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“红旗”-4的故事

发布时间:2021-07-04 01:30:49 浏览数:

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“红旗”-4号地空导弹实际上是从1968年末开始论证研制的,因为当时“红旗”-3号的研制已经基本完成,只差一些小的技术问题和后期的正式打靶和验收定型了。按照我们国家军工产品研制生产顺序,作为“红旗”系列地空导弹预研的最新型号,“红旗”-4号中高空远程要地防空导弹也就提到议事日程上来了。

“有的放矢”打什么仗用什么武器,打什么野兽用什么猎枪。研制一种新武器是干什么用,它的作战对象和目标是什么,这是武器研制生产论证的第一步。当时,“红旗”-4号的作战对象,有两方面考虑,第一还是黑鸟SR-71这种“双3”,高空高速侦察机,讲到这里你可能会问,对付黑鸟我们不是有“红旗”-3了吗,干嘛还要搞“红旗”-4号呢?其实“红旗”-3号虽然速度、射高和射距都符合设计要求,但是它的发动机(二级)是采用液体燃料偏二甲肼的,这种燃料剧毒并有强烈的腐蚀性,所以不能长期在导弹体内贮藏,除非紧急战备值班可以短期内在弹体内贮藏之外,绝大部分情况都是在作战前临时加注,同时还要加注氧化剂、高压气体,这样一折腾,至少需要两个多钟头才能完成发射准备。而战场上情况瞬息万变,战机稍纵即逝,更何况SR-71时速高达M3以上,所以根本来不及。而且一旦停止发射,还要迅速把液体燃料抽出来。并用清水把液体燃料舱彻底清洗一遍,还要用热风烘干才行,这一切做起来,非常麻烦。所以国际上同期的先进地空导弹如苏联的SA-3,美国的“霍克”等都采用了固体燃料发动机,从而大大减少临战前的准备时间。还有一点也很重要,根据我院技术人员在越南战场实际考察发现,当时许多美国战机并不都是临近目标上空才投弹轰炸的(因为这样被地面火力击中的危险性会加大),而是在很远的地方就投放新型炸弹,这样一来,原有“红旗”-3号的斜射距离42千米也就够不着了,所以需要射距更远的防空导弹。当然还有一些其它原因,促使上级决定要研制“红旗”-4号。

经我们二院与空军高炮部(当时地空导弹都是归这个部管的)会商,并参照国际上同型先进地空导弹,提出“红旗”-4号的基本战术技术指标。报国防科工委批准,开始实行。

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“红旗”-4号采用两级固体燃料发动机,与“红旗”-2、“红旗”-3不同的是两级连接的过渡是密封的,用螺栓紧固在一起。二级发动机采用类似美国霍克地空导弹那样的气动布局,4片大后掠角三角翼和4片大梯形舵面,其后的助推器装4片梯形稳定翼。一级发动机燃料舱内径700毫米,装药1750千克,推力为38000千克。二级发动机燃料舱内径560毫米,装药500千克,推力为3800千克。采用复合制导,无线电指令+半主动自动寻的。战斗部装有小扰动自适应自动驾驶仪,采用调频比相无线电近炸引信。在接近目标处起爆,形成由数千片重5~6克的破片组成的最大直径60米的圆锥形高速破片体从而击中目标。“红旗”-4号的最大速度为M5,这是以目标速度为M3设定的。该弹最大射高为3万米,最小为5 000米。“红旗”-4号的最大斜射距为70千米,最小为3.5千米,2弹齐发命中率在96%以上。它的两级固体燃料发动机均采用双基固体发射药,由四氢呋哺加铝粉和固化剂组成。

“红旗”-4号的牵引移动发射架采用我国从苏联引进技术生产的59式100毫米高炮的底盘改造而成,牵引车也使用59式100毫米高炮的军用大功率越野汽车。

“红旗”-4号的制导雷达采用相控阵雷达,具有多目标、高坐标测量精度和抗干扰等特点。整个制导站由雷达、显示、记录,计算机和移动电站组成,装在几部高机动性越野卡车上,雷达的研制与导弹的研制同步进行。后来在相控阵雷达小型化方面又有了重大突破,总的来讲,“红旗”-4号地空导弹系统达到了当时国内的最先进水平,其产生的影响至今犹存。

“红旗”-4号长约10米,重3吨多,由于导弹上装有许多“娇气”的精密仪器和固体发射药,对温度、湿度、震动等都有很高的要求,所以导弹平时要放在恒温、恒湿和防震的贮藏筒内,弹翼没有过高的要求,所以只放在普通的包装箱内即可。发射时,从贮藏简里取出导弹安放在发射架上,装上一级、二级发动机上的弹翼检测合格后即可发射。其实这个程序和“红旗”-2、“红旗”-3差不多,因那几种导弹平时也是放在贮藏筒里,弹翼也是后安装的。但由于“红旗”-4号采用固体燃料发动机,没有费时费力而且对操作者有很大危险的液体燃料加注程序,所以发射准备时间由2.5小时减到0.5小时左右,大大提高了反应速度。由于不用携带液体燃料、高压空气充气等许多辅助车辆,所以“红旗”-4号的车队也比“红旗”-3、“红旗”-2少得多,以一个导弹营,拥有6部发射架为例,总共才20多部车辆,比“红旗”-2号用60多部车要少许多。

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当然,“红旗”-4号这些优点的也不是凭空就能得到的,这其中也要付出很多艰苦的努力。举几个小例子,以导弹的壳体材料而言,就花费了很大的精力。“红旗”-4号导弹外壳体厚约5毫米,但外壳内径700多毫米,这种大直径薄壁特种合金钢的冶炼、轧制、焊接及机加工:如在壳体上打孔,攻螺纹及附件和一二级发动机的联接都需有很高的技术要求。要保证精度、强度尤其要保证在导弹飞行中过载很大的情况下,不能出现任何问题。否则“折箭沉沙”就全完了。还有燃料舱的内壁必须贴上一层耐高温的绝热材料。这个工作是由人工完成的,工人师傅要钻进狭窄的舱内,仔细粘贴,而且必须严丝合缝,不能使内壁的有一点裸露壳体的地方,否则发动机工作时,几千度的高温瞬间就会将外壁烧穿,那导弹就彻底报销了。固体燃料在工厂的加注也是很困难的,要把燃料按严格的比例调成比牙膏稀一些的状态,将燃料舱口朝上垂直竖起来,从上面的加注口把膏状的燃料慢慢均匀地注入舱里,这其中不能有任何哪怕是极为细小的裂纹和气泡,因为固体燃料在燃烧时的表面积是经过精确计算的,如果出现裂纹或气泡,就会使燃烧面积突然加大,导致爆炸,是极危险的。固体燃料加注完之后,运输、保管也是要求极为严格的。尤其不能有大的震动,否则已经固化的燃料再出现裂纹,其结果也是灾难性的。  还有固体火箭发动机的喷口也要敷设一层含硅、钼的特殊绝热材料,这样才能保证喷口不被几千度的尾焰烧毁。总之,单就“红旗”-4号所需各种特殊材料的研制就花费了很大精力和金钱。

在完成仿制P-2地地导弹的中国型号1059导弹(“东风”1号地地导弹)之后,我就被调往上海专门从事地空导弹研制了,当时叫一院二部,主抓“红旗”系列地空导弹的研制、生产。所以“红旗”1、

2、3、4、61,“红缨”5号等系列型号都是在上海地区生产和研制的。1965年,我们脱离军队建制,上海地区的这些导弹的研制单位也改为上海机电二局,即后来的上海航天局。这样原来的导弹研究院(老五院)就分成了五个研究院,分别负责地空导弹、地地导弹、海防(反舰)导弹、发动机、卫星的研制,这个分工到现在也没多大变化。我认为这种细化专业分工的做法是对的,从而避免了“胡子眉毛一把抓”谁也抓不好的被动情况。当时二院的五个所及大部分工厂都在上海及附近地区。在这里,我得出自真心地表扬上海的工人师傅几句。江、浙人(上海工人的主要来源1的精明细致在这些工人师傅身上得到了很好的体现,他们技术水平高超,工作认真一丝不苟。说句不客气的话,当时一个上海的四级工比有些地方的八级工水平还要高!不只是军工产品,其它日用百货也都是如此,那时上海的轻工产品在全国也是一流的。对于这一点,年纪在五十多岁的朋友也是有切身体会的。

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按照通常的国际标准,要完成一种新型的地空导弹从研制到工厂量产、装备部队大约需要10-12年左右,我国由于有社会主义大协作,集中全国力量集体攻关,可能要快一点。这样,到上世纪七十年代中期,也就是1973年左右,“红旗”-4号导弹也基本完成了主要的技术工作。当时正是“文革”期间,局势很乱,搞这样一种集当时高科技技术为一体的新型导弹,需要全国许多工厂、科研院所联合攻关才行。所以我们这些人,要不断在全国跑,到各单位联系求援。那时交通情况也很乱,坐火车经常一站十几个钟头,腿都肿了。苦点累点不算什么,政治上的迫害就叫人难以忍受了。举两个例子,1970年左右,空4军独立5师要求我们协助改造当时飞机上装的仿苏生产的K-13对地攻击火箭。原来这种火箭射程只有1000米,而且不具备穿甲能力。经过我们改造之后,射程达到3000米,而且有了攻击装甲能力,当时独立5师的人很满意。可后来1971年“9·13”林彪事件爆发以后,有人却把这件事和用“伊尔”-10强击机打毛泽东专列阴谋联系到了一起,这在当时可是杀头的罪过。专案组的人老缠着我,逼我交待问题,但没有的事我不能给自己“罗织罪名”啊?再说武器的研制改造在我国一直有严格的程序,有完备的报批手续,我是奉命行事,何罪之有?他们又让我交待和聂帅的关系,我也否认,其实我和聂帅之女聂力是熟人。由于我死不承认,造反派们也拿我没辙,最后不了了之。还有一次在上海锦江饭店,当时上海的主要负责人马天水、张春桥、王秀珍等人召集我们机电二局的九名常委开会,讨论“红旗”-4号导弹研制情况及赴京向周恩来总理汇报的人选问题。由于我是“红旗”-4号的技术总负责人,所以就系统地讲了一个钟头。张春桥听了,阴阳怪气地说:“你讲技术生产头头是道,滴水不漏无懈可击,可革命一点都不讲,是典型的修正主义分子!”第三天由马天水带队,机电二局有我和一个工业系统的老干部去北京向总理汇报。那天我们住在北京饭店,晚上,马天水又把我叫了去,质问我:二局上报的规划方案中为什么要那么多技术人员(本来我们要二百人,市里只批准进一百人,可马天水连这一百人也不给了),为此我们发生了激烈的争论。第二天晚上,马天水扔下我自己带着那个老干部向总理汇报去了,急得我团团转。幸亏国防工办副主任李如洪将军及时用他的专车把我带进中南海,进了西花厅,我悄悄地进去坐在后排。那个老干部是山西人,鼻音很重,加上他又不懂技术,吭哧了半天,老是“红旗”-4号这几个字,总理急了,打断了他的汇报,“你不要讲了,说了半天,我一句也没听懂!”总理看了一下汇报人员名单问:“刘从军同志来了没有?”我赶忙站起来回答。马天水这才发现了我,回过头狠狠瞪了我一眼。总理用赞许的口气说:“想不到陕北刘家还出了位导弹专家,你讲吧!”于是我就把“红旗”-4号的相关情况讲了一遍。总理很满意,并说,你们在困难的情况下,取得了很大的成绩,回去好好组织一下,然后来京向七机部的同志们讲讲经验……

几十年过去了,人民的好总理的音容笑貌一直在我的脑海里浮现,挥之不去。

我们牢记总理的教诲,顶住压力,努力工作。但往往一项技术指标就要忙好长时间。

进行战斗部威力试验就很麻烦,“红旗”-4号的战斗部采用碎片杀伤、无线电近炸引信。接近目标时引信起爆,会形成一个最大直径60米的圆锥体形杀伤范围,在这个范围内的飞机或导弹就会被击中,试验时,要用几个毫米厚的钢板围成一个半径30米,高约4-5米的半圆,战斗部装在中心点上,在后部安全地方支上高速摄影机,遥控起爆。然后分析胶卷上战斗部起爆、杀伤破片的飞溅情况,检查每平方米靶板上破片分布是否均匀,碎片大小是否合适,透侵深度是否符合设计要求。如果不符合要求的,那就要修改设计重来,很麻烦,而且代价也很大,每次试验之后,几吨优质钢板就报废了,因为上面都是弹坑,不能再干别的了,只好回炉。每一项改进都要先经过反复多次的精密计算,而当时又不像现在有运算速度快的电子计算机,好在那时的人们觉悟都很高,他们忍受着许多“莫须有”的罪名,不计报酬奋力工作,攻克了许多技术难关。当时每一项试验无论大小、重要与否,都有军代表参加,他们都像“铁面包公”非常严格,差一点都不放行。

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按照地空导弹的试验程序,要分为“模型弹”、“独立回程弹”、“闭合回程弹”,和正式验收这样几个阶段。

发射试验和“红旗”-3号一样,都是在空军武器试验基地打的。01批模型弹一共打了5发。所谓“模型弹”,就是试验两级发动机能否正常工作。首先是一级发动机正常工作后,燃料烧尽能不能按时脱落,二级发动机能否顺利点火工作,把弹体送到预定射距和高度。02批“独立回程弹”一共打了16发。在“独立回程”弹上装有自动驾驶仪,使导弹能按设定程序、自动寻的捕捉到目标。03批闭合回程弹一共打了12发。这次试验导弹装上战斗部、引信、自动驾驶仪等全部装置,客观地讲,试验取得成功!

至于“红旗”-4号为什么没有装备部队?

原因很复杂,既有技术方面的,也有装备体制的,也有人为和政治因素,不是简单几句就能说清楚的。不过,“红旗”-4号的学费并没有“白交”。1981年以后,航天二院又陆续完善了“红旗”-4号的研制工作(当时代号改为“红旗”-5号)。后来许多单项成熟的,至今也没有过时的先进技术被应用在了具有当今先进水平的“红旗”-9号防空导弹上了。去年国庆六十年大阅兵时,“红旗”-9号大出风头,但不要忘记在它身上还流着“红旗”-4号的“血液”呢……

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