在力学所怀柔分部开展爆炸力学工作的日子(作者:吴宝根)

发布时间:2021-08-26

中国科学院力学所  吴宝根

1962年我刚分配到力学所就知道我们力学所在怀柔有个实验基地—力学所分部,是搞氢氧发动机,有些神秘兮兮。而且还听说这个在深山里的基地是当年张劲夫副院长、钱所长派朱兆祥等坐着飞机在北京附近周边山区考察选定的。还听说原来的设想很宏大,中关村到基地上下班有专线铁路,有专供实验基地的发电厂(建在怀柔县城与分部之间)等。但我看到在分部工作的同志是每两星期休息一次,虽有班车接送,但回来休假的个个都风尘扑扑。

二室5组是1963年3月为国防科研21号任务而成立的。开始的任务是对协作单位研制测量我国第一颗原子弹爆炸冲击波的压力传感器进行激波管动态标定。1964年5月完成标定任务后,我们又接受了新的任务:用标准的TNT炸药的空中化学爆炸,测量药包在不同挂高下地面冲击波的压力分布——即空中爆炸的马赫反射的研究课题,这只能到怀柔分部去做实验了。因此,室里先派陈淑霞、张亮等监管空中爆炸实验场地的施工。爆炸场就选在变电站西北的山坳里的一块有篮球场大小的台地,因与二室的东爆炸场隔一座山梁,所以又称西爆炸场,在爆炸场的后山还专门修建有贮存炸药的药库。1965年夏,在爆炸场台地下方盖了三间俗称“小庙”的观察室。观察室是陈祥勃同志设计的,中间一间有一如同庙里佛龛的高平台,是做起爆的控制室和准备放置高速摄影机的,北面的后墙开有观察窗;两边两间的南边都开有园形窗户,看上去真像我们南方的小庙。“小庙”东边做电测间,水电齐全;西边小间原来打算埋锅造灶作厨房用,但从未用过。我与邢维复分别负责测量压力和激波速度,仪器都放在东边一间。TNT炸药球的浇铸是由刘建国、陈淑霞负责,周一易大姐为技术指导,浇铸地点就在原来的变电站。

1964年秋冬之际,在爆炸场的观察室还没有建成以前,为了抢时间赶进度,先要摸索在野外测量中可能发生的一些问题,就在这块稍加平整的平地西边的台地上搭了一临时蓆棚房,棚顶和四围用的都是北方的芦苇蓆,所有电子仪器就放在这蓆棚房里。晚上需留人看护仪器,就在盖小庙的位置搭一帆布帐蓬。条件虽很简陋,但这次野外试验还是非常必要的。发现了许多在实验室里没有出现的测量问题,如电缆振动产生的噪声,前置放大器在冲击波作用下(特别是负压作用)产生的干扰信号和地面的局部不平整产生的干扰等等,这些认识为爆炸场地的施工提出了新的要求,也为以后的实验顺利进行奠定基础。

在这段时间里有两件事让我记忆犹新。开始的几个晚上,为了看护仪器我与赵成福就住在帐蓬里,两人感到既新鲜又兴奋,天上一钩弯月,周围虫鸣四起,我们在帐蓬里聊天,很是惬意。可是,有一天夜里,我偶尔撩开帐蓬门帘往外一看,一只狼就离帐蓬5,6米处,吓得我们不敢出声,那种新奇的兴奋荡然无存!再也不敢住帐篷了,第二天,锁上蓆蓬简易门,就搬回生活区住了。可住在生活区也有问题。有一天晚上忽然下起大雨,我们担心蓆蓬里的仪器的塑料布是否盖好,仪器是否会受潮,席蓬里的西门子示波器可是我们的心肝宝贝啊!还是要再去检查一下。生活区离场地足足有4里路,我们几个毫不犹豫连夜冒雨连跑快走20多分钟赶到爆炸场,看到仪器完好无恙才安心回来睡觉。

1965年7月,“小庙”建成启用,当年就做了大量实验。到1967年秋,我们共做了从1.0米到4.0米7种不同挂高,从地零点(炸药球垂直投影点)至22米处的地面压力分布。这组数据不仅对21所用于空中核爆的当量估算很有价值;就科学研究而言,我们测量得到的压力波形很漂亮,是研究空中爆炸Mach反射很宝贵的实验资料。

1965年秋,陈受恒到五组后,郑哲敏先生让他做冲击波在分层介质中的Mach反射现象。因为原子爆炸先是辐射对地面加热,形成一层热空气层,然后冲击波到达。在这层中的音速增大。除理论分析外,当时还想做小药包爆炸的模拟实验。企图以较轻的He气层模拟加热空气层,中间用薄膜分隔,用压力传感器测量压力。几经数次实验,隔膜办法不成功,实验工作也就不再继续。现在回想起来,随着我们这些人的知识和经验的积累,可以想出更好的实验方法来模拟激波在分层介质中的传播现象。如用可渗气的微孔板或加热膜板,用光学诊断方法等可能会取得很好的结果。

1966年初我们原在五组搞测量的同志在行政组上并入测量组六组,为全室测量服务,但任务继续做21号任务。

据我所知,郑先生还想做冲击波的防护方面的实验研究工作。计划在分部建一方形激波管,实验段放置模型,模型上安装压力传感器或用光学方法,研究激波与障碍物的相互作用。原来有计划要把分部的加工车间改为激波管实验室,由于形势变化,此计划流产。

除我们5组外,4组的赵士达、陈维波、陈勇富等也在分部做铁道道岔的爆炸硬化实验。为爆炸厂房的安全设计,提供依据,需做模拟实验。他们就在爆炸场的“小庙”附近,建造了一模拟厂房的两端封闭的半柱状钢桶实验装置,用我们的压电压力传感器测量几个关键点的压力分布。因为压力范围与我们做Mach反射的基本相同,不需做任何改进,就满足他们的要求,每次测两个点,很快就完成了。

从1964年秋到1968年底我们这个小组在分部整整工作了五个年头。吃,在大食;住,在分部的宿舍楼有我们二室专门的一个楼层的房间。我们的工作和休息时间很少与分部的十三室同步,经常是坐老司机刘师傅开的布蓬车,两边是长条板凳,后帘缝大,走起来蹦蹦颠颠,到目的地一身是尘土。如果人少无车,只能乘一天只一趟开往承德的火车,在怀柔下车还得步行20多里土公路。

在分部工作,生活条件是有些艰苦,但也乐趣多多。春末夏初,雨后采蘑;果熟时节,满山山杏,任采任摘。暑夏傍晚,可到台上水库(现在的雁栖湖)野泳;秋日,登河坊口长城,探古堡。对我们这些在中关村没有家室的年轻人来说,在分部工作还真是件很开心的事。现在回想起来,就像陈年老酒,值得回味。

2003年,尚嘉兰、赵成福与我借所里组织游雁栖湖之机,重游二室爆炸场。我们在西爆炸场用餐小息,见到“小庙”西侧立有一石碑,撰写碑文的同志可能没有在分部的工作经历,所书与事实有出入,建议所里有关部门要重视当年爆炸力学科研工作历史,建议重新修改完善碑文的内容。            

写于2010年5月