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回望052驱逐舰研制艰辛历程:手绘图纸5年总重超1吨


更新时间:2019-06-10  浏览刺次数:


  木港台开奖现场直播,2013年12月26日,导弹驱逐舰郑州舰入列命名。郑州舰是当时我国自行研制设计生产的新一代导弹驱逐舰,具有较强的远程警戒探测和区域防空作战能力,被誉为“中华神盾”。而在三十多年前,这样的导弹驱逐舰还是中国海军梦寐以求的舰种,更是从事舰船业的军工造船人心中的一个梦想。

  作为我国导弹驱逐舰总设计师,中国工程院院士潘镜芙在我国第一代、第二代驱逐舰的研制中呕心沥血,付出了常人难以想象的代价。潘镜芙在大学时主修电机专业,后来进入舰船行业。生于战乱年代的他,对军舰有着特殊的情感。“‘ 八·一三’日军进攻上海,我军英勇抗击,每晚我都和大人一起收听电台中报道的战况。开始时还都是振奋人心的消息,可10月份日军在金山卫登陆后,我军被迫从上海撤退。听到父辈们忧伤地谈到‘我们没有海军可以抵抗日寇’,我幼小的心灵中多么希望我国能有一支强大的海军啊。”潘镜芙回忆说,“1938年的春天,我们就撑着船到上海来了。进了黄浦江的时候,我看到的都是日本的军舰和外国的大船,我们自己的一条也没有,所以心里就感叹,怎么我们自己就没有很好的军舰呢。”

  1970年,我国自行研制和生产的第一代导弹驱逐舰首舰济南舰在大连造船厂建成交工,舷号105。第一代导弹驱逐舰曾是中国海军的主力舰种,但是随着时代的发展,它的技战术指标和世界先进水平之间的差距逐渐拉大。“在作战能力方面来讲,它舰对舰的攻击能力是比较强的,但对空作战能力已经不行了,火炮系统不是自动化系统,没法进行拦截。”潘镜芙分析说。

  在传统海战中,舰船之间近距离的对抗十分激烈,火炮的威力决定了军舰的核心战斗力。而在今天的战争中,情形已大不相同——对海、对空导弹和反潜鱼雷被安装到驱逐舰上,特别是计算机技术的广泛运用,驱逐舰的战斗力得以大幅提升,逐渐成为各国海军序列中的宠儿。

  1979年,美国的“阿利·伯克”级导弹驱逐舰完成可行性研究。这种型号的驱逐舰装备了先进的宙斯盾作战防御系统,拥有区域防控能力,武器装备、电子装备高度智能化,代表了当时美国海军驱逐舰的最高水平。这种驱逐舰的作战能力把我国第一代导弹驱逐舰远远甩在了身后。就在同一年,时任副主席的登上济南舰,随同航行了6个小时,在视察登州、长山水道途中写下题词——“建立一支强大的具有现代战斗能力的海军”。

  1983年,潘镜芙接到任务——中国将自主研制第二代导弹驱逐舰,由他担任总设计师。从事了几十年舰船设计任务的潘镜芙深知,这个任务并不轻松。新型导弹驱逐舰是集合了多项高精尖技术的系统工程,连美国这样的超级大国研制出著名的“阿利·伯克”级导弹驱逐舰也花了数十年时间。“它是一个很复杂、很庞大的一个系统,因为在整个舰上,有十多个分系统,有几万台设备。”时任中国船舶总公司高级工程师的周玉兰说。时任第二代导弹驱逐舰行政总指挥的王荣生对此表示认同。他说:“建造这样的新型军舰涉及到国家工业的方方面面,陆地上有的东西舰上都有。”

  20世纪80年代,中国的国力较为薄弱,在新型导弹驱逐舰的诸多领域还是一片空白。对于研制第二代导弹驱逐舰,决策机构给出了“10年计划”,即1985年至1989年完成设计;1989年至1994年完成建造。10年,对于历史长河只不过是沧海一粟,但对于一个跨时代的工程而言,却充满挑战与艰险。

  时任海军司令员的较早地预见了研制第二代导弹驱逐舰可能需要相当长的周期,因此,他在1983年上报第二代导弹驱逐舰研制要求时,就要求海军保持对第一代驱逐舰的改进,同时充分利用第二代舰研制的各种阶段性技术成果。这一改进和改装,使第一代驱逐舰技术水平和作战能力有较大提高,达到了齐装配套,保证了部队战备执勤和训练演习。

  解决了“承前”的问题,“启后”才刚刚开始。在当时的第二代导弹驱逐舰方案论证会上,关于“舰船的动力系统是从国外引进还是自主研发”这一争议较大。对于这一段历史,在其回忆录里有这样的记述:“当时有人建议,不要再造蒸汽动力的驱逐舰了,应该全部燃气轮机化。我不同意这种意见。为此,专门到大连造船厂研讨这个问题。最后,还是决定应该保持大功率蒸汽动力生产线。这样,驱逐舰的建造,由于有了两条腿的动力安排,没有受到影响……我赞同动力系统和个别武器、电子系统从国外引进先进技术。这不仅仅是为造一条导弹驱逐舰,而是为我国海军武器装备开辟新的路子。”这种意见遭到了公开反对,有人讥讽这种思路是“八国联军”,甚至责难其“崇洋卖国”“有损国威”!

  “花钱买时间。”这是开放型思维理念最直白形象的阐释。他说:“不要一提到花钱,就动摇我们的决心。动摇来动摇去,什么事都干不成……我们的总体设计水平还很低,花点学费引进国外先进技术,比关起门来一步一步摸索快得多。”潘镜芙非常赞同的理念。他回忆时说:“就动力系统方面而言,我们当时都没有燃气轮机、高速柴油机,所以我们非买不可。当时就是要趁着改革开放的大好形势,有针对性地引进先进技术,提高我们的技术起点,只有这样做,第二步我们才可以国产化。”

  经过反复讨论,有关部门明确了新型导弹驱逐舰的研发思想,即“自主研发、部分引进”,动力系统、通信系统等国内技术力量薄弱的几个部分从国外引进,其他系统由国内自主研发。经过1年的设计论证之后,1984年4月1日,第二代导弹驱逐舰工程正式启动,各个系统的研制工作全面展开。

  在这10年间,北京月坛街道的四层小楼里总是人来人往,弥漫着战斗指挥部的紧张气氛。

  军舰的研制是一个十分复杂的系统工程。第二代导弹驱逐舰的舱容只有7万吨散货船的25%,但装舰的设备却相当于7万吨散货船的5倍。这是因为军舰的结构非常紧凑,舱室里布满了各种机械设备、武器装备、管系,并且设计过程规定误差不得超过毫米级,对于设计者而言,每一笔绘制都是“寸金寸地”,因此,设计所要求所有设计人员“精心设计、一次成功”。

  在那个年代,所有宏伟的规划都是从早上的削铅笔开始的。铅笔、圆规、丁字尺、曲线板、压条、计算器……就是这些在今天看起来很原始的工具,一点点地勾勒第二代驱逐舰的身形。“你想搞一个配电板,全船七八十个配电板,那你就要画七八十个。每一个配电板里面比如有十根保险丝,你就要画十根保险丝。”时任船舶某研究所设计师的项秀英回忆说,“那时候我们还没空调,夏天我们都戴袖套趴桌子上画,汗要浸到图纸上去,但还是要画。冬天、夏天,不管怎么样都得画。”

  这完全是一种责任心,没有人逼迫你。“军工产品尤其是像这样一种消耗国家这么多财富、这么多人劳动的(项目),假设做得不好,那责任太重大了,不是自己一点错了就算了,是对不起国家、对不起人民。”时任第二代导弹驱逐舰副总设计师的华绍曾说。

  根据初步估算,第二代导弹驱逐舰的研制工作涉及11个相关部委以及分散在全国各地的几十家院所和几百个厂家。周玉兰说:“在整个工程过程中,有大量的技术、质量和进度的问题需要及时协调和解决。”急迫的时间,错综复杂的各个环节,在质量和进度的天平两端,所有人都如履薄冰。

  施宗伟是时任第二代导弹驱逐舰分系统副总设计师。二十多年前正在青岛从事另一个项目的他忽然接到命令,要他立即回所里筹建一个新的设计部门,叫作战系统设计室。“我们国内本来没有作战系统这样一个概念的,以前我们国内都是单机单控,没有全舰统一指挥作战的组织。” 施宗伟说。

  与第一代舰相比,第二代导弹驱逐舰最大的进步是第一次提出了作战系统的概念。根据设计要求,在第二代导弹驱逐舰上,雷达、导弹、火炮、鱼雷和辅助设备必须构成一个有机的整体。“系统性能最好才是真的好。以前都用机械式的指挥仪,现在就需要自己编程,设计目标的运动参数和打击参数,都需要依靠计算机来计算。” 施宗伟分析说。

  然而,就是在那个计算机还不发达的年代,第二代导弹驱逐舰就进行了大量的软件编程,实现了部分信息化的目标。

  待各个武器系统的编程完成后,所有信息该汇总到哪里去呢?新型导弹驱逐舰的指挥中心也需要一个全新的理念。三人台改写了传统作战模式,通过电脑汇总分析复杂的作战数据,并把舰上的各种武器装备连为一体,是导弹驱逐舰信息化系统的核心装置。科研人员经过反复琢磨、试验,终于制成了三人台。虽然当时研制的三人台还只能达到集中指挥、分散控制的水平,但这是中国海军装备从机械化迈向信息化、自动化的起点。正是从第二代导弹驱逐舰开始,中国新型导弹驱逐舰的信息化水平实现了大幅度的跃升。

  为了能先期对作战系统的性能作出评价,解决好软件、硬件对接中出现的技术问题,潘镜芙提出加入一个新的试验环节——陆上联调试验。和第一代舰相比,第二代导弹驱逐舰的上舰设备更为复杂,还有很多是新研制的,一旦上舰后出现问题,难以预料。因此,他亲自参加了陆试场的筹建和定点工作。由于陆上联调试验在中国是首次进行,连专门场地都没有,一开始,科研人员只能在海边搭建临时板房充作试验室,试验设备也是东拼西凑、自己组装。在所有科研人员的共同努力下,第一个现代化的陆上联调试验场现已建成。依靠各种土办法,陆上联调试验遇到的大部分问题都得到了解决。1990年秋天,持续两百多天的大规模陆上联调试验结束,设备达到了上舰标准。

  当大大小小的问题都逐一克服时,总体设计也进入倒计时阶段。虽然极其忙碌,但由于图纸出炉的严格规定,设计人员再忙、船厂再催也不能乱。项秀英说:“当时的条件,设计程序非常复杂。先要手工画,画好了校对,校对回来要修改,修改好后送审核,审核回来再修改,修改好了又送审定……一步一步地,一点都不能少。” 1989年9月,设计工作基本完成,上吨重的设计图纸陆续运到了船厂。在这5年时间里,总体设计人员手绘出的图纸总重量超过了一吨。

  成立于1865年的江南造船厂,建造了新中国的第一艘潜艇和第一艘护卫舰。第二代导弹驱逐舰的建造任务也落到了这家百年老厂的肩上。

  1983年,江南厂特意调来陈开国担任第二代导弹驱逐舰的总建造师。他27岁就参加了第一代导弹驱逐舰的建造工作。“从整体的布置上,两型舰没有很大的区别,但内涵区别很大。”陈开国说,它的动力装置、武器系统、总体性能得到了较大改变。

  给江南厂规定的建造时间总共不到5年,截至下水节点前的时间只有短短2年。1989年9月8日,江南厂正式开工建造第二代导弹驱逐舰。为了确保钢板的质量以及没有遗漏和疏忽,江南厂对每块钢板进行复检,并对每块钢板进行详细编号。作为总建造师的主要助手,张国新除了睡觉每天都泡在船台上,检查每一个环节、每一项工艺。“每个人轮到那个位置上,都会把它当成天大的事。”张国新笑着说。

  一流的舰艇要有一流的船体,一流的船体要有一流的钢材。由于该型舰用的是当时刚刚“出世”的特种钢,使江南造船厂面临着一个又一个严峻的考验。

  据《中国船舶报》(2002年版)报道,由于专用钢的碳当量高,焊接后淬硬倾向大,容易产生裂缝,所以必须对专用钢在低温和常温条件下进行刚性对接焊接试验。1989年盛夏,专用钢中板焊接抗裂性能试验在冷库试验室拉开了序幕。参加冷库试验的人至今都不会忘却那强烈的冷热反差作用对人体的肆虐:大热天走进零度以下的冷库里,张开的毛孔就在一瞬间收拢起来,身上即使穿着厚厚的棉大衣也难以抵挡这突如其来的寒冷;待到作完试验走出冷库,浑身的血液似释放的洪水汹涌澎湃,要过好一会儿,人才会缓过来。为了测得精确的数据,研制组的人员除了在冷库进行试验外,又从上海到洛阳,再到哈尔滨,跑了大半个中国,作了几百次实验,为造舰获取了最为宝贵的第一手资料。

  考验并没有停止。素有“江南焊王”之称的刘维新,此前从来没有什么钢材的焊接问题能难倒他。但第二代导弹驱逐舰使用的新型钢种,在试焊时总有开裂现象,却让他十分着急。“这种新型钢材强度高,意味着钢里面加的元素越多,那它的可焊性就越差,越容易裂缝。”刘维新分析道。

  刘维新尝试了各种办法都不成功。一个偶然的机会,刘维新发现如果改变以往习惯的焊接方法,裂缝的问题就能有所改善。关键不在焊条、焊丝,而在一个看似不起眼的配件上。刘维新调整了衬垫的位置,终于解决了这个问题。江南厂又开足了马力。

  由于军舰结构十分复杂,空间又很狭小,船体建造和设备安装是错落展开的,船体还没最后成型,就必须先安装动力设备。第二代导弹驱逐舰采用的是先进的柴燃联合动力装置,这在我国是第一次应用。

  在动力设备安装中,有一项核心技术叫轴系对中,它决定了轴系能否安全可靠的运转。从齿轮箱到螺旋桨的轴系全长数十米,分成数段连接起来安装,要求每根轴轴心都落在一个光点上,误差不超过0.1毫米。这样的安装难度和精度在江南造船厂是没有的。

  “柴油机在运行过程中是非常快速的,如果轴系安装得稍微不好的话,那这个轴承轴瓦就烧掉了。”张国新说。此外,该舰舰体是薄板结构,日照、建造重量、焊接和热加工都会引起船体变形,影响轴系安装精度。为了控制日照引起的船体变形,只能在半夜进行对中照光。由于轴系倾斜于舰底,在尾部照光的人必须趴在平台上,或者站在船台的滑道上。夜晚,潮水淹没了站着测绘的人的双膝,黄浦江边特大号的蚊子肆无忌惮地穿梭于测绘的人之间。有时,盛夏特有的会突然毫不吝啬地给测绘的人一个透心凉……“当时我们年纪轻,连续18个晚上都四五点钟起来看数据,观察轴系的变化,每一次检查下来数据都在范围里面。”张国新回忆说。

  随着军舰的逐步成型,建造工作反而更加艰难。狭窄的舱室、品类繁多的设备和管线把操作空间挤到了最小,给施工造成了很大的困难。焊工们像蛇一样爬进舱室,然后蹲着作业。如果在狭小的地方焊仰焊,火星就直接掉落在头上,很多江南焊工师傅们的脖子后、身上都是疤痕。“夏天的时候,我们有个电焊工在里面做半小时,他的鞋子里能够倒出水来。”张国新说。

  1991年1月~2月,美国对伊拉克发动了第一次海湾战争。这次局部战争让全世界看到了现代化、高科技战争的全新样式,特别是新型海军在现代化战争中所发挥的关键性作用。也就在这一年夏天,中国第二代导弹驱逐舰首舰船台建造完成并成功下水。下水之后,该舰又进行了长达3年的试验、调试和改进,最终达到了之初设计所要求的全部技战术指标。1994年5月8日,首舰112舰正式交付,亲临现场。“这么说的,这条舰用了这么短的时间,现在取得了这样好的成果不容易,外国也很少有。”潘镜芙说。

  112舰被命名为哈尔滨舰,被部队官兵誉为“中华第一舰”。两年后,另一艘第二代导弹驱逐舰113舰正式服役,这就是著名的青岛舰。和哈尔滨舰相比,青岛舰的国产化程度已有大幅提升。

  2002年,以青岛舰为旗舰的海军编队第一次展开环球航行,10国10港,历时4个多月,总航程约3万海里,跨越3大洋、东西半球,中国海军终于实现了苦苦追求几十年的,从蔚蓝走向深蓝的梦想。

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