东方红50年 | 东方红一号卫星多普勒跟踪定位系统研制记实

 作者：陈汝煌 中国科学院国家空间科学中心退休职工

　　1964年，原中国科学院地球物理所二部六室研制电离层垂直探测的色散干涉仪系统利用T7火箭试验成功，正准备下一次用“和平一号”火箭试验（高度大于60公里）时，室领导宣布研制工作暂停。不久，由马芳烈带队，徐芦生和我等三人奉命在北京、石家庄、成都等地调研高稳定度晶体震荡器实现可能性问题，后来才知道是为我国第一颗人造地球卫星---东方红一号上马做准备（或者说“重新上马”）！ 

　　1965年，卫星任务正式下达，代号“651”工程，在全国方案论证会上确定，该卫星基本任务有四：“上得去，抓得住，看得见，听得清”，我室承担的是“抓得住”的电子跟踪定位系统(称分系统)即多普勒跟踪定位系统（该系统的工作原理，性能指标，领导决策过程等有关资料，可从有关档案中查找，这里就不赘述了）。它是由星载发射机，地面多站锁相接收机和适时数据处理等三部份组成。为完成任务，几乎投入了全研究室的力量，我所在的发射机组承担了星载发射机的研制任务，该机由高稳定石英晶体振荡器和发射机两个独立部件构成，电源由卫星本体统一提供。为增强研制力量，从四室（我们是六室，即第六研究室）抽调宫维枢来发射组，徐志衡到接收组，从西安调来一位搞计算的同志（名字不记得了）到数据处理组。星载设备分工是宫维枢负责发射机，马芳烈负责恒温振荡器（晶体振荡器电路由何国杰负责设计），我负责总体结构，发射天线由总体部负责。 

　　一群年轻人，在只有任务要求，没有资料和经验可参考，由电子管技术转到半导体技术情况下，满腔热情地边学边干（当时我室已由西苑操场甲一号小灰楼搬到北郊祁家豁子三号楼）仅一年时间（到1966年初）就确定了技术方案，各项技术指标基本达到，从电路到结构都已基本确定，只待进入制造和试验程序时，四月份所里决定我室先行搬迁西安三线（112大院）。研制工作暂停，全室投入搬家，6月初到达西安，9月份（约）返回北京，住在西苑。 

　　回京后不久，室里决定651任务下厂，组成两个下厂小组，地面设备组到上海科仪厂，星上设备组到北京科仪厂（529厂即现在的卫星工厂）我任组长，马芳烈和宫维枢任副组长（各人的工作内容没有变化）厂方也派出一个小组予以配合，并统一组成研产班子，由我和马芳烈、宫维枢负责，值得一提的是厂方小组中搞工艺的殷庆祥同志跟我配合得很好，结构工作，只要我的设计图纸出来，工艺编制、调度、加工及与厂方车间协调等工作都由他做，省了我许多事，可以抽出精力做其它事情（主要是跑器材和试验）。 

　　1966年下半年到1970年初这段下厂研产的漫长时间里，我们经历了许多，也付出了许多，不能和家人一起生活，67年我二女儿在西安出生也未能回去照顾，老大那时还不满5岁，却要帮助她母亲做家务，照顾妹妹，至今想起来内心仍然充满对她们娘儿三个的歉疚之情，组里其他同志何尝不是如此！ 

　　下厂期间的困难，首先是吃住问题，吃可以在厂里食堂，住的问题厂方不能提供，而我们原来在北京的住地归了别人，返京后根本没有住处，室里没下厂的同志都在西苑打地铺，我们在中关村可说是到处打游击，在科大中关村校区住过，赵九章所长去世后，在他书房也当集体宿舍住过，那段时间对他家人的打扰，借此向她们表示歉意并感谢他们的宽容和理解。 

　　“东一”星上设备的研制分为初样、试样、正样等几个阶段，每个阶段除自身有许多试验、测试要做之外，还要配合卫星总体做试验，有些试验是破坏性的，即使不破坏，试后的产品也不能再用。因此，每一轮（阶段）都要同时生产多套产品提供试验，并根据试验情况改进自身设计，所以我们一直很忙，埋头于工作之中，没有多少时间去参加运动，这对我们来说算是好事吧。 

　　印象深刻的几件事： 

　　第一次搞卫星，没有任何经验，T7火箭发射后，知道箭载仪器在火箭飞行主动段（点火飞行段）仪器受到的振动、噪音、重力加速度都很大，我们的振荡器频稳度要求很高，频率在直线传播段，为保险起见，在总体部搞卫星本体的同志征求意见时，我提了两点要求：一是振荡器部件安装位置应尽量靠近卫星的质心，振源从底部上传（仪器的Y轴）。二是卫星姿态控制应保证天线始终指向地球（鞭状天线在卫星北极）。但事实上除天线在北极外，别的要求都未满足，只能自身解决。 

　　振荡器恒温槽的恒温控制采用的是桥式平衡电路，控温的热敏电阻装在保温极好的杜瓦瓶内，但振动试验过程温控总是不好，经分析发现振动时恒温槽内温度没有变化，但热敏电阻在振动作用下自身发热，使阻值改变造成错误控制，这是我们没有认识到的，发现这一问题时已在正样价段，内部结构已不好改，不得已做了整机减振，以改善高频振动时能量传递的影响。 

　　在正样产品基本完成的时候，钱学森与孙家栋来529厂召开协调会，各分系统负责人汇报进展情况，有人提出某型接插件插拔过程中出现白色粉状物，主持会议的钱学森同志很重视，建议多做一轮试验，等待插头问题解决，并征求我的意见（因我们分系统正样已基本完成，若再做一轮正样，器材可能不够）。当时参加会议的我和马芳烈临时商量后表态愿意配合，多做一轮正样，有困难我们自己想办法克服，为此钱、孙二位还特向我们表示感谢。对于钱、孙这样的前辈科学家，一丝不苟，平易近人，不耻下问的精神和风格，给我们留下深刻印象。这一轮下来可能使“东一”的发射时间推迟了些，但为保证万无一失的成功率是值得的。 

　　我这里想说的是凡参加过东方红一号电子跟踪系统任务的科研人员，不论工作长短，都是怀着赤子之心，遵守各项保密规定，认真贡献自己的才智和心力，做出了自己的贡献，他们都是原创人员！ 

　　1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射，我们的电子跟踪系统工作正常，顺利完成任务，参加庆功会的同志回来告诉我，研制组荣立集体二等功，还带给我一个奖品；一本首页盖了一枚国防科委红章的毛主习语录（后来在多次搬家中遗失了），该星的备份星成功用于后来的“实践一号”科学卫星。该系统还获得了全国科学大会奖、科学进步特等奖等奖项。 

　　附注一：星载设备亦称“信标机”，负责人是马芳烈和宫维枢，下厂期间我才被任命为组长，马、宫两位是副组长，老宫和我先后离厂回所后由马芳烈负责。 

　　附注二：北京下厂小组名单（个人记忆，可能有遗漏）： 

　　宫维枢、马芳烈、陈汝煌、何国杰、郑震藩、林宇威、林敬炎、郑曼黎、蒋和荣、朱楚明、张坤、张学云、赵春廷、张志业。 

　　厂方小组名单：程建兆、田广泽、殷庆祥、张佩芝、沙庆云。 

　　附注三：本文完稿时经马芳烈同志校阅，略有补充，史实无误，但仍是个人观点，当文责自负。 

　　（原文发表有删减）