楊雙寧
對于航母而言,海上試航是交付部隊前非常重要的一個環(huán)節(jié),其運行可靠性關(guān)乎海軍戰(zhàn)斗力高低。航母海上試驗試航工作一般都需要數(shù)月時間,周期較長,承擔(dān)試驗地區(qū)存在試驗任務(wù)多且交叉進(jìn)行、天氣異常、氣象條件復(fù)雜多變、配合兵力需求多、難協(xié)調(diào)等眾多不利因素,這些都給順利完成試驗試航任務(wù)帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
航空母艦是一個復(fù)雜的作戰(zhàn)系統(tǒng)和管理系統(tǒng),涉及方面非常廣、系統(tǒng)非常多,其論證、研制、建造和試驗試航是一個極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在某種程度,航母試航就像新車試車一樣,不僅要試整車,而且跑過1000公里之后還要在高速試駕:其后的歷次維修保養(yǎng),更換部件之后還都要再試試,以便及時修理、調(diào)整。車是如此,部件更多、系統(tǒng)更為復(fù)雜的航空母艦亦是如此。在航母試航過程中,數(shù)個檢測小組應(yīng)對不同的系統(tǒng)進(jìn)行檢驗,涵蓋跑道、動力系統(tǒng)、升降機系統(tǒng)、武器系統(tǒng)、導(dǎo)航設(shè)備、指控系統(tǒng)以及官兵居住的艙室等,特別是要在試驗試航中檢驗新裝備技術(shù)的可靠性。例如,美國最新一代“福特”級航母進(jìn)行了全新的設(shè)計,要在試驗試航中檢驗論證至少要運用19項關(guān)鍵技術(shù):隱身設(shè)計:上層建筑則集成化設(shè)計:飛行甲板和機庫的重新設(shè)計與調(diào)整:升降機數(shù)量由4臺減為3臺,右舷2臺升降機安置在艦橋前方,左舷1臺升降機安置在后方;艦載新概念武器的配置:隱身涂料和材料的涂覆和使用等。
航母試航的最基本目的就是:發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,最終要把一艘航母完美無缺地交付接艦部隊。如果沒有試航階段的“吹毛求疵”挑毛病、找問題,及時可靠修正磨合,極有可能就會將一些嚴(yán)重隱患隨艦帶到部隊,乃至在將來的作戰(zhàn)行動或海上執(zhí)勤中暴露出來,從而釀成大禍。當(dāng)驗收各方意見不一致時,要本著對部隊負(fù)責(zé)的態(tài)度,不論問題大小,都要對圖紙資料、試驗記錄、檢驗記錄等進(jìn)行重新核查,確保不放過任何疑點。當(dāng)試驗數(shù)據(jù)不符合要求或需要再次試驗驗證時,及時在下步試驗計劃中給予安排,直到問題得到圓滿解決。所以,航母試航各階段既不可或缺,也不能跨躍。
例如,法國“戴高樂”號核動力航母的多次試航中,在準(zhǔn)備試飛由美國引進(jìn)的E-2C“鷹眼”預(yù)警機時,竟然發(fā)現(xiàn)了一項重大的工程缺陷:原先設(shè)計建造好的斜角性飛行甲板,居然短了4.4米,不能滿足降落的需要,艦載機極易飛出跑道掉入海中。這樣重大工程設(shè)計事故如果不在試航階段加以解決,其嚴(yán)重后果極其可怕。蘇聯(lián)海軍第一艘直升機航母“莫斯科”號,也是在首次試航中,發(fā)現(xiàn)了許多致命的問題:試航發(fā)現(xiàn)該航母最多只能承受5級海況,且抗橫搖能力很差;無論是艦上人員,還是航空人員,原先編制設(shè)定的人員總數(shù)(370人)與實際需求差距太遠(yuǎn)。后經(jīng)過嚴(yán)格計算,人數(shù)增加至500人,才能滿足海上行動要求??傊?,經(jīng)過軍內(nèi)外、廠內(nèi)外幾道關(guān)卡的“層層把守”,建成的航母是不會隨隨便便出手的。圖2
航母的測試時間依據(jù)建造經(jīng)驗,技術(shù)難度的跨度不同及使用經(jīng)驗的差異而定。由于航母結(jié)構(gòu)復(fù)雜,所以測試項目十分煩瑣眾多,通常要進(jìn)行長時間的測試,有的測試還要反復(fù)進(jìn)行。航母交付科研、試驗、訓(xùn)練使用后,不僅艦上航行系統(tǒng)、航空系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、武器系統(tǒng)、動力系統(tǒng)等需要調(diào)試,軍艦內(nèi)部各個系統(tǒng)之間也都需要磨合,與編隊中其他屬艦的協(xié)同配合更需要訓(xùn)練:艦載機飛行員訓(xùn)練、艦機適配性試驗、艦面保障人員的訓(xùn)練等等,都需要較長時間訓(xùn)練方可完成。從停泊測試到軍方測試,一艘航母的海試要經(jīng)歷很長的時間,這個過程可以用漫長來形容。如果在設(shè)備更成熟,測試的時間會短一些。法國的“戴高樂”號核動力航母的海試時間是4年。美國的航母一般的海試時間也要1到2年,這還不包括航母編隊的測試和其他磨合時間。難怪有人說,航母試航是一直伴隨航母全壽命過程的,即使航母服役之后,還會定期返廠進(jìn)行維修、保養(yǎng),加裝各種設(shè)備,更換燃料等。有的航母返廠后會在工廠里維修3-4年,換設(shè)備、加裝備、添燃料等之后都需要試航。
航母試航是航母在加裝了各種設(shè)備和武器之后所進(jìn)行的一系列試驗,這些試驗過程是科學(xué)的、嚴(yán)格的,也是極其復(fù)雜。美國航母從建造完成到交付海軍的測試活動主要分系留航行、廠家測試和海軍驗收測試等內(nèi)容,重點從試驗條件、保障需求、船舶操縱等方面,與參試部隊、總體設(shè)計單位、參與驗收各方深入交換意見,進(jìn)一步細(xì)化實施方案,然后根據(jù)實施方案,制定試驗操作程序。
(一)系留航行
系留航行是在即將開始首次海上測試之前,由美國海軍人員組織、對航母艦員進(jìn)行的碼頭適應(yīng)訓(xùn)練,其目的是盡可能真實地模擬海上作業(yè)的實際情況,使船員熟悉各種設(shè)備并檢查機械運轉(zhuǎn)情況,從人員角度具備開始海上試驗的能力。
美國海軍系留航行試驗內(nèi)容繁雜,既有常規(guī)項目,如錨與錨機試驗、救生設(shè)備試驗,系纜裝置試驗、舷梯試驗,門窗艙口蓋試驗、信號設(shè)備試驗、滅火試驗、排水試驗,通風(fēng)試驗、燃油鍋爐試驗、主推進(jìn)系統(tǒng)試驗、發(fā)電機及配電系統(tǒng)試驗等,也有特殊項目,如航空設(shè)備試驗、電磁兼容試驗、艦載武器試驗、艦載機兼容試驗等。美軍航母系留航行試驗通常需要5天。首先讓航母和艦員進(jìn)行連續(xù)2天不間斷的艦艇運行和操作,爾后1天時間用于船廠人員修正發(fā)現(xiàn)的問題,最后再進(jìn)行連續(xù)2天不間斷艦艇運行和操作。系留航行的主要項目大致可分為對操船和值班的訓(xùn)練、物資狀況檢查、突發(fā)情況處理和設(shè)備使用訓(xùn)練等內(nèi)容。在系留航行期間,由艦員操作航母,并盡可能地模擬海上工作條件,所有設(shè)備和系統(tǒng)都要盡可能投入使用。作為一項重大試驗活動,美國海軍將系留航行計劃發(fā)給所有有關(guān)部門,并獲得工業(yè)部-門同意。系留航行允許少量工業(yè)部門人員上艦繼續(xù)進(jìn)行必要的系統(tǒng)調(diào)試和建造工作,允許車間人員和技術(shù)人員作為工業(yè)部門監(jiān)督員、故障檢修人員和質(zhì)量保證代表上艦工作,但不安排測試和檢驗活動。尚未完工的設(shè)備不得在系留航行時使用。由于在系留航行完成后1-3天之內(nèi)就要立即開始海上測試,因此系留航行開始前必須完成規(guī)定的系統(tǒng)運行試航和操作演習(xí),確保艦艇已經(jīng)做好出海準(zhǔn)備。對人員在海上安全操縱艦艇所必須的各種培訓(xùn)工作,也應(yīng)在此之前完成,所有必須的倉儲物資和備件均應(yīng)裝艦。
(二)廠家海上測試
廠家海上測試是航母在接受美國海軍驗收測試前,為使航母的硬件和機械等達(dá)到要求而進(jìn)行的測試,是為美國海軍驗收測試進(jìn)行的準(zhǔn)備工作。廠家海上測試是航母的首次海上航行,整個測試過程可能持續(xù)2-5天,一些在航母??看a頭期間無法進(jìn)行的測試,也必須在海上測試期間全部完成。測試由廠家組織實施,美國海軍人員參與和監(jiān)督,目的是驗證艦艇的全部艙室、機械、設(shè)備和系統(tǒng)做好了接受海軍驗收測試的準(zhǔn)備。在“布什”號航母的廠家海試中,艦上的總?cè)藬?shù)達(dá)到了2500人,其中大部分來自海軍,其余900人是承包商代表、政府或船廠聘用的工人。圖4
驗收測試開始必須滿足以下6個前提條件:第一,航母已經(jīng)成功完成了廠家海上測試,通過了測試和驗收主管部門的認(rèn)可,重大建造問題已經(jīng)解決。第二,所有的設(shè)施、配件、通信系統(tǒng)、指控系統(tǒng)、導(dǎo)彈、火炮、魚雷乃至升降裝置等均已正確安裝、調(diào)試過,并且能滿足性能參數(shù)的要求,飛行甲板、舷側(cè)壁和艙壁噴漆、管線外殼、標(biāo)簽標(biāo)識等必須完成。第三,必須已經(jīng)完成了對電子干擾、照明、輻射噪聲、空傳噪聲、熱應(yīng)力、振動和自噪聲等方面的檢查。第四,已經(jīng)完成所有要求進(jìn)行的安裝、檢查和測試工作。第五,完成對聲納及其他聲學(xué)處理設(shè)備、戰(zhàn)斗控制系統(tǒng)、航空設(shè)備、導(dǎo)航燈光以及排污、干空氣、飲用水等的認(rèn)證。第六,整理好上述測試的記錄、報告和認(rèn)證材料,以備檢查。這些工作主要在廠家海上測試階段完成。
(三)海上驗收測試
海上驗收測試用于確定艦艇是否可以作為完全可用的艦艇交付艦隊,是航母交付前的最后一輪測試。這項測試由美國海軍調(diào)查局的代表單獨組織實施,其內(nèi)容是對航母的系統(tǒng)和性能進(jìn)行測試和評估。整個過程需要有詳細(xì)的記錄,并由經(jīng)驗豐富的檢查員對測試情況進(jìn)行評分和認(rèn)證。在海軍驗收測試的過程中,艦上人員包括海軍官兵、承包商負(fù)責(zé)人和船廠工人等,一旦發(fā)現(xiàn)問題立即予以糾正,無法現(xiàn)場糾正的問題將等到航母返回港口或船廠后處理。圖5
根據(jù)美國的航母試航經(jīng)驗,通常航母首次試航海域選在近海,按照一定的航行距離進(jìn)行測試。在近海完成測試后,再進(jìn)行更長距離的測試。這樣的好處是航母動力系統(tǒng)首次試車,一旦出現(xiàn)一些難以預(yù)料的問題,可以及時返回母港維修。主要的試驗項目包括:航母的機械性能和指揮通信、偵察探測、火力武器、航空系統(tǒng)、艦面系統(tǒng)、航行設(shè)備、系統(tǒng)測試、動力裝置測試和滿功率航行轉(zhuǎn)向及倒車測試、航行設(shè)備和系統(tǒng)測試、動力裝置測試和滿功率航行及倒車測試、損管和消防及救生系統(tǒng)的試驗、彈射器無載荷使用試驗、直升機起降測試、航行補給試驗以及空調(diào)等輔助系統(tǒng)檢查等。對于測試中發(fā)現(xiàn)的重大問題,將詳細(xì)記錄,并認(rèn)真歸類并在航母返回后交由相應(yīng)的部門逐個落實處理。
(一)注重試驗試航頂層策劃
美軍航母的試驗試航策劃貫穿于設(shè)計、建造的各個階段,從概念設(shè)計直至詳細(xì)設(shè)計每一個階段都有與試驗驗證相關(guān)的設(shè)計工作,根據(jù)美國海軍《艦船試驗總綱》相關(guān)要求,最終形成針對航母的“全艦測試項目指南”,由美國海軍部簽署發(fā)布,明確不同階段綜合試驗包,并作為合同的一部分,在航母建造的初始階段就對各階段的試驗內(nèi)容、項目、要求作詳細(xì)規(guī)定,為后續(xù)各部門在各階段開展試驗試航上作提供了充分依據(jù)和具體明確的要求
(二)合理劃分階段
美國海軍航母在交艦前需完成“船廠建造試驗和試航”,這一階段適當(dāng)簡化了試驗內(nèi)容,突出效用性和安裝正確性、完整性,降低了船廠對試驗保障條件需求的難度,便于在較短時間完成,實現(xiàn)提高效率、縮短周期、降低費用的目的。交船后的“運行準(zhǔn)備階段”最重要的是“試運轉(zhuǎn)期”,在這一時期,將結(jié)合部隊訓(xùn)練,開展大量、充分、大深度的試驗試航工作。由于交船后航母所有權(quán)移交給海軍,航母結(jié)合訓(xùn)練,安排消磁工作武器射擊精度試驗、戰(zhàn)備狀態(tài)精度檢查試驗等保障條件要求高的工作和深化試驗項目,統(tǒng)調(diào)動資源,減少了造船方與軍方的協(xié)調(diào)環(huán)節(jié),達(dá)到提高試驗效率的目的。在“試運轉(zhuǎn)期”后的“試運轉(zhuǎn)后修理期”,船廠可集中對航母較高強度試驗后暴露、發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行修理,使航母平穩(wěn)渡過裝備“早期失效”階段并得到修復(fù)。
(三)配置充分的保障資源
提供足夠的試驗試航時間,采用“航母建造試驗與試航”加“航母交船后的試驗與試航”模式,有效利用了“試運轉(zhuǎn)期”這一時期開展相關(guān)試驗試航工作,客觀上延長了試驗試航時間,為開展各項試驗,特別是些實施難度較大的試驗提供了充分的時間資源,也避免由于試驗試航時間短或因季節(jié)性因素而造成的氣溫、海況、水文條件等因素不符合試驗條件而造成對試驗的影響。有強大的試驗基地保障支撐,美國海軍分別利用大西洋海區(qū)和太平洋海區(qū)的試驗基地,為航母試驗試航提供相對專業(yè)的保障,這些試驗基地和設(shè)施除完成其應(yīng)有的工作外,也提供給海軍開展交船后的試驗,這一做法,一方面使此資源得到了充分利用,也為航母的試驗工作提供了充分、專業(yè)的保障條件。配試兵力和設(shè)施充分有效落實,由于交船后的試驗由海軍負(fù)責(zé)組織,以及各試驗基地保障條件共享,使配試兵力和設(shè)施,如人員、試驗場、艦船、飛機、靶標(biāo)、測量設(shè)備和消耗性軍用品等統(tǒng)一調(diào)配使用成為可能。
(四)試驗試航工作多方參與
在航母試驗試航的各個階段,均有多方參與,在船廠建造階段由船廠組織,參與的主要有海軍代表與檢驗委員會。在交船后的試驗和試航過程中,美國海軍強調(diào)這是海軍裝備部門及各艦隊都要負(fù)責(zé)過渡期,海軍裝備部門、艦隊司令部、航母方、檢驗委員會等部門和人員密切配合,不同試驗項目,由不同部門組織開展。這種方式的優(yōu)點:一是兼顧到各方意見在試驗中,造船方、監(jiān)督方使用方以及專門試驗機構(gòu)人員均參與,確保試驗結(jié)果相對客觀、公正,各方均能接受:二是使相關(guān)方及時了解掌握情況,如航母使用方更能了解和掌握航母性能和特性:三是通過任務(wù)細(xì)化、職責(zé)細(xì)分,各相關(guān)部門各司其職,提高試驗試航效率:四是更便于溝通協(xié)調(diào),對于一些操作實施難度較大的試驗項目,由于各有關(guān)方面人員均參與其中,在試驗準(zhǔn)備階段能得到及時現(xiàn)場協(xié)調(diào)和溝通。
(五)降低成本節(jié)省經(jīng)費
隨著航母裝備的日益復(fù)雜,試驗試航項目數(shù)量和難度不斷增加,試驗試航經(jīng)費在艦船采力、總費用中的比例不斷加大,為確保編制出既合理又充足的預(yù)算,對相關(guān)經(jīng)費作了詳盡的規(guī)定,一是通過在建造階段適當(dāng)簡化船廠建造階段試驗試航項目降低試驗試航保障條件要求,減少等待時間,縮短試航周期,以降低成本費用:在交船后的試驗與試航階段,將試驗內(nèi)容打包成一個個相對獨立的項目,每個項目周期很短,又控制參試人數(shù),并主要交由專門的機構(gòu)組織實施,以充分利用現(xiàn)有設(shè)施和資源,實現(xiàn)降低成本的目標(biāo):二是通過試訓(xùn)合一,節(jié)省部分消耗性物資,如彈藥、靶標(biāo)、油料等的費用。通過采用這種試驗試航模式,即實現(xiàn)了試得多、試得深的目的,又控制或相對降低了總的艦船采辦經(jīng)費,提高了經(jīng)費使用效益。
編輯:戴嘉琦