编者按：

2021年1月30日，“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组投入商业运行。这标志着中国打破了国外核电技术垄断，正式进入核电技术先进国家行列。

长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。“华龙一号”采用我国和国际上使用经验最丰富、安全纪录最好的压水堆堆型，其研发是在继承我国30年核电技术发展成功经验的基础上，通过引进、消化、吸收和再创新，形成“华龙一号”这一值得中国人自豪和骄傲的重大成果。

《中国核能》推出专题报道，展现“华龙一号”的研发和建设者们数年执着坚守，把责任扛在肩上，攻坚克难，呕心沥血，潜心钻研，终于打造出闪耀着中国人智慧的“大国重器”和“国家名片”的精彩故事。

李红鹰（左二）等技术人员在福清5号机组核岛厂房前合影

30年只做一件事，你会做什么？

中国核动力研究设计院（以下简称“核动力院”）“华龙一号”项目副总师李红鹰给出了他的答案：“做我国自主研发设计的反应堆控制棒驱动机构。”

从无到有，从有到强，从ML-A型到ML-B型，我国自主研发的控制棒驱动机构如今已经搭乘“华龙一号”，漂洋过海，走向世界。

这个横跨30年的故事，注定是中国核电事业历史长河中浓墨重彩的一笔。

入行：“临危受命”担重任

控制棒驱动机构是反应堆中惟一运动的部件，承担着反应堆的启动、功率调节、保持功率、正常停堆和事故停堆等功能。其设备性能直接关系到反应堆运行的安全性和可靠性，是反应堆的主设备之一。

“八五”期间，核动力院艰难地开启了反应堆控制棒驱动机构的自主研发之路。当年，仅21岁的李红鹰以优异的成绩从华东化工学院化工机械专业毕业，来到核动力院设计所二室从事各类控制棒驱动机构的设计和研制工作。这一坚持就是近30年。

刚工作时，李红鹰就参与了秦山二期60万千瓦核电站控制棒驱动机构的设计和研制。在课题负责人李金贤的带领下，经过6年攻坚，先后完成了控制棒驱动机构电磁验证样机和原理样机的设计和研制。1997年，ML-A型控制棒驱动机构原理样机完成了设计要求的280万步热态寿命考验试验。1998年，在控制棒驱动机构原理样机完成试验后，李金贤因健康原因，不能正常上班，课题负责人的工作便压到了李红鹰的头上。

“ML-A型驱动机构是我们第一次自主研发控制棒驱动机构，当时在工艺和材料上存在很多不足。虽然完成了热态寿命试验，但是我们还有很多后续工作要做，如原理样机失效分析、秦山二期的施工设计、产品样机的研制等等，都是亟需解决的问题。李老师身体不好，课题负责人的担子压到我身上，很多技术问题需要我来决策，而我当时的知识储备不足以担此重任，压力巨大，只能拼命学习，疲于应对，感觉都要被逼疯了。”对“临危受命”的李红鹰来说，1997年是他人生的一个重要转折点。

主持控制棒驱动机构的研发工作，对刚工作几年的李红鹰来说，是一次巨大的挑战。有一次，李红鹰去和一个厂家进行技术交底，结果厂家提出的一些技术问题，他却答不上来。“会前准备时，只是搞清楚了技术条件的具体要求，哪知道别人会问你为什么提出这些要求，实现不了怎么办？结果被问得哑口无言，当场脸都红了。”回忆起那次经历，李红鹰如是说。这也让他回院后下定决心，一定要把控制棒驱动机构的设计生产各个环节都摸透。

不懂的问题怎么办？首先，向前辈请教。李红鹰每次去看望病中的李金贤老师，谈得最多的总是工作上的事；其次，自己查资料，不断积累；然后下工厂，去厂里跟技术人员和加工师傅现场请教学习。刚刚主持研发工作的那两年，李红鹰每年几乎有一半的时间都泡在工厂里，学习相关的制造工艺。因为经常往工厂跑，后来李红鹰跟厂里的技术人员、电工、焊工、钳工等关系都非常好。“作为一个课题负责人，就不能只懂设计，生产的各个环节都必须懂，这样才能发现设计中存在的问题。改进设计，解决问题，才能统筹全局。”李红鹰感慨地说。

1999年3月，ML-A型控制棒驱动机构产品样机完成了300余万步的寿命考验试验，通过了原中国核工业总公司组织的验收鉴定，标志着我国自主设计研制的秦山二期核电工程控制棒驱动系统取得了成功，实现了大型核电站控制棒驱动机构的国产化，并且在技术上达到了国外同类产品的先进水平，为我国大型核电站成套设备国产化做出了重大贡献。2000年7月，秦山核电二期工程1号机组控制棒驱动机构产品顺利出厂。2000年11月，该项目因其在核电国产化进程中的卓越贡献被评为国防科学技术一等奖。2004年1月，该项目获得国家科学技术进步奖二等奖。目前，ML-A型控制棒驱动机构已经被广泛应用于我国自主设计的二代加核电站。

李红鹰在三门核电核岛电气厂房内工作

立誓：坚定不移做自主

“国外的技术很成熟了，我们可以直接引进，没必要花那么多人力、物力来做自主研发。”上世纪八九十年代，我国制造业水平不高，很多核电设备都要依赖外国进口。当时许多人并不看好自主研发。

但控制棒驱动机构课题组的科研人员并不这样想。他们认为我国核电产业要发展，实现自主化是必然之路，核心关键技术不能永远受制于人。“自主研发控制棒驱动机构，很难，但是也必须干，而且必须干成。”他们为此发下了“狠誓”。

秦山核电二期工程两个机组多年的实际运行，证明我国自行研制的控制棒驱动系统的各项性能完全满足设计要求。但是，ML-A型控制棒驱动机构的成功，并没有让李红鹰满足。

他说：“当时做ML-A型的时候，虽然设计实现了自主，但是几个关键材料和零部件还是需要从外国进口，这样我们还是要受制于人。而且随着核电的发展，对控制棒驱动机构的性能要求也越来越高。研发更先进的控制棒驱动机构，是必然选择。”

针对三代核电站对驱动机构提出的更长设计寿命—— 设计寿命由40年提高到60年；更高抗震等级——由0.15g提高到0.3g；更高可靠性——减少事故发生和焊缝泄露的概率 等设计指标，核动力院又开始了适用于三代核电站的ML-B型驱动机构的研发工作。

但是，要研发更高性能的驱动机构，并实现完全国产化，并不是那么简单的事，过程中充满曲折和辛酸。

在设计上，ML-B型驱动机构的研制不仅仅是在ML-A型驱动机构基础上设计指标的翻版，研发有太多的变化：整体式驱动杆行程套管、一体化密封壳和双齿钩爪等新型设计理念都站在当今世界驱动机构设计的最前沿；采用ANSOFT软件进行精确电磁分析，采用LMS Virtual Lab软件进行三维运动仿真分析和干涉分析都代表着当今世界驱动机构最先进的设计手段。从2005年课题立项，到2008年完成ML-B型驱动机构原理样机，李红鹰和他的团队奋战上千个日夜，经过上百次的试验验证，才有了这些难得的变化。

实现完全国产化，更是难上加难。做ML-A型驱动机构时，因当时国内工艺水平不达标，钩爪、驱动杆原材料、可拆接头原材料等关键零部件、材料需要从国外进口。但是进口材料的价格非常昂贵，一套钩爪就需要1万多美元。

“当时我们每台驱动机构才70多万元，进口这几个零部件和材料就要花近20万元，大部分的利润让外国赚走了。”李红鹰说，大家辛辛苦苦研制的驱动机构，不仅让外国把钱赚走了，还要受制于人。这种感觉很不好受。

为了解决这些难题，李红鹰不辞辛劳，认真参与调研。宁江机床厂、资阳车辆厂、五粮液普仕集团、东风电机厂、一重、上海宝钢、中科院金属所等众多单位都留下了他的足迹。每到一个地方，深入车间，看设备，查工艺，了解技术实力，与协作单位专家进行技术研讨并洽谈合作意向。他身兼数职，既是技术专家，同时也是商务谈判能手。

通过几年的努力，与国内研发机构合作，攻克了驱动杆原材料、可拆接头原材料生产难关。通过与工厂合作，改进焊接技术，突破了钩爪堆焊的技术难关，实现了钩爪制造的国产化。至此，最终实现了ML-B型驱动机构100%的国产化设计和制造。2013年11月，ML-B型控制棒驱动机构产品样机顺利完成650万步热态寿命考验试验和0.3g抗震试验。此后又完成了热态极限寿命试验，最终累计行程达到1512万步，创造了控制棒驱动机构试验运行的世界纪录。

因其超高的性能和安全性，我国完全自主知识产权的第三代核电福清5、6号（“华龙一号”）核电机组决定采用ML-B型驱动机构。2014年底，福清5、6号（“华龙一号”）核电机组，巴基斯坦卡拉奇K2、K3核电机组控制棒驱动机构制造合同签订，均采用ML-B型控制棒驱动机构，标志着我国完全自主研发的控制棒驱动机构正式走向世界舞台。

这时的李红鹰，露出了幸福的笑容，多年的执着追求终成现实。

进取：永不停歇的脚步

从1998年主持驱动机构研发工作开始，李红鹰便从一个单纯的技术人员变成了一个统筹全局的技术管理人员。这要求他不仅要懂得多，更要想得多。

2005年ML-B型驱动机构课题立项后，李红鹰便一头扎进了技术创新里。在攻克技术难关的同时，他开始思考，为什么核动力院不能把驱动机构的设计和制造结合起来呢？这样不是更能促进科研成果转化吗？！他提出了一个大胆的想法，将科研课题与设备制造厂的产品研发结合起来，以CNP1000控制棒驱动机构样机为契机，争取院里自主制造，实现科研成果产品化。

刚开始，很多人都不理解，认为这样做一是风险太大，二是无疑会给自己增添很多工作量，不值得。面对众多怀疑的目光，面对摆在面前的诸多困难和压力，他没有退缩，更没有放弃。为了更好地实现这个想法，李红鹰多次打报告，征求院、所领导的意见，并与老专家们共同探讨论证。“那时候还年轻，在会上讨论的时候，还跟人吵了起来。”李红鹰笑着说，在这个过程中，他的想法也逐步完善，越趋成熟，最终得到了院所领导的认同和大力支持，为控制棒驱动机构的科研与产品一体化开辟了一条新路。

李红鹰（右）在“华龙一号”首堆福清5号机组控制棒驱动机构密封出厂仪式上与华都技术人员合影

2012年，核动力院以技术入股的方式，联合四川华都核设备有限公司开始ML-B型机构产品样机研制，并逐步实现了产业化。2018年3月22日，“华龙一号”全球示范工程（ 福清核电5号机组 ）ML-B型控制棒驱动机构正式通过出厂验收。

在技术创新上，李红鹰也始终追逐着科技的最前沿。李红鹰带领团队，在“华龙一号”示范工程经验反馈的基础上，结合国内外控制棒驱动机构领域的前沿技术，研制出ML-C新型控制棒驱动机构。ML-C型机构在设计上采用440级耐高温线圈、耐磨损钩爪以及一体化全镍基密封壳等关键技术，大幅提升了其耐温性能和运行寿命，整体技术处于世界领先水平。

2020年4月30日，ML-C型控制棒驱动机构在完成1200万步热态寿命考验试验的基础上，顺利通过0.3g抗震试验。这标志着该型驱动机构研制取得成功。“ML-C型驱动机构顺利完成了1200万步热态寿命试验和抗震试验，我们还将继续进行热态寿命试验，目标是完成1800万步的寿命指标，让驱动机构寿命更长，安全性更高。”李红鹰说，ML-C型驱动机构计划用于“华龙一号”改进堆型。

当问到未来的工作计划时，李红鹰笑着说：“现在第三代控制棒驱动机构也做完了，下一步只能朝着四代奋进了！”

李红鹰满怀激情，又踏上了新的征程。