Концептуально первая ступень DF-4 напоминала отечественные ракеты Р-12/Р-14 и оснащалась четырехкамерным ЖРД с неподвижными соплами. Каждая камера имела автономный ТНА для подачи компонентов топлива. Расчетная балансировка ракеты достигалась за счет аэродинамических стабилизаторов, а управление — путем отклонения газовых рулей. Разделение ступеней — по «советскому» принципу: ЖРД второй ступени включается в конце работы двигателя первой; газы истекают через ферменный межступенчатый переходник, расталкивая ступени (тормозят первую и разгоняют вторую).
Вторая ступень по концепции близка верхней ступени американской МБР Titan 2. Китайцы применили однокамерный ЖРД с сопловым насадком большой степени расширения. Последний охлаждался частью относительно «холодного» выхлопа ТНА. Другая часть выхлопа перепускалась через управляющие рулевые сопла.
Двигатели DF-4 были разработаны НИИ ракетных двигателей на жидком топливе и выпускались Заводом общей сборки ракет. Работами по проекту в НИИ руководили Дэнь Синьминь (Den Xinmin), Ma Цзосинь (Ma Zuoxin) и Чжан Гуйтянь (Zhang Guitian).
Спутниковый носитель был готов еще до начала летных испытаний DF-4. Его первая и вторая ступени были фактически аналогичны DF-4[29]. Разработка твердотопливной третьей ступени была совершенно новой технологией для КНР — двигатель GF-02 имел диаметр 770 мм, длину 4 м и был снаряжен шашкой твердого топлива массой 1,8 т.
Работа над РДТТ началась в 1965 г. в Исследовательской академии [ракетных] двигателей на твердом топливе под руководством Ян Наньшэна (Yang Nansheng). Первый образец двигателя был собран и испытан 26 января 1968 г. на стенде, имитирующем вращение ступени с частотой 180 об/мин для ее стабилизации. На тридцатой секунде GF-02 взорвался. Погибли несколько инженеров и техников. После доработки РДТТ в 1968-70 гг. проведено 19 огневых стендовых испытаний двигателя (все успешные).
Схема полета китайской РН имела следующие особенности.
После отсечки ЖРД второй ступени носитель совершает пассивный полет продолжительностью более 200 сек. Управление и стабилизация — газореактивной системой, использующей остатки жидкого топлива маршевой ДУ. После отделения второй ступени — третья вместе со спутником закручивается до 180 об/мин специализированными РДТТ, чтобы сохранить устойчивость на стадии работы основного двигателя.
По своим удельным энерго-массовым характеристикам CZ-1 превосходил первые американские (Juno I и Vanguard) и западноевропейские (Diamant и Black Arrow) РН — он был способен вывести ПГ массой 300 кг на орбиту высотой 440 км и наклонением 70°, но значительно уступал аналогичным по классу советским двухступенчатым ракетам «Космос-2» и -3», разработанным в тот же период.
К началу 1968 г. был готов прототип первого спутника массой 170 кг — тело вращения, близкое к сфере, диаметром около метра.
В мае 1969 г. были проведены четыре стендовых огневых испытания собранной первой ступени, а в июне — второй и третьей ступеней. Окончательная сборка началась в июле; в сентябре была сдана в эксплуатацию наземная система слежения за спутником.
Осенью 1969 г. «Проект 651» вступил в решающую фазу.
По официальной китайской версии, перед запуском ИСЗ было решено пустить носитель «Чан Чжэн-1» по баллистической траектории, чтобы подтвердить работоспособность первой и второй ступеней. Этот старт в январе 1970 г. был также частью программы испытаний МБР DF-4.
Первый летный космический носитель, а также два экземпляра спутника DFH-1 прибыли 1 апреля 1970 г. поездом на полигон Цзюцюань. Среди специалистов был Ци Фажэнь (Qi Faren)[30], руководитель группы разработчиков DFH-1.
На следующий день премьер-министр Чжоу Эньлай созвал специальное заседание правительства, чтобы получить заключительные доклады о состоянии спутника и ракеты. Там присутствовал и Ци Фажэнь. В своем интервью, данном в декабре 1999 г. гонконгскому еженедельнику «Ячжоу Чжоукань», он вспоминает: «Чжоу Эньлай спросил, будет ли DFH-1 передавать мелодию из космоса? Я ответил: «Мы сделали все, что могли и должны были сделать». В тот момент я не осмеливался говорить о 100 %-ной надежности».
17 апреля носитель и спутник перевезли на стартовую позицию.
Утром 24 апреля 1970 г. нижние ступени носителя были заправлены компонентами топлива. За восемь часов до старта DFH-1 установили на твердотопливную третью ступень РН.
Исторический запуск состоялся вечером того же дня, в 21:35 по пекинскому времени. А еще через тринадцать минут по Центру управления полетом разнеслась главная новость: «Спутник и ракетная ступень разделились, спутник вышел на орбиту!»
Третья ступень CZ-1 тоже вышла на орбиту. Благодаря «юбке наблюдения»[31], увеличившей ее светимость в 2–3 раза, она хорошо различалась на ночном небосводе. Блеск ИСЗ был гораздо слабее — в пределах 5–8 звездной величины, поэтому его можно было наблюдать лишь на очень темных участках неба.
Официальное сообщение о запуске было передано только через 23 часа после старта, 25 апреля. Кроме параметров орбиты и массы спутника, никакой другой информации не приводилось. Лишь десять лет спустя были выпущены изображения ИСЗ, названного «Дунфанхун-1» в честь мелодии, которую он передавал.
Спутник продемонстрировал всему миру, что КНР способна разрабатывать и запускать собственные КА без посторонней помощи.
Вспоминая свое участие в проекте DFH-1, Ци Фажень, которому тогда было 37 лет, говорит: «День 24 апреля 1970 г. стал самым счастливым в моей жизни. Слова «старт… орбита достигнута… мелодия принимается…» все еще звучат в моих ушах».
«Дунфанхун» стал самым тяжелым из «первых ИСЗ», выведенных в космос до конца 1990 г. Его масса равнялась суммарной массе первых спутников, запущенных Советским Союзом, Соединенными Штатами, Францией и Японией.
Второй — и последний — раз ракета «Чан Чжэн-1» применялась для выведения на орбиту спутника «Шицзянь-1» («Практика-1»).
А вот что рассказывает о первом китайском ИСЗ Свен Гран (Sven Grahn), вице-президент Шведской космической корпорации, посетивший в 1988 году предприятия ракетно-космической отрасли КНР:
«…Запуск первого китайского спутника стал значительным событием в истории космонавтики. Большинство из нас оценивали DFH-1 как экспериментальный ИСЗ с простым телеметрическим передатчиком, который передавал также мелодию «Алеет Восток». Однако это было не совсем так.
Характерной особенностью первого и второго спутников был их весьма запоминающийся внешний вид, четыре торчащие перпендикулярно сфероидальному корпусу штыревые антенны и пояс диполей, расположенных в маленьких полостях вокруг «экватора» КА. Коаксиальные кабели, размещенные позади диполей, связывали их в некую сеть. Кабели шли в герметичный контейнер с оборудованием (цилиндр диаметром 0,5 м и длиной 0,8 м), установленный в центральной части спутника. Никаких научных датчиков видно не было.
«Похоже, два этих первых аппарата использовались для спутниковой связи…», — заметил я одному
