馬運(yùn)義

中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心，湖北武漢 430064

試論潛艇總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新的有關(guān)問(wèn)題

馬運(yùn)義

中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心，湖北武漢 430064

以潛艇總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新為主線，系統(tǒng)闡述了工程設(shè)計(jì)、潛艇總體設(shè)計(jì)和潛艇總體設(shè)計(jì)理念等概念的基本內(nèi)涵。依據(jù)國(guó)內(nèi)外潛艇的研制實(shí)踐和發(fā)展歷程，論述了總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新是潛艇裝備和技術(shù)持續(xù)跨越發(fā)展的不竭動(dòng)力。提出我國(guó)潛艇總體設(shè)計(jì)理念需從適應(yīng)變革、概念創(chuàng)新、集成優(yōu)化、隱身引領(lǐng)、用戶至上、質(zhì)量意識(shí)等12個(gè)方面與時(shí)俱進(jìn)、持續(xù)創(chuàng)新的建議。

潛艇；總體設(shè)計(jì)；理念創(chuàng)新

0 引 言

人類跨入21世紀(jì)，技術(shù)革命的風(fēng)暴席卷著軍事技術(shù)的浪潮，正推動(dòng)著潛艇裝備與技術(shù)日新月異地發(fā)展，同時(shí)也蕩滌著潛艇研究設(shè)計(jì)的舊理念、舊方法、舊手段，促使設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)手段不斷創(chuàng)新和演進(jìn)。減振降噪、新型動(dòng)力系統(tǒng)、巡航導(dǎo)彈、大潛深、電子信息等高新技術(shù)正在或?qū)⒈贿\(yùn)用于潛艇，這不僅使?jié)撏ЬC合作戰(zhàn)性能大幅提升，使其成為未來(lái)海戰(zhàn)的主要作戰(zhàn)裝備之一，顯現(xiàn)出令人生畏的?；送亓统Ｒ?guī)威懾力，受到世界各國(guó)海軍的高度重視，而且也為潛艇研究設(shè)計(jì)者開(kāi)拓思路，創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，促推潛艇裝備與技術(shù)進(jìn)步提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

本文闡述了潛艇總體設(shè)計(jì)、潛艇總體設(shè)計(jì)理念的基本內(nèi)涵，論述了總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新的源泉和動(dòng)力作用，提出了我國(guó)潛艇總體設(shè)計(jì)理念持續(xù)創(chuàng)新的建議，冀望達(dá)到拋磚引玉、相互交流、加強(qiáng)研討、促進(jìn)潛艇總體設(shè)計(jì)理念不斷創(chuàng)新之目的。由于水平有限，文中不妥之處敬請(qǐng)讀者指正。

1 潛艇總體設(shè)計(jì)概述

潛艇作為一個(gè)完整的全武器系統(tǒng)和極其復(fù)雜的工程系統(tǒng)，在其狹小的密閉空間內(nèi)，集中了具有各種功能、物理特性而又相互關(guān)聯(lián)的部件、設(shè)備和系統(tǒng)/子系統(tǒng)，組成了一個(gè)有機(jī)的整體，存在著各種矛盾。而當(dāng)代高新技術(shù)的應(yīng)用，又產(chǎn)生了諸如總體性能提高和設(shè)備增減與排水量之間的矛盾、技術(shù)需求與全壽期費(fèi)用之間的矛盾，以及電磁兼容性、可靠性、維修性與保障性問(wèn)題等，使得潛艇上的矛盾更加突顯。這些矛盾和問(wèn)題主要是通過(guò)潛艇總體研究設(shè)計(jì)來(lái)協(xié)調(diào)、解決。

所謂“設(shè)計(jì)”和“工程設(shè)計(jì)”［1］12-13現(xiàn)被詮釋為：設(shè)計(jì)是一種把計(jì)劃、規(guī)劃、設(shè)想通過(guò)視角形式表達(dá)出來(lái)的活動(dòng)過(guò)程。工程設(shè)計(jì)則是人們利用科技知識(shí)和方法，有目標(biāo)地創(chuàng)造工程產(chǎn)品、構(gòu)思和計(jì)劃的活動(dòng)過(guò)程。

據(jù)此，潛艇總體設(shè)計(jì)一般被詮釋為：潛艇總體設(shè)計(jì)是研究如何應(yīng)用船舶工程技術(shù)的理論及相關(guān)軍事知識(shí)，通過(guò)周密的分析、論證，系統(tǒng)地策劃、計(jì)算、繪圖，設(shè)計(jì)出符合海軍作戰(zhàn)要求、反映當(dāng)代科學(xué)技術(shù)成果水平的潛艇的一門學(xué)科［2］36［3］。其主要任務(wù)是：根據(jù)用戶提出的需求任務(wù)書(shū)，擬定設(shè)計(jì)目標(biāo)；研究潛艇作為一個(gè)系統(tǒng)工程的內(nèi)部規(guī)律及其與外界相關(guān)因素的關(guān)系；提出戰(zhàn)技指標(biāo)分配要求和方法；給出設(shè)計(jì)方案，提供施工圖樣；研究、創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法；研究、編制設(shè)計(jì)規(guī)范及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等。

潛艇總體設(shè)計(jì)是任何一型（艘）潛艇研制的基礎(chǔ)和技術(shù)依據(jù)。它是一型（艘）潛艇從最初的概念設(shè)想，通過(guò)將先進(jìn)的理念和技術(shù)及預(yù)先研究成果綜合集成、優(yōu)化，逐步過(guò)渡到最終實(shí)現(xiàn)研制目標(biāo)的創(chuàng)新過(guò)程。

隨著科技的迅猛發(fā)展，促使?jié)撏Э傮w設(shè)計(jì)的概念不斷更新、演進(jìn)，時(shí)至今日，已由傳統(tǒng)的潛艇總體設(shè)計(jì)概念轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袓湫聝?nèi)涵的現(xiàn)代潛艇總體設(shè)計(jì)概念（詳見(jiàn)本文第3節(jié)的第2）條“概念創(chuàng)新”）。

潛艇總體設(shè)計(jì)具有綜合性、反演性和極值性的特點(diǎn)，其工作內(nèi)容一般分為頂層論證、頂層設(shè)計(jì)（概念設(shè)計(jì)）、方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)、完工設(shè)計(jì)和維修設(shè)計(jì)等8個(gè)階段［2］38-40。

我國(guó)潛艇50多年的研制實(shí)踐使越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)到：潛艇總體設(shè)計(jì)是潛艇研究設(shè)計(jì)的綜合集成技術(shù)和潛艇總體技術(shù)的主要內(nèi)容，也是潛艇總體技術(shù)的核心技術(shù)和潛艇工程系統(tǒng)的“龍頭”，在整個(gè)潛艇研制過(guò)程中起著決策、統(tǒng)帥的作用，是一型（艘）潛艇研制質(zhì)量?jī)?yōu)劣的關(guān)鍵。但是，如果不與時(shí)俱進(jìn)創(chuàng)新總體設(shè)計(jì)理念，仍然固守傳統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)理念，則難以起到“龍頭”和“統(tǒng)帥”作用，也難以優(yōu)化處理上述矛盾和問(wèn)題、研制出高質(zhì)量的潛艇。

2 總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新是潛艇持續(xù)發(fā)展的不竭助推力

理念即思想觀念，什么樣的理念決定什么樣的謀事路線、方針和策略、措施。這也就是常說(shuō)的“理念決定方向，方向育定路線，路線醞出策略”的含義。

潛艇總體設(shè)計(jì)理念亦稱設(shè)計(jì)思想，它是潛艇研究設(shè)計(jì)者對(duì)潛艇這種客觀事物的研究設(shè)計(jì)在意識(shí)中所構(gòu)成的思路體系和方法。總體設(shè)計(jì)理念在潛艇研究設(shè)計(jì)中具有舉足輕重的作用和極其重要的指導(dǎo)意義?？梢哉f(shuō)，若講總體設(shè)計(jì)是潛艇研制的“龍頭”和“統(tǒng)帥”，總體設(shè)計(jì)技術(shù)是潛艇最關(guān)鍵的技術(shù)，那么總體設(shè)計(jì)理念則是潛艇總體設(shè)計(jì)的“靈魂”。

“創(chuàng)新”（Innovation）是目前最熱門的詞匯之一。

“創(chuàng)新”的涵義可以理解為：在世界范圍內(nèi)，首次引入新東西、新概念，制造新變化。其關(guān)鍵內(nèi)涵是“新”。

“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力”。創(chuàng)新也是一個(gè)單位、潛艇裝備與技術(shù)持續(xù)發(fā)展的靈魂和不竭動(dòng)力。這些至理名言已逐漸被大家領(lǐng)會(huì)、接納。

實(shí)際上，從1898年以“霍蘭”號(hào)為代表的現(xiàn)代潛艇誕生至今天的100多年中，現(xiàn)代潛艇伴隨著時(shí)代的變遷、戰(zhàn)爭(zhēng)的洗禮和科技的進(jìn)步，在20世紀(jì)，以1944年德國(guó)建成的XXI型流線型常規(guī)潛艇［4］26-27、1953年美國(guó)建成的“大青花魚(yú)”號(hào)水滴型潛艇、1954年美國(guó)建成的世界上第一艘核潛艇“鸚鵡螺”號(hào)和1996年瑞典建成的世界上第一艘AIP（不依賴空氣的動(dòng)力裝置）常規(guī)潛艇“哥特蘭”（A-19）號(hào)［2］4-8為標(biāo)志的4個(gè)發(fā)展里程碑的發(fā)展歷程，使人們清晰地領(lǐng)略到潛艇總體設(shè)計(jì)理念的不斷創(chuàng)新是助推現(xiàn)代潛艇發(fā)展的不竭動(dòng)力。

回溯新中國(guó)成立以來(lái)我國(guó)潛艇50多年的發(fā)展歷程，從無(wú)到有，從弱到強(qiáng)，從購(gòu)買、引進(jìn)、研仿到自行研制成功多代常規(guī)潛艇和核潛艇，技術(shù)水平得以一步一個(gè)臺(tái)階式的跨越提升，無(wú)不是我國(guó)艦船工作者總體設(shè)計(jì)理念不斷創(chuàng)新、轉(zhuǎn)變和由此獲得的豐碩成果鑄就的?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有科研、設(shè)計(jì)、建造、管理上的不斷創(chuàng)新，尤其是總體設(shè)計(jì)理念的不斷創(chuàng)新及其成果的應(yīng)用，我國(guó)高性能的潛艇就不可能展示在世人面前！同時(shí)，我們也應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，我國(guó)潛艇裝備經(jīng)過(guò)50多年不懈的努力雖已取得長(zhǎng)足進(jìn)步，大大縮短了與國(guó)外先進(jìn)潛艇的差距，但與國(guó)外先進(jìn)潛艇相比，與我國(guó)海軍戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的需求相比，仍有差距。究其原因，除了技術(shù)和工業(yè)基礎(chǔ)等原因外，總體設(shè)計(jì)理念更新不夠是主要原因之一。

鑒于此，這就要求我國(guó)的潛艇論證者、研究者、設(shè)計(jì)者要感悟總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新，勇于總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新，要站在適應(yīng)國(guó)家海洋戰(zhàn)略發(fā)展和海軍戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型需求的站位上，深入研究、認(rèn)識(shí)、掌握潛艇裝備和技術(shù)的發(fā)展規(guī)律，將總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為謀劃研究設(shè)計(jì)高性能潛艇的正確思路、方法和手段，轉(zhuǎn)化為引領(lǐng)我國(guó)潛艇裝備和技術(shù)發(fā)展的總體設(shè)計(jì)實(shí)際能力的提升。

3 我國(guó)潛艇總體設(shè)計(jì)理念需繼續(xù)更新的主要方面

我國(guó)潛艇的總體設(shè)計(jì)理念伴隨著自行研制潛艇的發(fā)展歷程，在不斷轉(zhuǎn)變、更新，尤其是改革開(kāi)放以后，隨著與國(guó)外潛艇強(qiáng)國(guó)的技術(shù)交流、合作和裝備引進(jìn)的不斷加強(qiáng)，受國(guó)外先進(jìn)潛艇設(shè)計(jì)理念、方法和技術(shù)的影響，總體設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)變、更新的進(jìn)程明顯加快，并已鮮明地體現(xiàn)在逐代新研潛艇中。但如前所述，與國(guó)外先進(jìn)的潛艇設(shè)計(jì)理念相比，與我國(guó)海軍對(duì)潛艇發(fā)展的需求相比，仍存在差距。為了促推我國(guó)潛艇裝備和技術(shù)持續(xù)又好又快發(fā)展，我國(guó)潛艇總體設(shè)計(jì)理念需要與時(shí)俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新和演進(jìn)。筆者認(rèn)為應(yīng)主要體現(xiàn)在以下12個(gè)方面。

1）適應(yīng)變革

隨著電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)正由機(jī)械化轉(zhuǎn)向信息化，艦船裝備的整體面貌將發(fā)生深刻變革，潛艇裝備也將隨之發(fā)生深刻變革。為此，潛艇總體設(shè)計(jì)理念應(yīng)適應(yīng)或跟上這種變革，體現(xiàn)在：在總體設(shè)計(jì)上，應(yīng)由以往以追求平臺(tái)作戰(zhàn)能力為目標(biāo)的設(shè)計(jì)理念向以追求信息網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)能力為目標(biāo)的設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)化；在發(fā)展觀念上，應(yīng)由傳統(tǒng)上追求單艇或多艇作戰(zhàn)能力的觀念向追求與各艦種、編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)能力的觀念，乃至作為網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)的水下平臺(tái)或節(jié)點(diǎn)，與其它軍兵種形成“海、陸、天、空”一體化的聯(lián)合作戰(zhàn)能力的觀念轉(zhuǎn)化。

同時(shí)，現(xiàn)代艦船正在向以節(jié)能、低碳、綠色為核心的綠色艦船設(shè)計(jì)理念，以模塊化、數(shù)字化造船等為創(chuàng)新表征的新型設(shè)計(jì)建造模式演進(jìn)和變革，這也促使?jié)撏а芯吭O(shè)計(jì)者應(yīng)不斷更新總體設(shè)計(jì)理念，以適應(yīng)或跟上這種演進(jìn)和變革。

2）概念創(chuàng)新

現(xiàn)代潛艇的總體設(shè)計(jì)概念隨著科技的進(jìn)步在不斷更新，已呈現(xiàn)出嶄新的內(nèi)涵。

傳統(tǒng)的潛艇總體設(shè)計(jì)概念通常是指潛艇的總體布置、性能、結(jié)構(gòu)等的研究設(shè)計(jì)及其管理工作（現(xiàn)有人稱其為“小總體”）。它是將任務(wù)需求轉(zhuǎn)變?yōu)樾阅軈?shù)和技術(shù)狀態(tài)的描述，進(jìn)行工程方法的迭代，從而達(dá)到需求（或設(shè)計(jì)）目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)代的潛艇總體設(shè)計(jì)概念［1］3［2］36則是對(duì)潛艇及其各構(gòu)成系統(tǒng)/分系統(tǒng)、設(shè)備、功能部件進(jìn)行優(yōu)化配置的綜合集成設(shè)計(jì)的過(guò)程，也可以說(shuō)是傳統(tǒng)的潛艇總體設(shè)計(jì)概念（“小總體”）與潛艇工程技術(shù)及工程管理技術(shù)的系統(tǒng)綜合（現(xiàn)有人稱其為“大總體”）。它是以傳統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)和工程概念為基礎(chǔ)，通過(guò)時(shí)間域和空間域上的拓展來(lái)更好、更快、更省地實(shí)現(xiàn)需求（或設(shè)計(jì)）的目標(biāo)。其特點(diǎn)為：一是在總體工程基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)所有功能的、程序的相關(guān)性和兼容性，以及系統(tǒng)要求的優(yōu)化平衡；二是系統(tǒng)要素除傳統(tǒng)的總體性能參數(shù)外，拓展到了包括可靠性、維修性、安全性、保障性、測(cè)試性、風(fēng)險(xiǎn)性、經(jīng)濟(jì)性和人—機(jī)工程等有關(guān)因素方面；三是實(shí)施系統(tǒng)管理與工程技術(shù)的統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)工程系統(tǒng)的全系統(tǒng)、全過(guò)程、全壽期的全面控制和管理。

可見(jiàn)，現(xiàn)代潛艇總體設(shè)計(jì)概念反映了潛艇系統(tǒng)工程的完整技術(shù)范疇和管理形態(tài)，其實(shí)質(zhì)是潛艇總體綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)理論及工程控制和評(píng)估方法的綜合集成。

由此，潛艇總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新要體現(xiàn)以“大總體”和全壽期設(shè)計(jì)為主要內(nèi)涵的總體設(shè)計(jì)新概念。

3）需求牽引

潛艇裝備研發(fā)的實(shí)踐表明，潛艇裝備的發(fā)展一靠需求牽引，二靠技術(shù)推動(dòng)。需求牽引既體現(xiàn)在用海軍（用戶）的需求去牽引潛艇研發(fā)的客觀規(guī)律，也蘊(yùn)含著潛艇總體牽引其設(shè)備、系統(tǒng)研制和發(fā)展的內(nèi)涵。潛艇總體設(shè)計(jì)就應(yīng)有以需求為牽引，通過(guò)論證、研究、設(shè)計(jì)，提出滿足用戶需求的新研潛艇“最佳”設(shè)計(jì)方案的理念。這是潛艇總體設(shè)計(jì)理念具有指導(dǎo)性的最重要的內(nèi)涵，也給總體設(shè)計(jì)理念不斷創(chuàng)新提供了拓展空間。實(shí)際上，國(guó)內(nèi)外潛艇發(fā)展的歷程也證實(shí)了這一點(diǎn)。如“一戰(zhàn)”中，因當(dāng)時(shí)反潛技術(shù)不高，又受水下能源制約，需要有在水面快速接敵實(shí)施攻擊的潛艇，促使?jié)撏У目傮w設(shè)計(jì)理念由追求水下性能轉(zhuǎn)向以水面航行性能和作戰(zhàn)為主（以U-35型潛艇為代表）；“二戰(zhàn)”中，隨著反潛技術(shù)和反潛戰(zhàn)法的發(fā)展，急需提高潛艇的隱蔽性，促使?jié)撏Э傮w設(shè)計(jì)理念又轉(zhuǎn)向以水下航行性能為主，并應(yīng)用了新型通氣管裝置等新技術(shù)（以XXI型為代表）；“二戰(zhàn)”后，美國(guó)為適應(yīng)其全球戰(zhàn)略需求，要提高潛艇水下高航速和水下連續(xù)潛航續(xù)航力，從而促使?jié)撏гO(shè)計(jì)理念創(chuàng)新，先后研發(fā)了水下阻力最小的水滴型潛艇（以“大青花魚(yú)”號(hào)潛艇為代表）和核動(dòng)力潛艇（以“鸚鵡螺”號(hào)潛艇為代表）等。

鑒于此，我國(guó)潛艇總體設(shè)計(jì)單位應(yīng)主動(dòng)參與、開(kāi)展?jié)撏Оl(fā)展戰(zhàn)略、潛艇作戰(zhàn)需求、作戰(zhàn)模式、新型潛艇概念圖像等方面的論證和研究，依據(jù)我國(guó)獨(dú)特的海洋地理環(huán)境、海軍戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型需求、技術(shù)和工業(yè)基礎(chǔ)、經(jīng)濟(jì)實(shí)力等，并借鑒國(guó)外潛艇的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念和技術(shù)［5-6］，提出我國(guó)海軍潛艇裝備不同時(shí)期的發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃、需要發(fā)展的潛艇及其標(biāo)志性技術(shù)特征、應(yīng)采取的策略和措施等論證報(bào)告和建議［7］，供領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)決策參考。在論證、研究中，要突破定勢(shì)思維，更新設(shè)計(jì)理念，例如，從適應(yīng)海軍戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型需求和近海、中近海、遠(yuǎn)海作戰(zhàn)海域出發(fā)，提出應(yīng)發(fā)展的不同層次的潛艇裝備體系；總體設(shè)計(jì)要據(jù)此凸顯為適應(yīng)需求，以不斷提升隱蔽性、信息化、居住性及作戰(zhàn)能力、生存能力，并注重以控制排水量、減阻增效、加大有效負(fù)載（含裝備無(wú)人作戰(zhàn)平臺(tái)）等為重點(diǎn)的設(shè)計(jì)理念。這都體現(xiàn)出需求牽引著潛艇總體設(shè)計(jì)理念不斷地創(chuàng)新、演進(jìn)。

4）技術(shù)推動(dòng)

如上所述，潛艇裝備的發(fā)展一靠需求牽引，二靠技術(shù)推動(dòng)，二者相輔相成。以往，我們對(duì)需求牽引較重視，而對(duì)技術(shù)的推動(dòng)作用領(lǐng)會(huì)不深。實(shí)際上，需求是要依據(jù)技術(shù)來(lái)論證、確定的，沒(méi)有相應(yīng)的技術(shù)作支撐，需求論證得再好也是空的、難以實(shí)現(xiàn)的。可以說(shuō)，在潛艇裝備發(fā)展、研制過(guò)程中，如將需求牽引視作軍方（用戶）主導(dǎo)作用的體現(xiàn)，技術(shù)推動(dòng)則體現(xiàn)著工業(yè)部門的主體作用。國(guó)內(nèi)外潛艇發(fā)展的實(shí)踐均證明了這一點(diǎn)。如因?yàn)橛辛撕藙?dòng)力技術(shù)的發(fā)展和支撐，才發(fā)展了核潛艇；因?yàn)槌霈F(xiàn)了“斯特林”熱氣機(jī)、燃料電池等AIP技術(shù)，才發(fā)展了AIP常規(guī)潛艇；因?yàn)檠邪l(fā)和應(yīng)用了低噪聲推進(jìn)器、優(yōu)良艇體線型、低噪聲機(jī)電設(shè)備、新型隔振等降噪新技術(shù)，才出現(xiàn)了安靜型潛艇等。因此，潛艇設(shè)計(jì)師應(yīng)深刻認(rèn)識(shí)技術(shù)推動(dòng)在潛艇裝備發(fā)展中的源泉和動(dòng)力作用，并將技術(shù)推動(dòng)融入到潛艇總體設(shè)計(jì)理念中，進(jìn)而使技術(shù)的推動(dòng)作用體現(xiàn)在總體設(shè)計(jì)中和提高潛艇綜合作戰(zhàn)能力上。同時(shí)，在開(kāi)展預(yù)先研究的過(guò)程中，要善于開(kāi)創(chuàng)性地提出并研發(fā)潛艇的先進(jìn)技術(shù)、前沿技術(shù)、新興基礎(chǔ)技術(shù)等；在新型潛艇研究設(shè)計(jì)中，要敏銳地發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而精選、應(yīng)用具有潮流性、標(biāo)志性、實(shí)效性及經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證和技術(shù)成熟度評(píng)估的高新技術(shù)。這既是潛艇總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新的重要內(nèi)容，也是潛艇總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新的重要標(biāo)志。

5）集成優(yōu)化

在總體設(shè)計(jì)中，應(yīng)實(shí)施集成優(yōu)化設(shè)計(jì)。集成優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)涵可概括為：潛艇總體集成優(yōu)化設(shè)計(jì)既是將各有關(guān)單位的預(yù)先研究及創(chuàng)新研發(fā)的相關(guān)科技成果，優(yōu)選集成于新研潛艇或在役潛艇現(xiàn)代化改換裝之中，又是將潛艇的各構(gòu)成系統(tǒng)/分系統(tǒng)、設(shè)備、功能部件進(jìn)行綜合集成優(yōu)化配置的創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程，從而使?jié)撏У目傮w設(shè)計(jì)優(yōu)化，戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能達(dá)標(biāo)、提升。可以說(shuō)，集成優(yōu)化設(shè)計(jì)既是“大總體”設(shè)計(jì)概念的核心內(nèi)涵和要求，也是總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新的具體體現(xiàn)，同時(shí)也是潛艇總體設(shè)計(jì)單位不斷提高總體設(shè)計(jì)水平和集成抓總能力的重要途徑。要實(shí)施好集成優(yōu)化設(shè)計(jì)，潛艇總體設(shè)計(jì)單位就要注重頂層設(shè)計(jì)，發(fā)揮好“龍頭”牽引作用和將在預(yù)先研究、型號(hào)專項(xiàng)研究等中獲得的科研成果轉(zhuǎn)化為工程應(yīng)用的“轉(zhuǎn)化作用”，處理好“得”與“失”、“有所為”與“有所不為”的均衡設(shè)計(jì)關(guān)系，力爭(zhēng)使總體設(shè)計(jì)達(dá)到“目標(biāo)明確，重點(diǎn)突出，主線清晰，特色鮮明”——獲得“最佳”總體設(shè)計(jì)方案之目標(biāo)，并體現(xiàn)在排水量有效控制、總體性能滿足要求、系統(tǒng)與設(shè)備配置合理及功能優(yōu)化分配［8-9］、顯控臺(tái)位減少、艇員編制縮小、生活設(shè)施舒適、操作流程更科學(xué)、全壽期費(fèi)用降低、風(fēng)險(xiǎn)分析與控制加強(qiáng)、綜合作戰(zhàn)能力和生存能力以及總體綜合保障能力顯著提高等方面。因此，潛艇總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新應(yīng)重點(diǎn)體現(xiàn)在強(qiáng)化和實(shí)施綜合集成優(yōu)化設(shè)計(jì)上。

6）隱身引領(lǐng)

潛艇作為一種以水下作戰(zhàn)為主的裝備，隱蔽性是其首要的戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)性能和最凸顯的特征，對(duì)潛艇的綜合作戰(zhàn)能力和生存能力具有至關(guān)重要的作用［2］249-250。潛艇總體設(shè)計(jì)單位在潛艇裝備研制和技術(shù)發(fā)展中，要發(fā)揮好在隱身性工作上的“龍頭”、牽引和集成優(yōu)化的作用，以總體隱身設(shè)計(jì)需求牽引潛艇的隱身性設(shè)計(jì)理論和定量評(píng)估技術(shù)、高隱身性艇型技術(shù)、高隱身性機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)與控制技術(shù)、機(jī)械噪聲控制技術(shù)、推進(jìn)器噪聲控制技術(shù)、隱身性測(cè)試及驗(yàn)證技術(shù)、與隱身性設(shè)計(jì)相適應(yīng)的潛艇建造工藝技術(shù)，以及新概念隱身技術(shù)等各相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的研究、發(fā)展及其成果的綜合集成應(yīng)用；在潛艇總體設(shè)計(jì)中，應(yīng)體現(xiàn)以隱身性設(shè)計(jì)引領(lǐng)總體設(shè)計(jì)的理念，并以定量集成優(yōu)化隱身設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，實(shí)施“近期以聲隱身性設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，中、遠(yuǎn)期以綜合隱身性設(shè)計(jì)為重點(diǎn)”引領(lǐng)總體設(shè)計(jì)的理念。同時(shí)，還要將這種設(shè)計(jì)理念融貫于潛艇研究設(shè)計(jì)的“毛細(xì)血管”各個(gè)方面，體現(xiàn)在潛艇研制的各個(gè)環(huán)節(jié)。這既是確保潛艇實(shí)現(xiàn)預(yù)定隱身性指標(biāo)的重要途徑，也是當(dāng)代潛艇總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新的標(biāo)志性表征之一。

7）“龍頭”作用

總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新還應(yīng)體現(xiàn)在潛艇總體設(shè)計(jì)單位要努力發(fā)揮好以“四大作用”（“需求牽引、總體集成、轉(zhuǎn)化應(yīng)用、信息反饋”作用）和“三大能力”（“統(tǒng)帥牽頭、集成優(yōu)化、協(xié)調(diào)服務(wù)”能力）為主要內(nèi)涵的“龍頭”作用，從而將“設(shè)備服從系統(tǒng)，系統(tǒng)服從總體，總體服從需求，同時(shí)總體也要照顧設(shè)備、系統(tǒng)”的總體設(shè)計(jì)原則貫穿于潛艇研制的全過(guò)程。這是提高潛艇總體設(shè)計(jì)水平和集成抓總能力的關(guān)鍵因素之一，也是促進(jìn)潛艇總體設(shè)計(jì)理念不斷創(chuàng)新的原動(dòng)力。

8）用戶至上

作為設(shè)計(jì)師要認(rèn)識(shí)到：自己設(shè)計(jì)潛艇裝備的任務(wù)是用戶（海軍）給予的，設(shè)計(jì)的成果是給用戶使用的，設(shè)計(jì)、研制的潛艇裝備質(zhì)量之高低也是由用戶評(píng)價(jià)的。這體現(xiàn)著用戶對(duì)設(shè)計(jì)師及其所在單位的信任，也體現(xiàn)著設(shè)計(jì)師及其所在單位應(yīng)盡的職責(zé)。因此，我們要將用戶看作“上帝”，樹(shù)立“研為戰(zhàn)”、“建為用”的觀念，以新研潛艇達(dá)到既具有先進(jìn)性又“頂用、耐用、實(shí)用”為目標(biāo)，以得到用戶滿意為衡準(zhǔn)，將“用戶至上”和全壽期技術(shù)服務(wù)的理念融貫于總體設(shè)計(jì)理念之中和潛艇研制的各個(gè)環(huán)節(jié)；將總體設(shè)計(jì)延伸至維修過(guò)程，開(kāi)展維修設(shè)計(jì)，并在總體方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)和完工設(shè)計(jì)中就納入維修設(shè)計(jì)的相應(yīng)內(nèi)容。在設(shè)計(jì)中，既追求先進(jìn)性，又注重綜合保障性（含維修）設(shè)計(jì)和居住性設(shè)計(jì)，力求達(dá)到總體布置優(yōu)化、戰(zhàn)技性能達(dá)標(biāo)、操作流程更科學(xué)、備品備件配置合理、維修方便、工作和居住條件舒適。平時(shí)，設(shè)計(jì)人員要多深入部隊(duì)，多到部隊(duì)調(diào)研，跟蹤了解所設(shè)計(jì)潛艇的使用情況，傾聽(tīng)部隊(duì)在使用中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及提出的要求，發(fā)揮潛艇總體設(shè)計(jì)單位的“信息反饋”作用，及時(shí)將問(wèn)題反饋給各相關(guān)單位，抓緊自行解決或分別由相關(guān)責(zé)任單位研究解決，對(duì)某些一時(shí)難以解決需立題研究的問(wèn)題要限期解決，并總結(jié)、吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為改進(jìn)、提高潛艇的性能和設(shè)計(jì)未來(lái)新研潛艇積累設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)?！坝脩糁辽稀焙腿珘燮谠O(shè)計(jì)理念作為潛艇總體設(shè)計(jì)理念的重要組成部分，要不斷增強(qiáng)，深入每位設(shè)計(jì)者心中，并由此不斷豐富總體設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新內(nèi)涵。

9）注重驗(yàn)證

潛艇總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新還應(yīng)體現(xiàn)在潛艇總體設(shè)計(jì)中，應(yīng)極其重視潛艇技術(shù)，特別是對(duì)被應(yīng)用的重大關(guān)鍵技術(shù)或重大高新技術(shù)（如大潛深、單殼體、隱身技術(shù)，新型結(jié)構(gòu)形式、動(dòng)力系統(tǒng)等）的試驗(yàn)研究與驗(yàn)證，包括總體設(shè)計(jì)結(jié)果的仿真計(jì)算和驗(yàn)證、評(píng)估，同時(shí)慎析技術(shù)成熟度，由此充分釋放技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到消除潛艇研制風(fēng)險(xiǎn)的目的［10］。剖析美、德、俄等海軍強(qiáng)國(guó)潛艇持續(xù)跨越發(fā)展的原因［4］172-187，除認(rèn)識(shí)到潛艇的重要作用，一直重視并從政策、經(jīng)費(fèi)、條件保障等方面支持、激勵(lì)總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新和對(duì)潛艇關(guān)鍵技術(shù)的自主創(chuàng)新、探索、研發(fā)之外，另一個(gè)重要原因就是這些國(guó)家極其重視潛艇技術(shù)的試驗(yàn)研究，尤其是對(duì)重大關(guān)鍵技術(shù)研究成果的演示驗(yàn)證，包括試驗(yàn)艇（甚至實(shí)艇）試驗(yàn)驗(yàn)證，并將其視作總體設(shè)計(jì)理念的重要內(nèi)涵。他們的這種技術(shù)策略和總體設(shè)計(jì)理念是值得我國(guó)潛艇研究設(shè)計(jì)者和管理者借鑒與吸納的。

10）對(duì)待“規(guī)范”

潛艇研制中所采用的“規(guī)范”、標(biāo)準(zhǔn)均是對(duì)多年型號(hào)研制、使用和專項(xiàng)研究的理論成果的集成及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，在潛艇總體設(shè)計(jì)和研制中，通常起著指向、提供設(shè)計(jì)依據(jù)等作用，應(yīng)認(rèn)真遵守。但是，作為潛艇研究設(shè)計(jì)者不能只滿足于“設(shè)計(jì)達(dá)到規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)就行”，應(yīng)追求設(shè)計(jì)最好。同時(shí)，由于科技不斷進(jìn)步，新技術(shù)不斷被應(yīng)用，以及海軍（用戶）根據(jù)未來(lái)作戰(zhàn)需求提出新的、更高的戰(zhàn)技性能要求，如果機(jī)械地遵守“規(guī)范”，將難以保證和體現(xiàn)出新研潛艇的先進(jìn)性，故而在新研潛艇設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)原“規(guī)范”中未涉及的某些新技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)要求，進(jìn)行科學(xué)論證、研究試驗(yàn)并確定相關(guān)要求，可突破“規(guī)范”的某些條款，也可對(duì)現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行剪裁，以適應(yīng)新研潛艇裝備的研制要求。實(shí)際上，國(guó)內(nèi)外的艦船“規(guī)范”均是隨著新研艦船裝備的研制及其經(jīng)驗(yàn)的積累而不斷進(jìn)行修訂，或以原“規(guī)范”為基礎(chǔ)編制適應(yīng)新研艦船的新“規(guī)范”（也可先編設(shè)計(jì)指導(dǎo)性文件或設(shè)計(jì)規(guī)則，經(jīng)研制成功，積累一定的經(jīng)驗(yàn)后上升為“規(guī)范”）。既要正確對(duì)待、使用“規(guī)范”，又不被其完全束縛，追求最好的設(shè)計(jì)應(yīng)是潛艇總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新的又一重要內(nèi)涵。

11）質(zhì)量意識(shí)

如同工業(yè)產(chǎn)品一樣，潛艇質(zhì)量的高低是衡量其設(shè)計(jì)、研制成功與否的標(biāo)志。這種質(zhì)量意識(shí)已深入人心。作為一名潛艇設(shè)計(jì)師，要品味“一筆千金”和“質(zhì)量不好，等于自殺”的深刻內(nèi)涵，樹(shù)立質(zhì)量意識(shí)和品牌意識(shí)，并將其融入潛艇總體設(shè)計(jì)理念之中，使其成為潛艇總體設(shè)計(jì)理念的核心內(nèi)容和衡量總體設(shè)計(jì)理念強(qiáng)弱的主要表征。在潛艇設(shè)計(jì)、研制中，要用現(xiàn)代質(zhì)量觀，把握住潛艇設(shè)計(jì)、研制各環(huán)節(jié)的質(zhì)量，努力使自己設(shè)計(jì)、研制的潛艇每代、每型都呈現(xiàn)“新面孔”，具有一流的質(zhì)量，達(dá)到一次成功，成為“精品”、“名牌”。同時(shí)，還要認(rèn)識(shí)到質(zhì)量和進(jìn)度有著既矛盾又相輔相成的辯證關(guān)系，要建立“進(jìn)度服從質(zhì)量”、“以質(zhì)量促進(jìn)度，由進(jìn)度看質(zhì)量”的觀念，處理好質(zhì)量與進(jìn)度的關(guān)系。這既是潛艇總體設(shè)計(jì)師追求的目標(biāo)和職責(zé)，也是潛艇總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新、演進(jìn)內(nèi)涵的體現(xiàn)。因此，伴隨科技的進(jìn)步，用戶需求的提高，應(yīng)不斷增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)和品牌意識(shí)，促進(jìn)潛艇總體設(shè)計(jì)理念內(nèi)涵不斷更新、豐滿。

12）學(xué)習(xí)借鑒

潛艇總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新還應(yīng)體現(xiàn)在勤于學(xué)習(xí)、善于借鑒國(guó)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、方法和技術(shù)，以及國(guó)內(nèi)其他軍工行業(yè)研制武器裝備和本船舶行業(yè)水面艦船的總體設(shè)計(jì)理念和經(jīng)驗(yàn)，為我所用，以不斷更新自己的設(shè)計(jì)理念，提高潛艇的設(shè)計(jì)能力和研制水平。但在學(xué)習(xí)、借鑒國(guó)外艦艇先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)中，一定要牢固樹(shù)立自主創(chuàng)新的核心觀念，堅(jiān)持依靠國(guó)內(nèi)科研隊(duì)伍，以自力更生、自主創(chuàng)新研發(fā)為主，注重中國(guó)國(guó)情，處理好創(chuàng)新與繼承的關(guān)系，同時(shí)充分利用當(dāng)今較為有利的國(guó)際環(huán)境，開(kāi)展國(guó)際間技術(shù)合作，并重視對(duì)引進(jìn)資料的消化、吸收和再創(chuàng)新。另外，要注重通過(guò)自主創(chuàng)新研發(fā)和學(xué)習(xí)、借鑒他人科研成果與經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)建具有中國(guó)特色的潛艇總體集成優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和可實(shí)現(xiàn)總體設(shè)計(jì)方案量化優(yōu)選的所謂的“計(jì)算機(jī)輔助潛艇設(shè)計(jì)”（CASD）方法。只有有了科學(xué)的、工程實(shí)用的潛艇總體集成優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和方法，才能更有效地實(shí)現(xiàn)潛艇總體設(shè)計(jì)優(yōu)化目標(biāo)。這是潛艇總體設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新極其重要的方面，也是潛艇總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新的具體體現(xiàn)。

4 結(jié) 語(yǔ)

總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新是潛艇裝備和技術(shù)發(fā)展的不竭動(dòng)力。人類已跨入21世紀(jì)，中國(guó)的潛艇也邁入21世紀(jì)。中國(guó)的潛艇在21世紀(jì)將面臨大發(fā)展、上臺(tái)階的難得機(jī)遇，也將為潛艇總體設(shè)計(jì)理念不斷創(chuàng)新、演進(jìn)拓展新的空間。讓我們感悟總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新，勇于總體設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新，促推我國(guó)潛艇總體設(shè)計(jì)理念伴隨著科技的進(jìn)步和海軍的需求與時(shí)俱進(jìn)，不斷更新、演進(jìn)，引領(lǐng)我國(guó)潛艇裝備和技術(shù)持續(xù)跨越發(fā)展。

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Analysis on the Innovation in the Overall Subm arine Designs

MAYunyi
China Ship Developmentand Design Center，Wuhan 430064，China

In this paper，the overall engineering design，the submarine general design，and the basic con?notation of the submarine design theory are explained successively and systematically.Also，the detailed research and development process of submarines，both domestically and abroad，is presented，with the conclusion being that the innovation in the general design philosophy is the keymotivation behind the ad?vancement of submarine technologies.Finally，this paper gives out twelve suggestions to keep constant in?novation in the general design of submarines，which include adapting to the changes，innovation in the de?sign concepts，integrating optimization，stealth-orientation，customer focus，quality consciousness，etc.

submarine；overall design；innovative ideas

U674.7+0

A

1673－3185（2013）01－01－06

10.3969/j.issn.1673-3185.2013.01.001

http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1755.TJ.20130116.1144.002.htm l

2012－07－20 網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2013-01-16 11:44

國(guó)家部委基金資助項(xiàng)目

馬運(yùn)義（1942－），男，碩士，研究員。研究方向：潛艇總體研究與設(shè)計(jì)。

馬運(yùn)義。

［責(zé)任編輯：易基圣］