錢令希院士:解決核潛艇下潛極限深度安全性的無(wú)名英雄科學(xué)家
錢令希院士和我國(guó)第一代核潛艇
錢凌白
編者按:2016年6月18日,作者錢凌白撰寫了《【紀(jì)念錢老誕辰一百周年】錢令希院士和我國(guó)第一代核潛艇》紀(jì)念錢臨照、錢令希兄弟兩院士,登載在大連理工大學(xué)網(wǎng)站的首頁(yè)。2023年4月28日,錢凌白研究員病逝。為了賡續(xù)紅色血脈,弘揚(yáng)核潛艇精神,這里轉(zhuǎn)載錢凌白的文章,增添了照片上的信息。
錢令希院士
2016年5月7日,我有幸在無(wú)錫市新吳區(qū)參加了“百年柏仲雙星閃耀,紀(jì)念錢臨照院士誕辰110周年、錢令希院士誕辰100周年的活動(dòng)。兩位院士都是我心中十分敬仰的人。錢臨照院士是我國(guó)金屬晶體范性形變和晶體缺陷研究、電子顯微學(xué)及中國(guó)科學(xué)技術(shù)史學(xué)的開拓者和奠基人之一,是我國(guó)物理學(xué)界的巨匠。
錢令希院士是我國(guó)計(jì)算力學(xué)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的開拓者,在我國(guó)創(chuàng)建了“計(jì)算力學(xué)"學(xué)科,倡導(dǎo)研究最優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法,為我國(guó)各項(xiàng)重大工程設(shè)計(jì)做出了巨大貢獻(xiàn),同時(shí)他還是國(guó)際計(jì)算力學(xué)協(xié)會(huì)的發(fā)起人之一,國(guó)際計(jì)算力學(xué)學(xué)會(huì)常務(wù)理事,兼任國(guó)際計(jì)算力學(xué)權(quán)威雜志的編委,在國(guó)際計(jì)算力學(xué)界享有崇高的聲譽(yù)。
非常榮幸,我家和兩位兄弟院士家是非常親密的宗親,我們同是錢氏吳越始祖武肅王錢镠第十八世兄弟錢種德、錢順德的直系后裔。我父親錢俊瑞就讀的鴻聲小學(xué),是兩位兄弟院士的父親錢伯圭所創(chuàng)建。錢伯圭也是我父親的啟蒙老師,他的愛國(guó)民主思想,對(duì)我父親有深遠(yuǎn)影響。
1955年我父親錢俊瑞和錢臨照、錢令希同時(shí)被選為以郭沫若為院長(zhǎng)的中國(guó)科學(xué)院的首批學(xué)部委員(院士),我們?nèi)?,既是同鄉(xiāng)院士,又是親密的朋友。1982年,我去大連小平島參加我國(guó)第一代彈道導(dǎo)彈核潛艇首次水下發(fā)射試驗(yàn)時(shí),我父親特別囑咐我要到大連工學(xué)院去看望錢令希院士,并轉(zhuǎn)達(dá)我父親對(duì)他和夫人的問(wèn)候。
1988年,錢凌白參加092導(dǎo)彈核潛艇水下發(fā)射巨浪-1導(dǎo)彈成功后返回基地時(shí),受到國(guó)防科委和試驗(yàn)基地領(lǐng)導(dǎo)歡迎的留影。
我在錢令希家,受到非常熱情的接待,院士在百忙之中抽空陪我們聊天,詢問(wèn)我家的情況及我的工作和生活情況,招待我吃午飯。他給我的印象是一位非常隨和、平易近人的長(zhǎng)者,沒(méi)有一點(diǎn)院士的架子。但我深知,就是在這位平易近人的錢令希院士的帶領(lǐng)下,他的學(xué)生鐘萬(wàn)勰院士等人組成的大連工學(xué)院的計(jì)算力學(xué)團(tuán)隊(duì)為我國(guó)第一代核潛艇特別是彈道導(dǎo)彈核潛艇的研制做出了重大貢獻(xiàn)。
彈道導(dǎo)彈核潛艇,是我國(guó)的戰(zhàn)略武器,是第二次核反擊的厲器,它可隱蔽在水下,游弋在廣闊的海洋深處,能在國(guó)家遭受核攻擊的情況下,保存自己,并接受命令,在水下發(fā)射彈道導(dǎo)彈,對(duì)敵國(guó)實(shí)行核反擊,是遏制敵人發(fā)動(dòng)核戰(zhàn)爭(zhēng)的重要手段,是大國(guó)的戰(zhàn)略重器。早在1958年6月聶榮臻元帥就召開了會(huì)議,探討我國(guó)研制核動(dòng)力導(dǎo)彈潛艇的可能性,并隨后向中央打了研制核動(dòng)力導(dǎo)彈潛艇的報(bào)告。1958年7月,毛主席簽署命令,授權(quán)組成以羅舜初為首的四人領(lǐng)導(dǎo)小組來(lái)落實(shí)這項(xiàng)工程。工程代號(hào)為0七工程(后改為0九工程)。
但是核潛艇,特別是彈道導(dǎo)彈核潛艇的研制,牽涉到艦用核動(dòng)力裝置,潛用導(dǎo)彈和水下武器系統(tǒng),現(xiàn)代化的通訊,探測(cè)設(shè)備和復(fù)雜的機(jī)械裝置,大量的高性能新材料等,其研制的技術(shù)難度和復(fù)雜性可想而知。那時(shí)核潛艇只有美、蘇是獨(dú)自研制的,英、法兩國(guó)是借助美國(guó)的技術(shù)發(fā)展起來(lái)的,世界上的其他國(guó)家都還沒(méi)有能力建造核潛艇。當(dāng)時(shí)我國(guó)政府也曾請(qǐng)?zhí)K聯(lián)在技術(shù)上進(jìn)行幫助,但是蘇聯(lián)拒絕了。
1959年10月赫魯曉夫第三次訪中國(guó)時(shí),我國(guó)又一次要求蘇聯(lián)對(duì)我國(guó)研制核潛艇給予技術(shù)幫助,但赫魯曉夫說(shuō):“我認(rèn)為你們沒(méi)有能力研制核潛艇所需的種種復(fù)雜技術(shù)。你們不需要花許多錢去開發(fā)這個(gè)項(xiàng)目。蘇聯(lián)有了核潛艇,等于你們也有了,我們可以建立一支聯(lián)合的潛艇部隊(duì)。”他想以此來(lái)控制中國(guó)的海軍。
對(duì)此,毛主席氣憤地說(shuō):“核潛艇,一萬(wàn)年也要搞出來(lái)!”。這樣,我國(guó)唯一的道路是自力更生來(lái)研制自己的核潛艇。我是1954年被國(guó)家派往原蘇聯(lián)列寧格勒造船學(xué)院(現(xiàn)俄羅斯圣彼得堡海洋工程技術(shù)大學(xué))造船系學(xué)習(xí)潛艇設(shè)計(jì)與制造。1960年2月以優(yōu)秀生的成績(jī)畢業(yè),回國(guó)后被分配到海軍科研部造船技術(shù)研究室,從此一直從事我國(guó)核潛艇的研制工作。當(dāng)時(shí)由于在三年困難時(shí)期,我國(guó)經(jīng)濟(jì)極端困難,中央對(duì)戰(zhàn)略武器的研制提出了“縮短戰(zhàn)線,任務(wù)排隊(duì),確保重點(diǎn)”的方針。1963年初中央專委正式確定0九工程暫時(shí)下馬,保留少而精的骨干,繼續(xù)研究一些關(guān)鍵項(xiàng)目,為以后0九重新上馬做準(zhǔn)備。我是被留下來(lái)的少數(shù)人之一。
1964年10月16日,我國(guó)成功地爆炸了第一顆原子彈,這給我國(guó)的國(guó)防科研事業(yè)帶來(lái)了強(qiáng)勁的春風(fēng)。1965年春節(jié),海軍科研部部長(zhǎng)、七院副院長(zhǎng)于笑虹將軍請(qǐng)黃旭華(后來(lái)的第二任核潛艇總設(shè)計(jì)師,中國(guó)工程院院士)和我兩人到他家商討向中央打報(bào)告,申請(qǐng)核潛艇重新上馬事。1965年二月底,一份關(guān)于研制核潛艇的請(qǐng)示報(bào)告送到了六機(jī)部方強(qiáng)部長(zhǎng)和劉華清副部長(zhǎng)的手中。緊接著,3月13日第二、六機(jī)部黨組聯(lián)合向周總理為主任的中央專委提交了關(guān)于研制核潛艇及分工的報(bào)告。
周恩來(lái)總理兩次召開中央專委會(huì)議討論此事,并于8月15日召開的中央專委第十三次會(huì)議批準(zhǔn)了二、六機(jī)部的報(bào)告,形成決議分別向有關(guān)部門發(fā)出通知。這就宣告了0九工程重新上馬,緊接著我們就進(jìn)行我國(guó)第一艘核潛艇091的方案論證工作,我負(fù)責(zé)核潛艇總體和總體性能方面的工作。正如前面所述,在核潛艇的研制過(guò)程中,會(huì)遇到一系列的技術(shù)困難。由于此前我國(guó)只是按照蘇聯(lián)的設(shè)計(jì)資料和提供的設(shè)備,仿制了幾型蘇聯(lián)轉(zhuǎn)讓的常規(guī)潛艇,沒(méi)有自己設(shè)計(jì)過(guò)潛艇,更別說(shuō)核潛艇了。當(dāng)時(shí)缺乏潛艇設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,一切都要靠自己摸索解決。
潛艇耐壓殼體的設(shè)計(jì),特別是潛艇耐壓殼體錐柱結(jié)合殼的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)計(jì)算也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,也就是說(shuō)無(wú)法判斷所設(shè)計(jì)的耐壓殼體在潛艇下潛到極限深度時(shí)是否能保證艇的安全,如果錐柱結(jié)合殼體失去穩(wěn)定性,將會(huì)造成艇毀人亡的重大事故。這問(wèn)題對(duì)彈道導(dǎo)彈核潛艇更為重要,因?qū)椗摰哪蛪簹ぶ睆揭绕渌撌掖蠛芏?,其過(guò)渡段的錐柱結(jié)合殼體的角度更大,對(duì)穩(wěn)定性的影響更大。這是涉及潛艇下潛安全的大問(wèn)題。
1988年,參加發(fā)射巨浪-1導(dǎo)彈試驗(yàn)的海軍、中國(guó)船舶總公司各單位領(lǐng)導(dǎo)合影,左起:七院潛艇處唐法金處長(zhǎng)、七院副院長(zhǎng)趙孟任中船總實(shí)驗(yàn)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)、大連造船廠廠長(zhǎng)王有為、719所副總工李福祥、海裝鄭明部長(zhǎng)、第二任總設(shè)計(jì)師黃旭華、錢凌白、XXX、XXX、707所所長(zhǎng)張宗洵、713所所長(zhǎng)董金榮。
這時(shí)錢令希院士帶領(lǐng)的大連工學(xué)院計(jì)算力學(xué)團(tuán)隊(duì)勇敢的接受了解決這一難題的任務(wù)(聽說(shuō)是周總理安排的。編者注,詳見參考文獻(xiàn)[1])。這是在文化大革命的時(shí)期,錢令希院士親自從大連來(lái)到錦西葫蘆島望海寺七一九研究所,從錦西到望海寺有30多里路程,錢令希院士穿著一件棉大衣,搭乘一輛大卡車來(lái)到我所,他一點(diǎn)架子也沒(méi)有,平易近人,向潛艇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員詳細(xì)了解設(shè)計(jì)情況和遇到的困難,探討了耐壓殼體直徑變化可能的范圍。
我所的一位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員還向錢令希請(qǐng)教了潛艇主機(jī)基座設(shè)計(jì)中遇到的共振問(wèn)題。他在計(jì)算主機(jī)基座的自振頻率時(shí)恰好和主機(jī)的某一轉(zhuǎn)速相同,害怕將來(lái)主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生共振,影響主機(jī)的安全并產(chǎn)生過(guò)大的噪音。錢令希院士經(jīng)分析后,認(rèn)為問(wèn)題不大,因?yàn)檫@一轉(zhuǎn)速不是主機(jī)的主要轉(zhuǎn)速,是過(guò)渡性的,因此不會(huì)影響主機(jī)的安全。后來(lái)經(jīng)過(guò)在實(shí)艇上的測(cè)試,證明錢令希院士的判斷完全正確。
為解決關(guān)系到核潛艇安全的這一重大問(wèn)題,錢令希院士和鐘萬(wàn)勰院士等大連工學(xué)院(現(xiàn) 大連理工大學(xué))力學(xué)團(tuán)隊(duì)的同志們一起討論解決方案。錢令希院士決定成立攻關(guān)小組,任命鐘萬(wàn)勰為理論和計(jì)算組組長(zhǎng),并指示要用變分法探討,而實(shí)驗(yàn)組由王希智負(fù)責(zé)。
鐘萬(wàn)勰首先在理論與計(jì)算方面實(shí)現(xiàn)了突破,找到了錐柱殼結(jié)合體失穩(wěn)的不利形式,實(shí)驗(yàn)組也驗(yàn)證了該理論的結(jié)果,奠定了此項(xiàng)研究的基礎(chǔ)。但是,當(dāng)時(shí)因受文化大革命的影響,暫時(shí)中斷了研究。后來(lái)在錢令希的努力下,帶領(lǐng)鄧可順、陳浩然等同志繼續(xù)完成了此項(xiàng)工作,并編制了我國(guó)自主的潛艇耐壓殼體錐柱結(jié)合殼體在靜水壓力下的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)規(guī)范。
2016年5月7日于大連理工大學(xué), 鐘萬(wàn)勰、錢凌白、錢唐(錢令希的女兒)在《百年伯仲雙星閃耀》紀(jì)念錢臨照和錢令希的紀(jì)念活動(dòng)上的留影。
正是由于錢令希院士、鐘萬(wàn)勰院士等所做的開創(chuàng)性和突破性的研究,保證了我國(guó)設(shè)計(jì)的第一代核潛艇的耐壓殼體錐柱結(jié)合體的穩(wěn)定性,確保了潛艇下潛到極限深度時(shí)的安全性。后來(lái)在我們進(jìn)行的核潛艇深潛試驗(yàn)(下潛到潛艇設(shè)計(jì)的極限深度)完全證明了這一結(jié)論是正確的,潛艇是安全可靠的。錢令希院士帶領(lǐng)的大連工學(xué)院的力學(xué)團(tuán)隊(duì),為我國(guó)第一代核潛艇的研制做出了重大貢獻(xiàn)。
注:錢凌白是錢俊瑞長(zhǎng)子。錢俊瑞(1908-1985)是著名的經(jīng)濟(jì)學(xué)家,中國(guó)世界經(jīng)濟(jì)學(xué)科的勇敢開拓者、中科院第一批學(xué)部委員(院士)。
參考文獻(xiàn):
[1]王細(xì)榮.錢令希院士與中國(guó)第一代核潛艇.自然辯證法通訊2019.11 Vol.41(11).
(作者簡(jiǎn)介:錢凌白 1932年12月-2023年4月28日,研究員,原七一九研究所(核潛艇總體研究設(shè)計(jì)所)總體研究室主任,曾獲得國(guó)務(wù)院頒發(fā)的政府特殊津貼、國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎(jiǎng)、船舶總公司的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎(jiǎng)、并榮獲船舶總公司二等功。)

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