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黃緯祿——中國導彈與航天技術的主要開拓者之一

發布時間:2009-07-23    信息來源: 中國航天科工集團公司

       


        黃緯祿,1916年12月18日出生于安徽省蕪湖市。父黃藻(又名黃慎聞)為清朝秀才,曾任小學教員,要求子女認真讀書、積極上進,對他刻苦攻讀、嚴謹治學有深刻的影響。
  童年的黃緯祿就讀于蕪湖市蕪關小學,后入蕪關中學讀初中。1933年8月,他以優異的成績考入江蘇省省立揚州中學高中部。1936年8月,考取南京中央大學電機系無線電專業,1937年7月7日“蘆溝橋事變”后,隨校搬遷至重慶,1940年8月畢業,獲工學士學位。后被分配到資源委員會無線電器件廠重慶分廠,歷任助理工程師、工程師。1943年5月赴英,在英國標準電話及電纜公司和馬可尼無線電公司實習;1945年考入英國倫敦大學帝國學院無線電系,攻讀研究生,1947年9月畢業,以《雙路無線電通信》的論文獲碩士學位。
  1947年10月回國,在資源委員會無線電公司上海研究所任研究員;1949年5月至1952年9月,在上海華東工業部電信工業局電工研究所任研究員;1952年10月,調北京中國人民解放軍通信兵部電子科學研究院,任研究員。1957年12月,轉入國防部第五研究院,開始他獻身中國導彈與航天事業的生涯。
  在國防部第五研究院時期,曾任五院二分院第一設計部副主任、主任,并擔任幾種液體彈道導彈型號的副總設計師兼控制分系統主任設計師,主持控制分系統的研制工作,他還是五院第一屆科技委的委員。1965年成立第七機械工業部后,歷任研究所所長、總體設計部主任、第一和第二研究院副院長、七機部總工程師等職務。1982年改為航天工業部后,擔任部科學技術委員會副主任兼第二研究院科技委主任。1988年組建航空航天工業部后,擔任第二研究院技術總顧問和部的高級技術顧問。1993年成立中國航天工業總公司后,仍擔任總公司的高級技術顧問。
  70年代初,他擔任研制水下發射固體彈道導彈任務的技術負責人,1979年被任命為這一導彈型號的總設計師,這一型號工程于1985年獲國家級科技進步獎特等獎,他是第一完成人。
  黃緯祿還曾當選為中國宇航學會第一屆副理事長和中國航空學會理事;1986年當選為國際宇航科學院(IAA)院士;1991年當選為中國科學院學部委員(現為院士)。
  他還是中國共產黨第十三次全國代表大會代表;第六、七屆全國人民代表大會代表。
  1980年被評為七機部勞動模范;1982年3月七機部黨組作出《關于開展向黃緯祿學習的決定》,列舉了這位模范共產黨員、勞動模范的先進事跡;1984年榮立航天部一等功;1985年榮獲全國“五一勞動獎章”;1989年被評為“全國先進工作者”;1994年獲求是科技基金會的“杰出科學家獎”。
  黃緯祿在科學技術上的成就與事跡,主要表現在他主持和參加導彈與航天工程的研制實踐中,同有關的科技人員一起解決了多項重大技術關鍵,取得了多種導彈與航天型號研制成功的豐碩成果;他還結合研制工作的實踐,總結了有科技進步作用的論著與科技報告。
  我國早期通信技術的研究者
  早在40年代初,黃緯祿即開始從事無線通信技術的研究工作,在英國留學期間,更是潛心致力,完成了“雙路無線通信”的碩士論文,文中提出了采用相間脈沖調寬制度的理論和方法。回國后的10年中,一直從事無線通信技術的研究工作,他完成的《雙工發報機體制》使線路通信效率提高一倍,這一研究成果的原理還被廣泛地應用于雙路移頻發報機的研制,推動了我國無線通信技術的進步;研制了我國早期的保密電話機,對當時的電話通信保密工作發揮了積極的作用;他還主持研制成功了“話音控制多麥克風話路通斷擴音系統”,首先在1954年9月舉行的第一屆全國人民代表大會第一次會議上使用,次年又為全國政協研制了一套,性能良好,有效地解決了多話路干擾問題,受到與會者的好評。   
  這一時期,他除結合研制工作撰寫了《雙工發報機體制》等學術技術論文外,還與他人一起將俄文版的《調頻》一書翻譯成了中文,為當時的無線電科技工作者提供了有價值的參考文獻。
 
  我國導彈自動控制技術的創業者
  黃緯祿轉入到國防部第五研究院后,即開始從事由蘇聯引進的P—2液體近程彈道導彈的仿制工作,主管控制分系統。導彈技術在當時的中國是一個全新的技術領域,特別是當時的經濟實力和工業基礎都還十分薄弱,科學技術也相當落后,許多科學技術領域和工業部門都還是空白。控制分系統是導彈的重要組成部分,需要突破的技術難關更多,作為控制專業的設計部主任、控制分系統仿制技術負責人的黃緯祿深知責任之重大,他知難而進,憑借他扎實而深厚的技術理論基礎和刻苦鉆研的勤奮精神,帶領有關的科技人員進行深入的原理分析、技術方案設計和各種試驗,兢兢業業、百折不撓,終于圓滿地完成了仿制任務。
  在我國第一個自行設計的液體中近程彈道導彈研制中,他被任命為該型號的副總設計師兼控制分系統的主任設計師,直接主持和參加了控制分系統和整個型號的研制、試驗工作。特別是在首發導彈飛行試驗失敗后,他親自參加故障分析工作,對控制分系統進行進一步的分析、計算、仿真試驗和綜合試驗,根據理論分析和試驗的結果,進行了修改設計,解決了導彈飛行中彈體彈性振動對控制系統的影響問題。其他如總體、發動機、彈體結構等分系統,也都進行了大量的分析計算與地面試驗工作,并進行了相應的設計修改。經過修改后的第二發導彈于1964年6月29日進行飛行試驗,取得了圓滿成功,從而揭開了我國導彈與運載火箭發展史上新的一頁。在此基礎上,他和他的同事從實戰需要和技術可行性出發,提出了將這一導彈易受外界干擾和地形限制的無線電橫偏校正系統改為慣性控制系統的建議,很快被采納,并得以實現,從而改善了導彈的機動性和使用的方便性,并為后續彈道導彈控制分系統的研制奠定了技術基礎,積累了經驗。
  爾后,他又先后負責中程、中遠程、遠程液體彈道導彈控制分系統的研制工作。在中程導彈控制分系統的研制中,他帶領科技人員從理論上對捷聯式慣性制導系統進行了系統的研究,提出了一整套“變參數線性自動控制系統的外干擾完全補償理論”,縱向采用捷聯式制導系統,橫向采用陀螺背表系統,姿態控制采用速率陀螺,實現了用比較簡單的慣性器件組成比較精確的控制系統的設想。
  在多級的中遠程導彈和由它改進而成的長征一號運載火箭的研制中,由于控制的對象復雜、難題多,因而控制分系統的研制難度是相當大的。他同有關專家、科技人員一起,絞盡腦汁,刻苦攻關,經過三年多的艱苦努力,終于研制成功了既符合技術要求又符合我國經濟、技術實際的控制分系統。制導采用捷聯全補償方案,姿態穩定采用一次振型相位穩定、二次振型幅值穩定的綜合穩定方案,獲得了較高的制導精度。用長征一號于1970年4月24日成功地發射了我國第一顆人造地球衛星東方紅一號,揭開了中國航天活動的序幕。
  他作為控制專業研究所的所長,參加和領導了遠程導彈和由其演變而成的長征二號運載火箭初期的研制工作。主持了控制分系統是采用平臺—計算機方案,還是采用速率捷聯慣性制導方案的討論,并直接進行了有關的理論計算和分析論證工作,最后同有關領導、專家一起決定采用平臺—計算機方案。使我國彈道導彈和運載火箭的控制分系統又開辟了一個新的技術途徑,保證了控制分系統有很高的可靠性,使遠程導彈和長征二號運載火箭得以按期研制成功。

  我國第一代水下發射固體彈道導彈的總設計師
  我國第一代潛艇水下發射的固體彈道導彈的研制成功,集中地反映了黃緯祿在科學技術上的成就與貢獻。這一固體彈道導彈的研制越過了單級階段,直接進行兩級導彈的研制;越過了陸基階段,先進行難度較大的從水下潛艇發射的導彈的研制。他從70年代初開始領導和主持這一導彈的研制、試驗工作,1977年9月,這一任務被列為我國導彈與航天事業80年代前期三項重點任務之一,并任命他為這一導彈型號的總設計師。當時這一導彈所涉及到的學科和技術領域,在我國有些尚處于空白或很薄弱的狀態,有些關鍵技術還沒有突破,一些設施設備條件也還沒有完全具備。他帶領廣大科技人員和工人,發揚“自力更生,艱苦奮斗”的精神,按著邊進行技術方案的論證與設計、邊進行關鍵技術攻關、邊進行技術基礎和條件建設的原則,攻克了一系列的技術關鍵。如:彈體結構小型化技術;控制系統小型化技術;導彈潛艇水下發射技術;耐高壓、全密封彈體結構技術;聚能爆炸束切割蒙皮式級間分離技術;三軸穩定液浮陀螺平臺的研制及其在運動基座上的調平、瞄準技術;高海情下導彈出水大姿態角和大姿態角速度的控制技術;弱信號、高速變和水中段參數的遙測技術以及在海面多徑效應影響下的遙測信號接收技術;耗盡關機技術;輕質適匹器和隨尾罩一起拋掉的尾罩密封環技術等。創造性地研制成功了我國第一代潛艇水下發射的固體彈道導彈,填補了我國這一武器裝備的空白。爾后,為了將這一導彈移植到陸基,他又主持研制成功了導彈運輸、起豎、發射的三用機動車;解決了導彈冷發射技術等關鍵,研制成功了陸基固體彈道導彈武器系統,使我國的國防實力又一次得到實質性的增強。
 
  重視基礎理論和應用研究
  注重抓關鍵技術的預研
  黃緯祿在負責液體彈道導彈和運載火箭控制分系統的研制工作中,就非常重視關鍵技術的預先研究,相繼解決了從中近程到中程、從中程到遠程、從單級到二級導彈的控制技術;解決了從固定式單機發動機到擺動式四機并聯發動機,液體晃動和多次振型彈性彈體的姿態穩定問題;還解決了控制系統抗級間分離干擾等多項關鍵技術。他還組織了多種制導方案的分析研究與討論工作。這些不僅保證了在研型號控制系統的研制成功,還為后續型號控制系統方案的選擇、確定和研制工作奠定了理論與技術基礎,貯備了可用的科技成果。
  對于型號研制中遇到的技術難題,他都身先士卒,親自進行分析、計算,參加論證和試驗。例如:測量加速度計的比例誤差問題,他分析了加速度計在離心機上受離心力情況下的質量平衡與受力問題,提出了與加速度計承受平面力場的情況基本相同的見解,其不同點是受離心力時還有一個附加的旋轉力矩,但引起的誤差很小,解決了加速度計比例誤差的測量問題,并撰寫了《關于利用離心機測量加速度計的比例誤差問題》的科技報告。他還針對舵機輸入信號變化率變號時(指正負變號)對控制系統帶來的不利影響,經過分析研究,提出在控制繞組內引入一頻率稍高、幅值適當交變電流的消除方法,為此,他撰寫了“補償舵機磁滯回線的措施”的科技報告;他還分析研究了數字控制穩定系統、陀螺加速度光柵偏移等新難技術問題,相繼于1976年和1978年完成了“關于數控穩定系統一個方案的設想”、“關于陀螺加速度計光柵的偏移對各種信號相位差的影響分析和調整方法”等科技報告。這些研究成果都對我國導彈與航天有關型號的研制和促進科學技術進步發揮了積極的作用。
  他勤于思考、勇于探索。在型號研制中曾提出一些用簡單的原理和方法,解決重大疑難問題的建議。加:采用三臺高速攝影機拍攝導彈出地下井時相對井中心軸的位移;用四臺高速攝影機拍攝導彈在四個方位上的位移,以此推算導彈在井內的漂移量等。這些都為當時的飛行試驗測量解決了實際的難題。

  嚴謹務實、精益求精的治學態度
  黃緯祿在主持型號研制工作中,非常注重深入科研生產第一線,在研制、試驗的第一線處理、解決和決策技術問題。他提出并冒盛夏酷暑指揮了利用南京長江大橋進行彈體入水的結構強度試驗及入水深度試驗,取得了滿意的結果。在飛行試驗現場的導彈測試中,發現彈上計算機多輸出了脈沖,由于他對控制系統純熟的了解,立即意識到多輸出的脈沖將影響落點精度,他根據多的脈沖數與時間成正比的測試結果,準確地判定是由于彈上計算機內的時鐘脈沖太窄,有時將加速度計的輸出脈沖一分為二所致,他決定采取有針對性的措施,使問題得到圓滿解決。在測試中還有一次出現少脈沖的現象,經過分析,確認是由于彈上電纜與測試電纜狀態不同,因而電阻值不同,影響溫控電橋平衡,改變了加速度計的溫度所造成的,經更換相同阻值的測試電纜后,問題迎刃而解。
  在一次飛行試驗中,導彈出水后自毀,飛行試驗失敗。作為現場技術總指揮的黃緯祿,盡管心情沉重,但他在挫折和失敗面前鎮定自若、毫不氣餒,同有關的科技人員一起分析遙測數據,對分離插頭上的每個接點對應的參數逐一判讀,查出是因為分離插頭誤分離造成的故障。在試驗現場采取了有針對性的綜合治理措施,使另一發導彈進行了成功的發射。
  他在研制、試驗、生產的第一線,從不放過任何一個質量與可靠性問題,總是查個水落石出,使問題得以徹底解決。他也深知處理、解決這些問題的經驗教訓異常寶貴,根據了解和掌握的第一手資料,倡導并審編了水下發射導彈和陸基固體導彈的《故障匯編》,匯集了研制、試驗過程中所發生的質量與可靠性等問題,列舉了處理和解決問題的經過與經驗教訓。這本匯編對后續型號及其他型號的研制都有重要的借鑒價值。
 
  關心航天科技工業的發展規劃,注重科學管理經驗的積累
  黃緯祿十分重視科技發展方向、發展戰略、規劃、計劃等的制訂工作,也注重通過科研生產實踐,積累科技管理經驗。早在60年代初期,他作為我國導彈與航天技術的主要創始人之一,參加了《火箭技術發展途徑和火箭技術的八年(1965—1972年)發展規劃》的討論,他積極贊同這一發展規劃,發表了有價值、中肯的意見,特別是對控制技術的發展更有見地。這一規劃很快得到了周恩來總理為主任的中央專門委員會的批準。實踐證明,這個規劃對我國液體彈道導彈和運載火箭的發展,發揮了重要的作用。
  他十分關心我國固體彈道導彈的發展,曾主持撰寫了《我國固體彈道導彈發展戰略》等多篇研究報告。他還積極支持我國運載火箭為國際商業發射服務,發表了要特別注意運載火箭的研制質量,要取得良好的國際信譽等意見。
  他注意總結和積累型號研制工作科學管理經驗,在航天系統是人所共知的。例如:他通過型號研制工作的實踐,總結了“四個共同”,即有問題共同研究,有困難共同克服,有余量共同掌握,有風險共同承擔”。他還總結和撰寫了《關于設計師工作經驗》和《質量是航天產品的生命》等專論,在這些論著中,較系統地提出或總結了航天產品質量管理與控制的辦法,如:質量管理與控制要以預防為主,消除隱患,杜絕重復故障出現;航天產品生產中執行“三檢制”(自檢、互檢、專檢);型號總裝時做到“三到位”(操作人員、檢驗人員、設計人員同時到崗位);飛行試驗前的測試中開展“雙想”活動(回想、預想),查漏補缺,采取預防措施;不帶問題出廠、不帶疑點轉場、不帶隱患上天等。這些從實踐中總結的經驗和辦法,對各類導彈與航天型號的研制都是至關重要的,也是我國航天事業的一筆財富。(文/譚邦治)
       (責任編輯:孫建平)

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