東風五號上采用這種新的制導技術。

平臺-計算機制導技術的關鍵是要有運算速度快、小型化的彈載計算機，也就是集成電路計算機，由它完成制導程序的實時計算，發(fā)出各級關機信號、程序俯仰信號、遙測數(shù)字信息以及修正彈道用的導引信號。它的成敗，關系著東風五號有沒有聰明的大腦，決定著我國的戰(zhàn)略武器能否形成戰(zhàn)斗力，

1965年，國外的集成電路剛剛研發(fā)出來，僅有美國“民兵”-2導彈使用了集成電路彈上計算機，元器件還經(jīng)常出問題。而我國的計算機正處于從電子管向晶體管轉變的時期，其整體技術還比較落后，此時梁思禮他們的決定無疑是具有前瞻性的大膽決定。梁思禮用“在白紙上畫畫”來形容這項任務的艱難，“再難，也要咬著牙走下去，必須把技術掌握在自己手里，因為這是國家的需要?！?/p>

任務落在了梁思禮領導的控制所和航天771所的身上。先由控制所下達任務書，提出技術指標，再由771所具體研制。

20世紀60年代對于大多數(shù)中國人來說，計算機似乎是遠在天邊的尤物，不知道的大有人在。控制所的技術人員對計算機也不大熟悉，除了能提出體積、質量、可靠性與適應惡劣環(huán)境要求外，卻提不出設計計算機需要的性能指標要求，任務書中只有計算的公式、計算時間與當量表示的計算精度等內容。因此，只有通過仿真計算來求出彈載計算機的字長、容量與速度等基本指標了。

由于受當時工作條件限制，大量數(shù)據(jù)只能靠手工穿孔紙帶輸入，運算一次要花很多時間。為了趕時間，辦公室里白天人人伏案，夜夜燈火通明，誰也不愿離開工作崗位。梁思禮經(jīng)常到試驗室了解指標計算、邏輯設計情況。計算機專家沈緒榜等人就依據(jù)邏輯設計做線路設計、版圖制作、芯片制備、器件組裝、整機裝調、運行考核、三防處理、例行試驗等，這一系列的工作就像一條流水線一樣不停地運轉著。1966年9月，一臺全部國產(chǎn)的22位雙極小規(guī)模集成電路彈載計算機終告完成。

1979年在一院12所辦公室辦公

梁思禮與夫人麥秀瓊晚年合影

正當大家如釋重負、喜極而泣的時候，一個壞消息傳來：所有指標都達標，只有一個指標未達標——計算機體積過大，裝不進彈艙，而且由于所用的組件太多，可靠性也不高。

梁思禮明白，解決的辦法唯有提高芯片的集成度，芯片用的少，體積就小了，計算機上的組件少了，可靠性也就相對提高了?？稍诋敃r，這是個大難題，沒有一年半載是搞不出來的。

梁思禮開動腦筋并和大家一起商量，能不能從設計上來想辦法，在滿足精度要求下，調整計算機字長，這樣計算機體積不就小了嗎？

談起當時的思路，梁思禮常常引以為自豪：

我們重新推導了制導方程和關機方程，犧牲一些方法誤差，以減少計算機的負擔，從而減少計算機的復雜性。從整個制導系統(tǒng)來看，方法誤差增大后影響不大。由此我們的彈上計算機采用的是增量計算機方案，沒有乘除法，只有加減法，雖然粗了一些，但是少用了近1/3的集成電路，解決了小型化難題。

很難相信，東風五號洲際導彈上使用的第一臺彈上計算機，竟然是只有12條指令、沒有乘法除法指令的算術型增量計算機，其運算速度只有每秒近兩萬次的水平，存儲量小得只有768個字，制導計算完全是通過增量的累加得到全量的。

1971年9月10日，這種彈載數(shù)字計算機參加了我國東風五號洲際導彈的首飛試驗，一舉獲得成功。

在1986年出版的《當代中國的航天事業(yè)》一書中，這樣描述和評價了梁思禮的創(chuàng)新性貢獻：

為提高大型運載火箭的制導精度，專家梁思禮和他的同事們經(jīng)過理論研究和反復計算，完成了關機方程和導引方程的推導，從而有可能用一個中速度、小容量的箭上計算機完成大型運載火箭的高精度復雜運算。這樣的制導方案和國外常用的平臺式制導系統(tǒng)相比，具有突出的優(yōu)點和創(chuàng)新，為我國慣性制導系統(tǒng)的發(fā)展開辟了新的途徑。

伏櫪仍存萬里心

梁思禮非常喜歡著名作家蕭伯納的名言：“人生并不是短短的一支蠟燭，而是由我們暫時拿著的一支火炬。我們一定要把它燃燒得十分光明燦爛，然后把它交給后一代人們?！彪ｑ笾甑牧核级Y，除了繼續(xù)為國防事業(yè)當顧問外當，又當起了“80后志愿者”。

從2006年到2012年7月，受教育部高教司委托，梁思禮所在的中國老教授協(xié)會面向全國高校開講了《當代中國國情與青年歷史責任》課程，在6年的時間里梁思禮以《中國航天精神和素質教育》為題，先后為北京十幾所著名高校的學生和青年教師講課，直接聽眾3400多人，全國網(wǎng)絡視頻聽眾有57000多人。他曾經(jīng)多次講過的一個故事，震撼了青年學子的心靈：

我在美國有一個好朋友林樺（現(xiàn)在他已經(jīng)去世了），當年我們都在美國留學，我回國了，他留在了美國。他是波音宇航公司的首席科學家，我曾是航天部的總工程師。他搞的是美國的洲際導彈（民兵導彈），我搞的是中國洲際導彈。他的年薪是30萬美元（80年代），我的工資只有他的百分之一。他住在西雅圖一個小島上的高級別墅，回國時受到國家領導人接見，我住在很普通的單元房子里。有人曾問我對此有何想法，我的回答是：“他干的民兵導彈是瞄準中國的，我干的導彈是保衛(wèi)我們祖國的!從第一顆原子彈、第一枚導彈、第一顆人造地球衛(wèi)星到第一艘神舟飛船，我回國后和第一代航天戰(zhàn)士一起，白手起家、自力更生，創(chuàng)建起完整堅實的中國航天事業(yè)，使中國位居世界航天大國之列。能為此奉獻一生，我感到無比的自豪和光榮。

1999年10月1日，建國50周年慶典閱兵式在北京舉行，這一年也正好是梁思禮返回祖國50周年。站在觀禮臺上，看著威風八面的導彈武器從眼前經(jīng)過，回顧起中國航天從無到有、從弱到強的發(fā)展史，梁思禮感慨萬千。愛國主義、奮發(fā)圖強是他一生的精神支柱，使受盡屈辱的祖國繁榮昌盛、自立于世界民族之林是他不懈的追求，他用一生的實踐在航天事業(yè)中兌現(xiàn)著自己的諾言。

更正：本刊今年第5期“航天人故事”欄目《屠守鍔：嚴謹、嚴肅、嚴格》一文作者應為賀青，特向作者及讀者致歉。

——《太空探索》編輯部