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众所周知,航母下水只是“万里长征走完了第一步”,并非完结。而航母下水后,距离正式服役还需时日。按常理,其接下来的主要工作就是舾装、系泊试验和海上试验,只有当这些工作全面完成之时,型航母方能正式交付海军,进入海军现役序列。
航母的舾装
型航母下水之后,面临的第一项重要工作就是舾装。舾装是指在船体主要结构建造完成后所必须的安装工程,涵盖设备、管系、通风、电气、铁舾、内栖、武器等各个方面。简单来说,舾装就是安装除了船体之外其它所有东西,目前下水的型航母基本上还只是一座“毛坯房”,舾装就是内部装修的过程。
所有的军民用舰艇都要进行舾装,无论是庞大的航空母舰,还是水下航行的潜艇,都跳不过这个重要步骤。
在传统造船工艺流程中,将舾装作业作为船体建造的后续工序,即船体先行建造,船体完工下水后,停靠在舾装码头进行设备、管路、电缆的安装和调试,直至交船。而根据现代造船模式、壳舾涂一体化的指导思想,舾装必须与船体建造并行或交替进行,从而出现了预舾装或先行舾装工艺的概念。舾装单元高度组织化的生产,已为国外先进的船厂所应用,铁舾件、管子零件和局部装配的组件都直接形成舾装单元。国产航空母舰作为最新研制建造的水面舰艇,自然也采取了新一代的舾装作业流程和工艺,采用了预舾装模式,将部分机电设备、线缆和雷达、通信设备和部分水密设施和损管设施签在下水之前便安装到位,例如舰岛上的舰载有源相控阵雷达的部分结构,如果按照传统舾装工艺流程进行的话,则应该在舰岛上预留雷达天线安装窗口,待下水后再吊装、安装。
按照舾装部位,船舶包括航母的舾装都分为外舾装和内舾装两部分。外舾装包括舵设备,锚设备,系泊设备,救生设备,关闭设备,拖带和顶推设备,还有气动撇缆枪,梯子,栏杆,桅杆等。而内舾装又称居装,就是相当于舰船的“内装修”,用于安装内部的设施、陈设设备、电子设备等各种设施。而在我国造船业标准中,又对舰船舾装设备分为14大类;锚泊设备、系泊设备、舵设备、推拖设备、起重设备、绑扎设备、救生设备、消防附件、关闭设备、梯杆设备、舱室设备、厨房设备、通风附件及其通用设备等,每类中又包括许多设备和附件。
而对于航空母舰这样的大型特种作战舰船而言,它除了需要进行舰船通用的14大类设备舾装外,又有许多不同于通用船舶的舾装内容。航母作为一个系统性的复杂军事工程体,建造人员需安装大量机电设备和线缆,维持航母的动力运行和舰上的电力供应;此外还要安装必须的生活娱乐设备;航母上层舰岛要安装雷达及电子通信设备;甲板上要安装拦阻索;舰体周边要安装一些防御武器;为了提高航母的抗沉性、破损稳性,航母还需要安装大量水密设施和损管设施等等。
航母下水后,第一项工作就是舾装
根据新型舰船舾装技术发展情况推测,航母的舾装,体现出以下几个特点。
第一,模块化舾装。为了适应现代船舶建造过程中的分和预舾装程度段愈来愈大、愈来愈高的要求,在现如今的总装化船舶建造模式下,就需要更多的舾装设备要模块化,并且其外部接口如支架、电缆,仪表、油、气管路等都应进行相应的模块化设计,要达到“即接即用”的程度。如今卫生单元、救生艇连同吊放装置、厨房和冷库单元、舷梯、舱室单元、液压水密门等都已做到模块化。随着我国造船工业的发展,还会创造出更多的模块化单元,由于这些模块化单元可以在陆地上车间建造安装,因此可以带来更好的作业环境,再降低工人劳动量的同时缩短工期,在保证产品高质量的同时大幅提高了经济效益。
第二,精品化舾装。所谓的精品化,主要体现在舾装设备外观的美观程度、对称性、表态涂层。设计制造精度以及性能方面的转动顺畅程度,接口的对接配合程度、互换性等方面。此前我国造船业舾装,存在设备重量大、外观粗糙、制造装配精度较低等缺点,而航空母舰作为造价高昂的高技术、高附加值船舶,必须提高设计制造精度,走精品化舾装的道路。从历次下水前后的航母外观状态来看,其外观精细美观,明显采用了精品化舾装的技术。这对于提高航母的质量、寿命和可维护性,都有非常重大的意义。
第三,环保和节能舾装。由于人类活动的频繁,对海洋的污染日益加重,因此人们不得不考虑对舾装设备的环保节能设计。首先,要做到舾装设备的材料无毒害、环保,减少对环境的污染;其次,要尽可能的节约船舶的能源,一方面可以加入更多的人工操作功能;另一方面尽可能的减轻设备重量,在节约材料的同时减少能源消耗。
航母由于个头极其庞大。设备数量和种类极其繁多,因此舾装工作量极大、非常耗费时间,美国“福特”号航母下水后,舾装花费的时间就用了整整28个月。不过,型航母有两个特点,第一是由于借鉴了“辽宁”号与“山东”号航母的相关舾装技术和工艺,因此比起“福特”号这样的新一代航母首制舰而言,舾装工艺流程驾轻就熟、有丰富的经验可以借鉴,因此舾装进度肯定要更快;其次,新型国产航母在下水之前就采用了预舾装,已经将部分重量不大的生活设施和管线预舾装在航母分段内,然后下水后进行机电设备和武器系统等设备的安装。这样既可压缩建造时间,尽快腾出船坞进行下一艘航母的分段合拢作业,又可保证航母舰体不发生过大的变形。采用部分预舾装建造方法,航母的舾装工作可缩短到2年以内。
以“山东”号航母为例,虽然当时已经下水,但仍可以看到其舰岛上的雷达、电子设备和天线尚未全部安装就位,需要通过进一步舾装完成系泊试验
舾装完成了之后,下一步,型航空母舰将按计划进行系统设备调试和舾装施工,并全面开展系泊试验。
所谓系泊试验,是在航母各种作战和机电设备和其系统安装结束的基础上进行的,通过对各种作战和机电设备及系统的调整及性能试验,以验证各种设备和系统是否达到原设计性能,是否满足航母设计、船检规范和系油泊试验大纲规定的要求。系泊试验是在船厂码头上进行的,此时航母基本上处于一种静止状态,又受到码头堤岸的限制,因此,主机、辅机、轴系、各种设备、系统等都不能进行全负荷运转试验,这是系泊试验的局限性。
具体流程是从静态到动态、由低负荷到高负荷测试的程序进行。系泊试验的内容很多,工作量很大。为了缩短试验周期和节约人力、物力,一般机械设备在装船前必须进行严格的台架试验。台架试验一般应由产品制造厂做,并向船厂提交试验报告。产品制造厂未做台架试验,船厂应在车间补做,把技术缺陷和问题消除在系泊试验之前。
另外,把系泊试验与船舶建造收尾工作适当地交叉进行,也是缩短试验周期的有效措施。在安排试验项目时,一般原则是:主要的、复杂的、新型的、应急施救的机械设备先试验;同一动力来源的设备同时试验;在整个试验中,应以试验时间较长的设备为主体,交叉地进行其他设备的试验。最后还要进行综合试验。重点抓住主机辅机、发申机组、舵机等与航母生命力相关的进行测试。对其他的各种设备也必须逐一进行试验,因为它们是密切相关、有机联系的。例如,在试验主机时,要求所有泵、管路的工作可靠,畅通无阻。又如,在倾斜试验时,要求艇体设备的安装基本完成。
下水后,待舾装完成,航母将全面转入系泊试验阶段
海上实验
如果说系泊试验是“厂家试验”,主要是由设计生产建造单位负责组织实施,那么俗称为“海试”的海上试验,就是航母交付海军之前最重要的试验步骤,这一期间,除航母设计生产建造单位派人员参加外,主要由使用单位即海军接装单位介入组织实施,共同进行该项试验。
海上试验是在航母全系统完成系泊试验并达到设计要求之后进行的。因此,航母完成建造、舾装并经过所有设备及系统的系泊试验达到设计指标之后,就要适时的进行海上动态测试和鉴定。航母的海上试验由海军专门的作战试验与鉴定部门负责组织实施,按照海上试验大纲安排多个航次,对所有设备及系统进行反复多次的测试。比如,水上各种速度的测试,方向舵在不同速度时的舵效测试,各种速度停车惯性测试和倒车惯性测试等等。雷达使用测试,声呐在不同深度环境条件下的探测距离测试,武器装备和控制系统的测试,航管系统、通信和指挥系统测试,航母舰载机升降系统和起飞拦阻系统测试等等。
所有设备系统经过多次测试和调整,都达到设计指标并满足作战使用要求后,海军作战试验与鉴定部门最后做出鉴定意见,并向军队统帅部提出建议,再由军队最高统川以命令形式授予海军旗并正式交付海军服役。
海上试验比系泊试验标准更高,要求更严。这关系到航母在各种复杂恶劣海况条件下能否安全可靠生存、能否完成作战使命任务。它不仅重视单设备的单项测试,更加重视各种机械设备的相关联测试。比如速度测试,不但要进行低速、中速、高速,而且还要在此过程中进行转弯机动,抗风浪航行测试等。在进行雷达系统测试时,还要进行航管、通信和指挥系统协调测试,以实际考验航母是否能够通过严格的电磁兼容测试,各项舰载电子系统能否正常共融,共同工作。这些都应经过海试得出相应的结论。
海试也很不容易,以苏联/俄罗斯为例,年到年,苏联“莫斯科”号直升机航母曾先后进行过3次海试试航,期间暴露出许多军舰设计上的缺陷。该舰在交付海军后,因不具备服役条件,只得立即返回船厂进行修理,9个月后才正式加入黑海舰队。由此可见海试环节的重要。
系泊试验之后是海上试验,图为正在进行海上试验的中国首艘航母“辽宁”舰
“辽宁”舰的各项工作为后来的发展型或自研型航母积累了丰富的相关技术和经验,相信会大大缩短型航母从下水到交付的时间
“山东”号航母的快速入列、并形成战斗力,说明我国已对航母的舾装与各种试验已积累了相当丰富的经验,未来型航母只能更快
浅猜的入役时间
航母的舾装、系泊试验和海上试验完成后,即会授旗并交付海军现役,之后还需要对各种动力装置和武器系统等设备进行调试运行,舰员会上舰进行训练。包括再进行舰机协同训练。最后再出海进行海上航行,展开综合系统试验。当然,由于前两艘航母的服役,中国海军积累了航母的相关调试和运行经验,组织实施程序更加顺畅,所花费的时间也会相应有所缩短,预计这个过程至少也需要一年左右时间。
因此,型航母下水之后、总的来说最少还需要3年时间完成其他工作,就是在年左右才会正式正式交付海军。进入海军序列后,新型国产航母还将通过单舰基础科目训练,舰载机运用和舰机协同训练,航母编队多舰协同训练和全科目综合训练等流程,循序渐进完成所有训练科目,全面形成战斗力,这一时间也需要2到3年,也就是说,到了年前后,型航母就将与前两艘航母一起,完全形成战斗力,构成中国远洋作战的核心力量!
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