为研制第一艘核潜艇制作的动力装置马粪纸模型和船总体模型

郭 勇 钱觉新

20世纪50年代，美苏英法相继建成了核潜艇，对世界和平产生重大影响。面对严峻的国际形势，1958年6月18日，聂荣臻元帅召集罗舜初、张连奎、刘杰、王诤、万毅、安东等讨论研制核潜艇的问题。6月27日，聂荣臻元帅呈报中共中央和毛主席《关于开展研制导弹原子潜艇的报告》。周总理、邓小平同志作了批示，其他有关中央领导也进行了传阅，最后由毛主席圈阅批准。根据报告中的提议，由罗舜初(组长)、张连奎(副组长)、刘杰、王诤组成核潜艇研制工程4人领导小组，负责筹划和组织领导核潜艇研制工作。7月，中共中央批准研制核潜艇，海军和一机部联合组建了“核潜艇总体设计组”，从10月份开始对外称“造船技术研究室”，代号07，1960年改为09研究室。

1959年10月，赫鲁晓夫访华期间，周总理和聂荣臻元帅在与他谈话时提出核潜艇的技术援助问题，赫鲁晓夫却轻蔑地说：“核潜艇的技术复杂，你们搞不了，花钱太多，你们不要搞。”并拒绝向我提供核潜艇的技术援助。为此，毛主席毅然发出誓言：“核潜艇，一万年也要搞出来!”从此，国家举全国之力投入到研制核潜艇的大会战中。

1960年1月22日至2月27日，中央军委召开扩大会议，明确指出“两弹为主，导弹第一”的发展国防尖端技术的方针，使核潜艇的研制步伐放缓。3月22日，国防科委成立以海军政委苏振华为组长的核潜艇研制工程领导小组(或称09领导小组)，下设总体组、反应堆组、导弹组和电子组。本月国防科委还提出了“核潜艇研制要以反应堆为纲，船、机、电、弹紧紧跟上”的方针，促进了潜艇核动力装置的研究和设计工作。

7月，原子能研究所在副所长李毅和反应堆工程负责人孟戈非、连培生的组织领导下，在彭桓武等专家的指导下，赵仁恺、韩铎、李乐福等科技人员经过反复研究、计算和论证，提出了《潜艇核动力装置初步设计(草案)》，对潜艇核动力装置的堆型、主要技术参数等有了初步的设想，为以后的研制工作打下了一定基础。

一、核潜艇动力装置的马粪纸模型

1963年3月，中央专委第四、第五次会议原则同意海军党委和二机部党组在1962年7月20日上报的请示报告。暂时停止导弹核潜艇的全面研制工作，习惯上称“下马”。但是，批准保留少数核潜艇研究的技术力量，继续从事核动力装置和潜艇总体等关键项目的理论研究和实验，为设计试制核潜艇做准备。10月，中央专委批准二机部原子能研究所反应堆工程研究室潜艇核动力设计组(47-1室)与国防科委七院09研究室合并，成立潜艇原子能动力工程研究所(番号为国防科委七院十五所)。由所长周圣洋、政委苏萍、副总工程师彭士禄、黄旭华组织科技人员开展潜艇核动力装置总体方案的设计论证工作。

1965年3月20日，由周总理主持的中央专委第十一次会议批准核潜艇工程“上马”，重新列入国家计划，15所划归二机部建制，对外称北京15所。要求二机部1970年建成核潜艇陆上模式堆。核潜艇初步设计全面铺开，如何将上万台设备和分布如麻的管线、电缆合理布置于核潜艇里呢?核潜艇是什么样子?如何开展研制?设计和建造核潜艇的科技人员心中没底，因为他们连见都没有见过真的核潜艇，看到的只是核潜艇的照片。

核潜艇既要符合潜艇的设计规范又要满足核动力的特殊要求。要承受舷外海水压力，要考虑核辐射的防护，在狭窄的舱室里要合理安排各种设备和各种管线等。当时核潜艇动力系统的布置，只是在三维图上进行布局和调整，由于空间太小，布置密集，设计的难度很大。在核潜艇初步设计即将开始时，潜艇核动力研发试验基地(即909基地)副总工程师彭士禄、赵仁恺提出：为检验设计，要预先设想核潜艇动力系统装置的布置。于是，他们想做一个小尺寸的模型，这样较为直观，可以边布置模型边修改。他们用橡皮泥试捏了一个造水机凝汽器，比看图纸更直观，这坚定了他们做模型的决心。

国外核潜艇内部舱室剖面图

此概念一提出，立即引起二机部负责核潜艇核动力研究设计的“北京十五所”刘思义的极大兴趣，他主动请缨希望能够承担这项任务。刘思义是一位身材敦实、个子不高、秃顶的成都人。他有一双炯炯有神的大眼睛，说话声音如雷震耳般洪亮。1950年毕业于复旦大学造船系专业，刚走出校门的他被新中国海军派驻苏联监造援华的第一批舰艇，负责几艘护卫舰、常规潜艇和鱼雷快艇的验收。1958年7月他被海军造船技术研究室薛宗华主任和曹磊书记看中，调回海军修造部秘密从事核潜艇研制工作。在配合二机部承担的核动力装置及其二回路主方案、主参数设计中，刘思义表现了卓越的创造才能，早已得到彭士禄和赵仁恺的重视和肯定。他们决定将这项设计任务交给刘思义等人。

1965年工程上马后，机构组织上已划归二机部十五所的刘思义随着初步设计工作的全面铺开而全力以赴，他终于可以甩开膀子大干一场。刘思义检验和验收水面舰艇轮机布置的经验，可以用在核潜艇布置设计上。他根据领导提出的节省资金、节约材料的要求，利用资料室旁边的一间小会议室。

赵仁恺试探着问他：你准备用什么材料和设备，初步统计布置下去的就有1200多家厂所两万多台设备器材的装置哟。刘思义摸了摸自己的光头，笑着说：“为了赶时间，节约资金，我早想好了，主要用马粪纸。”赵仁恺几乎不相信自己的耳朵，不解地问道：“这行吗?”“领导放心，春节后你们就能看到这座核潜艇动力装置的模型。”他还给自己下了“军令状”，承诺在1966年春节期间完成1:10模型，春节也不回成都探亲了。

说干就干，第二天，他就带领几个大学生到马神庙附近的一家日用品商店买回了几刀马粪纸。马粪纸学名黄板纸，是用稻草和麦秸等原料做的一种纸板。资料室里几位女同志好奇地看着他，问：“是干啥用?”刘思义笑眯眯地说：“对你们不保密，但不能对外讲，到时还要请你们帮忙呢。”就这样，刘思义邀请王世栋等同事，带领几位刚分配来的大学生用马粪纸、火柴盒、塑料管、铁丝线、泡沫塑料、有机玻璃等简易材料，开始糊制和搭建核潜艇动力装置模型。基本分工是：一回路负责反应堆舱，刘思义负责二回路主机舱和辅机舱，模型比例为1:10。

巧合的是，当模型做了一半时，ASME杂志上刊登了一篇文章，介绍美国核潜艇也是做过模型的，其比例也是1:10，这又一次证明了从事物的客观规律上讲，最初的想法和最终的结果总是相近的，更增强了他们自力更生研发核潜艇的信心。

1966年春节，刘思义带领这六七个人加上资料室自愿前来帮忙的刘君倩、刘增琴等几位女同志(空间小，容不下太多的人)充分利用春节的几天假日，在欢乐的气氛中，加班加点终于完成了一条长约4.5米，高近1米，宽不过1.5米的核潜艇核动力装置模型。所有工作全部由设计人员亲力亲为，各自负责自己所管的系统和设备，再由总协调员协调，结果大获成功。在后来的设计中，赵仁恺从中受到不少启发，少走了不少弯路，对二机部二十二个月完成核动力装置设计草案起到了推动作用。

模型做出来了，陈列在小小会议室。周圣洋所长和苏萍书记提议将会议室布置装饰一下，于是一幅“为了反对帝国主义的侵略 我们一定要建立强大的海军”的红色鎏金横幅木版排醒目地挂在了墙上!与模型整体的配合相得益彰。二机部副部长钱三强来查看时曾笑眯眯地讲：“搞得还挺像回事儿!”粗看挺粗糙的，但细想设计人员的想象力还真丰富、实际，了不起!

李乐福主任根据刘思义等人的创造性工作，深受启发和倍加赞赏。李乐福为人耿直，学识渊博，在工作中不断创新。他的突出贡献在于解决了核动力装置在核潜艇动力舱的管系与全艇管系布置的平衡问题，完成了动力舱的施工图设计。他发动群众做了1:5的反应堆舱设备布置模型，只完成单体设备，由于总体比例不适合无法继续进行而放弃了。1:5模型是在木工车间车出来的，解决了核动力装置管系的走向问题，按时完成了核潜艇陆上模式堆动力管系的施工设计图。

1966年春节后，模型制作组演变为核动力总体布置组，当时该组组长是王国芳和邢鼎利(719所到715所“种菜”的一位资历深的老同志)。反应舱负责人是唐瑞裕和吴础成，辅机舱是钱觉新，主机舱是舒长盛。反应堆舱模型1:10主要解决主系统管道布局以满足管道应力要求和主泵支撑设计。辅机舱内布局最复杂，包含核动力范围的一回路辅助系统，二回路的主发电机系统，全舰船的系统以及核动力中央主控室，主机舱要解决主机机座与艇体的联结技术及海水管与艇体开孔问题。模型共分三个部分，即反应堆舱，辅机舱和主机舱，三个舱室可以连接在一起，组成核潜艇核动力系统的整体。

容纳动力装置的潜艇外壳用粗铁丝弯制成圈，纵向再用直铁丝连起来，身披马粪纸，按照图纸用万能胶黏制;舱内设备、开关、阀门等用洋铁皮罐头盒、玻璃罐头瓶、火柴盒和马粪纸等材料糊制;油、水、电、气管路用不同颜色塑料管铺设。在辅机舱内还用马粪纸制作了全艇使用的冷冻机组、空气压缩机组和海水淡化的造水机……其中汽轮给水泵机组和汽轮发电机机组做得最为精致。

1966年年中，国防科委副主任张爱萍到十五所检查工作，在周圣洋所长和彭士禄副总工程师陪同下，参观了这个1:10核潜艇核动力装置模型。周圣洋所长告诉张爱萍将军，为节约资金，节省材料，指导下一步核潜艇的布置设计，首先做了一个模型来摸索空间布置。张爱萍感叹地说：中国知识分子真是太了不起了，熬过困难时期的中国知识分子一切都替国家着想，既节省了经费，还干出了惊人的效果，布置设计完成后，放在这里可惜了，应送到军事博物馆!让我们的后备继承者知道我们走过的艰难之路!

后来这个核动力装置模型被带到有关核潜艇方案审查会展示。为了展览全艇外形整体性的需要，临时组织人制作了1:25的全艇外形模型。1:25模型是用马粪纸根据模型图垒叠起来的。这个非常直观的核潜艇动力装置模型，让人对设备的布置一目了然。彭士禄看了后感慨地说：“太神奇了!马粪纸都能糊制出核潜艇!”可惜的是，这两个模型经过展示和运输颠簸已经面目全非，但圆满完成了它的历史使命，留下的只有见证者的难忘记忆和后人的美传。

1968年春节后，李乐福代总工程师又带领北京十五所的技术人员赴核潜艇总装厂，参观学习了1:1木质核潜艇模型后，顺利完成了核潜艇陆上模式堆的施工设计。陆上模式堆建成后，也可能是劳累过度，李乐福于20世纪70年代初病逝了。

1992年成都，刘思义(中)探望郭作东(右)

1995年夏天核动力院赵仁恺办公室，赵仁恺与郭勇(右)的合影

1998年北京彭士禄家中，钱觉新(左)探望彭士禄合影

二、核潜艇总体的1:1模型

搞核潜艇总装技术上太复杂，要把2600多项、46000多台、件的设备、仪表、附件装在核潜艇里，谁也没有把握。核潜艇工程办公室主任陈右铭听取了719所副所长宋文荣、黄旭华副总工程师的意见，又征求了彭士禄副总工程师的意见，还听取了总装厂副总工程师戴开南的意见。总装厂的上上下下都支持搞1:1的简易模型。

陈右铭主任找到王荣生副厂长后，他提醒说：“我个人同意搞个1:1简易模型，这对总体设计、建造会有好处。不过，你们还要根据部领导的指示和办公室的意见，采取一些提高建造技术水平的措施。”

“我们召集车间领导干部研究过几次，准备采取一些其他措施。”王荣生有条不紊地说：“第一，组织有关科技人员和技术工人学习核动力装置的新技术、新工艺，参加陆上模式堆的安装、调试、操纵运行试验;对不锈钢管道的焊接、装堆，组织本厂技术水平较高的工艺师和技术工人，在本厂反复进行练习，经考核合格后才能上岗操作。

第二，组织新工人到别的厂进行培训和实习。

第三，在本厂开办各种训练班，请科研单位的科技人员和本厂技术水平高、有实践经验的技术人员当师傅，边学理论，边实际操作练习。

第四，组织有关人员学习设备安装工艺要求、维护保养和使用规程。

第五，狠抓建立健全各种规章制度。

第六，建立和健全检验验收机构，与军代表一起检验把关;主要设备到厂后，同设备厂、军代表三方一起检验验收。

第七，如果领导批准建造1:1总体模型，就可以组织工艺人员和工人搞模型生产，在模型上研究试验设备的吊装、安装和电缆、管道的铺设。”

陈右铭主任回到北京，征求了有关部门的意见，向国防科委、海军领导做了汇报，很快下达了建造1:1模型的通知，批准了100万元。这件事从酝酿到形成决策只有15天。

总体所接到通知以后，副所长宋文荣和副总工程师黄旭华一起，把刚出差回来的工程师宋学斌叫到所办公室，宋文荣指着桌上的核潜艇玩具对宋学斌说：“现在根据上级的指示，总体所成立一个模型研制组，由你任组长。建造1:1核潜艇模型。”

宋学斌高兴地说：“这个决策太好了，我们一定把它造出来!”719所成立了1:1模型小组，宋学斌任组长。1967年初，宋学斌和杨学宏、王修忠到上海江南造船厂调研030小艇模型的建造，确定了设计建造1:1模型的指导性文件。在全艇模型安装前，厂和所共同成立了1:1模型领导小组。总体所、总装厂和海军驻厂军代表室的领导一起，研究制定了1:1模型的建造方案。1968年7月开始试点安装，10月开始分舱设计建造，年底将各纵段分舱建造的模型合拢成全艇。科技人员和工人一起动手，齐心协力，夜以继日地干。8个月后，一个由一般材料、普通金属和硬纸板等材料建成的模型，迅速地出现在总装厂。1969年海军、431厂和719所三方代表共同到现场，逐舱全面审查，海军曾提出700多条意见，随后修改了模型，修改了设计图纸。

核潜艇总装厂制作1:1核潜艇大模型

船台上我国第一艘鱼雷核潜艇401的剪影

通过1:1模型，解决了许多技术问题：

一是模型研究发现总体所设想的总体布置有许多明显不合适的地方，及时进行了修改。原来在图纸上研究舱室分布和系统、设备，特别是管道、电缆布置，不仅费时费劲，而且很不容易搞得合理、准确。在模型中，这些问题得到了解决。

二是在模型上研究解决了各种设备、系统的技术协调问题。有了模型之后，总体所与有关部门在模型上共同研究，统一了长期有争议的问题，比较快地审定了技术条件。这不仅给研制工作争取了时间，而且提出的技术要求也比较准确，大大减少了返工和浪费现象。

三是对设备的安装设计也很有帮助。因为没有搞过核潜艇，对一些大型设备怎样安装才合适，在技术上也不是很有把握，在模型上研究就容易多了。首艇安装设计比较成功，模型起了很大作用。

四是在模型上研究设备吊装、艇体材料加工、焊接，管道、电缆敷设等工艺，以及编制施工计划，培训施工人员等，都起了很大作用。1969年6月，核潜艇首艇杨玺艇长和崔桂江政委带领海军组建的第一艘核潜艇部队接艇队员，到核潜艇总体建造厂学习核潜艇的总体性能和船体结构近一个月。

总装厂在总结建造工作的大会上，戴开南谈到建造1:1模型时说：“这不仅不是愚笨的表现，实在是最聪明的举动!”连原来反对搞模型的人。看到它起的重大作用时，也称赞这是“聪明的办法”了。

1984年，在《舰船科学技术》杂志上，宋学斌发表了《1:1模型在新研制潜艇设计中的作用》的论文。从核潜艇1:1模型建造工作可知，09艇总体设计和研制是十分复杂的。宋学斌《O九-1首制艇1:1模型的设计与制造》一文中指出：“O九-1首制艇的施工设计和建造实践，证明设计建造1:1模型的决策是完全正确的。1:1模型的建造，对O九艇开展施工设计，对培训了工人和艇员，对确保O九-1首制艇总体布局设计一次获得成功，对确保O九-1首制艇的建造质量和进度，起了极其重要的作用。”

由国防科委批准的100万制作的核潜艇1:1总体模型，解决了第一艘核潜艇总体施工设计和总体建造的许多技术问题，为我国第一艘核潜艇的设计、建造提供了非常宝贵的经验，为培训了施工工人和第一艘核潜艇部队接艇队员提供了实习的基地。用核潜艇玩具模型是不可能造出核潜艇。我们不要忘记那些为核潜艇事业奋斗的先驱们。

参考文献：

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(作者单位：郭勇，中国核动力研究设计院;钱觉新，上海核工程研究设计院。)