航空母艦飛行甲板作業(yè)及彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)分析

史文強(qiáng) 李彥慶 陳 練

1江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江210013 2中國船舶信息中心，北京100192

航空母艦飛行甲板作業(yè)及彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)分析

史文強(qiáng)1李彥慶2陳 練2

1江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江210013 2中國船舶信息中心，北京100192

飛行甲板作業(yè)是影響艦載機(jī)出動架次率的重要因素之一，而在飛行甲板作業(yè)中，彈藥供應(yīng)始終是一個(gè)難題。針對美國現(xiàn)役“尼米茲”級航母的使用特點(diǎn)，重點(diǎn)分析國外航空母艦飛行甲板作業(yè)的任務(wù)組成與時(shí)序，論述彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的基本組成與流程，提出彈藥需求量與彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)能力的匹配問題，最后總結(jié)美國“福特”級航空母艦新型彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的特點(diǎn)，驗(yàn)證了彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)研究的必要性。

飛行甲板作業(yè)；彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)；出動架次率；甲板作業(yè)時(shí)間；航空母艦

0 引 言

艦載機(jī)出動架次率是衡量航空母艦（簡稱“航母”）作戰(zhàn)能力的重要指標(biāo)，國外非常重視對其的研究。根據(jù)美國的研究結(jié)果，航母艦載機(jī)出動架次率與艦載機(jī)本身、機(jī)組人員以及飛行甲板作業(yè)3大因素緊密相關(guān)，其中，飛行甲板作業(yè)的影響最大［1］。

航母飛行甲板作業(yè)包含飛機(jī)的彈射、回收，以及飛行甲板周轉(zhuǎn)作業(yè)（包括加油、掛彈、牽引、維修保養(yǎng)等）。其中，掛彈作業(yè)的后勤支援最多，需要艦上一套復(fù)雜的彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)來負(fù)責(zé)供應(yīng)航空彈藥。彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)涉及彈藥庫、彈藥裝配區(qū)、升降機(jī)、彈藥推車以及彈藥運(yùn)輸人員等多重因素，同時(shí)，整個(gè)彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)流程還跨越多層甲板（從底層甲板到飛行甲板），具有高標(biāo)準(zhǔn)的安全要求。目前，我國在架次率研究上還缺少對該環(huán)節(jié)的系統(tǒng)認(rèn)識和分析，而美國在研發(fā)新一代“福特”級航母時(shí)已充分意識到彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的重要性，對相關(guān)單元的總布置進(jìn)行了大改動或優(yōu)化設(shè)計(jì)［2-4］，顯著提高了作業(yè)設(shè)備能力。

1 航母飛行甲板作業(yè)

本節(jié)將依據(jù)美國“尼米茲”級航母的作戰(zhàn)使用經(jīng)驗(yàn)，分析美國航母飛行甲板作業(yè)的任務(wù)組成、時(shí)序及各任務(wù)的作業(yè)時(shí)間，并分析彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)對航母飛行甲板作業(yè)的支撐作用。

1.1 任務(wù)組成

美國海軍通常利用飛行甲板作業(yè)周期來規(guī)劃航母的飛行甲板作業(yè)。在正常部署情況下，航母艦載機(jī)航空聯(lián)隊(duì)每個(gè)飛行日的作業(yè)時(shí)間約為12 h，期間會劃分為多個(gè)作業(yè)周期，作業(yè)時(shí)間各不相同，主要分為1＋00周期（1 h）、1＋15周期（1 h 15 min）、1＋30周期（1 h 30 min）和1＋45周期（1 h 45 min）［5］。飛行甲板作業(yè)周期真實(shí)地反映了航母保障艦載機(jī)的能力，對于同樣的作業(yè)，如果所花費(fèi)的時(shí)間越短，則證明飛行甲板的保障能力越強(qiáng)。

根據(jù)美國航母的使用經(jīng)驗(yàn)，1＋00周期作業(yè)時(shí)間最短，每日可出動的作戰(zhàn)架次也最多，航母的作戰(zhàn)威力自然也就增強(qiáng)，但這會使飛行甲板作業(yè)變得非常緊張，明顯增加其工作壓力，而且更易引起甲板工作人員的作業(yè)疲勞，進(jìn)一步增加作業(yè)難度。此外，鑒于飛行甲板周期循環(huán)進(jìn)行，過于密集的短周期作業(yè)，即使是1＋15周期，也會導(dǎo)致甲板作業(yè)在一定程度上的混亂，帶來安全隱患。而過長的飛行甲板作業(yè)周期雖然可以緩解作業(yè)壓力，但卻無法滿足作戰(zhàn)架次要求。因此，在滿足近海高強(qiáng)度作業(yè)及中程持續(xù)打擊的需求下，航母上的飛行甲板作業(yè)周期晝夜均采用1＋15，1＋15，1＋40周期循環(huán)。

在飛行甲板作業(yè)周期內(nèi)，完成的作業(yè)包括艦載機(jī)的彈射、回收，以及飛行甲板周轉(zhuǎn)。其中，對于單個(gè)飛行甲板作業(yè)周期，首先進(jìn)行一批次艦載機(jī)的彈射，然后再實(shí)施一批次艦載機(jī)的回收。

1）彈射

美國“尼米茲”級航母有4部彈射器，其中2號和3號彈射器使用最頻繁，單架艦載機(jī)的彈射時(shí)間需要30～60 s，但是按照高峰演習(xí)的節(jié)奏和出動速度，每3部彈射器完成3架飛機(jī)的彈射需要2 min，則一批次15架飛機(jī)彈射起飛通常需要10 min。

2）回收

艦載機(jī)的回收作業(yè)每次只能回收1架飛機(jī)，著艦間隔約為45 s，包括飛機(jī)著艦、離開著艦區(qū)，則一批次15架飛機(jī)回收通常約需10 min。

3）飛行甲板周轉(zhuǎn)

飛行甲板周轉(zhuǎn)作業(yè)包括除艦載機(jī)彈射與回收外的所有任務(wù)，根據(jù)具體情況，可能包括艦載機(jī)的彈藥卸載、系留、移除觸發(fā)裝置（Cartridge Activat?ed Devices，CAD）、維修保養(yǎng)（如充氮、換胎）、加油、掛彈、彈藥檢查等任務(wù)（圖1）。美國海軍把在一個(gè)飛行甲板作業(yè)周期內(nèi)，F(xiàn)/A-18艦載機(jī)可以用于飛行甲板周轉(zhuǎn)作業(yè)的時(shí)間定義為“可用時(shí)間”。從1997年美國“尼米茲”號航母高峰演習(xí)的數(shù)據(jù)分析來看，可用時(shí)間在25～57 min之間，具體詳見表1［6］?？捎脮r(shí)間并不會隨周期時(shí)間成比例增長，飛行甲板作業(yè)周期時(shí)間每增加15 min，可用時(shí)間約增加10 min。

1.2 任務(wù)流程

圖1 一個(gè)飛行甲板作業(yè)周期內(nèi)單架飛機(jī)的作業(yè)流程Fig.1 The flow chart of an operated aircraft in one flight deck operation cycle

表1 F/A-18C艦載機(jī)飛行甲板周轉(zhuǎn)可用時(shí)間Tab.1 Available time of aircraft turnaround for the F/A-18Cs

飛行甲板作業(yè)周期可細(xì)分為4個(gè)部分：彈射時(shí)間、回收時(shí)間、任務(wù)規(guī)劃時(shí)間和周轉(zhuǎn)作業(yè)時(shí)間。其中周轉(zhuǎn)作業(yè)時(shí)間主要包括飛機(jī)加油時(shí)間、彈藥搬運(yùn)時(shí)間、在飛行甲板上飛機(jī)調(diào)度/定位時(shí)間、在機(jī)庫甲板上飛機(jī)調(diào)度/定位時(shí)間和飛機(jī)維修保養(yǎng)時(shí)間等。

飛行甲板作業(yè)是一個(gè)復(fù)雜的過程，但卻有一套規(guī)范的作業(yè)流程，主要包括：

1）著艦。

2）著艦的艦載機(jī)如果還攜帶有武器，將直接至武器卸載區(qū)卸載武器，然后再移動至其在甲板上的初始位置，直至回收作業(yè)結(jié)束。

3）當(dāng)一些艦載機(jī)停留在初始位置時(shí)，其他一些艦載機(jī)被牽引至新的地點(diǎn)。

4）加油人員為艦載機(jī)加油，掛彈人員為艦載機(jī)掛彈，維修人員對艦載機(jī)進(jìn)行維護(hù)。與此同時(shí)，非完好的艦載機(jī)在甲板上被維修或與機(jī)庫中完好的艦載機(jī)交換。武器和消耗品被送至甲板上，而空的、運(yùn)載武器的彈匣則被送回到彈藥庫。

5）準(zhǔn)備好的艦載機(jī)被牽引至起飛準(zhǔn)備點(diǎn)。

實(shí)際作業(yè)時(shí)，艦載機(jī)飛行甲板周轉(zhuǎn)作業(yè)時(shí)間非常緊張。根據(jù)1997年美國“尼米茲”號航母高峰演習(xí)的數(shù)據(jù)，對于單架艦載機(jī)而言，完成一個(gè)飛行甲板作業(yè)流程（圖2和表2）需要22 min。但對于一批次飛機(jī)來說，完成飛行甲板周轉(zhuǎn)各項(xiàng)作業(yè)時(shí)可能會有排隊(duì)現(xiàn)象，這將增加總的時(shí)間，甚至有可能會超過可用時(shí)間。

圖2 一周期內(nèi)飛行甲板周轉(zhuǎn)作業(yè)流程Fig.2 The flow chart of aircraft turnaround on the flight deck in one flight deck operation cycle

表2 一周期內(nèi)飛行甲板周轉(zhuǎn)作業(yè)流程時(shí)間分配Tab.2 Time assignment of aircraft turnaround in one flight deck operation cycle

1.3 彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)對甲板作業(yè)的影響

參照表2，在飛行甲板周轉(zhuǎn)作業(yè)中，耗時(shí)最多的兩項(xiàng)作業(yè)是艦載機(jī)的加油和彈藥掛載，分別為14 min和8.3 min。但這兩項(xiàng)作業(yè)的前期工作準(zhǔn)備量卻相差很大。對加油作業(yè)來說，燃油通?？梢酝ㄟ^艦上自動化的輸油管道完成輸送，補(bǔ)給較為便捷。但對于掛彈作業(yè)，作業(yè)開始前的彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)工作卻十分繁瑣。每一批運(yùn)至飛行甲板、供掛載作業(yè)的彈藥都需要經(jīng)歷一個(gè)復(fù)雜而耗時(shí)的處理過程：從彈藥庫的取出到單獨(dú)裝配再到各個(gè)環(huán)節(jié)多層次的搬運(yùn)過程，只有保證了彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)正常高效的運(yùn)行，飛行甲板上才會有充足的彈藥供應(yīng)，甲板周轉(zhuǎn)作業(yè)才能順利進(jìn)行。

根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)的不同，彈藥掛載的作戰(zhàn)架次比例通常是一個(gè)確定值，同時(shí)參照艦載機(jī)的基本掛彈配置，便可基本反映艦載機(jī)航空彈藥的消耗情況，同時(shí)推算出航母單個(gè)飛行甲板作業(yè)周期，以及多個(gè)飛行日的彈藥需求量。例如，在1997年美國“尼米茲”號航母高峰演習(xí)中，4天共出動了975個(gè)固定翼架次，艦載機(jī)攻擊架次占到近80%，其中727個(gè)架次裝載了彈藥，有683個(gè)架次成功襲擊了目標(biāo)，總投彈量達(dá)1 336枚，平均每架次投擲2枚對陸攻擊彈藥。這也就意味著，在高峰演習(xí)時(shí)，航母平均每天要完成181架次的掛彈作業(yè)，按照美國艦載機(jī)對陸攻擊6枚導(dǎo)彈的標(biāo)準(zhǔn)配置，航母每天需完成的彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)總數(shù)達(dá)1 086枚。一旦彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)能力與彈藥消耗無法匹配，艦載機(jī)將沒有彈藥用于攻擊目標(biāo)，甲板周轉(zhuǎn)作業(yè)流程就會受到限制，甲板周轉(zhuǎn)作業(yè)時(shí)間也會相應(yīng)增加，從而影響艦載機(jī)的出動架次。而彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)能力過剩，也會導(dǎo)致彈藥堆積，從而對航母的安全以及其他甲板作業(yè)產(chǎn)生影響。

2 彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)

2.1 彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)組成

本文中的彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)是指航空彈藥從航母底層彈藥庫中按照清單取出，在完成一系列組裝之后最終搬運(yùn)至飛行甲板的過程，這是一個(gè)作業(yè)密集、工作量大、耗費(fèi)時(shí)間長的艦上物流過程。在“尼米茲”級航母上，彈藥從彈藥庫取出至飛行甲板艦載機(jī)停機(jī)位，所經(jīng)過的路程在402 m左右，往返時(shí)間近 2 h［7］。

彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)是指彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)所涉及的各要素，包括彈藥、彈藥庫、搬運(yùn)設(shè)備、彈藥裝配區(qū)、人員和彈藥搬運(yùn)流程等，組成一個(gè)整體。

美國航母的彈藥存儲區(qū)集中布置在水線以下?！澳崦灼潯奔壓侥赣?2個(gè)彈藥存儲區(qū)，在存儲區(qū)內(nèi)，根據(jù)彈藥存儲類型，又劃分為35個(gè)大小不一的彈藥庫，集中在船艏和船舯區(qū)域。彈藥裝配區(qū)集中在2甲板，艏部和舯部各對應(yīng)設(shè)置兩個(gè)。在所有彈藥庫及裝配區(qū)內(nèi)，約有起重設(shè)備200臺，電動叉車30臺，主要負(fù)責(zé)彈藥的正常調(diào)運(yùn)。此外，未經(jīng)組裝的彈藥需要通過下層武器升降機(jī)送往裝配區(qū)，它可在7甲板至機(jī)庫甲板之間運(yùn)行，其緊鄰彈藥庫布置，其中艏部設(shè)置4部，舯部2部。組裝完畢的彈藥需通過3部上層武器升降機(jī)或者舷側(cè)的飛機(jī)升降機(jī)運(yùn)至飛行甲板。此外，航母上共有3 200套搬運(yùn)設(shè)備，包括各種類型的彈藥推車及炸彈架等［8］。

2.2 彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)流程

航母上的彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)有3個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：彈藥取出、彈藥裝配和彈藥搬運(yùn)，整個(gè)流程要穿越多層甲板，需要使用彈藥升降機(jī)、飛機(jī)升降機(jī)以及彈藥推車等搬運(yùn)工具，并需要保證彈藥安全。

1）彈藥取出

當(dāng)需要取出彈藥時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)作戰(zhàn)需求，確定要取出彈藥的類型及數(shù)量，選定彈藥庫，彈藥庫人員根據(jù)庫內(nèi)彈藥的存放位置，使用起重設(shè)備將盛放彈藥的彈藥托盤或彈藥集裝箱起吊，放至彈藥庫的空置區(qū)域，然后再由電動叉車將托盤運(yùn)送至彈藥庫內(nèi)的彈藥升降機(jī)，利用下層彈藥升降機(jī)將托盤運(yùn)至彈藥裝配區(qū)的所在甲板。將彈藥從彈藥庫取出是十分耗時(shí)的過程，例如，要將2枚453.59 kg的精確制導(dǎo)武器從彈藥庫內(nèi)取出，托盤的取出時(shí)間就需要15 min。

2）彈藥裝配

“尼米茲”級航母將彈藥裝配區(qū)設(shè)置在機(jī)庫甲板的下一層甲板（按照美國航母的編號，為2甲板），與艦員食堂兼用。彈藥通過下層彈藥升降機(jī)提升到彈藥裝配區(qū)后，通過電動叉車從下層彈藥升降機(jī)內(nèi)取出彈藥托盤，再從托盤上取出炸彈。然后，利用彈藥提升機(jī)將彈藥提升至炸彈組裝平臺，并利用彈藥提升機(jī)固定好穩(wěn)定翼。同時(shí)，根據(jù)彈藥類型，安裝制導(dǎo)裝置。最后，將彈藥從平臺提升至炸彈架或彈藥推車上，準(zhǔn)備往上層甲板運(yùn)送。裝配作業(yè)實(shí)行輪班制度，平均每班有8個(gè)裝配小組可同時(shí)作業(yè)，每個(gè)裝配小組通常包括10人，但只可同步完成一枚彈藥的組裝，再加上考慮到安全因素，因此彈藥裝配流程相當(dāng)耗時(shí)，例如，裝配1枚453.59 kg的精確制導(dǎo)武器，平均需要15～20 min。

3）彈藥搬運(yùn)

“尼米茲”級航母上的彈藥搬運(yùn)有兩條路徑（圖 3）：

路徑A：彈藥從彈藥庫，通過下層彈藥升降機(jī)到彈藥裝配區(qū)，再通過上層彈藥升降機(jī)運(yùn)往飛行甲板；

圖3 “尼米茲”級航母彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)流程示意圖Fig.3 Flow chart of ordnance handling process in the Nimitz class aircraft carrier

路徑B：彈藥從彈藥庫，通過下層彈藥升降機(jī)到彈藥裝配區(qū)，再通過上層彈藥升降機(jī)運(yùn)往機(jī)庫甲板，最后利用飛機(jī)升降機(jī)統(tǒng)一運(yùn)送至飛行甲板。

航母上的彈藥搬運(yùn)需要動用大量的設(shè)備和人員。在彈藥運(yùn)輸過程中，要特別注意武器彈藥的安全問題，運(yùn)輸通道的選擇要盡量避開人員密集或者電、磁設(shè)備密集處。垂向運(yùn)輸通常采用直通式彈藥升降機(jī)或飛機(jī)升降機(jī)，而橫向運(yùn)輸則采用無動力運(yùn)輸設(shè)備，通常是以步行速度行進(jìn)。

航空彈藥經(jīng)過一系列的復(fù)雜作業(yè)之后，最終通過飛行甲板的掛彈作業(yè)完成其部署使命。下面，本文將對飛行甲板的掛彈作業(yè)流程進(jìn)行分析。首先，需明確甲板上每個(gè)F/A－18飛行中隊(duì)僅1個(gè)掛彈小組，每組15人，同時(shí)只能為1架艦載機(jī)掛載空地導(dǎo)彈；其次，每個(gè)飛行中隊(duì)的艦載機(jī)需要排隊(duì)掛彈，依次完成。下面列出了艦載機(jī)返回后到再次出動之間裝載武器的過程順序：

1）艦載機(jī)著艦，并被牽引到武器卸載區(qū)；

2）卸載空對空武器；

3）將艦載機(jī)牽引至停機(jī)位（F/A－18通常停在艦艏）；

4）艦載機(jī)到達(dá)停機(jī)位后，武器工作人員將炸彈從炸彈區(qū)運(yùn)至艦載機(jī)；

5）關(guān)閉飛機(jī)引擎，并進(jìn)行安全保障；

6）解除彈藥觸發(fā)裝置；

7）將炸彈放到掛架的滑軌上，然后提升到一定位置；

8）當(dāng)1名人員仍舊在為第一枚炸彈安裝引信時(shí)，其它軍火管理員開始裝載下1枚炸彈；

9）一旦所有的炸彈都裝載完畢，武器工作人員將進(jìn)行質(zhì)量保障檢查。

2.3 戰(zhàn)位人員設(shè)置

在航母上，武器彈藥部門專門負(fù)責(zé)彈藥的存儲、維護(hù)、計(jì)量和搬運(yùn)，包括從槍械子彈到航空炸彈等的所有彈藥。根據(jù)職能的不同，武器部門可劃分為5個(gè)中隊(duì)，其中彈藥搬運(yùn)的具體工作由G1和G3中隊(duì)共同負(fù)責(zé)。其中，G1中隊(duì)負(fù)責(zé)機(jī)庫甲板到飛行甲板的彈藥搬運(yùn)，編制111人；G3中隊(duì)負(fù)責(zé)機(jī)庫甲板以下的彈藥搬運(yùn)，編制239人。G1和G3中隊(duì)的職責(zé)如表3所示［9］。

2.4 彈藥需求與彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)能力的匹配

彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)的整個(gè)過程受多重因素的影響，包括設(shè)備、人力和安全等方面。另外，隨著現(xiàn)代航空彈藥朝著精確制導(dǎo)武器的方向發(fā)展，彈藥重量增加，裝配環(huán)節(jié)更加復(fù)雜，彈藥運(yùn)輸所需的時(shí)間也在增加。但是，無論如何，在飛行甲板作業(yè)周期內(nèi)，為了使該周期內(nèi)的艦載機(jī)能夠順利出動，彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)就必須提供足夠的彈藥，也就是說，彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)能力必須滿足彈藥需求量的要求。

表3 “尼米茲”級航母武器部門G1和G3中隊(duì)的職責(zé)Tab.3 Responsibilities for G1 and G3 Divisions in Weapons Department of the NIMITZ class aircraft carrier

通常情況下，掛載彈藥的作戰(zhàn)架次決定航空彈藥的具體需求量，架次要求高，彈藥需求量就大，對彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)能力的要求也就高，需要儲備一定的系統(tǒng)能力冗余。而架次要求少，彈藥需求量也會減少，就需適時(shí)調(diào)整彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的作業(yè)計(jì)劃。盡管一定的彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)能力冗余有助于緩解彈藥需求帶來的壓力，但該能力也不能超過彈藥需求量太多，因?yàn)楹侥革w行甲板上的彈藥存儲量是有限的，而且太多的彈藥堆積在飛行甲板上也會造成安全隱患。為此，需認(rèn)真考慮彈藥需求量與彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)能力的匹配問題，然后合理規(guī)劃彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的作業(yè)計(jì)劃，平衡系統(tǒng)能力。

3 國外航母新型彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)特點(diǎn)

通過對比美國新一代“福特”級航母和現(xiàn)役“尼米茲”級航母的彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)“福特”級航母的設(shè)計(jì)吸取了“尼米茲”級航母在彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)流程設(shè)計(jì)和使用上的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，從總布置和設(shè)備能力的角度對彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)流程進(jìn)行了全新設(shè)計(jì)，進(jìn)一步優(yōu)化了該流程。本文對美國“福特”級航母的新型彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)作了總結(jié)分析，表述如下：

1）優(yōu)化上層彈藥升降機(jī)的布局，充分發(fā)揮優(yōu)勢。

“福特”級航母顛覆了彈藥升降機(jī)靠近船舯的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，布局更靠近舷側(cè)，在降低對飛行甲板作業(yè)影響的同時(shí)，也提高了飛行甲板的作業(yè)效率和安全性。此外，這還可以充分利用航母右舷的部分空間，布置更多的彈藥升降機(jī)?！案Ｌ亍奔壓侥干喜贾昧?部彈藥升降機(jī)，可在彈藥裝配區(qū)作業(yè)，大大提高彈藥搬運(yùn)效率。

2）優(yōu)化彈藥裝配區(qū)的布局，避免在機(jī)庫甲板中轉(zhuǎn)。

“福特”級航母將彈藥裝配區(qū)從2甲板向上提升了3層，布置在面積更大的02甲板。這是一個(gè)專用的彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)，不需要像“尼米茲”級航母，彈藥裝配區(qū)還要兼顧艦員食堂的職能。且其空間面積更大，使得彈藥升降機(jī)可以靠近舷側(cè)布置。同時(shí)，還使得裝配好的彈藥僅通過2層甲板就可以直接“速遞”到飛行甲板，作業(yè)效率明顯提高。

3）升級設(shè)備，提高自動化水平，縮短搬運(yùn)時(shí)間。

在“尼米茲”級航母上，在整個(gè)彈藥搬運(yùn)流程中，升降機(jī)和彈藥推車的使用頻率最高，前者用于完成彈藥在垂向距離上的運(yùn)輸，后者則負(fù)責(zé)彈藥在各層甲板平面距離上的搬運(yùn)，不僅在速度上受限制，而且也需要大批彈藥搬運(yùn)人員參與。而在“福特”級航母上，搬運(yùn)設(shè)備得到了升級，自動化水平提高，在彈藥搬運(yùn)速率和載重上都有了顯著提高，也相對減少了人力需求。

（1）先進(jìn)的彈藥升降機(jī)

美國現(xiàn)役航母上的升降機(jī)采用的是電動鋼絲繩或電動液壓升降機(jī)，這些類型的升降機(jī)存在起降速度慢、維修復(fù)雜的特點(diǎn)。而“福特”級航母配備的11部先進(jìn)彈藥升降機(jī)采用的則是永磁直線同步電機(jī)技術(shù)。該升降機(jī)的平臺面積大，21.8 t的載重能力達(dá)到了美國現(xiàn)役航母（載重約2.5 t）的8.72倍。另其設(shè)計(jì)速度為0.75 m/s，能在2 s內(nèi)加速到最大值，這也達(dá)到了現(xiàn)役航母的2.14倍［10］。除此之外，該升降機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)還可以兼顧速度與可靠性，不需要任何纜索或電纜的連接，有利于保證彈藥庫及各層甲板的安全。

（2）全方位自動搬運(yùn)車

無論是叉車還是彈藥推車，其自動化水平都不高，而且對人力需求很大?！案Ｌ亍奔壓侥笧榱颂岣邚椝幍倪\(yùn)輸速度，設(shè)計(jì)了一款全方位自動搬運(yùn)車，具備平面運(yùn)動所需的3個(gè)自由度。該車實(shí)際上是一個(gè)遙控機(jī)器人，采用智能控制和導(dǎo)航系統(tǒng)，可以在甲板與貨艙間自動駕駛往返，減少了人員勞動量。該車的人員配備、電力消耗，以及搬運(yùn)車自身的重量和體積都將比當(dāng)前使用的車輛減少50%，但搬運(yùn)重量（5.433 t）卻是當(dāng)前搬運(yùn)車輛的2倍以上。

4 結(jié) 語

本文結(jié)合國外航母飛行甲板作業(yè)的組成，分析了各作業(yè)類型、流程以及時(shí)間分配，并解釋了彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的基本組成，對系統(tǒng)流程中的彈藥取出、彈藥裝配和彈藥運(yùn)輸3個(gè)重要環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)分析，突出了彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)在飛行甲板作業(yè)中的重要價(jià)值，同時(shí)提出了彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)能力與彈藥需求量的匹配問題。

彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)是艦載機(jī)艦面保障能力的體現(xiàn)，也是艦上多個(gè)部門團(tuán)結(jié)協(xié)作的印證。彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的路徑選擇、搬運(yùn)能力和效率、安全性，以及相關(guān)艙室的布局優(yōu)化、設(shè)備能力的提高，都是可以深入研究的方向?！案Ｌ亍奔壓侥冈趶椝庌D(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的大改動，也再次驗(yàn)證了進(jìn)行該系統(tǒng)研究的必要性。本文所作的定性分析可為下一步深入的定量分析以及借助仿真手段還原航母的彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)，也可以為挖掘彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)能力，提高彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)效率，以及相關(guān)的總布置設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

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Flight Deck Operations and Ordnance Handling Aboard Aircraft Carrier

SHI Wen-qiang1LI Yan-qing2CHEN Lian2

1 School of Naval Architecture and Ocean Engineering，Jiangsu University of Science and Technology，Zhenjiang 210013，China 2 China Shipbuilding Information Center，Beijing 100192，China

Flight deck operation is one of the major limitations to sortie generation capacity of the em?barked air wing，and airborne weapon replenishment is the most constraining component of flight deck op?erations.This paper focuses on analysis of tasks involved and sequence of time intervals during flight deck operations，considering the operational features of NIMITZ class aircraft carrier，and discussion on the ba?sic structure and operating procedure of ordnance handling.It highlights that ammunition requirement should match with the capacity of ordnance handling.Analysis is also performed on the improved measures taken by FORD class aircraft carrier.

flight deck operation；ordnance handling；sortie generation；on-deck time；aircraft carrier

U674.771

A

1673－3185（2012）03－09－06

10.3969/j.issn.1673－3185.2012.03.002

2011－12－07

史文強(qiáng)（1986－），男，碩士研究生。研究方向：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造。E?mail：sunshineswq@163.com

李彥慶（1966－），男，研究員。研究方向：艦船情報(bào)研究。

陳 練（1980－），男，工程師。研究方向：艦船情報(bào)研究。

陳 練。

［責(zé)任編輯：喻 菁］