從“玩具模型”到“深海幽靈”,核潛艇一萬年也要搞出來

從“玩具模型”到“深海幽靈”,核潛艇一萬年也要搞出來

出品|本站新聞

導語:核潛艇作爲深海幽靈,以核反應堆作爲動力裝置,水下持續航行時間可以達到60到90天,是大國戰略威懾力量的重要標誌。我國核潛艇研製起步晚,建造難度極高,當年毛澤東被赫魯曉夫態度傲慢激怒,發下豪語“一萬年也要搞出來”,恐怕不知要到何時才能擁有這項具有戰略威懾力量的“國之重器”。

一、走出科幻:從“人力”到“核動力”的潛行進階史

自1620年荷蘭物理學家科尼利斯·德雷爾製造出歷史上第一艘潛艇,潛艇經歷了近400年的漫長髮展與應用。然而直到今天,常規動力潛艇依託的電池組受電量限制,續航力受到限制。

1942年,隨着世界上第一臺核反應堆開始鏈式反應,人們就希望能將這種工作時近乎不需氧氣、僅需少量“燃料”的動力源裝在潛艇上,由此在1955年催生了世界上第一艘核潛艇——“鸚鵡螺”號。

隨着美蘇等世界軍事大國陸續下水核潛艇,剛剛通過“一五”計劃邁入工業化道路、海軍發展尚處於萌芽狀態的中國,也希望發展出自己的核潛艇。

1958年我國首座原子試驗反應爐投入運行、第一艘仿製常規潛艇也已建成,以此爲基礎,聶榮臻元帥呈送了《關於開展研製導彈原子潛艇的報告》並得到了批准;最初代號“07”工程,後因不慎泄漏該工程性質,再改爲“09”工程,這也是後來核潛艇型號都以“09”開頭的起因。同年3月,我國核潛艇工程“上馬”,確立“先研製魚雷攻擊核潛艇,再搞戰略(彈道)導彈核潛艇”的分兩步走的方案,由此拉開了我國核潛艇的序幕。

二、從零開始:我國核潛艇源於“玩具模型”?

被病娇的伊万里君施了黑魔法

1958年我國海軍和有關工業部門着手研究設計機構的組建工作,研究核潛艇小組當時被調侃爲“”三無工程”:無圖紙資料、無專家權威、無外來援助。此時國內僅完成“二四協定”中常規潛艇的仿製工作,唯一的設計經驗是在1959年完成的032-1型潛艇這種僅有30噸排水量小型試驗艇。而體現潛艇最高技術水平的核潛艇設計方面,不僅要考慮常規設備、武器性能,還需考慮核反應堆這樣特殊的存在,結構設計和系統配置的難度更上一個檔次。

1959年10月,蘇共總書記赫魯曉夫訪華,毛澤東在會見時向他提出協助研製核潛艇的要求。赫魯曉夫傲慢地說:“核潛艇技術複雜,價格昂貴,你們搞不了!蘇聯海軍擁有這種戰略武器,同樣可以保衛你們的國土。”他在訪問期間又宣佈將援華的蘇聯專家全數撤回。據稱毛澤東一氣之下,把周恩來、聶榮臻、羅瑞卿等人找來,斬釘截鐵地說:“核潛艇,一萬年也要搞出來!”

恰在方案論證時,我國一對外交官夫婦在回國的機場購物時偶然發現一個核潛艇模型——就買回國給孩子;有關方面聽說了有這麼個玩具,就把它要來送到719所。包括黃旭華在內的科研人員將其反覆拆裝,測量、記錄、繪圖,結果驗證了他們此前設計思路的正確。

醫院鬧藥師荒 年薪上調難留人

爲進一步驗證確認,項目組爲此專門建造了一個1:1木質結構模型,解決核潛艇上所有設備、儀表、系統管路、電纜的合理佈置和精確定位問題。並依託032型潛艇的設計經驗,最終定下水滴型、雙殼艇體以及內部構造。與常規水面線型、鯨型艇體相比,在20節速度下可減少20%的航行阻力,流體噪音和水下操控性與穩定性改善效果也很明顯。

三、挺進深海:如何鍛造核潛艇的“生命邊界”?

浊世斗:嫡女倾华 小说

耐壓殼是潛艇的核心結構部件,其重量佔潛艇總重的1/4-1/2,是潛艇浮力的主要提供者和深水壓力的主要承受者。爲提高潛艇的各項戰術性能,儘可能增加潛艇的下潛深度,提高鋼的屈服強度是根本的辦法。

中國從20世紀50年代開始試製超高強度鋼, 60 年代根據當時國情和需要曾先後研製了3 種590MPa 級不同成分系的耐壓殼體用鋼。而綜合性能好的鎳鉻系921鋼即被選用爲091型核潛艇耐壓殼鋼材。

龍年開紅盤 台股大漲548點

在實際投產中,由於當時採用平爐冶煉,鋼中非金屬夾雜物及硫、磷等雜質含量高,使得091型核潛艇首艇耐壓殼的實際屈服強度僅有420MPa,但其性能仍遠高於國內正在仿製的033型常規潛艇所有的特種鋼,可以保證潛艇作戰深度達220米,極限深度250米。

進入80年代後,隨着國內冶金工業條件的改善,921鋼開始用電爐冶煉並以電爐加爐外精煉,然後開坯軋製及熱處理,其配套的鑄、鍛鋼也相應進行了工藝改進從而演進出921A鋼,使鋼材的實際屈服強度穩定在590MPa;通過了全面鑑定後用於091型潛艇404號實艇建造,其作戰深度與極限深度分別提升到250米/305米。

四、潛行萬里:驅動潛艇的澎湃“核”心研製有何難點?

健身器材三雄 笑看龙年

潛艇核反應堆與陸上核電站運行原理有一定相似;另一方面由於潛艇的內部空間受耐壓殼尺寸限制,需要有緊湊的體積與較大的功率密度,堪稱“螺螄殼內做道場”。因此我國確定了以安全穩定的壓水堆驅動汽輪機動力構型。

我國雖在1957年前即對船艇用核動力裝置展開了研究,但到60年代中期仍只有石墨氣冷堆與重水堆的設計製造經驗。憑藉外刊上一些船用核反應堆的零星報道,在缺少必要實驗設備和現代化計算工具的情況下開始了設計工作。受限於當年國內工業水平僅能製造不到7米級直徑潛艇耐壓殼,選定核動力研究所提出將核動力裝置分散在堆艙、副機艙、主機艙等3個艙內的佈置方案。

1965年7月核潛艇陸上模式堆技術設計方案敲定,同年9月在西南大山深處成立了909潛艇核動力研究設計基地,爲了減少上艇風險,並借鑑遵循了國外從陸地試驗堆到試驗艇的船用核動力發展路線,科研人員在909基地建立了一個與海上環境條件一模一樣的陸上模式堆,進行模擬試驗,並在1969年完成了陸上模擬堆的施工設計。

1970年我國第一座壓水堆——核潛艇陸上模擬堆建成並投入運行,船體在遼寧葫蘆島造船廠完工,同年12月26日,即毛澤東主席77歲大壽這一天中國首艘魚雷攻擊核潛艇在渤海灣下水,艇上四萬六千多個零部件,沒有用一顆外國螺絲釘,至此,中國成爲全球第五個擁有核潛艇的國家。

從1971年開始,到1974年交艇,核潛艇分三個階段出海26次:進行各種試驗近200項,反應堆運行數千小時,主機運行數百小時,累計航程6000多海里,在各項試驗中獲取千萬個技術數據,完成了中國第一艘核潛艇的試驗試航任務。

1974年8月1日上午10時我國自主研製的首艘核潛艇“長征一號”正式交付,舷號爲401,正式編入海軍戰鬥序列。

中國的核潛艇一直以來都十分神秘,數據很少對外公開。長征1號服役後被定爲091型核潛艦,在091型之後,20世紀90年代國內一方面對091型核潛艇進行現代化改造,建造了092彈道導彈核潛艇,使其在安靜性、探測能力、攻擊力、自動化水平基本達到甚至國際第二代核潛艇後期型水平;隨後又有新型的093攻擊核潛艦與094、094A型彈道導彈核潛艇,目前在役的核潛艇總數有15艘,另外至少有2艘在建造中,其核潛艇總數已僅次於美俄居全球第3。

新兴亚股今年来多呈卖超 台韩股市 吸金双响炮

結語:中國建造核潛艇的時間比較晚,技術水平沒有美國和俄羅斯的好,在噪音和隱身水平上要比美俄遜色不少,我國核潛艇技術的追趕之路道阻且長。

海軍龍泉新訓中心「點45手槍」遭調包成玩具槍 7名軍官遭訴

近兩年來超高屈服度鋼材、超大型油壓機和8000噸級21米寬幅超大型數控船用卷板機、新一代一體化自然循環核反應堆、無軸電推等技術的披露,制約我國核潛艇性能水平的關鍵技術領域也將逐步攻克。在不久的未來終將看到我國核潛艇迎頭趕上,在萬里海疆外爲國家安全破浪前行。

參考文獻:

1. 虞莉婷 董建麗,阮可強回憶核潛艇研製工作,中國核工業,2016年2期

2. 袁和平,澎湃之心—核動力潛艇陸上模擬堆在三線建造實錄,中國軍轉民,2015年3期

3. 胡航伯 魏書修,艦艇用鋼的研製和發展,艦船科學技術,2001年2期