他们托起蘑菇云

来源:世界军事 作者:周世光 时间:2019-01-24
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原子弹爆炸,让历史铭记了许多科学家。然而,还有很多人,他们一样付出了自己的极限努力,但却始终默默无闻。本文所节取的中国第一颗原子弹爆炸前后的这几个小故  ,为您呈现的正是托起蘑菇云的这群默默奉献者不为人知的闪光点。

手工车制的铀球

“我姓原,原子弹的原,这注定我跟原子弹有缘分”。现已年过八旬的原公浦,40多年来,都这样作自我介绍。

1959年,二机部(核工业部)到上海挑选优秀技工,赴西北参与一项“非常重要的工作”。时任上海汽车底盘厂团总支书记、上海市团代会代表,已有三年党龄的原公浦,瞒着新婚仅四个月的妻子报名并人选。在北京集训时,二机部宋任穷部长郑重宣布:“毛主席派你们去搞核武器。”大家激动万分,但又不允许对外人说。

原公浦等人辗转西行,最后在一个漫天黄沙飞舞的星期日,坐着毛驴车,走完最后一段路,到达甘肃404厂。此后,在大漠深处的戈壁滩上,一干就是34年。

404厂的任务是,在1 964年5月以前车制出合格的铀球:光洁度能照亮人脸.尺寸误差不超过一根头发丝的五分之一。若用今天的精密数控机床加工,这也不算是难题。但当时只有一台球面机床,刀具磨损快,常使加工精度达不到要求。当时,一公斤铀-235同位素,在美国的售价为1536万美元。中国的铀-235虽然不需要进口,但也是经过核工业系统的探矿、开采、冶炼、加工、同位素分离、武器元件制造等部门,以及核武器研究院的科技人员、职工十多万人多年努力才得到的。

因而,铀球的车制容不得半点马虎。为执行好这项任务.原公浦等人在1963年8月起开始封闭式技术攻关训练。他每天早出晚归.在污染区内工作十几小时(规定只能工作六小时),反复加工模拟件苦练技术。这期间,他妻子流产,他也顾不上照应。功夫不负有心人。反复练习后,原公浦闭着眼睛就可以摸到车床上的每个操作手柄和加油孔,只听声音就能判断出车床上哪个齿轮有毛病,戴着能见度低的窥视窗、口罩和双层乳胶手套,他也能精确操作,车制的工件丝毫不差。

执行任务前,二机部袁成隆副部长多次强调,小原,你加工的铀球,事关第一颗原子弹能否爆响,责任重大。只能成功、不能失败。404厂总工姜圣阶说:“原公浦同志,我们的铀-235铸件只有两套,一个都不能有任何的损坏。核燃料极其珍贵,是我们的命根子.比我们的生命还重要……能在你手上拿出第一个核部件来,历史是不会忘记你的。”甚至,时任中央书记处总书记的邓小平来厂视察时,也专门观看了原公浦加工模拟件的全过程。

原公浦倍感“压力山大”!1964年4月27日,正式加工铀球前三天,原公浦郑重地向组织交出一份决心书:第一,坚决拿出百分之百合格的产品;第二,我有百分之百的信心拿出合格产品;第三,我个人的一切问题,一丁点儿都不考虑,一心放在拿出合格产品上;第四,我在操作过程中,会万分地集中精力!

原公浦把话说绝,就是不想给自己留丝毫退路。

1 964年4月30日晚8时,加工首枚原子弹正样铀球的时刻到来。按照计划要求,加工过程有三人操作:原公浦主刀。每车一刀,厚度仅有头发丝的十分之一。第二人为监护,一面提醒他的操作,一面及时拾起他车下的铀屑,防止其积聚在切削盘内,引起裂变链式反应。第三人负责测量,原公浦每车三刀,他就要测量一次,看看还差多少,还要车多少刀。

车床启动,原公浦一反常态,突然感到紧张、双手颤抖。才车了两刀,突然部件“啪”的一声掉进切削盘内。加工立即停止。大汗淋漓、衣衫湿透的原公浦,被人搀扶到休息区,给他喝了一杯牛奶。祝麟芳工程师说:“小原,这项工作对你来说不成问题。失误是你太紧张、技术没有发挥出来。机床吸盘也出了点问题。你放松一下,继续干、大胆地干!”在大家的鼓励关怀下,原公浦稳定了情绪、振作了精神,再次走向机床,一刀一丝,一丝一刀;每车三刀,复核一次。终于,最后三刀顺利完成,铀球完全符合标准。原公浦长出一口气,几乎瘫倒。全场欢呼,大家把车工“原三刀”抛向空中。这是1964年5月1日凌晨。当时,原公浦还未满30岁。

5个月又1 6天后,装着这个铀球的原子弹,在新疆罗布泊塔架上爆响,中国首次核试验圆满成功!

铁塔托举首颗原子弹

1 962年9月1 1日,二机部正式向中共中央呈报“两年规划”:争取1 964年,最迟在1 965年上半年,爆炸我国第一颗原子弹。1 1月7日,毛泽东批准成立了有1 5名成员,由周恩来任主任的中央专门委员会,简称“中央专委”。首颗原子弹爆炸前,中央专委开过九次会,审核、组织落实二机部的“两年规划”,确定有关原子弹的大政方针,研究解决了1 00多个重大问题。

核武器试验基地的程开甲、吕敏、陆祖荫、忻贤杰等专家建议:中国首颗原子弹试验不采用空投、采用百米高铁塔塔爆方式。理由是:第一,首次就用空投方式,在弹落点和起爆与测试同步方面,困难很大,不易测得原子弹爆炸的各种数据。第二,在确保投弹飞机安全返航方面,心中无数。第三,空投方式不易保密。第四,塔爆方式可靠、保密性好,能获得最多的测试、测量数据。

1964年4月1 1日,第8次中央专委会议批准了采用塔爆方式的建议,并要求在9月10日前做好一切准备工作。

托举中国首颗原子弹的铁塔,是工程兵研究设计院设计的无缝钢管结构、自立式塔架,代号701。塔高102.43米,横断面为正方形,底部12x12米、顶部4x4米;共14段钢梁、桁架结构,都用螺钉连接;包括起吊、空调、电器三个设备系统,共8467个组件,总重76吨。塔顶第14层为爆室,原子弹即安放于内。第1 3层为空调间,9月下旬以前,用2台制冷机保持爆室温度20+5℃;9月底以后,换装电热器,维持爆室温度在20+2C 。由于塔架就是首颗原子弹的爆心.铁塔用的无缝钢管由鞍钢专门生产.塔架由建工部华北金属结构厂加工。吊装原子弹的专用起重机和吊篮,由北京起重机厂生产。

核试验场区的特种工程建设,共1 50多项。除铁塔外,还有主控站、各测量工号、远近照相站、引爆电缆、通信设施等。大部分是永备性的,少数是首次核试验专用的,都由工程兵部队建造。

参与铁塔安装施工的是,工程兵第124团、第109团二营和加工连及第1 22团的两个连。第1 24团有5000多名官兵,盛夏时场区地表温度超过50C,严冬时气温降至零下20C至零下300C,他们照常日夜奋战施工。1 964年4月1 5日至1 8日,塔里木风暴吹袭场区。风力由5至6级加大到7至9级,阵风1 0至1 1级。导致该团有64顶帐篷被刮翻,42个班的战士被迫露宿。

当年施工没有像样的工程机械,主要工具是锹镐,主要施工方式是人力“抬、挖、拖、拉、推”。在各方支援下,英雄的工程兵经过68个净工作日的不懈努力,终于在1 964年6月26日将铁塔安装成功。验收时.测得塔顶左右误差仅为一至二厘米。他们还用堆沙袋方式检验了爆室的承重能力:“产品”本身重约一吨,加上人员和配属物,要求承重三吨。铁塔建成后,经历了1 1次八级大风吹袭、塔顶最大摆幅在0.5至1米之间,工程质量极佳。

1 964年1 0月16日1 5时,中国首颗原子弹准时起爆0 102米高的塔架上部,因1000万度以上的高温而气化;塔底地表熔化成玻璃态:剩余塔身倒塌、扭曲成麻花状。而安装铁塔任务按时完成后.参与施工的工程兵部队就奉命搬迁到1 80公里以外新的驻地。他们连首颗原子弹爆炸的闪光也未看到。

596乘坐元首级专列

中国首次核试验前,国际形势十分严峻。美国和苏联的卫星经常在核试验场上空侦察,台湾空军“黑猫”中队的美制U-2高空侦察机经常光顾西北地区,同时还派出多股特务.侦察我铁道兵修筑的南昌通往某大型铀矿的铁路专线。苏联领导人甚至扬言,要对中国核武器研制设施动“绝育手术”o因此,中国不得不对首颗原子弹(代号596产品)的生产、储存、运输,采取极其严格的保卫保密措施。

596产品是在青海的221厂总装的,最终产品共两发,596 -1是正式产品,596-2是备用弹。运输时,要分解后再分别包装。包装箱是专门特殊设计的,具有防震、防电、防温度变化、防潮功能。运输用的火车,是铁道部从德国进口的带保温设备的专列,原设计用于装运蔬菜水果。596产品对温度变化要求更为严格,因此,运输途中有专人在专列上负责监控。专列有20多节.各部件包装箱分别放入不同的车厢:机车后面留出四至六节空车厢,以备在紧急刹车时起缓冲作用。

596产品先用汽车,从车间运往221厂内铁路专线的专用站台,再由此处装上专列、驶往30多千米远的海晏车站。产品装车时,采取了“针插不进、水泼不进”的保卫措施:外围是221厂警卫团的解放军十步一岗、五步一哨;中间有厂民警队、摩托车队及骑兵队巡逻;内层搬运产品的,是经专门挑选的221厂工人和科技人员。专列行经的铁路沿线,百八十米就有一个人站岗:重要地点由解放军武装警卫;一般地点由厂民警武装警卫。沿线30多个桥梁涵洞两侧,都有厂职工民兵武装把守。

从海晏出发的596产品专车,属国家一级专列。车厢标有“三角七”符号(红三角形,里边写个7字),铁路人员一看就知道这是等级最高的军用专列。但各站甚至铁路指挥部都不知道,专列所运为何物。火车司机选的是,政治上绝对可靠、技术最过硬的人。沿途列车检查人员,用的铁锤一律换成黄铜锤,以防敲击车轮时产生火花。列车用煤均经过人工筛选检查,以防混入爆炸物。专列经过玉门车站时,站内所有火车全停,全市停电半小时,防止高压线通电产生危险。专列沿途每停一站,都采取类似接待国家元首那样的特殊警卫措施。

列车上,除专职武装警卫、押运人员外,还有总参军交运输部部长、铁道部副部长、青海省公安厅厅长、甘肃省公安厅厅长、西宁铁路局局长等领导。列车从海晏开行,由周恩来亲自下令。

专列行驶七天后,安全抵达新疆大河沿站。此地距吐鲁番约40千米,596产品专列上的押运人员和部分元件部件,也由此乘坐汽车进入核试验场。专列到达乌鲁木齐火车站后,596-1用汽车运往乌鲁木齐机场,再由伊尔-14飞机运往马兰附近某空军机场,卸下后直接装上直升机,运往试验场区内铁塔附近的直升机停机坪。596-2备用弹留在专列车厢内,最初停在乌鲁木齐待命,后来按照张爱萍“隐蔽专列”的指示,驶往甘肃境内的碱湖。若596-1产品出现问题,可以用飞机迅速将596-2备用弹运往核试验场。

首颗原子弹的关键核心部件,是单独运送的。负责押运和途中技术安全监测的胡仁宇(时任221厂实验部副主任,1 99 1年当选中国科学院院士),曾在2010年回忆过当年的情况:1964年9月,原子弹的两个关键核心部件——核裂变部件和裂变中子源,由221厂副厂长田子钦押运火车专列到达西宁站。停留三天后,装上经过保温改装的伊尔-14运输机,飞往新疆马兰,途中经停两次加油。这两个部件本身体积很小,但要求保温、防潮、防震、防静电。因此,要先放人充氩气的容器,再用“鸟笼”吊起来。所谓“鸟笼”,除顶、底外,四面都是铁丝网.部件容器在其中用弹簧悬空吊起,防止震动。最后,再将“鸟笼”放人大木箱。飞行过程中,胡仁宇还按照押运领导人(公安部四局局长兼二机部安全局副局长)高伦的要求,认真细致地检测了包装箱内的环境。

穿越蘑菇云

核试验最重要的测试项目之一,就是分析核装料的裂变燃耗。据此可以确定,原子弹引爆后是否发生核爆炸及核弹的威力,从而可检验核武器的设计水平。然而.此项测试必须获得一定数量的核爆产物样品。美苏两国都曾通过飞机采样,获取对方的核试验情报。1 956年前后,经中方允许.苏联飞机曾在华南上空5000米高度获取美国核试验的全球环流样品。所用取样器是两个长3米、直径0.8米、外形像副油箱的装置。

中国首次核试验,也采用了飞机穿越蘑菇云取样。空军运输航空兵第1 3师选定了1 5503号苏制伊尔-12运输机,安装了专门为其研制的“651”发动机、拆除了座椅等不必要的设施,使其在装上取样仪器设备后,升限能超过7000米。机舱进气道安装了过滤器,以减少舱内的放射性沾染。机体蒙皮所有可见的缝隙,都贴上了密封条。为机组成员配发了全身高空代偿服(包括密闭头盔、供氧系统、通信系统,以及躯干和四肢体表加压,以对抗因加压供氧而增加肺内压力的设施)。

1 964年9月,时任空军副参谋长恽前程,在北京向机组下达了穿云取样的绝密任务。机组五名成员是:机长郭洪礼(中队长)、副驾驶李传森(中队长)、领航员季献康(中队领航长)、空中机械师耿君、通信员王景海。受命后,机组秘密进行了几次试飞,确保万无一失。10月1 6日.1 5503号伊尔-12飞机停在距爆心40千米的基地“开屏”简易机场:机组成员在简易掩体内待命。1 5时整,广播里传来“起爆”口令,几分钟后,听到核爆的闷雷声、感觉大地颤动,机组成员立即登机启动发动机,飞机冲天而起,爬升到7000米后飞向爆炸烟云。

巨大的烟云柱顶天立地耸立在机组眼前:中间是暗红色,由里向外翻滚.颜色逐渐变为棕褐、墨黑、深灰、浅灰;强烈的上升气流,将地面的一切卷入烟柱并剧烈上抽,直至高空顶部化作浓烟、形成巨大的蘑菇云。

机长郭洪礼接令后,驾驶飞机穿人蘑菇云头部。机身立即剧烈颠簸,被抛上抛下,几乎失控。副驾驶马上起身协助,与机长一起紧握驾驶杆、保持飞机平飞状态。八九秒钟后,飞机终于穿出烟云,眼前豁然开朗、气流明显减弱。正要请示地面指挥部批准返航,不料,剂量员高增厚突然大喊:“收集的剂量不够,测量仪器指示灯不亮!”机长郭洪礼毫不犹豫地宣布:“再来一次!”飞机第二次穿云获得了足够剂量的核裂变样品。

半小时后,取样飞机降落在新疆吐鲁番机场。身着防护服的防化兵,立即测量乘员所受的剂量、进行飞行服洗消和脱衣冲洗。随后,他们乘坐救护车返回基地医院,做进一步的隔离检查。测量表明,前舱机组乘员(穿着带头盔的密闭飞行服)所受剂量均低于后舱乘员(穿着普通橡胶防护服、戴防毒面具;直接接触取样器)。取样飞机也进行了剂量测量和洗消作业。采集的样品立即装入特制的铅罐,由早已在此等候的两架伊尔-14飞机,分别送往北京和西宁(也有的报道称,都飞往北京)。

根据吐鲁番机场现场测量乘员所受放射性剂量的记录档案,确认穿云时,机上共有八人:除机组外,后舱有三名来自防化兵的剂量员高增厚、唐宗豪和郭新根(也有的资料显示乘员是六人)。

除飞机穿云取样外,核武器研究院还在701铁塔下面,修建了一个用坚固的水泥墙屏蔽保护,大部分建筑在地下的测试工号。里面安装了多种记录仪器,都用电缆与安置在试验场的探测器连接。核爆后,塔上的仪器虽然全部被毁、电缆都被切断,但此前一切有价值的数据都已在瞬间通过电缆传输到测试工号,被里面的示波器记录下来。测试人员在核爆后不久,穿戴防护服进入测试工号,回收了示波器记录的照片,从中获得了点火中子源的数据、爆心附近区域核射线测量数据,以及核爆时核射线随时间快速增长的信号。

经过对各种方式获得的首次核爆的关键数据进行全面细致的分析,可以证实:中子点火完全正常。中国首颗原子弹的理论、结构、设计制造,以及引爆系统的设计制造及测试方法,都达到相当高的水平。

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