——記中國早期液體中程、中遠端彈道導彈飛行試驗(1966-1986)
前言
液體彈道導彈武器系統是龐大而複雜的尖端武器系統。 由導彈、地面設備和設施以及指揮、通信等系統組成。
導彈飛行試驗前， 全彈各分系統均經歷了課題研究、方案論證、初步設計、技術設計、模樣及試樣的生產的階段， 做了大量的工作， 進行了大量的地面試驗， 解決了大量技術問題。 然而分系統的試驗畢竟代替不了全彈試驗;地面試驗代替不了飛行試驗。
導彈飛行試驗非常重要， 它將對導彈武器系統進行最全面最嚴峻的考驗。 全彈各分系統(包括彈體、彈頭、地面設備、動力裝置、控制系統、安全系統等， 以及整機、儀器、部件、元件、元件等。 )在設計、生產、工藝、材料等各方面的各個環節上存在的問題， 將在飛行試驗的考驗中暴露無遺， 通過對這些問題的徹底解決，
導彈飛行試驗是巨耗資、重規模(從首區、航區到末區;既涉及部隊， 又涉及地方等)的大型試驗。 組織這樣的大規模試驗需要調動大量的人力和技術裝備， 牽一髮而動全身， 相當複雜， 因此飛行試驗往往帶有巨大的風險。 如美國自1946年至1951年在新墨西哥州白沙靶場進行的68次V-2火箭發射試驗， 就有36次失敗， 其中僅有23次安全失敗。 我國早期中程、中遠端液體彈道導彈的定型成功也經歷了一次又一次失敗的考驗。 認真總結當年成功的經驗和失敗的教訓， 對與我們今天的型號研製仍具有重要的指導意義。
一、決策
1965年是我國國防建設至關重要的一年， 許多重要的決策和決定就是在這樣一年做出的。 就在這一年， 中央專委鑒於“東二”導彈的定型裝備和嚴峻的國際形勢， 不失時機的下達了在1965-1972年的8年內， 研製出“東二甲”、“東三”、“東三甲”和“東五”四種液體彈道導彈的命令， 即著名的“八年四彈”工程。
二、擴建、新建試驗設施
由於新型導彈射程大幅增加(由數百千米增加到數千乃至上萬千米)， 技術更加複雜， 原有“東二”導彈的試驗設施已經不能滿足新型導彈的需要。 於是國防科委決定首先對原有設施進行擴建， 然後建立新的試驗基地並開闢新的著彈區。
原有西北綜合導彈試驗基地擴建工程計畫分兩期完成。 1966年12月首先建成用於“東三”、“東四”導彈試驗的南發射工位及配套的大型勤務塔、發射塔控制室和推進劑、壓縮空氣、電力供應系統等41個工程項目。
由於彈道導彈技術的發展， 為滿足多射向、遠射程導彈飛行試驗的需要，國防科委於1966年初開始籌畫建立新的試驗場。經詳細勘察，國防科委關於新場場址選在華北某地和東北某地的報告分別于當年11月和翌年3月得到了周恩來總理的批准。
隨即，華北試驗場於1967年4月破土動工。1968年10月建成了中程彈導彈全程飛行試驗的設施。此後又展開了洲際彈道導彈和固體彈道導彈試驗工程的建設。工程構築了發射陣地、綜合技術陣地、指揮通信中心、安全控制和測量系統等大型設施。其中最為複雜的技術發射陣地共安裝導彈測試、發射控制、瞄準、制氮供氣、推進劑加注排泄、中和沖洗以及配電、通信、高速攝影、消防、空調系統的427台(套)大型設備。1975年9月，中央軍委決定將華北試驗場擴編為華北導彈試驗基地。
東北試驗場主要承擔中遠端彈道導彈的全程試驗任務，1967年4月開工建設，1970年8月建成試驗場，1975年9月中央軍委決定將東北試驗場擴編為東北導彈試驗基地。
新的試驗基地投入使用後與西北基地、渭南測控中心等測控設施配套使用，基本形成了中國大陸從東向西的地地導彈試驗帶，能進行多個射向和多種射程的彈道導彈飛行試驗。
著彈區也根據要求於1970年8月開始了改擴建，增配了國產光測、遙測和雷達設備以及電子電腦、時統、通信、數傳等設備，觀測能力明顯提高，不僅能完成彈頭的再入彈道和工程參數測量，而且增加了落點定位和殘骸散佈預報的手段。新的著彈區與1976年5月建成，在長140千米的再入彈道兩側，配備了可移動式測量設備以及技術勤務保障設備，並在理論落點附近配備了無人遙測接收站，以獲得彈頭飛出黑障區至落點地段的工程參數。
至此，新的導彈試驗設施基本建成，截止1986年10月我國共在這些基地上進行“東三”導彈飛行試驗34次，“東三甲”導彈飛行試驗4次，“東四”導彈飛行試驗16次，“長一”運載火箭發射2次，“東五”導彈及“長二”運載火箭飛行試驗和發射15次(“東五”“長二”發射統計數字截止1980年底)。
三、“東三”導彈飛行試驗
早在中央專委的研製命令下達前，國防部五院即組織下屬一、二分院開展“東三”導彈總體方案論證和關鍵技術預研。有關部門結合我國實際情況，經過反復論證最後確定了“東三”導彈總體設計方案。方案大膽採用四機並聯的可貯推進劑(硝酸和偏二甲肼)液體火箭發動機作為新彈動力系統，導彈制導系統為捷聯式雙補償慣導系統注1，並採用新型陀螺積分儀取代電解積分儀，同時地面設備要實現機動化，使導彈具備區域機動發射能力。“東三”導彈的材料和工藝在當時也屬先進，如焊接發動機不銹鋼波紋板夾層結構的真空高溫釺焊合金，彈頭防熱材料採用了251廠研製的高矽氧纖維與酚醛樹脂膜壓材料，推進劑箱採用的高強度鋁合金材料的加工工藝也根據需要改用了化學銑切整體壁板工藝等。儘管新彈技術複雜，但由於預研工作做的好，中央專委的研製命令正式下達後僅一年多一點的時間211廠就完成“東三”導彈01批彈的試製任務。
1966年12月26日晨，整個西北基地都籠罩在零下20攝氏度的酷寒中。新建的南發射工位塔架上早已豎起一枚乳白色的巨型導彈，各種測控、電源、加注車輛正在它的下面緊張的進行最後的準備。10時整，車輛撤收，人員清場，發射進入倒記時。11時整，隨著指揮員一聲令下，首枚“東三”遙測彈(01批1號彈，產品號601601)發射升空。然而人們還沒來得及歡呼，彈上發動機就出現故障，124秒導彈空中自毀，彈頭未能擊中和田著彈區，試驗失敗!彈頭也未能找到，估算偏差為縱向近272千米，橫向左97千米。後經對彈體殘骸的仔細分析檢查，未能發現發動機故障原因。遂於次年元月再度進行試射，參試的2號彈飛行至129.2秒發動機Ⅱ分機推力突然下降，彈頭落點偏差很大(橫向達左40.55千米)，試驗再度失敗!經過殘骸檢查仍未發現故障原因，但兩次方案考核試驗證明：除發動機外各系統工作正常穩定，導彈總體設計方案合理可行。
經過充分的準備，3號彈於1967年5月26日進行飛行試驗，主動段再入段導彈均正常飛行，彈頭準確擊中1726.2千米外的目標區，落點偏差小於規定值，試驗獲圓滿成功。各部門倍受鼓舞，隨即於6月10日進行第四次試驗，不料發動機Ⅰ號分機於128秒出現和前次類似的推力下降現象，彈頭雖擊中目標，但試驗只能算部分成功。顯然，發動機的問題不解決，“東三”導彈就無法定型，甚至會影響到其它重要型號的進度!是設計問題、工藝材料問題、還是品質問題呢?通過對3枚故障彈殘骸的集中研究並結合大量試車試驗，科研人員終於發現故障是由於發動機分機內壁強度不夠，在飛行中撕裂造成的。改進後的發動機經嚴格測試裝備了“東三”02批導彈。
1968年12月18日，02批首發彈(產品號602801)于新建的華北基地發射升空，進行“檢驗設計改進方案鑒定性試驗”，導彈發動機工作正常，配重彈頭擊中民豐著彈區，試驗射程2517.3千米，落點偏差縱向近2.471千米，橫向左8.789千米，發動機故障順利解決，全程飛行試驗圓滿成功!從此“東三”導彈開始進行大規模的科研試飛。1969年至1974年，華北基地與部隊緊密配合，進行了研製、定型和批量生產抽檢等一系列飛行試驗。
例如，02批1組3號彈(產品號692903)曾進行在高溫、高濕和高寒地區的環境適應性試驗及耐腐蝕試驗，並於1969年10月11日發射，落點偏差很小。
02批2組1號彈(產品號702008)曾在野外存放5個月，接觸介質、淋雨後發射試驗，試驗成功，落點偏差較小。
02批3組彈做鑒定性試驗前曾做了高海拔試驗及1500千米公里運輸試驗，還進行了包括全武器系統各種狀態下的鐵路長距離運輸試驗，野戰條件下長期封存試驗，臨時變換射向和夜間發射試驗以及彈頭強度與抗燒蝕能力能試驗。其中1974年6月26日進行的“考核彈頭強度、進行射向變模、水準測試後運輸、鐳射測距綜合試驗”(02批9號彈，產品號702009)，更是打出了縱向遠0.494千米，橫向右0.276千米的好成績。更為重要的是“東三”於190年6月和7月先後兩次進行了兩彈結合、524-3.4試驗。第一次由於一個爆炸螺栓未爆、頭部未分離，縱向偏遠了16.401千米，試驗未能完全成功。7月的第二次試驗獲完全成功，標誌著“東三”導彈完全形成戰鬥力。
1974年11月和12月，改進後的導彈進行“彈頭再入尾流試驗及陀螺積分儀改用進步電機方案試驗”。
1975年8月4日，中央批准“東三”導彈武器系統定型。定型後的“東三”03批導彈裝備部隊以後，有關單位又會同部隊聯合展開了挖潛試驗。在“嚴肅認真、周到細緻、穩妥可靠、萬無一失”的試驗方針指導下，科研人員大膽攻關，經過兩次努力，終於在1980年將“東三”導彈發射準備時間縮短到1小時50分，極大的提高了導彈的反應速度和生存能力。1982年又分兩次進行了03批導彈延壽使用試驗，均獲成功。至此，“東三”導彈科研試飛基本結束，華北基地的工作重心轉入“東三”批檢試驗及“東三甲”定型試驗。
“東三甲”是“東三”改進產品，射程提高約400千米。1985年12月和1986年1月“東三甲”兩次“改進後方案考核定性試驗”成功，隨即定型裝備部隊。
順便說一句，我國還曾於1979年使用“東三”03批進行過4次搭載“巨浪一號”彈頭的飛行試驗，為我國海基核力量的誕生也做出了重要貢獻。
在多次飛行試驗中暴露了大量問題，有設計問題也有人為故障，現整理一些，供大家借鑒：
1、某次飛行試驗前，有人臨時提出控制室拍電影。為了不影響工作，只同意在查找故障的試驗結束後進行。為滿足拍電影提出的控制台上的指示燈要有亮有滅的要求，控制台為按程式斷電，結果發生水準陀螺儀垂直陀螺撞擊擋釘的故障。
2、“東三”某發彈的水準陀螺到靶場後就卡死了，經返廠檢查，主要是文明生產問題。
3、“東三”打“巨浪”彈頭第三發，由於對末區氣象情況掌握不準確，加注後的導彈不得不一直豎立在發射臺上，等末區天氣好轉，結果發射推遲了兩晝夜。
4、“東三”05批兩發抽檢飛行試驗彈，一發打遠8.2千米，另一發打遠6.2千米。結合過去飛行試驗看來，“東三”可能存在3千米左右的縱向系統偏差，需進行精度分析。
5、“東三”頭體分離動作筒的電纜直徑，過去用的是0.5毫米的，由於焊接插頭時導線太粗，焊接品質難以保證，故從04批開始改為0.2毫米。然而改了後電阻值超標，到05批不得不改回0.5毫米。
6、“東三”Y702010號和Y702011號加注時偏二甲肼溢出，但在場部分人員未按要求著防護服。
上圖：目前已經退居二線用於試射訓練的“東風三號”
四、“東四”導彈飛行試驗
1964年夏，中央專委和總參明確提出：要求儘快研製出中遠端彈道導彈。經過國防部五院的多次論證，認為要通過改型號的研製突破多級火箭技術。新彈採用兩級火箭方案，Ⅰ級以“東三”導彈為基礎，稍加修改。Ⅱ級為新設計，這樣可以充分利用“東三”的技術成果和研製經驗，縮短型號的研製週期，節約研製經費。制導系統採用捷聯式全補償慣導系統，有橫向和法向引導以保證導彈的制導誤差更小。1065年5月，中央專委正式下達了研製中遠端彈道導彈的命令，並定名為“東風四號”，七機部負責研製。經過各單位的協同努力，在解決了Ⅱ級發動機高空點火可靠性，噴管延伸段材料，兩極導彈彈性震動和晃動的穩定性，Ⅰ、Ⅱ級分離時產生的干擾對Ⅱ級起控段穩定性的影響，級間連接和分離，彈頭高速再入防熱，氧化劑和燃料箱共底，高精度氣浮陀螺和氣浮陀螺加速度表的研製等問題以後，首批“東四”與1969年8月出廠。
為慎重起見，“東四”首次發射試驗確定為“短程總體方案驗證”試驗，西北基地塔架發射，旨在考察總體設計可行性，重點考核兩級分離及Ⅱ級高空點火。1969年10月，首枚“東四”(601901號)在發射陣地進行最後準備時由於發生Ⅰ級發動機斷流活門誤爆導致必須更換4台YF-2A發動機的重大事故，所以首次試射改由601902號導彈執行。02號導彈於11月16日匆忙發射，結果Ⅰ級程式配電片飛行中停轉，導致Ⅰ級未關機、Ⅱ級未點火、兩級未分離、導彈自毀試驗失敗!
換發後的601901號導彈於次年1月30日試射成功，彈頭準確命中民豐著彈區，落點偏差很小。試驗結果證明：“東四”導彈技術方案可行，Ⅱ級高空點火可靠，各系統工作協調，也標誌著我國掌握了二級火箭技術。次後“東四”開始長程試驗，重點考核井下加注，井口發射方案及武器系統性能，大部分試驗改在東北基地進行。
1970年4月24日，新中國歷史上一個永遠值得驕傲的日子，就在這一天由“東四”601904號彈改裝成的“長征一號”運載火箭成功地將“東方紅一號”衛星送入近地點439千米、遠地點2384千米、傾角68.5度的軌道，我國從此成為繼蘇、美、日後第四個獨立發射人造衛星的國家。
上圖：在東風四號基礎上研製的長征一號運載火箭
1970年11月23日，第一次長程試驗因數位計算裝置故障，未發出一級預令而失敗，01批6號彈自毀，但試驗證明地下井發射方案可行。1971年11月15，第二次長程(3772千米)試驗成功，但彈頭再入燒蝕破壞，端頭燒穿。根據測試暴露出的問題科研人員對“東四”進行了首次重大改進：
“東四”第一次改進(02批1組)前兩發飛行試驗
1）“東四”第一次改進主要設計內容：
1 提高射程400千米
2 Ⅰ級發動機採用減重機架(由155千克減為130千克)
3 Ⅰ、Ⅱ級發動機推力提高19.613千牛
4 導彈長度增加422毫米
5 控制系統相應做了改進：
a. 採用雙套程式配電器和脈衝源
b. 增加時間關機及超程關機備
c. 用保護系統
d. 改進數位計算裝置
e. 陀螺儀採用三段式氣浮軸承方案，
f. 提高可靠性
6 彈頭防熱層全部改用高矽氧玻璃鋼並加大厚度以增強彈頭再入防熱能力
7 採用井下瞄準、井口校正的瞄準方案
8 對彈頭火工品進行自動化檢查等
2）飛行試驗記結果
第一發導彈(702601號)於1976年5月15日晨5時55分發射。導彈飛行正常，彈頭命中目標，落點偏差縱向遠4.195千米、橫向右1.698千米，飛行試驗獲圓滿成功。彈頭於起飛後17分48秒完整落地，一個彈坑，彈坑直徑約14米，深約3.6米。軟回收正常，磁帶完整無損，彈射點高度為3.3千米 。但硬回收失敗。防熱層得到考驗，玻璃鋼殘骸剩餘厚度7毫米以上。遙測系統信號接收良好，顯示記錄正常，做到即時報告。除動力裝置個別參數外，取得全部資料。由於末區高空多雲，三個光測 站中只有一個站捕捉到9個畫幅(每秒22個畫幅)。
第二發導彈(702602號)於1976年8月25日晨6時發射，導彈飛行正常，彈頭命中目標，落點偏差縱向遠4.846千米，橫向左3.728千米。飛行試驗也獲圓滿成功。彈頭於起飛後7分50秒完整落地， 一個彈坑，彈坑直徑15-16米，深約3.5米。軟回收正常，磁帶完好，彈射點高度降為2千米左右。但硬回收仍然失敗。遙測系統接收良好，顯示記錄正常，取得了800秒的資料，做到即時報告。末區三個光測站均捕獲目標，取得70千米到地面約20秒的全部資料。
3）兩次飛行試驗結論
兩次飛行試驗獲得成功，表明“東四”02批1組的改進方案正確，各系統工作正常，性能良好， 系統之間以及導彈於地面設備之間是協調的。雖然彈頭硬回收均失敗，但彈頭再入防熱材料燒蝕剩餘厚度大於7毫米，可以滿足提高射程後防熱能力的要求。總之兩次飛行試驗滿足試驗大綱中考核改進設計方案及產品可靠性的要求，達到飛行試驗的目的。
通過這次改進，導彈總體性能已經相當穩定，“東四”進行全程試驗的時機已經成熟。不料，1977年9月30日的首次全程試驗就因自毀系統安裝接點回路故障而告失敗。同年11月22日，第二次全程試驗獲成功，射程達到4167千米。而後進行的幾次全程試驗初步驗證了“東四”導彈的戰技性能及與核彈頭比配問題。
為提高精度，“東四”從02批第8發開始正式進行橫向修正，取得較好的效果。第6發以前的幾發彈未正式進行修正，但根據裝彈垂直陀螺儀在靶場實測漂移量進行的系統誤差分離計算，預報了導彈橫向落點偏差。根據對橫向偏差修整係數的測試及修正計算方法的審查，以及正式預報與實際落點相符等情況，決定從第8發開始正式進行橫向修正。正式修正量與實際落點見下表：
(注：人站在發射點，偏左為負，偏右為正)
從上表可見，橫向補償方案正確，修正效果顯著，研製“東三”時，也在橫向誤差分離方面進行過一些工作，但由於“東三”垂直陀螺儀的漂移量是隨機的，無法分離，也無法修正，其隨機誤差較大，可能於採用的滾動軸承有關。“東四”能進行橫向修正，是與其垂直陀螺儀採用的靜壓氣浮軸承後隨機誤差降低，系統誤差可分離有關。由此看來，在設計階段選擇技術途徑和關鍵元件、元件時儘量減少隨機誤差、並力求採用分離系統誤差進行修正的方法提高精度是很重要的。
“東四”研製任務書要求導彈應具有加注推進劑後，在井內停放15天，然後提升到井口發射的能力。1980年進行了驗證此功能的試驗。因為“東四”動力系統採用可貯自燃推進劑硝酸-27S和偏二甲肼，前者具有強腐蝕性，後者有劇毒，二者接觸即可自燃。如果在井內加注後停放15天期間，其中之一洩漏就回造成嚴重後果;若二者同時洩露就會有爆炸的危險。為了試驗安全，有關部門採取了以下措施：
1.加注後停放期間，導彈鈦合金瓶充有高壓氮氣。
2.停放15天后的全彈測試只進行必要的功能檢查，不再模飛。
3.晝夜值班檢查貯箱、氣瓶、管路、導管、接頭、活門等有無破裂、滲漏和銹蝕。
4.每4小時記錄井內溫度、濕度和空氣中的硝酸及偏二甲肼蒸氣濃度各一次。
5.彈上不裝爆炸器件，不安裝電池。
6.彈頭不參加停放試驗，不進行井下瞄準。
由於事前做了大量工作，有充分準備，試驗期間未發生任何問題。2月9日的發射過程比較順利，落點偏差很小，加注停放15天后飛行試驗獲圓滿成功。
70年代末期，國外彈道導彈制導技術獲重大突破，井下加注、井口發射方案的生存能力受到極大的挑戰。針對這一情況，除進一步加固發射井外，還對“東四”進行了第二次重大改進：
“東四”第二次改進(02批3組)首次飛行試驗
1.“東四”第二次改進主要設計內容——增加場坪發射方式。為適應兩種發射方式導彈在設計上做了很多改進：
①新研製了Ⅰ級、Ⅱ級和彈頭對接後起豎用的大型拖架。
②新設計了Ⅱ級高空自動加泄連接器。
③為減少回流，保證小流量加注，修改了泵車。
④瞄準方案改為大口徑自准直方案。
⑤彈頭、彈體遙測和154系統的脫落插頭均採用彈射脫落方案。
⑥彈體結構修改設計共16項：
a.如Ⅰ級Ⅱ級聯合運輸起豎和起吊支點及吊點位置改變;
b.為滿足雨天起豎發射要求而進行的改進;
c.瞄準系統變向儀安裝部位改變等。
⑦控制系統彈上部分更改設計23項。
⑧系統控制地面設備更改設計17項。
⑨此外還有一些新的要求，如各系統所用的彈上電源均需滿足導彈水準狀態安裝停放的要求等。
2.飛行試驗結果
經充分準備及用2A/11A合練彈的多次合練試驗，“東四”02批3組第一發(802013號)導彈於1980年8月2日23時01分由拖架在場坪發射成功，導彈飛行正常。命中精度很高，落點偏差縱向遠0.079千米、橫向右1.177千米。末區三台光學經緯儀均跟蹤拍照達20秒，光測觀察到彈頭爆炸和分解現象。
3.飛行試驗結論
①拖架場坪發射方案正確可行。
②新設計的發射拖架和改進的發射台、配氣箱能可以滿足拖架場坪發射的要求。
③新建發射場的加注庫房、加注設備等可保證安全加注。
④Ⅱ級加注連接器和脫落插頭的彈射方案可行。
⑤控制系統取消加注後類比飛行，改為臨射前功能檢查的方案可行。
⑥瞄準方案可行。
⑦慣性儀錶從向發射井內豎直狀態的導彈安裝改，為在拖架上向水準狀態的導彈安裝後，仍能滿足導彈起豎後陀螺儀水準精度要求。
此次試驗成功意義重大，中共中央、國務院、中央軍委曾於8月5日特向東北基地發了賀電。同年10月31日，第二次拖架場坪考核子試驗也獲成功。
至1980年10月底，“東四”02批共計11發的發射試驗證明：導彈兩次改進方案正確可行，導彈全系統性能符合戰術技術指標要求，新的發射方式可行，發射設備和發射程式符合戰鬥狀態下的基本要求。通過這些試驗還檢驗了彈頭再入強度和防熱性能，考驗了全系統在高溫、低溫、加注停放、貯存、淋雨及風載條件下的技術性能。在此期間還進行了兩彈結合類比試驗，磁記錄裝置彈射回收試驗，彈上儀器工作壽命試驗，並檢驗了系統夜間操作、反應時間等戰鬥性能。1983年6月28日，中央正式批准“東四”導彈武器系統設計定性。
上圖：《軍事報導》中出現的“東風四號”
“東四”定型後生產的首批(03批)產品於86年10月進行抽檢飛行實驗，獲圓滿成功，在國內最大射程條件下，落點偏差很小。縱向差0.754千米，橫向偏差(右)0.31千米(正負10千米為合格)。1992年部隊使用“東四”03批一枚導彈進行訓練發射，在同樣射程條件下，橫向及縱向偏差均小於0.25千米。
“東四”導彈是承前啟後的重要型號，它的研製成功意義重大，同時也為我國多級導彈/火箭的發展積累了寶貴經驗。
後記
型號設計一般受到性能指標、研製經費與進度三因素的制約。在三因素的約束下設計師的出路在於精心研究解決設計統一性問題。統一性即在新型號設計中，利用或繼承過去研製成果的程度，或成熟技術的採用等。這個問題看起來容易，但做起來很難。如果全盤繼承，肯定不能滿足新型號的指標要求。如果應該繼承而不繼承，片面求新，只能浪費大量資金或推遲研製進度;甚至既浪費資金又拖進度，這種現象不乏其例。鑒於每個新型號指標不同，統一性也不會相同。關鍵在於設計師能否在三大指標的約束下，從全域著眼，從實際出發，具體解決好統一性問題，處理好繼承與發展的關係。如果只為了局部出成果，爭上新技術，而不顧大局，那就是另外一回事情了。我國在型號統一性設計方面是有經驗的，例如“八年四彈”是相當成功的，後來的個別型號較差或很差，須總結經驗教訓。
為滿足多射向、遠射程導彈飛行試驗的需要，國防科委於1966年初開始籌畫建立新的試驗場。經詳細勘察，國防科委關於新場場址選在華北某地和東北某地的報告分別于當年11月和翌年3月得到了周恩來總理的批准。隨即，華北試驗場於1967年4月破土動工。1968年10月建成了中程彈導彈全程飛行試驗的設施。此後又展開了洲際彈道導彈和固體彈道導彈試驗工程的建設。工程構築了發射陣地、綜合技術陣地、指揮通信中心、安全控制和測量系統等大型設施。其中最為複雜的技術發射陣地共安裝導彈測試、發射控制、瞄準、制氮供氣、推進劑加注排泄、中和沖洗以及配電、通信、高速攝影、消防、空調系統的427台(套)大型設備。1975年9月，中央軍委決定將華北試驗場擴編為華北導彈試驗基地。
東北試驗場主要承擔中遠端彈道導彈的全程試驗任務，1967年4月開工建設，1970年8月建成試驗場，1975年9月中央軍委決定將東北試驗場擴編為東北導彈試驗基地。
新的試驗基地投入使用後與西北基地、渭南測控中心等測控設施配套使用，基本形成了中國大陸從東向西的地地導彈試驗帶，能進行多個射向和多種射程的彈道導彈飛行試驗。
著彈區也根據要求於1970年8月開始了改擴建，增配了國產光測、遙測和雷達設備以及電子電腦、時統、通信、數傳等設備，觀測能力明顯提高，不僅能完成彈頭的再入彈道和工程參數測量，而且增加了落點定位和殘骸散佈預報的手段。新的著彈區與1976年5月建成，在長140千米的再入彈道兩側，配備了可移動式測量設備以及技術勤務保障設備，並在理論落點附近配備了無人遙測接收站，以獲得彈頭飛出黑障區至落點地段的工程參數。
至此，新的導彈試驗設施基本建成，截止1986年10月我國共在這些基地上進行“東三”導彈飛行試驗34次，“東三甲”導彈飛行試驗4次，“東四”導彈飛行試驗16次，“長一”運載火箭發射2次，“東五”導彈及“長二”運載火箭飛行試驗和發射15次(“東五”“長二”發射統計數字截止1980年底)。
三、“東三”導彈飛行試驗
早在中央專委的研製命令下達前，國防部五院即組織下屬一、二分院開展“東三”導彈總體方案論證和關鍵技術預研。有關部門結合我國實際情況，經過反復論證最後確定了“東三”導彈總體設計方案。方案大膽採用四機並聯的可貯推進劑(硝酸和偏二甲肼)液體火箭發動機作為新彈動力系統，導彈制導系統為捷聯式雙補償慣導系統注1，並採用新型陀螺積分儀取代電解積分儀，同時地面設備要實現機動化，使導彈具備區域機動發射能力。“東三”導彈的材料和工藝在當時也屬先進，如焊接發動機不銹鋼波紋板夾層結構的真空高溫釺焊合金，彈頭防熱材料採用了251廠研製的高矽氧纖維與酚醛樹脂膜壓材料，推進劑箱採用的高強度鋁合金材料的加工工藝也根據需要改用了化學銑切整體壁板工藝等。儘管新彈技術複雜，但由於預研工作做的好，中央專委的研製命令正式下達後僅一年多一點的時間211廠就完成“東三”導彈01批彈的試製任務。
1966年12月26日晨，整個西北基地都籠罩在零下20攝氏度的酷寒中。新建的南發射工位塔架上早已豎起一枚乳白色的巨型導彈，各種測控、電源、加注車輛正在它的下面緊張的進行最後的準備。10時整，車輛撤收，人員清場，發射進入倒記時。11時整，隨著指揮員一聲令下，首枚“東三”遙測彈(01批1號彈，產品號601601)發射升空。然而人們還沒來得及歡呼，彈上發動機就出現故障，124秒導彈空中自毀，彈頭未能擊中和田著彈區，試驗失敗!彈頭也未能找到，估算偏差為縱向近272千米，橫向左97千米。後經對彈體殘骸的仔細分析檢查，未能發現發動機故障原因。遂於次年元月再度進行試射，參試的2號彈飛行至129.2秒發動機Ⅱ分機推力突然下降，彈頭落點偏差很大(橫向達左40.55千米)，試驗再度失敗!經過殘骸檢查仍未發現故障原因，但兩次方案考核試驗證明：除發動機外各系統工作正常穩定，導彈總體設計方案合理可行。
經過充分的準備，3號彈於1967年5月26日進行飛行試驗，主動段再入段導彈均正常飛行，彈頭準確擊中1726.2千米外的目標區，落點偏差小於規定值，試驗獲圓滿成功。各部門倍受鼓舞，隨即於6月10日進行第四次試驗，不料發動機Ⅰ號分機於128秒出現和前次類似的推力下降現象，彈頭雖擊中目標，但試驗只能算部分成功。顯然，發動機的問題不解決，“東三”導彈就無法定型，甚至會影響到其它重要型號的進度!是設計問題、工藝材料問題、還是品質問題呢?通過對3枚故障彈殘骸的集中研究並結合大量試車試驗，科研人員終於發現故障是由於發動機分機內壁強度不夠，在飛行中撕裂造成的。改進後的發動機經嚴格測試裝備了“東三”02批導彈。
1968年12月18日，02批首發彈(產品號602801)于新建的華北基地發射升空，進行“檢驗設計改進方案鑒定性試驗”，導彈發動機工作正常，配重彈頭擊中民豐著彈區，試驗射程2517.3千米，落點偏差縱向近2.471千米，橫向左8.789千米，發動機故障順利解決，全程飛行試驗圓滿成功!從此“東三”導彈開始進行大規模的科研試飛。1969年至1974年，華北基地與部隊緊密配合，進行了研製、定型和批量生產抽檢等一系列飛行試驗。
例如，02批1組3號彈(產品號692903)曾進行在高溫、高濕和高寒地區的環境適應性試驗及耐腐蝕試驗，並於1969年10月11日發射，落點偏差很小。
02批2組1號彈(產品號702008)曾在野外存放5個月，接觸介質、淋雨後發射試驗，試驗成功，落點偏差較小。
02批3組彈做鑒定性試驗前曾做了高海拔試驗及1500千米公里運輸試驗，還進行了包括全武器系統各種狀態下的鐵路長距離運輸試驗，野戰條件下長期封存試驗，臨時變換射向和夜間發射試驗以及彈頭強度與抗燒蝕能力能試驗。其中1974年6月26日進行的“考核彈頭強度、進行射向變模、水準測試後運輸、鐳射測距綜合試驗”(02批9號彈，產品號702009)，更是打出了縱向遠0.494千米，橫向右0.276千米的好成績。更為重要的是“東三”於190年6月和7月先後兩次進行了兩彈結合、524-3.4試驗。第一次由於一個爆炸螺栓未爆、頭部未分離，縱向偏遠了16.401千米，試驗未能完全成功。7月的第二次試驗獲完全成功，標誌著“東三”導彈完全形成戰鬥力。
1974年11月和12月，改進後的導彈進行“彈頭再入尾流試驗及陀螺積分儀改用進步電機方案試驗”。
1975年8月4日，中央批准“東三”導彈武器系統定型。定型後的“東三”03批導彈裝備部隊以後，有關單位又會同部隊聯合展開了挖潛試驗。在“嚴肅認真、周到細緻、穩妥可靠、萬無一失”的試驗方針指導下，科研人員大膽攻關，經過兩次努力，終於在1980年將“東三”導彈發射準備時間縮短到1小時50分，極大的提高了導彈的反應速度和生存能力。1982年又分兩次進行了03批導彈延壽使用試驗，均獲成功。至此，“東三”導彈科研試飛基本結束，華北基地的工作重心轉入“東三”批檢試驗及“東三甲”定型試驗。
“東三甲”是“東三”改進產品，射程提高約400千米。1985年12月和1986年1月“東三甲”兩次“改進後方案考核定性試驗”成功，隨即定型裝備部隊。
順便說一句，我國還曾於1979年使用“東三”03批進行過4次搭載“巨浪一號”彈頭的飛行試驗，為我國海基核力量的誕生也做出了重要貢獻。
在多次飛行試驗中暴露了大量問題，有設計問題也有人為故障，現整理一些，供大家借鑒：
1、某次飛行試驗前，有人臨時提出控制室拍電影。為了不影響工作，只同意在查找故障的試驗結束後進行。為滿足拍電影提出的控制台上的指示燈要有亮有滅的要求，控制台為按程式斷電，結果發生水準陀螺儀垂直陀螺撞擊擋釘的故障。
2、“東三”某發彈的水準陀螺到靶場後就卡死了，經返廠檢查，主要是文明生產問題。
3、“東三”打“巨浪”彈頭第三發，由於對末區氣象情況掌握不準確，加注後的導彈不得不一直豎立在發射臺上，等末區天氣好轉，結果發射推遲了兩晝夜。
4、“東三”05批兩發抽檢飛行試驗彈，一發打遠8.2千米，另一發打遠6.2千米。結合過去飛行試驗看來，“東三”可能存在3千米左右的縱向系統偏差，需進行精度分析。
5、“東三”頭體分離動作筒的電纜直徑，過去用的是0.5毫米的，由於焊接插頭時導線太粗，焊接品質難以保證，故從04批開始改為0.2毫米。然而改了後電阻值超標，到05批不得不改回0.5毫米。
6、“東三”Y702010號和Y702011號加注時偏二甲肼溢出，但在場部分人員未按要求著防護服。
上圖：目前已經退居二線用於試射訓練的“東風三號”
四、“東四”導彈飛行試驗
1964年夏，中央專委和總參明確提出：要求儘快研製出中遠端彈道導彈。經過國防部五院的多次論證，認為要通過改型號的研製突破多級火箭技術。新彈採用兩級火箭方案，Ⅰ級以“東三”導彈為基礎，稍加修改。Ⅱ級為新設計，這樣可以充分利用“東三”的技術成果和研製經驗，縮短型號的研製週期，節約研製經費。制導系統採用捷聯式全補償慣導系統，有橫向和法向引導以保證導彈的制導誤差更小。1065年5月，中央專委正式下達了研製中遠端彈道導彈的命令，並定名為“東風四號”，七機部負責研製。經過各單位的協同努力，在解決了Ⅱ級發動機高空點火可靠性，噴管延伸段材料，兩極導彈彈性震動和晃動的穩定性，Ⅰ、Ⅱ級分離時產生的干擾對Ⅱ級起控段穩定性的影響，級間連接和分離，彈頭高速再入防熱，氧化劑和燃料箱共底，高精度氣浮陀螺和氣浮陀螺加速度表的研製等問題以後，首批“東四”與1969年8月出廠。
為慎重起見，“東四”首次發射試驗確定為“短程總體方案驗證”試驗，西北基地塔架發射，旨在考察總體設計可行性，重點考核兩級分離及Ⅱ級高空點火。1969年10月，首枚“東四”(601901號)在發射陣地進行最後準備時由於發生Ⅰ級發動機斷流活門誤爆導致必須更換4台YF-2A發動機的重大事故，所以首次試射改由601902號導彈執行。02號導彈於11月16日匆忙發射，結果Ⅰ級程式配電片飛行中停轉，導致Ⅰ級未關機、Ⅱ級未點火、兩級未分離、導彈自毀試驗失敗!
換發後的601901號導彈於次年1月30日試射成功，彈頭準確命中民豐著彈區，落點偏差很小。試驗結果證明：“東四”導彈技術方案可行，Ⅱ級高空點火可靠，各系統工作協調，也標誌著我國掌握了二級火箭技術。次後“東四”開始長程試驗，重點考核井下加注，井口發射方案及武器系統性能，大部分試驗改在東北基地進行。
1970年4月24日，新中國歷史上一個永遠值得驕傲的日子，就在這一天由“東四”601904號彈改裝成的“長征一號”運載火箭成功地將“東方紅一號”衛星送入近地點439千米、遠地點2384千米、傾角68.5度的軌道，我國從此成為繼蘇、美、日後第四個獨立發射人造衛星的國家。
上圖：在東風四號基礎上研製的長征一號運載火箭
1970年11月23日，第一次長程試驗因數位計算裝置故障，未發出一級預令而失敗，01批6號彈自毀，但試驗證明地下井發射方案可行。1971年11月15，第二次長程(3772千米)試驗成功，但彈頭再入燒蝕破壞，端頭燒穿。根據測試暴露出的問題科研人員對“東四”進行了首次重大改進：
“東四”第一次改進(02批1組)前兩發飛行試驗
1）“東四”第一次改進主要設計內容：
1 提高射程400千米
2 Ⅰ級發動機採用減重機架(由155千克減為130千克)
3 Ⅰ、Ⅱ級發動機推力提高19.613千牛
4 導彈長度增加422毫米
5 控制系統相應做了改進：
a. 採用雙套程式配電器和脈衝源
b. 增加時間關機及超程關機備
c. 用保護系統
d. 改進數位計算裝置
e. 陀螺儀採用三段式氣浮軸承方案，
f. 提高可靠性
6 彈頭防熱層全部改用高矽氧玻璃鋼並加大厚度以增強彈頭再入防熱能力
7 採用井下瞄準、井口校正的瞄準方案
8 對彈頭火工品進行自動化檢查等
2）飛行試驗記結果
第一發導彈(702601號)於1976年5月15日晨5時55分發射。導彈飛行正常，彈頭命中目標，落點偏差縱向遠4.195千米、橫向右1.698千米，飛行試驗獲圓滿成功。彈頭於起飛後17分48秒完整落地，一個彈坑，彈坑直徑約14米，深約3.6米。軟回收正常，磁帶完整無損，彈射點高度為3.3千米 。但硬回收失敗。防熱層得到考驗，玻璃鋼殘骸剩餘厚度7毫米以上。遙測系統信號接收良好，顯示記錄正常，做到即時報告。除動力裝置個別參數外，取得全部資料。由於末區高空多雲，三個光測 站中只有一個站捕捉到9個畫幅(每秒22個畫幅)。
第二發導彈(702602號)於1976年8月25日晨6時發射，導彈飛行正常，彈頭命中目標，落點偏差縱向遠4.846千米，橫向左3.728千米。飛行試驗也獲圓滿成功。彈頭於起飛後7分50秒完整落地， 一個彈坑，彈坑直徑15-16米，深約3.5米。軟回收正常，磁帶完好，彈射點高度降為2千米左右。但硬回收仍然失敗。遙測系統接收良好，顯示記錄正常，取得了800秒的資料，做到即時報告。末區三個光測站均捕獲目標，取得70千米到地面約20秒的全部資料。
3）兩次飛行試驗結論
兩次飛行試驗獲得成功，表明“東四”02批1組的改進方案正確，各系統工作正常，性能良好， 系統之間以及導彈於地面設備之間是協調的。雖然彈頭硬回收均失敗，但彈頭再入防熱材料燒蝕剩餘厚度大於7毫米，可以滿足提高射程後防熱能力的要求。總之兩次飛行試驗滿足試驗大綱中考核改進設計方案及產品可靠性的要求，達到飛行試驗的目的。
通過這次改進，導彈總體性能已經相當穩定，“東四”進行全程試驗的時機已經成熟。不料，1977年9月30日的首次全程試驗就因自毀系統安裝接點回路故障而告失敗。同年11月22日，第二次全程試驗獲成功，射程達到4167千米。而後進行的幾次全程試驗初步驗證了“東四”導彈的戰技性能及與核彈頭比配問題。
為提高精度，“東四”從02批第8發開始正式進行橫向修正，取得較好的效果。第6發以前的幾發彈未正式進行修正，但根據裝彈垂直陀螺儀在靶場實測漂移量進行的系統誤差分離計算，預報了導彈橫向落點偏差。根據對橫向偏差修整係數的測試及修正計算方法的審查，以及正式預報與實際落點相符等情況，決定從第8發開始正式進行橫向修正。正式修正量與實際落點見下表：
(注：人站在發射點，偏左為負，偏右為正)
從上表可見，橫向補償方案正確，修正效果顯著，研製“東三”時，也在橫向誤差分離方面進行過一些工作，但由於“東三”垂直陀螺儀的漂移量是隨機的，無法分離，也無法修正，其隨機誤差較大，可能於採用的滾動軸承有關。“東四”能進行橫向修正，是與其垂直陀螺儀採用的靜壓氣浮軸承後隨機誤差降低，系統誤差可分離有關。由此看來，在設計階段選擇技術途徑和關鍵元件、元件時儘量減少隨機誤差、並力求採用分離系統誤差進行修正的方法提高精度是很重要的。
“東四”研製任務書要求導彈應具有加注推進劑後，在井內停放15天，然後提升到井口發射的能力。1980年進行了驗證此功能的試驗。因為“東四”動力系統採用可貯自燃推進劑硝酸-27S和偏二甲肼，前者具有強腐蝕性，後者有劇毒，二者接觸即可自燃。如果在井內加注後停放15天期間，其中之一洩漏就回造成嚴重後果;若二者同時洩露就會有爆炸的危險。為了試驗安全，有關部門採取了以下措施：
1.加注後停放期間，導彈鈦合金瓶充有高壓氮氣。
2.停放15天后的全彈測試只進行必要的功能檢查，不再模飛。
3.晝夜值班檢查貯箱、氣瓶、管路、導管、接頭、活門等有無破裂、滲漏和銹蝕。
4.每4小時記錄井內溫度、濕度和空氣中的硝酸及偏二甲肼蒸氣濃度各一次。
5.彈上不裝爆炸器件，不安裝電池。
6.彈頭不參加停放試驗，不進行井下瞄準。
由於事前做了大量工作，有充分準備，試驗期間未發生任何問題。2月9日的發射過程比較順利，落點偏差很小，加注停放15天后飛行試驗獲圓滿成功。
70年代末期，國外彈道導彈制導技術獲重大突破，井下加注、井口發射方案的生存能力受到極大的挑戰。針對這一情況，除進一步加固發射井外，還對“東四”進行了第二次重大改進：
“東四”第二次改進(02批3組)首次飛行試驗
1.“東四”第二次改進主要設計內容——增加場坪發射方式。為適應兩種發射方式導彈在設計上做了很多改進：
①新研製了Ⅰ級、Ⅱ級和彈頭對接後起豎用的大型拖架。
②新設計了Ⅱ級高空自動加泄連接器。
③為減少回流，保證小流量加注，修改了泵車。
④瞄準方案改為大口徑自准直方案。
⑤彈頭、彈體遙測和154系統的脫落插頭均採用彈射脫落方案。
⑥彈體結構修改設計共16項：
a.如Ⅰ級Ⅱ級聯合運輸起豎和起吊支點及吊點位置改變;
b.為滿足雨天起豎發射要求而進行的改進;
c.瞄準系統變向儀安裝部位改變等。
⑦控制系統彈上部分更改設計23項。
⑧系統控制地面設備更改設計17項。
⑨此外還有一些新的要求，如各系統所用的彈上電源均需滿足導彈水準狀態安裝停放的要求等。
2.飛行試驗結果
經充分準備及用2A/11A合練彈的多次合練試驗，“東四”02批3組第一發(802013號)導彈於1980年8月2日23時01分由拖架在場坪發射成功，導彈飛行正常。命中精度很高，落點偏差縱向遠0.079千米、橫向右1.177千米。末區三台光學經緯儀均跟蹤拍照達20秒，光測觀察到彈頭爆炸和分解現象。
3.飛行試驗結論
①拖架場坪發射方案正確可行。
②新設計的發射拖架和改進的發射台、配氣箱能可以滿足拖架場坪發射的要求。
③新建發射場的加注庫房、加注設備等可保證安全加注。
④Ⅱ級加注連接器和脫落插頭的彈射方案可行。
⑤控制系統取消加注後類比飛行，改為臨射前功能檢查的方案可行。
⑥瞄準方案可行。
⑦慣性儀錶從向發射井內豎直狀態的導彈安裝改，為在拖架上向水準狀態的導彈安裝後，仍能滿足導彈起豎後陀螺儀水準精度要求。
此次試驗成功意義重大，中共中央、國務院、中央軍委曾於8月5日特向東北基地發了賀電。同年10月31日，第二次拖架場坪考核子試驗也獲成功。
至1980年10月底，“東四”02批共計11發的發射試驗證明：導彈兩次改進方案正確可行，導彈全系統性能符合戰術技術指標要求，新的發射方式可行，發射設備和發射程式符合戰鬥狀態下的基本要求。通過這些試驗還檢驗了彈頭再入強度和防熱性能，考驗了全系統在高溫、低溫、加注停放、貯存、淋雨及風載條件下的技術性能。在此期間還進行了兩彈結合類比試驗，磁記錄裝置彈射回收試驗，彈上儀器工作壽命試驗，並檢驗了系統夜間操作、反應時間等戰鬥性能。1983年6月28日，中央正式批准“東四”導彈武器系統設計定性。
上圖：《軍事報導》中出現的“東風四號”
“東四”定型後生產的首批(03批)產品於86年10月進行抽檢飛行實驗，獲圓滿成功，在國內最大射程條件下，落點偏差很小。縱向差0.754千米，橫向偏差(右)0.31千米(正負10千米為合格)。1992年部隊使用“東四”03批一枚導彈進行訓練發射，在同樣射程條件下，橫向及縱向偏差均小於0.25千米。
“東四”導彈是承前啟後的重要型號，它的研製成功意義重大，同時也為我國多級導彈/火箭的發展積累了寶貴經驗。
後記
型號設計一般受到性能指標、研製經費與進度三因素的制約。在三因素的約束下設計師的出路在於精心研究解決設計統一性問題。統一性即在新型號設計中，利用或繼承過去研製成果的程度，或成熟技術的採用等。這個問題看起來容易，但做起來很難。如果全盤繼承，肯定不能滿足新型號的指標要求。如果應該繼承而不繼承，片面求新，只能浪費大量資金或推遲研製進度;甚至既浪費資金又拖進度，這種現象不乏其例。鑒於每個新型號指標不同，統一性也不會相同。關鍵在於設計師能否在三大指標的約束下，從全域著眼，從實際出發，具體解決好統一性問題，處理好繼承與發展的關係。如果只為了局部出成果，爭上新技術，而不顧大局，那就是另外一回事情了。我國在型號統一性設計方面是有經驗的，例如“八年四彈”是相當成功的，後來的個別型號較差或很差，須總結經驗教訓。