某型船抗沖擊試驗的幾點思考

熊凱軍

（海軍駐九江地區軍事代表室，江西九江332007）

1 引言

隨著現代高技術武器的不斷發展，艦船在未來海戰中將遭受越來越嚴酷的考驗，其中一個非常重要的問題就是如何應對非接觸爆炸引起的沖擊破壞。由非接觸爆炸引起的對艦載設備的沖擊破壞是影響艦船生命力和戰斗力的關鍵所在。水下爆炸不僅對船體結構構成威脅，而且對艦船設備，特別是A、B類設備的沖擊破壞更是一個關系到艦船生命力的問題[1]。艦船抗沖擊技術除了研究艦船總體與結構的抗爆技術外，也要重點研究艦船設備的抗沖擊技術，包括設備自身抗沖擊能力研究和防護裝置研究，其中設備自身抗沖擊能力又是防護裝置設計的依據之一，開展設備自身抗沖擊能力研究具有實際意義。

某型船主要用于反水雷等，因此承受水下非接觸爆炸的沖擊非常大，這就要求在船體總體建造和設備的選用方面充分考慮抗沖擊性能。目前國外的設備供貨時可以明確給出設備的抗沖擊極限值，這也表明了國外對設備抗沖擊能力的重視。因此，提高抗沖擊防護的能力已經成為現代艦船的迫切需求，也成為越來越重要的戰技術指標。

2 國內外研究現狀及發展趨勢[2]

艦船的沖擊源有三種：一是接觸性爆炸（如導彈攻擊、激光武器攻擊等）；二是水中非接觸性爆炸（如水雷、深水炸彈等）；三是自身武器發射時反沖擊力造成的沖擊。

在第二次世界大戰初期，美國軍艦由于艦上大炮發射時產生的沖擊造成艦載電氣設備和機械設備出現故障、發生破壞，工程技術人員為了解決這類沖擊損傷的問題，開始研究沖擊響應和沖擊隔離問題。二戰后，美國針對抗沖擊進行了大量的研究，在太平洋比基尼群島利用戰時繳獲的大量敵方軍艦和自己退役艦艇進行了大量的實船爆炸和核爆炸試驗，還進行了多次艦船模型的水下爆炸試驗，獲得了大量的寶貴資料。

1982年，英阿馬島海戰中，英國海軍艦船在遭到攻擊后，大量出現抗沖器本身拉壓裂、橫向剪斷、設備響應超載引起管道破裂、運動機件失靈從而使部分設備無法正常運行、部分電子設備失控、聯軸節卡死、主推進軸承震裂、導航設備偏移等各種問題，致使一些艦艇過早地部分或全部喪失戰斗力或生命力。英國海軍艦船在馬島戰爭中的表現，促成西歐國家全力投入新的艦船抗暴抗沖擊和振動標準制定。為了實施新的抗沖擊標準，荷蘭、德國、法國和意大利等國家聯合進行了多次實船爆炸試驗，并開發了能隔離能量沖擊的減振器，對所有的船用減振器都進行了長達5年的沖擊性能試驗檢測，系統完整地研究了新的抗沖擊標準的應用問題，隨后對所有現役艦船都按新的標準重新進行了抗沖擊設計改造。

目前，美國海軍的抗爆抗沖擊設計指導性文件對武器系統、電力系統、通信系統以及人員等都有詳細的規定。由于多年對艦船抗爆抗沖擊的重視和投入，美國海軍艦船的抗沖擊性能一直處于世界領先水平，并在歷次局部戰爭中得到驗證。

美歐等海軍強國除了大量進行實船試驗和不斷更新沖擊標準外，對艦艇及設備沖擊理論研究、數學模型、計算方法以及沖擊動力仿真研究等方面也在不斷發展、完善，眾多的專用計算軟件和程序也不斷問世。

針對抗沖擊性能的重要性，我國也制定了GJB150.18-1986、GJB1060.1-1991等標準指導我國軍用設備的抗沖擊性能試驗。

3 艦船實爆抗沖擊試驗

為了驗證某型船實爆抗沖擊的效果，提高船體結構和設備、人員的抗爆抗沖擊能力，由抗沖擊試驗中心牽頭對某型船進行了多方面的改裝和技術調研，主要有：

3.1 試驗綜合體系框架

確定某型船抗沖擊的頂層設計框架，包括：（1）沖擊標準的剪裁及綜合；（2）沖擊環境試驗；（3）船體結構抗沖擊設計和評估體系；（4）艦載機電設備和武器電子設備抗沖擊合格判據；（5）管路系統抗沖擊合格判據。（6）有關抗沖擊響應測量和計算設備。

3.2 某型船實爆抗沖擊情況

為了達到某型船的抗爆抗沖擊要求，由船廠對全船設備進行加裝減振器、隔振裝置；設備本身和帶有減振器的設備系統都要求進行抗沖擊校核；加裝抗沖擊響應測量和記錄及計算機等裝置。

所有艦載的A、B類設備必須按軍用設備環境試驗要求進行試驗考核。暫時不具備考核條件的設備要進行部件考核和計算考核，計算考核要得到總體設計單位和軍方的認可。

在實際水下爆炸沖擊中，某型船出現了諸如管路滲水、武器電子設備暫時性功能喪失、報警裝置誤報、主機自動停車后啟動不起來及結構不合理（懸臂結構如錨機）而斷裂等等方面的問題，這為以后艦船的設計和建造提供了有利的參考。

4 抗沖擊綜合應用的工作思路和建議

艦艇和艦載設備及人員的抗沖擊設計工作程序應貫穿整個設計過程，按要求進行水下非接觸爆炸考核試驗，考核各功能系統的抗沖擊能力驗證抗沖擊設計的有效性及系統安裝的合理性，積累抗沖擊設計資料。

通過某型船實爆抗沖擊試驗，建議采取以下措施：

（1）采用理論與實際相結合的辦法，引進國外先進的軟件和工作內容，收集和消化吸收國外抗爆抗沖擊標準、規范和相關資料。開展不同類型實船水下非接觸爆炸綜合試驗研究，進行相當數量模型沖擊試驗、設備抗沖擊試驗及實船抗爆炸試驗，積累數據，考核計算方法。

（2）艦載主要機電設備如主動力裝置采用浮筏雙層隔振抗沖擊；一般的設備安裝過程中加裝彈簧減振器或橡膠隔振裝置；改變機械設備不合理的結構形式等。

（3）將實爆抗沖擊中發現的問題及時反饋給總體設計所，總體設計所應將其規范化實施到具體的施工工藝上，便于指導船廠在實際建造過程中合理地布置和安裝。

[1]劉建湖. 艦船非接觸水下爆炸動力學的理論與應用.中國船舶科學研究中心博士學位論文, 2000.

[2]葉明, 范井峰. 艦艇抗沖擊綜合研究初探. 船舶,2004, (6): 10～11.