一篇文章,关于60年代U2高空侦察机红外夜视技术的
关键词
红外夜视历史

前言:

一直好奇美国60年代就能在U2飞机上装备红外夜视设备,但不知道具体技术细节,今天搜到了一篇文章,终于知道了一些细节,中国科学家对击落美军U2的夜间红外侦察设备的仿制,过程艰辛,这篇文章既能了解到技术,也能感受到那个时代的氛围,还有安全生产的教训启示。


原文地址:https://www.meipian.cn/zov6ino

这是原所里同学转来的文章,作者原来是我们所里的研究人员。技物所氢气爆炸事故以前听所里老的说过,(网友匆匆客在这里好象也提过,那时技术所在复旦校园内),但原没有这篇文章详细。从这篇文章也能了解些那时科研人员的工作情况。 -----转贴者写


现在可以讲了的真实故事

----钱定榕


"现在可以说了"(Now it can be told: the story of the Manhattan Project/Leslie R. Groves  New York: Harper & Brother, 1962)是美国陆军工程兵团的莱斯利?R?格罗夫斯将军退役以后写的一本书的书名,这是一本关于由他领导的曼哈顿计划(制造首批原子弹计划的代号)的书。在我国历史上"史无前例"的时期,一个风雪交加滴水成冰的夜晚,我在奉贤县海滩科技干校的茅屋里挑灯夜读,在"茅屋为冬风所破"的环境里,看完了这本书。这本书的文笔流畅,情节生动,清楚地再现了当年科学家和工程师们如何在三年时间里,抢在纳粹之前完成了从研究到投掷原子弹的全过程,从而为战胜法西斯、赢得第二次世界大战的胜利做出了不可磨灭的贡献。寒夜里我冻得浑身发冷,但看得心头发热。这本书发表于第二次世界大战结束以后的第17年;我写这篇文章借用了这本书的书名,回忆51年前我曾经参与过的分析美制U2高空侦察机的红外相机的过程,那是我青年时代难忘而又悲壮的经历。我愿将此文向我所敬重的同志们表达我的无限的怀念和深深的敬意。

(一)从天而降的礼物

一九六五年一月的某一天,在人民日报第三版上刊登了一块豆腐干大小的消息: "本月11 日我人民解放军空军部队在包头地区击落美制蒋机U2高空侦察机一架。"此前,人们曾多次看见过这样的消息,这已经是第四次击落U2机,并没有引起公众太多的重视。

那些年间,为了打破美苏两国的核垄断,中国正在全力以赴地发展两弹一箭,即原子弹、氢弹和运载火箭。美苏两国对此高度关注,利用一切可能的手段收集有关的情报。除了公开的渠道,两国都动用了谍报手段。由于中苏之间有漫长的边界线,克格勃通过中苏和中蒙边界向中国大量渗透谍报人员,这些人大多是在历次政治运动和困难时期逃离中国的,经克格勃训练以后,被派遣到核基地附近按照克格勃的指令熟门熟路地收集各种情报。美国则利用高空侦察机收集情报,包括洛克希德公司(Lockheed Corporation)生产的U2高空侦察机。U2的巡航高度达7万英尺(2.13万公尺),中国的军机无法达到这样的高度,对它无可奈何。50、60年代U2经常到大陆上空进行侦察活动,出入如无人境地。1959年5月1日,由美军飞行员鲍尔斯(Francis Gary Powers)驾驶 U-2飞机飞进苏联内陆上空被击落以后,为避免引起国际纠纷,从此U-2飞机由台湾空军"黑猫中队" 接手继续进行侦察活动。

1964年10月16日中国首次核试爆,威力相当于 2万吨的黄色炸药,几乎是1945年美国在广岛投的那颗原子弹的规模。记得消息传来已经是夜间,我已入睡。集体宿舍里突然人声鼎沸,把我吵醒了,坐起来问同事发生了什么事,说是原子弹爆炸了;我懵懵懂懂地还没有反应过来,问是谁的原子弹在哪里爆炸了,同事告诉我,是我们自己的原子弹在罗布泊爆炸了,这才一阵惊喜,睡意顿消。住在集体宿舍的同事全都激动得无法入睡,干脆起床,房间里和走廊里都是人,身着内衣激动地猜测和讨论那次核爆的详情。与此同时,美苏两国也展开了紧张的情报收集和分析行动。很快,美国空军搜集到了核尘样本,从原子落尘成分推断,中国是采用铀235作为分裂原料,而不是原先猜测的铍。这结论令中央情报局大吃一惊: 中国到底怎么弄到足够供核爆用的高浓缩原料? 推敲之下,最有可 能是在兰州生产的。于是位于兰州的气化扩散厂也就成为侦测目标;邻近的包头有一座反应堆,也被认定是制造核燃料的主要工厂。专家们告诉中央情报局,掌握了气化扩散技术分离生产作业以后,很快就可以具备制造氢弹的能力。U2指挥总部决定一探究竟。于是中情局决定,先以美国本土核能原料场为基准,设定夜间侦测的参考资料,再将U2从中国拍回来的照片资料与之作对比,很快就能推估中国核能原料的生产量。依照计划,1965年1月10日刚入夜,一架装备了红外线夜间摄影设备的U2从台湾某基地起飞,往西北飞越东海、黄海,8点半左右从青岛上空进入大陆,夜探包头。

自从1962年9月9日解放军导弹二营在江西省南昌市郊区首次击落了U-2以来,解放军导弹部队一直在和U2高空侦察机缠斗,魔高一尺道高一丈,经验愈来愈丰富。这架U2刚一进入位于内蒙古萨拉齐的伏击空域,立即被地空导弹一营击落,飞行员张立义被俘。

U2机被击中以后,飞机解体,碎片散落地面。天亮后,上千名民兵被动员起来,在坠落地展开了密集的搜寻,在收集到的飞机残骸中,有一台损坏了的仪器。经有关专家分析,这是U2的高空红外相机。

这是从天而降,送上门来的礼品!

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(二)接受任务

1965年2月春节刚过不久的一个星期六,我们研究室的主任连志超先生通知我准备下周出差。

我于1963年从上海科大物理系毕业后即被分配到中科院,从冶金研究所转到技术物理研究所。研究所的前身是复旦大学物理系和中科院合办的技术物理研究所,所长是谢希德教授。后来划归中科院。研究所里的研究人员大多很年轻,都住在复旦大学教工第八(集体)宿舍。周六下班以后我和爸爸妈妈在文化俱乐部见面,我告诉他们下个周末恐怕不能和他们见面,因为要出差。妈妈问我到哪里去,干什么,我迟疑了一会儿,答不上来,因为我也搞不清楚。爸爸立即替我解围说。"算了,不要问了,也许是保密的"。

下周一上班以后,连先生告诉我,上个月打下的U2飞机残骸上发现一台高空红外相机,上级要求以我们研究所为主,加上部队的几个研究所,一同分析这台红外相机,然后再根据分析结果,恢复并试制我们自己的红外相机。下午,所有参与这次行动的人员在二楼会议室见面,除了我和连先生,还有施树怀(复旦,电子学线路),谢晋康(西安交大,微型致冷技术),唐伟明(浙大,光学设计),总共五人,组长是连先生。连先生原先在中科院半导体所工作,后来留苏,在纳斯留多夫院士指导下取得付博士学位。第二天我们一行人按要求从上海北火车站出发,到国防科委第14所集合。到了14所,很快就在招待所安顿下来。我们五人共居一室,床对床,在二楼。卫生间在门外,公用。然后,我们直奔食堂,我们被安排在小灶食堂。经过一整天的奔波,中午又没有好好地吃,那顿晚饭大家吃得真是狼吞虎咽。吃了什么我已经不记得了,因为我心里还惦记着另一件事。

在去14所问路的时候我偶然得知,中山陵就在附近,这可是我久仰的地方。饭后回到招待所我就提议去中山陵,谢晋康附议。唐伟明犹豫,他说,天黑了,等以后有机会再去。我说,等明天一开始干工作,谁知道什么时候还有机会。经我这么一说,施树怀和唐伟明也就不再犹豫了。于是我们一伙就风风火火地上路了。那天是晴天,又是满月,没有风,真是风清月明,我们走得兴高采烈,唐伟明吹起了口哨,嘹亮而优美,我们称他为"小喇叭"。不久中山陵果然就到了。即使是在月光下,中山陵也是气度非凡,我们从广场向陵墓走去,从高高的台阶上拾级而上,一口气直登上了中山先生的陵寝,黑暗中在中山先生的坐像前肃立。

我们没有电筒,文字碑刻都看不见,月光下远处四周的景物也都看不清,在上面走了一圈就打道回府了。回到招待所以后很快大家就都上床了,由于一整天马不停蹄地奔走,不久就鼾声四起,都入了梦乡。第二天一早,窗外的高音喇叭里传来了起床号声,音调不高且缓慢,不惊扰你但也不让你安睡下去,似乎是在很耐心地对你说,该起来了。原来这里的作息是由军号指挥的,昨晚吹熄灯号时我们都已在梦乡里了,没听见。起身,匆匆忙洗漱完毕,早餐。然后是全体会议。

这天的会议上,我们见到了几位来自部队研究所参与红外相机分析的伙伴。他们是:钱凌贤上尉、于强中尉、吴名权中尉、辛滇雄中尉和冯文清先生。加上参与其它项目的人员,坐满了不大的会议室。会议由14所的高政委发言开始。高政委大约五十来岁、精干的个头,微黑的皮肤,一看就是个戎马一生的人。他讲话不疾不徐,北方口音。要点是这台红外相机得来不易,导弹部队和广大民兵功不可没。希望大家克服知识分子的缺点,要团结合作,不要互相不服气,要圆满地完成任务,做出我们自己的红外相机。他告诉我们,每次U2机被击落以后,美蒋方面都要搜集情报,分析原因,制定对策;同时还想知道有哪些技术资料可能落到了我们手里。因此,接下来高政委在衣食住行以外,还专门讲了保密注意事项。讲得干净利落,没有废话套话,极有针对性,看得出是个干实事的人。我们还得知,由于这架U2是1965年一月击落的,所以本任务代号为"651"。然后党、团员分别开会,成立临时党、团支部,其他人员休息。我似乎没看到非党非团的其他人员。党、团员会议结束以后再开全会,宣布临时党支部成员,书记是14所的赵家新(中尉),支部委员为某部队研究所的林钧挺(着便衣,军衔不明)和连先生。据说林和连两人曾经在苏联同学。临时团支部的人选就不记得了,只记得我们的宣传委员是14所的一位梳辫子的女中尉,很热心教大家唱歌。

按照当时的军队授衔条例,大学本科毕业生授衔中尉,相当于大学助教和中科院研究实习员。于强、吴铭权、辛滇雄三位中尉和我年龄查不多;钱凌贤上尉曾经留苏,学士学位,年龄比我稍微大些。冯文清先生所在的研究所没有授衔。我们大家以后一直都相处得很好。

我们终于看到了缴获的红外相机,前不久才由于强和有关部门带来。我原先以为,从二万二千公尺掉下来的东西一定损毁得不像样了。可是一眼看上去,损毁并不严重,比我原来预料的好得多,实属喜出望外。凑近了一看,主要部件都还在,甚至连光路都还能大致追寻得出来。多年后,历次击落的U2飞机都集中在北京的中国革命军事博物馆展出。我们看到,那次击落的U2飞机的两边的机翼都断成数截。这大约和它的翼展太长,因而强度较弱有关。显然,火箭没有直接命中机体,但爆炸的冲击波折断了长长的机翼。红外相机是安装在机腹里的,为减轻机体震动的影响,安装处还有减震器,所以在机体坠落过程中被很好地保护着,着地时也没有直接撞及地面。后来得知,机翼折断时,自爆系统的一根导线断了,所以U2飞行员张立义和机上许多部件都落到了解放军手里。

据说U2上有救生系统,飞行员只要按电钮,座椅就会被弹射出来。但实际上按电钮以后启动的是自爆系统,所有的重要部件包括飞行员在一瞬间全部都会被炸毁。1959年鲍尔斯上尉驾驶的那架U2侦察机在苏联上空侦察时,苏军防空军先是出动数架米格-19截击机进行拦截,但是飞机无法达到U2的高度,只得返航。然后由刚生产的苏-7前往拦截,但是苏-7没有带任何的武器,飞行员是奉命撞击U2同归于尽的。一架苏-7飞速接近目标的时候,飞行员又接到了快速撤离的命令,原来这时防空导弹已经发射了。当苏-7飞行员加速离去的时候,他看到了导弹击中了另一架苏-7,而不是U2;也巧,这架飞机爆炸后的碎片击中了U2。U2的飞行员鲍尔斯上尉是个老油子,知道救生系统的猫腻,他没有按座椅弹射电钮,而是设法及时地打开了座舱,迅速爬到舱外机翼上跳伞,捡了一条命。

我们一面认真地观察,研究,测量,又一面想。我们所有参与这项任务的人员都是大学刚刚毕业不久,二十多岁的年轻人,只有高政委、林钧挺和连先生超过三十岁,这从天而降的礼物对我们真是绝好的样品和教材。

红外探测器是红外相机的心脏,也是我最感兴趣的部件。但是红外探测器必须在低温下工作,那么U2是怎么提供低温的呢?这个问题不仅我和部队研究所来几位的伙伴以及连先生感兴趣,谢晋康也极有兴趣。谢是西安交大致冷专业毕业的,年纪不大,被我们称为微型致冷技术专家。"小喇叭"指点 我们,一同追踪光路,渐渐猜到了焦点位置,在焦点附近看到一台由内齿轮皮带驱动的带有镀膜窗口的机器,可以断定这就是为红外探测器提供低温的微型致冷机,红外探测器就在里面,为此大家都很兴奋。商量结果,由谢晋康动手,把微型致冷机拆解下来,谢晋康不负众望,顺利地完成任务。然后大家把微型致冷机翻来覆去地看,一边听取谢晋康的分析,一边查找制造厂家铭牌和型号。这台机器显然是样机,找不到铭牌和型号。我们看到,有一个外方内园的镀膜窗框由四个螺丝安装在微型致冷机头部,里面就是红外探测器了!

仔细分析还看到,透镜是由著名的莱卡公司研磨制造,解像能力在当时属于超高性能。照相机大小为45.7×45.7厘米,同时以2个胶片以立体摄影方式工作。照相机的侦察摄影胶片以柯达公司开发的超薄聚脂树酯(强化聚脂薄膜的一种)为基础,解像度高。

施树怀的收获也不小。那个时候集成电路和运算放大器还没有工业化生产,印刷电路板上全是分立元件。凡是没有损坏的印刷电路板,他都描下了电路图。

我被分配到技术物理所以后,在一室输运组研究半导体中的输运现象,一室还有一个组研究半导体中的杂质光电导现象。可是我们一直在做基础理论研究,并不确切知道如何做红外探测器,看到U2送来的探测器,我们高兴万分。这就是为什么我们认为这是从天而降的礼物。我们没有遇到什么困难就打开了这个红外探测器,凭外观就可以断定是半导体锗。下一个问题是确认掺杂元素。

我们是第一次到部队研究所,在14所新鲜事很多。有两件事让我印象最深刻。尽管我们对在14所的生活条件很满意,但是总还有点美中不足的小事。例如,我们虽说是吃小食堂,但炊事员都是服兵役的义务兵,手艺不行。不知怎么被高政委知道了。在一次上午的例会上他说,他对大家在这里的生活还关心得不够,如果有不尽满意的地方希望大家提出来,能做的一定做到。听完以后我没怎么在意。不料就在当天午饭时,14所的赵家新书记就来到食堂,逐个地看我们的饭菜,详细地询问我们饭菜是否合口胃以及有何建议;问完了我们,又到伙房去询问炊事员,并和他们一起吃饭。此后伙食确有改善,照顾了南方人的口味。还有一件事。几天后气象预报将有寒流来袭。当晚,只见赵书记在我们招待所一个一个地详细察看我们的棉被和所带的衣服,记下了他认为需要御寒衣物的人名。寒流来袭的前晚,他捧着一大堆衣服来到我们招待所,给了我一件棉军大衣。我问哪来的,他说是向14所的同事们借来的。我问,那些同事们怎么御寒。他说,他们还有棉军装。从这两件事,我至少看到了两个好作风:上级一句话,下级闻风而动;对人员的关心具体而细致。我想这恐怕就是战斗力的来源。此外,我还看到部队研究所和科学院明显的不同。我们大学毕业以后即将分配工作之前,国防科委先派人到各大学挑选他们需要的学生,等他们把政治条件合格、学业优秀的毕业生挑选完毕以后,才开始分配我们这些剩下的人。所以部队研究所拥有在政治和业务两方面都很优秀的人才。但是他们的工作方法和组织机构和我们不一样,课题规定得很严格,互相之间的交流只限于和课题直接有关的范围。他们强调保密和进度,还有纪律,机关味很重,彼此都以老张老王相称;我们强调交流,重视学术空气,比较散漫,还像学校,彼此都直呼其名。

红外探测器要在低温下工作,测量红外探测器确认掺杂元素也要在低温下进行。14所既没有低温条件,也没有必要的测量仪器,我们必须回技术物理所去开展工作。经党支部批准,我和吴名权先带红外探测器回技术物理所。一经决定,我们就在当天坐夜车回沪。在火车上,吴名权把放有红外探测器和保密本的军用手提包合抱在胸前,正襟危坐,一晚上的姿势都没有怎么变。我坐在他的对面,看着他,也几乎没有合眼。当天正值寒潮期,整天阴沉沉的,到了半夜更冷。要是没有赵书记给我的那件棉军大衣,那一整天我会很难熬的。到上海时是清晨,我先带吴名权到位于大世界附近的部队招待所安顿下来,然后拿了那只军用手提包再乘车回到技术物理所,将手提包存放在实验室。大功告成。这才感到疲倦了,我需要回宿舍去睡觉。从技术物理所到我住的复旦大学教工第八宿舍要经过大操场,看到许多同事早起在锻炼,才几天不见,似乎已经多时不见了。我穿了一件棉军大衣他们都没有认出我。

睡了一觉回到所里,才知道一室的党支部对这次的任务非常重视,人员上又增加了吴作良(上海科大,物理)、俞书隆(中国科大,物理)、张素英(女,中国科大,物理)三员大将,我们都是同年毕业的,本来就在同一个研究室。此外,还给我们一间带套间的412实验室。一室党支部书记陈剑辉还特意关照一室的同志要尽可能地给予我们一切可能的帮助,同时还要注意保密。从此,尽管同事们对U2的红外探测器极有兴趣,但是从未有人向我们打听过任何细节。

吴、俞、张立刻被派往14所,熟悉任务。我一个人留在实验室准备热电偶(铜-康铜和金-铁热电偶):退火、用干冰一毫米一毫米地检查金属导线上的残存应力,然后用电弧焊接熔点相差很多的两根金属导线,做成热电偶。整整忙了三天。三天以后吴、俞、张三位以及部队研究所来几位的伙伴以及连先生都回来了。钱凌贤和冯文清住在我们集体宿舍,和我们朝夕相处;于强、吴名权、辛滇雄住在部队招待所,每天往返上下班。随后不久,还有一位部队来的参谋,配合我们工作。

按照规定,每天结束工作以后,红外探测器和记录数据的保密本必须放回军用手提包,只能存放在412实验室里间的一个橱里。这是我的职责。事后来看,这样规定是很正确的。

我们的目的是要确定U2的红外探测器是什么半导体材料和掺了什么杂质。确认半导体材料并不困难,有经验的人光凭肉眼就能辨认。困难的是确认掺了什么杂质。有两种手段可以达到目的。一是光学方法,二是电学方法。我们首先选择的是光学方法,为此我们需要两个条件:低温源和杜瓦瓶。第一个条件不难,我们研究所在校园里离开大楼较远的地方有个低温(401)车间,生产液态氮(77K)和液态氦(4.2K),液态氮的温度不适合我们的测量,因为在这温度下,仅仅热激发就会相当程度地掩盖杂质光激发,液态氦的温度又过于低。于是液态氢(20K)就成了首选。生产液态氢比较困难,要消耗大量的液态氮,而且还要铺设回收氢气的管道、阀门。但是低温车间的几位年轻人石安民,石莹(女)和蔡建立很爽快,他们说,什么时候要液氢,提前三天通知就够了,此外再也没有任何要求。第二个条件就难了。杜瓦瓶(Dewars)是类似热水瓶的有真空夹层的低温恒温器(Cryostat)。我们要的杜瓦瓶非常复杂,不仅市场上买不到,就连做杜瓦瓶的人也找不到。我们研究所有位玻璃工潘师傅,平时为科研人员做过一些简单的光学杜瓦瓶,现在也只好勉为其难地请他试试。他不反对,而且立刻动手试做。同时,我们还想到了复旦大学物理系蔡祖泉的玻璃工厂, 那里有高手。

我们入学后的前两年是在复旦大学物理系唸的。开学的时候正值大跃进,不读书先劳动。我被分配到玻璃工厂劳动了一个月,学习玻璃工手艺;然后又到电子工厂。玻璃工厂和厂长蔡祖泉因为在电光源方面的出色工作,在全校和全市都很有名。厂里的工作气氛很融洽,偶而聚会时蔡祖泉还会表演几套魔术,不管好坏总能把大家逗乐。厂里有几个从朝鲜复员回来的前志愿军战士,班长是位高大英俊的重机枪手,几年以后班长成了老师傅。那位部队来的参谋和我去玻璃工厂为杜瓦瓶寻求帮助,他看了我们的设计图纸,眉头紧锁,面有难色,参谋只好以实相告,说我们有个从U2上打下来的元件要分析,是罗总长(罗瑞卿大将,时任总参谋长)交代的任务,请他务必帮忙。他听了抬眼看看我们,叹了一口气说:"好吧,让我试试。"听了这话,我高兴地拍了一下他结实的肩膀说,你还是重机枪班长!他看着我们憨厚地笑着说:"那都是哪辈子的事了!"

与此同时,吴作良、俞书隆和张素英一直在紧锣密鼓地准备测量系统,校准单色仪,安排光学系统和测量仪,工作量很大。他们和所有人一样,除了吃饭睡觉,整天都在实验室忙碌。我们研究室的同事都很年轻,住在集体宿舍,都是白天在实验室工作,晚上在实验室看书,似乎还在学生时代。这也是后来出事故以后,那么多的人受伤的原因。

连先生是我们室仅有的几个已婚的人之一,家在很远的徐汇区。大部分时间他都住在集体宿舍,后来干脆在办公室放张行军床,睡在那里。他已有两个孩子,接受任务以后,和我们一样,没日没夜地干,家里的事大小全由夫人曹小定担当。曹小定也是留苏的付博士,在上海第一医学院工作,研究针刺麻醉生理。她和连先生在苏联相识、相恋、结婚。曹小定也是个大忙人,但是对连先生的工作还是毫无保留地支持。

不久,玻璃工潘师傅做了一个小的简单的玻璃杜瓦瓶。穿过真空夹层的窗口在烧制过程中会形成很强的应力,到了低温下这应力可能炸裂杜瓦瓶。虽然退火可以消除应力,而且现有的退火已经能够经受液态氮温度,但我们没有经验它是否还能经受得住液态氢温度。这需要做实验。此外,已经做好了的热电偶在使用以前还要标定,液态氢是重要标定温度之一,也需要做实验。

于是第一次液氢实验就定下了。

生产液氢的过程很长,因为先要生产大量的液氮,我们总要等到傍晚才能拿到液氢,从401把储存液氢的杜瓦瓶抬到技物所大楼,然后通宵做实验。做实验那天,人事科的王蔚兰下班以后一直坐在我们四楼的412实验室外间,连先生陪她坐了一会,见时间不早了,建议她先回家;她似乎有点紧张,不放心,连先生开玩笑地说,不要紧张,大不了炸一下,她听了嗔了他一句"怎么这样讲,瞎说!" 王蔚兰是位老干部,还保留着朴素和平易近人的作风。尽管不放心,她坐在那里一点也帮不了我们的忙,在连先生不断地催促下,很晚了才走,临走时还千叮咛万嘱咐。

存储液氢的金属杜瓦瓶内有两个容器,中间的容器存液氢,它的外面包围着存储液氮的容器,为液氢容器提供较低的温度环境,降低液氢的蒸发率。但是两个容器互不接触,而且都在真空里。金属杜瓦瓶顶端有液氢和液氮的输液口,也是蒸发以后的氢气和氮气回气口,蒸发的氢气由一根连接在氢气回气口上的长塑料管通过打开的窗户引导到室外。在低温车间装满存储液氢的金属杜瓦瓶以后,我们几个人用手抬着从401走到所大楼四楼,后面还紧跟着一个人拿着氢气回气袋。标定热电偶的工作不需要光学杜瓦瓶,可以用存储液氢的金属杜瓦瓶做,我们就在四楼的412实验室外间工作。夜晚很安静,无人打扰,可以专注工作,累了就哼歌曲。将近天亮时,标定热电偶的工作顺利完成,收拾完了以后,天已经大亮,我们就回宿舍休息了。

午后回到实验室,立即和吴作良、俞书隆、张素英讨论昨晚的测量结果,连先生也在场。我们要的液氢比较多,以便测量结果不令人满意时还可以再重测一次。讨论结果,昨晚的测量结果被接受,不需要再测了。这天剩余的时间我都在图书馆阅览室整理测量数据。傍晚时回过实验室一次,见玻璃工潘师傅在实验室的里间用明火修理真空系统,我大吃一惊,因为存储液氢的金属杜瓦瓶还在实验室外间。但是因为一切都太平无事,随即又安下心来,心想液氢大约所剩不多了。随后我做了三件事。一是关上了从实验室外间到里间的门,并且关照潘师傅要随手关门;二是检查了存储液氢的金属杜瓦瓶并把它移到了靠窗口的地方;三是添加了液氮。存储液氢的金属杜瓦瓶内有两个容器,中间的容器存液氢,它的外面包围着存储液氮的容器,为液氢容器提供较低的温度环境,降低液氢的蒸发率。两个容器互相不接触,都在真空里。这个外围的液氮容器要定时添加液氮,否则无法为液氢容器提供较低的温度环境,液氢就会迅速大量蒸发。

整理测量数据的工作持续到次日,四月九日。到了晚上,测量数据已经整理完毕,结果很不错,于是我回到实验室,在外间整理已经标定过的热电偶,收拾测量仪器。大约晚上七、八点钟的时候,门卫顾宝林上楼来叫我去门卫室接听电话。我下楼一听原来是吴作良,他说我妈妈刚才打电话来第八宿舍找我,因为爸爸得了急性肺炎,来势很凶,一直在第六医院急诊室,今天晚上要我去陪夜。我听了答应立刻前往。挂了电话急忙上楼,把实验数据和计算结果放入军用手提包,然后进入412实验室里间,我看见连先生手拿着那只小的玻璃杜瓦瓶,红外探测器就装在里面,看来他们已经用液氢试过潘师傅做的小的玻璃杜瓦瓶了。在场的还有吴铭权、冯文清。我把军用手提包放进橱里,转身告诉连先生说我爸爸得了急性肺炎,现在在第六人民医院急诊室,我要立刻去陪夜。连先生听了关切地说:"啊,急性肺炎,要发高烧的。"嘱咐我快去,而且路上骑车要注意安全。我走到外间,看了一眼放在窗边的存储液氢的金属杜瓦瓶,打算关窗,转念一想从我们拿到液氢已有两昼夜,不管还有多少液氢,还是开着窗安全,于是我拉动窗帘,半掩窗口,离开412实验室了。我匆忙下楼,门卫老顾见了问我什么事,这么急,我答道:"爸爸病了,我去第六医院急诊间。"没想到这句话为事后的人员搜救工作省了很多事。

(三)液氢爆炸了

吴作良的这句"好啊,你还活着!" 听了让我莫名其妙。接着,我还没有来得及说什么,吴作良又说:"出事啦,液氢爆炸了。" 一听这话,我的脑袋嗡的一声,也像爆炸了一样,不由自主地"啊!"了一声,什么话也讲不出来了。吴作良还说了什么我已经听而不闻了,见我沉默,吴作良在电话里急切地喊:"你听见没有,你听见没有?" 这时,除了"啊,啊!"我已经不知道该说什么了。他还问了我什么时候离开412实验室,离开时都有谁在实验室。最后听见吴作良说:"许多人受伤",他讲了几个名字,又补充了一句:"连先生也受伤了。已经送长海医院……"我脑子里一片空白,不知道谈话是如何结束的。长海医院是第二军医大学的附属医院,位于北郊,离我们研究所不远。

我回到爸爸床边,坐下,他问我是不是妈妈打来的电话,我是说所里打来的,工作上的事。他闭上眼睛不再问了。我替他把被子掖好,调整了一下椅子,坐下,做出一副准备休息的样子。过了很久,爸爸的呼吸逐渐均匀起来。

吴作良和我是大学同学,毕业以后又被分配到同一研究所,同一研究室。五年大学和两年半工作期间,很多时候我们都住同一寝室,他为人诚恳正派,很用功,我们像兄弟一样彼此信任。我毫无睡意,心里像翻江倒海一样。他刚才在电话里报的伤员名单中,有几位并不在412实验室。所有的实验室一到晚上,门都是关着的,我不明白,那瓶不起眼的液氢为什么有如此巨大的威力,能够危及关着门在其它实验室里的人。想到我的朝夕相处的同志们,现在不知怎么样了, 我真是如坐针毯。

过了一会,我轻轻地起身,又来到护士办公室,查到了长海医院的电话号码,拨通了急诊间的电话。接电话的是一位男医生,我急切地问,技物所送来的伤员之中有一位名叫连志超的,伤情如何。他听了说,请等一等让我去查问一下。过了很久,他回来了,回答只有两个字:"死了。"像晴天霹雳,我脑子里一片空白,很久说不出话来。尽管我知道在这种情况下医生是不会随便乱说的,但我还是问了一句:"真的吗?" 回答还是两个字:"是的。" 我又问:"还有谁吗?"听到一个半生半熟的名字:"黄鑫源。" 真是晴天霹雳,五雷灌顶,离开实验室才两小时,竟然出了这么大的事情。我回到爸爸床边,在椅子上坐下,一动不动;可是心里却是翻江倒海。出了这么大的事情,我应该回去,回到现场,和同志们在一起。可是看到躺在急诊间的衰弱的爸爸,似乎渐渐地睡着了,随着呼吸口里向外吐气,我怎么能忍心扔下他不管呢。我又睏又急,六神无主,真不知道这一夜是怎么过的。这时我想到伍子胥过文昭关,一夜急白了头发的故事,我相信这是真的。

好不容易熬到天亮了,等早班医生一到,我立刻请他检查爸爸的情况。他检查了心肺和体温,告诉我可以出院了,还叮嘱了服药和康复注意事项。我飞快地跑到药房,买好药。然后出门到街上叫了辆出租车,扶着爸爸上了车,一路直奔家里。爸爸晚上睡了一觉,看上去精神还好,我告诉他,到家以后我要立刻去上班。到家后,妈妈见了爸爸高兴地连声说:"好多了,好多了!",随后接过我买的药,和我一起安排爸爸躺下。爸爸随即叫我放心地上班去。

(四)四月九日晚上发生了什么?


以下是大家回忆的四月九日晚上发生了什么。

潘师傅做的小的玻璃杜瓦瓶已经通过了液氢低温的试验。我走以后,连先生他们一定在试图打开这个玻璃杜瓦瓶,取出红外探测器。玻璃杜瓦瓶的最外层和里面的其它部分是通过磨砂口套接的,内外两个磨砂口都涂上真空硅油脂密封。因四月初的气温还很低,室内又没有暖气,到了晚上更冷,硅油脂的粘度很大,要用很大的力才能分离内外两个磨砂口,脱去玻璃杜瓦瓶的最外层,可是脆弱的玻璃上又不能大力使劲,他们一定试了很久都未能打开。随后,他们到其它实验室请教有经验的人,被告知用热水加热磨砂口可以分解开磨砂口。为了烧热水,显然他们使用了明火,而且并不认为还有任何残存液氢,因为前一天潘师傅就已经在实验室的里间用明火修理真空系统了。如今想来,一定是存储液氢的金属杜瓦瓶里还有残存的液氢,当它的外面的液氮的容器中的液氮消耗殆尽以后,液氢开始大量蒸发,虽然这些蒸发的氢气被塑料管引到了窗外,但是窗没有关,一阵风就可以吹开窗帘,把窗外的氢气和空气混合气体吹进来。特别当他们打开412实验室的门到其它实验室请教如何打开玻璃杜瓦瓶时,这种对流就更加强烈。当室内氢气的体积占混合体积的4%-74.2%(爆鸣气)时,一旦有了明火,氢气就有足够的氧气支持燃烧,产生的热量引起空气剧烈膨胀,就发生了爆炸。根据事后的回忆,有人听见两次爆炸声,因此爆炸的范围甚至有可能不仅仅局限于室内,因为窗外也有爆鸣气。412实验室的窗朝北,存储液氢的金属杜瓦瓶就放在靠窗的墙边,爆炸不仅摧毁了四楼的412实验室的北墙,连五楼的北墙也都一同被摧毁。这可能是内外一起爆炸的结果。爆炸的散落物甚至飞到了200公尺以外。连先生的胸腔被爆炸物击中,当场身亡;吴铭权穿的是部队的皮鞋,仍然被爆炸物切去了左脚三个脚趾;冯文清被爆炸冲击波震昏,失去知觉。爆炸冲击波炸开了与412实验室隔着走廊相对的实验室的门,正在里面工作的留苏生赵文琴被击中双腿,和她一同工作的谈德明左臂骨折。此时,正在技物所南面100公尺以外的复旦物理楼里的物理系教师、党总支委员黄鑫源和物理系学生沈元华听到爆炸声,飞奔前往救助。王洪波想到在412实验室上面的508实验室里有氧气钢瓶,怕引起再次爆炸,高喊"还有氧气钢瓶",黄心源和沈元华随他一起上了五楼。正在他们搬动氧气钢瓶时,脚下的楼板坍塌了。黄心源和王洪波被甩出楼外,黄心源当即身亡;王洪波在坠落过程中被墙外的管道阻挡了一下,落在泥地上,重伤。跟随在后的沈元华和唐国雄用手抓住坍塌的楼板中暴露的钢筋,随即被人冒着生命危险拉了上来,幸免于难。黄心源和王洪波坠落以后,还有大大小小的坠落物不断下落,下沉的楼板还击伤了其他八个人。但是许孝宽师傅和马述侃顾不了自己的安危,居然把黄鑫源和王洪波安全地搬出了现场。后来知道了现场的情况以后,我深切地感到,一个人的人品和觉悟,就表现在危急关头的那一瞬间,不在平时的调门高低。

爆炸以后,技物所大楼南面驻守的解放军某部教导团闻声而动,紧急集合赶来,三步一岗,五步一哨,把技物所大楼围得水泄不通,稳住了局面,也为随后赶来的消防官兵提供了方便。判明出了事故以后,传达室的老顾立刻打电话报警。长海医院接到报警电话以后因为伤员人数不明,立即作了全院总动员,所有的医生护士全体到岗,连理发班也全体集合。另外还有大约二百名二医大和护校的学生,在血库外排成长队,等候无偿自愿献血。

不久救护车陆续赶来,接走了所有的伤员。伤员们到了长海医院以后的情况我不清楚。但我听说吴铭权被爆炸物切去了左脚三个脚趾非常痛苦,医生在清理伤口时有些犹豫,他对医生说,我是军人,愿意配合你们,该做什么请你不要犹豫。也就在此时此刻,吴作良在电话里欣慰地对我说道:"好啊,你还活着!"随后上海市消防处,公安局,劳动局的人员也陆续赶来。在确认了全体人员都已撤离转移,没有遗漏的伤员以后,抢救工作告一段落。大楼封闭,仅留下值班人员。整座大楼只有412实验室里那根为了烧热水加热磨砂口而点燃的煤气管口喷出的火苗没有熄灭。抢救时留下了它照明,随后一整夜,那摇曳的孤零零的火光在晚风里怎么也吹不灭。两小时以前的场景已经不在了,但是它继续忽明忽暗地照亮着面目全非的现场。

(五)告别战友


我乘坐73路公共汽车到复旦老校门下车。穿过了邯郸路,一进老校门就直奔技物所大楼。一路遇到三三两两回家的同事,有的睁大了眼睛看着我,惊奇的眼神似乎在说着和吴作良同样的话:"好啊,你还活着!"。半路上遇到吴一彦。他原是我们输运组的组长,后来调到计划科。他一见我,二话不说,紧紧地握着我的手,回身和我一起快跑,这紧握的手有一种无法用语言传达的感情,既是关怀也是安慰。

进了所大楼,来到二楼所办公室。我一眼就看到了连先生的遗物,一件满是血迹的藏青色的丝棉袄。还有一件衣服想必是黄鑫源留下的。看见遗物,睹物思人,思绪万千,几个小时的时间里一切都变了。我回想起,黄鑫源是我在复旦物理系的学长,我入学时他已经四年级了,电子学专业。他很热心于社会活动,开运动会要装高音喇叭,电子学讲座等场合都可以看到他的身影。

接着还见到所长兼党委书记韩志青和人事科长王蔚兰等人,简短地交谈以后,我提出要去现场看看。韩志青所长说危险,不同意,但我坚持,并希望他理解。于是千叮嘱万关照,由人事科派人陪同,让我去了四楼看了一眼。尽管我早有思想准备,到了现场仍不免感到震惊。这根本不是我熟悉的412实验室,北墙已经不存在了,一半的天花板塌了,另一半的天花板没有了,门也没有了。从走廊北望,院墙、小河、铁路、公路以及叶家花园(肺结核病院),由近及远一览无遗。昨晚的一瞬间,我周围的人和事改变了多少啊!我真正体会到什么叫做面目全非,恍如隔世。

随后的几天日子过得恍恍惚惚,许多事情都不记得了。这次事故因为发生在四月九日,后来被称为"四九事故"。这次事故成了所长兼党委书记韩志青心中挥之不去的阴影,因为他要对此负领导责任,除非被证明有阶级敌人破坏。一年半以后的文化革命中,我室的陈学勇果然就被怀疑为这次事故的制造者。有人揭发陈学勇在事故以后一次用液氖的实验结束以后为加快液氖的蒸发速度,短时间打开了我们自制的金属测量杜瓦瓶上夹住真空橡皮管的真空夹,向真空夹层里放入了少许空气,目的是要等温度回升以后,放入真空夹层的空气膨胀时,炸毁杜瓦瓶。韩志青听说后立即补充道,低温实验室旁边还有钢瓶储存室,杜瓦瓶爆炸会引起钢瓶爆炸,又是一起严重事故!我听了心想,这是不可能的事。这个金属测量杜瓦瓶是我们自制的,陈学勇做的事是实验结束以后我们经常做的事。至于温度回升以后,金属杜瓦瓶爆炸,则更是不可能。我清楚地知道,气压达到可能是三个大气压时真空橡皮管一定会爆裂。再说,四月九日经历了强烈的液氢爆炸,接着楼板坍塌,五楼的氧气钢瓶坠落地面都没爆炸,一个金属测量杜瓦瓶爆炸根本不可能引起401低温楼外面的钢瓶储存室里的钢瓶爆炸。在随后的一次小组会上,我小心翼翼地谈了我的看法,我说金属测量杜瓦瓶上有个薄弱环节即真空橡皮管,不会爆炸的。以后这事就再也没人提起了,韩志青也不再坚持己见。这事陈敏挥还记得,称赞我说了老实话。还有人揭发,四月九日当晚用热水加热磨砂口来分解开磨砂口的办法是陈学勇建议的,目的就是要用明火来引发爆炸。老实的陈学勇承受不住巨大的压力,吓得浑身是汗,次日清晨就跳楼自杀了!这是第三条人命。

(六)追悼会以后


事后,在为连、黄二位申请烈士的时候,有人说连志超是因为事故而死,不能评为烈士。我听了深有感触,想起一句话:"历史是傻子创造的。" 我们没有使用液氢的经验(连先生过去只用过液氦),既没有液氢液面探测器,也没有氢气探测器。如果我们坚持要等一切条件都具备了才开始工作,那几乎就等于是拒绝工作。加之连日的加班加点,做事难免有考虑不周。当然,这次事故的损失是巨大的,对我们粗放式的工作方法是一次严酷无情的惩罚,教训也是非常深刻的。但是有些事情是那些准时上下班,头脑永远清醒,从不逾越任何规矩的人无法理解的。军人们常说的一句话是:"最先倒下的往往是最奋不顾身的人。" 几十年来,经过历次政治运动,我对那些一贯事后正确的人,非常佩服!

追悼会以后大家最关心的就是那只好不容易得来的红外探测器。吴一彦问我红外探测器是什么样,我描述了以后,他归结为:"一头是铜的,一头是银的"。根据这个线索,所里曾经组织过许多人在大楼四周仔细地搜查,都没有找到。所以它很可能就在大楼里面。施工队刚把坍塌的楼层支撑牢固,还没有开始清理爆炸废墟,所长就组织了搜寻工作。参与搜寻工作的人员排成一列纵队从412实验室门口直到二楼所长办公室,把清除出来的重要物品都传递到所长办公室。我进了412实验室,首先找到那只大橱,取出橱里的军用手提包,打开一看,保密本在,红外探测器不在。关上手提包,传递出去。然后从煤气管找到了喷灯,潘师傅做的那个小的玻璃杜瓦瓶应该就在附近了,但是附近就是找不到玻璃碎片。这时我想,强烈的爆炸冲击波一定是把杜瓦瓶扫到墙根了,于是我转而搜索墙根,扒开废墟很快就看见了玻璃碎片,逐步扩大寻找范围,终于发现了玻璃杜瓦瓶残骸,这时心头一紧,抓起来一看,装红外探测器的下半部却被炸飞不见了,但我坚信它就在附近不远。我趴在地上,扒开地上的爆炸碎末,一寸一寸地搜索,突然看见,红外探测器就埋在里面,原来它已经被炸出杜瓦瓶了。红外探测器找到了,大家都松了一口气。随后,吴作良、俞书隆、张素英彻底地清洗了红外探测器,从外表看居然没有发现严重损伤!这红外探测器经历了摔和炸,居然还完好如初。

(七)再接再励

大楼的修复工作正在进行,我们的队伍又重新集结起来。中国科大毕业的学低温物理的徐绍绩加入了我们队伍,吴一彦被任命为我们的组长。在远离技物所大楼的低温楼(401)二楼,我们有了一大间实验室。液氢不能用了,我们改用液氖(27K),有关的改建和设备工作全都由401的年轻人,石安民、石莹(女),蔡建力和他们的主任谢晋康承担。氖气是稀有气体,大气中的含量仅仅只有百万分之十八(18 ppm),低温车间的年轻人四处寻访,多方设法,终于获得足够的氖气。然后经过多次调试和改进,成功地改造了原有设备,生产出液氖。他们还在我们实验室里安装了氖气回气管。石安民就住在二楼,随时都处在工作状态。

鉴定红外探测器最直截了当的办法就是测量杂质光电导,但是要有光学杜瓦瓶。潘师傅做的那个小的玻璃杜瓦瓶已经炸掉了,复旦玻璃工厂的玻璃杜瓦瓶困难重重,迟迟不能交货。事故以后他们更是顾虑重重。我们不能再等待,只好改用电学方法,测量红外探测器的电阻率随温度的变化。由于不需要透光的窗口,测量设备简单一些,比较容易做。

徐绍绩的经验对我们帮助很大,他和我们一起花了许多时间和精力制作有关的设备,我们经常和本所金工厂的师傅们一起干活,得到工人师傅诸的多帮助。经过多次失败,终于制作并调试成功我们自己的测量红外探测器的电阻率随温度的变化的设备。

转眼就到了初夏。经过多次试验和修改,我们已经有了结构合理,能用的金属杜瓦瓶,也掌握了控制温度和测量温度的实验技术。我们新获得的实验室和低温车间在同一座楼里的二楼,搬运金属杜瓦瓶比过去方便多了,实验室里还有回收蒸发以后的氖气的管道,不用再操心漏气。只要我们做实验,石安民总是日夜不停地检查回气状态,一发现问题毫不客气地就来检查,要求我们立即改正。每次我们要安排实验,低温车间总是有求必应。终于,我们测得在很宽的温度范围里(30K-500K)红外探测器的电阻率随温度变化的平滑的曲线。接下来,我把从理论组那里借来的半自动电动(机械)计算机搬到石安民在401二楼的房间里,采用最小二乘法,用理论值去拟合测量所得探测器的电阻率随温度变化,同时还考虑并修正了不同散射机构随温度的变化。花了一个星期的时间在那里关门计算,得到的结果是:"价带以上0.089±0.005电子伏特的地方存在(受主)杂质能级。"从文献中可以查到,汞在锗中的能级是价带以上0.087电子伏特,我们的测量结果在误差范围之内。全组的人经过认真讨论,认同了这个结果。我们的结论是:"从U-2 上缴获的红外探测器为锗掺汞探测器"。

时间到了六月底,屈指数来,我们到14所领受代号为"651"的 任务已经三个月,在南京的其它各组也完成了对从U-2 上缴获的高空红外相机的所有部件的全面的分析工作。我去了一次南京,和组长吴一彦一同汇报了红外探测器的分析工作和我们的结论,也听取了其它各组的汇报。时间不算长,但是各组的进展让人刮目相看,似乎对这台相机都有了透彻的了解。接着,我们被要求修复这台相机,达到原来的工作状态。

我们已经测量了U-2 的红外探测器的电学性质,知道它是锗掺汞。从南京回来以后,大家都关心的事情是:它还能工作吗? 为此我们必须测量。准确的定量的测量应该用光学杜瓦瓶,那是一个用金属做的可以把锗掺汞红外探测器冷却到低温而且能够测量它的红外光电导响应的杜瓦瓶。但是它做起来太费时间,我们只能先做了一个简单的设备,用于回答"它还能工作吗?" 这简单的设备没花多少时间就做成了。测量的那天夜晚当锗掺汞红外探测器冷却并稳定到工作温度时,我们把黑体(红外辐射源)移动到位,立刻看到了红外光电导响应!在场的人无不兴奋。接着我们还观察到热震荡现象。那一晚真是难忘的一晚。这红外探测器经历了摔和炸,居然还能工作,实在是出人意外。

过不久,谢晋康和他的同事们把U-2上的微型致冷机也修复了,装上U-2 的红外探测器以后,开机几分钟就看到了探测信号。又是一次成功!可是,有谁知道为此他们付出了多少辛劳。例如许多金属材料要到钢铁研究所从炼钢做起,塑料要到有机研究所从合成塑料做起,谢晋康他们一年的加班工时竟高达两千小时,如果以八小时为一个工作日,相当于两百多天,很多时候他们是睡在实验室的。

二室搞光、机、电以及搞总装配的研究人员日夜加班加点,终于装配出了一台U-2 的红外相机。他们一定想了很多办法,克服了许多困难。二室的研究人员悉心地作了总体调整优化,做了很多实验,终于修复了这台U-2 的红外相机。到六五年底时,651的所有项目组都完成了各自的修复任务。

最后,空军用这台修复了的U-2 的红外相机试飞,拍摄到了清晰的地面红外照片。这些照片清楚地显示出道路两旁的树木因空气污染而产生的变化,江河的出口处的水污染也清晰可见,在特殊条件下,地表以下的水源和矿藏也可以看到。这些红外照片让我们大开眼界,原来高空红外相机还有如此了不起的功能。九个月来我们的辛劳终于有了回报。可以告慰连志超、黄鑫源二位的在天之灵了。

用修复了的U-2 的高空红外相机试飞成功以后,我们又马不停蹄地开始仿制U-2 的高空红外相机。我们这个组的仿制任务就是做我们自己的锗掺汞红外探测器。我们室的材料组有三员大将: 袁诗鑫、沈杰和吴晋泉,经验都很丰富。还在我们刚刚把从U-2 上缴获的红外探测器带回来的时候,他们就仔细地观察过这个探测器了,然后从他们掌握的文献中猜测到这探测器很可能是锗掺汞,并且不失时机地早就开始着手了准备工作。为生长探测器所需单晶,材料组的工作不分日夜,不计时间。他们实验室的灯是永远不灭的,人是永远不断的。在我的研究生涯里,从未见过比袁诗鑫和沈杰更敬业的人。器件方面,吴作良、俞书隆、张素英都是做锗掺汞红外探测器的好手,心灵手巧。吴作良和汤定元先生一起,在锗铟烧结上做了非常扎实系统的工作。无论事情有多急,他们做事总是按部就班,有条不紊,事情总是稳步前进。

无论是做材料还是做探测器,关键的设备都是由研究人员自己设计制作。由于大家都很年轻,缺乏经验,疏于劳动防护意识,加之劳动防护用品不多,设备性能不尽人意,经常出故障,结果不少人汞中毒,苯中毒,对健康损害很大。例如,清洗真空油脂和密封胶时,我们用苯溶剂;甚至洗手也用苯溶剂。多年以后在一次体检时医生了解到我们是如何使用苯溶剂的,大吃一惊:"物理学家竟然对化学如此无知!"

每当做了新的材料或者新的探测器,都必须通过测量判定其性能。我们的金属光学杜瓦瓶已经做好了,可以用来测量锗掺汞红外探测器红外光电导响应。就在401低温楼我们实验室下面还有一间实验室,也有液氖回气管,凌仲赓、刘普霖、陆培德等在那里利用霍尔效应测定锗掺汞材料的性能。两个实验室每次测量都要使用液氖,测量过程还总是通宵达旦,然后日以继夜。几乎每个星期都要测量,人手不够时吴作良、俞书隆、张素英也参与探测器的测量工作。有时党支部书记陈剑辉也来帮忙。


到了六六年的年中,我们已经能够小批量地生产自己的锗掺汞材料和红外探测器,少数探测器的探测率可以达到文献公布的最高水平。我们大家把自己参与过的工作做了小结,写出文章。记得当时正是"文革"将起,政治风云滚滚的时候。复旦校园里挤满了来看大字报的人。也有卖点心的小贩。我每天一大早起来,在校园里买一包点心,把自己关在401二楼实验室写我的小结,那里有所有的资料。写累了就用几把椅子一拼,盖上工作服睡上一觉。等大家都写完了小结,打印装订成了厚厚一本。因为封面是绿色的,后来被大家称为绿皮书。随后开了一个锗掺汞材料和红外探测器的总结会,会上我唸的语录是中华民族有自立于世界民族之林的能力,有一种回肠荡气的感觉,这项任务就圆满结束了。

随后不久技物所成立了锗掺汞材料和红外探测器的中间实验室,我不再参与其中。

仿制的高空红外相机不久就试制成功,经过多次地面试验,然后是飞行试验,终于通过了有关方面的鉴定。以后,在国土资源调查和环境监控方面发挥了很大作用。这些工作我都不再参与其中,不知其详


来自:聊天生活广场 / 科创茶话
7
2020-5-6 21:00:39
1楼


写的很不错呀。

以前只是听过老人说包头打下来过一个U2侦察机,那个时候晚上的市区周围有好多防空探照灯的光柱。。。原来背后还有这么丰富的故事。

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2020-5-6 22:14:24
smith(作者)
2楼

这里还有一些技术没有搞清楚:

“仔细分析还看到,透镜是由著名的莱卡公司研磨制造,解像能力在当时属于超高性能。照相机大小为45.7×45.7厘米,同时以2个胶片以立体摄影方式工作。照相机的侦察摄影胶片以柯达公司开发的超薄聚脂树酯(强化聚脂薄膜的一种)为基础,解像度高。

这里的透镜是否是锗透镜,但是还有胶片,既然都有红外传感器了,还用胶片做什么,难道是同时拍照可见光照片?


看到文章写道使用液氢之后,还没看到下面,我就在想不会爆炸吧,结果还真的有事故,可惜了那么多专家了。


另外查了一下他们拿到的是F-2热成像侦查相机,应该是第一代热成像仪,采用的Ge:Hg红外探测器对制冷的要求很苛刻,后面被InSb替代,戏剧性的是,中国的InSb探测器也是通过1965年击落美军F-4B战斗机获得


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3楼

记得早期的SAR也是用胶片储存回波数据,地面上洗出来用光学干涉的办法做数据处理。


[修改于 1 个月前 - 2020-05-06 22:50:08]

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2
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4楼

应该是把红外亮度转换为可见光亮度,然后描在胶片上。不然当时没有那么大的数据存储手段,貌似磁带存储都还没成熟。

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2020-05-07 10:16:53
smith(作者)
5楼
引用虎哥发表于4楼的内容
应该是把红外亮度转换为可见光亮度,然后描在胶片上。不然当时没有那么大的数据存储手段,貌似磁带存储都还...

是的,好像以前的“磁带”是钢丝,一卷体积很大,容量连3.5英寸软盘都不如,考虑到U-2飞行一次拍摄的照片上千张,而能提供军用分析的照片分辨率应该还是要求比较高的,所以可能是转换为可见光存储。


网上还有查到当时的U2除了装备F-2红外热成像,装备的D-2可见光相机也是一流的


1965年1月10日夜间9时15分,内蒙古包头二十四顷地,台湾桃园机场飞来的黑猫中队3512号夜间型U-2高空侦察机,被解放军地空导弹第1营击落,少校飞行员张立义被俘。导弹一营荣立集体一等功。照片为中国人民革命军事博物馆里的U-2残骸。这架U-2搭载有国际上最先进的D-2窄视场相机,和严重损坏的F-2红外扫描相机。中科院上海技术物理研究所、昆明物理研究所、洛阳612所(空空导弹研究所)等单位组成联合测试组,对F-2红外相机的核心部件,锗掺汞红外探测器(将红外信号转换为电学信号)进行测试分析。1965年4月9日晚,上海技术物理所实验楼412房,在进行测试时,发生液氢挥发爆炸事故,造成连志超博士、黄心源等人2死14伤。此次事故后,实验室改进实验流程,完成了测试项目。同年中国修复了F-2红外扫描相机,所拍照片效果与U-2飞机原照片基本相同。巧合的是,4月9日当天,中国空军在海南岛击落一架美军F-4B战斗机,获得红外雷达用的锑化铟InSb光伏型红外探测器。红外探测器在弹道导弹预警卫星、遥感卫星、精确制导武器、侦察吊舱等方面具有重要作用。中国在1960年代进行跟踪研究,取得了显著成绩。1968年研制出国产锗掺汞红外探测器,1988年发射风云一号红外气象卫星,即源于三十年的技术积累。今年是连志超、黄心源烈士牺牲五十周年。


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6楼
引用smith发表于5楼的内容
是的,好像以前的“磁带”是钢丝,一卷体积很大,容量连3.5英寸软盘都不如,考虑到U-2飞行一次拍摄的...

搜索能力不佳,没在网上查到F-2和D-2相机,


但是呢,夜飞中国用的一款似乎是专门做的红外相机,包头被击落的这架搭载的是FDD-4型,德州仪器生产的。。。许多书都有详细记载。


至于高分辨率相机,36寸f/10镜头,并不是徕卡造的,而是当年处于垄断地位的perkin elmer。

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2
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2020-05-08 06:45:21
7楼

没想到研究这东西还会有人牺牲

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smith
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