美國海軍裝備腐蝕預防與控制戰(zhàn)略研究

方志剛，曹京宜，馮亞菲，褚廣哲，趙 伊

(中國人民解放軍92228部隊，北京 100072)

1 前 言

美國作為當今世界上海軍裝備最發(fā)達的國家，已建立起完善的海軍裝備體系。以航母戰(zhàn)斗群為例，其航母戰(zhàn)斗群不僅數(shù)量龐大、技術(shù)遙遙領(lǐng)先，且一直維持10個以上的航母編隊，龐大的航母編隊奠定了二戰(zhàn)后美國海軍牢固的海上霸主地位，這對保障美國本土安全和海外利益發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。從國家戰(zhàn)略出發(fā)，美國長期實施300艘以上艦艇、10個以上航母編隊的計劃，維持如此高的裝備在航率和艦船在位率，裝備腐蝕預防與控制起到了關(guān)鍵作用[1]。

盡管美國海軍在其近百年的海軍發(fā)展史上積累了大量的經(jīng)驗和教訓，但為保證海軍裝備的安全性、“可用”率、戰(zhàn)斗力和快速反應(yīng)能力而耗費巨資進行的維護保障和腐蝕控制工作，仍然是美國海軍所要面對的重大問題。

腐蝕防護研究者往往熱衷于對一個典型科學問題進行研究，裝備總體設(shè)計者關(guān)注的是全系統(tǒng)全壽命腐蝕控制的綜合優(yōu)化，高層管理者站在戰(zhàn)略高度，追求的是能夠?qū)嵤﹪覒?zhàn)略的總實力。因此，腐蝕和材料科學研究人員應(yīng)該站位更高、全局性更強地深入研究美國海軍裝備維護保障體制、腐蝕控制技術(shù)發(fā)展歷程以及相關(guān)技術(shù)和戰(zhàn)略的改革創(chuàng)新[2, 3]，這對正確把握海洋裝備腐蝕控制的發(fā)展方向和發(fā)展重點會起到積極的推動作用，同時對具體腐蝕防護技術(shù)研究人員正確理解裝備腐蝕預防與控制的目的也會有一定的參考和借鑒作用。

2 美國海軍裝備腐蝕預防與控制戰(zhàn)略

2.1 戰(zhàn)略形成

美國海軍對于裝備維護和腐蝕控制的指導方針，一直以來都受到其戰(zhàn)略演變的深刻影響，經(jīng)歷了從二戰(zhàn)期間為“打贏戰(zhàn)爭”大量制造裝備并因腐蝕失效而快速退役，到冷戰(zhàn)時期“重建造、輕維護、腐蝕從屬”再到目前將裝備腐蝕控制上升至國家戰(zhàn)略高度的轉(zhuǎn)變。同時，對腐蝕預防與控制對提高艦隊快速反應(yīng)能力、降低國防總體成本之重要性的認識程度，也隨著歷次戰(zhàn)爭的洗禮而不斷加深和強化。

腐蝕是造成軍用裝備及基礎(chǔ)設(shè)施維護成本增加的首要因素，是軍用裝備及基礎(chǔ)設(shè)施全壽命周期內(nèi)始終存在的普遍問題，美國國防部認為腐蝕預防與控制必須作為一項長期的國家戰(zhàn)略統(tǒng)一實施。自2003年底開始，美國國會相繼頒布了一系列公共法案，將國防裝備特別是以航母為主的海軍裝備的腐蝕預防與控制提升至國家戰(zhàn)略高度，從體制、政策和技術(shù)等多方面進行統(tǒng)籌考慮[4-6]。2004年，美國國防部公布了面向全國武裝力量的《腐蝕預防與減緩戰(zhàn)略規(guī)劃》[7]，其宗旨在于：將腐蝕預防與控制貫穿于從裝備采購到維護的全壽命周期，降低維護成本，減小腐蝕對于軍用裝備安全和戰(zhàn)備的影響。

2.2 頂層設(shè)計

美國國會從核算壽命周期成本、建立腐蝕信息管理系統(tǒng)、引入評估評價機制、設(shè)立軍兵種腐蝕主管、增加科技投入以及重新組建腐蝕政策和監(jiān)督辦公室等6個方面進行了全軍裝備腐蝕控制戰(zhàn)略層面的頂層設(shè)計。為了方便實施《腐蝕預防與減緩戰(zhàn)略規(guī)劃》，美國國防部重建并調(diào)整了腐蝕政策與監(jiān)督辦公室；設(shè)置了國家軍事裝備腐蝕預防與控制頂層機構(gòu)——國防部腐蝕預防與控制集成開發(fā)團隊，負責起草腐蝕預防與控制實施綱要——《腐蝕預防與控制計劃指導書》[8]；分別從制度、管理和技術(shù)3個層面進行了改革。

2.3 主要措施

美國國防部腐蝕政策和監(jiān)督辦公室在《腐蝕預防與減緩戰(zhàn)略規(guī)劃》中提出了關(guān)于腐蝕控制和裝備更新的辦法，主要包括[7]：① 加速裝備現(xiàn)代化改裝，使在役裝備更換頻率和速度增加；② 排查裝備利用率，關(guān)閉利用率較低的設(shè)備，減輕裝備維修負擔；③ 將腐蝕控制寫進采購合同范本中，作為采辦和后勤保障的明確部分；④ 規(guī)范標準制定和相關(guān)認證的流程；⑤ 設(shè)立評審專家委員會，與國防采辦局接軌并評價腐蝕控制計劃及實施情況；⑥ 組織多級別的腐蝕預防和控制小組，針對性地提出問題并制定解決方案；⑦ 更新相關(guān)條令和文件，反映最新的腐蝕預防與控制政策和要求；⑧ 制定標準，規(guī)范裝備采集和腐蝕分析過程的相關(guān)費用、戰(zhàn)備及安全等；⑨ 制定相關(guān)的定量目標和工作指標，評價腐蝕控制工作所取得的成效，其中包括防腐蝕工程的投資回報率；⑩ 提出并論證為了實現(xiàn)目標所需的相關(guān)資源；建立相應(yīng)機制，協(xié)調(diào)和監(jiān)督軍兵種之間和軍兵種內(nèi)部的腐蝕預防和減緩工作；建立經(jīng)驗共享機制，基于網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)經(jīng)驗的迅速、高效交流和共享；配合國防科學委員會腐蝕控制巡視組，評估現(xiàn)行腐蝕預防與控制工作。

3 分析與思考

3.1 誰在關(guān)注裝備腐蝕問題

美國總統(tǒng)關(guān)注裝備腐蝕問題。腐蝕會引起裝備快速反應(yīng)能力的降低和維修費用的大幅增加，同時“經(jīng)常性修理”也會造成可用裝備總量的減少。據(jù)說“9·11事件”發(fā)生后美國總統(tǒng)第一反應(yīng)就是詢問“我們的航母在哪里”，由此可見，一個國家最高軍事指揮官最關(guān)注的就是國家有多少軍事力量可用以及這其中最核心的裝備狀況，這也是對“裝備是用來打仗的”一個最好的詮釋。2002年12月2日，美國總統(tǒng)簽署了公共法《2003年度國防授權(quán)法案》[9]，其中有一項是“軍用裝備及其基礎(chǔ)設(shè)施的腐蝕控制與減緩”，其規(guī)定總審計署部門要對國防部的武器裝備腐蝕問題進行定期監(jiān)控和評估。

美國審計和問責部門關(guān)注裝備腐蝕問題。2003年，美國總審計署在呈交給美國國會的《減少裝備腐蝕費用并提高戰(zhàn)備完好性的契機》報告中，指出了環(huán)境腐蝕對武器裝備的戰(zhàn)備性和安全性造成了巨大影響，估計出每年因裝備腐蝕會造成200億美元的直接損失，這成為了武器系統(tǒng)全壽命期費用的最大支出部分；此外，腐蝕還會增加裝備的停機時間，導致戰(zhàn)備狀態(tài)完好性降低，例如，2001年美國國防部調(diào)查發(fā)現(xiàn)2/3的軍用設(shè)施存在嚴重的腐蝕缺陷問題，以至于這些裝備無法滿足戰(zhàn)備要求。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭史上，裝備腐蝕問題造成了許多安全事故，如1980～1990年間，由于戰(zhàn)斗機電子接插件遭到腐蝕，造成油閥意外關(guān)閉，導致幾架F-16戰(zhàn)斗機墜毀；進入21世紀后，在一些F-14和F-18戰(zhàn)斗機起落架上發(fā)現(xiàn)有腐蝕開裂問題，這將有可能引發(fā)極為嚴重的安全事故[10]。另外，國防部、各軍種之間以及各軍種內(nèi)部也缺乏有效的方法預防和減緩腐蝕，一方面，國防部沒有制定腐蝕預防和減緩的戰(zhàn)略計劃；另一方面，各軍種之間也沒有制定或沒有實施這種計劃；再者，各軍兵種內(nèi)部同樣沒有設(shè)立裝備腐蝕控制的相關(guān)機構(gòu)，導致裝備及基礎(chǔ)設(shè)施的腐蝕問題無法得到有效控制。

美國國會關(guān)注裝備腐蝕問題。美國國會要求國防部組織相應(yīng)的負責人和機構(gòu)，并使其研究長期的腐蝕控制戰(zhàn)略，包括[11]：進一步加強腐蝕控制；在通用裝備、基礎(chǔ)設(shè)施和作戰(zhàn)單元中，使用新腐蝕控制技術(shù)并統(tǒng)一試驗和鑒定；在國防部內(nèi)部實現(xiàn)裝備腐蝕控制信息的采集和共享；設(shè)立腐蝕控制專項以及各種專題研究項目。

美國國防科學委員會關(guān)注裝備腐蝕問題。2004年10月，美國國防科學委員會通過《國防科學委員會針對腐蝕控制問題的報告》向國防部提出如下建議[12]：從經(jīng)濟根源上保證裝備腐蝕問題得到重視，采辦過程中重點強調(diào)和關(guān)注裝備的壽命周期成本而不是前期成本；根據(jù)標準建立統(tǒng)一腐蝕信息管理系統(tǒng)，在國防部實施全面、準確的腐蝕數(shù)據(jù)報告系統(tǒng)；利用統(tǒng)一的評價機制，對所有武器系統(tǒng)裝備進行全面評估和監(jiān)測；在每個軍兵種中設(shè)立裝備腐蝕信息主管，負責監(jiān)督、報告并全權(quán)管理腐蝕專項投資；增加在腐蝕控制研究中的科研投入，并開展腐蝕問題聚焦研究；重組負責腐蝕政策制定和監(jiān)督的辦公室部門。

美國國防部關(guān)注裝備腐蝕問題。美國國防部具體部署并組織實施裝備腐蝕控制計劃。2004年11月，美國國防部腐蝕政策和監(jiān)督辦公室完成并發(fā)布了《腐蝕預防與減緩戰(zhàn)略規(guī)劃》，這其中包括了一系列裝備腐蝕控制計劃，如：裝備改換裝計劃、進行機構(gòu)改革并設(shè)置專家委員會、設(shè)置定量定性評價方法和認證流程并實現(xiàn)信息共享等。此外，腐蝕政策和監(jiān)督辦公室還會不定期更新《腐蝕預防和控制計劃指導書》[13]。

各軍兵種同樣關(guān)注裝備腐蝕問題。各軍兵種負責執(zhí)行和實施裝備腐蝕控制規(guī)劃和相關(guān)計劃，腐蝕政策和監(jiān)督辦公室的腐蝕控制集成產(chǎn)品組負責審議裝備腐蝕控制研究項目，拓寬項目的經(jīng)費渠道，提高對項目的支持力度，并對項目的經(jīng)濟前景進行評估，然后由各軍兵種具體實施。

3.2 為什么要抓好裝備腐蝕問題

美國從總統(tǒng)、總審計署、國會、國防科學委員會、國防部以及各軍兵種管理部門至不同層級的技術(shù)部門，均從不同視角對裝備腐蝕問題有不同的關(guān)切，總的來說，腐蝕對裝備、軍隊有很大的危害。

(1)腐蝕會導致重大安全性事故隱患。顯性的隱患有管路腐蝕漏水漏油引發(fā)淹艙、毀壞設(shè)備和火災(zāi)事故；隱性的隱患有腐蝕使得船體(艇體)結(jié)構(gòu)減薄、飛機機體結(jié)構(gòu)強度變?nèi)鹾脱b備安全系數(shù)下降。

(2)腐蝕會降低裝備生命力。例如，某船曾出現(xiàn)海水冷卻管路被腐蝕堵塞(海洋生物與腐蝕產(chǎn)物)，造成武器系統(tǒng)不能正常工作，致使重大訓練任務(wù)延誤24 h；某型號艦船武器電子設(shè)備的海水冷卻管路因腐蝕和海洋生物污損造成冷卻水壓力普遍過低，導致該武器電子設(shè)備不能正常工作，不得不另外加裝海水冷卻泵來提升其海水冷卻能力。

(3)腐蝕會引起裝備完好性下降。例如，2001年美國海軍由于2/3的軍用設(shè)施存在嚴重腐蝕缺陷而無法滿足戰(zhàn)備要求。美國海軍用“不可用”指標來定義裝備完好性，他們認為裝備只能是處在“可用”和“不可用”兩種狀態(tài)。美國海軍對裝備“不可用”天數(shù)的統(tǒng)計已進入裝備管理常態(tài)化，據(jù)統(tǒng)計，2010～2012年間，單艦因腐蝕原因平均“不可用”天數(shù)為38.2 d，超過全年日歷天數(shù)的10%，海軍飛機因腐蝕原因“不可用”天數(shù)占到了全年日歷天數(shù)的22.4%。腐蝕控制的目標之一就是將裝備的“不可用”天數(shù)逐步減少。

(4)腐蝕會增加維修工作量且花費巨大。資料顯示，2014年美國海軍腐蝕預防與控制預算為75億美元，占維修經(jīng)費的1/4～1/3，是裝備保障過程中除人員費用以外開支最大的一項[14]。

(5)腐蝕會降低備戰(zhàn)反應(yīng)速度。美軍認為，在聯(lián)合作戰(zhàn)裝備保障原則中快速反應(yīng)是基石?？焖俜磻?yīng)強調(diào)的是在準確時間和正確地點提供精確保障，聯(lián)合作戰(zhàn)指揮官有權(quán)對其他原則(如節(jié)約性原則)做出必要的犧牲。有腐蝕就需要經(jīng)常性維護、修理，從而很難達到“準確時間”的快速反應(yīng)要求，會對聯(lián)合作戰(zhàn)能力產(chǎn)生重大影響。

4 啟 示

美國海軍將裝備腐蝕控制作為裝備維修保障力量建設(shè)的一個重要組成部分，從國家戰(zhàn)略高度開展戰(zhàn)略布局、優(yōu)化整合腐蝕預防與控制資源、制修訂腐蝕控制法規(guī)條令、建立腐蝕控制管理體系和執(zhí)行機構(gòu)，完善并強化腐蝕控制標準體系[15]，加強腐蝕防控技術(shù)的研究及經(jīng)費投入，強化信息交流和共享，注重人才培養(yǎng)，發(fā)揮專家經(jīng)驗，加快成果轉(zhuǎn)化與應(yīng)用。隨著我國海軍建設(shè)的整體轉(zhuǎn)型和裝備的跨域式發(fā)展，對我國海軍裝備腐蝕控制工作提出了更新、更高的要求。

4.1 積極適應(yīng)海軍與海軍裝備戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，加強裝備腐蝕控制戰(zhàn)略研究

(1)盡快開展海軍裝備腐蝕控制戰(zhàn)略論證研究。國防裝備屬于國家所有，海軍裝備是國防裝備的重要組成部分，腐蝕與腐蝕控制涉及可用裝備總量、裝備快速反應(yīng)能力、全海軍裝備維修經(jīng)費等多方面，無論是處在裝備管理層還是技術(shù)層，都迫切需要站在國家高度關(guān)心關(guān)注海軍裝備腐蝕控制，并從戰(zhàn)略高度系統(tǒng)論證海軍裝備腐蝕控制技術(shù)的發(fā)展。

(2)研究海軍裝備腐蝕控制技術(shù)如何與國家基礎(chǔ)材料發(fā)展戰(zhàn)略相結(jié)合。材料是腐蝕控制的基礎(chǔ)，海軍裝備材料耐腐蝕性能的提高必須依靠國家支持，靠個人、團隊或者哪個型號的研制是難以勝任的，需要將海軍裝備材料作為國家基礎(chǔ)材料發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容去抓。

(3)研究海軍裝備腐蝕控制技術(shù)如何與國家海洋發(fā)展戰(zhàn)略相結(jié)合。海軍裝備發(fā)展是國家海洋發(fā)展戰(zhàn)略的核心組成部分，應(yīng)該在國家海洋發(fā)展戰(zhàn)略布局大條件下，開展海洋環(huán)境數(shù)據(jù)體系建設(shè)，以及海洋環(huán)境條件下裝備材料腐蝕試驗，單純依靠海軍力量是難以完成的，也是得不償失的。

(4)研究海軍裝備腐蝕控制技術(shù)如何適應(yīng)海軍戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。隨著海軍戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，海軍要從近海走向遠海、淺海走向深海，成為藍水海軍，海軍裝備的環(huán)境適應(yīng)要求發(fā)生了很大變化，因此必須進一步研究遠海、深海的裝備腐蝕控制問題。

(5)研究如何站在國家高度進行國防裝備腐蝕控制技術(shù)整體布局。腐蝕控制是一項基礎(chǔ)技術(shù)，也是一項軍民通用技術(shù)，應(yīng)該做到國家、各軍兵種和海軍各型武器裝備多層面的資源、信息和技術(shù)的共享。

4.2 積極適應(yīng)新體制，加快裝備腐蝕控制系統(tǒng)工程模式轉(zhuǎn)變

隨著各層面體制改革進入到深水區(qū)，需要快速適應(yīng)新體制，將裝備腐蝕控制作為復雜的系統(tǒng)工程來抓，實現(xiàn)管理模式的轉(zhuǎn)變。

(1)推進裝備腐蝕控制管理模式轉(zhuǎn)變。需要從“自下而上”的技術(shù)推動轉(zhuǎn)變發(fā)展為“自上而下”的需求牽引。這點可以充分借鑒美軍裝備腐蝕控制的發(fā)展歷程和經(jīng)驗，總統(tǒng)、國會從國家需求高度來關(guān)注全國軍事裝備的腐蝕與腐蝕控制問題。我國也應(yīng)該將海軍裝備的腐蝕預防與控制作為一項戰(zhàn)略工程來實施，將裝備腐蝕控制材料和工藝技術(shù)的發(fā)展作為海軍裝備發(fā)展的一個重要組成部分。

(2)算好腐蝕經(jīng)濟賬。將技術(shù)上的先進性、可靠性與經(jīng)濟上的合理性、節(jié)約性進行辯證統(tǒng)一。從全壽命費用最優(yōu)角度以及國家資源、國家戰(zhàn)略角度進行選材和設(shè)計。

(3)在型號層面進行裝備腐蝕控制項目的頂層設(shè)計。從裝備研制初期，就需要對裝備論證、設(shè)計、制造、使用、維護和修理等全過程進行統(tǒng)籌考慮，實現(xiàn)全員、全方位、全過程、全壽命的腐蝕控制。

(4)抓好裝備研制、服役全過程的腐蝕控制。每個型號裝備的總工程師要從全局高度和全壽命周期角度合理分配軍方提出的腐蝕控制技術(shù)指標，要對全系統(tǒng)、全過程、全壽命腐蝕控制技術(shù)進行協(xié)調(diào)和把控；嚴控制造過程質(zhì)量，減少材料固有耐蝕性的損失；使用過程中要延緩裝備腐蝕發(fā)生，并對相關(guān)保護裝置定期進行檢查、維護和保養(yǎng)；修理時要注意材料和工藝的繼承性和相容性。

(5)改革管理機構(gòu)的工作流程和要求。需要建立以裝備腐蝕控制為目的的管理程序和要求，對裝備從規(guī)劃計劃、型號立項到設(shè)計、制造、試驗、交付的每個過程進行監(jiān)督檢查，明確各層級人員在腐蝕控制過程中的職責、原則和具體任務(wù)，實現(xiàn)對裝備的全過程腐蝕控制。

4.3 積極適應(yīng)海軍裝備轉(zhuǎn)型，加速裝備腐蝕控制能力建設(shè)

腐蝕預防與控制技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國海軍裝備腐蝕問題得到了有效控制，但是隨著艦艇在戰(zhàn)備過程中航行得更遠、下潛得更深、壽命要求更長以及更多型號武器裝備的發(fā)展，新的裝備腐蝕問題又在不斷涌現(xiàn)，借鑒美國海軍經(jīng)驗，我們應(yīng)該從思想、管理和技術(shù)3個方面進行探索[16-22]。

在思想方面，管理、技術(shù)和研究人員都要從國家高度、體系層面以及裝備總體角度等方面思考，需要緊緊圍繞提高戰(zhàn)斗力和“打贏”來提出問題、解決問題。特別是科學研究人員，要深刻認識到我國在腐蝕預防與控制的工程應(yīng)用技術(shù)方面與國外的差距，如果不能從解決實際工程問題的角度出發(fā)，單純發(fā)表“漂亮”文章只是好看，“國之重器”技術(shù)水平依然上不去。

在管理方面，需要開展的工作主要有：① 建立各層級特別是海軍級的管理機構(gòu)，并使其具備協(xié)調(diào)各行業(yè)、各業(yè)務(wù)機關(guān)的能力；② 建立相應(yīng)管理機制，協(xié)調(diào)和監(jiān)督海軍裝備的腐蝕預防和減緩項目；③ 設(shè)立專家委員會，對腐蝕控制計劃及其實施進行建議、咨詢和評估；④ 建設(shè)裝備腐蝕信息管理系統(tǒng)；⑤ 建立經(jīng)驗、信息共享機制；⑥ 加大科研投入。

在技術(shù)研發(fā)和裝備腐蝕控制能力水平提升方面，需要開展的工作主要有：① 研發(fā)新耐蝕材料；② 發(fā)展腐蝕監(jiān)督檢測技術(shù)；③ 研制高性能防腐防污涂料；④ 加強標準體系建設(shè)；⑤ 研究提出材料環(huán)境考核評價辦法；⑥ 建設(shè)裝備環(huán)境腐蝕大數(shù)據(jù)。