(海軍裝備軟件管理中心 北京 100841)
美軍艦載電子模塊化封裝箱EME研制過程*
徐勇
(海軍裝備軟件管理中心 北京 100841)
艦載電子模塊化封裝箱EME(國內(nèi)稱為EME電子方艙)是美軍研發(fā)最新型驅(qū)逐艦DDG-1000過程中提出的一種新的集成、適配、測試設(shè)備。論文描述DDG-1000驅(qū)逐艦項(xiàng)目用EME的歷史和開發(fā)過程,指出了該項(xiàng)目演化過程中EME的設(shè)計(jì)選項(xiàng)和做出的決策,與EME相關(guān)的對艦艇影響等。論文有助于各級領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員全面認(rèn)識EME。
EME;DDG-1000;使命任務(wù)系統(tǒng)電子類設(shè)備;研究過程;艦船集成
ClassNumberTP311.52
EME是一種大型容器,提供環(huán)境支持(溫度和濕度、電磁干擾及電磁脈沖保護(hù))、服務(wù)(電力電源管理、空氣調(diào)節(jié)和冷水冷卻)、為使命任務(wù)系統(tǒng)電子類設(shè)備MSE(也就是計(jì)算機(jī)、無線電、雷達(dá)/聲納電子)進(jìn)行沖擊及結(jié)構(gòu)內(nèi)生噪音的隔離和物理安全等。這種方艙允許使命任務(wù)系統(tǒng)設(shè)備選擇利用COTS貨架電子商品,不需要為海上作戰(zhàn)艦艇進(jìn)行傳統(tǒng)的電子單元加固。
圖1是一個典型的DDG-1000 EME(小型),圖中顯示了外部風(fēng)扇單元FCU(從冷水到空氣的)熱交換器(四個,位于EME兩端基座沖擊安裝架支持件的上方)、內(nèi)部設(shè)備概念布局(包括電纜走線器、電源分配單元PDU,交換板、輸入輸出IO電纜訪問嵌板及標(biāo)準(zhǔn)的電子機(jī)柜。EME有四種尺寸:大型、中型,、小型和迷你型。表1是EME的尺寸規(guī)格。
圖1 一種小型EME的CAD透視圖
表1 EME的四種規(guī)格尺寸(英尺/米)
EME目的在于是雷神公司2000財(cái)年發(fā)起的一個概念研究項(xiàng)目,目的在于減少美國海軍裝備和測試使命任務(wù)系統(tǒng)設(shè)備MSE中的電子產(chǎn)品費(fèi)用,并有助于以對艦船設(shè)計(jì)、建造和未來維修影響較小的方式安裝COTS貨架電子產(chǎn)品。作戰(zhàn)系統(tǒng)提供商預(yù)裝配、預(yù)測試和避免艦上安裝完成后的重復(fù)勞動所帶來的成本效益預(yù)期是先前的作戰(zhàn)系統(tǒng)為MSE所作設(shè)計(jì)的一半左右,先前設(shè)計(jì)中包括艦上安裝和所有作戰(zhàn)系統(tǒng)成員的測試。通過集中精力為運(yùn)行在其中的COTS電子產(chǎn)品產(chǎn)生合適的工作環(huán)境,EME使得海軍使用最新技術(shù)的計(jì)算機(jī)、無線電和網(wǎng)絡(luò)成為可能。之前為單獨(dú)的電子產(chǎn)品進(jìn)行沖擊和EMI/EMP加固設(shè)計(jì)的方法使得傳統(tǒng)的作戰(zhàn)系統(tǒng)電子產(chǎn)品交付時已經(jīng)落后,常常在性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于商業(yè)產(chǎn)品。這最終使得這些作戰(zhàn)系統(tǒng)升級更難且費(fèi)用更高。
EME的目的就是設(shè)計(jì)EME的內(nèi)部環(huán)境使之滿足COTS電子產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),因而節(jié)約了開發(fā)軍用系統(tǒng)(一個組件一個組件地進(jìn)行沖擊和振動加固)的費(fèi)用。通過預(yù)先將電子產(chǎn)品打包就可以在更加干凈,在更能控制的環(huán)境中進(jìn)行系統(tǒng)級的測試。從而可保護(hù)電子產(chǎn)品免受艦船安裝的破壞,減少了再驗(yàn)證(測試)和維修活動。這樣,能以更短的時間合成和驗(yàn)證基于EME的艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)。艦船建造和試航時間也更短。
圖2 小型EME的外部三維實(shí)心CAD模型圖
美國海軍2001年11月重構(gòu)DD21項(xiàng)目為DD(X)未來驅(qū)逐艦項(xiàng)目,以更好管理技術(shù)成熟度風(fēng)險并將這種創(chuàng)新性的能力提供給水面作戰(zhàn)艦艇家族,包括DD(X)、CG(X)和濱海戰(zhàn)斗艦LCS。2002年4月啟動DD(X)階段3設(shè)計(jì),此階段期間,船舶設(shè)計(jì)集中在將以排筏減輕沖擊的電子產(chǎn)品保持在船舶艦面上層建筑(艦面艙室)內(nèi)部上方(靠近天線和雷達(dá)孔徑,它們饋送信號至大部分位于EME中的無線電設(shè)備和計(jì)算機(jī))。在船舶設(shè)計(jì)的這個節(jié)點(diǎn),電子產(chǎn)品的模塊化容器概念被稱作盒子中的盒子BIB。BIB來自于艦面上層建筑將由玻璃強(qiáng)化塑料GRP復(fù)合材料建造的想法。想法中,內(nèi)部的結(jié)構(gòu)很像蜂房隔間。這些GRP復(fù)合材料隔間被用來通過艦面上層建筑的外層表面,運(yùn)用傳統(tǒng)的合成建造方法將BIB滑進(jìn)去。所有這些最初概念是所有BIB必須在該船的整個壽命期間預(yù)先做好且能夠互換。
邁克慕林公司探究了安裝設(shè)備沖擊緩沖用排筏或設(shè)備固定在墊板上以緩沖沖擊所可能帶來的好處和問題,也研究了將排筏包裹起來(即,使用墻和天花板)或不包裹(允許周邊隔間控制電子設(shè)備所需的環(huán)境)時各種成本選項(xiàng)。每種選項(xiàng)都對EME系統(tǒng)或艦船大小及集成表現(xiàn)出各自的物理限制和成本優(yōu)勢。最后的結(jié)論是COTS設(shè)備使得緩沖沖擊需在排筏級完成(即沖擊基座應(yīng)用于排筏,COTS機(jī)柜立在排筏上),與之相對的是框架級本身完成(即將沖擊緩沖基座安裝在設(shè)備機(jī)柜上,機(jī)柜安裝在墊板上)。通過包裹排筏,EME容器將能為設(shè)備提供必需的環(huán)境條件,從建設(shè)/適配/測試/船上安裝到后續(xù)服務(wù)均可提供。將排筏包裹起來為電子產(chǎn)品提供運(yùn)輸?shù)奈锢肀Wo(hù)同時簡化了惡劣天氣/EMI、犯罪企圖(偷竊或破壞知識產(chǎn)權(quán))的預(yù)防方法。這些特點(diǎn)超過了帶來的負(fù)面影響,如系統(tǒng)多余的重量,成本和產(chǎn)品復(fù)雜性。因此,BIB(包裝在盒子中的電子設(shè)備滑進(jìn)船上的隔間)本身也像盒子,成為早期DD(X)設(shè)計(jì)的基線。
從第三階段開始使用滿足沖擊需求的集裝箱進(jìn)行研發(fā)試驗(yàn),于是出現(xiàn)了EME術(shù)語。在此階段期間,建造和沖擊測試了一個全鋼的EME加裝排筏的集裝箱(接近小型變體的大小)。該項(xiàng)工作使得美國海軍研究沖擊的團(tuán)隊(duì)能夠?yàn)閷淼腅ME設(shè)計(jì)開發(fā)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)反映在稱作“沖擊緩沖排筏設(shè)計(jì)(SMRD)”程序手冊中。它規(guī)定了EME和在其中的電子設(shè)備必須遵守的激勵和結(jié)構(gòu)要求,以滿足COTS產(chǎn)品的沖擊級別要求,從而避免了必須滿足其中的每一件COTS產(chǎn)品的沖擊質(zhì)量要求。
2006年3月6日,海軍秘書指定DD(X)驅(qū)逐艦編號為DDG1000,命名為USS Zumwalt(美國海軍朱姆沃爾特號)。隨著研發(fā)社團(tuán)在其承擔(dān)的EME設(shè)計(jì)任務(wù)上不斷取得進(jìn)展,整個船的設(shè)計(jì)也在不斷演化。一個接一個,鎖定到船體(而不是設(shè)計(jì)成能夠隨時搬移)的EME數(shù)量不斷攀升。最終,EME成了不可移動的?;谶@個決定,替換COTS設(shè)備的想法只能在機(jī)柜級完成,而不是EME級。來自美國國會的壓力也施加到該項(xiàng)目,美國國會要求降低排水量(可以降低費(fèi)用),對設(shè)計(jì)者來說重量越來越重要。到設(shè)計(jì)這個點(diǎn)上,空的和適配好的EME總體詳細(xì)設(shè)計(jì)和建造完全被移交到雷神公司。
美國雷神此時轉(zhuǎn)變成了領(lǐng)導(dǎo)角色,它建議美國海軍由它用鋁材料建造EME,可大大減少重量,并可回避維護(hù)某些交叉區(qū)域(之前的EME設(shè)計(jì)中用鋼和鋁的連接件)的EMI邊界問題。美國海軍同意了這個建議。然而SMRD(沖擊緩沖排筏設(shè)計(jì))基于鋼框架設(shè)計(jì)EME(鋁封皮,機(jī)柜置于其中),在階段3期間也進(jìn)行了測試。相應(yīng)地,海軍沖擊技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)要求對全鋁EME設(shè)計(jì)進(jìn)行再認(rèn)證,以確保用以設(shè)計(jì)EME的分析方法仍然有效。演示證明POD(用全新鋁制造的全尺寸EME)在船測試計(jì)劃于2010年完成。該P(yáng)OD(小型,DATA用)測試將證明設(shè)計(jì)方法并驗(yàn)證所使用的工具(即:將使用有限元分析FEA模型去證明其他尺寸的EME沖擊的有效性,不用去測試每一個EME)。
雷神公司接管了整個EME設(shè)計(jì)后,EME演化并逐漸形成了EME的終極尺寸和數(shù)量?;谏逃么斑\(yùn)輸?shù)南拗?限制EME從制造和適配的陸上運(yùn)到碼頭),提出了一系列的尺寸。需要經(jīng)過公路和鐵路使得EME的最后寬度為7英尺5.4英寸。
EME的高度是基于甲板與甲板間允許的最大高度(3m)。考慮到?jīng)_擊搖擺空間(由SMRD得到)、標(biāo)準(zhǔn)COTS電子機(jī)柜的尺寸,剩下的高度為EME結(jié)構(gòu)使用的高度。需要幾種長度以能夠安裝EME進(jìn)入船體的復(fù)合上層建筑中。這就有一個需要考量的問題:大的EME制造起來便宜,但難以集成到艦艇中(艦艇的橫向艙壁間隔及船的最大寬度)。最后的尺寸也決定于將相似的作戰(zhàn)系統(tǒng)組到一塊兒的想法(電纜長度可以減少)。起初,開發(fā)了三種尺寸(大型,35英尺長;中型,30英尺長;小型,25英尺長)。完成了很多研究以平衡其他的船體設(shè)計(jì)限制,最終確定了每個EME類型的數(shù)量。就是在階段3期間,該艦的上層建筑(艦面艙室)復(fù)合結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)的玻璃強(qiáng)化塑料結(jié)構(gòu)變?yōu)樘祭w維樹脂-輕質(zhì)木頭核心嵌板復(fù)合結(jié)構(gòu)(不僅僅因?yàn)榕cEME相關(guān))。很快,很明顯地,EME的重量分布和復(fù)合上層建筑結(jié)構(gòu)上解決EME重量和體積影響的限制使得大多數(shù)EME向下布置到艦艇的鋼質(zhì)船體。EME的可生存性及電子系統(tǒng)的冗余必須進(jìn)行縱向隔離,增加了所需EME數(shù)量。最終,上層建筑中只有兩個EME,主要是由于孔徑電纜長度限制和上層建筑設(shè)計(jì)中減少了的可安排空間。船體設(shè)計(jì)后期,明顯需要一種特別小的EME,滿足支撐上層建筑上層外頂“多功能桅桿MFM”通信孔徑的需要(多功能桅桿MFM,為圖3中的有陰影的圓錐體)。第四個尺寸的EME被稱作迷你型EME(18英尺/5.49米長)。由此,大型EME-經(jīng)濟(jì)型EME與其他全艦設(shè)計(jì)限制取得了某種平衡,更多的EME變?yōu)楦〉某叽纭?/p>
DDG1000船舶設(shè)計(jì)必需經(jīng)美國造船署ABS認(rèn)證,EME框架建造同樣也需要認(rèn)證。設(shè)計(jì)EME框架以滿足最新形成的海軍船舶規(guī)則(NVR),EME的要求通過“DDG1000設(shè)計(jì)、建造和生產(chǎn)規(guī)格書DBPS”的宣貫確保合同與其相符。內(nèi)部機(jī)柜設(shè)計(jì)是所支持的作戰(zhàn)系統(tǒng)的責(zé)任,特意從NVR中剔除(也就不需要ABS的驗(yàn)證),為接受COTS電子產(chǎn)品提供方便。
到DDG1000項(xiàng)目開始船舶詳細(xì)設(shè)計(jì)(階段4,2008年)時,EME總的數(shù)量已經(jīng)確定下來了,為16個(4個大型,1個中型,9個小型,2個迷你型),其中只有中型和2個迷你型的EME保留在上層建筑中。EME的位置見圖3。EME被分成4個系統(tǒng)級別的組群(適配型):外部通信EXCOMM型,內(nèi)部通信IC、船舶指揮及工程控制系統(tǒng)ECS(通過全艦計(jì)算設(shè)備接口)DATA型,艦首及艦尾聲納SONAR型,雷達(dá)及光學(xué)系統(tǒng)SENSE型,這些是單獨(dú)EME的命名習(xí)慣。
圖3 DDG1000 EME的最終位置
最初設(shè)計(jì)全鋁EME艙的遇到了一個主要挫折。雷神提出一個全鋁EME設(shè)計(jì)方法,將大型擠壓的鋁質(zhì)構(gòu)架嵌板焊接在一起。該設(shè)計(jì)后來被拒絕,因?yàn)殇X焊接后,需要在焊接熱影響區(qū)大大減少材料的可允許屈力(ABS、NVR所要求的)。最終,雷神基于類似于商用和軍用造船容器的建造方法(該方法由Gichner框架系統(tǒng)公司開發(fā)),通過鉚接和綁接的鋁板/發(fā)泡材料核心嵌板方法解決了這個問題。
雷神與Wenzlau工程公司(位于加州舊金山)簽訂了子合同設(shè)計(jì)和組裝EME,與Gichner框架系統(tǒng)公司(賓州達(dá)拉斯城)制造和組裝EME空框架。Wenzlau與ATA工程公司(加州圣迭戈)簽訂合同對Wenzlau/Gichner設(shè)計(jì)的EME進(jìn)行有限元模型FEM分析并給出結(jié)果。Wenzlau與DRS簽訂了設(shè)計(jì)和制造EME的FCU合同。雷神公司EME一體化工藝工作團(tuán)隊(duì)(IPT,位于羅德島的匹茲堡,得到雷神馬州工作人員的支持)管理該合同,優(yōu)化了內(nèi)部系統(tǒng)要求,評估了對EME和內(nèi)部設(shè)備的瞬時響應(yīng)。雷神公司EME一體化工藝工作團(tuán)隊(duì)IPT協(xié)調(diào)雷聲作戰(zhàn)系統(tǒng)之間的合作以優(yōu)化最終設(shè)備安排的共同之處。該團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)了碼頭集成,EME運(yùn)輸和儲存,向海軍提交EME技術(shù)歸檔?;A(chǔ)的、空的EME框架已從Gichner框架系統(tǒng)公司船運(yùn)到雷神公司三個使命中心中的一個進(jìn)行適配、集成和測試。DATA和SONAR型EME在羅德島匹茲堡的雷神工廠進(jìn)行適配。EXCOMM型EME已船運(yùn)到雷神公司馬州Sudbury工廠。一旦適配完成,這些EME就交付到兩個碼頭插入到船上。其中14個(每條艦)將被運(yùn)到巴斯鋼鐵集團(tuán)位于緬因州巴斯的碼頭。剩下的兩個將被船運(yùn)到諾思魯普·格魯曼造船NGSB公司位于密西西比州Gulfport的工廠以插入到復(fù)合上層建筑中。一旦復(fù)合上層建筑建好,就會被船運(yùn)到BIW進(jìn)行最后的組裝。
EME的模塊性使得雷神公司將幾個SENSE、EXCOMM型的EME運(yùn)到海軍Wallops島雷達(dá)測試射擊場,在這里這些EME與DDG1000雙波段雷達(dá)及其他孔徑設(shè)備集成進(jìn)行測試和驗(yàn)證,測試完成后就可運(yùn)到碼頭。圖4是Gichner公司完成的小型EME,待船運(yùn)到雷神公司進(jìn)行適配(2009年3月)。
圖4 第一個小型EME框架-內(nèi)部適配之前
2007年9月26日,海軍決定由巴斯鋼鐵集團(tuán)BIW將建造第一條DDG1000朱姆沃爾特級驅(qū)逐艦。后來在2009年9月海軍采購策略授予BIW進(jìn)行頭兩條朱姆沃爾特級驅(qū)逐艦剩下的階段4設(shè)計(jì)和建造。NGSB將繼續(xù)支持建造策略,提供完成的復(fù)合上層建筑、機(jī)庫以及兩個船尾導(dǎo)彈發(fā)射器區(qū)域。每個子組裝件將船運(yùn)到BIW并集成進(jìn)這些艦的最后組裝。
EME對船舶設(shè)計(jì)和建造提出了一些有趣的限制。EME需要幾個大的封裝件以與船舶詳細(xì)設(shè)計(jì)進(jìn)行集成。EME的物理封裝決定了電纜連接、冷水軟管連接和個人訪問EME的門的位置。沖擊封裝是體積限制,限制了船舶制造廠家布置非關(guān)聯(lián)的管道、通風(fēng)設(shè)備和電線電纜連接EME。這確保了EME有空間在沖擊時里面能移動,同時避免影響周圍結(jié)構(gòu)或其他艦載設(shè)備。最后,維修封裝,保證維修人員有足夠空間替換失效的EME組件(如FCU馬達(dá)、過濾器、電子設(shè)備、輔助的沖擊和噪音隔離安裝底座)。
EME受船舶移動和沖擊的影響與其在船體中的位置有關(guān)。比如,位于船體越往下的EME將承受更大的沖擊負(fù)荷,艦首的EME將承受很大的海洋沖擊負(fù)荷(有點(diǎn)像撞擊負(fù)載)??偟膩碚f,沖擊負(fù)荷將決定EME沖擊緩沖系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)EME框架的意圖是通過將沖擊安裝底座(支撐EME)的類型與數(shù)量單列出來提供沖擊緩沖。同時也不用重新設(shè)計(jì)EME結(jié)構(gòu)或修改內(nèi)部電子機(jī)柜(因?yàn)榕灤麄€壽命期間對MSE有效載荷進(jìn)行改變)。
EME占用大部分可用艙室甲板高度,使得在其上部運(yùn)行、觀察和維護(hù)船體機(jī)械/電力系統(tǒng)HM&E不可行或者費(fèi)用難以承受。因此,DDG1000設(shè)計(jì)中,對艦船設(shè)計(jì)有一個限制,就是不允許任何HM&E設(shè)備安裝在任何EME之上。類似地,由于EME沖擊封裝,EME下面也有類似的限制。EME是EMI接地的,但限于非機(jī)械系統(tǒng)空間以避免周圍設(shè)備EMI暴露。
DDG1000的EME裝備有電源嵌板,嵌板具有遠(yuǎn)程監(jiān)視能力,設(shè)計(jì)時留有未來增長的裕量,以滿足支持不同EME電源類型不同的需要。干凈的電源由艦船提供,EME電源管理設(shè)計(jì)支持EME內(nèi)部那些系統(tǒng)級組件,這些組件需要電源保護(hù)(UPS和/或雙電源電纜饋接)或提供不同類型電源(交流或直流,電壓和電流)。
船舶控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)視EME電力負(fù)載、溫度、火警、煙霧和人員侵入(安全,需要視頻和/或移動傳感器)。
EME一般位于專用的艙室,或空間上與其他EME成組放在一起以管理空間噪聲。EME的FCU和設(shè)備風(fēng)扇是空氣噪聲主要來源。大部分的EME都設(shè)計(jì)安裝4個FCU單元,每個FCU具有3t或6t AC能力。這些FCU附在EME的外部,早被預(yù)期到將會是主要的空氣和內(nèi)部噪聲源。內(nèi)部制冷主要是考慮到為空氣制冷的COTS設(shè)備創(chuàng)建桌面環(huán)境,然而如果需要還可以提供冷水。
考慮到外部空氣噪聲,艦船設(shè)計(jì)者將EME安排到專用艙室,或者將EME成組放在同一個艙室。這些空間被指定為電子設(shè)備支持房間ESR。在上層建筑中也有指定的ESR艙室以容納艙內(nèi)訪問外部上層建筑安裝的孔徑(雷達(dá)和天線)設(shè)施。因此,不是所有的DDG1000的ESR都有EME設(shè)備。
由于生存性原因進(jìn)行EME隔離確實(shí)使得某些EME被放在一個有人空間。隨著EME設(shè)計(jì)的進(jìn)展,這個潛在的對該空間的噪聲影響一直在跟進(jìn),也研究了減少空氣噪聲的可選辦法。
隨著EME設(shè)計(jì)的逐漸成熟和最終建成,經(jīng)過測試,FCU的空氣噪聲比預(yù)想的噪聲要低。通過EME結(jié)構(gòu)中的發(fā)泡核心進(jìn)行空氣噪音衰減也大大降低了EME內(nèi)部設(shè)備的外部噪聲。因此,EME外部的空氣噪聲不再是將EME與有人空間分開的有效理由。
設(shè)計(jì)EME的EMI級別保護(hù)EME內(nèi)部設(shè)備不受周圍設(shè)備的影響,保護(hù)EME艙室內(nèi)的設(shè)備不受EME自身輻射的EMI影響。然而,EME的EMI設(shè)計(jì)考慮到了船舶結(jié)構(gòu)帶來的對外界EMI/EMP源的屏蔽。因此,EME必須置于該艦EMI邊界結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)。因此不允許直接暴露。
EME考慮到了所有內(nèi)部熱平衡需求,或者通過FCU進(jìn)行冷空氣的再循環(huán),或者直接將CW(冷卻水)引入到內(nèi)部的電子組件。大部分EME電子設(shè)備是100%空氣致冷的。與ESR幾乎不需要空氣交換。只有到艦員使用EME或岸上操作員維修時才需要進(jìn)行空氣交換更新氧氣水平。
即使是鋁制的EME也很重,見表2。結(jié)果,在每一個EME沖擊安裝底座下面的甲板必須有一個局部的結(jié)構(gòu)支撐。EME底座和船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要對每一個EME進(jìn)行特殊的加強(qiáng),因?yàn)槊恳粋€EME有不同的、集中的最大設(shè)計(jì)重量。結(jié)構(gòu)和噪聲要求驅(qū)使底座設(shè)計(jì)(就是說,NVR要求設(shè)備基座的硬度必須是隔離安裝底座的硬度的十倍)。
表2 EME尺寸及重量限制(不要超過)
艦船建造方法因船廠而異(如起重機(jī)起吊能力),將EME插入到艦船的不同結(jié)構(gòu)區(qū)方法也不同。DDG1000被設(shè)計(jì)在外部下面的四個角垂直吊裝的EME,使用可拆除的吊環(huán)附著在起重機(jī)的繩帶或纜繩上(一般需要更寬的條帶)。由于尺寸(見表2),EME一般是“藍(lán)色天空”式安裝集成到艦船,即在頭頂甲板區(qū)建造前,將EME降到艦船架橋區(qū)。有些情況下,在船艙壁封閉以前,EME被用滾輪滾到某個區(qū)域的開放邊。因此,EME安裝基座設(shè)計(jì)成可移動(用螺栓拴到甲板上)以便于EME安裝。
截至到2010年4月,DDG1000的大部分EME已經(jīng)由Gichner公司建造、由雷神公司適裝完成,有幾個已經(jīng)安裝在艦上。其中一個全尺寸小型EME(目標(biāo)為DDG1001)的沖擊測試計(jì)劃于2010年中期進(jìn)行,將用于對已設(shè)計(jì)和建造的EME的最后驗(yàn)證。EME框架開發(fā)的總費(fèi)用一直比最初估計(jì)的要多,設(shè)計(jì)和建造EME也遇到了很多預(yù)計(jì)到的困難,特別是首艦。但仍然相信通過堅(jiān)持這個革命性的集成作戰(zhàn)系統(tǒng)電子設(shè)備到海軍艦船設(shè)計(jì)中的方法、通過確保在建造時采用最新成熟的COTS電子產(chǎn)品和將來快速更新技術(shù)的能力(因而確保了DDG1000規(guī)劃的整個35年服役期間,提供最新的作戰(zhàn)系統(tǒng)技術(shù)),整個項(xiàng)目將大大節(jié)約費(fèi)用。該項(xiàng)目的成功應(yīng)該為作戰(zhàn)系統(tǒng)電子產(chǎn)品集成到將來幾十年美國海軍主力作戰(zhàn)艦艇中鋪平道路。
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ResearchingandManufacturingProcessofElectronicsModularEnclosure
XU Yong
(Naval Management Center of Equipment Software,Beijing 100841)
Electronics Modular Enclosure(EME)is a new kind of equipment for integrating,outfitting and testing designed for DDG-1000 destroyer.The history and development of the EMEs for the DDG-1000 destroyer program are decribed.The EME design alternatives and decisions made during the evolution of the ship program and the ship impacts associated with EMS are also outlined.
EME,DDG-1000,mission system electronics equipment,researching process,ship integration
2013年12月10日,
:2014年1月19日
徐勇,男,碩士,工程師,研究方向:作戰(zhàn)系統(tǒng),電子信息系統(tǒng)。
TP311.52DOI:10.3969/j.issn1672-9730.2014.06.041