Aero 版 (精华区)

发信人: fzx (跛鸭), 信区: AerospaceScience
标  题: 中国导弹之父-钱学森和质量可靠性技术
发信站: 紫 丁 香 (Fri Aug 13 07:09:34 1999), 转信

                   中国导弹之父-钱学森和质量可靠性技术
                              文/航天人
一.钱学森是伟大的爱国者
      新中国的航天事业，在40多年艰苦卓绝的奋斗中，有成千上万名航天人
奉献了他们毕生的精力。著名的钱学森博士，就是其中最杰出的代表之一。这位
才华横溢的航天科学家，不仅为中国，也为世界航天事业的发展作出过历史性的
贡献。  钱学森是美国最早从事火箭技术研究的古根海姆试验室的主要成员，在
美国是公认的力学、工程控制和火箭技术专家。钱学森博士既是科学家，也是一
位具有“高度民族自尊心、民族自信心和民族气节”的伟大爱国者。
  1935年，他以清华大学公费留学身份到美国学习。
  1936年10月起，他从师冯.卡门教授，在加州理工学院学习航空工程理论。
  1939年获得航空和数学博士学位。他在空气动力学、航空工程、喷气推进技
术等尖端科技方面的才华，使他成为当时有名望的优秀科学家。
  1943年，在获得美国国家安全部门的批准之后，在冯.卡门教授领导下从事火
箭发动机的实验工作，不久即转入远程火箭的研究。
  1949年，他推导出著名的“钱学森公式”，提出了航程3,107英里（5,000公
里）的助推滑翔超音速飞行器的建议。
  1949年，新中国即将成立时，钱学森博士准备回国效力。
  1950年7月，当时美国麦卡锡主义盛行，美国政府指控钱学森博士是美共党
员，以种种“莫须有”罪名，取消他参加机密研究的资格。钱学森博士愤然决定
省亲回国。但行将出发时，他被美国当局拘留。两星期后虽然被美国朋友们保释，
但行动从此失去自由。
  在1955年回国前，五年多漫长岁月的波折和斗争当中，钱学森博士一直受到
美国移民局的限制和联邦调查局特务的监视，只能教书和从事《工程控制论》的
论文写作。由于党和政府的关怀，周恩来总理机智的外交，实现了钱学森在新中
国成立后就萌发的报效祖国的初衷。中国早期航天技术的发展规划，国防部五院
初期科技干部的培训，空间技术研究院的和建立等等，他都起了重要的作用。
  1955年10月23日，钱学森博士从海外归来。对于此事，周恩来总理是非常
重视的。他在五十年代末一次会议上说：“中美大使级会谈至今虽然没有取得实
质性成果，但我们毕竟就两国侨民问题进行了具体的建设性接触。我们要回了一
个钱学森，单就这件事说来，会谈也是值得的，有价值的” 。早在五十年代，
周恩来总理还专门向聂荣臻元帅交待说：“钱学森是爱国的，要在政治上关心他，
工作上支持他，生活上照顾他” 。
  1956年4月，钱学森在周恩来总理主持的中央军委会议上作“发展我国导弹
技术”的报告，会后，党中央果断地决定发展我国导弹技术是我国国防科技的一
个重要的主攻方向。
  1956年10月8日，钱学森任我国第一个导弹研究机构 - 国防部第五研究院
院长。  1958年8月，钱学森任中国科学院人造卫星(581)任务领导小组组长。
(赵九章、卫一清为付组长)，负责组建三个设计院，准备发射我国第一颗人造地
球卫星。
  1960年9月，为组织国产P-2 导弹首次试飞，成立试验委员会。钱学森、王
诤任试验委员会付主任，张爱萍上将为正主任。同年11月5日，我国第一枚近
程导弹一举发射成功。
  1961年7月，钱学森任国防部第五研究院科技委员会主任委员。
  1963年，中国科学院成立了星际航行委员会，钱学森等四人为领导，负责组
织制定星际航行发展规划，按排各项空间技术研究课题，为我国航天事业早期的
发展，做了大量开拓性工作。
  1965年1月，钱学森等建议：我国弹道火箭已有一定基础，可以发射一定重
量的卫星，必须及早列入国家计划。
  1965年2月，国务院任命钱学森等六人为第七机械工业部付部长，王诤为部
长。
  1968年2月20日，钱学森任中国空间技术研究院院长。
  1970年4月2日，钱学森等参与周恩来总理主持的“长征一号和东方红一号”
专门会议，听取从发射场回京的钱学森汇报，批准卫星和火箭进入发射工位。
  1970年4月24日，经毛主席批准，我国第一颗人造地球卫星一举发射成功。
  1979年5月1日，国际劳动节的夜晚，我国第一颗人造地球卫星飞经北京上
空时，毛主席和周恩来总理在天安门城楼上高兴地接见了钱学森等参加第一颗卫
星工程的代表。
  1989年6月，在纽约召开的国际科学与技术交流大会，授予钱学森博士“ 世
界级科学和工程名人”称号和“小罗克韦尔奖章”。
  1991年，美国航天学会在遴选百年来对世界航天作出重大贡献的百位名人时，
恭敬地把钱学森博士高排在第二位。        
二.钱学森，特别重视质量可靠性技术
    六十年代的客观环境和军工产品的特殊要求，迫使我们从电子元器件做起, 
自力更生、发奋图强、狠抓质量, 没有退路。当时兴起的全面质量管理, 提高了
国有企业产品的质量水平。而导弹、卫星等等高新科技产品的成功发射,又体现
了社会主义新中国的综合国力。 
    为此，钱学森大力倡导可靠性增长技术。1975年以后，多次提出“变动统
计学”及“小样本变动统计学” 理论，指导我们结合随机过程理论、经典统计
理论、 Montecarlo 方法、 Bayes方法和模型拟合优度检验、增长趋势检验、
相邻工程阶段之间是否存在增长的各种统计检验方法, 按照产品研制改进中的不
同方式, 选用不同的增长模型, 再利用试验中的失效改进信息, 进行定量分析, 并
完成了国家“七五”攻关项目---质量与可靠性增长技术国家级课题( 详见科成
交字-1994-第4号 )。为航天等军工系统建立了一整套科学的可靠性设计方法、
故障诊断、处理规范，以及严格的质量管理和保证体系。
    我国在自行研制火箭、导弹40多年来，历经上百次飞行的考验，我们的质
量与可靠性增长技术已经足以保证中国造出高质量、高可靠性的导弹、运载火箭
及其它航天飞行器，并能对发射过程中的疑难问题和故障进行及时处理和排除。
中国商业运载火箭的可靠性与美国同类的一次性运载火箭相比，毫不逊色。
    而且，正当我国长征系列运载火箭自 1996年10月以来,取得连续发射 21
次成功之际，我们美国同行的日子却不太好过。请看以下事实：
    从98年8月到99年5月止，9个月来,美国火箭在发射民用和军用有效载
荷时发生了七次重大失误。产生失误的既有通常可靠的老式火箭也有新设计的火
箭, 总损失超过35亿美元。

美国火箭失误事实如下：
1. 1998年8月12日,也许是美国一连串卫星发射失误的第一个倒霉的日子。
    那一天,军方发射的一枚推力最强大的大力神4型火箭在起飞41秒后爆炸,
损失了一 颗价值8亿美元的军用通信情报卫星,火箭自身价值3.4亿美元。空军
事故调查委员会把那次失败归咎于发射前未能发现的电线损坏。
2.3. 大力神4型火箭的另外两次发射失败,均发生在今年4月。
每次失败造成了约l0亿美元损失。在4月9日的发射中, 末级火箭按预定
计 划分离,但没能在多级点火时正常工作,因而把导弹预警卫星送入了错误轨
道。
4. 99年4月30日,半人马座火箭发生故障,把一颗军用通信卫星送入了比预计
轨道低数千英里的位置,那颗卫星可能永远无法使用。99年5月l0日<航空和空
间技术周刊>报道说,半人马座火箭在起飞9分钟后,由于洛克希德-马丁公司制造
的控制飞行的计算机软件计算错误,而使火箭偏离了方向。报道说,计算机软件是
在临发射时装上去的,该公司在正常检测时,未能发现软件有问题。
5. 98年8月26日,波音公司制造的德尔塔3新型火箭,首次发射,火箭在起飞后
71秒,因第一级制导系统的设计错误,引起爆炸,摧毁了价值2.25亿美元的银阿l0
号通信卫星。
6. 99年4月27日,洛克希德-马丁公司制造的较新的雅典娜2型火箭,从范登堡
空军基地发射后,未能把一颗地球图像卫星送入轨道。重1,300磅的有效载荷保
护罩没有与价值2,500万美元的火箭脱离,把卫星带回大气层烧毁。
7. 99年5月4日,一枚德尔塔2型火箭的第二级在太空重新启动后,未能飞行足
够远的距离,使价值1.45亿美元的猎户座通信卫星,因低于预定轨道数千英里,而
无法使用。
原因分析：
1.设计问题：波音公司认为,老式德尔塔2火箭,10年来的发射成功率达到97.5
％,这表明该公司知道如何制造出质量合格的火箭。德尔塔3运载火箭发射失败
事故调查委员会认为，德尔塔3运载火箭发生爆炸的原因是由于火箭的制导和控
制系统发生故障造成的, 并预测故障模式是控制系统稳定性的问题。事故调查委
员会主席称，修改控制软件就可解决德尔塔3火箭的问题。 
2.人才紧缺：加州埃尔塞员多一家私营公司从事咨询和工程研究的航空航天公司
负责人约翰.维拉克说,美国火箭制造行业严重缺乏经验丰富的工程师和技术人
员。80年代初出现的人才紧缺,造就了新一代年龄在20岁上下、受过良好教育
的工程技术人员,还有一批年龄在55岁以上接近退休的工程技术人员。但是介干
这两个年龄段之间的技术人员数量很少。
3.过分依赖计算机：维拉克说，另一个问题是,在新产品研制过程中过分依赖计
算机模拟和模型，从而减少了对实际硬件的测试。施吕特说, 波音公司对火箭的
部件和子系统进行了大量的测试, 公司对测试结果非常有信心。但是他承认,把
这种分析方法用于整体火箭有“风险”。由于这种“风险”，将会要求火箭制造厂
商对新型火箭做若干次不携带有效载荷的飞行测试。这对于火箭制造厂商来说,
当然是一项昂费的开支。
4. 管理体制等非电子故障却是主要原因：维拉克说,他领导的研究小组收集的一
份关于各种航天飞行的统计数字表明:自1990年以来,航天发射大约发生了60 起
重大失误。他说, 我们寻找造成失误的共同原因,其结果使我们多少有点感到吃
惊。我们担心的往往是电子和计算机系统，但是造成失误的主要原因却是管理体
制和推进器等硬件问题。这就是说,火箭发动机和燃料系统的各种制造部件以及
供各级火箭分离使用的爆炸螺栓弹簧和其他机械装置最容易出问题。
三.大力推广质量可靠性定量分析技术
    在我国，可靠性定量分析技术应用于多种民用工程中后表明: 平均可节省50
％的研试时间和50％的试验样品, 因此可大量节约研试经费,缩短研试周期。这
些年来, 推广应用了质量可靠性定量分析技术, 国企质量水平不断稳步增长。我
国机电行业己有 8,000 多个企业实行了全面质量管理,其中 315 个企业进入了
可靠性技术的试点阶段。先后分六批发布了近 900 余种机电产品的可靠性考核
指标。经过定量分析、改进、考核, 已有 300 余种产品达到了可靠性指标要求。
比如: 首批考核的 20 种自动化仪表, 有33 家企业经过可靠性改进后, 全部达
到考核指标, 平均无故障时间由原来小于 3,000 小时提高到 8,000 - 25,000 小
时, 平均增长二到八倍。电磁式中间继电器、晶闸管、整流二极管等基础元件经
过改进、考核, 失效率也下降一到二个数量级。通过质量认证的电子元器件的可
靠性, 平均水平已达六级以上。确保彩色电视机、电冰箱等等轻工产品的质量达
到国际水平，大大增强了我国的综合国力。
姚燕平 根据“当代中国的航天事业”和外电报道整理。


--
※ 来源:．紫 丁 香 bbs.hit.edu.cn．[FROM: heart.hit.edu.cn]