校史上的今天丨“你们是有功之臣，造出了我国自己的核试验无人取样机”

2021-10-16 | 浏览：

原标题：校史上的今天丨“你们是有功之臣，造出了我国自己的核试验无人取样机”

来源:南京航空航天大学

1980年10月16日

1980年10月16日，在新疆罗布泊地区，我校研制的无人驾驶核试验取样机执行核试验穿云取样任务获圆满成功，首次实现无人机代替有人机取样，这意味着我国已掌握大气层核试验取样的先进手段。无人机取样已过去40余年，对学校来说，这永远是一件载入史册并值得所有南航人骄傲的事情。

图为我校研制的核试验无人取样机

国防建设刻不容缓，南航使命在肩

用无人机取样，是由空军司令部提出，经中央军委批准的。以前我国的核试验取样使用有人机。由于核爆炸时产生强烈的光辐射、冲击波和放射性对人体有严重危害，有人机要在“零”后（即核弹投放后）约40分钟才能进云。那时，一些短周期元素已经蜕变，大小核尘埃早已分凝，样品不够理想，飞行员的健康仍然受到影响。

用无人机取样，可在核爆炸后约8分钟，蘑菇云刚稳定后进云，能取到高浓度的早期样品，又无飞行员健康损伤问题，是大气层核试验取样的先进手段。20世纪70年代以前，世界上只有美、英等少数国家掌握这项技术。出于国际政治和军事原因，我国只能依靠自己的力量来突破难关。

图为研制工作照

1976年底，“长空一号”中高空靶机设计定型，我校利用“长空一号”优良的飞行性能、简便的使用方法和低廉的制造成本而提交的无人机核试验取样方案立即引起国防科委和空军司令部的重视。

1977年3月，国防科委向我校下达将长空一号中高空靶机改型为无人取样机任务：完成无人机的改型设计、地面试验和样机制造；试飞和取样时，负责无人机外场技术保障。

攻坚克难，开创我国用无人机取样的新阶段

实现无人机取样，首先要有飞行性能满足核试验取样要求的无人机，包括飞行优势高度、飞行速度、控制距离、续航时间以及提交的核试验取样方案，携带取样设备的能力；其次要有专门的取样设备——取样器，它能够在穿云时捕获到放射性物质，即供试验结果作放化分析的样品；第三是要将取样器加挂到无人机上，对无人机的机体结构、机载控制系统、地面控制站进行必要的设计改进，使之成为一个完整的无人取样机系统。

学校领导对国防科委下达的任务高度重视，在全校范围内，组织了专门的研制队伍。大家日以继夜，奋力拼搏，仅用半年时间，就完成了常规情况下需要一年才能完成的改型任务，包括机体与内部设备的改装设计、加挂取样器后的风洞试验、电子设备抗辐射试验、机体结构抗超压试验、遥控系统抗干扰试验、飞行控制系统物理仿真试验、结构静力试验、全机振动试验、全系统联合试验及两架样机的制造。

图为研制工作照

1977年8月底和9月初，接连进行取样机试飞和试用取样，均取得成功，开创了我国用无人机取样的新阶段。次年，又进一步完善提高，实现了双机遥控，携带内场取样器，取样再度成功，达到了可取代有人机取样的实用阶段。1979年第三次取样时，无人机已成主力，有人机作备份。1980年10月16日第四次取样，完全用无人机执行任务。

图为第一次核试验取样时起飞的无人机

为保证无人取样机第4次执行取样任务取得成功，我校组织了精干的参试队伍，由陈片担任队长，刘刚和吕庆风担任副队长，全队有飞机、发动机、无线电、飞行控制、电气、仪表和起飞车等专业的科技人员和技术工人40余人。学校领导宋昕副院长专程赴马兰机场指导工作。经过20余天的努力，3架无人机的启封、安装、调试和检测全部完成。

“你们是有功之臣

造出了我国自己的核试验无人取样机”

“严肃认真，周到细致，稳妥可靠，万无一失”国防科委和空军司令部首长们再次强调，这也是周恩来总理生前对核试验参试人员的指示。首长告诫：“如果取不到样品，即使核弹爆炸成功了，也作不出爆炸威力的结论，等于白做一场试验，将对国家造成重大的损失。”

图为南航院领导在外场与参试队员合影

责任之重，压力之大，可想而知。要使无人机取样成功，必须连过三关：“飞得起，穿得进，回得来”。

有序测试稳定起飞

1980年10月16日，“零”前1小时，无人机起飞线检测结束；“零”前20分钟，载弹机起飞；“零”前10分钟，无人机发动机开车；紧接着发出“起飞”指令。

图为整装待发的核试验无人机取样机群

随着起飞线传来的报告：“无人机升空！”两架无人机，一高一低、一前一后在领航员的控制下陆续顺利起飞，受控良好，性能稳定，实际航迹与预定的轨迹几乎完全重合。但由于“零”时高空风速比“零”前两小时大，第一架无人机在“零”后6分钟进入烟云（比预案提前两分钟），其被高温灼热，导致油箱爆炸，机体分解，机身在云中燃烧。

沉着指挥顺利取样

指挥所决定第二架无人机仍按预案穿云，第三架无人机迅速起飞。“零”后15分钟，第二架无人机对准烟云中心，顺风穿过，在云中飞了两分钟，性能稳定。“零”后22分钟，第三架无人机飞临航区，也同样进行了顺风穿云，出云后绕到烟云侧后方，作再次穿云准备。

两架无人机相继于“零”后24分和32分钟顺利完成各自的第二次穿云任务。出云后，取样器的前、后门先后关闭，以保持样品“干净”。

成功返航意义重大

在指挥所领航员和回收场领航员的接力引导下，伴随着发动机的隆隆声响由远而近，无人机进入回收场。为避免机体上沾染的放射性尘埃吹向指挥所周围的参试人员，无人机在指挥所东北1公里处的下风位置降落。

图为突击队员从取样器中提取样品

无人机着陆情况良好，外挂于左、右机翼下的两只取样器完好无损，取样队员顺利取到两块吸附了大量放射性尘埃的滤布，并将其保存至厚壁铅罐中。无人机性能优越，受控良好，受到指挥员、领航员的连声称赞。“感谢南航同志，你们是有功之臣，造出了我国自己的核试验无人取样机。”国防科委副主任张震寰深情地说。

不忘初心，为国家装备事业发展添砖加瓦

南航的无人取样机共4次执行任务，为我国的国防建设作出了重大贡献，1985年获国家科技进步一等奖，在高校中是一次难得的殊荣。

图为1985年我校获国家科技进步一等奖

南航是我国最早开展无人机研制的单位之一，多年来，我校始终瞄准国家重大需求，攻克复杂技术难题，不断创新，积极实践。从1958年开始无人机技术研究至今，成功研制“长空”、“翔鸟”、“鸿雁”、“飞鹰”、“锐鹰”等多个系列的无人机系统，逐步形成了从高速到低速、从定翼机到旋翼机、从高空到低空、从无人机到有人机、从金属材料飞机到复合材料飞机的系列产品的研制能力。

图为王震同志视察南航无人机研究所