微观航母之航母的保养

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  2014年4月下旬,“辽宁”舰返回了大连港。在后续消息中,“辽宁”舰又从港口码头转移到了船厂的干船坞中,开始了维护保养工作。也许对“辽宁”舰的一次次海试我们还意犹未尽,还在期待更多的惊喜,期盼着我海军首艘航母尽快形成编队作战能力。但当我们细细回看“辽宁”舰走过的每一个坚实的脚印,恍然才发现:从2012年1月“辽宁”舰的试航到现在已近两年半了。“辽宁”舰已多次在渤海、黄海以及年初的南海进行试验,验证了作战系统、动力系统及适航性等战技术指标,完成了舰载机滑跃起飞、拦阻着舰和驻舰飞行、舰载机最大重量起降、复杂气象条件下连续起降等试验和训练,我海军的首批舰载战斗机飞行员和指挥员也通过了航母资格认证。“辽宁”舰该回“娘家”小憩一年半载了。
  而“辽宁”舰的这次返港维修保养,也让航母的维修保养工作走入大家关注的视野。有了航母后,我们才“切身”地体会到:原来航母是“娇贵”的。那在航母的一生中,周期性的维修保养工作是如何进行的?虽然我国在航母保养上还处于探索阶段,但我们可且行且“远观”,看看美国海军是如何进行成熟而标准的航母保养工作的。
  航母保养周期的制定、优化是效益评估和多方面因素平衡的过程。这主要涉及三方面因素:一是航母编队打击群可前沿任务部署的时间,二是对于航母保养的需求,三是航母及舰员的战备、训练水平和少不了的休整假期。这三方面的关系有时很难兼顾,对其中一方面的调整势必也会对其它方面有影响。在过去的几十年里,美国海军对于核动力航母的使用和保养周期都进行了数次调整优化。最初,“尼米兹”级核动力航母的保养延续常规动力航母和首艘核动力航母“企业”号的“工程作战周期”(EOC,Engineered Operating Cycle)。
  EOC工程作战周期
  根据“工程作战周期”,航母的使用期为18个月(第1~18月),只不过根据美海军的政策,航母的连续作战部署时间不会超过半年6个月,其它时间则是在基地、航空站内的休整和训练。在第一个使用期结束后,将进行为期3个月(第19~21月)的“选择性有限维修期”(SRA,Selected Restricted Availability)。此后再次18个月的使用期(第22~39月)。在第二个使用期结束后,航母将进入5.5个月(第40-44.5月)的“入坞选择性有限维修期”(DSRA,Docking-Selected RestrictedAvailability)。此后继续第三个航母使用期(第45.5-62.5月)和3个月(第63.5-65.5月)的“选择性有限维修期”以及第四个航母使用期(第66.5-83.5月)。在这第四个使用期结束后,航母将进行为期18个月(第84.5-101.5月)的“整体全面大修”(COH,Complex Overhaul)。完成大修后,航母继续重复上述SRA-DSRA-SRA-DSRA的周期保养循环。在第二次循环结束后,航母要接受的整体全面大修(COH)所需的工作量也随着服役年限增加,此次大修时间就增加到24个月了。
  在“尼米兹”级服役后,相对于此前的针对常规动力航母保养的"3-程作战周期”,不断显现诸多不适应。在"3-程作战周期”计划下,核动力航母每7-8年就要进行一次为期2年左右的全面大修,在此期间无法进行训练和部署,对航母作战部署影响较大。冗长的保养周期也会造成舰员的流动大,难以始终保持舰员熟练的技能。对船厂来说,如此庞大繁琐的保养和改装的工时和劳动量也是不小的压力。当然也会进一步提高了核动力航母的全寿命使用成本。
  IMP增量保养计划
  为了解决这些问题,美国海军在1994年引入了针对“尼米兹”级核动力航母的“增量保养计划”(IMP,Incremental Maintenance Plan)。这个计划延续了EOC“工程作战周期”中的航母18月的使用期,但增加了入坞保养的工作量。在第一个和第二个使用期(第1-18月、第25-42月)后,航母都要回船厂入坞开始为期6个月(第19-24月、第43-48月)的“计划内增量维修期”(PIA,Planned Incremental Availability)。这相对于此前EOC计划中3个月的有限维修(SRA)确实“增量”了不少。在随后的第三个使用期(第49-66月)结束后,航母就会进入为期10个半月(第67-76.5月)的“计划内入坞增量维修期”(DPIA,Docking Planned Incremental Availability)。由此形成的周期保养循环是PIA-PIA-DPIA。当这一周期保养循环进入第四个周期时,DPIA将改为为期3年的“换料和整体全面大修”(RCOH,Refueling-Complex Overhaul)。
  那么算下来,一艘核动力航母在准备回船厂开始换料和整体全面大修(RCOH)时,已经服役了76.5×3 66=295.5个月,也就是纸面上的24年。在完成这次换料和整体全面大修后,核动力航母还将继续下一“轮回”。随着服役时间的增长,对航母的保养要求也在逐渐增加。在IMP周期保养循环中,第二次的PIA和DPIA所需的工作量都较第一次均增加了15%,只不过每次保养所需时间会尽量保持不变。
  与“工程作战周期”相比,“增量保养计划”在总部署时间和保养时间上相差不多,只不过这种保养工作均匀地分布在航母的服役期内,在航母的维修保养和可用状态间做到了较好的平衡,提高了航母及编队的战备水平,航母的日常预算也得到了更有效地利用。
  中期现代化升级改造
  除了“计划内增量维修期”(PIA)和“计划内入坞增量维修期”(DPIA)外,航母在服役期间内还要进行2-3次为期近3年的中期现代化改装,旨在延长航母的服役寿命。对于常规航母,在服役时间达到30年时将进行工程浩大的现代化升级改造“常规动力航母延寿计划”(加强版的COH)。航母要在船厂进行全舰重要部位或核心技术的全面维修和升级改造。比如受潮湿海上环境腐蚀的水上水下船体,机库和磨损严重的飞行甲板,担负日常繁重转运任务的升降机,电气系统的全面维修,以及动力辅机系统、武器系统、雷达声呐等电子系统、通信指挥系统、弹射和回收着舰系统的升级换代。改造后的航母将能更好地满足当前和未来的使用要求,并能继续服役15年甚至更长的时间。   对于核动力航母而言,在服役时间达到23-24年时,将进行中期现代化改造,也就是RCOH“换料和全面综合大修”。除了和常规动力航母类似的整修升级改造项目外,重点就是RCOH中的“Refueling”,也就是核动力反应堆的换料。由于核动力装置的重要性、特殊性、技术复杂性,服役期中对其进行日常的在役检查、定期维修自不必说。对反应堆的压力容器、蒸汽发生器、泵、阀门、稳压器和主管道等重要设备,进行定期无损检查和维修,才能保证反应堆的可靠性和安全性。
  “尼米兹”级航母全寿命预计在52年左右。设计上反应堆的堆芯和辅机可连续运转20万工作小时(约23年),可维持航母30年的服役期。但在服役时间到23-24年时,就要在核动力航母的中期现代化改造中完成反应堆堆芯燃料的更换。反应堆运行的时候,压力容器和回路管道运行的温度、压强可以达到300℃、150个大气压,同时强辐射下反应堆零部件材料的强度也会出现损伤。为了确保核动力装置的安全可靠,在中期现代化升级改造中除了更换反应堆的堆芯燃料,还要对反应堆、回路设备、动力辅机系统进行精细到位、保质保量的检查、维修、更换和必不可少的升级。在完成这些工作后,还要进行环境的放射性剂量监测,对固态液态气态的放射性废物进行收集储存和处理,确保全舰都能达到符合要求的剂量。此后核动力航母再迎接“轮回”,继续服役23年以上。
  FRP舰队反应计划
  2003年美海军引入了“舰队反应计划”(FRP,Fleet Response Plan)。FRP计划在航母保养上的安排与此前EOC、IMP的最大不同是:完成任务部署返回母港的航母并不是马上进入船厂维修保养,而是转入3个月左右的重大军事行动一准备就绪(MCO-R,Major Combat Operation-Ready)的战备状态,根据此前任务部署以及舰员的战备训练水平灵活开展“战备值班训练”,然后航母才会驶入船厂开始维护保养。
  刚完成任务部署的航母处在最高的战备、训练水平,但在以往的EOC和IMP保养计划中,返港后的航母要马上进入保养期,舰上的人员也就接近于“就地解散”了,几乎不会进行太多训练。这样就造成航母的战备、训练水平在航母保养期、保养结束后处于非常低的水平。当军事上出现紧急情况时,保养中的航母及整个编队就无法应对。对航母人员在保养期战备、训练水平的忽视,正是此前EOC、IMP保养计划都共有的缺陷。
  在FRP舰队反应计划中,航母进入船厂开始保养后,舰员不再是随即的休整,而是在岸上和舰上开展“基础训练”,确保舰员们在航母保养完后还具备上舰安全操纵舰艇、设备和相应战位值班的资质和能力。当然对于船厂来说,就要兼顾好航母保养工作的施工进度和满足部分舰员可能上舰培训的需求。在基础训练阶段,舰载机航空联队还会开展为期25天的适应性上舰训练。在完成这些基础训练后,航母处于可用状态,但航母及人员还处于较低的战备水平,如果发生紧急突发事件需要部署到任务区,还是要经过45-90天的时间。
  基础训练之后是针对航母编队各作战单元及人员的合成训练,旨在磨合提高作为编队核心的航母与其它舰艇之间的协同。这项训练通常会持续3个月,各作战单元在模拟的将要部署区域的战场环境中完成编队协同训练和行动,舰队人员借此继续提高基础训练中技能掌握的熟练程度。合成训练阶段中,航母编队还将进行为期18天的由编队指挥官指挥的编队合成演练(COMPTUEX,Composite Training Unit Exercise),着重演练航母与舰载机编队以及编队其它单元的战斗力合成。编队合成训练的重头戏是为期3天的“最后的决战”,旨在锤炼编队指挥团队、舰载机飞行联队和打击群的其它作战单元。完成编队合成演练后,航母编队打击群将达到C-2级的战备水平,具备了重大军事行动的应急部署能力(MCO-SR,Maior CombatOperation-Surge Ready),即可在15-30天内参与战区部署。
  这之后还要进行为期21天的联合特遣部队演习(JTFEX,Joint Task Force Exercise),继续锻炼编队指挥人员的指挥能力和作战单元的战场环境下的协同能力,进一步整合编队的战斗力,使整个航母编队具备在高危的多维战场环境下应对多方向威胁的能力。编队在完成联合特遣部队演习后,将达到重大军事行动准备就绪(MCO-R)水平,也就是达到了与前沿部署的航母相同的战备水平,可随时进行战斗部署。
  细看FRP舰队反应计划
  细看FRP舰队反应计划,并不是像此前IMP之于EOC那般推倒重来。舰队反应计划实际上是对IMP“增量保养计划”的改良,是根据IMP多年的实际应用经验进行的针对性的调整,以使美海军航母编队具有更好的战备水平,应对紧急突发事件时有更大的弹性余度。在IMP计划中,航母是18个月使用期加上6个月PIA保养共24个月的使用、保养和训练周期循环。在FRP计划中,为期6个月的计划内增量维修期(PIA)和为期10个半月的计划内入坞增量维修期(DPIA)这些保养计划都没改变,只是航母的使用期由18个月延长到了21个月,进而使用、保养和训练循环周期变成了27个月。
  在FRP舰队反应计划中,航母的可用时间比重大大提高了。但在这21个月的使用期中也只能进行一次任务部署,降低了航母实际参与部署时间的比重。在27个月的循环周期里,航母部署前线打仗的日子只有短短的6个月。这基本上和我们日常工作制相反,航母是上两天班却要在家休息一周。
  引入FRP计划的2003年之后的这十年间,FRP也在不断-调整,航母的使用、保养和训练循环周期也从最初的27个月,延长到了32个月,再到今年1月“舰队反应优化计划”(0 FRP,Optimized Fleet Response Plan)的36个月。航母两次计划内入坞增量维修期(DPIA)的间隔时间也延长到了8年半,进一步提高了航母的可用时间所占的比重。同时,每个使用期中的任务部署时间也相应增加,达到了现在的8个月,任务部署前后在港转入的MCO-R重大军事行动一准备就绪状态(战备值班阶段)也延长到了15个月。
  2003年,舰队反应计划的引入,不只是航母的任务部署、维护保养、训练战备这三方面关系的再调整、再平衡,更深层次原因则是美海军航母战略的调整。9·11事件后,美各军种开始了相应的战略调整,以使各军兵种能在危机情况下迅速组合成一支战力强大的联合作战部队。特别是伊拉克战争,美海军同时调集4艘航母前往海湾地区,严重打乱了此前美海军航母战斗群的海外部署和轮换计划,参战的多数航母不得不延长原定6个月的海外任务部署期。美海军决定重新调整原来向一个热点地区同时派遣2个航母战斗群的战略,取而代之的是美海军可向全球任何一个热点地区同时派驻6个航母战斗群,并且在90天内再向该地区增派2个航母战斗群或轮换。
  在这个“6 2”的舰队反应计划中,航母的状态分为:已战区部署;定于下一个部署;部署后期的战备值班阶段;重大军事行动已准备就绪。舰队反应计划(FRP)的引入、美国海军舰艇部署方式的改变,使美海军可随时准备迅速部署或者改变部署时间。部署灵活、反应迅速的美海军航母打击群,也使美政府和国防部的决策层拥有了前所未有的响应能力。而对于今年11月将率先在CVN-75“杜鲁门”号上推行的舰队反应优化计划(O-FRP),按照美海军官方的说法,“可保证美海军在任何时候均有2艘航母和27艘驱逐舰可供部署,统一指挥,并按计划执行保养维护。”
  [编辑/山水]
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