只能搞好，不能搞壞。研制工作，不止是生產(chǎn)仗、技術(shù)仗，更重要的是政治仗。
30年前的1976年，是中國人民永遠難忘的一年。它曾帶來(lái)太多的不幸和傷痛。1月8日，周總理溘然長(cháng)逝。4月6日，90高齡的朱德委員長(cháng)突然離去。7月28日，唐山一帶發(fā)生了7.8級強烈地震。9月9日，毛主席與世長(cháng)辭。
巨星隕落，偉人長(cháng)逝。沉重地郁積在人們心頭的不僅是無(wú)比悲痛，還隱含著(zhù)對國家前途難以名狀的惶惑與擔憂(yōu)……
一號任務(wù)
就在毛主席逝世的第二天，六○八廠(chǎng)接到上級領(lǐng)導安排的一項特別緊急的任務(wù)。為了長(cháng)期保存毛主席遺體,讓人民群眾世世代代能親眼瞻仰毛主席的遺容,緬懷毛主席等老一輩革命家的豐功偉績(jì)，中央決定要盡快組織力量研制一個(gè)世界一流的水晶棺。棺體要莊重大方，氣魄雄偉,具有獨特的民族風(fēng)格；對可能發(fā)生的情況，如地震、戰爭、破壞、損耗等等要有可靠的措施。
北京玻璃總廠(chǎng)領(lǐng)導傳達了中央的決定，部署了各所屬企業(yè)的具體工作。決定首先由北京六○八廠(chǎng)盡快提出設計水晶棺系統，包括棺體造型方案、水晶棺內照明系統、遺體保護相配套的控制系統工作方案。北京六○三廠(chǎng)和北京六○五廠(chǎng)共同研制制造棺體的光學(xué)玻璃和水晶板材毛坯；北京六○八廠(chǎng)還要負責水晶棺棺體的光學(xué)冷加工(研磨、拋光、成型)和瞻仰廳照明設備光學(xué)元件的加工、安裝和參加整體調試。
這項被稱(chēng)為“一號任務(wù)”的緊急任務(wù)，實(shí)際是一項涉及領(lǐng)域非常廣泛的系統工程，科技含量很高。首先是遺體保護，這是醫學(xué)界千百年的難題；更要制造一座水晶棺用于安放和保護好毛主席的遺體。涉及光學(xué)、溫度自動(dòng)控制、氣體成分和轉移等若干領(lǐng)域行業(yè)的技術(shù)。還要建設一座供人們瞻仰的紀念堂。
9月10日下午廠(chǎng)里召開(kāi)領(lǐng)導干部會(huì )議，傳達了黨中央要求盡快提出水晶棺設計、研制方案的緊急任務(wù)。成立了“一號任務(wù)”領(lǐng)導小組和辦公室。領(lǐng)導小組組長(cháng)是當時(shí)的黨總支書(shū)記王著(zhù)謙同志，副組長(cháng)是廠(chǎng)長(cháng)張普亭、蔡登元。領(lǐng)導小組成員基本是當時(shí)的各車(chē)間書(shū)記或主任。要求全廠(chǎng)動(dòng)員，夜以繼日，爭分奪秒，大力協(xié)作。用最好的質(zhì)量，最快的速度完成上級交給的這一光榮而艱巨的任務(wù)。只能搞好，不能搞壞。研制工作，不止是生產(chǎn)仗、技術(shù)仗，更重要的是政治仗。同時(shí)強調加強保密工作、加強組織性、紀律性，加強廠(chǎng)內的安全保衛工作；要立足于自力更生，大力協(xié)同互相配合，做到研制水晶棺任務(wù)與原生產(chǎn)計劃兩不誤。
六○八廠(chǎng)是一家著(zhù)名光學(xué)產(chǎn)品設計生產(chǎn)企業(yè)。產(chǎn)品從日常生活常用的眼鏡，到各種攝影、照相鏡頭，直至國防、科研的高精尖產(chǎn)品均有生產(chǎn)。當時(shí)國家領(lǐng)導人配戴的眼鏡，包括毛主席生前使用的放大鏡和眼鏡，都是這里設計生產(chǎn)的，老廠(chǎng)長(cháng)蔡登元同志是國內著(zhù)名的驗光配鏡專(zhuān)家，常被中南海來(lái)的車(chē)接走，為中央領(lǐng)導驗光配鏡。所以當時(shí)廠(chǎng)里的職工常自豪地說(shuō)，我們廠(chǎng)是在中央掛了號的企業(yè)。當時(shí)的全國電影攝影器材會(huì )戰的鏡頭專(zhuān)業(yè)組就設在廠(chǎng)里。會(huì )戰結束后,一批工程技術(shù)人員留在了廠(chǎng)里，專(zhuān)門(mén)成立了光學(xué)設計研究室。配有當時(shí)在國內一流的光學(xué)加工設備和精密測試儀器。一些尖端科研產(chǎn)品多次榮獲國家的獎勵和表彰。
全廠(chǎng)立即行動(dòng)起來(lái)，光學(xué)設計研究室負責水晶棺的方案論證和設計、水晶棺內外照明論證，并相應地成立了水晶棺體設計組、照明組、光學(xué)整容組。生產(chǎn)科、工藝科、質(zhì)量科等各車(chē)間進(jìn)行研究加工制造，提出質(zhì)量檢驗方案。從各科室、車(chē)間抽調最優(yōu)秀的工程師和最有經(jīng)驗的技術(shù)工人為骨干組成了加工組。
最完美的水晶棺
用水晶棺保存遺體，1976年前我國還沒(méi)有先例。蘇聯(lián)的列寧、斯大林和越南的胡志明用了水晶棺，都是蘇聯(lián)制造。當時(shí)的國際環(huán)境不可能前去考察。僅僅靠駐外使館的同志和曾經(jīng)到過(guò)這兩個(gè)國家的有關(guān)人員提供的印象作參考，沒(méi)有任何技術(shù)資料可供使用和借鑒。
孫中山先生1925年逝世時(shí)，蘇聯(lián)政府曾經(jīng)贈送過(guò)一個(gè)水晶棺，當時(shí)沒(méi)有用上，一直放在香山供人參觀(guān)。設計人員跑到香山公園，在一個(gè)隱蔽的倉庫里找到了這個(gè)水晶棺(文革期間，碧云寺公園管理人員出于保護的目的把它藏到臨近的香山公園里)。這個(gè)水晶棺體長(cháng)僅1.75米左右，看上去顯得很小。棺體的外層均系鍍鎳的鋼質(zhì)。僅有內棺蓋是玻璃，可以透視內部。玻璃比較薄，容易破碎。密封性、隔熱性都難以保證，稱(chēng)不上是真正的水晶棺。時(shí)隔40多年，我國的科學(xué)技術(shù)和工業(yè)水平有了很大的發(fā)展，很多國防和科研產(chǎn)品達到了國際一流的水平。大家都希望能夠制作一個(gè)更好的、名符其實(shí)的水晶棺，以表達對革命領(lǐng)袖的真摯感情。
從10日開(kāi)始，設計室里夜夜燈火通明。專(zhuān)家們有的在圖板上畫(huà)草圖，有的拉著(zhù)計算尺，有的用手搖計算機默默地進(jìn)行著(zhù)運算，還有的在進(jìn)行著(zhù)激烈討論。大家憋著(zhù)一股勁，一定要為毛主席設計一個(gè)世界一流的水晶棺。
首先要定下來(lái)的是棺體的造型和尺寸。棺體造型要莊重大方。要與偉人形象相配，由于毛主席身材高大，遺體上還要覆蓋黨旗，所以棺體要有足夠的空間。其次，棺體造型要方便人們瞻仰，讓人們看得最真實(shí)、最清楚。為此分析了各種造型，一邊分析，一邊做實(shí)驗反復檢驗實(shí)際效果。根據使館同志提供的情況，分析了當時(shí)列寧、胡志明的水晶棺造型，我們發(fā)現這些水晶棺在光學(xué)方面均有缺陷，容易產(chǎn)生反射像，影響瞻仰效果。
最后確定，棺體造型以正梯形為主，以一定厚度的五塊水晶板膠合成正梯形體，可以達到所需要的結構強度，而且不需要金屬框架支撐。也區別于列寧和胡志明的棺體帶金屬框架和帶金屬的造型，使水晶棺看上去更加晶瑩剔透。
由于水晶棺內需要有若干系統與外界連接，因此水晶棺的底面是底座大理石。底座上有若干管道以供實(shí)現板內的溫度自動(dòng)控制、填充惰性氣體、保證光路通達等。因此水晶棺體為五面，底邊與大理石底座密封。
經(jīng)過(guò)一晝夜的苦戰，初步設計方案確定以后，為了驗證設計效果，做到萬(wàn)無(wú)一失，設計人員先用有機玻璃做了一個(gè)非常精致的1∶4模型，在晶瑩剔透的棺體下面配上了黑色大理石底座，周?chē)r花簇擁。送到國家計委受到了領(lǐng)導們的好評。認為這個(gè)方案較為完整，構思簡(jiǎn)潔明快，莊重樸素，具有鮮明的民族風(fēng)格，為以后水晶棺的研制提供了一個(gè)初步樣板。
原設計室主任任夫廣同志在回憶這段歷程時(shí)說(shuō)：我們提交的初步設計方案是以五塊平面光學(xué)玻璃組合成正梯形體，外形穩重，抗沖擊強度高，同時(shí)又符合我國傳統棺體型狀的特征。又從藝術(shù)審美觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，確定了水晶棺的長(cháng)、寬、高，符合美學(xué)比例的要求。這一方案最終在全國各地眾多的方形、圓形等方案中被中央領(lǐng)導和專(zhuān)家審定選中。
瞻仰者在正常的瞻仰距離內，不應看到遺體的反射像，瞻仰者自身的反射像和大廳內的眩光。由“幾何光學(xué)”特性可知，水晶棺的四周用平面透鏡膠合而成，就像一面鏡子一樣，當人們的視線(xiàn)和棺體垂直或成負角時(shí)，就可能看到自身的反射像，而影響瞻仰效果。由于水晶棺板有一定的厚度，如果棺板與水平面垂直，人們觀(guān)察棺內遺體將產(chǎn)生折射現象。這種折射現象使人們緩慢走動(dòng)中瞻仰遺容時(shí)，會(huì )感到棺內遺體在移動(dòng)，這是必須避免的�？紤]到瞻仰大廳頂部的照明燈光通過(guò)棺體反射會(huì )產(chǎn)生眩光影響瞻仰效果，因此棺體側板的傾角也不宜過(guò)小。且這一角度過(guò)小，也會(huì )影響棺體內的空間。
這樣，通過(guò)反復充分地理論分析和計算，求得水晶棺側板和端板與水平夾角的最佳角度為60°～65°的范圍。這一造型正好從任何方位觀(guān)察都可以最大限度地避免光線(xiàn)的反射像。同時(shí)底大頂小的金字塔形給人以穩重的感覺(jué)，穩重、大方、氣魄偉岸，也比較容易達到良好的防震性能。
“百年大計，質(zhì)量第一”。為了使億萬(wàn)人民群眾得到最好的瞻仰效果，保證水晶棺整體結構的牢固、可靠。我們又對設計結果進(jìn)行了力學(xué)分析，考慮到水晶棺是由五塊平面水晶板用光學(xué)樹(shù)脂膠合組成的。一共有八條膠縫，上頂板的重量會(huì )對四個(gè)側板的八條接縫產(chǎn)生一個(gè)向下的壓力和切向力，會(huì )使膠縫造成脫膠的潛在風(fēng)險。因此，每塊棺板之間的夾角角度就必須使剪切力達到最小或零。才不會(huì )造成一但膠合的光學(xué)樹(shù)脂膠開(kāi)裂或失效，造成棺體損壞。全國著(zhù)名光學(xué)專(zhuān)家王大珩同志的親自來(lái)廠(chǎng)指導。根據力學(xué)虛功原理，又對每塊棺板的力學(xué)平衡進(jìn)行了反復驗證和計算，選擇了一個(gè)最佳平衡點(diǎn)角度，重新修改了棺體的實(shí)際設計數據，其結構形狀達到了最佳技術(shù)要求。所以水晶棺的實(shí)際的長(cháng)、寬、高數據，不是整數。而是精確到了百分之一毫米。后來(lái)實(shí)踐證實(shí)，幾塊棺板組合在一起后，即便縫隙之間不使用任何粘合材料，在沒(méi)有震動(dòng)(外力)的情況下，也不會(huì )坍塌。
精度是關(guān)鍵
構成水晶棺的每塊玻璃板的所有面都要以光學(xué)棱鏡的精度進(jìn)行加工。都要按光學(xué)零件加工程序從粗磨、細磨到拋光，每道工序都極其嚴格，達到極高的平面度和光潔度。板壁的平行度會(huì )形成一個(gè)光角，這個(gè)角會(huì )引起影象的變形和色散，因此，這個(gè)角度要小于人眼的分辨角。也就是在1米的長(cháng)度內，平行度誤差不能超過(guò)0.1毫米(相當于一張復印紙厚)。由于五塊板分別加工之后，再膠合在一起，讓人們看上去是完整的一體。所以要求每塊板的長(cháng)度、厚度、角度都要規定嚴格的公差。如果長(cháng)度差別很大，則膠合時(shí)縫隙就有大有小，膠合不佳。角度差別大，膠合縫隙就有寬有窄，則膠合困難，即使膠合了強度也低。板的厚度差別大的話(huà)，膠合之后，厚板則會(huì )漏在膠合縫外，形成一個(gè)裸露的帶子，看上去參差不齊，有礙觀(guān)瞻。厚度的誤差，會(huì )引起板重的變化，與力平衡有關(guān)，因此不能太大。膠縫的平面度與彌合有關(guān)，不能超過(guò)膠層厚度，因此定為0.05毫米。在這樣超大的尺寸上給出這樣的公差，是非常高的精度要求。
優(yōu)中選優(yōu)
通常所謂水晶棺，實(shí)則是透明的玻璃棺。列寧、斯大林、胡志明的水晶棺，都是航空玻璃壓制而成�，F實(shí)生活中還沒(méi)有真正的水晶棺。優(yōu)質(zhì)的天然水晶體材料一般每塊最大的也就30—40公分長(cháng)，因此，用天然水晶制造水晶棺是不可能的。人造水晶是用石英沙經(jīng)過(guò)高溫熔煉而成，熔煉難度大，加工困難。在70年代中期，世界上也僅有少數幾個(gè)工業(yè)發(fā)達國家能夠生產(chǎn)石英玻璃。兩米多長(cháng)、40毫米厚的石英玻璃板材，當時(shí)還沒(méi)有任何一個(gè)國家生產(chǎn)過(guò)，也不可能有現成的經(jīng)驗、資料可供借鑒，我們設計選用的是光學(xué)玻璃或人造水晶。其實(shí)二者都是透明的石英玻璃，主要原材料都是二氧化硅砂。水晶硬度更高些，更耐磨。但內在質(zhì)量不均勻，即結晶不均勻，各向不同性。光線(xiàn)透過(guò)時(shí)，影像有不規則的變形。正因此，現在專(zhuān)家們否定了過(guò)去人們以戴水晶眼鏡為榮的觀(guān)點(diǎn)。由于水晶各向不同性，戴了水晶眼鏡會(huì )把好的眼睛也變壞了。另外，水晶體也做不大，每塊最大的也就能做到20—30公分長(cháng)，一塊棺板要若干塊小水晶板焊接起來(lái)方可。加工困難也較大。古人的技術(shù)達不到煉出光學(xué)玻璃的能力，煉出的水晶也是稀少的。天然水晶就更小了，也就拳頭大小。因此傳承下來(lái)的觀(guān)念，水晶是稀珍之物，給偉人用當然是水晶了。
現代玻璃熔煉技術(shù)的發(fā)展可以熔煉出性能優(yōu)異的光學(xué)玻璃。光學(xué)玻璃是來(lái)制做光學(xué)透鏡成像或棱鏡分離光譜的。材質(zhì)均勻，內雜質(zhì)少，光線(xiàn)穿透力強。通過(guò)控制所含元素成分，可制造出各種不同折射率，不同光譜需求的幾百種玻璃，以供光學(xué)設計者選用。當然這樣超大型的玻璃毛坯煉制出來(lái)也并非易事。
中央決定在毛主席逝世一周年前能讓人們瞻仰主席遺容，要求盡快做出第一個(gè)水晶棺。為了確保工程進(jìn)度，做到萬(wàn)無(wú)一失，同時(shí)為了驗證設計、積累經(jīng)驗�；谏鲜鲈�，我廠(chǎng)技術(shù)人員大膽向領(lǐng)導建議先以性能最好，質(zhì)量穩定，較硬度相對較高的K9#光學(xué)玻璃做毛坯，制作一個(gè)樣品棺。同時(shí)這個(gè)樣品棺還可以為下一步的照明、密封、抗震等試驗提供一個(gè)真實(shí)的樣品。這個(gè)建議最終得到了領(lǐng)導小組的批準后，立刻向車(chē)間下達了制作任務(wù)。
同時(shí)，為了最終能讓毛主席用上真正的水晶棺，了卻全國人民的心愿，考慮到大塊水晶板材的研制困難，中央領(lǐng)導小組專(zhuān)門(mén)為生產(chǎn)水晶板材的任務(wù)組織了全國最優(yōu)秀的光學(xué)玻璃生產(chǎn)廠(chǎng)進(jìn)行攻關(guān)會(huì )戰，包括上海新滬玻璃廠(chǎng)、北京六○五廠(chǎng)、錦州一五五廠(chǎng)、重慶一五七廠(chǎng)、成都二○八廠(chǎng)等單位。后來(lái)，這些廠(chǎng)把他們制造的水晶板材毛坯(按要求的尺寸)陸續地運到北京六○八廠(chǎng)進(jìn)行光學(xué)加工。
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