一台250万幅/秒高速摄影机，见证了新中国国防科工事业筚路蓝缕艰难创业的历程。在研制过程中，浙大团队的党员同志带头舍家为国、攻坚克难、不计得失，拍摄了1966年氢弹原理性试验等的起爆瞬间图像，为“两弹”的研制成功作出了重要贡献。■杨达寿

伯乐相中千里马

高速摄影机是核试验基地的必要配置设备，早被主持核试验技术工作的程开甲所重视。在罗布泊第一朵蘑菇云升空前程开甲指出：“我们靠的是独立自主与自力更生……我们所有的测试项目和设备以及控制设备都是我们自己设计和制造出来的，都具有开创性的伟大意义。”

1963年7月12日，核基地第21研究所成立，其下成立光学研究室，负责“两弹”的光学测量。程开甲副所长多年研究后认为：

“若有每秒250万幅至400万幅相机拍摄到核爆炸动力反应过程，就能看清楚里面的变化机制，对试验方案的好坏、是否可行就能给予确定，还可以验证光冲量、光辐射测得的数据。”因此，寻求合适的高速摄影机成了21所光学研究室开初的当务之急。

1965年1月，浙大光仪系把高速摄影机作为自选课题。在王兆远等老师的指导下，光仪601班邬鼎宝、徐仲英、冯包根、谢振郊、印杏荣、娄金林、赵田冬七个学生于1965年7月完成“340万幅/秒可控式高速摄影机”的毕业设计，很快制造出一台“实验样机”，并于同年10月被选送到第一届高教科技成果展览会展出。展会上被国防科委的“伯乐”一眼相中，但实验样机画幅尺寸仅为5x5毫米，有待改进。

在我国第一届高速摄影技术交流会后不久，应国防科委、核试验基地21所的孙瑞蕃主任约请，浙大光仪系吴敏达、吕维雪、孙扬远和王子余四位教师，参加了有关高速摄影机方案和研制事项的讨论会，而后核基地第21所于1966年3月初向浙大正式下达了研制三台实战用“250万幅/秒等待型转镜式分幅高速摄影机”的军工任务，要求必须在同年的11月中旬如期保质保量完成。

精研攻关日月短

250万幅/秒高速摄影机的任务下达后，浙江大学把它定名为911项目。在下达任务之日，就定下高速摄影机的火车托运时间，可见任务十分紧迫，科研组全体成员深感肩上担子的沉重。

1966年7月，浙大光仪系组成了以系党的核心小组成员吴敏达（后为浙江省委副书记、副省长）为组长、黄振华为党支部书记的课题组，除上述两位外，参加课题组的还有孙扬远、吕维雪、王子余、王兆远、冯俊卿、陆祖康、赵田冬、包正康、郑增荣等19位老师，各自参与总体、光学、机构、电子和马达组的工作。

随着研制工作的深入，困难越来越多，但大家齐心协力，迎难而上。忆当年，难就难在美苏两核霸的封锁，缺少参考文献资料；难就难在“文革”大字报、大标语铺天盖地而来的干扰；难就难在硬件设施的落后，那时只有手摇计算器、计算尺和七位三角函数表，算得又慢又累，与今日的高速计算机不可同日而语。

那时一个光路设计方案，十几个人要两天才能完成，而今用电脑设计一个人几小时可拿出一个方案；那时机械设计图纸只能趴在图板上用手一笔一划地画出来，而今机械设计图纸有专用软件，又快又好又省力；那时控制系统全用晶体管、电阻、电容等分立元件，从印刷电路板到元件安装焊接全要自己动手，而今可方便地买到各种集成电路块，体积大为减少，重量更轻，等等。面对如此巨大的工作量，课题组吸纳了沈有林、宣民生等30多位光仪、专仪61级毕业班学生结合毕业设计参加该项目的研制。此外，21所也派出了以陆权钦为首的几人常驻浙大，与我们一起研制。

高速摄影机的最关键部分是高速转镜及其驱动部分。根据250万幅/秒拍摄速度的要求，转镜的旋转速度应不低于15万转/分或2500转/秒。要驱动转镜平稳地达到这样高的转速，会面临一系列需要解决的难题，如高速转镜的材料问题、驱动动力问题、轴承问题，还有高速三角形转镜的加工也是一个非常困难的问题。经马达组人员和技术员蒋培圣、技师张增祥等反复讨论研究，多次外调求援，不断实验求证，终于成功研制出悬浮在油膜轴承上的透平（涡轮），用压缩氮气作动力，驱动转镜高速旋转。转镜高速旋转时，动能很大，曾有一次在试验时，转镜的转轴折断飞出，穿透了水泥天花板，幸末伤及人身，不然，后果不堪设想。浙大有个相当规模的机械工厂，光仪系还有一个各种工序基本齐全的光学车间，且各有不乏技术精湛娴熟、经验丰富的工人师傅和技术人员，如蒋培圣、张增祥和老师傅滕伯良、蒋雅仙、楼善宝以及曹天宁老师等，他们不仅在手艺上高人一筹，且在结构设计上也能提出一些独到的见解。例如关键零件三角形转镜就由蒋培圣亲手加工、研磨而成。三角形角度精准，反射面平面度好，光洁度高达镜面要求，将其送到西安光机所做动平衡试验，结果被告知动平衡状况很好，令人惊叹不已。

正当课题研制工作紧张有序地进行时，“文化大革命”席卷全国，但全组人员依然坚守岗位，日夜奋战。白天在大楼走廊上，仿照场区的工作程序做模拟联动试验；晚上在两个大楼阳台间做雷管爆炸的拍摄试验。这些工作，难免遭到造反派的盘问和干扰。后报学校领导请示省委后，决定将全部工作搬迁到花港疗养院大礼堂内进行。课题组全体人员发扬浙大一贯奉行与传承的求是创新精神，大家吃、住、工作在礼堂，日以继夜地奋战了近一个月，经过无数次的失败，最后于同年11月中旬保质、保量、按时完成了三台高速摄影机的研制任务。

成功拍摄锦添花

为氢弹原理试验拍摄的三台高速摄影机整装待发，每台分装4箱，共12箱，约3000公斤，装了一卡车，后由火车行李车厢起运进核试验场地。

1966年11月21日，黄振华、冯俊卿、赵田冬肩负着学校的重托和上百位教师、学生、工人师傅们的期待，走进装运高速摄影机包装箱的火车行李车厢，前去罗布泊戈壁滩参与核试验的拍摄准备工作。

因为车厢內装有参与核试验的高速摄影机等重要设备，车厢前端后尾均有人站岗把门，并规定他们不能和家人通信联系，严守机密。他们自带铺盖睡在仪器包装箱上，火车经停西安，共6天才到达乌鲁木齐站，其中4天基本上都在狭小车厢里生活，使人枯燥与疲惫。

1966年12月初，他们三人连同三台控制箱，两天分乘两架六座的军用直升机，飞过天山山脉进入罗布泊核试验场。

第二天一早到试验场，他们头戴严实的防寒帽，身裹厚厚的毛皮大衣，足穿几斤重的大头鞋，乘军用敞蓬大卡车去“工号”上班，冻僵的双腿己不听使唤，只好原地活动、按摩，数十分钟后才恢复正常。半个月中，他们往返在近10公里的生活区与工作地“工号”之间，既经受了像搓衣板那样的沙石路的颠簸，也熬过了零下30度的寒风刺骨。试验场传唱着国防部长张爱萍将军创作的一首歌：

“我们战斗在戈壁滩上／不怕困难／不畏强梁／任凭天公多变幻／哪怕风暴沙石扬／头顶烈日／明月作营帐／饥餐沙砾饭／笑谈渴饮苦水浆。”这就是罗布泊地区核试验场艰苦生活的真实记录，也是全体参试人员精神风貌的生动写照。

第一次进入“工号”时，高速摄影机经过长途运输和零下30度的考验，摄影机光机电各部均出现了不同程度的问题。首先马达装不进150毫米的圆孔，其次高速马达达不到2500转/秒的转速，三是各种通道的塑料管硬化，很难连接，基地的领导及部队的同志看后很着急。面对种种困难，冯俊卿先将150毫米的圆孔进行修刮，其次将整个气动马达清洗，三将塑料管道部分加热，用铁丝扎紧，经过两天一夜的修复与调整，终于达到预期效果。

为确保仪器运转万无一失，他们于爆炸试验“零时”前的十来天，住进“工号”后门的工作帐篷中。白天作业在“工号”中的仪器旁，不时地借助瞄准镜、主物镜，瞄准离高速相机约2千米远的目标试爆物，把仪器调整到最佳位置；要准确而可靠地把高速胶卷装入高速摄影机暗箱的特定位置上，还要安装精密的爆炸快门，都得认真、仔细地工作。临爆前的最后几天，他们不分昼夜地对高速摄影机进行一次又一次的整机联试，使三台仪器都处于“临战”状态。就这样，他们困了和衣随地打个盹，饿了用晚餐留剩的食物充饥，辛苦、疲惫、紧张都不在话下。

经过20多天的调试联动，在12月27日接到命令，工作人员在27日晚上全部撤离工作现场。他们又一次又一次地反复检查，装好胶片真如子弹上膛，走出工号，关上大铁门，堵上钢筋水泥块，最后告别相处20多天的现场，心情十分复杂，感到难舍难分，似乎又为摄影机拍摄效果而惴惴不安。

1966年12月28日上午，晴空万里，他们来到离爆心60公里外的白云岗的一个斜坡地段，当广播传来“5、4、3、2、1、起爆”口令，他们透过墨镜看到一个火球，继之一朵灰褐色的蘑菇云在戈壁滩上腾空而起，核爆炸成功了，全场欢呼雀跃。几分钟后，喇叭里传来了我们敬爱的周总理宏亮的声音：

“同志们辛苦了，向同志们问好！”他代表党中央、毛主席向研制和试验核武器的所有参加人员致以热烈的祝贺！全场又一次响起了一片欢呼声，每一个人的眼里充满了激动和幸福的泪水。可是不久，他们三人的心情却变得十分忐忑，不知三台高速相机是否拍摄到照片？

两天以后，核基地21所同志笑眯眯地来到他们的住处马兰招待所，带他们去实验室暗室，亲眼看到三台“250万幅/秒等待式高速摄影机”，全部成功地记录了氢弹原理性试爆初始瞬间的一个亮点慢慢扩展，到充满画幅的一系列清晰照片，把核爆炸过程的时间拉长了几百万倍。这是我国核试验第一次用高速摄影机拍摄到起爆后的连续照片，第一次拍摄到氢弹的原理核爆试验的清晰图像。

他们如释重负，最后工作总结时，部队同志和有关领导向他们祝贺，给他们庆功，分别给赵田冬嘉奖，给黄振华、冯俊卿评记三等功。

为适应氢弹空投核爆试验，需要将摄影机安装在高炮架上，并跟踪拍摄轰炸机空投的运动试爆物。为此，1967年夏，21所又给课题组下达了第二期任务，要求于同年11月中旬完成。三台摄影机运回浙大，除了做维护保养外，还要求对其作两点改进：一是把焦距由原来的1米增大至2米，重新设计暗箱；二是改进控制台的线路，使之更稳定可靠。

这次摄影机的改进任务，初期的设计工作在校内完成，后期的总装和调试工作搬到陆军疗养院的礼堂内进行。科研组人员发生了变动，改由叶关荣老师设计暗箱，孟广延老师加入马达组。

焦距由1米增大至2米，可在保持图像的大小不变时把拍摄距离拉得更远。这样，可拍摄远距氢弹空投目标。改型设计主物镜不变，总焦距增加，暗箱设计工作量较大；改型后大件多，加工工作量很大，改制后的摄影机体积增大了许多。

控制台是摄影机运行的指挥中心。它要适应高炮随动系统的要求，精准适时地指挥摄影机执行一系列操作，任一环节的指挥失误，都将会使拍摄以失败告终。因此，控制台在线路的设计、元器件的选取、线路板的焊接等方面都必须做到慎之又慎，以确保其质量稳定可靠，万无一失。

参与改型设计的新、老科研人员在党支部领导下，发挥老党员的带头作用，依靠集体智慧，团队协作，又一次经历了日日夜夜的加班加点，于1967年11月中旬完成改型设计、加工、调试任务。同年11月下旬，吴敏达等十余位教师前往西安空军某高炮部队模拟现场联机试验成功后，黄振华、林金豆和孟广延三位教师随三台摄影机，在西安站乘上了从北京开出的列车，艰难地来到吐鲁番站，后改乘汽车进入核试验场，参加了1967年12月底的我国氢弹轰炸机空投核爆试验。

这次试验，全部仪器都在野外，调试工作十分紧张，主机安装在炮架上，改型后的三台高速摄影机同样全部获得满意的结果。随后，还进行过几次拍摄，次次拍摄正常，台台都有收获，实现了满堂彩。

1968年9月，三台改型的第二代高速摄影机，在成功完成几次氢弹核爆试验拍摄任务后，从21所核基地运回浙大进行维修和保养。同年11月底，21所将两台高速摄影机返回核基地继续使用，一台留浙大存展。

1966年3月911课题组接任务后，高速摄影机最关键的高速转镜及驱动部分，始终是组长吴敏达老师及马达组人员高度关注并不断创新的“点”。马达小组经过长达五年的精心研制，反复试验，不断改进，细心加工与装配，终于创造出一种巧妙的增速机构，国防科委21所的军代表始终目睹整个研制过程。当他们在转镜高速马达的更新换代取得可喜进展时，21所又第三次给911课题组正式下达了电动马达的研制任务。从而用最高转速达40万转／分的第三代电动马达取代了第二代的气动滚动轴承马达。采用增速机构电动马达后，不仅可省却繁重累赘的外围设备，而且更稳定可靠，使摄影机质量得到进一步的提高。这项由蒋培圣、张增祥、魏延年、叶鸟亭、吴敏达等5人获得的成果于1982年4月取得国家发明三等奖。浙大光仪厂技术员蒋培圣说，到北京领取发明证书和3158号奖章时，倍感自豪！

享誉八方载史册

高速摄影机的研制成功以及它们在我国多次核试验爆炸记录中取得的成果，充分体现了集体智慧的结晶，它是课题组全体人员在党领导下团结协作的结果，为浙大光仪系发展的历史增添了光彩的一页。

2005年10月，浙江大学党委召开了“成功记录我国核试验科学家座谈会”。当时参与科研的人员直到2005年10月才再一次团聚在一起。

高速摄影机制成并多次在核试基地成功实拍后，国内各界好评如潮，并获全国科学大会和浙江省革委会嘉奖。此后，有中国教育电视台、浙江电视台和多家报刊作了报道，还有21所二室主任孙瑞蕃，课题组的黄振华、王子余和赵田冬等教授给全校师生的精彩演讲，把摄影机的出色成果昭示天下。1982年4月，浙大85周年校庆前夕，这台高速摄影机移到浙大校史馆展出。

2021年6月4日，校党委书记任少波为光电科学与工程学院原高速摄影机研制团队的4位党员代表冯俊卿、赵田冬、包正康、郑增荣颁发了“光荣在党50年”纪念章。