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054舰柴油机研发艰辛:最艰难时员工每月仅200元工资

来源:兵工科技

近日,有消息称,054A导弹护卫舰即将恢复生产,数量可能超过20艘,054A护卫舰再一次成为万众瞩目的焦点。作为新时代我国海军的主力舰艇之一,054型护卫舰自诞生以来,就承担着人民的期望,而他也不负重任,自列装服役以来,以“下饺子”般的速度成为我国海军的骨干力量,足迹遍布世界各地,用实际行动捍卫了我国的边疆海防,为我国新时期海军的转型、走向深蓝做出了重要贡献。而054型护卫舰之所以有如此不凡的表现,与他背后那些为国防科技事业默默奉献终生的军工人有着密切的关系,正是这些平凡的军工人铸就了054型护卫舰不平凡的故事。2019年8月4日,在央视纪录频道播出的《军工记忆》(第二季)中,就揭秘了054型护卫舰研制过程中不为人知的故事。

隐身设计,从零开始

2000年,中国船舶重工集团有限公司所属中国舰船研究设计中心上海分部的科研人员接到了一个紧急任务,就是尽快设计出一型能够达到世界先进水平的导弹护卫舰,型号代码为“054”,徐青被任命为054型舰的总设计师。

要建出符合国家海军转型需求的护卫舰,并不是一件容易的事情。当时,正好世界上第一艘具有隐身功能的军舰法国拉斐特级导弹护卫舰问世,受到各国的广泛关注。拉斐特级导弹护卫舰是世界最早在舰体上采用各种手段进行隐身的舰艇,对各国军舰的设计产生了深远的影响。从这艘军舰开始,“隐身”成为最受关注的舰艇技术指标,而迅速赶超这型划时代军舰就是当时中国海军定下的目标。而想要赶超这型划时代军舰,必须要在隐身、作战和动力三个方面下功夫,超越它。

当时,我国在这三方面都是一片空白。徐青说:“054型舰应该说是在一张白纸上起家的,没有母型参考,我们从‘零’开始,瞄准世界先进水平,朝着那个方向,朝着那个灯塔走过去,这也给我们带来很大的挑战。”

054型护卫舰设计之初,设计人员首先面临的就是隐身问题。军舰隐身至少要做到三方面:声纳隐身、红外隐身和雷达隐身。

拉斐特级导弹护卫舰是世界最早在舰体上采用各种手段进行隐身的舰艇,对各国军舰的设计产生了深远的影响

在声纳隐身方面,新一代护卫舰设计之初,时任总代表薛伟敏提出把这项技术应用到新型战舰上。当时只有少数发达国家掌握这项技术,不少专家认为我国在这一技术领域还不成熟,实际应用面临三大风险,建议暂缓。其实,早在一年前,军代表就开始跟踪这一前沿技术,成立了课题攻关组。他们和设计专家一起到部队调研,对噪声辐射源进行系统论证,反复测试噪声特征,做各种频谱分析,开展噪声控制的模型测试。经过军代表和设计专家一年多艰苦努力,终于拿出了完善的设计方案。这项新技术的应用,使我国新一代导弹护卫舰的声隐身指标实现了新的突破。

现代军舰要实现对雷达的隐身,主要是改变军舰的外形,把武器和各种设备包裹在多面体的外壳里,所以,隐身功能强的军舰,船体表面几乎找不到一块垂直的钢板。这样的设计听起来简单,但也带来一系列难以解决的问题。徐青介绍说:“第一,受风面积大了,对于整艘船的性能有影响。第二,我们的船简洁了,船的天线集中了,由此带来了电磁兼容的问题。”

当时大家都知道,世界各国具有隐身功能的军舰都采用了几何多面体的外形,但在相同的动力、相同的荷载下,哪种构型能够让军舰跑得更快、跑得更稳?为此,科研人员做出了舰体的模型,并将其一次次放到水池中进行拖曳实验,测量船型的阻力大小。

电磁兼容是“隐身”给军舰设计带来的另一个大问题,设计人员经过反复试验,解决了电磁兼容问题

徐青说:“我在国内和国外都进行过054型舰拖曳试验。在德国汉堡水池,我们的舰是汉堡水池四千多艘船的其中之一,也是这其中最优秀的。”电磁兼容是“隐身”给军舰设计带来的另一个大问题。因为雷达、天线等各种设备集中在一起,彼此之间的电磁信号常常相互干扰。若因电磁干扰关闭雷达,可能就会遭到敌军突袭。“谢菲尔德”号被击沉就是最惨痛的案例。为了解决电磁兼容问题,054型舰上大大小小的通信设备、雷达和各种天线都被拿到实验室,测量它们的电磁信号数据,然后根据这些数据对设备进行调整,保证它们装舰以后不会相互干扰。

经过军工人员和设计人员的不屑努力,终于在054型护卫舰上实现了隐身设计,性能先进,为后续我国隐身舰艇的发展,奠定了基础。

动力系统,技术创新

根据我国海军提出的要求,新一代护卫舰必须具备远海作战能力,吨位要比053型导弹护卫舰翻倍。这意味着必须为054型舰准备新的大功率发动机。地处内陆的中船重工所属陕西柴油机重工有限公司承接了大功率发动机的制造。

陕柴重工于1953年成立,是国家“一五”计划的重点项目。像很多老牌军工企业一样,到了20世纪90年代末,因为军品任务减少,该公司也面临生存困境。2000年,该公司破釜沉舟,把资金全部投到部队急需的柴油机研制上。最艰难的时候,这家公司从领导到员工每个月只能领到200元的工资。但所有工作人员皆无怨无悔。

柴油机的研发经历了2年的时间,但组装好的柴油机性能是否可靠,通常还要进行400小时、近20天的试车

柴油机的研发经历了2年的时间,但组装好的柴油机性能是否可靠,通常还要进行400小时、近20天的试车。这是全厂上下最紧张的时候。一座工厂大半的命运就要在这400小时里决定,当时大家都很紧张。

柴油机试车的时候,中间停下来检测的时间不能超过2小时,否则前面的试验就算白做,而做试验,每个小时的花费就是1万多元。

陕柴重工原副总经理顾丕仁说:“我20天基本上一直在现场的,到最后五六天的时候,心里都在求菩萨保佑我这台柴油机。我从早上开始听就在那儿跺,就紧张。听到柴油机咚咚咚。希望这一天能平安过去,还有4天,还有3天,还有2天……”

时间一分一秒地流逝,柴油机的轰鸣声仿佛让厂房里的空气都凝固了。400小时终于过去,所有人悬着的心这才放了下来——柴油机试验成功了。

适用于054型舰的柴油机研制出来以后,摆在工作人员面前的问题是,怎样合理地把这些柴油机组合起来。因为单独一台柴油机无法满足054型舰的动力需求,而使用多台发动机,就需要解决几台柴油机之间的动力分配问题。

徐青提出4台同样的柴油机两两并车,双螺旋桨推进。这个方案本来是拉斐特级舰已经采用了的,法国人的设计是1台机器的动力为主,另一台机器跟从,但徐青的新颖之处是,通过更精确地控制,让2台机器等量发力。

如何合理地把这些柴油机组合起来,来满足054的动力需求,是柴油机研制成功后另一个需要解决的问题。徐青提出4台同样的柴油机两两并车,双螺旋桨推进

作战系统,全面跨越

作战系统是054型舰技术攻关的又一个重点。中国船舶工业集团有限公司所属中国船舶工业系统工程研究院行业总师徐世均说:“就054型舰的研制来说,我们短板较多、起点较低、要求较高。当时要对标西方先进的护卫舰作战系统,那么,如何确定054型舰作战系统的技术路线?”

在思考作战系统技术路线的时候,徐世均和他的团队把开发重点放在开放性上,也就是先考虑现有的成熟国产武器装备,又为将来的升级换代预留位置。

徐世均说:“当时在考虑系列化发展过程中,为便于后期的升级改造,我们采用了直置结构分布式系统的体系结构,这是当时非常新的网络技术。”

徐世均把他十几个人的团队拉到部队的一个会议中心,封闭起来,日夜突击进度。至今他还记得和同伴工作到凌晨,废寝忘食,走了10公里到处找吃的的经历。经过全体工作人员的努力,终于完成了054型舰作战系统设计,实现了全面跨越。

另外,抗冲击技术是新一代护卫舰需要突破的关键技术之一,直接关系到战舰的作战能力和生命力。主管军代表陈斌协调国内有关科研院所,组成“国家队”联合攻关,围绕抗冲击技术展开了“新型护卫舰抗冲击设计及评估”“船体缩比模型水下爆炸试验”等多个课题研究,经过800多个日日夜夜的不懈攻关,解决了舰船抗冲击的一系列“瓶颈”技术难题,成功应用到新一代护卫舰上,为提高我海军舰艇生命力发挥了重要作用。

结语

整整2年夜以继日的工作,054型导弹护卫舰的设计方案形成了。对比053型导弹护卫舰,054型舰实现了“代”的跨越。“首先,054舰在隐身这一块,突破是比较大的。第二,从动力上来讲,原来舰船是单机单控,现在是联合动力了,这在当时是比较先进的。从整个平台性能来讲,054型舰是有一个跨越的提高。”徐青总结说。

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