彭民德：《電子計算60年》（10）對付U-2偵察機的15號及317任務

上世紀六十年代，美軍經常從空中侵擾我國領空進行間諜偵察活動，主要由臺灣國民黨軍隊使用美國提供的U-2型高空偵察機。這種偵察機效能當時很先進。

U-2偵察機是美國1956年服役的一種噴氣式高空偵察機，用於執行戰略或戰術照相和電子偵察任務。資料稱，U-2飛機機身細長，單座駕駛艙。裝1臺推力為50.8千牛的渦輪噴氣發動機。懸臂式平直梯形中直單翼，翼尖有著陸滑橇。飛機全長15.11米，機高3.96米，翼展24.38米，全身噴成黑色。起飛重量7384公斤，最大平飛時速804公里，升限21340米，最大航程7240公里，續航時間達10小時。該機裝備8臺能全天候工作的高解析度全自動照相機。4部實施電子偵察的雷達訊號接收機，無線電通訊偵收機，輻射源方向測向機和電磁輻射源磁帶記錄機等。其攝影裝置可在24384米高度拍攝，照片上能區分出步行人和騎單車人，著軍裝人和著便服人。若在15240米高度拍攝，可從照片上看出報紙上的大字標題，貼在牆上的廣告。在9144米高度拍的照片更能看到馬路上的香菸頭。

我國當時的戰鬥機主力機型是剛服役不久的殲6，這是中國製造的一種單座雙發動機超音速輕型殲擊機。該機以小巧輕便，推重比大，機動效能好見長。機長12.54米，翼展9.04米，實用升限17500米，裝備3門航炮，機翼下可以掛紅外型空空導彈。

敵我對比，顯然敵機將隨時可以處在我機頭頂上。據說U-2飛機在我領空，其飛行員可以優哉遊哉，邊聽著音樂邊看著女人照片，攝影裝置自動拍攝我目標。當我機爬高一點，他也再高一點，欺負我們夠不著他。U-2飛機給我領空安全構成了極大的威脅。

為保衛祖國領空神聖不可侵犯，我方同時採用兩條腿走路的對策。一是空軍的地空導彈部隊從地面對付它。從1962年9月至1967年9月，我空軍地空導彈部隊在南昌等地上空相繼擊落5架U-2飛機，使美蔣受到沉重打擊，狠狠地教訓了他們。同時也充分顯示我空軍地空導彈部隊的強大威力（參見，陳輝亭：《飛鳴鏑》，P614，解放軍文藝出版社2005年4月）。二是改進飛機和機上導彈效能，設法飛得更高，打得更遠，用改進了的空空導彈從飛機上擊落它。

這後一項任務中改進現有空空導彈高空效能的任務代號為15號，本人有幸參與其中。15號任務具體地講就是，在保持導彈外形尺寸不變的情況下，提高導引效能，保證導彈儘早發現目標並在敵機我機大範圍機動時隨時盯得上目標；加大導彈尾翼，使它有更好的空氣動力效能，能夠爬得更高；加大推力使它能夠飛得更快更遠；改善控制效能，包括加大舵偏角，以便改善導彈的機動性；改善引信、戰鬥部效能，使最終對目標造成更強大的殺傷力。外形尺寸不變是能夠繼續適合於殲六飛機，各種效能改進則牽涉到全所各個研究室，因此是個全所的任務。我們擔負總體設計的理論計算任務，全彈的各個部分只要稍有改變，都得儘快給出相關的一組彈道和脫靶量的均方誤差，計算機當仁不讓要派上用場。而且因為當時還沒有基礎，整個任務又是個系統工程，作為總體室的成員，除了彈道計算，其它方面的重要技術工作，也要參與和了解。

所裡非常重視，不但因為這是有重大政治軍事意義的任務，也是全所第一個有實戰意義的設計任務，也是後來定型的同類空空導彈霹靂Ⅱ（PL-2）的前期設計試驗，故集全所之力，抽調精兵強將突擊。對外則跟安徽蕪湖的空三師，甘肅酒泉飛行試驗基地有緊密合作。

為了使導彈對敵機看得見，跟得緊，做到有的放矢，首要任務就得改善導引頭，保證它在遠距離就能跟蹤U-2目標。我們當時已有的導彈是仿美的響尾蛇導彈，採用紅外跟蹤原理，靠探測敵機尾噴的紅外輻射強度識別目標。在直徑127毫米，2米多長的彈體頭部，透明的玻璃整流罩內安裝一個導引頭。其中有一個光敏元件能夠感知敵機尾噴的紅外線，並依照尾噴強度轉化為大小不等的電訊號。再利用訊號強度差值變化，去定位一套高速旋轉的、承載光敏元件的定位用的陀螺儀，以保持導引頭對目標的跟蹤修正。導引頭內部核心部件是計算機（當時還是模擬式的計算機），也就是56年國家科學發展規劃中指出的一種“專用計算機”。它以敵機的機動所造成的訊號變化，來修正自己對目標的跟蹤，達到緊盯目標的功能。每當上級領導到所裡來視察，必到導引頭研究設計室，領導人會拿出一支香菸點上火，在工作著的導引頭前，近距離逗著導引頭玩。在離它三五十釐米遠處，隨意移動手上的香菸，紅外線導引頭會乖乖地跟著轉動，時時盯住香菸，這讓人深信導引頭在空中能夠緊緊地從敵機後方盯住敵機。該室派出了徐日洲、路學榮等一批頂尖的技術骨幹參加15號任務，這幾位從清華大學等名校畢業的技術骨幹，在整個15號任務中起了突出的作用。鑑於我們自己沒有U-2飛機，只能依據對空軍現有機型的實測資料和儘可能查閱U-2的資料，去推測U-2的輻射圖譜。於是，儘快測量空軍服役的各型飛機的紅外輻射便提到日程上來了。站在專用計算機設計的視角，就是要進行資訊的採集工作。

1964年夏天，所裡組織了一個小分隊，由黨委委員，八室主任李威帶隊，奔赴蕪湖機場，與空三師研討15號任務的技術方案並測試幾種飛機的紅外輻射圖譜。我們一行十數人帶了導引頭和一批測量儀器，準備在機場實測幾種飛機的紅外輻射圖譜。包裝好的導引頭悄悄地被放在軟臥車廂，由我負責攜帶，這是我託導引頭的福，第一次坐軟臥。測量用的儀器裝置放在行李車廂，由另幾位同志押運。火車到浦口，過長江輪渡，到南京，再啟程往蕪湖。機場派車接我們，經事先嚴密組織，多件共數噸重的儀器裝置，在列車預定的兩分鐘停車時間內裝卸完畢。

空三師師長王海，抗美援朝的英雄飛行員，在當時可以說全中國無人不知。他曾駕駛蘇制米格-15殲擊機先後擊落擊傷美機9架，其中包括擊落效能明顯優於我方的美國王牌飛機。為此王海同志榮獲一等功和特等功，榮獲一級戰鬥英雄稱號。我們作為軍人更加知道他的事蹟，這時候又正是“全國學解放軍，解放軍學空軍”的時候，我們更懷著崇敬的心情去見他，他謙和地跟我們一一握手。據王海師長介紹，空三師的飛行員經過到西北飛行訓練基地訓練，都掌握了使用空空導彈的技術，包括他自己，非常想狠狠地揍那些來犯的U-2，個個憋著一肚子勁，哪怕撞也要把來犯者撞下來，可恨夠不著它，很氣人。15號任務正是他們首先向上級提出來的，希望我們儘快完成。

當年秋冬，我和路學榮、徐日洲等，又去酒泉國防科委試驗基地，針對更多型號飛機測量它們的尾噴輻射。基地有幾個試驗場，在茫茫戈壁上都以編號相稱，我們的航空試驗場叫“14號”。衛星發射場也是基地的大本營叫“10號”，在沙漠的更深處。這兩個多月的試驗經歷永遠深深地印在我的腦海裡。

這次經歷對於基地工作條件的艱苦和國防科研人員的創業精神，有永遠磨不掉的記憶。基地位於戈壁灘，從酒泉附近的清水站修去一條鐵路，正常情況每天一趟車。鐵路兩側是一望無際的石頭和砂子，沒有植被，有的只是偶爾幾顆“駱駝刺”。當地三天兩頭刮西北風，一颳風就砂石飛揚，路軌常常被埋了。不但專門的養路工，所有員工都得經常參加清砂，以保證動脈暢通。

戈壁灘嚴重缺水，院內雖然建了自來水塔，水壓之低可想而知，更何況水是苦鹹的，很難喝。但是天氣乾燥，必須強迫自己不斷地喝這種水，喝少了嘴就會開裂。總不下雨，相對溼度只百分之幾到十幾。當時營區無法種蔬菜，只能靠執行其它任務的飛機從蘭州捎一些來。那兒的創業者們還得長期打算，下決心種樹，每人負責種活兩棵，洗臉洗腳的水必須澆樹。

創業者們與外界很少聯絡，書信往來只告訴父母在部隊工作。少數軍官的家屬也隨隊工作，在那安家過日子，大部分尚處年輕單身。有時家屬從內地來探親，也只好安排遠住在蘭州的基地招待所，軍官准假從基地到蘭州相見，在基地的招待所住幾天。自己則只能年復一年地以戈壁灘為家。儘管物質生活十分艱苦，然而創業者們精神世界卻十分充實。人人覺得能從事這樣的工作，是黨和人民對自己的信任。自己與國家安危休慼與共，工作很有勁頭。條件差不埋怨，生活上不攀比。

基地對我們的支援，除了為我們創造條件，儘可能多測試各種飛機的紅外輻射，還有一個重要方面，後來他們整理了多種飛機，包括靶機的飛行軌跡的一批實測資料，並畫了飛行軌跡圖，派技術人員跟我們共同分析研究。這些資料幫助我們獲得目標機動的軌跡和起伏誤差，幫助我們更準確地用於計算導彈彈道和脫靶量。

因計算對付美軍U2飛機的15號任務彈道的需要，我們曾經到中科院計算所使用過他們研製的機器。我們住在位於北京西北郊外太州塢我們六院的一個兄弟研究所裡，離中關村較遠，當時交通不方便，計算所的機器24小時運轉，有時候我們被安排在夜裡12點之後一小段時間用機，頭天下午就得到計算所機房值班室等候。所用機型有109乙，後來還有119丙。在幾分鐘裡，裝紙帶、啟動計算、列印結果到紙帶上。下機後第二天再回招待所分析結果。119機速度每秒5萬次，主存16K字，存取週期6µs，字長44位。外設比較豐富，有磁鼓4臺，磁帶機4臺，5單位紙帶輸入機4臺，行式印表機2臺。在同檔次機器中，它算比較好的了。

與此同時，各方面的工作都在協調地進行。比如，為了加大導彈的推力，發動機研究室的同志們也在積極研製。相關人員曾到西嶽華山附近做發動機推力試驗。事先選擇了地形，相鄰的兩座較小山頭，擬把導彈從一座山這邊以一個仰角度發射，據理論計算的彈道，飛過這座山後應該落到另一座山的山腰，可用儀器測量全過程發動機的有關引數。地形合適，要臨時疏散的人員較少，也不會打到住房，這樣對老百姓影響較小。我們除了做計算配合，也在現場親歷發射倒數計時的緊張而壯觀的場面。

隨著U-2飛機不斷地被我空軍的地空導彈部隊擊落，美方為了減少人員傷亡和飛機成本，研製了一種新的無人駕駛偵察機，後來才知道叫火蜂1型。這一時期，美又準備逐步擴大其侵略越南的戰爭。中國是越南人民抗美大後方，中國境內的各種動向成為美國人急需瞭解的重要情報。因此美軍對我國雲南、廣西一帶的軍事目標，如導彈部隊、飛機機場和部隊活動進行偵察。在U-2屢遭慘敗後，更多地使用無人駕駛高空偵察機（參看王海：《我的戰鬥生涯》中央文獻出版社，2000）。我們的15號導彈又得同時對付這種無人駕駛偵察機。

美國的火蜂1型無人駕駛高空偵察機在當時是一種相當先進的間諜飛機，它由地面電子計算機系統按照預先設定的程式進行遙控，機上沒有駕駛員，也沒有武器系統，因此機型較小，其翼展只有9.75米。同時這種飛機飛得高，達1.83萬米，速度1179公里/小時，航程1282公里。機上裝有多架高效能特殊照相機，專門進行間諜偵察活動。為了躲避我軍導彈攻擊，火蜂1型還有先進的電子干擾系統。

2007年8月北京軍事博物館舉辦了《中華人民共和國成立以來軍隊和國防建設成就展》，展示了我國的殲-6飛機和它掛著PL-Ⅱ空空導彈。解說詞寫著“中國人民解放軍空軍部隊曾用這種飛機擊落過美國製造的無人駕駛偵察機多架”（附解說詞照片）。或許我們的15號導彈以及後來的PL-Ⅱ也立功了呢。在這款空空導彈面前，我有一種特殊的親切感。

空空導彈的研究設計工作，就這樣跟隨國家需要緊張地進行著，隊伍也逐步鍛鍊成熟起來，包括我們的計算都在不停地進行。到了1967年春天，在援越抗美的空戰中，我軍繳獲美軍的麻雀3型空空導彈，這是一款以無線電制導的，比當時響尾蛇導彈效能更為優越的新型導彈。3月17日，聶榮臻元帥召集相關人員，研究對美國麻雀3導彈的仿製。經研究，當場做出決定：為期一年仿製成功。來年3月17號，把自己仿造的導彈，送到他辦公室。這款導彈和仿製任務名字就都叫317。緊接著，集中了全國150多家大單位的大會戰展開了。聶帥還親自來到我所，在召集有上述各個單位領導人的會議上做組織動員。

鑑於當時全國已經進入文革比較混亂的時期，國務院、中央軍委直接給我們研究所派了軍官組，以保障正常的科研秩序，這是最高階別的軍官組了。軍官組的同志們做大聯合工作，到工人中實行三同，領導全所堅持科研生產正常進行，保障我們儘可能少些受到外部干擾。此後沒有發生武鬥和激烈的派性鬥爭。在堅持導彈研究設計的同時，還生產了好幾批飛機上的導彈發射架輸送給空軍。而且就在外部動盪的年代，我們所還建起了自己的電子實驗大樓，接收安裝了DJS 21計算機，在工程技術人員中做了計算機高階語言ALGOL的推廣應用工作。

國家沒有忘記曾經參加國防科研的計算人，包括調離出來的人員。照片所附是我調離多個年頭後收到的，原國防科研單位寄來的成果獎。

（與本文相關的更多內容，可參看 彭民德《電子計算60年》第3章 二代計算硬體獨唱　電子工業出版社）