原文發表于《科技導報》2025年第5期《黃旭華在中國核潛艇研制中的學術成就與驅動力》
黃旭華院士是中國第一代核潛艇工程總設計師,是中國核潛艇事業的開拓者與奠基人之一。《科技導報》邀請湖北大學王艷明教授,從核潛艇研制工程的重要性、一代兩型核潛艇的研制難度、第一代核潛艇與美蘇同代核潛艇的技術、戰術性能比較等維度歸納出黃旭華院士的學術成就,探討了他取得舉世矚目學術成就的內在動力。斯人已逝,精神永傳,以此述懷,謹寄哀思。
圖片來源:新華社
黃旭華——中國第一代核潛艇工程總設計師、中國工程院院士,是“共和國勛章”、國家最高科學技術獎獲得者,在中國核潛艇研究工作中取得了開創性的技術成就。2025年2月6日,黃旭華離世。我們對其技術成就、科學思想等持續研究了12年,得知這一消息后,悲慟的同時頓感有責任系統地介紹他取得的巨大成就、深邃的科學思想及高尚的科學精神。
1 黃旭華在第一代核潛艇研制中的工作與貢獻
1.1 第一代核潛艇研制背景
20世紀50年代中期,美國及蘇聯相繼研制出核潛艇并逐漸形成強大的海上核力量,陸基、空基及海基三位一體的核戰略體系漸趨成型,這對中國形成巨大的戰略威脅。同時,蘇聯領導人在建設自己的海基核戰略體系上蠻橫地無視中國的安全訴求,企圖讓新中國以犧牲主權來換取他們給予的安全庇護。在這樣的歷史背景下,新中國決策層經過反復研究,決定研制自己的原子潛艇(即核潛艇)。就這樣,中國的核潛艇研制項目于1958年正式立項,并經歷一些變化后命名為“〇九工程”,同時成立中央專委直接組織與領導核潛艇的研制工作,黃旭華就是首批受招參與核潛艇研制工作的專業技術人員,并自此一輩子獻身于祖國的核潛艇發展事業。
1.2 一代兩型核潛艇研制的難度
從技術上說,“兩彈”中的原子彈、導彈工程是核潛艇研制的先導工程,“兩彈”的研制不取得突破,核潛艇研制就缺乏最基本的技術基礎,這也是核潛艇研制工程在1958年立項后,在1963年不得不暫時擱置的原因。
1958年立項研制的目標是彈道導彈核潛艇,也即最具威懾力的戰略核潛艇。這種核潛艇的研制在技術及結構上分為艇、堆、彈三大部分。艇指的是核潛艇艇體,這部分即屬于黃旭華負責的總體設計部分;堆,指的是艇用核反應堆,即核潛艇的動力系統;彈,指的是潛射導彈,包括潛射洲際導彈(如“巨浪1”“巨浪2”)及巡航導彈(如“鷹擊18”)。
核潛艇研制在“艇”“堆”“彈”的設計研制上也困難重重。僅就核潛艇艇體設計而言,當時中國基本不具備軍事艦船的設計能力,就連常規潛艇都未設計過。而且線型的選擇、關鍵材料的研制攻關、艇體耐壓殼體的力學設計規范與計算方式、艇體的重心與浮心的設計、核潛艇的穩性與操控設計等每一項都是攔路虎,更何況還需要解決水聲通信、定位導航、輻射屏蔽、艇內生活環境調控等配套技術問題。每一個問題對于研制人員來說既沒有積累也沒有資料,一切都得自力更生。
1.3 第一代核潛艇與美蘇第一代核潛艇技術、戰術性能對比
從艇體設計來看,美國和蘇聯第一代核潛艇均不是最先進的水滴線型,而中國第一代核潛艇的穩定性、操控性及水下流體力學特征都優于美蘇第一代產品。
從核心技術、戰術指標看,美國首制核動力潛艇的動力是13400匹馬力(9849 kW),中國第一艘核潛艇“401”艇數據雖然沒有對外公布,但彭士祿、黃旭華等技術專家均自豪地提及,我們的首艘核潛艇功率比它大;美國首艘核潛艇水下最高航速只有23節,我們的比它快;美國首艘核潛艇水下最大的下潛深度是230 m,我們的比它深。黃旭華等自信地指出,中國第一代核潛艇能夠媲美甚至部分優于蘇聯第一艘核潛艇。
在核潛射水下發射導彈的試驗上,中國第一代核潛艇無論發射時艇體的姿態控制,還是導彈出水時艇與彈的各項技術指標,都絲毫不遜色于美蘇第一代產品。黃旭華等核心設計研制人員的技術是開創性的。
1.4 黃旭華在核潛艇研制中取得的學術成就
在一代兩型(091、092)核潛艇研制與設計中,黃旭華主持了其總體與核動力協調總體方案,實現了核潛艇七大技術系統的集成,提出、論證并決策一代兩型核潛艇采用水滴線型艇體,設計了相應的操舵方式,成功地解決水下高、低速航行時的穩定性和機動性問題。他還主持攻克了大直徑艇體結構設計、耐壓彈艙結構設計、水下導彈發射系統、極限深潛等關鍵技術,主持完成了一代兩型核潛艇的現代化改裝,大幅提升在役核潛艇的綜合作戰、反潛隱身水平,解決了核潛艇安全延長服役等問題。此外,他還主持開展了二代核潛艇總體及關鍵技術的預研工作,提出了二代核潛艇的概念模型。
2 第一代核潛艇研制錘煉出的“核潛艇精神”
“核潛艇精神”,亦稱“〇九精神”。我們在與黃旭華多次的訪談與交流中,他對“核潛艇精神”做出了深刻的詮釋。
(1)自力更生:中國第一代核潛艇4.6萬個零部件、大小數10個技術系統、所有的關鍵設備與儀器儀表,都是自主設計、自主攻關、自主建造完成的。
(2)艱苦奮斗:歷經3年自然災害,經受渤海灣荒涼小島的風雪磨礪、極端匱乏的生活環境,忍耐莫須有的政治折磨,使用簡陋原始的工具及設備。
(3)大力協同:數以千計的院所、高校與工廠密切配合,數以萬計的領導、工程師、工人、海軍官兵緊密團結,集思廣益,群策群力。
(4)無私奉獻:無懼條件艱苦,不計個人得失,不顧個人安危,舍小家為大家,為核潛艇研制甘愿付出一切。
3 黃旭華學術成就的源動力
3.1 不竭的創新觀念與思想
黃旭華在一代兩型核潛艇的研制中,堅持用創新的觀念與思想去突破技術難關,并要求設計與研制人員堅持這一思想方法。
黃旭華提出了“常規與尖端”“集成與創新”的思想,并以美國20世紀60年代的“阿波羅登月計劃”為例指導設計人員。他將這種思想作為中國一代兩型核潛艇研制的指導方針,不僅讓中國第一艘核潛艇的研制時間大幅短于美蘇,而且保障了其具有優于美蘇同代核潛艇的技術、戰術性能,并為新一代核潛艇的研制積累了經驗與技術。
黃旭華還提出了彈道導彈核潛艇設計應該遵循“毒蛇”思想。毒蛇設計思想精準地切中了中國第一代彈道導彈核潛艇研制中的諸多難題,并已作為研制工作的指導方針。
黃旭華的創新思維不斷地解決著核潛艇研制中的多種難題。在首制核潛艇下水試驗中,錨鏈系統出現了與水聲偵測系統相互干擾的情況。黃旭華提出了取消錨鏈裝置的建議。取消錨,無疑是一個顛覆性觀念。后來竟然發現不僅不影響核潛艇的停泊,反而能改善艇身重量布局、降低艇身重心,并進一步改善艇的平衡、穩性及操縱,同時不再對水聲系統形成干擾。在解決092型核潛艇水下發射導彈穩定性控制問題時,黃旭華沒有盲從技術資料,毅然決定放棄大陀螺,而使用技術人員自己設計的穩性設計方案,并取得了理想的效果。因地制宜,不拘泥于傳統、不迷信域外資料,始終追求創新是黃旭華在一代兩型核潛艇研制中取得卓越成就的科學素養與思想基礎。
3.2 堅韌的家國情懷與高尚的“三無”情操
在求學生涯中,黃旭華目睹了百姓流離失所,悟出了國家如果不夠強大,就算地域再遼闊,莘莘學子也難有一塊讀書的凈土。他不止一次對我們說,他這輩子對不起父母兄弟姐妹、默默支持他的妻子,以及深愛著他的女兒們,但他更堅定地說:“對祖國的忠,就是最大的孝!”“此生屬于祖國!”黃旭華骨子里流露著一種高尚的道德情操,我們將其歸納為“三無”情操,即“無名”“無悔”“無求”。30多個風雨春秋,黃旭華對吃的苦從不抱怨,對受的委屈從不訴說,對得的榮譽從不宣傳;子孫工作不順遂,從不向組織要求照顧。
3.3 執著的事業追求
黃旭華認為,所謂事業,是一生的追求,是孜孜不倦追求的目標;而職業是用來養家糊口的,是可以8小時之外好好休息的,是可以做多次選擇的。事業是一種高尚的職業追求,黃旭華用整整一輩子來踐行他的事業追求。黃旭華對事業近乎癡迷,且隨著生命的延伸愈加濃厚。他對事業的追求不止于當下,更著眼于未來,他渴望第一代核潛艇人開創的事業能得到可持續發展。為此,黃旭華向中國船舶集團有限公司第七一九研究所捐贈1100萬元設立“黃旭華科技創新獎勵基金”,用于鼓勵為核潛艇技術創新作出重要貢獻的科研人員。
黃旭華是中國核潛艇事業的奠基人之一,他在核潛艇研制中提出的“常規與尖端”的創新理念對于當前中國科技發展如何突破歐美制約的瓶頸領域、將“自力更生”如何轉化為“自主創新”等,均賦予了新的時代意蘊。他無私奉獻的品質是我們亟需繼承與弘揚的科學精神瑰寶。
本文作者:王艷明、 溫大壯、范俊
作者簡介:王艷明,湖北大學歷史文化學院,教授,研究方向為檔案管理與口述史研究。
文章來源:王艷明, 溫大壯, 范俊. 黃旭華在中國核潛艇研制中的學術成就與驅動力[J]. 科技導報, 2025, 43(5): 121-124 .
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