贰 奠基航天

国难思良将——从中国航天事业的创建看战略科学家的价值

张凯

享誉世界的杰出科学家、中国航天事业的奠基人钱学森，1911年出生于上海，3岁时随父母迁居北京，度过了自己的中小学时光。1929年，18岁的钱学森于国立北京师范大学校附属中学校（今北京师范大学附属中学）毕业后，考入位于上海的国立交通大学（今上海交通大学），进入机械工程学院（铁道门）求学。1934年毕业后又参加了清华大学主持的庚款留美考试，被录取后在国内有关航空工厂实习了近一年时间，随后于1935年赴美，进入麻省理工学院航空系攻读硕士学位。1936年硕士毕业后，钱学森又进入加州理工学院师从力学大师冯·卡门攻读博士学位，1939年取得博士学位后留校从事科研和教学工作。随后的十余年间，钱学森创立了超声速飞机设计与制造的“热障”理论、薄壳稳定性理论和“卡门-钱近似公式”，研究喷气推进、新型火箭和核能理论与技术，完成了一批世界航空航天科学技术最前沿的理论和技术成果，逐渐成长为世界一流的科学家。在美期间，他还直接参与了美国早期多种火箭导弹的研制工作，接触过德国V-2火箭并吸收了其先进技术，积累了丰富的工程实践经验。第二次世界大战末期，他还作为美国陆军航空兵科学咨询团的成员，和团长也是自己的导师冯·卡门一起，前往欧洲考察访问并为美国陆军航空兵撰写了科技发展规划《迈向新高度》报告。可以说，钱学森回国前已经是集航空与航天科技理论、战略规划、工程实践、科学管理于一身的世界级科学家，从而为其站在高起点上领导中国的航天事业奠定了坚实基础。

一、火箭专家返回红色中国

1955年10月8日，滞留美国多年的钱学森和家人在新中国领导人的关心下，历经艰难，终于回到了祖国的怀抱。中科院力学所筹备组的朱兆祥受命专程赶赴深圳，迎接经香港登岸的钱学森一家。多年后，他这样回忆道：“1955年10月8日，我受陈毅副总理的派遣，代表中国科学院去深圳迎接。近中午时分，罗湖桥门打开了……我终于接到了钱学森先生一家。可以看出，他们一家都沉浸在回到祖国的幸福之中。”“和钱先生一家同时从美国加州理工学院所在地珀（帕）萨定（迪）纳出发，一路同行的还有李整武、孙湘教授一家。当我陪着两家人进入深圳在车站休息室坐定后，我把科学院吴有训副院长和科学院学术秘书钱三强先生的欢迎函（实为吴有训和科学院副院长陶孟和的欢迎函）面交给他们。钱先生站了起来，再次和我们握手，并走到李教授跟前说：‘整武兄，这下我们真的到了中国了。恭喜，恭喜！’两个人又激动地握手。孙湘教授把怀中的孩儿递给丈夫，从手提包里取出他们随身带来的离美那天出版的珀（帕）萨定（迪）纳晨报给我看，上面印着特大字号的通栏标题：火箭专家钱学森今天返回红色中国！”

1955年10月16日，朱兆祥从杭州发给科学院和外交部的电报中，详细记录了钱学森回国后的行程和感受，电报里说：“钱学森等8日抵深圳，当晚抵广州。在穗游览一日后赴沪，12日达，一路安全。经历了5年的软禁和特务跟踪的不自由生活，到达深圳后他们互道恭喜，如获新生。沿途我为他们介绍国内建设和科学事业发展情况，他们说：比他们所想象为最好的还要好，国内公共场所的整洁和招待人员的效率都使他们惊异，感到祖国进步的神速。到广州后，他们急着上书店买宪法、5年计划等阅读。钱说：‘这5年关禁，使我更清楚地认识了美国，因此就更怀念祖国。’钱对归国后所受到的欢迎感到意外，并深受感动。在与广州、上海科学界接触后，特别是参观植物生理所后，深感我国科学研究工作条件较美国好得多。”

党中央对钱学森的回国高度重视，给予了精心安排。1955年10月9日，广东省委第一书记陶铸在广州会见了钱学森，并安排钱学森一家参观了农民运动讲习所和苏联经济与文化建设成就展览会。10月15日，钱学森赴杭州祭祖并参观浙江大学，10月22日至25日他两次到母校上海交通大学参观。10月28日，钱学森一家抵达北京，中科院副院长吴有训以及华罗庚、周培源、钱伟长等二十多人到前门火车站迎接。钱学森后来在自己的入党自传中说，到达北京的第二天一早，他就和妻儿从所住的北京饭店步行到了天安门广场，可见他当时欣喜激动的心情。11月1日，中科院院长郭沫若代表中科院在北京饭店宴请钱学森，11月4日，陈毅副总理代表国务院接见了钱学森。

钱学森从深圳一路北上的行程，也是他第一次近距离认识新中国的过程。毕竟，这次归国距他1947年回国已经过去了八年。更重要的是，现在的中国已经是一个在中国共产党领导下的社会主义国家了。钱学森在回国后接受媒体记者采访时曾说：“在广州，我参观的两个地方给我印象深刻。一个是苏联经济与文化建设成就展览会，一个是农民运动讲习所。苏联展览在一个宏大的建筑物里面举行，一个厅接着一个厅的进行展示。主要展示了苏联在农业、教育、纺织、音乐、科学、机械、食品等方面所取得的最新成就。它向人们展示，如果他们在五年计划里也和苏联朋友一样，那么他们的生活也会那样。”在后来的入党自传材料中，钱学森更是多次提起自己对党的认识过程，他说：“在广州的参观使我第一次感到毛主席的伟大，以及革命先烈对人民事业立下的丰功。我所接触的党的领导同志他们看事务的清晰、深刻，使我对他们起了敬佩的心……经过上海、杭州，最后到了北京，沿途的照顾使我心里很过意不去。”可以说，祖国的热情款待和钱学森在美国的软禁境遇形成了明显对比。钱学森目睹了新中国欣欣向荣的发展景象，看到各级领导干部廉洁奉公、全心全意为人民服务的形象，国家的面貌、人民的面貌和他1947年回国时有了天壤之别。

归国不久的钱学森，从1955年11月22日到12月21日在东北整整访问了1个月。朱兆祥作为陪同人员，全程参与了钱学森的东北之行。他回忆说：“我们从北部的哈尔滨铁路线南下，一直到港口城市旅大，参观了当时全国最大的钢铁厂、煤矿、水电站、炼油厂、冶炼厂、化工厂、机床厂、汽车厂、电机厂、飞机厂等等，访问了许多大学和研究所。”此行对于钱学森是非常重要的，一方面他了解了建国六年来祖国社会主义建设的成就，了解了共产党巨大的组织领导能力；另一方面通过此行他形成了对于组建力学研究所、发展力学研究的构想。特别是在哈尔滨军事工程学院（简称“哈军工”）的访问，使得钱学森开始介入中国的国防科技研究工作。11月25日，哈军工陈赓院长当天清晨乘专机从北京飞来，专门陪着钱学森一行参观了空军工程系、海军工程系、炮兵工程系等。当时的哈军工请了二十多位苏联专家一同建设，很快，现代化的风洞、水槽都已建起，实验室里很重视教学演示设备，而且用部队的办法管理实验室，井井有条，一尘不染。钱学森晚年接受记者采访时曾回忆说：“陈赓接见了我，问道：‘钱先生，你看我们中国人能不能搞导弹？’我说：‘为什么不能搞？外国人能搞，我们中国人就不能搞？难道中国人比外国人矮一截？’陈赓大将说：‘好极了！就要你这句话。’”

东北之行结束后没多久，陈赓就陪同钱学森看望了彭德怀元帅，钱学森向彭德怀详细介绍了导弹的有关情况。1956年元旦期间，钱学森在北京新街口的总政排练场给军队的高级干部做了三场关于火箭导弹技术的讲演。听报告的有中央书记处的同志，有国务院副总理和部长们，以及贺龙、陈毅、聂荣臻等老帅。后来担任原第二炮兵司令员的李旭阁，当时还是总参作战部空军处的一位年轻参谋。晚年的他回忆起当时的情况，仍历历在目。他说，1956年元旦下午，他受命去总政排练场听钱学森的报告。当他匆匆步入会场，环顾左右，已座无虚席。令他吃惊的是在座的几乎都是清一色的将军，他们都是三总部和驻京各军兵种的领导。满堂高级将领，唯有他一个人年纪最轻，职务也最低，佩戴少校军衔。刚刚落座，电铃就响了。陈赓大将率先走出来，身后跟着一位穿中山装的学者。两个人坐下，陈赓大将便介绍说，这位就是刚刚归国的钱学森教授，世界上大名鼎鼎的空气动力学家，今天由他给大家讲世界上最先进的尖端武器——导弹。顿时，全场掌声雷动。钱学森教授站起来鞠了一躬，然后走至黑板前，挥笔写了一行字：“关于导弹武器知识的概述”。

1987年钱学森访英时，曾这样向当地中国留学生解释自己选择归国的原因。“有人问我，为什么要回国，道理其实很简单，鸦片战争近百年来，国人强国梦不息，抗争不断，革命先烈为了兴邦、为了炎黄子孙的强国梦，献出了宝贵的生命，我个人作为炎黄子孙的一员，只能追随先烈的足迹，在千万艰难中，探索追求，永不放弃。”正是怀着对新中国的一腔热忱，44岁的钱学森义无反顾地投身于中国的导弹航天事业中，并作出了无可替代的杰出贡献。

二、中国航天事业起步阶段的一次战略抉择

从20世纪50年代中期回国直到80年代初退出国防科技领导岗位一线，钱学森在30多年的时间里集中精力开创我国火箭、导弹和航天事业。航天科技和工程具有高度的综合性，需要广泛地应用自然科学领域中的多种学科和技术并综合集成到工程实践中。由于他的渊博知识及高瞻远瞩的科学智慧，他始终处于“科技主帅”的位置。

在中国航天事业起步阶段，面临的一个比较重要的战略选择就是飞机和导弹的问题。早在抗美援朝战争中，美军先进的装备和强大的空中火力就给志愿军留下了深刻的印象。因此，面对严峻的国际形势，党和国家领导人确立了积极防御的战略思想，迫切希望发展国防尖端武器。毛泽东主席明确提出：“中国不但要有更多的飞机大炮，而且还要有原子弹。在今天的世界上，我们要不受人家欺负，就不能没有这个东西。”1955年1月15日，中国最高领导层毅然做出了研制核武器的重大决定。然而，光有核弹没有运载平台就是“有弹无枪”，必须配套研制导弹或飞机作为运载工具。以当时的综合国力，中国的国防尖端武器应该优先发展导弹还是飞机，成为困扰中央的一大难题。

飞机已经有50多年的发展历史，而导弹在1944年才投入实战。在大多数人看来，中国应该优先发展技术相对成熟的飞机，而不是新奇而神秘的导弹。钱学森是沿着美国航空航天历史轨迹走过来的人，他深谙世界各国的发展道路都是先有航空，后有航天。他为什么支持先搞导弹？钱学森根据回国后的考察、调研，以及和各级领导、科学家们的交流，结合他自己的思考，提出了集中资源优先发展导弹火箭的建议。他认为，首先，中国当时的国情决定短期内飞机不可能有快速突破。飞机的难点在于材料，这对工业基础薄弱的新中国而言是短期内无法突破的。飞机要上人，所以对飞行的可靠性、安全性和可重复使用性，都有很高的要求。而每一方面都要攻关很长时间。飞机的飞行员训练、地勤空勤等庞大的维护保障系统也绝非一日之功。其次，从战略博弈角度看，发展导弹是战略取胜的捷径。中国当时的首要任务是如何不挨打，然后是如何还击敌人。导弹在防御和攻击方面都有优势。导弹比飞机飞得快，打得更远，而且是一次性消耗，总体成本相对较低。如果从导弹入手，几年之内防空问题就可以解决，我们赢得了与对手战略抗衡的时间，有利于航空工业积累经验，稳步发展。最后，从未来发展说，导弹具有更大威力和发展潜力。当时中国正在发展核武器，导弹可以作为核武器的运载工具，形成国家的核威慑力。而飞机很难在现代条件下作为运载核武器的有效工具。中国人今后走出地球，搞星际航行、开发宇宙资源、和平利用外层空间，都离不开导弹火箭。针对新中国在薄弱的工业基础之上如何研制导弹火箭这种尖端武器，钱学森在1954年出版的著作《工程控制论》中提出一个鲜明的观点：“通过计划协调技术，可以使用不可靠的零部件组成一个可靠的系统。”这个思路为当时的中国导弹航天事业发展提供了可能性。1960年初中苏关系恶化以后，国防科技系统迅速确立“两弹为主、导弹第一”的国防科技工作方针。可见，我国导弹优先发展战略的确立和实施经历了比较复杂的演变过程，是多方面因素综合作用而形成的结果。这段纷繁复杂的历史折射出重大科技项目的实施，要求在一定的人力、物力投入与时间约束下，达到最理想的效果。这也决定了重大科技项目在决策过程中会受到各种主客观因素的制约，需要综合考虑各种环境与约束条件，才能做出科学的决策。当时，我国科研资源十分有限，现代工业基础也非常薄弱，而且在短期内无法得到显著改观。所以，国家对导弹和飞机无法同时予以重点支持，必须集中有限的资源投向最为急需的项目，以求在一定时间内达到最优效果。

当然，钱学森也依然关注着喷气飞机等其他科研工作的推进问题。1956年3月，国务院成立了由陈毅副总理担任主任的科学规划委员会，组织全国600多位科学家制订了《一九五六——一九六七年科学技术发展远景规划纲要（修正草案）》（以下简称“十二年科学规划”）。“十二年科学规划”确定了57项重要科学技术任务。在钱学森的主持下，王弼、沈元、任新民等合作完成了第37项任务“喷气和火箭技术”规划。关于这项研究任务的内容，“十二年科学规划”规定：“首先掌握喷气飞机和火箭的设计和制造方法，同时研究其有关理论，并建立必需的研究设备，从事高速气体动力学、机身结构、各种喷气动力、控制方法以及飞行技术的研究，在最短期间独立设计民用的喷气飞机和国防所需的喷气飞机和火箭。”在这项任务的说明书中，钱学森等详细论述了发展喷气和火箭技术的意义、内容、目标、途径、进度、组织措施等。他们提出必须尽先建立包括研究、设计和试制的综合性的导弹研究机构，并逐步建立飞机方面的各个研究机构；大体工作进度为：“1963—1967年在本国研究工作的指导下，独立进行设计和制造国防上需要的、达到当时先进性能指标的导弹”。这项规划为我国发展导弹技术勾勒了初步的蓝图。尤为重要的是，科学规划委员会还将导弹技术与原子能、无线电、计算技术、自动控制和半导体一起列为优先发展的“紧急措施”。

三、擘画中国导弹航天事业的战略布局

1956年2月4日，周恩来在叶剑英、陈赓的陪同下会见钱学森，并委托他起草组建导弹科研机构的报告。2月17日，钱学森受命起草了《建立我国国防航空工业意见书》（简称《意见书》）。因保密起见，对外用“国防航空工业”一词代替导弹火箭，这个意见书可谓是我国导弹航天事业发展的奠基之作。在《意见书》里，钱学森首先指出了我国航空工业的现状：“我国现在航空工业是十分薄弱的，我们最近才从飞机修理阶段转入飞机生产阶段，有了飞机工厂和喷射式推进机厂。但是这两个工厂现在完全依靠苏联供给的图纸，自己还不能够设计新型飞机，更不能做出为设计用的工程及科学资料”。随后，钱学森详细论证了科学研究在航空工业的地位和作用。他指出：“健全的航空工业，除了制造工厂之外，还应该有一个强大的为设计而服务的研究及试验单位，应该有一个作长远及基本研究的单位。”“为什么为设计而服务的研究和长远及基本研究有分别呢？”一是研究性质不同。为设计而服务的研究有很大的计划性，必须要在某一时期内完成某一工作，因此往往重点放在解决一定的问题，而不放在完全了解这问题的机理。相反地，长远及基本研究的重点放在完全了解一个问题的机理，因而我们不能把时间限制得过于严格；也必须要把工作定得灵活些，可以随机应变，探索新方向。二是研究所用的工具也有所不同。为设计服务的研究需要大型及重型设备。例如大型风洞、大型结构试验台，大动力的推进试验装备，高速推进机实验风洞等。长远及基本研究不需要大型设备，但要比较突出而精细的实验及计算工具。例如高温及高超音速风洞、二元低骚扰风洞等。三是两种研究所需要的工作人员也不同。为设计服务的研究，需要对生产过程彻底了解，对研究能大力推进，按时完成，不怕时间上的压力的工作者。长远及基本研究，需要对基本科学如数学、物理、力学等能完全掌握，能对一个问题深入探讨的工作者。当然，有的科学家，两方面的能力都有，两方面的要求都适合，这些人就是关键人物。

钱学森还进一步指出，我国国防航空工业应该建立起研究、设计和生产三个部分。如果只能靠自己，非二三十年办不到。要在短时间内做到，非争取苏联及其他兄弟国家的大力帮助不可。我们以为在原则上是研究、设计和生产三面并进，而在开始时，重点放在生产，然后兼及设计，最后兼及研究。这个方案不仅为中共中央进行决策提供了依据，而且其立足于自主研制的指导思想与发展目标坚定了中共中央创建导弹事业的意志和决心。

在报告的最后，钱学森还提出了详细的工作计划，比如立即成立国防部航空局，为全面领导机关；选择我国航空最高技术人员10人左右赴苏学习；选派大学毕业生，一是到合作国家去学习导弹火箭制造工业，为制造工厂准备。二是选300人去学习设计和研究，为建立航空设计院准备；逐年扩大中国科学院有关航空的研究工作，10年后要到600人。钱学森还列举了1956—1967年每年需要的毕业生人数和专业，并预计到1967年，共有工厂技术人员2400人、设计院技术人员5700人。《意见书》既高屋建瓴又具体详实，从发展计划到具体措施，从组织领导到执行机构，从预先研究到研制生产，从专业配套到队伍构建，几乎在每一个层面上都考虑得细致入微，具有很强的顶层设计指导性和微观层面的可操作性，得到了中央领导的充分肯定。1956年2月22日，周恩来在呈送毛主席审阅的那份打印稿上注了一笔：“即送主席阅，这是我要钱学森写的意见，准备在今晚谈原子能时一谈。”5月26日，中央军委召开会议，通过了聂荣臻综合钱学森意见提出的关于《建立我国导弹研究工作的初步意见》的报告，中国航天正式启程了。

1956年10月8日，在钱学森回国一年后，中国第一个导弹研究机构——国防部第五研究院正式成立，钱学森出任首任院长。聂荣臻在五院成立大会上提出：“我们对导弹的研究制造，应采取自力更生为主、力争外援和利用资本主义国家已有的科学成果为辅的方针。”这一方针也成为五院的建院方针。为了加快推进中国的导弹航天事业，中央则调集了精兵强将，为中国导弹航天事业发展不惜投入。从国防部五院的领导班子配备，足见中央的高度重视。比如后来接任钱学森担任国防部五院院长的刘亚楼，是开国上将，时任空军司令员，曾任东北野战军参谋长。而出任国防部五院第一任政委的谷景生，是开国少将，曾任志愿军第十五军政委。该军参加了抗美援朝的上甘岭战役，还涌现了黄继光、邱少云等特级战斗英雄。出任国防部五院第二任政委的刘有光，也是开国少将，曾任四兵团政治部主任。后来出任国防部五院副院长的孙继先，是开国中将，曾任志愿军二十兵团副司令员，也是当年带领17勇士抢渡大渡河时的红军营长。

四、建立中国航天系统工程的管理体制

1960年11月5日，我国第一枚仿制的“1059”近程地地导弹（后来被命名为“东风一号”）发射成功，这是我国军事装备史上一个重要的转折点。“东风一号”的成功，培养和锻炼了我国的航天研究队伍，也增强了他们的自信心。尽管当时正面临三年自然灾害，国家经济和人民生活都十分困难，1961年七八月间在北戴河会议上，聂荣臻明确表态反对尖端武器下马。他指出，“两弹为主，导弹第一”，这是去年2月中央军委扩大会议上确定的方针，后来又得到中央的批准，不能动摇。三五年内，要力争突破尖端。为此，五院上下经过讨论，确定了发展的总体思路，即以“东风一号”为基础，设计上不作大的改动，使射程达到中近程（即1000公里左右），这个计划中的导弹被命名为“东风二号”。随后，“东风二号”的研制工作全面铺开，尽管也出现了发动机试车等一些问题，但为了抢时间，科研人员对存在的问题未能彻底解决。很多人认为，“东风二号”与“东风一号”相比变化不大，不会有太大问题。

1962年3月21日，“东风二号”导弹竖立在酒泉的导弹发射塔架上，进行推进剂加注、瞄准和射前检查。9时5分33秒，导弹点火起飞，但在离开发射台几秒钟后，弹体就出现较大的摇摆和滚动，接着偏离预定轨道，18秒后发动机关机，随即起火。69秒时，导弹在离发射台600米处坠毁，爆发出轰的一声巨响。坠落爆炸的导弹将戈壁滩炸出一个深4米、直径22米的大坑，升起的烟尘高达100多米，发射失败。在场的每个参试人员都大为震惊，随之而来的则是痛惜和巨大的压力。得知消息后，聂荣臻特别指示：科学试验允许失败，不要追查责任，重要的是找出失败的原因，以利再战。他指定钱学森立即组织故障分析。经过3个多月的分析讨论，故障的直接原因找到了，有两条：一是总体设计方案中，没有将弹体作为弹性体来考虑，振动耦合使导弹飞行失控；二是发动机强度不够，结构损坏起火。钱学森为此提出，要加强地面试验，凡是能在地面试验证实或模拟试验证实的，不要带到飞行试验中去考验。后来被凝练成“把故障消灭在地面上”。但钱学森并不满足，他和五院党委一班人刨根问底，查找根源。他们清楚地觉察到，表层技术的原因，只是冰山浮出水面的一角，深层次的问题是多方面的，是带有根源性的。为此，国防部五院集中力量，经过40余天，制定出《国防部第五研究院暂行条例（草案）》（简称《条例》），其中体现了当时航天科技工程科学管理的成果。

钱学森对《条例》逐条审阅、修改。《条例》鲜明地体现了钱学森航天系统工程管理的思想，核心内容有三项：一是建立健全两条指挥线；二是建立总体设计部；三是建立科研生产计划协调管理系统。关于两条指挥线，钱学森指出：“现在科学试验的一个突出特点是大集体性。因此，首先要抓总。一个武器系统，抓总是非常重要的，要有统一指挥，不能允许各个单位随意去干，那样非失败不可。这也就提出了组织纪律的重要性，指挥员的重要性。所以，要有技术指挥员，要有技术指挥线，与技术指挥线密切相关的是行政指挥线，即组织调度工作。大规模科学试验往往多变交错关联，一个项目变了，可能牵动全局。因此，组织调度工作是非常繁重的。”关于总体设计部，钱学森指出：“这样复杂的总体协调任务不可能靠一个人来完成，因为他不可能精通整个系统所涉及的全部专业知识，他也不可能有足够的时间来完成数量惊人的技术协调工作。这就要求以一种组织、一个集体来代替先前单个的指挥者，对这种大规模的社会劳动进行协调指挥。在我国国防尖端科研部门建立的这种组织就是总体设计部。他们不是几十个人，而是成千上百学科配套、专业齐全、具有丰富研制经验的高科技队伍。”关于总设计师和总体设计部的关系，钱学森有一段总结的话：“干我们这一行，一得之见多得很，有道理，可不见得全面。但是在我们这儿有一条，最后是总设计师拍板。由总设计师听了各种意见后，经过分析平衡，最后拍板。总设计师也不是一个人，他还有一个总体设计部，还有一个大班子，用现在的话说就是系统工程的班子。他们运用系统工程，衡量各种因素，选择最优方案。总设计师听了各方面的专家意见，又看了总体设计部的报告，最后下决心拍板。拍了板，谁再有意见也不算数了。”关于建立科研生产计划协调管理系统，1962年，钱学森提出将美国海军特种计划局于1958年年底研制北极星导弹核潜艇武器系统时探索出来的新型管理方法——PERT，应用到国内的导弹总体研制工作中。

钱学森和中国航天人总结和提炼的这一套系统工程思想及管理组织模式，是中国土生土长的，是十分有效的。应用这套管理模式，中国航天人在后续的型号研制中，再也没有出现过总体技术方案上的失误，无论是“两弹一星”还是载人航天工程、月球探测工程，中国航天的发展速度和工程质量都取得了骄人成就。

作者简介：张凯，上海交通大学钱学森图书馆执行馆长，副教授。