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松鼠的空天随笔

 
 
 

日志

 
 

张锦岚:于无声处听惊雷(核潜艇重大突破)  

2017-04-26 15:23:39|  分类: Discuz |  标签: |举报 |字号 订阅

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张锦岚:于无声处听惊雷

——记2016年度国家科技进步奖一等奖获得者、中国第二代某型号核潜艇总师张锦岚团队
  
                        本刊记者 涂兴佩 蔡 萌
  
  2016年10月26日,中央电视台综合频道(CCTV-1)《开讲啦》栏目迎来了节目史上最为年长的嘉宾——92岁的中国核潜艇之父黄旭华院士。现场,在讲述我国第一代核潜艇研制史时,他向人们展示了一张照片——1988年我国核潜艇第一次进行深潜试验时的团队合照。如今,已成为我国第二代核潜艇总师、中船重工第七一九研究所副所长的张锦岚便为其中一员,时年仅25岁。
  节目播出后的次日凌晨,张锦岚收到了母亲发过来的一大段话。她说,“当年和你外婆目送列车发车、与你挥手告别的场景还历历在目,到今天我才知道原来那次你是去参加深潜试验了。别人说‘一人当兵,全家光荣’,我儿子是搞核潜艇的,我们家更光荣”。
  看到母亲的留言,张锦岚不禁感慨万千。如今,由他和团队领导研制的第二代核潜艇也已交付使用,并获得了2016年度国家科技进步奖一等奖。三十载光阴转瞬即逝,然而,对于参与工程项目的每一个人而言,这数十年里的每一次成功与失败、攻关与克难仍历历在目。今天,就让我们一起走进他们的世界,聆听那段尘封已久的旧时光。
  
故事新篇——历经波折  大幕初启
  
  核潜艇,是20世纪50年代中期出现的最为先进的水下武器。为了突破资本主义国家对我国的包围、封锁,在新中国成立之初、百废待兴时,我国曾向苏联“老大哥”寻求核潜艇研制的技术援助。然而,却遭到了无情拒绝:“核潜艇技术复杂、要求高、花钱多,你们中国没有水平也没有能力研制。”至此,寄希望于外方援助的梦想完全破灭。
  1959年10月底,在新中国成立十周年时,毛泽东主席等老一辈无产阶级革命家发出了“核潜艇,一万年也要搞出来”的伟大誓言。正是这短短的一句话,激励了中国几代“核潜艇人”,使他们一直保持着激昂的情绪和战胜任何困难的信心,并渗透到第一代核潜艇研制工作的方方面面,成为核潜艇研制过程中最鼓舞士气的一句名言,“一万年太久,只争朝夕”。15年以后,伟人毛泽东的誓言终于实现。
  1974年8月1日,我国第一艘核潜艇交付海军使用。之后的十余年间,又对之进行不断地改进、完善、提高。同时,面对日新月异的科技发展,国家对新一代高新武器的需求日益强烈。在第一代核潜艇研制成功之后,20世纪70年代末,第二代核潜艇的研制任务也开始进入了酝酿阶段。
  然而,20世纪80年代正是各个研究岗位人才青黄不接的时期,我国第一个核潜艇研制总体研究所——中船重工第七一九研究所(简称“719所”)同样如此。再加之受到“大裁军和军队发展要忍耐”的影响,从1985年之后的十年间,大量军事研究项目纷纷“下马”,第二代核潜艇研制工作也一度进入了停滞期。与此同时,国防科研部门开始推行市场化、自负盈亏、军转民等,一些有丰富经验的科技人员在一片“知识分子是工人阶级一部分”的宣扬声中,被迫向外流失。719所也不可避免地流失了一大批高科技人才,但张锦岚却义无反顾,仍然选择了国防科研,选择了清苦与艰难。
  “刚来所里的那些年事情不多,任务也不饱满,再加上中间军民品分流,人才流失非常严重,过半数的人都离开了研究岗位。”张锦岚说道,“其实我那时也没有想太多,就是跟着一些老同志一起留下来了,有什么事就做什么事,从没想到过离开。”
  军品项目太少,除了一些在役装备的保障维修就是第二代核潜艇的预研工作。为了维持生存,719所开始寻找民品项目,张锦岚也成为了其中一员。1994年,接到以计算机辅助设计(CAD)为手段的某钢结构施工设计任务后,张锦岚便带着一帮年轻人前往上海“打工”。这一次任务之行,让张锦岚带出了一支率先利用计算机辅助设计的队伍。
  那时,设计画图都还全部靠手工,直尺、三角板是最原始的工具。很多人都没接触过计算机辅助设计,所以大家有点畏难情绪,张锦岚一直组织大家采用轮换批次,老中青结合完成项目的办法。专门由年轻人负责编程,而老同志则负责校核,相互配合协作确保无误。项目完成,他们也建立起了一支率先掌握CAD技术的领先队伍。后来的事实证明,CAD的使用给核潜艇设计史带来了一场巨大的变革。而张锦岚所在的队伍因为早有准备,当型号相继上马、繁重的任务山一般压过来时,他身边的设计人员都已“利器”在手。CAD的应用,为他们如期、高效地完成重压如山的任务提供了坚强的保证。
  再回到20多年前。1994年下半年,还在上海“打工”的张锦岚接到了工作以来最大的好消息。中央军委和中央专委作出重大决定:将新型鱼雷攻击型核潜艇和战略导弹核潜艇列入“国家专项”。至此,第二代核潜艇研制工程终于全面展开。
  “我们主任给我打电话,说‘核潜艇有任务了,你们赶紧回来’。然后我们就立刻从上海马不停蹄地回到了所里。”张锦岚回忆,神情间充满了怀念,似乎又回到了那段不顾一切、破釜沉舟的时光。“核潜艇是我们所的核心工作,多年来的等待都是为了这一件事。所以那段时间全所上下所有人都在拼命,就怕一个闪失好不容易等来的型号就没了。”
  从此以后,719所办公室里每天灯火通明。上到总师、主任,下到每一位技术人员,人人都在加班加点,通宵达旦。办公条件太差,空间太小,他们便在办公室里拉上铁丝,将核潜艇每一个舱的设计图分开展示,天上看看、地上看看,进行总体平衡优化工作。
  “那时我们地上铺得也都是设计图。有一次给我印象特别深,当我进办公室的时候就看见有一个年轻小伙儿跪在地上看图,一直跪着,很长时间一动不动,让我深受触动。现在回想起来才觉得那时的条件确实比较艰苦。”张锦岚感叹道。
  正如鲁迅先生所言:“不在沉默中爆发,就在沉默中灭亡。”在719所,长久的压抑和沉寂之后,换来的便是前所未有的激情与热血。正是在这样坚定的信念支撑下,张锦岚团队一次次攻坚克难、勇往直前,造就了我国第二代核潜艇十年研制成功的神话。而那段破釜沉舟、不顾一切的波澜岁月也早已与我国核潜艇开发史融为一体,留待后人传唱。
  
技术创新——自力更生  勇往直前
  
  拿破仑曾说:“人多不足以依赖,要生存只能靠自己。”作为国家高度机密工程,我国核潜艇发展的每一步都面临着国外的技术封锁与垄断。也因此,核潜艇技术的每一步追赶与跨越都打上了“自力更生”“艰苦奋斗”的烙印。
  2006年一日,张锦岚永远也忘不了那一天——党和国家领导人冒着严寒,亲自来到新型核潜艇交付现场,为我国第一艘即将服役的新型核潜艇授军旗。为了这一刻,他们忍受了太多,也等待了太久。
  面对21世纪新一代作战需求,在没有经验借鉴、极少文献可查的情况下,张锦岚带着团队不断摸索前行。在交通不便的情况下,他们忍受着旅途的颠簸和漫长,天南地北四处调研;而在计算机还不发达普遍的时候,他们手写了一部部厚厚的文献报告,甚至利用晚上的时间借用隔壁研究所的计算中心工作,通宵达旦……
  栉风沐雨,砥砺前行。
  在经历了千千万万般困难、无数次不眠不休后,如今,我国新一代核潜艇在战术技术性能上比第一代核潜艇有了巨大的跨越和提高。鱼雷、导弹武器系统、核动力装置……一项又一项难关相继突破,为后续艇的设计建造获得了宝贵数据。
  然而,面对这些突破性成就,张锦岚却显得极其淡然。他说:“其实真正的科研工作并不像影视剧中那般波澜壮阔,就是在平平常常的生活中一点点地累积起来的,等回头再看的时候才发现做了很多事。”
  在第二代核潜艇研制工程项目中,涌现出了无数个大大小小的创新。面对数十载的心血结晶,张锦岚将之总结为三大跨越:一是核打击技术实现了重大跨越,二是核安全领域实现了重大跨越,三是系统集成技术实现了重大跨越。
  “在核打击技术中存在两大难点,一个是针对大尺寸、大深度、密集大排孔的单双结构研究,另一个则是水下潜射,这也是我们和一代艇的区别,一代艇只能单发,我们实现了连发。”张锦岚介绍,连续发射既不在水面进行,也不在大深度进行,而是在离水面有一定深度的地方。这样一来,核潜艇既要承受水面波浪带来的干扰,又要在低速下掌握艇的操作,并且还要平衡导弹发射后带来的重量差,其艰难之处可以想见。
  在经过大量的复杂性计算和试验后,张锦岚团队领导研制的新型核潜艇实现了在近水面波浪干扰复杂,大质量导弹发射冲击力强、载荷变化大,极低发射航速舵效差的情况下保证艇的姿态和深度的经典环境,首次实现了战略导弹水下连续发射,并使核打击距离大幅度提高。
  而在备受关注的核安全方面,张锦岚团队也在新型核潜艇中实现了重大跨越。首先就是实现了核反应堆自然循环。众所周知,潜艇核动力装置的自然循环能力是衡量其安全可靠性能的重要标志之一,所以各国都在竭尽全力提高自然循环能力,也就是指不用冷却剂泵推动,仅靠冷却水的自流就能带走核反应堆堆芯热量的能力。而反应堆的冷却剂泵又正好是核潜艇发出噪声的主要来源之一,因此,一旦实现了核反应堆自然循环,不仅保证了潜艇的安全性,即停电的时候也能保障核潜艇正常工作,而且使潜艇在不开启冷却剂泵的情况下也能向推送装置输出能量,极大地降低了潜艇的噪声。
  “在核安全领域另一大创新点就是完成了非能动性的余热导出。一般而言核潜艇有两个回路,第一个回路就是把核反应堆的热量带出来,作为原动力将水加热成为蒸汽;第二个回路就是将蒸汽用来给艇上的发电机等装置供电。我们发明的余热导出实际上实现了第三个回路,即将第二回路的热量最终通过第三回路导出艇外,这样核潜艇就实现了完全意义上的核安全。”张锦岚介绍。
  至于系统集成技术方面的创新更是多如繁星。实现了复杂武器系统网络化,发明了新型减振器、消声瓦,保障了潜艇优良的空气,实现了鱼雷大深度发射,完成了从一个目标到同时跟踪多个目标的转变……

  每一项成就都是曾经遇到困难和关卡的象征,创新点越多,也就越证明了背后工程之坎坷多艰。
  仅以减振降噪为例。一般而言,核潜艇的噪声直接关系到核潜艇的隐蔽性能。在“隐身”方面不仅技术密集度颇高,国外的保密工作也更加严密。为此,张锦岚团队只能边测试、边整改,反反复复,不断调整,以期达到预期效果。
  “设计的时候虽然考虑到了噪声问题,但是影响因素实在太多,特别是施工过程中有很多预料不到的问题发生,所以导致试验阶段出现了很多问题。简单来讲,减振降噪是一门和实验紧密相关的科学,验证之后才能知道具体情况。”张锦岚说道。
  一次,在测试一个水泵时,张锦岚团队发现该水泵噪声指标大大超出了设计指标要求,影响了系统总体升级。但问题究竟出在哪儿?团队成员并不知道。为此,他们只能层层筛选、排除。发现管道有漏之后立刻整改对比,但仍然没有达到指标。后来,又经过了一系列分析,他们认为泵的叶轮设计与管路系统流道之间不匹配,存在振动耦合。为了验证,他们将叶轮拆下来整改,再重新安装,反复调整避开共振点。最后发现确实是这方面的问题,假设得到了验证,噪声也随之解决。
  类似的事件实在太多,真要说起来几天几夜也无法诉尽。然而,遇山开山,遇水架桥。怀着一往无前的精神,滴水也可以穿石。
  
现场管理——开拓探索  不断前行
  
  自2002年开始,新型核潜艇研制工作正式进入了施工阶段。背起简单的行囊,张锦岚来到了工程现场。尽管那时他肩上已经承担了719所副所长的重担。
  “为什么2002年要安排副所长到现场来?就因为那时二代艇刚刚恢复研制,管理上还有很多疏漏,而参加过一代艇的老同志又大部分都退休了,所以必须找一个在技术和管理上都有话语权的人去现场安排工作,边走边摸索。”张锦岚说道。
  那时的施工现场,生活条件十分艰苦,缺乏后勤保障,各机构之间协同合作也不顺畅,许多人并不愿意调到现场工作。张锦岚成为了扭转颓势的希望。
  “其实当时主要就是解决两方面的问题,一个是建立管理机制,一个就是及时处理技术问题。”张锦岚介绍。来到现场亲身体验之后,张锦岚立刻开始着手解决。
  首先是后勤生活保障方面,包括宿舍、食堂、车队,他都搭建起了完善的运行机制,使现场工作人员后勤得到了有力保障;然后就是技术上,包括研制过程出现纰漏、与工厂的沟通协调等问题,他都做出了专门的应对措施。20多项规定、层层领域和关卡,贯穿了核潜艇生产线全流程,形成了高效的处理机制,使核潜艇生产迅速迈向正轨,极大地推进了建造进程。
  “二代核潜艇是我们这些年来唯一一个重大工程项目,其实当时我们都算是新手,就是在探索中前行。”张锦岚笑着说道,“我们当时有一个口号,‘现场一般问题24小时内解决,重大问题3天内解决’,一直延续到现在。”
  因为这个口号,现场所有人员为解决一个临时出现的问题彻夜不眠早已成为家常便饭。有一天晚上,几个总师一起到现场指挥部研究管路安装精度问题,军、厂、所三方各持己见,一时难以达成一致。讨论过程中,工厂的师傅“急眼”了,用锁将指挥部的铁门锁上,说:“今天不给个说法,谁也不许走!”争论一直持续到午夜,最终,各方达成一致,工厂师傅开锁放行,张锦岚和同事们才“重获自由”。
  还有一次,在某艇专项试验时,某金属波纹管的变形超出了预计值,将影响极限下潜试验的进行。由于试验计划已确定,必须当天提出解决方案。张锦岚和型号总师一起,组织专业技术人员认真分析实验数据,反复上艇现场勘验,深入分析金属波纹管的结构和变形特点。一个一个方案被否决,一个一个新的设想产生,最终研究形成了可行的优化方案。当他和同事们走出会议室时,已是凌晨2点。
  而在一次潜艇远航试验的过程中,艇上人员发现有某个部位传来异常的噪声,于是便给张锦岚打电话报告了情况。之后,等他们停靠码头时才发现张锦岚派来的检修人员已经等候在位,只等他们的船只停靠便上艇检修……
  太多太多令人唏嘘不已的案例早已成为了张锦岚团队的工作常态,变成“平平凡凡生活中的一件小事”。每当面对旁人的惊叹时,张锦岚总是笑着摇头,说道:“我们的工作并没有你们想象当中的波澜壮阔,就是日常生活中每天都会发生的小事,我认为没有什么特别的地方。”
  那几年,他和其他工作人员一起,总是驻守在离家一千多公里的现场,甚至春节也没能回家。多个型号在建,1个型号改换装,还有1个型号即将开工,任务空前繁重。每天白天,张锦岚都要上艇勘查,查阅图纸,组织解决施工问题;下午下班前,他还要雷打不动地深入一线,参加现场指挥部会议讨论,协调处理当天暴露出来的新问题,带回新任务;有时好不容易开始休息,只要一个电话,他就又带领专业人员出现在现场……
  虽然团队成员并不觉得辛苦难熬,但那般殚精竭虑、呕心沥血的日子却是每日必现的真实场景。不经一番寒彻骨,哪得梅花扑鼻香?正因如此,历经风雨过后收获的果实才格外令人感动、芬芳。
  时光追溯到1988年。新型号的潜水艇在研制最后阶段都必须进行极限深度的深潜试验,而这又是一场风险非常大的试验——1963年,美国一条王牌核潜艇“长尾鲨”号做深潜试验时葬身大海,艇上100多人全部遇难。因此,1988年,在我国核潜艇进行第一次深潜试验之前,艇上许多人员甚至写好了遗书。当深度仪的指针指向了极限深度的时候,全艇人员静默不语。当潜艇开始上浮一直到安全深度时,突然间,全船骚动起来,人们争相跳跃、握手、拥抱,泪流满面,激动不已。
  2006年一日,在第二代核潜艇授旗仪式的当天,719所举行了盛大的新型核潜艇交接招待酒会。数十年的等待煎熬、无数个不眠不休全都在这一刻化为了喜悦的泪水。人们举杯同庆,群情激奋、欢呼雀跃。70多岁的核潜艇总设计师张金麟居然忘我地站在了椅子上,海军某部总工程师旁若无人地呼喊、吟唱……
  相隔了一个时代的场景在此刻遥遥相望,这是一场跨越时间和空间的对话。无论时代如何变迁,核潜艇精神始终不变。
  
工程之魂——大象无形  大音希声
  
  1985年,从华中科技大学毕业后,张锦岚被分配到了719所。尽管在那之前,他从没有听说过有关这一研究所的介绍。“那时的大学生跟现在就是不一样,精神面貌完全不同。”张锦岚带着一丝骄傲笑着说道,神情间充满了怀念。
  20世纪80年代的中国,是一个意气风发、一腔热血的年代。那时的青年人有着最简单、最执着的梦想。他们想的是如何为祖国奉献自己的满腔热血,想的是“到艰苦的地方去,到祖国需要的地方去”。
  被分到719所后,张锦岚便将一腔热忱投入到了核潜艇工程中。尽管遭遇“冰河期”,没有项目可做,他也没有丝毫懈怠,仍然兢兢业业地对待每一件事。
  “所里老同志都非常敬业,就算没有什么任务他们也都在办公室查资料、看文献,一丝不苟。还有一个老先生每天早上来了之后就拖地,因为我们那个时候还没有专门的清洁人员。在这样的环境下你会不自觉地受到感染,跟着他们学习。所以后来我就接手了打扫的工作,总不能让老同志去做啊!”张锦岚笑着说。随即,他又感叹了一声,说道:“这就是‘09’人和‘09’精神,代代相传。”
  半个多世纪以前,在内忧外患的背景下,我国核潜艇工程应运而生,代号为“09”。“我们当年搞核潜艇时有四句话:自力更生、艰苦奋斗、大力协同、无私奉献。这四句话听起来比较土气,但这才是真正的财富。”中国核潜艇之父黄旭华曾如是说道。多年来,核潜艇人正是在喊着“爱‘09’!学‘09’!干‘09’!献身‘09’!”的激情中战胜一个又一个困难,而看到我们国家从被侵略、落后再到一天天发展壮大就是他们最大的愿望。为此,一代代核潜艇人前仆后继,隐姓埋名、舍生取义,在时代的洪流中甘心做沉默的脊梁。任风雨飘摇,痴心不改。
  1986年,在全国科学技术奖励大会上,719所完成的“固体潜地战略武器及潜艇水下发射”获得了1985年度国家科技进步奖特等奖;1996年,中国第一代弹道导弹核潜艇的研制设计再获国家科技进步奖特等奖。而如今,第二代核潜艇工程项目又获得了国家科技进步奖一等奖。
  为国家奉献一生的人,人民也会将他放在心上。那一封封获奖证书重量虽轻,却承载了千千万万人的汗水与希望。在那项伟大的工程背后,还站着无数位默默无闻、呕心沥血的同伴。他们像核潜艇一样,在无边无际的深海远洋中,沉下来、潜下去,无声,却有无穷的力量!

中国科技奖励》2017年第3期
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