美军航母航空保障系统舰员级维修范围与启示
2018-03-28陈小飞毕玉泉汪拥军
陈小飞,毕玉泉,汪拥军
(海军航空大学青岛校区,山东青岛 266041)
0 引言
航空母舰航空保障系统是航母部队战斗建设的关键一环,直接影响舰载机出动、回收与保养。提升或维持航空保障系统工作状态,需要航母部队具备较强的舰上维修能力,并配合一定的岸上综合保障能力。美国是世界上部署使用航空母舰规模最大、经验最丰富的国家,其航空母舰航空保障系统舰员级维修对我军航空保障系统舰员级维修能力建设具有很好借鉴意义。通过对美国海军航母航空保障舰员级维修的梳理和研究,从中归纳出其舰员级维修划分的原则,对我军航母航空保障系统的维修能力建设具有借鉴启示。
1 美军航母舰员级维修范围
根据《美国海军舰艇维修政策》,目前美国海军主要施行由舰员级(简称O级)、中继级(简称I级)和基地级(简称D级)等三级维修模式。
(1)舰员级维修是最低等级的舰上维修,包括舰员能力范围内的所有维修活动。该层次维修在资源受限的情况下,识别、鉴定和报告设备、系统的明显故障模式或征兆,并进行维修,以防止小故障变成影响设备、系统状态和正常运行的重大问题。
(2)中继级维修通常由指定的中继级维修机构完成,如供应舰、修理船、航母飞机中继级维修部门、岸上中继级维修机构等,包括运行或脱机设备的修理、损坏或不可用零件或组件更换、校准、部分零件制造、检查和技术保障。在美国海军三级维修体制中,航母本舰各部门主要承担航母平台及舰载设备的舰员级维修和部分中继级维修,以及舰载机的舰员级和中继级维修任务。
(3)基地级维修是美国海军最高等级的维修,一般承担技术和设备要求超出舰员级和中继级维修能力范围的维修任务,通常由海军船厂、私营船厂、海军舰船修理厂、承包商、海军空战中心飞机分部,以及海军空战中心飞机分部和舰队战备中心指定的航修队完成。基地级维修主要进行部件、组件、分组件和成品的重要大修与制造,包括根据需要进行的重大修改、配置变更、零部件制造、测试、检查和其他所有维修工作。此外,基地级维修还为舰员级和中继级维修提供技术和工程援助。
近些年来,美国海军在舰艇维修保障上的一个大趋势是弱化中继级维修力量,加强舰员级和基地级维修力量,即所谓的“强化两头,弱化中间”。这意味着航母上的维修人员将承担越来越多的维修任务。航母的中继级维修力量主要由航母自身的专业维修力量、编队供应舰和舰队所属岸基中继级维修机构组成。航母中继级维修机构的主要维修任务是:超出舰员维修能力的维护、修理、翻修、安装、质量监督、校准、测试和其他相关工作,并且负责培训舰员提高装备战备完好性和舰船的自修能力。航母上有专职维修人员和维修车间、维修设备,并储存一定数量的器材,以实现对航母自身的中继级维修。进入21世纪,美国海军对航空母舰部署周期等又提出了新的要求:压缩了母港基地级维修时间、延长离港训练时间,对航母母港的维修保障能力提出了更高的要求,同时,也要求离港和部署时舰员承担更多的维修任务。因此,美国海军通过逐步提高舰员级维修能力范围,强化和扩大舰员级维修的工程范围,与增强航母母港基地级维修能力的相互配合,大幅度提高了航母编队的部署周期。
2 舰员级维修工程范围划分原则
舰员级维修的重点应该是维持装备的可用性或部分可用性,研究美国海军航空母舰航空保障系统舰员级维修工程范围,归纳出实施舰员级维修的3个划分原则。
2.1 需覆盖历史上常发生故障和事故的设备
(1)对常发故障和事故的设备,舰员的维修经验丰富,预防性维护与物资器材准备较为充足,这部分故障显然应纳入舰员级维修工程范围。例如,根据海军装备部《外军航母事故汇编》对外军航母事故原因归类,舰载机着舰和起飞阶段事故高发,燃油与弹药部门也常因加油和挂弹不当引发重大事故,航空母舰上也容易发生由燃料自燃、燃料蒸汽爆炸、液压系统爆炸、电气设备故障、电焊和蒸汽管路故障等引发的火灾。因此对应的起飞、降落、光学引导、燃油加注、弹药贮运等航空保障部门,不仅是日常维护的重点,也是舰员级维护必须有效覆盖的部门。
(2)舰船上液压系统最常见的故障是“跑冒滴漏”,如管路压力非正常下降、管路内低压或超压、管路内有气泡和气穴、液压油渗漏、液压油缸作动过快或过慢、液压阀阻塞等故障。这些故障应能够依靠舰上人员、工具和备品配件进行排故。
(3)航空保障系统各装设备在使用中也存在机械机构磨损的问题,对于齿轮、滚轮等活动部件,可以采取更换的方式,但对导轨、轨道等部件,由于尺寸巨大不便更换,需要及时进行打磨或调整处理。例如,广泛使用的各类油泵电机和拖动电机,目前常发故障的是联轴器的磨损或损坏,这种故障必须依靠舰员能力准确判断、查找,并及时修理或更换联轴器。
(4)航空保障系统使用的各类计算机、工控机、操控台、监控台、引导台、电气机柜、移动遥控终端等常发生硬件和软件故障,也有信号线路、通信线路等网络故障,这些常发故障发生时对航空保障任务的执行影响巨大,这部分故障也必须能够及时进行舰员级维修。
2.2 发生故障将严重影响作战效能的装备
(1)航母在执行任务时,能够依靠的维修条件仅仅能够满足舰员级维修和部分中继级维修。那些发生故障将严重影响作战能力的装备一旦发生故障,将会产生不利后果。例如,舰载机起降系统,舰员级维修必须保证喷气偏流板、弹射器、阻拦索等装置发生故障时能够依靠本舰力量及时修复。同时应根据历史故障数据,按照这些设备的使用次数、时长及时开展预防性维修;航空母舰蒸汽弹射器的舰员级维护,每周一次的维修检查包括检测开启弹射阀的定时器和容量选择阀系统,以及检查和润滑水力制动部件,这些检查将需要约3个人工时才能完成。弹射器整体检查每400~500次弹射要进行一次;复位装置组件及导缆滑轮每100~200次弹射就要进行维护,每次仅需15 min就能完成;蒸汽切断开关每10000次弹射更换一次。
(2)关键系统的预防性维修,还应考虑对承受冲击力和巨大静态载荷的机械部件进行无损检测,如对钢索浇铸接头、压制接头和连接销轴,对转向滑轮的轮轴和轴承等。这些维护工作的对象复杂、尺寸巨大,维修任务量大、工作要求标准高,但必须进行充分的舰员级维修,以确保航空保障任务的顺利完成。例如,舰载机调运系统中,牵引车是关键一环。牵引车以及液压马达+液压泵的行车驱动系统,使用中出现了排气管喷水、进气截止阀小油缸漏油、排烟过大、无法起动或自动熄火、控制方向液压阀块丝堵裂纹等。这些故障必须依靠舰员独立完成,一旦牵引车发生故障而又不能及时修复,将会降低舰载机调运效率,影响最终的舰载机放飞和回收。
2.3 依靠舰上资源能够进行功能恢复的大型设备
主要是指如大型蓄能器或蓄能器组、大型液压油缸、大尺寸机械和管路部件等,如果能依靠舰上仪器、器材和具有一定技能的专业维护人员进行功能恢复性维修,在紧急情况下可以考虑进行维修,相应维修内容可以考虑纳入舰员级维修工程范围。如阻拦机蓄能器、滑轮组索等的维护,飞机升降机蓄能器组更换密封件或充气皮囊等。这方面需要针对维修能力在舰上建立和丰富维修工具资源,同时对舰员进行技术培训和认证。
3 舰员级维修能力建设的启示
美军航空母舰航空保障系统舰员级维修范围广泛、维修能力强,因此在舰员级维修能力建设上,有以下启示:
3.1 不断完善和修订舰员级维修范围
随着不同舰型、不同动力种类的航母不断的训练、部署和修理,美军始终坚持了记录、分析数据,研究在实际运行中发生的新故障、新问题,不断对舰员级维修范围的细节进行修改完善,同时积累维修经验。
(1)存在舰员级修理作业指导卡中未列出而实际出现的处于舰员维修能力内的故障,即新发现的简单问题。所应采取的措施是逐步积累,丰富和完善舰员级修理作业指导卡,细化舰员级维修工程范围。
(2)存在依靠舰员级维修能力可以拓展的维修或维护项目。对于具有一定的复杂性、但是可以通过一定的培训使舰员掌握故障的分析、定位和排除能力,也能通过经验积累来丰富完善舰员级维修工程范围。
(3)关键设备和重点环节的舰员级维修范围不能满足作战需求时,如电气系统PLC控制器故障的分析和排除,尽管超出舰员级的维修范围,但舰员应加以学习和理解,根据相应的原理图和实际故障进行分析定位,确保航母部署和执行作战任务期间发生故障能及时开展维修,完成更换故障元器件、改正接线错误等工作。
3.2 及时丰富和增强本舰维修能力
(1)美军航母逐步完善了航空保障系统各装备故障预防性检测手段,如无损探伤、振动信号监测等;此外还根据舰员级维修工程范围的需求,研发配备进行特定设备维修的工具、仪器和工装等。另外,还应在母舰上建设一定的中继级维修能力,或者将部分中继级维修下放至舰员级,提高航空母舰在航保障能力。
(2)舰员级维修对待故障件的处理方式一般采用直接更换的模式,但考虑节约成本、提高在航保障能力,可以进行一定修理,即拓展到部分中继级维修内容。如对电磁换向阀进行修理,可以修理的内容有更换电磁换向阀电磁线圈、阀体内弹簧等,这些工作只需要简单的操作即可完成,并且仅需要修复后检验电磁换向阀功能,而不需要进行部件标校或检定。
3.3 人员配备和技能培训需要在发展中调整优化
(1)针对任务量优化人员配备。根据实际运行、训练、执行任务和维护等工作进行人员编制优化调整,保障人员执行舰员级维修任务的数量、质量和精力。
(2)及时跟进人员技能培训和资质认证,实现舰上考核。增强舰员级维修能力,需及时对舰员进行技能培训和资质考核认证。可仿效美军舰员培养机制,建设舰上培训、舰上考核的培养舰员级维修培训过程。
(3)考虑增设任务支援中队或区队,强化本舰舰员级维修能力。美国海军航空母舰上设有中继级维修部门,各中队设有维修支持分队,这些机构除协助舰员完成舰员级维修工作外,还能领导舰员开展部分中继级维修工作。任务支援区队可以分设电器类维修组、机械类维修组和液压类维修组。平时负责对舰员提供相对应的维修业务知识培训,参与舰员日常维护训练,也可对航空保障部门各装备舰员级维修进行研究。遇到航空保障系统装备发生故障时,可以协助设备使用区队维修工作,并进行技术指导、提供技术支持,也可以作为主力开展舰员级维修工作。
4 结束语
借鉴美军航母航空保障系统舰员级维修建设的相关经验对我军航母部队发展具有重要意义。梳理美国海军航母航空保障系统三级维修划分原则,分析其舰员级维修具体范围,进而归纳提炼出确定舰员级维修工程范围的原则,即舰员级维修必须覆盖历史上常发生故障和事故的设备;发生故障将严重影响作战效能的装备必须能够进行舰员级维修;依靠舰上资源能够进行功能恢复的大型设备可以考虑进行舰员级维修。研究表明,美军航空母舰航空保障系统舰员级维修范围广泛、维修能力强,一是不断完善和修订舰员级维修范围,二是及时丰富和增强本舰维修能力,三是人员配备和技能培训需要在发展中调整优化。我军航母部队舰员级维修能力建设可以充分借鉴美军的这些先进经验,从而实现加速战斗力生成的目标。