彭士祿與核潛艇與核動(dòng)力裝置
來源:中國核電信息網(wǎng) 發(fā)布日期:2009-06-22
中國核潛艇的研制成功舉世矚目。作為核動(dòng)力研究所副總工程師,后又擔(dān)任核潛艇首任總設(shè)計(jì)師的彭士祿,既是組織領(lǐng)導(dǎo)者、重大技術(shù)問題的決策者,又是研究設(shè)計(jì)的直接參與者、帶頭人,為核潛艇的研制成功做出了突出貢獻(xiàn)。
核動(dòng)力是核潛艇的最關(guān)鍵核心技術(shù)。60年代初,核動(dòng)力研究室只有幾十名科技人員,他們大多不是核動(dòng)力專業(yè)畢業(yè)。在彭士祿主持下,他與韓鐸、蔣賓森、沈俊雄等講授了反應(yīng)堆物理計(jì)算、熱工水力計(jì)算、自動(dòng)控制、計(jì)量防護(hù)、核動(dòng)力裝置等課程,在一年多的時(shí)間內(nèi),自力更生地解決了許多技術(shù)難題,培養(yǎng)出一批精通核專業(yè)的人才,加快了研制核潛艇的進(jìn)度。
在核潛艇設(shè)計(jì)初期,各專業(yè)都要相互提供數(shù)據(jù),否則設(shè)計(jì)無法進(jìn)行。為了保證設(shè)計(jì)的質(zhì)量和進(jìn)度,彭士祿親自建立了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)主參數(shù)計(jì)算法,將算出的100多個(gè)數(shù)據(jù)分配給各專業(yè),然后再反饋回來給予最后確定。如反應(yīng)堆的工作壓力,他論證了可選取的壓力范圍,否定了原先選定的200大氣壓,選用了合理的壓力值。又如給出了堆芯的幾何尺寸、核燃料元件的數(shù)量、反應(yīng)堆溫升、流量、主蒸汽發(fā)生器的傳熱面積、主泵的慣性量及控制棒的落棒速度等靜、動(dòng)態(tài)參數(shù),使核動(dòng)力裝置的參數(shù)建立在合理的基礎(chǔ)上。核潛艇的航行表明,核動(dòng)力裝置所確定的參數(shù)是安全、合理的。
核動(dòng)力裝置的幾十個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)必須在滿足核潛艇總體性能的條件下,合理地安裝在狹小的艇體空間內(nèi),因此必須簡化和合理匹配各系統(tǒng)。在彭士祿主持下,他與科技人員一起,進(jìn)行了系統(tǒng)的簡化工作,如取消反應(yīng)堆的加硼系統(tǒng)、主泵軸承密封系統(tǒng)、多余的熱回收系統(tǒng)、多余的保護(hù)系統(tǒng)、測量系統(tǒng)等等,使核動(dòng)力系統(tǒng)在確保安全和可維修的條件下匹配協(xié)調(diào),總體優(yōu)化。
在諸多設(shè)備中,反應(yīng)堆是最關(guān)鍵的設(shè)備,沒有反應(yīng)堆就沒有核動(dòng)力裝置。而反應(yīng)堆最核心的部件是核燃料組件及其控制棒的組合形式。在各種方案的比較中,彭士祿所構(gòu)思的方案被科技人員所選中。這一方案既能將數(shù)以千計(jì)的核燃料棒巧妙地組合成若干組件,又能保證滿足控制棒及可燃毒物棒的任何空間的布置,且制造及裝配又較簡單,可滿足反應(yīng)堆在安全可控的條件下進(jìn)行工作。這一關(guān)鍵技術(shù)的解決,極大的加快了反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)和制造進(jìn)度。他還主持了控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選型、堆芯方案的設(shè)計(jì)、主熱交換器、穩(wěn)壓器等關(guān)鍵設(shè)備的選型和設(shè)計(jì)。尤其對主泵的設(shè)計(jì),他力主采用耐高溫高壓全密封泵方案,經(jīng)過科技人員與工廠的聯(lián)合設(shè)計(jì)與攻關(guān),順利地研制出具有60年代末期世界先進(jìn)水平的全密封泵,填補(bǔ)了國內(nèi)的空白,后又被推廣應(yīng)用到民品。
為了確保核潛艇研制一次成功,彭士祿力主建造陸上模式堆,作1:1的全模擬實(shí)驗(yàn)。模擬堆基地終于建成并滿足試驗(yàn)的需要。它的作用極為明顯:第一是建成了十幾個(gè)關(guān)鍵試驗(yàn)室,對重要技術(shù)數(shù)據(jù)作了驗(yàn)證和修改。第二是通過核動(dòng)力系統(tǒng)的調(diào)試和運(yùn)行,解決了全系統(tǒng)某些“跑、冒、滴、漏”的密封問題和少數(shù)不牢靠問題,再次簡化了一些不必要的系統(tǒng)和閥門,使核動(dòng)力更加可靠地工作。第三是培養(yǎng)了全套的海軍操縱維修官兵,使他們接艇后能獨(dú)立駕駛核動(dòng)力。
陸上模式堆運(yùn)行成功之后,彭士祿立即率領(lǐng)幾十名出色的科技人員趕赴核潛艇建造廠,參加首艇的調(diào)試和試航。在各艘核潛艇的試航過程中,他又突出地解決了兩個(gè)技術(shù)關(guān)鍵問題:核動(dòng)力裝置在海上沒有外電源的情況下成功地進(jìn)行冷起動(dòng);當(dāng)主蒸汽系統(tǒng)的調(diào)壓閥失靈時(shí),經(jīng)過迅速改變控制方式,使反應(yīng)堆能提供合理的蒸汽參數(shù),保證核動(dòng)力安全穩(wěn)定的運(yùn)行。在核潛艇批量生產(chǎn)的過程中,作為總設(shè)計(jì)師的他,及時(shí)解決了許多跨部門的設(shè)備制造廠出現(xiàn)的許多技術(shù)問題,如高壓容器設(shè)備、星光導(dǎo)航儀、慣性導(dǎo)航儀、魚雷裝備等,使各類設(shè)備按時(shí)出廠,保證了各條艇能按時(shí)交付海軍使用,使我國成為世界上繼美、蘇、英、法之后第五個(gè)擁有核潛艇的國家。
由于他在我國核潛艇研制設(shè)計(jì)中做出的突出貢獻(xiàn),1978年他榮獲全國科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng);1985年“核潛艇的研究設(shè)計(jì)”獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎(jiǎng),他是第一主要完成人,榮獲第一號(hào)特等獎(jiǎng)證書;1988年獲國防科工委為表彰全軍各兵種40多名優(yōu)秀總設(shè)計(jì)師而頒發(fā)的“為國防科技事業(yè)作出了突出貢獻(xiàn)”的榮譽(yù)狀。
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