中国研制核潜艇的秘闻
2016-03-25杨新英
杨新英
中国潜艇核动力的研制,1958年秋立项,到1970年8月陆上模式堆建成达到满功率为止,历经十二年。1970年核潜艇下水,1974年8月交付海军服役。从此,中国成为世界上第五个有能力自主研制、拥有核潜艇的国家。
一
祖国西南某地一片丘陵峡谷,就是我国第一艘核潜艇所用原子反应堆的第一个试验地。
搞原子反应堆核动力试验,就是搞陆上原子模式堆。它的任务,主要就是为核潜艇原子动力堆的试验和模拟服务的,即先在陆地,按照核潜艇在海上的航行状况做模拟实验,当它完成陆上模拟、定型之后,核反应堆就可以一模一样地加以复制,装在潜艇上。
1965年夏,在二机部部长刘杰、副部长钱三强为核动力研究所选定的三线基地上,时任核动力研究所所长周圣洋、政委苏平同志决定,由彭士禄、赵仁恺带领我国第一座陆上模式堆设计队,开始在这个荒无人烟的深山老林中开辟建设我国核动力的试验基地和陆上模式堆,在近三年多的奋斗中,建立了一个大庆式的试验基地。
1969年初秋,彭士禄带领着北京的队伍开进了这片峡谷,负责陆上模式堆试验基地的最后工作。他们是核动力研究所的工程师及全所职工家属。一列由绿色客车和闷罐车厢组成的专列从北京西直门一直驶进了科学的前沿阵地。
列车昼夜兼程,到达陆上模拟堆试验基地。核动力研究所八百余名科技人员,从北京搬到三线地区的核反应堆研究设计基地,参加设备安装、调试,并尽早开展启堆前的各项试验工作。此外,还增建了1∶1零功率试验装置和核动力装置控制系统联合调试试验室,以完成全尺寸的物理试验等一系列研究任务。在模式堆安装调试过程中,设计、试验、运行人员联合开展设计复查,发现并解决了反应堆总剩余反应性偏大等一系列重大技术问题,确保了工程质量。
刚来到基地,彭士禄带领他的战友们干劲十足地完成了设计工作,并及时订购了重大设备。核潜艇就像一座庞然大物,而研制它又是个庞大复杂的系统工程。这座庞然大物不但要在水下航行,而且有时候要长期连续航行,要求里面住着的官兵在水下的工作、生活要和陆地上基本相近。研究核潜艇涉及核工程物理、自动控制、精密机械、电器、材料等几十种专业技术,牵涉的研究所和工厂有几百个,组织管理涉及国务院各部委、各省市几十个部门。
二机部第二设计院负责的土建工程设计进展很快。一机部、二机部、六机部、冶金部等所属单位的设备、材料试制工作也加快了步伐。1965年下半年,施工、设计和科研人员进入模式堆建设工地,开始了工程建设。
初创时期的基地,人们住的是用河泥和一块一块的鹅卵石垒起来的“干打垒”,吃的是山上采来的野菜、蘑菇,睡的是木板上铺着的几条草袋子。没有铁锅烧饭,用的是陶土的坛坛罐罐,多雨的山区走的永远是泥泞路。怀孕的女职工,当时若能找一个被遗弃的茅厕当屋就满足了。
为了加快工程建设,国防科委、国防工办决定加强和健全陆上模式堆建设指挥部,由曾任周总理秘书的二机部办公厅副主任何谦任指挥长,七院张志信任政治委员,统一领导陆上模式堆的建设工作。二机部从机关抽调了一批技术骨干,加强施工现场的组织管理。从其他工地抽调精干的建筑队伍,增强现场的施工力量。七院核动力所一百余名设计人员也参加到设计队中来,共同完成陆上模式堆的施工设计和首艇核动力装置的技术设计。同时,七院决定彭士禄负责核潜艇工程和陆上模式堆设计的技术抓总统筹,赵仁恺负责陆上模式堆工程建造中的生产准备、调试和建造后的运行管理工作,并派出以夏桐为组长的工作组,协调指挥部处理工程建设中的技术问题。
1966年,“文革”开始,陆上核动力装置工程项目受其影响,进度极为缓慢。直至1968年夏,核动力装置的主厂房基坑还未挖出,使得工程建设受到了严重干扰,开工两年多,仅完成总投资的15.1%。十几个主要的实验室一个也没有建成,严重影响了陆上模式堆按期建成。此时,距中央指定完成运行的日期只剩下短短的二十个月!厂房建设、艇舱建设、设备安装、单机单系统调试、综合联调、物理启动等,这一切都要在二十个月内完成。
时间、形势、任务压得人喘不过气来。针对这种情况,彭士禄与核潜艇工程办公室主任陈佑铭大伤脑筋。他们为核潜艇反应堆的陆上模式堆奔走呼号,风尘仆仆。
此时,在北京的上层发生了很大的风波,即所谓的“二月逆流”。核潜艇工程的主帅聂荣臻元帅受到了冲击,靠边站了。核潜艇工程一下子像失去了舵轮,处在危急的漩涡之中。
聂帅的困境牵连到核潜艇工程的一大批骨干,就像一棵大树倒后,它的枝枝叶叶跟着枯萎凋落一样,核潜艇工程风雨飘摇。
处境困难的聂帅毅然决定,出来收拾残局,力挽狂澜。1967年6月的北京民族饭店,青松一片翠绿,有关核潜艇工程的一个重要会议将在此召开。那天上午九点,在时任国防科委副主任刘华清和核潜艇工程领导小组办公室主任陈佑铭的陪同下,聂帅步态稳健地来到会场向与会者致意。
“同志们辛苦了!”全场立刻沸腾起来,报以热烈的掌声。元帅的声音在大厅里回响:“同志们,核潜艇工程是毛主席批准的,周总理直接抓的国防重点工程。
“这项工程工作量很大,协作面很广,一环扣一环,紧紧相接,每个部分的工作都要从大局出发,只能提前,不能拖后。不要因为自己的部分,影响整个进程。困难是很多的,一定要千方百计克服解决。
“任务是光荣的,困难是可以克服的,前途是光明的。我们一定要经得起考验,一定要按时完成任务,为加强国防建设做出新的贡献!”
会议开得很成功。会议变成了誓师会。
然而,没过多久,“核潜艇是黑工程!”“核潜艇工程是以生产压革命!”的言论又甚嚣尘上。核潜艇陆上模式堆所在地出现了严重对立的两派,哈尔滨、上海、武汉等许多研究所、院校、工厂都与核潜艇有着血脉相连的关系,但都卷进了“万劫不复”的风暴漩涡之中。
就在这时,陈佑铭和时任国务院国防工办的赖坚局长几乎不约而同地想到了我国搞原子弹、氢弹试验时,中央军委曾经使用过下发“通知”这一形式,极大地调动了广大群众的积极性,使原子弹、氢弹如期爆响。我们搞核潜艇,为什么不可以用这个方式,发一份“特别公函”试一试呢?他们立即行动,由赖坚局长的得力助手汪祖辉起草并经集体修改完成特别公函文稿。
这份由核潜艇人集体智慧产生的特别公函,把毛主席关于“核潜艇,一万年也要搞出来”的指示写在最前面。
万万没有想到的是,当陈佑铭怀着异样不安的心情将公函递交时任国防科委副主任刘华清时,刘华清当即签字同意并呈送聂荣臻主任,聂帅当天也签了字。中央军委于1967年8月30日,为保证核潜艇研制工程不受干扰,紧急向全国有关单位下发了《特别公函》。
当时,彭士禄是陆上模式堆工程核动力装置的设计技术总负责人,对于这个国家重点项目负有直接责任。
有了《特别公函》,彭士禄如获尚方宝剑,在工程指挥部和试验基地军管会的统一部署下,调兵遣将,指挥成千上万名工人、干部、技术人员和解放军战士为夺回失去的时间日夜奋战。他吃在工地,住在工地,工地上到处都能看见他那瘦小而精力充沛的身影。哪里有困难,他就会出现在哪里。1969年10月,核动力装置大厅进入安装阶段,近万台(件)的设备、管道、电缆,仅用了半年时间就全部安装到位了。经过一年时间的抢建,物理、热工水力、结构力学、化学、腐蚀材料、自动控制、仪表等十几个实验室也建成了,并投入了试验运行。
二
核潜艇工程上马后,千军万马调动起来,对于绝大多数技术人员和工人来说,他们关注的是局部和细枝末节,而对于彭士禄来说,他所俯瞰的面就广了。因为一到西南山区的模式堆工地,他就被任命为核潜艇工程的副总工程师,没有总工程师,所以冠以副字,还是老原因,他的级别不够,而实际上他就是总设计师,人们都称他“彭总”。因此,他所要关注的,不只是核反应的模式堆工地,他还要“走遍全国”,凡是与核潜艇工程挂钩的单位,都可能成为他关注的“热点”。
彭士禄来到模式堆工地之前,二机部曾组织包括他在内的调查组,检验选场组选择的这个堆工地是否合适。调查组某些人的意见是建设一个庞大的核动力研究基地,由此再造出核潜艇。他认为这当然是很好的事情,但哪有那么多钱呢?他向有关机构建议,还是先从一艘核潜艇开始做起,成功后再扩大规模进军核动力事业。因为一两艘核潜艇规模相对小一些,花的钱少,投入少但见效快,影响大。一旦把它造出来,它的战略意义之大不言自明。因此,他同海军、某些部门科研人员的意见是一致的,就是不惜代价尽快把中国第一艘核潜艇研制出来,早日向全世界宣告中国海洋核动力时代的到来。而如果先搞一个巨大、旷日持久、一时难以奏效的事情,那将推迟中国核动力潜艇首艇诞生的时间。
有一天,彭士禄正在外地奔波的时候,忽然看到一家外国杂志刊登了美国核潜艇动力主泵的照片,文字说明它是全密封结构的。这一消息立即引发了他的联想,我们的核潜艇动力系统的主泵也必须是全密封的,决不能漏一滴水。“对,这样,就会更加安全,万无一失!”他立即从床上一跃而起,趴在旅馆房间的桌子上构思起主泵的草图来。
回到研究所,彭士禄立即把专门搞水泵课题的何亚音找来,把研制密封主泵的任务交给他和他的团队。大伙儿一合计,不久就把图样和技术说明书搞了出来。其技术要求就当时所能达到的工艺水平而言,是很难实现的,用现在的话说,是指标定得过高了。但沈阳水泵厂和哈尔滨电机厂听说是核潜艇工程的项目,很重视,毫不犹豫地接下了这个大活。研究人员同工厂方面又进行了联合设计,彭士禄审查后,觉得方案是可行的,就不知道工艺水平能否如愿,他心里没谱。
果然,他担心的事情发生了。按照图纸做出主泵样机,经过检验投产,生产出正品后,问题也产生了。全密封水泵需要有个外壳包护起来,这个外壳的焊接工艺水平,如果按图纸和技术说明书,是达不到其指标的,因为当时还没有计算机控制系统,壳壁周围受力受温指标的计算很难做到极其精确,同时也没有像现在这样高超的浇注技术。于是,在“发放通行证”时出现了“红灯”。
泵壳做出来后,外表发现有瑕疵,军代表不让出厂,只好请彭士禄从北京赶来定夺。彭士禄连夜赶到了沈阳的这家厂,主持一个技术会议。现场放着一台样机——核潜艇动力系统的一个主泵样机。他一面抚摸着这台新造的机器,一面询问着身边的工程师和军代表。
大家都把目光聚集在他身上。“彭总,你决定吧,这东西是出厂还是不出厂,你发个话。”
“你们都发表意见,最后我来负责任!”彭士禄风尘仆仆、一进会场就这样说。反对放行的一方认为:主泵属于高压水泵,不但要承受很大的气压,而且要承受高温,技术参数一丝一毫不能含糊。厂方表示有难处,已经发挥出了最高水平,非不愿也,是力不从心。
彭士禄看出了问题的症结所在。由于核潜艇工程是高密级工程,附着了过严过多的政治色彩,又处于“文化大革命”的高峰阶段,大家做事都小心翼翼,生怕被扣上高帽子游街示众。因此,一些人在指标参数面前,表现出多余的刻板态度。
彭士禄却是“胆大包天”。他说:“别怕,如果有人因为技术问题被打成反革命我陪绑!”技术人员终于说话:“技术指标是定得高了,主要是怕出问题担不起责任。因此,保险系数加码又加码。”
军代表也松了口:其实这点瑕疵,外国产品恐怕也免不了。主要是怕人家扣帽子,打棍子。
于是,彭士禄下了令,已经是1969年的夏天,重造一个密封主泵时间不允许,最好的办法是将主泵外壳的裂纹铲除、补焊、打磨,然后出厂!
有人问:“谁签字出厂?”彭士禄毫不犹豫地答道:“我来签!出了问题我负责!”就这样,彭士禄把一个费了九牛二虎之力造出来的密封主泵救活了。
像这样大胆拍板的事例,在彭士禄为核潜艇的建造中是举不胜举的。他因此得了“彭拍板”的雅号。
为了安全,有人在蒸汽发生器的蒸汽侧加了个“安全阀”,试车时发现总在漏气,彭士禄知道后,拍板割掉,因为在设计计算中,最高温度也不会使二回路的压力超过设计压力。
为了安全,陆上模式堆控制棒曾经搞了9个自动停堆信号,结果试车时时常停车。彭士禄说,过分追求安全反而不安全。他断然拍板去掉了几个装置。
彭士禄拍板也有拍错的时候。他说:“我是一个知错就改的领导。在从事核潜艇及后来从事核电站的工作中,我胆子太大,不善于请示,得罪了一些人。有一件事我忘不了,就是核潜艇在码头试验时,反应堆的循环泵密封出现泄漏,我拍板决定改为新的密封结构形式,结果由于认识不够,失败了,以后又回到原来的结构上,稍加修改解决了问题。我的原则是,拍错了立即改过来,将损失减到最小。但在技术问题上,既然由我负责,那就不能大事小事都推给上面。如果那样,要我这个技术负责人干什么?所以,在技术问题上总是大胆地拍板,不能因为害怕拍板就缩手缩脚,那样会影响整个工程的建设速度和质量。”
在核潜艇陆上模式堆长达六年的研制试验过程中,作为总设计师的彭士禄不知拍过多少次板,也不知承担过多少次风险。
核潜艇陆上模式堆终于在艰难中走完了它最后的准备阶段。
1970年7月18日,这是一个不寻常的日子,我国自己设计制造的第一座核潜艇陆上模式堆将于18时开始升温升压。
三
离1970年7月18日18时越来越近了,试验即将开始。
此前的彭士禄没日没夜地连轴转,把整个身心全都扑到了启堆的准备工作中。在最紧张的短短一个月时间,他掉了十多斤肉。他亲自担任模式堆安装突击小组组长,把铺盖卷搬到安装大厅,坚定地把自己融进忘我战斗的人群中。在与艇体一样大小的钢铁巨壳内,他就像一颗铆钉铆在了工地上。吃饭、睡觉、研究、指挥全都在现场。安装大厅彻夜不停的声响常常吵得他彻夜难眠,他便翻来覆去地“过电影”,思考着还有哪些不周全的地方。对于错综复杂的回路问题,他了如指掌,繁星闪烁的控制室,他熟悉它的每一个键钮,但他还是一个一个仔细地检查,核实无误后才放心。
安装现场上他是忙人中最忙碌的人,也是责任人中承担责任最重的人。设备安装、系统调试,哪里出问题,他就会出现在哪里。故障原因分析,需要他明确表态,他决不闪烁其词,含糊推诿;有些事情要马上处理,他决不拖泥带水,慢条斯理。
当基地接到上级通报时,核燃料元件已经运到了附近的火车站,要求立即取货,运回核动力陆上模式堆现场。司机们听说是去运这种东西都不大乐意去,因为担心有放射性。彭士禄听说后,立马赶到车队,对司机们说:“哪有什么放射性?走!我跟你们去,我押车!”司机们半信半疑,以为总设计师不过是说说而已。但话音未落,彭士禄已跳上了一辆大卡车。
到了车站,把装核燃料元件的绿色箱子一个个卸到卡车上。有的司机还是迟迟疑疑不敢开车。彭士禄又是毫不犹豫地一个箭步翻越车厢栏板,跨进打头的那辆卡车,一屁股就坐到那几个码起的绿色箱子上,命令道:“开车!”司机们无不为之感动,个个当场表态:“彭总都敢,我们没说的。开车,走!”
此事过去许多年以后,彭夫人马淑英在深圳遇见了当年的那位卡车司机宋华明,宋师傅跟她讲起了这段往事,她听后十分惊讶地说:“我不知道呀!老彭可从来没跟我提起过这件事啊。”
宋华明说:“您怎么会不知道呢,这么大的事儿我一辈子也忘不了。当年他坐的就是我那辆卡车,他就坐在装核燃料元件的箱子上,我们司机都很敬佩他,我是流着泪、担着心载着他开回工地的。”
回家后,马淑英向彭士禄问起这件事,彭士禄说:“不记得了。这算什么事啊,作为总师,我就应该冲在前面,这有什么可大惊小怪的?!”
彭士禄就是这样一个人:总是身先士卒,无私无畏……为了事业,他可以不顾一切,可以舍掉一切,可以奉献一切!
又有一次,因为出现设备之间的公差现象,燃料元件无法装入。用通俗的话讲,就是安装部件尺寸上的落差,使元件不能安装到位。彭士禄二话没说,把检修队组织起来“轮番冲锋”,自己带头七天七夜不睡觉,不离开安装大厅一步,直到最后一个元件安装入堆。此时,已是1970年6月28日深夜两点,也是我国核动力装置首次冷态临界之时。
在当时,这是一场极其危险的战斗。因为它是安装反应堆装置的元件,不是检修下水道。检修队的每一次“冲锋”都是对人的信念和意志的一次严峻考验。安装师傅们不让彭士禄参加“突击队”。他们说:“彭总,你不能下去!”“彭总,这里危险,你是抓总的,在指挥部听信儿就行了!”
彭士禄说:“这是大事,一国之所系,我若不亲自参加,我还称职吗?”他想的是,他这个总设计师就是不动手,坐在反应堆装置边上,也是一种无形的力量。然而,工人们还是不依。彭士禄说:“好,我不下去,就坐在你们身边行了吧,有我这个高阳酒徒在,反应堆也会变得老实些。”
每一次“冲锋”需要过人的胆魄勇气,又需要绣花姑娘的心灵手巧。后者的本领彭士禄没有,但他可以鼓舞斗志,给人以前者。
十五年后,突击队的一位老师傅病重时,提出要见一眼彭总。已经当了副部长的彭士禄得知消息后,立即带了礼物,驱车百里赶到老师傅的病床前。回想当年,是生死凝成的情感啊!
老师傅说:“我不行了,但我挺怀念那些日子,挺想念你。”彭士禄说:“我也挺怀念那些日子,我永远记得你的贡献。”
然而,就在启堆前,发生了一件意想不到的事情。彭士禄突然接到军管会主任王汉亭的电话,要他赶回去讲清楚两个问题,因为军管会无法向人们解释清楚。一是有的人谈堆色变,怀疑反应堆若提升功率失败,有可能引起像原子弹那样的爆炸。二是两个工程师通过计算,认为这次即将开始的模式堆启堆,不可能达到满功率,只能达到70%。王汉亭一听急了,说:这怎么行呢?怎么体现“三忠于”呢?
说实在,启堆之前,正是热临界状态,一刻值千金,彭士禄真舍不得离开“火线”。然而,在那种年代,人们对反应堆知识少得可怜。怎么向人们解释神秘的反应堆启堆,这是一个深奥的命题。
忽然,彭士禄的眼睛一亮,刹那间他被突发的一种灵感“点燃”了。他向人们说道:“核潜艇用反应堆装的铀是低浓度的铀,好比啤酒,而原子弹装的铀是高浓度的铀,好比酒精。酒精能点燃而啤酒不会燃烧。所以,我们这个反应堆是不会像原子弹那样发生爆炸的。它的危险只在于泄漏造成放射性污染,而对这点,我们是采取了多层防护措施,是有充分保障的。这些,参试人员都知道,务请放心。”
多么贴切别致的比喻!许多从事核反应堆工作的人,多年来想寻觅一种足以得到圆满解释的佳句却一直未能如愿,而彭士禄却在偶然间获得了这个“妙喻”的灵感,表现出他过人的才思。
真是踏破铁鞋无觅处,得来全不费工夫!这是成年累月全身心投入苦苦寻觅求索的结果。否则,彭士禄决不会如此潇洒自如、神思天降。
启堆终于开始了,升压升温确定在7月18日18时。周总理批准了这一庄严时刻。
“开堆!”一声令下,电闸送上了神力。随着时间一分一秒地逝去,反应堆的功率一点一滴地缓慢提升……主蒸汽轮机的马力逐步增大。
试验大厅静谧极了,静得出奇。空气仿佛凝固了一般,变得紧张沉重,压得人们喘不过气来。
在死一般的沉寂中,人们瞪大明亮的眼睛,盯着中心控制台那一排排仪表、键钮。红红绿绿的信号灯明灭闪烁,此起彼伏,好像波浪般地展开七彩的霓屏。一个个指针在仪表上颤动着或转动着,那些数字都像是有了生命,像磷火一样熠熠闪闪。
彭士禄站在操纵台前,他的眼睛布满血丝,平日一直发疼,但此刻他浑然不觉,一动不动地盯着仪表的每一丝细微的变化。他心情极其紧张,一颗心仿佛悬浮起来,提到了嗓子眼上,但外表显得异乎寻常的平静。
墙上的电子指钟一下一下地转着弧线跃动。
操作员全神贯注地履行自己的职责,紧张地记录一个又一个跳动出现的试验参数。
就在同一时刻,在北京中南海总理办公室里,灯光彻夜亮着。周总理从18日18时开始,通宵达旦地关注着核反应堆的启动情况,一连十几个小时,每隔一会儿就打电话询问远在千里之外的试验情况。试验现场的信息通过国防科委及时报告给他,凡是关键之处都要由总理亲自批准,方可进行。这是汇报会上定下来的,体现了总理对试验安全和一次成功的莫大关注!
“有情况,彭总,脉冲管发现漏水!”“立即停堆检修!”彭士禄答。
安全棒落下去了。当发现测量仪表脉冲管漏水,停堆检修的情况和第二次升温升压的时间向总理报告后,周总理再次明确指示:“加强现场检查,越是试验阶段,越是必须全力以赴,一丝不苟,才能符合要求,取得全部参数。”
参试人员很快修复了仪表脉冲管。经过仔细检查,几天后又开始启堆提升功率试验。
8月26日,核动力装置开始由自身的发电机供电,这是我国首次用核能发电,其情景是壮美的。“啊,真正看到原子能发电了!”不少人情不自禁地跳了起来。
“报告,彭总,出现停堆信号。”彭士禄皱起了眉头,为什么没有让它停,它却要停呢?若控制失灵就不妙了。他的大脑一转,哦,停堆信号太多了,安全警戒点太多了。对,太安全了反而不安全,控制太严太多了,反而达不到控制的目的。所谓“物极必反”是也。彭士禄与指挥长碰头商议后,果断采取一个大胆的措施,切掉几个不关大局的信号!后来的实践证明,这个措施使反应堆更安全,运行更可靠了。
历经许多阶段,数以百次各种运行试验,结果表明,核动力装置的总体设计是成功的,各种设备的布局和安装是合理的,运行是安全可靠的,它们一一经受住了严峻的考验。
一个激动人心的历史性时刻降临了。8月30日18时30分,指挥长何谦满含热泪站到试验大厅高台上宣布:“反应堆主机达到满功率指标!”
大厅内外顿时欢声一片,泪湿衣衫。
“我们成功啦,成功啦!”
中国第一个潜艇用核动力反应堆如同饱经忧患的胎儿分娩成功,平安出世了。
……