对舰载机保障系统的建立及其特点的思考

王文亮，程 明

（海军驻南昌地区航空军事代表室，江西南昌330024）

对舰载机保障系统的建立及其特点的思考

王文亮，程 明

（海军驻南昌地区航空军事代表室，江西南昌330024）

通过对舰载机和陆基飞机之间区别的分析，找出了舰载机保障性的特点，并以舰载机的维修性为例，对舰载机保障系统的建立进行了探讨，同时还提出了开展舰载机保障性工作的思路。

保障性；保障系统；维修

0 引言

1 舰载机的特点

舰载机保障性主要包括可靠性、维修性、运输性、生存性、安全性、自保障特性、能源、标准化、可部署性、战场抢修性等等，最主要的还是可靠性与维修性。

舰载机保障性的最终目的是以可以承受的寿命周期费用，实现舰载机系统的装备完好性、任务成功性和持续作战能力要求，最终满足舰载机平时和战时使用的要求[1]。其主要任务是：在舰载机系统工程框架内，确定保障性要求，进行保障性分析，实施保障性实验与评估，建立保障系统，以最低的寿命周期费用对舰载机实施保障。舰载机研制各阶段中任务如下：装备论证早期，尽早确定保障性要求；在装备系统研制过程中，进行保障性分析；保障性实验与评价；在生产和使用中保持和提高保障性水平。

航空母舰舰载机和陆基飞机的主要区别有：

1)舰载机的性能指标必须满足海军航空母舰编队海上作战为达到一定的战略和战术目标所提出的最低限度要求，例如需要配备飞机的类型、飞机执行任务的能力、飞行速度、作战半径以及维修性能要求等等。

2)舰载机必须满足在航空母舰平台上短距离起降的要求，现代常规起降舰载机上应该装有用于前轮弹射起飞的弹射钩或用于拖索弹射起飞的弹射钩，可以在几十米的起飞跑道上将飞机弹射加速到起飞速度而离舰，滑跃起飞的舰载机应该具有短距起飞性能，可以在滑跃甲板上起飞；常规着舰的舰载机还应该装有尾钩，降落时可以钩住航空母舰甲板上的阻拦索，在几十米的缓冲距离内被减速到零而着舰。它们的机体结构都需要作相应的加强，以便承受弹射和阻拦所产生的约4 g～5 g的过载力[3]。

3)由于航空母舰飞行甲板着舰点处的升沉运动，飞机着舰时相对于飞行甲板的下沉速度可能是其着舰速度的垂直分量和甲板升沉速度的叠加，达到6 m/s左右 （陆基飞机通常只有3.6 m/s），因而舰载机起落架承受的载荷将大大增加，需要作相应的增强。

4)飞机在航空母舰上起降时的飞行速度不能太快，尤其是着舰速度太高就会引起不安全的因素。根据统计，飞机着舰时发生的事故几乎占事故总数的80%。因此，为安全起见，舰载机还应该具有优良的低速性能。这与现代飞机追求高航速的趋势形成了一对矛盾。舰载机解决这个矛盾的方法很多，例如：采取前缘和后缘吹气襟翼的高效增升装置；采用可变后掠角机翼，如美国海军F-14A舰载超音速战斗机，为便于起落，机翼后掠角最小可减少到20度，而为了利于作战，最大又可增达68度；改变机翼的安装角，降落时使安装角加大，飞机机翼冲角增大，升力增加，从而减小了着舰速度；此外还可以在舰载机上采用垂直起降技术等等。

5)通常，航空母舰上存放飞机的空间非常有限。为了能够存放更多的飞机，增强航空母舰的作战能力，航空母舰要求舰载机占据的容积尽可能小。为此，舰载机的机翼往往做成可折叠的形式，以减小机宽。有些比较高的飞机，其垂直尾翼也是可折叠的，以适应机库高度的限制。这样，舰载机一般都可以把机宽控制在8 m以内，高度控制在5 m以内。美国海军的E-2C预警机雷达天线罩也可以降下，使机高从5.58 m减少为4.94 m。航空母舰上的各种大型直升飞机也都采取了折叠主旋翼桨叶和尾斜梁的措施，使停放时的外形尺寸大大减小。

6)航空母舰常年在海上活动，由于海洋及其气候的影响，航空母舰的环境条件要比陆上恶劣，甚至严酷得多。舰载机一方面必须适应海上十分潮湿、含有盐雾、霉菌的大气环境，飞机的机体、发动机、武器装备、电子和电气设备等都应经过三防处理，具有抵御侵蚀的能力，而另一方面又要适应航空母舰在风浪中航行引起的振动、冲击、摇摆和升沉运动。飞机要避免和航空母舰发生共振，并能耐受长期的振动环境，其强度应能承受冲击、摇摆、升沉运动引起的惯性力。

由以上特点可以看出，航空母舰上的舰载机是要经过严格的论证，并进行专门设计或经过舰用化改装才能上舰的。要使航空母舰舰载机的研制顺利进行，并很快形成战斗力，有3个基础条件是十分重要的：首先要有充分的作战任务和战术技术论证的基础，能够恰当地确定舰载机的各种要求；其次要有雄厚的航空工业基础，能够按时研制出真正满足要求的舰载机；第三是海军航空兵实战使用的经验和基础，能够密切地配合航空母舰的研制速度。舰载机研制的成功与否是发展航空母舰最重要的保障条件之一。

2 舰载机的维修

1)现代舰船装备的维修通常分为3个等级：原位维修、离位维修和后方维修。舰载机的维修一般也分为3类：第一类是直接在飞机上原位维修。通常是局部零件的修理和更换，日常的保养、检查、小修、定期试验等等；第二类是中级维修。包括一些需要将零部件拆卸并送至航空母舰上简易车间进行修理的设备，如发动机、电子设备、武器装备等。为此，航空母舰上通常设有航空军械车间、金工车间、发动机车间、液压和气压车间、轮胎车间、飞机救生设备车间、电瓶车间、无破坏性试验车间、流动支援设备车间、航空电子车间、照相试验室、照片晒印车间。大型航空母舰的舰艉还设有飞机发动机试验室，可以在舰上进行喷气发动机试验等等；第三类是后方维修。一般是送回基地和工厂进行大修。前两类维修均可在航空母舰上进行，而后一类则在陆上进行[3]。航空母舰航空设备的设计也应该包括舰载机的各种维修支援设备的配置。上面所列的一些车间和其他的附带维修设备、专用工具就需要占据很大的甲板面积。据统计，有的攻击型航空母舰上航空车间和航空军械车间占用了1 500多平方米的面积。同时，因为舰载机及其武器系统近年来均大量采用先进的技术，需要占据的甲板面积还有继续迅速上升的趋势。

在航空母舰设计时，舰载机及其维修设施的配置和总体布置需要很好的协调和权衡。原则上，航空母舰配备舰载机的数量和航空母舰维修设施所能达到的维护和修理能力相互适应。换句话说，航空母舰所配备的维修设施必须保障它所配置的所有舰载机（包括飞机数量和类型）能够按时间和质量要求完成各种维修任务，以保证舰载机达到规定的出航率。这是航空母舰总体设计人员必须密切注意的。

2)为了充分发挥这些维修车间和设备的作用，使飞机的维护和修理有一个合理的流程，以提高维修工作的效率，缩短维修占用的周期时间，总体布置需要经过周密考虑，为各种车间和设备作出最妥善的安置。在航空母舰狭窄的空间里，既要保证维修流程的合理性，满足作战使用的需要，又要提高航空母舰甲板的利用率，节省航空母舰十分珍贵的空间，这就要进行统筹规划，必要时还应该请对飞机使用和维修有经验的专家参加研究设计工作。

3)舰载机的维修是分级进行的，通常维修的组织和管理也是分层次的。一般，原位的维修可以由飞行中队的维修保养部门来完成。若干维修保养部门可以组成一个航空工作中心，为飞行中队的维修保养人员保管和储存维修保养所需的专用工具、说明书和资料文件、维修记录以及其他保养设备。中级维修以及相关的车间设施应该由航空母舰的中级维修部门来组织和管理。作为行政部门，航空母舰上应该有一个保养控制中心。航空联队和飞行中队应该有相应的保养和器材办公室。这些舱室和相应部位之间应该有专用电话联系，以便迅速传递全舰非常分散和烦琐的保养工作的有关信息[1]。此外，航空母舰上飞机多，维护保养工作量大，维修器材的需要量是很大的。零部件的快速提供就能加强航空母舰的维修能力，缩短维修的周期。故航空母舰上应该有舰载机维修的补给支援部门，如补给批准和部件控制办公室、通用和特种航空电子器材调拨办公室、航空发动机和部件调拨、装运和接收办公室、自动数据程序处理室等等。

4)现代舰船的维修主张用简单的部件更换来代替费工费时的就地修理。这是舰船装备维修原则的一个重大的改革。舰载机的维修在可能条件下也是这样做的。例如航空母舰上通常有存放飞机备用新发动机的仓库。飞机发动机有较大的故障时可以直接更换，保证飞机更快地恢复使用。更换下来的发动机如果没有超过规定的时限，经过修复，并试验合格后还可以储存起来供以后使用。近年来舰载机大量采用双发动机。后备发动机的数量成倍增长，发动机仓库的容积也要求增加。这是一种新的发展趋势。

3 舰载机保障系统的建立

舰载机是航空母舰战斗群的主战装备，它的作战能力将直接影响整个战斗群的战斗力，或者说，它的战斗力决定着现代海战的胜负，而舰载飞机要形成较强的战斗力，保障是很关键的因素。因此，舰载机保障系统的建立是非常重要的[6]。

舰载机的保障系统是一个非常庞大的系统，航空母舰平台对舰载机的各种支援和保障设施，主要包括以下几方面的工作：

1)配置舰载机的加油设施

在作战条件下，一架舰载机每昼夜可能从舰上起飞数次，每次都要补充燃油，再加上航空母舰的舰载机很多，加油任务是很艰巨的。为此，总体设计应该在前面分析舰载机运行过程的基础上，于最适合的部位设置飞机加油站，既保证加油方便又确保各种状态下的安全，为航空母舰配置必要的压力注油设备，恰当地确定各部分供油管路的截面积，缩短油料补充和飞机准备的时间。

2)配置舰载机发动机的启动和冷却设备

过去大多数航空母舰上采用装有燃气轮机启动设备的小型牵引车来满足舰载机发动机启动和冷却的要求。这种牵引车也可同时用来拖拽飞机，有一定的优点。但数量一多，占地面积大，故较近期的航空母舰设置了一些固定在甲板上的启动和冷却系统。设计时可以根据实际情况把两种方法结合起来。

3)配置舰载机轮胎的充气设备[2]

航空母舰平台应该在适当的部位设置若干充气站为舰载机轮胎充气。这些充气站应该配备一定压力的压缩空气系统，并附有轮胎充气的防护笼栅，以保证舰员在充气时万一轮胎爆裂免受伤害。

4)配置舰载机武器弹药的输送设施

在航空设施设计时就应该具体落实各种配置设施。可以根据舰载机运行过程的分析以及升降机、门、舱口盖几何尺寸等各种总体限制条件作出航空武器搬运的全面的规划来指导输送设施的设计。真正做到严密和有条不紊，安全和迅速。

5)配置舰载机的维修保养设施

为了保证舰载机的日常维护保养和各种等级的修理，航空母舰上需要配置车间和设施。这些车间和设施的种类繁多，从舰载机本身到各种设备部件，从发动机、机械到电气、电子设备，甚至包括仪表和照相器材，五花八门，应有尽有。因此，舰载机维修保养设施的配置也要进行很好的规划，要确定一个合理的流程，提高维修的效率。通常，不同等级的维修设施应该适当分开，而联系比较多的修理车间就应该尽量靠近。修理的频繁程度不同的设置也应该不一样。同时还应减少修理对于航空母舰正常工作的影响，例如飞机发动机试验台应该安置在舰艉的隔音密封舱室中，配备各种操纵设备和数据输出监视设备，以便实验人员可以在密封舱室外，通过观察窗和监视操纵设备进行操作。试验台还应具有很高的通用性，可以满足各种飞机发动机的试验要求[4]。

6)为飞机甲板和机库的舰面操作配置各种必要的通信联络设备，并为舰载机配置网络信息接口。随着通信技术的发展，舰面通信将朝着简便和小型化的方向发展。

此外，还要设置舰载机所需各种类型电源的供电设备，保证航空母舰各种航空设施的供电，还要为舰载机和飞行甲板、机库的各种航空设施采取最安全可靠的消防措施。

4 结语

由以上分析可以看出，研究舰载机的保障性，是适应现代海战发展以及新时期装备质量建设和新装备形成战斗力的需要，也是适应当前军事斗争准备的需要。舰载机保障系统的建立，能为实现航空母舰及舰载机全寿命管理提供工程方法，以保证航空母舰及舰载机全寿命管理的顺利实施。

[1]马绍明.综合保障工程.北京：国防工业出版社，2002.

[2]徐维新.维修工程学.北京：电子工业出版社，1992.

[3]国防科工委军标中心.国家军用标准《装备保障性分析》实施指南，1994.

[4]陈学楚.装备系统工程.北京：国防工业出版社，1995.

[5]宋太亮.装备保障性工程.北京国防工业出版社，2002.

[6]孙诗南.现代航空母舰.上海：上海科学普及出版社，2000.

>>>作者简介

王文亮，男，1966年出生，本科，高级工程师，现从事装备质量管理工作。程明，男，1985年出生，本科，工程师，现从事装备质量管理工作。

Thought on Establishment and Characteristics of Deck-landing Aircraft Support System

Wang Wenliang,Cheng Ming
（Navy Representative Office in Nanchang,Jiangxi Nanchang 330024）

Through the analysis of the differentiation of deck-landing and land-based aircraft,the characteristics of the deck-landing aircraft supportability were found out,and the establishment of the deck-landing aircraft was discussed by taking the maintenability of deck-landing aircraft as example,meanwhile,the stream of thought for development of the deck-landing aircraft supportability was raised.

supportability,support system,maintenance

2011-12-23)