潛地導(dǎo)彈水下發(fā)射裝置研制的回顧

董金榮 魏乃文 肖成奎 倪火才

編者注：為了大力深入地弘揚核潛艇精神，按照中國核潛艇精神研究工作委員會副主任陳晉南的建議，倪火才刪除了沒有采用系統(tǒng)的描述，增加了采用系統(tǒng)的描述，增加了照片。

水下發(fā)射裝置是導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的重要配套設(shè)備之一，用來貯存、運載和水下發(fā)射導(dǎo)彈。從 1965 年下達該產(chǎn)品的研究設(shè)計任務(wù)以來，先后完成了產(chǎn)品方案論證和原理研究、關(guān)鍵技術(shù)課題研究、全尺寸模型彈和遙測彈陸上發(fā)射試驗、試驗潛艇和核潛艇發(fā)射裝置研制及模型彈、遙測彈水下發(fā)射試驗等階段。先后在陸上和水下成功地發(fā)射了數(shù)十枚模型彈和遙測彈。在三次導(dǎo)彈水下發(fā)射試驗中，均按發(fā)射內(nèi)彈道的要求，適時準確地進行了發(fā)射。產(chǎn)品達到了設(shè)計的技術(shù)要求，圓滿地完成了研制任務(wù)。

一、艱苦創(chuàng)業(yè)

1965年713所接受產(chǎn)品研制任務(wù)時，困難很大。首先，導(dǎo)彈水下發(fā)射技術(shù)當時在國內(nèi)是空白，在國外也是一門新興的保密技術(shù)，能獲得的有價值的情報資料也是只鱗片爪;其次，由于研究所組建不久，沒有任何可供使用的研究設(shè)施;還有， 在專業(yè)隊伍上，除了只有少數(shù)技術(shù)人員曾參加過潛艇水面發(fā)射裝置的仿制，大部分是畢業(yè)不久且又不是學(xué)本專業(yè)的新同志。在這種困難的條件下，全體同志艱苦創(chuàng)業(yè)，探索前進，展開了研究工作。

接受任務(wù)后的第一件事，就是組織力量，進行調(diào)查研究，搜集資料和方案論證。1965 年底，我們完成了總體和關(guān)鍵技術(shù)課題的初步技術(shù)論證，提出了從原理研究著手，以發(fā)射動力為重點，以實驗研究為手段的起步研究途徑。自己動手，因陋就簡，艱苦創(chuàng)業(yè)，創(chuàng)造起步研究的實驗條件，把一間已廢棄的舊花房稍加修理作為實驗室，以一只汽油桶改裝成模擬水箱，用現(xiàn)在的噴漆空氣壓縮機作發(fā)射動力，發(fā)射筒用螺栓固定在汽油桶底部，并用橡膠軟管與空氣壓縮機相連接，這樣便構(gòu)成了一個極其簡單的模擬水下發(fā)射系統(tǒng)。就在這種簡陋的條件下，進行了小比例原理性模擬水下發(fā)射試驗。當模擬彈像小老鼠似的從水中跳出，飛向空中時，艱苦創(chuàng)業(yè)者們無不欣喜若狂。通過試驗，我們獲得了水下發(fā)射技術(shù)的感性認識，邁出了實驗研究的第一步。從開始試驗準備到試驗結(jié)束，僅用了4個月時間，花了幾百元錢，取得了較好的效果。它是自力更生、艱苦奮斗進行產(chǎn)品研制的一個良好開端。

為了使發(fā)射裝置原理試驗研究向深度和廣度發(fā)展，下一個模擬試驗裝置的方 案是至關(guān)重要的。擺在面前的道路有兩條：一條是沿著美國人的老路，先搞壓縮 空氣作為發(fā)射動力的方案，跟在他們后面爬行;另一條是瞄準美國 1964年裝備部隊的MK21型發(fā)射系統(tǒng)，采用燃氣—蒸汽為發(fā)射動力的方案，跨越以壓縮空氣為發(fā)射動力的階段，走獨立自主的道路。經(jīng)過分析研究和科學(xué)論證，最后決定采用燃氣—蒸汽作為發(fā)射動力，用泡沫塑料作為減震墊等先進技術(shù)，表現(xiàn)了大膽趕超世界先進水平的決心和勇氣。

目標一經(jīng)明確，任務(wù)一經(jīng)確定，各方面的研制工作立即全面展開。第二個中 比例原理性水下模擬發(fā)射裝置很快設(shè)計并生產(chǎn)出來了。對于試驗設(shè)施，原計劃要 建造一個較大的水池，試制一套模擬彈回收裝置。經(jīng)過分析研究，提出了用一個 適當直徑的水筒代替龐大而昂貴的水池;用1米多厚的沙子、鋸末和麥秸鋪在模 擬彈落點區(qū)的場地上代替復(fù)雜的回收裝置。

左圖：1:25汽油桶模擬試驗。中圖：在實驗室科技人員裝配冷卻器的留影。右圖：董金榮、科技委局長袁林祥、科技部七局魏蘭、七院副院長趙孟合影。

結(jié)果節(jié)約了投資，加速了研制進程。該水下模擬發(fā)射裝置采用單筒結(jié)構(gòu)，筒口采用非自裂式的塑料薄膜隔水，模擬彈與發(fā)射筒之間的氣密采用適配器，發(fā)射動力采用某型號火藥作為主裝藥，以水作為冷卻劑。1967年5月25 日在符合要求水深的條件下首次進行該比例模擬彈發(fā)射試驗，獲得成功。到1967年 10 月，共完成了 21 發(fā)彈水下發(fā)射試驗，達到了預(yù)期的效果。從開始準備到試驗告一段落，僅用了兩年時間。通過原理性試驗，堅定了采用燃氣—蒸汽發(fā)射動力方案的信心，摸索了發(fā)射內(nèi)彈道規(guī)律，驗證了彈筒間采用適配器及筒口采用水密薄膜等技術(shù)方案的可行性，從而奠定了發(fā)射裝置總體方案的基礎(chǔ)，對產(chǎn)品研制起了重要作用。

二、刻苦攻關(guān)

水下發(fā)射技術(shù)涉及的學(xué)科較多，單項技術(shù)研究艱巨復(fù)雜。在方案論證和原理研究的基礎(chǔ)上，我們確定了總體負荷、發(fā)射筒蓋及其傳動裝置、筒口水密裝置、適配器、泡沫塑料減震墊、液壓減震器、燃氣發(fā)生器、冷卻器、發(fā)射內(nèi)彈道測試 技術(shù)等 18 個研究課題。各研究課題采取的技術(shù)途徑不盡相同，有的用縮比試驗過渡，有的一開始就采用全尺寸試驗，有的靠單項試驗來解決，有的則通過全尺寸發(fā)射試驗來探索?？傮w性能試驗研究與單項試驗研究交叉配合進行，單項課題研究貫穿于產(chǎn)品研制的全過程，研究工作不斷地向深度和廣度發(fā)展。

發(fā)射動力系統(tǒng)是實施水下發(fā)射的動力裝置，被喻為潛地導(dǎo)彈水下發(fā)射裝置的 心臟。在產(chǎn)品方案論證中，曾提出過多種發(fā)射動力方案設(shè)想，并認為具備研究條 件的是“壓縮空氣”和“燃氣—蒸汽”兩種方案。其后經(jīng)過調(diào)研、方案分析比較 和原理性實驗，決定放棄前者，采用了先進的燃氣—蒸汽發(fā)射動力系統(tǒng)方案，這 對產(chǎn)品趕超世界先進技術(shù)水平有著重大的意義。但它的研制難度較大，需解決燃 氣發(fā)生器、冷卻器和發(fā)射內(nèi)彈道等技術(shù)關(guān)鍵。在該系統(tǒng)的研究中，首先遇到的是 燃氣發(fā)生器的主裝藥問題，當時曾提出采用雙基藥和復(fù)合藥兩種方案，后經(jīng)調(diào)研 認為，現(xiàn)有的雙基藥燃速較低，能量小，不能滿足要求，高能量、高燃速的雙基 藥還有待研制;而高燃速復(fù)合藥已有一定研制成果，因此燃氣—蒸汽發(fā)射動力系 統(tǒng)研究是從復(fù)合藥發(fā)射動力系統(tǒng)開始的，但最后研究成功的卻是雙基藥發(fā)射動力系統(tǒng)。

1.復(fù)合藥發(fā)射動力系統(tǒng)研究(略)

2.雙基藥發(fā)射動力系統(tǒng)研究

雙基藥與復(fù)合藥相比，具有強度高、不易產(chǎn)生裂紋、生產(chǎn)工藝性好、便于運 輸、貯存和安裝使用、生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點，因此產(chǎn)品方案論證時，曾首先選擇 了用雙基藥做燃氣發(fā)生器主裝藥的方案，并用仿蘇的藥柱進行原理性試驗，取得 了預(yù)期的結(jié)果。但當時國內(nèi)已有的雙基藥燃速較低且能量小，不能滿足設(shè)計要求， 需研制新的高燃速、高能量的雙基藥。由五機部某廠經(jīng)過4年的不懈努力，進行了數(shù)百次配方選擇，18個批次的工藝生產(chǎn)實踐，逐步解決了吸收、壓延、壓伸成型、藥柱探傷和包覆工藝等生產(chǎn)工藝技術(shù)關(guān)鍵，研制成功了我國第一個高燃速、高能量的雙基藥。

1967年開始雙基藥燃氣發(fā)生器方案設(shè)計，根據(jù)發(fā)射內(nèi)彈道的要求，先后進行了數(shù)十種裝藥的藥型設(shè)計，經(jīng)過分析比較后，選用了組合裝藥方案，并先后生產(chǎn)過兩種不同尺寸的藥柱。因大直徑藥柱壓伸工藝不穩(wěn)定，方案被放棄。在裝藥設(shè)計的同時，還設(shè)計了點火裝置、金屬結(jié)構(gòu)件和熱防護件等。

1975年8 月27日，由雙基藥燃氣發(fā)生器、長殼體導(dǎo)流管分流管結(jié)構(gòu)的冷卻器和動力彎管組成的雙基藥發(fā)射動力系統(tǒng)，在海訓(xùn)基地首次進行了陸上模型彈發(fā)射試驗，獲得成功。但存在某些間題，需作改進。隨后在經(jīng)過 15 發(fā)模型彈陸上發(fā)射試驗考核后，又在經(jīng)過改裝的試驗潛艇發(fā)射裝置上進行了水下發(fā)射6發(fā)模型彈試驗，均獲得成功。

試驗結(jié)束后，國防科委和海軍召開的試驗技術(shù)總結(jié)會議認為，試驗潛艇改裝的導(dǎo)彈發(fā)射裝置及其附屬系統(tǒng)工作協(xié)調(diào)，性能基本滿足導(dǎo)彈水下發(fā)射的要求;雙基藥發(fā)射動力系統(tǒng)性能穩(wěn)定，工作安全可靠，達到了設(shè)計的技術(shù)要求，可以用于遙測彈海上試驗和可以提供潛艇使用。雙基藥發(fā)射動力系統(tǒng)的研制是成功的。

在發(fā)射動力系統(tǒng)研制和發(fā)射裝置總體試驗研究的同時，適時開展了水下發(fā)射 內(nèi)彈道計算方法的理論研究。在分析大量試驗資料的基礎(chǔ)上，不斷深化和完善內(nèi)彈道工程計算方法，積累了大量經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，使其計算精確性達到了實用性要求。

總體負荷、泡沫塑料減震墊、液壓減震器、適配器、筒口水密裝置、內(nèi)筒防腐蝕和防污、筒間密封環(huán)、脫落插頭回收機構(gòu)等等研究課題都進行了大量的試驗 研究，至1979年底，18個研究課題都先后獲得了較好的科研成果，達到了設(shè)計的技術(shù)要求。

三、穿越碧海射向藍天

為了組織實施首次潛艇水下發(fā)射遙測彈試驗，確保發(fā)射試驗萬無一失，發(fā)射 裝置試驗分隊的參試人員進行了認真的準備。為了正確預(yù)示發(fā)射內(nèi)彈道參數(shù)，他 們進行了發(fā)射動力系統(tǒng)3發(fā)的空放試驗;對參試設(shè)備進行了認真仔細的檢查，發(fā) 現(xiàn)筒蓋密封圈有一條龜裂紋后，就及時地予以更換;對筒口水密薄膜用電火花檢 測儀逐張進行檢查;發(fā)現(xiàn)點火保險機構(gòu)上有兩個螺紋孔加工粗糙，雖可使用，但 從安全考慮還不放心，就連夜召開現(xiàn)場會，毫不猶豫地派人背上幾十公斤重的點火保險機構(gòu)箱，坐火車返回兩千公里外的所部進行返修和泵壓試驗。他們提出的口號是：“一切從零開始”，“不背過去成功的包袱，如履薄冰地工作”。

在精心進行準備工作的同時，他們多次開展“雙想”活動，即回想過去試驗中、準備工作過程中曾經(jīng)出現(xiàn)過的問題;預(yù)想可能存在的隱患;以便及時采取預(yù)防措施。1982 年中央軍委副秘書長張愛萍同志視察試驗現(xiàn)場準備工作時，在看了發(fā)射動力系統(tǒng)裝配間、聽取了發(fā)射動力系統(tǒng)參試準備工作匯報后，贊揚燃氣發(fā)生器的工作做得細致。這使參試人員得到極大的鼓勵，此后精心地完成了兩套發(fā)射裝置和 3 套發(fā)射動力系統(tǒng)的準備工作。

1982年9月，陳右銘(右1站立者)陪同張愛萍(中)等領(lǐng)導(dǎo)來到火箭測試任務(wù)單位，聽取技術(shù)人員匯報工作

10月12日，水文、氣象船只、海軍航空兵的直升飛機在發(fā)射海區(qū)忙碌地測量有關(guān)數(shù)據(jù)，裝載遙測彈的試驗潛艇也徐徐離港，駛向大海，在預(yù)定時刻進入發(fā)射海域，潛入發(fā)射深度。隨著發(fā)射時刻的步步迫近，操作手們響亮地回答指揮員的口令：“向冷卻器注水完畢!”“薄膜上腔注水完畢!”“均壓系統(tǒng)工作工常!”“開蓋到位!”“一分鐘準備!”“點火保險栓打開!”“脫落插頭回收到位!”當發(fā)射控制臺顯示“發(fā)射條件滿足”的信號燈亮，試驗潛艇艇長果斷地下達了“發(fā)射”口令，遙測彈被強大的燃氣—蒸汽工質(zhì)氣體按預(yù)定的彈道推出發(fā)射筒，穿越碧海，射向藍天，飛向預(yù)定目標。首次潛艇水下發(fā)射遙測彈獲得成功。

四、大力協(xié)同完成定型試驗

1970 年 8 月，在完成試驗潛艇發(fā)射裝置設(shè)計后，接著進行了核潛艇發(fā)射裝置的施工設(shè)計。直至 1982 年底，該裝置才在艇上總裝調(diào)試完畢，生產(chǎn)試制長達 12 年。發(fā)射裝置是技術(shù)要求較高的大型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，由于是首次生產(chǎn)，沒有經(jīng)驗，又缺少大型的機加設(shè)備，所以在試制過程中遇到了很多工藝難關(guān)。

(1) 外筒的艇焊和加工。(略)

(2) 發(fā)射筒頂蓋制造。(略)

1982 年底，發(fā)射裝置在艇上總裝調(diào)試完畢后，在潛艇航海試驗期間進行了發(fā)射裝置的系泊、航行試驗。核潛艇在完成航海試驗后，正式交付海軍部隊訓(xùn)練使用。

1983年在某基地陸上遙測發(fā)射裝置上,713所配合航天部完成了陸上遙測彈發(fā)射飛行試驗任務(wù)，為遙測彈的海上飛行試驗打下了基礎(chǔ)。

1984年4月，按武器系統(tǒng)定型計劃發(fā)射了模型彈 4發(fā)，前兩發(fā)為單射，后兩發(fā)為齊射，均獲得圓滿成功。試驗結(jié)果表明，核潛艇總體設(shè)計方案正確，艇、彈、發(fā)射裝置及其附屬系統(tǒng)基本匹配協(xié)調(diào)，已裝艇的裝置和系統(tǒng)能完成水下發(fā)射潛地導(dǎo)彈的任務(wù)，導(dǎo)彈發(fā)射裝置設(shè)計合理，安全可靠，滿足使用要求。

在完成模型彈試驗考核后，1985年9月至10月，首次在核潛艇上進行了二批遙測彈水下發(fā)射試驗(9185任務(wù)),雖然發(fā)射裝置圓滿完成了發(fā)射任務(wù)，所測得的發(fā)射內(nèi)彈道參數(shù)均在設(shè)計要求范圍內(nèi)，各項指標均滿足設(shè)計度求。但遙測彈飛行試驗均遭失敗。在試驗總結(jié)會上,認為遙測彈飛行試驗失敗原因是彈不能滿足嚴苛發(fā)射力學(xué)環(huán)境要求。

工程科技人員往406核潛艇上吊裝發(fā)射動力系統(tǒng)組件的留影。

1985年10月，七院領(lǐng)導(dǎo)和核潛艇第二任總師黃旭華在駐地接見713所試驗隊合影，前排左起：張法元、郭立本、李芳春處長、倪火才副主任、董金茉所長、黃旭華總設(shè)計師、陸建勛七院院長、魏乃文所副總、趙孟七院副院長、趙永義主任、王恩水、陳宇光。

我們本著大力協(xié)同的精神，根據(jù)713所多年來對發(fā)射筒上壓力場的觀測和研究的經(jīng)驗，主動提出可適當降低發(fā)射導(dǎo)彈的力學(xué)環(huán)境。在國防科工委、航天部、海軍及中船重工的支持下，于1986年開展了這方面的研究設(shè)計工作。并與航天部協(xié)調(diào)，適當降低導(dǎo)彈的出口速度。完成研究設(shè)計、生產(chǎn)制造后，在所里小靶場進行發(fā)射動力系統(tǒng)多發(fā)空放試驗,取得了理想結(jié)果。

1987年8月至11月，在核潛艇上再次進行6發(fā)模型彈核潛艇水下發(fā)射試驗。為了摸索不同出筒速度對彈上力學(xué)環(huán)境的影響，我們專門做了降低模型彈出筒速度試驗，以檢驗我們的降速技術(shù)措施的可行性。同時,測量遙測彈上力學(xué)環(huán)境的變化。試驗結(jié)果表明，發(fā)射力系統(tǒng)降速措施有效。通過論證計算，在第6 發(fā)試驗中采用了增加噴水量和用較低燃速的火藥降速的方案。試驗結(jié)果表明，降速措施有效，與其他5發(fā)相比，模型彈出筒速度降低了5.6%。彈的一級尾段的高頻振動和沖擊量值有明顯的改善，有的下降竟達30%左右。降低彈的出筒速度，對改善彈上力學(xué)環(huán)境有明顯的效果。

1987年12月20日，由國防科工委召開的試驗工作會議上決定，導(dǎo)彈武器系統(tǒng)采取綜合治理的技術(shù)措施，確定適當降低導(dǎo)彈出筒速度。面對這項時間緊、責(zé)任大、任務(wù)重的任務(wù)，我們迎著困難上，立即開展了發(fā)射動力系統(tǒng)降速方案的論證工作，從幾十個方案中優(yōu)選出了5種方案，共進行了7發(fā)射動力系統(tǒng)的空放試驗。在分析試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，確定了發(fā)射動力系統(tǒng)參試技術(shù)狀態(tài)。

在國防科工委和海軍領(lǐng)導(dǎo)下，在首區(qū)指揮部直接指揮下，經(jīng)過全體參試人員共同努力，于1988年9月順利地進行了核潛艇第二次水下發(fā)射遙測彈試驗。導(dǎo)彈精確地濺落預(yù)定海域，試驗獲得圓滿成功。導(dǎo)彈發(fā)射裝置至此圓滿地完成了擬定的各個階段的研制任務(wù)，為海軍的現(xiàn)代化建設(shè)做出了應(yīng)有的貢獻，也為第二代導(dǎo)彈核潛艇發(fā)射裝置的研制奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

核潛艇成功發(fā)射運載火箭直沖云天。

1988年9月15日，核潛艇水下發(fā)射固體彈道導(dǎo)彈圓滿成功的剪影。

1988年9月，核潛艇水下發(fā)射運載火箭試驗中船總、713所和試驗隊合影，

后排左起：船總姜應(yīng)東處長(1)、七院佘恒?？萍疾恐韱T(9)、董金榮所長(10)、國防科委魏蘭(12)、七院劉玉祥(13)、七院黃勛處長(14)、王俊杰副所長(15)、海軍駐所軍事代表孟甲寅(21)。

參考文獻：

[1] 董金榮，魏乃文，肖成奎，倪火才. 潛地導(dǎo)彈水下發(fā)射裝置研制回顧. 中國核潛艇之路(一至四)[M].兩彈一星研究會核潛艇專業(yè)委員會編寫組.中國核工業(yè)集團公司黨群工作部，中國船舶重工集團公司政治工作部、中國兩彈一星研究會核潛艇專業(yè)委員會.2014.8,(四卷)：117-125.

(作者簡介：董金榮系原中船重工713所所長，魏乃文系發(fā)射裝置早期負責(zé)人、后任所副總師，肖成奎系研究室副主任、發(fā)射裝置中期負責(zé)人，倪火才系發(fā)射裝置后期負責(zé)人、后任所副總工程師。)

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