航天初创计算机功绩显赫

从1956年起，我们在聂荣臻元帅领导下为发展我国的第一代尖端武器及人造地球卫星从事所需的通用及专用电子数字计算机的研制及应用工作，通用机中的104机、119机109机、DJS-6机和DJS-8机都曾起过很大的作用。

航天计算机在运行中

当年大量使用了纸带,由人工录入

在航天工程设计研究、设计、试验中经常碰到和需要处理电、光，热的传播或者传导，刚体、弹性体，流体的运动，电子网络分析，化学、动力学反应等。这些运动变化规律，一般都要用大型常微分方程组，偏微分方程，积分方程和代数方程来描述。对于这样一些数字问题，用解析方法来求解一般是不可能的。只能用电子数字计算机进行数值计算，才能得到研究和设计所需要的数据。例如，导弹飞行轨道设计，常常用一个非线性常微分方程组来描述控制部件、受控对象、执行机构以及系统内一些元部件的运动状态，它一般是几十阶或更高的微分方程组。这种方程组只能用数字方法一步一步地计算，工作量非常之大，如果没有计算机，那是非常困难的。

又如，近程地地导弹的简化飞机轨道计算，两个熟练的计算人员配合起来，也需要用四天算出一条轨道，若在其中有一步出错，以后的数据全部报废。不论在研究阶段，还是在设计实验阶段，这种轨道常常一个批次就要计算一百多条。特别在初步设计中，由于方案和参数要进行优选，根据算出的落点参数，与要求的数据进行比较，调整必要的初始数据，反复计算以得到所需的理想设计数据,常常需要计算几百条弹道，工作量之大可想而知。所说的那条简化飞行轨道，在中科院计算所的104机上，计算一条程序运行只需4分钟时间，而结果比人工计算精确得多。由此看到，没有计算机来辅助工程设计计算，就不可能有现代化的航天工程。 

其他如控制设计、结构设计、天线设计都有类似的情况，数字计算机不但在设计中起了重大作用，在飞行结果的分析中也起了重大作用。

上世纪60年代，某次地对地导弹的飞行试验中出现滚动失控，后来经计算发现，由于控制仪安放在一阶固有振形的敏感部位，以至控制仪接收的振形信号掩盖了滚动信号，经此分析，改变了控制仪的位置，问题圆满解决。

每次飞行试验中，要对弹道测量数据进行实时处理，把测得的数据输入电子计算机，通过一定的关系式计算出下一个测量点的数值。看其是否符合，来判断飞行是否正常。也可对试验实现监控。飞行试验之后，有大量的测量数据要进行事后处理，对这些数据通过一定的判读后输入计算机，获得所需数据，对设计的系统或产品进行品质分析。这些工作，在没有大型计算机或专用数据处理机之前，都是在104机、DJS-6机和DJS-8机上进行的，采用一个单元存储多个数据的压缩存储方式进行处理。

在航天工程的研制中，利用计算机对飞行实验中可能出现的问题进行预先分析，例如某次飞行实验前有人提出，多级火箭级间分离时，二级刚点火，一级刚分离的瞬间，是否存在一级依靠剩余燃料还能赶上二级，造成二级被摧毁的危险。这个问题一提出，谁也难于马上下结论。只有将导弹的运动状态，通过数字公式描述出来，然后对其进行数值求解得出正确的数据结果，才能下结论。这个问题通过DJS-6机和DJS-8机的计算，排除了这种可能性，帮助了指挥员下决心，使发射如期进行。

数字计算机的选择优点是计算精度很高。60年代初，一次对地飞行试验前，出现了液体燃料在飞行中晃动会不会引起不稳定的问题？两个主要设计单位估计的结果相反，这一来是否进行飞行实验难以决定。经过104机的精确计算，得到了稳定的结论，飞行试验获得成功。

在当时的条件下，模拟计算机，有积分速度快，容易实现实时实验，因此也容易和实物相连，如自动驾驶仪或舵机系统的地面模拟实验较多，模拟计算机上排的题目，大多以数字机计算的结果为准，以验证模拟机编排是否正确。

60年代前期中期，经常有地对空导弹空域计算的任务，通过104机一周左右的紧张计算，在交出结果不久，就见到公布击落美制蒋机U-2或美制无人驾驶飞机的消息。

讲座照片为酒泉基地王政委在国家图书馆讲座

计算机进行数值计算代替部分实物实验，可以减少实验次数，节省资金。例如大型运载火箭的液氢、液氧推进剂储箱设计，需要进行多次地面和空中试验，每进行一次花费都很多，为了减少实物试验次数，要进行理论研究，给出描述其运动变化特性的方程。通在DJS-8机上的计算，得到了与实验数据一致的结果，从而减少了实物实验次数，节省了资金和时间。

1960年前后使用104机，要用机器指令写程序，计算工作基本由专业程序员承担，当时约有200多人参与编程。104机昼夜连续工作，包括星期日在内，每年完成上千项计算任务，它除了承担航天工程设计任务外，还承担核工程设计计算和气象预报计算。

随后，我国自行设计的119机，109丙机，104机、DJS-6机和DJS-8机，在航天事业发展中也发挥了重要作用。特别是这些机器上，配置自行设计的，FORTRAN、ALGOL等高级语言的编译系统后，使得计算机的应用由原来的专业程序人员，发展到广大的工程技术人员和管理人员直接使用，迅速推动了计算机在航天事业中向更高水平发展，从1956年到现在，30年过去了，回忆往事，使我们深深的感到，航天事业的发展离不开计算技术的支持。

在纪念我国电子数字计算机发展30年之际，今写此短文，回忆我国在航天事业初创时期，计算机的某些应用情况，以志纪念。

原载《中国计算机事业发展三十周年纪念文集1956—1986》

作者:706所  航天二院计算站