王柏懿

（中国科学院力学研究所，北京，100190）

    郭永怀先生于1956年11月离美回国抵京后，便全身心地投入了年轻的力学所创建工作中。他开始担任所学术秘书，随即被任命为副所长并长期主持力学所科研工作，直到1968年12月5日不幸以身殉职。郭所长是力学研究所成长壮大的推手之一，对力学所全局的建设和发展作出了卓越贡献，特别是他在力学所倡导了高超声速空气动力学、电磁流体力学和爆炸力学等新领域研究。钱学森先生曾说：“郭永怀同志归国后，奋力工作，是中国科学院力学所的主要学术领导人。他做的要比我多得多。”这里，让我们循着历史轨迹，回顾从返回祖国到壮烈献身的十二年间，郭先生是如何组织、领导力学所开展航天任务的。

追踪前沿，积极推动我国卫星研制事业

    1957年10月4日，前苏联发射成功世界第一颗人造卫星，随即中国科学院等部门组织召开了关于苏联发射成功第一颗人造卫星的座谈会，郭先生在大会上发言：“我觉得这件事是在进入原子能（时代）以后的第二件大事，对整个人类都有影响。人类一向是在二度空间活动的动物，现在有了人造卫星的成就，就如爬高有了梯子一样，以后去宇宙活动已经不是梦想，可以实现了。”他对发射人造卫星的运载工具及其推力、火箭发动机的推进剂、卫星进入轨道的姿态控制、苏联同西方国家火箭技术的比较等具体技术问题作了分析介绍。

    1958年5月17日，毛泽东主席在中共八届二次会议上提出：“我们也要搞人造卫星”。中国科学院把研制人造卫星列为1958年的第一号重点任务（即“581”任务），并组建了三个设计院。其中第一设计院以力学所为主建立，承担人造卫星总体气动设计和运载火箭研制任务。郭先生担任设计院院长并兼任力学所一室（即宇宙航行动力学研究室）主任。其时，郭先生和钱先生等一起已经提出了力学所将以“上天、入地、下海、工农业生产中的重大问题”作为研究方向来组织队伍，从此力学所就和新中国的航天事业结下了不解之缘。尽管由于与当时国力不相符的原因，“581”任务目标在1959年调整为研制探空火箭，但它仍不失为我国航天事业的发端而载入史册。1960年，设计院自主研制的T-7探空火箭发射成功，成为我国空间技术取得的第一个成果。

    1961年4月12日，前苏联宇航员尤里·加加林首次进入太空，随后中国科学院举办了星际航行座谈会，为我国逐步进入航天大国行列进行了有益的探索。在三年时间里，郭先生参加了所有的12次专门会议，并以他在空气动力学、气体热力学以及数学、物理学方面的专长，提出过许多重要见解和主张。例如，他所做的“宇宙飞船的回地问题”中心报告，讨论了宇宙飞船安全再入大气层、顺利降落回收等问题，定量分析计算了飞船再入段的空气阻力减速、气动加热、回地轨道的设计和烧蚀防热等重要方面。

    1964年夏，中国科学院以地球物理研究所赵九章和力学所郭永怀为首成立了制定我国第一颗人造卫星方案的技术领导小组。1965年中央批准中国科学院“关于发展我国人造卫星工作规划”的报告。按照郭先生的部署，1966年1月，力学所成立651室，承担卫星本体结构设计及试验、温度控制及热试验等任务。力学所十一室承担了返回式卫星回收方案研究工作。5月，以力学所651室为基础，中国科学院成立了651设计院。相关工作为我国“东方红”人造卫星的成功发射打下了良好的基础。

亲任总师，率领攻坚，创造“541”速度

    1965年春，中央专委决定，由中国科学院负责，短期内研制出小型超低空地对空导弹，副院长张劲夫指定郭先生负责方案的可行性研究。5月4日，在五机部机械科学研究院召开的专门讨论会上，郭先生说：今天是“五四”青年节，又是五机部和零四单位（当时科学院的代号）的第一个重大合作项目，就叫“541”吧！从此，“541”便成为该项任务的代号，随后中央专委正式批准“541”地空导弹列入国家重点武器研制计划，力学所为总体单位，承担导弹总体设计、发动机和发射系统的研制、空气动力及强度的分析与试验等任务。当时能够找到的唯一参考资料是英国《简氏年鉴》上刊登的一张美国正在研制的“红眼睛”超小型地空导弹的照片，要研制这类红外导引、被动寻的的超小型地空导弹并且确保士兵在发射时安全可靠，困难是很大的。但是，在总设计师郭永怀的率领下，力学所怀柔分部的科技人员和院内外十余个单位通力合作，只用了半年时间，就取得了一系列重大突破：研制成功高比冲的推进剂，并通过多次热试车；高性能固体火箭发动机达到了第一期设计要求；研制出新型号的合金钢，解决了这种钢材的加工和焊接工艺；研制成功新的耐烧蚀喷管和发动机内壁防热涂层；研制成功背负发射装置；成功地进行了气动分析计算，与实际飞行结果一致；研制成功超小型红外引导头，填补了国内空白；控制机构达到了设计要求。1965年12月底，“541”试验弹在北京怀柔基地小型发射场进行了第一次发射试验。接着又进行了数次发射，检验了发射系统的可靠性、发动机系统的工作特征、弹体的稳定性和结构的可靠性，结果均令人满意。在试验弹成功发射的基础上，1966年春夏两季，“541-1”型弹在国防科委20基地国家靶场先后进行了第一和第二两个阶段的飞行试验，肯定了发动机、发射装置以及气动力、结构设计方案的可行性。这种“541”速度至今仍令人惊奇。

高瞻远瞩，规划并组织再入物理现象研究

    1964年2月，毛泽东主席在接见中国科学院副院长竺可桢、李四光和力学所所长钱学森时，谈到反导弹问题。他说：“有矛必有盾，搞少数人有饭吃，专门研究这个问题。五年不行十年，十年不行十五年，总要搞出来的。”1965年2月，国防科委召开了反导弹防御系统会议，确定由中国科学院、国防部五院和二机部共同承担，中国科学院围绕导弹在飞行中产生的物理现象开展基本理论研究。6月，郭永怀向中国科学院党组提交了关于“632”项目(后改为“640-5”项目)十年规划的报告，他指出：“为了使我们的弹道导弹不为敌人防御武器所摧毁，使我们自己的弹头能突破敌人的防御，我们就必须开展研究，为设计新型弹头提供技术资料，这种研究也同时为我们拦截敌人的弹道导弹创造一部分重要的基础。”还进一步说明：“防御导弹与防御飞机一样，重要的是及早发现和准确跟踪目标。只有做到这一步，才能最有效地发挥截击武器的威力。发现目标的线索，一是弹头对电波的散射，另一是弹头的发光特征。但是在攻击时，一般是采用多目标的手段。这里当然有可能每个目标都是真弹头，但大多数情况下，是一个真弹头伴随着许多假弹头，以造成防御的困难。因此，我们应当把研究工作集中在弹头飞行时所产生的各种特征上，以便识别真假弹头和为制造假弹头提供依据。近十年来，国外对弹头飞行的物理现象已经进行了不少工作，但是由于这些现象的复杂性，问题还远未解决，我们必须在这个基础上，大力开展这方面的工作。”关于具体任务，他写道：“针对弹头在中段和再入段所产生的电波与弹体作用、电波与等离子体的交互作用、高温气体的性质和光辐射以及运动的特征现象开展研究，作为第一步目标。为此可先从五个方面进行工作，即高温气体的性质及辐射的研究；电磁波的传播及微波技术的研究；等离子体基本性质的研究；高空物理研究；气体动力学及电磁流体力学研究。配合理论工作的开展，应积极开展实验研究，现在还没有的实验室应积极筹建或扩建。”报告中一共列出了5个中心问题共21个课题。力学所是“640-5”任务的抓总单位，郭永怀则是“640-5”工程总体组组长。他身体力行，亲自领导电弧风洞、弹道靶和高温激波管等实验设备的筹建工作，组织相关理论课题的开展。这些工作为20世纪90年代我国第二代战略导弹研制突破“黑障”奠定了坚实的基础。

    郭先生在组织领导力学所航天研究中高瞻远瞩的见解和亲力亲为的工作，将永远铭记在我们力学人的心中。