蓝鲸蹈海真英雄 ——共和国勋章获得者、中国核潜艇第二任总设计师黄旭华
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蓝鲸蹈海真英雄
——共和国勋章获得者、中国核潜艇
第二任总设计师黄旭华
袁和平
【编者按】“时代到处是惊涛骇浪,你埋下头,甘心做沉默的砥柱;一穷二白的年代,你挺起胸,成为国家最大的财富。你的人生,正如深海中的潜艇,无声,但有无穷的力量!”黄旭华院士,您虽然离开了我们,但您的功绩将永载史册,激励着我们不断前行。
黄旭华,我国第一代核潜艇总设计师,为国家利益隐姓埋名、默默工作,60多年来潜心技术攻关,为核潜艇研制和跨越式发展作出巨大贡献。2019年,黄旭华获得“共和国勋章”荣誉称号,时年93岁。
1949 年,黄旭华从上海交通大学船舶制造系毕业,满怀家国之情。那一年,他在大学秘密加入中国共产党地下组织,也开始了为党的事业奋斗一生的历程。在新中国成立后,他先后从事民用船舶和军用舰艇的研究设计工作。1958年,因曾经有过几年仿制苏式常规潜艇经历,又毕业于上海交大造船系,被党组织选中参加核潜艇的研制。
克难攻坚,成就重器
在中国核潜艇事业的丰碑上有个应该永远铭记的日子,那就是公元1958年6月27日。正是这一天,聂荣臻向中共中央和毛泽东呈报了一份经过他多方论证的“绝密报告”——《关于开展研制导弹原子潜艇的报告》。这份编号为1958年238号的中央传阅文件言简意赅,仅有520余字,涉及的却是“开展研制导弹原子潜艇”这个惊天地、泣鬼神的伟大事件。“研制导弹原子潜艇”,这是中国在独立自主研发国防尖端武器上最具战略意义和历史意义的重要里程碑。6月29日,这份报告最终得到了毛泽东的圈阅批准,正式列为共和国的“绝密工程”。黄旭华也正是在这个时候,成为中国核潜艇研制团队的主力成员之一。
核潜艇,是集海底核电站、海底导弹发射场和海底城市于一体的尖端工程。在开始探索核潜艇艇体线型方案时,黄旭华碰到的第一个难题就是艇型。最终黄旭华和他的团队选择了最先进、也是难度最大的水滴形线型艇体。
黄旭华回忆说:“从我搞艇体设计的角度讲,核潜艇肯定不能再用旧的线型了。因为,旧的常规潜艇的蓄电池能力有限,不能在水里长潜,所以要设计成在海况良好条件下有利于它浮上来充电的线型。因此,旧的常规潜艇要考虑浮上来充电时与空气的接触面大,它的线型、形状,和艇的总体设计都要适应海情,尤其是在波浪、摇摆这样相似的情况下,潜艇线型就必然跟水面舰船的线型要求相似。所以这种线型在国外又被称为“舰队型”。但是,发展到核潜艇,运用核动力后无需再浮上来充电了,彻底解决了常规潜艇上浮充电时容易暴露的弱点。如果再用水面充电舰艇的线型, 并把它拿到水下去用,那是很吃亏的。起码它在水下遭遇的阻力很大,机动性也很差。”
充分认识到这一点后,黄旭华、尤子平在方案论证后就立即组织了核潜艇结构研究,与有关所和高等院校大协作,开展了近10项专题研究,包括应用短壳塑性稳定等理论探索和新的设计计算方法。其间又以几十个缩尺模型对耐压艇体各部分结构进行验证试验;在产品结构设计之前,已进行了1︰3 和1︰5 耐压结构焊接模型的模拟强度试验。这些试验表明,他们设计的耐压艇体符合安全深潜要求,实艇试验也证明第一艘核潜艇大直径耐压艇体的设计和建造是完全成功的。
为了确定水滴形线型的可行性,黄旭华、尤子平带领全所同志在实验室里不知度过了多少个不眠之夜。试验,一切都是白手起家;没有试验风洞和大型水池,没有厚钢板加工设备,最关键的是当时中国还没有陆上核电站。他们穷尽各行各业所有能够为之所用的实验设备和设施, “借鸡孵蛋”,让一切设计蓝图都得到充分的科学论证、反复试验。
黄旭华说:“因陋就简,从现有的试验条件、试验手段、试验设备开始,怎么样简陋不要紧,只要能做试验就行。当然也要有些投入,创造或改善某些条件,使它达到试验标配要求。像水滴形线型试验开始进入到船舶实体时,遇到的困难很大。起初,我们自己加工,着手做袖珍潜艇,我作为设计人员必须也应当参加。那时条件有限,试验实体在加工过程中实际上出现了不真实,因为搞到最后有好多空泡产生,这样得出的数据当然不行,没有成功。后来,还是江南造船厂对我们的试验很支持,我们就到它那里先做了个木头材质的,在水池中实测,拿到了相关数据。但木质与钢质材料还是有些差距的。因而在这之后,江南厂又帮助我们做了艘钢质实材的“袖珍潜艇”做试验。这样得到的结论,再次验证了水滴形线型是可行的。当时在操纵性上,我们还不是太有把握。我们又去北京大学的风洞里做试验,但也并不是很完善。后来又选择了航天五院的设施里反复测试。” 通过大量的水池拖曳和风洞试验,黄旭华和他的团队取得了丰富的试验数据,为论证艇体方案的可行性奠定了坚实基础。
核潜艇技术复杂,配套系统和设备成千上万。为了在艇内合理布置数以万计的设备、仪表、附件,黄旭华不断调整、修改、完善,让艇内100多公里长的电缆、管道各就其位,为缩短建造工期成为可能。黄旭华说:“在‘09 工程’建造中,我们与美国、苏联相比有几点创新:与美国不同的是,我国的核潜艇从艇型到核反应堆都是一步到位,完全是自主创新的结合体。从设计、施工、建造到核反应堆装艇,我们完全走出了一条自己的路;与苏联不同的是,他们先是在大型水面破冰船上进行核反应堆试验,可以忽略反应堆的体积大小。他们先搞了‘列宁’号原子破冰船,然后再把反应堆技术移植到潜艇上。由于苏联第一艘核潜艇的反应堆就是‘列宁’号破冰船核反应堆的改进型,这就造成了它的先天不足。虽然它的核潜艇吨位都是世界之‘最’,但吨位太大,不是件好事,失去了核潜艇的机动性和隐蔽性。”
用最“土”的办法来解决最尖端的技术问题,是黄旭华团队攻坚克难的法宝。也正是这种自主创新精神,激励黄旭华和他的团队一步到位,将核动力和水滴形艇体相结合,研制出我国水滴形线型核动力潜艇。
**甘于奉献,乐在其中
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1988年4月至5月,我国“长征–4”号核潜艇在南海首次进行深水试验。所谓核潜艇深潜极限试验,主要是检验核潜艇的总体性能和作战能力,包括深潜、水下全速、深水发射鱼雷等试验内容。
黄旭华在担纲核潜艇第二任总设计师后,对深潜极限试验便耿耿于怀。他说:“从1974年8月我国首条核潜艇交付海军后,由于多种原因所致,一直没有进行过核潜艇深潜试验。从军品科研立项、预研和建造的角度讲,我们交付给部队的核潜艇还没做过深潜试验,这就不能算是定型装备。严格而科学意义上讲,是不能列装部队的。因此,对核潜艇所需要的深潜极限试验,就是要考核我们的总体设计,特别是它的船体结构,能不能经受海水压力,是不是达到了设计标准,符合不符合现役列装要求。在深潜极限试验问題上,来不得半点含糊。”
核潜艇在深潜过程中,任何一处结构强度或密封性能没有达到要求,都有可能在强大的海水压力下造成“艇毁人亡”。“有些参试人员担心一去不复返,葬身海底;个别同志还给亲人寄了信,说万一执行任务回不来,有这样那样的一些事情请代为处理。这其实就是一封‘遗书’。”黄旭华面色凝重地回忆说,“我当时讲了一句话,我说你们放心好了,我会跟你们一道下去的。这句话一讲,整个气氛马上变了。他们认为,你作为总设计师,当时已经62岁的总设计师还敢跟我们下去, 还有什么理由担心呢?我见大家的情绪转变了,就说现在不是叫你们去牺牲,而是叫你们极限下潜去把所有数据都拿上来,我们应该唱‘雄赳赳,气昂昂,跨过鸭绿江……’唱着这个歌深潜下去才对。”
就这样,在黄旭华的带动下,170多人精神抖擞地走上了试验岗位。
据资料记载,为确保安全,深水试验领导小组决定,循序渐进,由浅入深,分步进行,开始搞了两次试潜。第一航次,180米预潜。4月20日16时,核潜艇离港,航行210海里进入试验海区。21日9时下潜,实际潜深193米。整个试验过程中,气氛非常严肃,参试人员都紧张地进行各种数据测量。这次预潜,指挥操纵正确,机械设备运行状态良好,6个监测站均取得数据,摸索了经验,对试验中暴露的船体应变测量系统舷外应变片测量值偏大的问题,采取屏蔽、补偿措施后,排除了故障。
第二航次,深潜试验。由于这次试验风险大,经研究确定176人随艇深潜。副指挥长王守仁随艇指挥,黄旭华、吴庭国、徐秉汉为技术负责人。4月28日,核潜艇起航。在海上编队航行中,发生了调整水舱注水压力不当,破坏了入孔盖板的密封等问题。核潜艇建造厂试验队长徐勇带领工人,在夜航中进入位于反应堆上部的“剂量区”抢修,保证了深潜试验任务的正常进行。29日9时20分,潜水均衡后又出现水声通信不顺畅。潜艇浮到潜望深度,王守仁与指挥救生船上的石天定研究决定,如通信再次中断,由艇内指挥员根据艇的状态决定是否继续下潜。11时13分,核潜艇再次下潜,当潜到230米后,艇内陆续发出11次响声,有19处出现针漏渗水,个别支撑角钢弯曲。
黄旭华说:“在极限深度,一块扑克牌大小的钢板承受的压力是一吨多,100多米的艇体,任何一块钢板不合格、一条焊缝有问题、一个阀门封闭不足,都可能导致艇毁人亡。”
随着下潜试验的进行,巨大的海水压力压迫艇体发出“咔嗒”的声音,惊心动魄。
“深潜试验到这个深度时,我心里是有数的。我记得黄纬禄(潜地导弹总设计师)有四句话讲得很好:‘风险大家承担,困难大家攻克,成果大家享受,裕量大家公用。’我们这艘艇,大家公用的裕量很大,我心中有数。按照事先约定,再往下潜,我们就不讲带数字的深度了,而是讲A B C。只有我们三个技术负责人知道,A 是到了多少,B 到了多少,C 则是超限了不能再潜了。开始打A, 艇长就说A 是什么东西?他们不晓得,这是我们三人之间的‘密码’。这不能让艇长知道,他们一晓得就会产生心理压力甚至紧张。我告诉艇长,你放心好啦,A 是可行的,他们就不再追问了。最后整个深潜是很好的。”
整个下潜试验中,艇长王福山沉着冷静,指挥若定。艇员均坚守岗位。检查人员严密观察,认真检查。当核潜艇下潜到最大工作深度,艇体不再发出响声,针漏亦未加剧。核潜艇继续稳稳地下潜。
12时03分,二舱深度计的指针摆到极限深度,标志着参试人员写下了中国海军潜艇史上潜深的最高纪录。深潜试验结果证明,耐压艇体结构和通海系统安全可靠,全艇机械设备运行正常,试验获得圆满成功。
在整个试验过程中,黄旭华镇定自若,不断突破此前纪录。试验表明,核潜艇的耐压性和系统安全可靠,全艇设备运转正常。资料记载显示,1988年4月28日12时03分,我某鱼雷攻击型核潜艇进行深潜试验并成功下潜到极限设计深度。
船厂工人技师苏永华说:“深潜时我是轮机组组长,负责主机舱,看好主机运行。因此要保证深潜过程中主机不能停车。试验艇每下潜一定深度以后,就会听到响声,那是艇体受水压影响,有响声是正常的;或是轴心圆管漏有几毫米的变形,接近极限要求。当时我们都在自己的岗位上认真观察,看有无变化。当我们在六舱看到水压表和深度计到某某某米时,传来艇上指挥长兴奋的声音,宣布达到或超过设计深潜极限!当时我们都非常高兴,舱内人员都自发地互相拥抱、互相欢呼;各舱打开连接舱门之后,大家见面都互相拥抱。我们都一宿没休息,虽然工作很累,但是在返航泊港之前也没敢休息。”
参加深潜试验的船总09办干部李林斌说:“整个试验过程十分顺利,核潜艇安全通过最大工作深度,到达极限深度,说明我们之前的设计方案、建造质量和试验前期准备都是成功的。我查阅过国外资料,像我们这样试验过程如此顺利的,在世界核潜艇的深潜试验中是不多见的,这说明我们的质量是过硬的。”
新的纪录诞生了,全艇沸腾。黄旭华抑制不住内心的欣喜和激动,即兴赋诗一首:“花甲痴翁,志探龙宫。惊涛骇浪,乐在其中。”
黄旭华现虽已年届九旬,但他仍有一颗很是“志存高远”的心。在荣膺“共和国勋章”后,他仍殷切希望核潜艇事业的后起之秀能用行动来证明:中国人不仅不比外国人差,而且还会更强!
(作者系原国防科工委发展研究中心党委书记)
参考文献
当代中国的国防科技事业[M].北京:当代中国出版社,1992 (1).
本期编辑:常绍诚
本期审核:林颖希
排版设计:周凯凯
文章来源:《中国军转民》杂志
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