某型船抗冲击试验的几点思考

熊凯军

（海军驻九江地区军事代表室，江西九江332007）

1 引言

随着现代高技术武器的不断发展，舰船在未来海战中将遭受越来越严酷的考验，其中一个非常重要的问题就是如何应对非接触爆炸引起的冲击破坏。由非接触爆炸引起的对舰载设备的冲击破坏是影响舰船生命力和战斗力的关键所在。水下爆炸不仅对船体结构构成威胁，而且对舰船设备，特别是A、B类设备的冲击破坏更是一个关系到舰船生命力的问题[1]。舰船抗冲击技术除了研究舰船总体与结构的抗爆技术外，也要重点研究舰船设备的抗冲击技术，包括设备自身抗冲击能力研究和防护装置研究，其中设备自身抗冲击能力又是防护装置设计的依据之一，开展设备自身抗冲击能力研究具有实际意义。

某型船主要用于反水雷等，因此承受水下非接触爆炸的冲击非常大，这就要求在船体总体建造和设备的选用方面充分考虑抗冲击性能。目前国外的设备供货时可以明确给出设备的抗冲击极限值，这也表明了国外对设备抗冲击能力的重视。因此，提高抗冲击防护的能力已经成为现代舰船的迫切需求，也成为越来越重要的战技术指标。

2 国内外研究现状及发展趋势[2]

舰船的冲击源有三种：一是接触性爆炸（如导弹攻击、激光武器攻击等）；二是水中非接触性爆炸（如水雷、深水炸弹等）；三是自身武器发射时反冲击力造成的冲击。

在第二次世界大战初期，美国军舰由于舰上大炮发射时产生的冲击造成舰载电气设备和机械设备出现故障、发生破坏，工程技术人员为了解决这类冲击损伤的问题，开始研究冲击响应和冲击隔离问题。二战后，美国针对抗冲击进行了大量的研究，在太平洋比基尼群岛利用战时缴获的大量敌方军舰和自己退役舰艇进行了大量的实船爆炸和核爆炸试验，还进行了多次舰船模型的水下爆炸试验，获得了大量的宝贵资料。

1982年，英阿马岛海战中，英国海军舰船在遭到攻击后，大量出现抗冲器本身拉压裂、横向剪断、设备响应超载引起管道破裂、运动机件失灵从而使部分设备无法正常运行、部分电子设备失控、联轴节卡死、主推进轴承震裂、导航设备偏移等各种问题，致使一些舰艇过早地部分或全部丧失战斗力或生命力。英国海军舰船在马岛战争中的表现，促成西欧国家全力投入新的舰船抗暴抗冲击和振动标准制定。为了实施新的抗冲击标准，荷兰、德国、法国和意大利等国家联合进行了多次实船爆炸试验，并开发了能隔离能量冲击的减振器，对所有的船用减振器都进行了长达5年的冲击性能试验检测，系统完整地研究了新的抗冲击标准的应用问题，随后对所有现役舰船都按新的标准重新进行了抗冲击设计改造。

目前，美国海军的抗爆抗冲击设计指导性文件对武器系统、电力系统、通信系统以及人员等都有详细的规定。由于多年对舰船抗爆抗冲击的重视和投入，美国海军舰船的抗冲击性能一直处于世界领先水平，并在历次局部战争中得到验证。

美欧等海军强国除了大量进行实船试验和不断更新冲击标准外，对舰艇及设备冲击理论研究、数学模型、计算方法以及冲击动力仿真研究等方面也在不断发展、完善，众多的专用计算软件和程序也不断问世。

针对抗冲击性能的重要性，我国也制定了GJB150.18-1986、GJB1060.1-1991等标准指导我国军用设备的抗冲击性能试验。

3 舰船实爆抗冲击试验

为了验证某型船实爆抗冲击的效果，提高船体结构和设备、人员的抗爆抗冲击能力，由抗冲击试验中心牵头对某型船进行了多方面的改装和技术调研，主要有：

3.1 试验综合体系框架

确定某型船抗冲击的顶层设计框架，包括：（1）冲击标准的剪裁及综合；（2）冲击环境试验；（3）船体结构抗冲击设计和评估体系；（4）舰载机电设备和武器电子设备抗冲击合格判据；（5）管路系统抗冲击合格判据。（6）有关抗冲击响应测量和计算设备。

3.2 某型船实爆抗冲击情况

为了达到某型船的抗爆抗冲击要求，由船厂对全船设备进行加装减振器、隔振装置；设备本身和带有减振器的设备系统都要求进行抗冲击校核；加装抗冲击响应测量和记录及计算机等装置。

所有舰载的A、B类设备必须按军用设备环境试验要求进行试验考核。暂时不具备考核条件的设备要进行部件考核和计算考核，计算考核要得到总体设计单位和军方的认可。

在实际水下爆炸冲击中，某型船出现了诸如管路渗水、武器电子设备暂时性功能丧失、报警装置误报、主机自动停车后启动不起来及结构不合理（悬臂结构如锚机）而断裂等等方面的问题，这为以后舰船的设计和建造提供了有利的参考。

4 抗冲击综合应用的工作思路和建议

舰艇和舰载设备及人员的抗冲击设计工作程序应贯穿整个设计过程，按要求进行水下非接触爆炸考核试验，考核各功能系统的抗冲击能力验证抗冲击设计的有效性及系统安装的合理性，积累抗冲击设计资料。

通过某型船实爆抗冲击试验，建议采取以下措施：

（1）采用理论与实际相结合的办法，引进国外先进的软件和工作内容，收集和消化吸收国外抗爆抗冲击标准、规范和相关资料。开展不同类型实船水下非接触爆炸综合试验研究，进行相当数量模型冲击试验、设备抗冲击试验及实船抗爆炸试验，积累数据，考核计算方法。

（2）舰载主要机电设备如主动力装置采用浮筏双层隔振抗冲击；一般的设备安装过程中加装弹簧减振器或橡胶隔振装置；改变机械设备不合理的结构形式等。

（3）将实爆抗冲击中发现的问题及时反馈给总体设计所，总体设计所应将其规范化实施到具体的施工工艺上，便于指导船厂在实际建造过程中合理地布置和安装。

[1]刘建湖. 舰船非接触水下爆炸动力学的理论与应用.中国船舶科学研究中心博士学位论文, 2000.

[2]叶明, 范井峰. 舰艇抗冲击综合研究初探. 船舶,2004, (6): 10～11.