二、攻克难关

  • 爆轰试验队离开17号工地的那天,55岁的王淦昌拔下几根白发,悄悄地放在古长城的石缝中,留作永久的纪念。
  • 王淦昌的儿子王德基后来回忆说:“我父亲去了哪里我们全家都不知道,也再没见过他,他的名字也改了,叫王京。”
  • 面对当时极端艰苦的生活条件,聂荣臻元帅曾说过这样一段话:“我以革命的名义向大家募捐,请求你们立即搞一点粮食和副食支援我们的试验基地。”

搭建帐篷用做爆轰实验

1957年夏天,随着九局的组建,大批风华正茂的中青年科学家被调到这个研制原子弹的第一线。

在这些人当中,有“两弹元勋”邓稼先、著名物理学家王淦昌、著名空气动力学家郭永怀。

科学家们认为要让原子弹爆炸,首先必须摸清原子弹的内爆规律,并掌握爆轰实验技术。

于是,在北京古长城脚下的17号工地上,九局搞起了爆轰实验。

爆轰试验队的生活和工作场所极其艰苦,就是一座碉堡、几排简易营房和十几顶军用帐篷。但试验队里年轻人那股忘我、拼命的劲头儿却让人感动。

面对如此简陋的生活环境和工作条件,看着这些热血方刚的青年人,九局局长李觉默默地想:

有这种不怕苦不怕累的工作精神,还有什么困难不能克服,还有什么难题不能解决?有这些愿为祖国争光、为民族争气的年轻人,就一定能造出“争气弹”来。

工作是艰苦的,生活更为艰苦。17号工地的气候条件极其恶劣。严冬酷暑,科学工作者们在这里经受着严峻的考验。

试验队住的都是工程兵提供的军用帐篷,大大的屋顶与中国古代建筑的大屋顶有相似之处,不过住在里面的感觉却大相径庭。

古建筑的大屋顶冬暖夏凉,而住在帐篷里正好相反,冬冷夏热。夏天的烈日晒得帐篷像个蒸笼,人在里边就像烤在火炭盆上,汗流浃背;冬天朔风呼啸,帐篷被吹得又像冻透了心儿的冰窖,虽然生着火炉,依然伸不出手来。

不仅如此,有时候夏天遇到暴雨,半夜里会把帐篷冲垮,大家的铁锅脸盆牙缸鞋子木凳都会随水漂走,不知去向。

冬夜的暴风雪能掀翻帐篷围布,大家的头上被子上,便都是雪土,弄得一个个早上起来花头土脸的。王淦昌打趣地说:“一个个都成了土行孙了。”

在17号工地上,几乎所有的人都养成了这样的一种习惯:白天,全身心投入紧张的工作;晚上,集中精力钻研业务书籍和文献资料。从专家到一般科技人员都是在干中学,学中干。

王淦昌和郭永怀等专家和领导,虽然不可能一天到晚盯在17号工地上,但在他们的时间表上,蹲工地的时间最多,并且经常会提出一些方式,想出一些办法,指导试验员们去实践。

为了争取更多的时间,订购的熔药炉没有到货,工地人员就用普通锅炉代替。在基地最困难的时候,陈士渠司令员亲自来看望,并带来了他们急需的用品和食物。

搅拌爆轰实验所需用的炸药,为了防止日光照晒而引起爆炸,因此只能在军用帐篷里进行。帐篷内的通风不好,雾气腾腾的炸药粉尘充斥了室内每一寸空间,古怪难闻的气味冲鼻而入,搅拌者还要快速地搅动着,这种工作苦不堪言,但越是苦差事,大家越争着去做。

为了避免争执,大家索性轮流进去搅拌。

领导这一试验的王淦昌自然也坚持要做这项工作。

看着他那利索的运作和搅拌频率,没有人会认为他已是50多岁的人。

在这种环境中对身体有相当大的危害。大家怕影响王淦昌的健康,总是劝他赶紧离开现场,有时甚至把他硬推出去。

可一会儿不注意,他的身影又出现在烟雾蒸腾的帐篷中。“你们就不要劝我了,我是不会离开的。我要和大家一起做。”王淦昌诚恳而又固执地说。

听着这话,看着决心已定的他,大家真的不知再说什么好,只有一个心思:拼命工作,争取提前完成任务。

就这样,经过大家共同的努力,通过一次次的试验改进,终于成功地进行了爆轰实验,基本上掌握了内爆的规律和实验技术。

17号工地的日日夜夜,为中国首枚核装置的研制和第一颗原子弹的爆炸成功,作了组织、技术、物质、精神上的准备。没有来自四面八方的奉献与协作,原子弹是不可能这么快搞出来的。

17号工地的爆轰试验,在王淦昌、郭永怀等专家的组织领导下,取得了优异的科研成果。

王淦昌先后提出过“炸药透镜法”、“真空浇注法”、“泡沫法”和“综合颗粒法”等,在爆轰驱动和特态方程的爆轰试验上,都取得了突出的成就。

通过大家的努力,突破了测试工作的技术难关,基本上掌握了内爆的规律和实验技术。

王淦昌激动地对大家说:我们付出的心血和汗水是值得的,因为我们靠自己的力量和智慧,闯过了研制“争气弹”的第一关!

莽莽的燕山可以作证,巍峨的古长城可以作证:燕山脚下的隆隆炮声,是新中国核武器事业爆轰实验的第一乐章!

爆轰试验队离开17号工地的那天,55岁的王淦昌竟拔下几根白发,悄悄地放在古长城的石缝中,留作永久的纪念。这件事让在场的每一个人深深感动。

高精度计算完成理论设计

1958年8月,九局任理论部主任的邓稼先和在几所名牌大学招募的28名新毕业的大学生,进行原子弹的理论设计工作。

由于原子弹在我国还属于空白,因此谁也没有见过原子弹的样子,更不用说搞原子弹的理论设计。针对这种情况,邓稼先办起了“原子理论扫盲班”,他找来了与此有关的外文原版经典著作,边阅读,边翻译,边油印。

就这样,邓稼先和他的28名大学生很快进入了角色。他们一周工作7天,每天三班制,运用手摇计算机和算盘这样的古老计算工具,进行最现代的理论计算。

到了1959年,科学家们把我国第一颗原子弹理论计算的轮廓初步勾画出来。与此同时,以祝麟芳任厂长、姜圣阶任总工程师的核工业企业的建设也初获成效。

1960年4月,九局全面展开原子弹的理论设计工作。邓稼先领着几位年轻伙伴,在4台半自动电动计算器上进行特征线法数值计算。

20多天之后,取得了第一次计算结果。由于缺乏经验,差分网格取大了,没有体现出几何形状的特点,从中却发现了一些新的物理现象。

大家分析后认为,这些新问题出现是合理的,又提出了3种解决方法,为此又进行了3次计算。

参加过这项工作的傅樱在一次回忆中具体描述了当初的研究过程:

用特征线方法进行一次物质运动全过程的数值计算,工作量是十分庞大的。以中等粗细的网格来说,从启爆到碰靶,全区要分成上千个网格,每个网格点要计算很多个参量,解很多个方程。

其中有三分之一个点需要算两套参数,有些网格点还要进行多次迭代,除此之外,对每个网格点还要计算1至2个检验方程。

为了保证计算正确,我们还采用两人对算的做法,因此一次就要算出好几万个数据。如果算到中心,那工作量就更大了。

这时,领导看到我们人手实在不够,就又从中子组临时抽调了3位同志支援。

通过多次的精心细算,最终使得3次计算所得结果十分接近,但其中一个很重要的数据却和苏联人讲的技术指标不符合。

经过反复验证和讨论,又提出了3个重要的物理因素,建立了3个数学模型,形成了第五、六、七次计算,结果出来,和前3次的结果一样,这就促使我们进一步怀疑原数据的正确性。

清晰的物理图像,多次重复的数据,都说明我们的计算毋容置疑,但是我们却缺乏理论上的论证,没有足够的论据来否定苏联专家所讲的那个指标。

这就再次引发了我们之间的激烈争论。这时搞方程的同志提供了重要的依据,我们又不厌其烦地进行了第八次、第九次计算,结果仍然一样。

1961年,周光召被调到九局,出任理论部第一副主任。

他仔细分析了9次计算结果,利用在大学学过的最大功原理,从理论上证明了苏联数据出现的不可能性。

周光召圆满解决了原子弹内部所有关键力学问题。

同时,部分数学专业的同志在周敏麟指导下,编出了第一个反应前的总体程序,进行了9组模拟计算,所得结果都与手算结果很接近,误差在5%左右。

随后,邓稼先又采取了一项重大措施:组建高级理论班子,专门研究解决原子弹设计中的重大技术问题。

这一举措,使原子弹的理论研制工作,又向前跨进了一大步。

与此同时,又与另外两位在流体力学和数学上有很深造诣的副主任密切合作,成功地解决了不定向流体力学的计算方法问题。

邓稼先自己则亲自主持高温高压下物质状态的研究,确定了有关理论计算的模型和方法。

计算工作完成后,邓稼先等人经过反复思考,创造出了一种独具特色的“外推法”。

“外推法”从能够模拟的环境和条件入手,经过逆向推算,再将结果与国外同类试验的数据对照。最后发现,结果完全吻合,从而证明了这种计算方法是正确可行的。

原子弹研制中另外一项最重要的课题是研制点火中子源。它是原子弹的引爆装置,也是原子弹的心脏。

这项任务由原子能所副所长、美国麻省理工学院的博士江德熙教授负责。经过一番努力,终于在1961年冬得到了令人满意的结果。

经过几年的努力,1963年3月,我国完成第一颗原子弹的理论设计方案。

获取和加工粗铀原料

关于铀矿的勘探早在1955年已经着手,解放军第4521工程团以牺牲十几名官兵的代价,历经艰难险阻,终于在西部的独龙山区发现了第一条铀矿地带。

后来,地质学家们又发明了新型的找矿仪器和先进的探矿技术,相继找到了一批相当丰富的铀矿,为研制原子弹立下了大功。

与此同时,西北核武器试验场和研制基地建成,为全面突破原子弹技术创造了条件。

于是,党中央集中北京的国防科研人员陆续迁往大西北,开始进入研制原子弹的总攻阶段。

在理论研究的同时,原子弹原料的研制也在紧锣密鼓地进行着,并且取得很大的进展。

要制造一颗原子弹,就要使用一二十公斤铀235或钚239。要生产一二十公斤铀235或钚239,就要消耗10来吨天然铀;要生产10来吨天然铀就要加工近万吨铀矿石。

为了早日取得粗铀原料,国家一边加快建设大工厂,一边组织进行土法炼铀。

从1959年开始,云南临沧地区,当地群众在技术人员的指导下,用石臼子破碎、箩筐筛选、豆腐包过滤、铁锅烘干等办法,在大厂未建成之前就得到了150吨粗铀原料。

这些原料经过进一步加工后,完全满足了我国头两颗原子弹所需要的核装料,从而为整个工程争取了一年的宝贵时间。

1964年,一颗完整的原子弹在工厂被组装起来了,并于8月份运到了试验场。

邓稼先隐姓埋名潜心攻关

1958年秋,二机部副部长钱三强找到邓稼先,说“国家要放一个‘大炮仗’”,征询他是否愿意参加这项必须严格保密的工作。

邓稼先义无反顾地同意,回家对妻子只说自己“要调动工作”,不能再照顾家和孩子,通信也困难。从小受爱国思想熏陶的妻子明白,丈夫肯定是从事对国家有重大意义的工作,表示坚决支持。

从此,邓稼先的名字便在刊物和对外联络中消失,他的身影只出现在严格警卫的深院和大漠戈壁。

邓稼先就任二机部第九研究所理论部主任后,先挑选了一批大学生,准备有关俄文资料和原子弹模型。

1959年6月,苏联政府终止了原有协议,中共中央下决心自己动手,搞出原子弹和人造卫星。邓稼先担任了原子弹的理论设计负责人后,一面部署同事们分头研究计算,自己也带头攻关。

在遇到一个苏联专家留下的核爆大气压的数字时,邓稼先在周光召的帮助下,以严谨的计算推翻了原有结论,从而解决了关系中国原子弹试验成败的关键性难题。

数学家华罗庚后来称,这是“集世界数学难题之大成”的成果。

中国研制原子弹正值3年困难时期,尖端领域的科研人员虽有较高的粮食定量,却因缺乏油水,仍经常饿肚子。邓稼先从岳父那里能多少得到一点粮票的支援,却都用来买饼干之类,在工作紧张时与同事们分享。

就是在这样艰苦的条件下,他们日夜加班。

“粗估”参数的时候,要有物理直觉;昼夜不断地筹划计算时,要有数学见地;决定方案时,要有勇进的胆识和稳健的判断。邓稼先在关键性的方案上签字的时候,果断坚决。

邓稼先不仅在秘密科研院所里费尽心血,还经常到飞沙走石的戈壁试验场。

他冒着酷暑严寒,在试验场度过了整整8年的单身汉生活,有15次在现场领导核试验的经验,从而掌握了大量的第一手材料。

一次,航投试验时出现降落伞事故,原子弹坠地被摔裂。

邓稼先深知危险,却一个人抢上前去把摔破的原子弹碎片拿到手里仔细检验。

身为医学教授的妻子知道他“抱”了摔裂的原子弹,在邓稼先回北京时强拉他去医院检查。

结果发现在他的小便中带有放射性物质,肝脏被损,骨髓里也侵入了放射物。

随后,邓稼先仍坚持回核试验基地。

在危险艰难之时,他坚持要自己去装雷管,并以院长的权威向周围的人下命令:“你们还年轻,你们不能去!”

1964年10月,中国成功爆炸的第一颗原子弹,就是由他最后签字确定的设计方案。

他还率领研究人员在试验后迅速进入爆炸现场采样,以证实效果。他又同于敏等人投入对氢弹的研究,按照“邓―于方案”,最后终于制成了氢弹,并于原子弹爆炸后的两年零八个月试验成功,从而创造了世界上最快的速度。

艰辛攻克原子弹弹芯

1964年迎春的钟声,传送来一个激动人心的好消息:我国核燃料生产取得了可以正式制造原子弹弹芯的成果。

我国核部件的研制工作是1961年春天开始的。那时,在北京西郊的几间破旧小平房里,原子弹研究院和核部件加工厂的同志们,勒紧裤带,开始探索核部件冶炼铸造的科学途径。他们从兄弟单位借来了一个扩散泵,用一个普通的玻璃钟罩装配成一个真空试验设备,开始学抽真空,摸索熔铸核部件的真空参数。

以后,上级从兄弟单位调给一台进口的真空感应电炉。但是,它是冶炼普通合金钢的,用来冶炼核工业用的特种金属却不适用。怎么改造?核部件加工厂的技术员张同星成天围着炉子转。一天深夜,张同星躺在床上琢磨这个问题。突然,他心里一亮,办法有了。他赶紧翻身起床,叫醒同屋住的一位老师傅。连夜钻研、试验。不等黎明的到来,他们就找到了办法。在这台炉子上,进行了大量试验,取得了许多宝贵数据。

然而,前进的道路不是平坦的。跑专用设备的同志从上海带回一个令人不安的消息:核部件加工车间的运输通道,一二年内试制不出来。这样,厂房的设计、施工都无从谈起。即使核部件的研制技术全部过关,核部件也无法加工。怎么办?最发愁的莫过于主管生产技术的车间副主任祝工程师了。他经过日夜的思索,终于琢磨出一个门道:第一个核部件可以简法上马,从实验室式的厂房里拿出来。他的想法,得到一起攻关的大多数同志的赞同。但在科研、设计和生产人员中,持不同意见的人也不少。有人说:“按原设计还怕搞不成呢!你那样搞行吗?”祝工程师心中有数,没有因这些议论而退却。他的简法生产方案,经过总厂讨论后报到部里,部领导很快就批准了。经过设计、施工和安装部门的协同奋战,仅用十个月时间,就把简法生产车间一十八号厂房抢建起来了。它的建成,不仅为国家节约资金两千万元,更重要的是为两年规划的实现赢得了一年左右的时间。从此,核部件的研制在戈壁滩上进入了实地攻关战。

在北京攻关时,核部件铸造中出现了一些问题,主要是金属中存在的“气泡”问题没有得到解决。核材料在浇铸时出现“气泡”,说明它的密度不够,质地疏松,这是一个直接影响我国第一颗原子弹能不能打响的大问题。在核工业各条战线捷报频传的形势下,小小的气泡竟成了“拦路虎”。这多么叫人着急啊!

为了消灭这只“拦路虎”,二机部主管生产的副部长来到现场蹲点,部里的冶金专家和总厂总工程师也亲临车间指导;原子弹研究院搞冶金的同志,也来到核部件厂和同志们并肩战斗。

为了消灭这只“拦路虎”,摸清气泡产生的原因和冶炼方案,祝工程师与张同星等同志一起,改一周一炉为一天一炉:上午分析前一炉的试验情况,总结经验教训;下午或晚上再开炉,每天要干十几个小时,甚至是日夜不停。祝工程师格外劳累,他一直跟班,盯在岗位上,同志们见他极度疲劳,劝他休息。厂领导知道后,不准他下班后再进车间。他的回答是:“只要拿出产品,我累死也情愿!”果然一天晚上,他昏倒在车间,不省人事。大家赶紧把他送到医院。第二天上午,祝工程师才从昏迷中醒过来。大夫要他住院治疗。他说攻关那么紧张,哪能躺得下去呢!趁医务人员不在,他悄悄溜出医院,又回到了火热的车间。

就这样,攻关的人们在冶炼炉边度过了这一年的春节。功夫不负有心人。经过一百多次反复试验,积累了大量的数据资料。产生“气泡”的隐患,在数据资料编织成的密网中显露出来了。经过讨论,集思广益,形成了七个方案。主攻手张同星带领铸造班的同志日夜奋战,智取力夺。终于,按第一方案,试验取得了成功。

为了庆祝胜利,参加攻关的年轻人集体游了一次“小西湖”。多美的名字啊!其实,那不过是一片满地盐碱、几蓬枯草的洼地。当然,这在“一川碎石大如斗,随风满地石乱走”的戈壁滩来说,也算是难得的好地方了。他们像插上欢乐的翅膀,唱呀,跳呀,尽情地享受夺取胜利后的喜悦。

克服艰苦的生活条件

1959年7月,中共中央作出决定:

自己动手,从头摸起,准备用8年时间把原子弹造出来。

这是苏联撕毁中苏“国防新技术协定”,加之正值我国3年自然灾害期间,为了研制原子武器,中央下定了这样的决心。当时主持国防科委工作的聂荣臻元帅指出:

靠人家靠不住,也靠不起,党和国家只能把希望寄托在本国科学家身上了。

就是在这样艰苦的条件下,我国的第一颗原子弹研制工作却出现了奇迹,科研人员热火朝天,没有灰心丧气,没有消极沉闷,整个核武器研究院的人员,像蒸汽机车一样,加上点煤、水,就用尽全力向前奔驰。

在研制工作中,科研人员每天都吃不饱,但回到研究室立刻开展工作,两个多小时后,肚子提抗议了,于是有的人拿出酱油瓶冲一杯汤;有的人挖一勺古巴糖冲一杯糖水;还有的人拿出伊拉克蜜枣,含到嘴里。“加餐”后立即埋头工作,就这样坚持到下班。

大家自我鼓励和互相鼓励:喝一杯酱油汤或糖水,应坚持工作一个小时以上;吃一粒伊拉克蜜枣,应坚持工作一个半小时以上。

邓稼先时任该院理论部主任,他的岳父是全国人大副委员长许德珩,有时给他一点儿粮票。他就拿这点粮票作为奖励,谁的理论计算又快又好,他奖励谁几两粮票。在场的所有技术人员,把能得到几两粮票,看作是一种最高的奖赏。

核武器研究院副院长朱光亚从长城外爆炸物理试验场回来,途中买了一点尚未成熟的青杏子,回到院内送了几个给时任院学术秘书的张开善,因快要下班了,正是饥饿的时候,张开善既没洗手又没有洗杏子,瞬间吃进肚里,是苦是涩是酸,不知道,但感觉有了点儿力气,又继续加了一会儿班。看着窗外还未落山的太阳,张开善说了一句话:“光亚同志今天真是雪中送炭。”

与此同时,远在新疆罗布泊核试验基地的百万大军,正在从事科研工作和基建工程,大戈壁的客观条件本身就很艰苦,又面临着自然灾害,因此基地人员的生活更是异常艰苦。

戈壁气候变化无常,白天还烈日炎炎,到了夜晚却寒风刺骨。狂风是这片土地上的霸主,一旦发怒,沉重的火车厢也能掀出铁轨。草绿色的车厢,风沙掠过,斑斑驳驳。

为抗击风沙,广大指战员发扬与天斗其乐无穷的革命乐观主义精神,打井取水,挖土栽树,改造自然;将帐篷支在地下,形成半阴半阳,四周用芨芨草和黄泥封实,遮风挡沙。尽管如此,帐篷时常被风沙掀起,睡觉还要戴上口罩防沙。 罗布泊本来植物就很稀少,可以吃的如榆树叶、沙枣树籽,甚至骆驼草,几乎都被他们拿来充饥了。

由于基地处于沙漠当中,因此水资源供应异常困难。在有的建设工地上,施工和生活用水都得到150公里之外去运。因此,往往是一盆水先洗脸,后洗脚,再洗衣服,最后浇花草。有时运水车没有及时运到,施工部队只好给每个战士发萝卜和菜帮子,既能解渴,又当晚餐。

面对当时极端艰苦的生活条件,聂荣臻元帅曾在一次军队工作会议上说过这样一段话:

我以革命的名义向大家募捐,请求你们立即搞一点粮食和副食支援我们的试验基地吧,我们的科技人员太苦了,他们能不能活下来,是关系到国家前途和命运的大事。

然而,正是在如此困难的情况下,一批忍饥挨饿的科技人员,经过日复一日、年复一年的拼搏,在短短的几年内,就把原子弹研制成功。也正是有了他们艰苦奋斗的闪光精神,才有我们今天的强大祖国。