微观航母之机库

希弦   2016-05-07 19:25:56


文/希弦


虽说航母机库的基本功能是停放舰载机,但对于大型航母而言这种功能已弱化,大多数时候舰载机都是在飞行甲板上停放


航母的机库,最基本的功能是停放舰载机,其次是舰载机日常检修维护以及飞行作业准备的重要航空舱室。这对保持舰载机技术状态和高出勤率都有着重要的保障作用。由此,围绕航母机库的功能来看机库的设计,为能够容纳规定数量的舰载机,机库就成为航母上空间最大的舱室,预设着相应的停机位置和锚链系留、牵引、升降机等配套装置。同时,为开展对舰载机的检测维护保障作业,机库内配设有一定数量的电源、液压源、压缩空气源、氮气源等供给位置,在机库的两侧设有一定数量的检测维修舱室。并且还要在机库内专门设置飞机修理区,具备更换大型备件(如发动机、直升机旋翼桨叶等)的能力。与航母上其它舱室相比,为保障舰载机以及整舰的安全,机库内必须要有充分完善的安全保障设施。鉴于航母机库舱室的庞大,以及机库内从牵引转运到系留停放,再到检修维护和日常的消防安全等繁杂的各项工作,为便于指挥和管理,机库内还直接配设了指挥部位。

机库的用途不只是停机

机库的停机能力和面积,对于轻型航母而言,由于飞行甲板狭窄、停放区面积有限,干舷较低、抵御恶劣气象条件的能力相对较弱,因而要求机库内能够停放下所有舰载机。而大中型航母所搭载的舰载机则是不能全部被机库所容纳的,一般情况只是要求航母机库能停放下半数左右的舰载机。即便如此,除非天气极其恶劣,否则机库平时也不是几十架舰载机挤得满满当当,而是留出充裕的空间用来进行舰载机的检修维护、补给物资的中转等。

舰载机最基本的检修维护、油水气电弹药保障和飞行前检查等工作一般都可以直接在飞行甲板上完成,但大范围的对舰载机检修维护就需要在机库内来进行。而且机库的检修维护作业环境和能力较飞行甲板都更为优越,所以日常停放在飞行甲板上的舰载机都要定期轮换到机库内停放,并进行检测维护和全面维修。因此说,在如美国“尼米兹”级这般大型航母上,在面积近7 000平方米的机库中,绝大多数时候我们看到的并不是停放着几十架舰载机,而是几乎全天都在紧张进行的舰载机的检修和维护。此外,机库这块舰上宝贵的空地还会用来进行补给物资的分拣转运、定期进行消防演练、举行各种仪式庆典等活动,当然也是舰员们工作之外活动娱乐的重要场所。



航母机库平时并不是被舰载机塞得满满当当,而是留出充裕空间来进行舰载机的保障工作、进行舰上补给物资的分拣转运等



机库这块舰上的宝贵空地除了可举办仪式庆典等重要活动,也是工作之外舰员们开展集体休闲活动的场所



机库关乎整舰的安全和核心战斗力,因此机库内的日常消防和损管训练几乎每周都有。关于航母上的消防系统,在此前的《微观航母之消防设施》一文中已有详尽介绍


在航母更换母港时,航母的机库和甲板都会变身为舰员们的搬家公司


两栖攻击舰上的机库,除了同样具备航母机库的功能外,还是搭载的海军陆战队员的武器维护、日常训练等场所


机库的空间尺寸

航母机库的设置在早期曾有过双层机库的形式。二战时期的英国、日本海军的航母通过双层机库的设计在一定程度上增加了机库甲板面积,提高了航母的载机量。但在舰体尺寸一定的前提下,双层机库的设计势必压缩了机库的高度,而受限于机库的高度,舰载机不能在机库内折叠机翼,就给机库作业和日常维修保养带来不便。这也说明机库的设计除了是航母总体设计问题,也是舰机适配的问题。

同样,机库高度的设计,除了取决于舰载机的最大高度、保证舰载机的牵引过程中与机库天花板下面的设施在高度上留有必要的安全距离外,还要照顾到机库内的维修检修工作所需要的充裕的机库高度和空间。上世纪40年代中期美国建造的“埃塞克斯”级和“中途岛”级航母,其机库的高度只有5.37米,只是两层甲板的高度。而随后的“福莱斯特”级、“企业”号、“小鹰”级大型航母上的机库的高度增加到了7.62米,“尼米兹”级更是达到了8.08米,跨越3层甲板层高。这种改变的重要原因之一就是上舰的舰载机尺寸的增加,特别是头顶“大盘子”的E-2“鹰眼”舰载预警机这类特种飞机。那么大中型航母这种跨越3层甲板层高的机库,也就使得航母在总体布置上的舰体干舷和型深都比较高,一般来说航母的型深都在25米以上。

在高度这个垂向上,“机库”这个大跨度舱室在舰体中的“位置”视航母的吨位大小而稍有不同。轻型航母由于舰体的型深较低,机库通常就设置在飞行甲板下面。而大中型航母由于空间高度允许,机库与飞行甲板之间通常还可以有一层中楼甲板,这样的布局相对而言在飞行甲板中弹受损时对机库的防护更为有利些。

机库的长度和宽度,同样是在航母的吨位大小和总体布局的框架下来均衡。机库的长度约占舰长的三分之二,宽度一般不延伸到两舷侧。这样舰艏和舰艉的空间区域通常就是发动机等大型物资和备件的储存仓库、舰载机的大型检修维护舱室。而机库侧壁与两舷间的空间,除了布置纵向通道、动力装置的进排气道外,也是围绕舰载机的检修维护作业而布置的备件仓库和相关舱室。机库的指挥部位一般设置在机库中部上层的侧壁,朝向机库的一面设置有视野开阔的观察窗,借助观察窗以及分布于机库内的电视摄像装置提供的信息,机库指挥员可以第一时间掌握机库内舰载机的停放系留、牵引调运、检修维护以及消防安全等作业的情况,以便进行指挥调度决策。


从机库的相对制高点俯瞰机库,可见E-2C预警机的雷达天线一定程度上决定了机库的基本高度


为完成保障工作,航母上储备有相应的原材料,因此配备有机加工、热处理炉等车间


航母的机库虽然尺寸和面积都很大,但空间的利用还是要立体化、见缝插针的最大化。早期航母上机库的天花板会吊挂备用的舰载机,而现在天花板上会吊挂副油箱等备件。最下图的法国航母上还可以看到在舱壁上布置有运动器械


舰载机的牵引转运和停放系留

舰载机在飞行甲板、机库甲板及二者间的牵引和升降转运主要借助飞机牵引车和舷侧升降机来完成。而在“苏系”航母上,舰载机在机库内的移动调运除了牵引车外,还有纵贯整个机库长度的轨道式电动牵引装置和在舷侧升降机与机库甲板相对的位置处设置的埋入式调向转盘。此前的《微观航母系列》已对“牵引车”和“舷侧升降机”进行过介绍,在此从略。

舰载机在机库内的停放布列,通常是同一机种相对集中停放,利于统一管理和集中维护。为保证在空间有限的机库内停放尽可能多的架数,舰载机的机翼折起,停机方向是机体纵向与舰体中线平行;舰载机是多排多列的紧凑或交错的停放布列和系留,但相邻舰载机之间要有一定间距,供人员通行和进行航空保障作业;舰载机与机库四壁及防火分隔门之间也要留有适当的安全距离。在舷侧升降机对应的机库大门的区域,或空出,或舰载机的停放与舰体中线成一定角度,以便于调运、进出舷侧升降机。

与舰载机在飞行甲板的停放一样,在机库同样需要系留设施来保证舰载机即便在最恶劣的海况下也能被牢牢固定在机库甲板上,使用的也是埋入式系留孔和系留索具。为保证对不同型号舰载机的适应性,机库甲板上的埋入式系留孔也是矩阵布局,系留索具的长度也能作大幅度调节和微调收紧。


美国航母上舰载机的牵引转运都使用外形低矮、结构紧凑的牵引车


在俄“库兹涅佐夫”号(包括我国海军“辽宁”舰)上,转运设备除了牵引车外,还有埋入式调向转盘(蓝色箭头处,红色箭头所指为防火帘)。从舷侧升降机上入库的舰载机机尾朝向舰舷,通过调向转盘转为机体纵向与舰体中线平行,出库时再由调向转盘转为机尾朝向舰舷


机库大门和消防设施

在航母机库通向舷侧升降机的舱壁上开有椭圆形的大开口,那么为保证机库的密封性,就需要在这个位置上设有机库大门,以免受到舱外的海上恶劣气象、火灾烟雾以及爆炸冲击的波及。同时为高效利用机库甲板的停机面积和有效控制火灾在机库内的蔓延,机库内还设有防火分隔门(或耐火石棉制成的防火帘)来将机库分隔成2~4个相对独立的停机区域。机库的防火分隔门由二或三组门板组成,每扇门板都在其上下独立的轨道上滚动,并且每扇门板顶部和底部还装有防爆炸冲击的横梁。

一旦机库内某一停机区发生火灾,在机库内火警装置的控制下,防火分隔门就会开启,把航母上这个最大舱室分为2~4个相对独立的区域(美海军大型航母上为3个,俄海军“库兹涅佐夫”号为4个,法海军“戴高乐”号为2个)。和我们生活中常见的“防火门”一样,防火分隔门的目的也是控制火情向相邻停机区的蔓延,提高消防系统的灭火作业效率。

舰载机是航母的主要作战武器,一旦引发机库内的火灾、爆炸事故,不仅会导致航母丧失部分或全部战斗力,而且可能危及整舰自身的安全。因而,航母机库配备着充分有效的消防设施。除了防火分隔门外,航母机库内重要的消防措施就是机库顶部的消防喷淋系统。在美国航母上,机库内顶部设有AF⁃FF水合成泡沫灭火剂消防喷淋系统,这套消防喷淋灭火系统被分为14个不同的组,对应着14个消防站,每组可单独启动,互不影响。每组由2个主管路供应AFFF灭火剂,分别来自左、右舷侧的AFFF注入站。每组自动喷淋系统的控制开关布置在消防观察站里以及每个喷淋系统组附近的机库甲板两侧。此外,在航母机库内还设有14个消防站、2处灭火剂补给站和3个全天人员值守的消防观察站。消防站内备有大量的二氧化碳和PKP灭火器,便于第一时间灵活处置较小范围的火情。


舰载机在机库内的系留,与在飞行甲板上基本一样,都是通过埋入式系留孔和系留索具来完成。为避免舰载机在机库牵引时滑动,机库甲板也涂覆了防滑涂料


图中右侧是机库大门的三扇门板,还可以看到舷侧升降机出入口处停放的舰载机与舰体中线成一定角度,这便于其调运、进出舷侧升降机


舰载机的检修维护舱室和设施

航母机库内围绕舰载机和航空保障的舱室多达数十个,以就近原则设置在机库左右侧壁的外侧,与机库相通。机库后部的停机区兼作舰载机的修理区,在天花板上配有用来吊运舰载机的大型部件和大型备件的起吊装置。机库内对舰载机的检修维护作业,通常都是多架同时展开的,所以与此相关的油水气电等的供给点,在大中型航母的机库左右侧壁的外沿纵向也设置有若干组,分布在机库各停机区对应的位置,为舰载机供应航空用直流和中频电源、液压源、压缩空气、氮气、航空液压油、润滑油液等。

在机库内展开的舰载机检修维护作业,是对舰载机的定期检修维护,从工作量角度而言算是“中修”,但也可能是故障后的“大修”。定期检修维护既涉及机械方面的机体结构、发动机、螺旋桨、管线线缆等,又涉及航电系统的机载雷达、航空仪表、飞行记录、通信导航等电子设备,还包括舰载机的弹射救生设备、武器系统的航炮、翼下武器挂架等等。而这些舰载机“大卸八块”后更细化精密的检修维护工作,一般都会在维修区周边的专门定检舱室中借助专业设备来完成。


空荡的机库内的一场篮球赛,罚球队员的身后正是机库的防火分隔门,而且半开启的分隔门上可见浓浓海军风的彩绘


美国航母机库顶部的AFFF水合成泡沫灭火剂喷淋系统


舰载机在机库内进行的检修维护工作更加深入全面,从机体表面的蒙皮、起落架、机翼等,直到机体内部密布的线缆


这些对舰载机子系统部件的专门定检舱室中,曝光率最高、视觉上最为直观的可能就是航空发动机的试车间。固定翼舰载机的发动机在维修后需要进行试车来检验运行的工况,在美国航母上是将机库甲板的舰艉区域设为发动机的试车间。该区域的后端是敞开的,与外界相通,试车的发动机装在试车台上,尾部突出朝向大海一侧进行点火试车。而在“苏系”航母上,据说发动机的试车方式更为“粗暴”,是将更换完发动机后的舰载机以更为强固的系留设施固定在飞行甲板的指定停机位置上进行试车,这样除了可以检验维修后的发动机的运行工况外,还可检验发动机装回舰载机后的正确性。


对舰载直升机的检修维护,发动机和旋翼系统是重点



对舰载机的检修维护,不仅包括机械方面,还包括更为精细精密的武器系统、机载光电设备等


从舰载机上拆下发动机,基本上就意味着这次检修维护是个“大活儿”



维修完的发动机在试车,可见漂亮的马赫环

[编辑/山 水]

上一篇回2016年1月第1期目录 下一篇 (方向键翻页,回车键返回目录)加入书签

© 2016 毕业论文网 > 微观航母之机库