張宗科 熊逸凡

（中國船舶及海洋工程設(shè)計研究院 上海200011）

引 言

美國全墊升氣墊登陸艇（LCAC）從1984年12月開始裝備，大幅拓展了可超越登陸的岸線范圍，經(jīng)沙漠風(fēng)暴等實戰(zhàn)考驗，深受美海軍重視，至2001年先后交付91艘［1］。在此基礎(chǔ)上派生出了T-2000、LSF-II等，目前其升級換代船SSC的首制船LCAC 100正在進(jìn)行海試，計劃建造1艘試驗船+72艘裝備船，以逐步替代到壽的LCAC。LCAC作為橫跨船舶與航空兩個行業(yè)的高性能船，在研制中大量應(yīng)用了航空技術(shù)，如空氣螺旋槳、空氣舵、400 Hz中頻電制、小型燃機(jī)發(fā)電機(jī)和電傳控制等，維修難度大，但海上使用環(huán)境惡劣導(dǎo)致維修工作量大，由于人員編制僅為5人，而系統(tǒng)設(shè)備相對復(fù)雜、航空設(shè)備技術(shù)含量高，因此參照航空采用地勤式維護(hù)保障模式，建立了強(qiáng)大的地面維護(hù)技術(shù)力量［2］。分屬的兩個船隊ACU-4、ACU-5均設(shè)有專業(yè)維護(hù)人員、維護(hù)場地及設(shè)施等，在LCAC外出執(zhí)行任務(wù)時，配備專業(yè)齊全的小分隊隨船保障。LCAC在35年的發(fā)展壯大中，篩選出當(dāng)前維修熱點Top10并重點攻關(guān)，實現(xiàn)技術(shù)遞進(jìn)提升，維修力量逐步成長完善，保障了SLEP以及系統(tǒng)設(shè)備的更新?lián)Q代，實現(xiàn)了LCAC的高可用性與在航率。

1 LCAC維修模式架構(gòu)與維修改進(jìn)工作

1.1 JEFF A與JEFF B試驗時的技術(shù)維護(hù)組成

從1978年開始JEFF A與JEFF B進(jìn)行了大量的實船試驗，在試驗試航階段由使用部隊技術(shù)支持人員組成技術(shù)維護(hù)小組，人員構(gòu)成見表1。試驗初期，JEFF A出現(xiàn)墊升風(fēng)機(jī)裂縫、導(dǎo)管裂縫、直角齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)問題等，JEFF B則遇到艏部圍裙手指吸附現(xiàn)象，排除故障后，運(yùn)行正常，均達(dá)到設(shè)計指標(biāo)。

1.2 LCAC首制船的可靠性增長試驗

LCAC以JEFF B為母型船，同時融合了JEFF A的長處，首制船于1984年12月交付。在試驗過程中暴露出大量問題，技術(shù)方面共29個：動力軸系扭振、主機(jī)齒輪箱、復(fù)合材料螺旋槳脫層、螺旋槳防護(hù)、艏部矢量噴管、報警及監(jiān)控系統(tǒng)、燃機(jī)進(jìn)氣濾清、滑油冷卻、液壓系統(tǒng)、首尾跳板強(qiáng)度、腐蝕問題、圍裙磨損撕裂、燃油箱振動龜裂和雨刮器等。之后經(jīng)可靠性增長試驗，對易損設(shè)備進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)，直到1986年才形成初始戰(zhàn)斗力（IOC）。

1.3 LCAC兩支艇隊地勤式維護(hù)部門組織架構(gòu)

LCAC在1991年海灣戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要作用，其后建造速度加快（見下頁圖1）。美國LCAC全墊升氣墊船高速運(yùn)行于水、氣交界處，大量采用輕質(zhì)航空設(shè)備，介于船舶與航空兩個行業(yè)之間。LCAC的艇員配備為：艇長兼駕駛員、輪機(jī)長兼副駕駛員、導(dǎo)航員、裝載長和甲板水手共計5人，人數(shù)相對較少，在返航停機(jī)時還必須用軟管淡水沖洗每一寸艇體，故采用航空行業(yè)的地勤式維護(hù)保障模式，以減少艇員的工作量。

表1 美國JEFF A、JEFF B試驗驗證中技術(shù)維護(hù)人員組成

圖1 美國LCAC交付時間（對應(yīng)美國財年）

美國LCAC先后建造交付91艘，分屬兩個艇隊，即ACU 4、ACU 5，并分別成立地勤式維護(hù)部門，有力保障LCAC的戰(zhàn)備完好性（Combat Ready）。“No LCAC Support Without Ground Support”成為維護(hù)部門的口號，其組織架構(gòu)簡述如下。

1.3.1 ACU 4

ACU 4成立于1986年2月1日，基地位于美 國 的 Little Creek Amphibious Base， 在 Norfolk，Virginia，最多時擁有40艘LCAC。舷號依次為2、4、7、25、26、27、28、34、36、37、38、39、41、46、49、50、51、53、54、55、66、67、68、69、70、71、77、78、83、84、85、86、87、88、89。ACU 4所維護(hù)部門包含 R-0、R-1、R-2、R-3、R-4、R-5共五大分部，其下又分為不同的技術(shù)小組。其中R-0負(fù)責(zé)計劃&評估、技術(shù)檔案管理；R-1包含船體維護(hù)人員（HTs）69名，民間焊工7名；R-2包含63人；R-3包含電力維護(hù)人員38名；R-4負(fù)責(zé)電子設(shè)備維護(hù)；R-5為ACU 4的脊梁，自成體系安置于獨立區(qū)域內(nèi)，包含11名航空設(shè)備維護(hù)人員與3名海軍工程營建筑技師。

1.3.2 ACU 5

ACU 5成立于1983年10月1日，基地位于美國的Marine Corps Base Camp Pendleton，在North San Diego County， California， 最 多 時 擁 有 40 艘LCAC。舷號依次為8、9、10、14、16、17、21、23、24、29、30、31、32、33、40、42、43、44、45、47、48、52、56、57、58、59、62、63、64、65、72、73、74、75、76、79、80、81、82、90。ACU 5所維護(hù)部門包含 R-1、R-2、R-3、R-4、R-6、R-7、R-8共七大分部，其下又分為不同的技術(shù)小組。其中R-1負(fù)責(zé)船體維修（Shop 26A）、機(jī)械設(shè)備維修（Shop 31A，含MR2、MR3、MRFN三個小組）、柔性圍裙系統(tǒng)維修（Shop 57B）；R-2負(fù)責(zé)空氣螺旋槳/墊升風(fēng)機(jī)、液壓、AC&R、燃?xì)廨啓C(jī)維修，包含液壓組（Shop 31F）、主機(jī)組（Shop 31T）、螺旋槳/墊升風(fēng)機(jī)組（Shop 38A）、AC&R組（Shop 56B）；R-3包含電力維修組（Shop 51B），機(jī)械設(shè)備標(biāo)定（Shop 96A-METCAL度量與標(biāo)校）；R-4包含電子維修組 （C3N / C3I Systems， Shop 67A）；R-6 Division負(fù)責(zé)計劃&評估；R-7負(fù)責(zé)無損檢測、質(zhì)保、防腐控制、木工（用細(xì)玻璃絲修復(fù)槳軸外罩與艏矢量噴管），其中防腐控制（Shop 64A/71B）同時負(fù)責(zé)導(dǎo)管、空氣舵、整流支壁、艇上的其他結(jié)構(gòu)，無損檢測（Shop 93A，擁有57名持證焊工），質(zhì)保辦公室（Shop 93B，含攝影攝像師、受限空間項目管理）；R-8則由不當(dāng)班的艇員及維護(hù)人員混編而成，負(fù)責(zé)LCAC外派時的維修。

1.4 參與設(shè)備更新?lián)Q代及實船試驗改進(jìn)

維護(hù)人員參與了LCAC前期對空調(diào)、雨刮器、披掛式裝甲防護(hù)、右舷觀察窗、雷達(dá)、GPS、導(dǎo)管前緣除冰裝置、人員輸送專用模塊PTM、外置油箱、低溫環(huán)境試驗、任務(wù)規(guī)劃、配載系統(tǒng)、槳前導(dǎo)管防護(hù)罩（幾次損壞而采取的措施）等進(jìn)行改進(jìn)對比研究，并根據(jù)實船使用情況將艏推器下方的進(jìn)氣穩(wěn)壓室由復(fù)合材料改為鋁合金，艏推器形狀改進(jìn)并由鋁合金改為復(fù)合材料。此外，配合承擔(dān)大量的科研任務(wù)，如LCAC 66上的實尺度墊升風(fēng)機(jī)性能測試/單臺雙出口風(fēng)機(jī)獨立為艏部矢量噴管供氣/模擬高速低頭埋首、高速回轉(zhuǎn)、高速側(cè)滑等航行安全試驗/國外試驗項目FCT（如深型圍裙、復(fù)合材料導(dǎo)管/新型墊升風(fēng)機(jī)和艏部矢量噴管等關(guān)鍵系統(tǒng)設(shè)備）。

1.5 參與LCAC延壽工程（SLEP）

LCAC設(shè)計壽命為20年，隨著LCAC的逐漸到壽，美國海軍提出延壽計劃（SLEP），通過升級主機(jī)、采用深型圍裙、整修船體浮箱、整修旋轉(zhuǎn)機(jī)械和升級換代C4N，將LCAC服役壽命再延長10年。雖然由SLEP工程將部分艇的壽命由20年再延長10年，但隨著部分LCAC減少使用（ROS）及拆解，現(xiàn)有76艘可用［7］。計劃為（1+72）艘LCAC實施SLEP，具體進(jìn)展見圖2。

圖2 LCAC SLEP計劃進(jìn)展

2 LCAC維修經(jīng)典案例及可靠性增長模式

2.1 LCAC典型故障及其影響

LCAC在長期使用中，總結(jié)出主要故障及其對執(zhí)行任務(wù)的影響（見下頁表2）。

2.2 重要損耗件圍裙系統(tǒng)改進(jìn)

LCAC由八大系統(tǒng)組成，即船體平臺（Hull）、圍裙系統(tǒng)（Skirt） 、推進(jìn)系統(tǒng)（Propulsion）、墊升系統(tǒng)（Lift）、控制系統(tǒng)（Craft Controls）、輔助系統(tǒng)（Auxiliary）、電力系統(tǒng)（Electrical）、通訊/導(dǎo)航系統(tǒng)（Communications/Navigation）。

表2 美國LCAC典型故障及其對任務(wù)的影響

柔性圍裙系統(tǒng)的維護(hù)及更換費(fèi)用約占LCAC運(yùn)營費(fèi)的29%，遠(yuǎn)超其他系統(tǒng)，甚至大于主機(jī)、螺旋槳及墊升系統(tǒng)的綜合，每年約花費(fèi)400～500萬美元在圍裙部件的材料費(fèi)上。為降低圍裙費(fèi)用及維護(hù)工作量，采取多種改進(jìn)措施，如將縱隔裙后部分段大囊下部由連續(xù)小囊改為相互獨立的錐筒指，以增加其在波浪中的避讓性，降低圍裙磨損及減少維護(hù)工作量。圍裙對外技術(shù)合作（FCT）的目標(biāo)將圍裙使用壽命至少提高50%，并探討提高100%的可行性。通過對外技術(shù)合作，與英國Northern Rubber、意大Reeves、瑞典Trelleborg三家公司合作，雖然膠布材料成本價格增加1倍，但圍裙壽命提高至原來的2倍。

整個研究分為3個階段：階段I基于現(xiàn)有材料開展試驗室對比與制成手指樣件裝船實用；階段II根據(jù)階段I試驗反饋，進(jìn)行針對性改進(jìn)，同樣經(jīng)試驗室對比與制成手指樣件裝船實用；階段III則優(yōu)選圍裙材料制成整套圍裙，安裝于訓(xùn)練艇作長期實用對比，并深入評估。

由于LCAC的運(yùn)行條件非常難以在實驗室中模擬，實船實用無法替代，但實船測試耗時費(fèi)錢，且一定數(shù)量的實際運(yùn)行條件難以達(dá)到。在延壽階段則將側(cè)部圍裙改為套指型式，依靠套指內(nèi)局部壓力的升高來提供墊態(tài)橫穩(wěn)性恢復(fù)力矩，直接取消了容易損壞的縱向分隔圍裙，同時減小了波浪中的圍裙阻力。

2.3 軸系振動研究

動力軸系振動貫穿LCAC終生，振動源包括設(shè)備對中不好、不平衡、氣流阻塞、詳細(xì)設(shè)計不當(dāng)導(dǎo)致設(shè)備或結(jié)構(gòu)激振。2005年，為評估LCAC推進(jìn)軸系不同組件中的某個振動對其余組件的影響，進(jìn)行系統(tǒng)綜合振動研究。評估對象不僅僅局限于墊升風(fēng)機(jī)與螺旋槳系統(tǒng)，而是可能引起振動的每個組件，以確定組件所承受的獨立沖擊對自身軸段及其支撐基座的影響。為評估軸系振動以及各旋轉(zhuǎn)部件自身不平衡的影響及其累積對整個軸系的影響，在NASTRAN中構(gòu)建了有限元模型。Coastal Systems Station （CSS）與CDI Marine合作，充分利用LCAC運(yùn)行過程中的實船測試數(shù)據(jù)修正振動模型，見圖3。在NASTRAN（FEA）軟件中研發(fā)的系統(tǒng)模型運(yùn)行正常，較好地提供了振型及固有頻率分析結(jié)果，并參照LCAC 66上的實艇試驗測試結(jié)果進(jìn)行參數(shù)修正。

圖3 LCAC軸系綜合振動有限元模型

2.4 維修熱點Top10清單可靠性增長模式

1993年總結(jié)出的Top 10熱點為：結(jié)構(gòu)裂紋、液壓管路（硬管/軟管）、導(dǎo)管整流支臂內(nèi)的單球結(jié)構(gòu)（Monoball）、腐蝕、噴油嘴電磁線圈、雨刮器葉片/電機(jī)、液壓模塊運(yùn)行邏輯、空調(diào)（LCAC C001～033）、艏部矢量噴管軸承、空氣舵作動器以及后支撐軸承。

當(dāng)這些Top 10問題辨識出來后，啟動改進(jìn)措施并持續(xù)跟蹤直到該問題可從Top 10清單中移走。當(dāng)監(jiān)控到某部件相關(guān)的MTBF值呈下降趨勢時，則采取下一步措施。正在監(jiān)控的Top 10部件為：主機(jī)時序控制器、輔機(jī)彎曲葉片組件、后偏轉(zhuǎn)齒輪箱密封件、艏部矢量噴管驅(qū)動電機(jī)、跳板絞索、小鹵素滅火瓶、主機(jī)壓氣室壓力傳感器、空調(diào)（LCAC 34及后續(xù)艇） 、芯片探測器電源模塊、輔機(jī)啟動器與電機(jī)。

隨著LCAC普及率增加與系統(tǒng)逐步成熟以及設(shè)計改進(jìn)的深入，新問題逐漸浮出水面。CSS 可靠性與維修性R&M小組每季度與LCAC建造廠家開會，以評估可靠性統(tǒng)計數(shù)據(jù)并辨識出需解決的問題。總之，LCAC的R&M是一個持續(xù)監(jiān)控與不斷改進(jìn)的過程，以最大限度保障艇的可用性。

3 實船艙段與系統(tǒng)設(shè)備維修熱培訓(xùn)

3.1 專用維修工裝及場地建設(shè)

LCAC船體浮箱底部包覆在柔性圍裙之內(nèi)，船底的著陸墊高度有限，當(dāng)船靜置于陸上時，不方便進(jìn)入船體檢查船底及圍裙內(nèi)部，LCAC研制了可移動式高支敦（約0.8 m高），利用專用運(yùn)輸車將LCAC移位置于4個高支敦上，即可方便檢查（見下頁圖4）。為實施母船塢艙內(nèi)的維修，研制了可移動式支敦（長×寬×高約為4.24 m×1.37 m×0.8 m），LCAC可自行開至支敦上。

圖4 LCAC專用運(yùn)輸車（Big Foot Travel-Lift）及塢艙內(nèi)用高支敦工裝

ACU 4 分4個階段完成了在海軍兩棲基地 Little Creek in Norfolk約120英畝（0.486 km2）的基地建設(shè)，ACU 5在Marine Corps Base （MCB） Camp Pendleton的基地等同樣占地約 120英畝（0.486 km2），雇用海軍人員、預(yù)備役、民間人員共720名。LCAC駐泊場地見圖5。

圖5 LCAC駐泊基地建設(shè)（左為ACU 4，右為ACU 5）

3.2 主機(jī)艙艙段維修培訓(xùn)

Kratos公司被Lockheed Martin （前身為UNITECH）選中支撐其與Naval Air Systems Command （NAVAIR）的兩項關(guān)于LCAC的合同，即LCAC SLEP的維修指導(dǎo)培訓(xùn)課程 （MTS），LCAC主機(jī)艙由Kratos負(fù)責(zé)［3］。Kratos建造拆除替換 （R&R） 培訓(xùn)裝置（TD），包含ETF40B 燃?xì)廨啓C(jī)、推進(jìn)傳動軸系、輔機(jī)動力模塊、供油系統(tǒng)（見下頁圖6），該設(shè)計、研發(fā)、制造的硬件設(shè)施可進(jìn)行以下R&R培訓(xùn)（見下頁表3）。

此外，Life Cycle Engineering （LCE）為LCAC主機(jī)維修提供SEA Coaches系統(tǒng)，可對維護(hù)人員進(jìn)行培訓(xùn)并提供在線指導(dǎo)。［5］

3.3 螺旋槳與風(fēng)機(jī)維護(hù)的葉片動平衡培訓(xùn)

艇隊維護(hù)部門引進(jìn)航空技術(shù)專家，實現(xiàn)了槳葉的自主維護(hù)等。2014年12月15日，維護(hù)人員利用專用工裝在兩棲船塢運(yùn)輸艦USS San Diego （LPD 22） 內(nèi)成功更換LCAC 31右舷直徑3.58 m的4葉可變距螺旋槳（見下頁圖7）。

LCAC的3.58 m直徑螺旋槳與1.6 m直徑墊升風(fēng)機(jī)需要定期平衡維護(hù)，以減少振動延長艇部件壽命。與ACES Systems公司合作，開展人員培訓(xùn)并利用ATBAS軟件進(jìn)行螺旋槳、墊升風(fēng)機(jī)等高速旋轉(zhuǎn)葉片的動平衡與配重。

表3 美國LCAC主機(jī)艙段可進(jìn)行的培訓(xùn)項目

圖6 LCAC主機(jī)艙實尺度模型及主機(jī)更護(hù)維修模擬

圖7 螺旋槳槳葉整體更換

ATABS振動分析組件最初由Dynamic Instruments Corp開發(fā)，后被ACES Systems收購，以輔助海軍燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)技術(shù)人員解決該難題。年輕海員最開始由海軍自己培訓(xùn)，負(fù)責(zé)燃?xì)廨啓C(jī)、主推進(jìn)系統(tǒng)（含齒輪箱、軸、可變距螺旋槳）、指定的輔助設(shè)備與推進(jìn)控制系統(tǒng)的操作運(yùn)行、維修與執(zhí)行初級、中繼級維護(hù)。ACES Systems支持小組每年為位于Virginia的 ACU-4與位于California的ACU-5的維護(hù)人員提供平衡與振動分析培訓(xùn)，以幫助維護(hù)人員保持維修能力與自信心。3天的培訓(xùn)課程包括教室指導(dǎo)如何使用ATABS分析儀，船上指導(dǎo)如何安裝振動傳感器、使用ATABS組件采集振動數(shù)據(jù)，如何在螺旋槳與墊升風(fēng)機(jī)上安裝建議的配重塊。

2018年1月，The Naval Surface Warfare Center Panama City Division （NSWC PCD）與 GE航空系統(tǒng)的LLC DBA Dowty Propellers Americas公司簽定了一份周期為12個月，針對LCAC螺旋槳組件與附件的維修流程與產(chǎn)品改進(jìn)評估的在線工程師咨詢與技術(shù)支撐服務(wù)，以及升級LCAC螺旋槳與支撐系統(tǒng)的技術(shù)建議，包含后續(xù)4年另外合同的優(yōu)先權(quán)。

4 LCAC三級維修策略及任務(wù)能力預(yù)測

LCAC型艇維修規(guī)劃（LCAC Class Maintenance Plan，LCMP）制定的維修策略包含預(yù)防性維修與配置維修，規(guī)定了艇全壽命周期內(nèi)的維修策略、流程、責(zé)任與所需資源［6］。LCAC維修策略基于漸進(jìn)式維修概念，起源于減少操作人員需求的船舶設(shè)計理念，并修改以反映LCAC維修的特殊要求。LCAC維修程序與美國海軍轉(zhuǎn)變到基于條件維修（CBM）即依賴診斷系統(tǒng)與其他機(jī)械狀態(tài)分析（MCA）來確定維修需求的趨勢一致。LCAC維修策略基于拆除/替換故障設(shè)備的方式，以縮短維修時間、維持艇高可用性，并由換件修理的最低人員配置需求來執(zhí)行。當(dāng)LCAC外派執(zhí)行任務(wù)時，由艇員與特遣維護(hù)小組完成該項工作，換下的故障設(shè)備運(yùn)回ACU維修部門作評估與修復(fù)。部件修復(fù)并經(jīng)測試處于可用狀態(tài)后，或返艇安裝，或交維修部門的各對應(yīng)維修中心保管，或交至實時復(fù)用評估機(jī)構(gòu)（RRAM）。當(dāng)外派維修任務(wù)擴(kuò)大到超出特遣維修小組的能力之外時，可向外派地區(qū)的中繼級維修組織尋求幫助。當(dāng)LCAC處于非外派部署狀態(tài)時，ACU維修部門執(zhí)行超出艇員與特遣維護(hù)小組（包括預(yù)防維修系統(tǒng)）能力之外的維修任務(wù)。ACU維修能力規(guī)劃用于完成外派之前/后階段的勘驗、腐蝕檢查與維修、深入維修需求，以及以前延期的維修工作。超出ACU能力之外的維修則轉(zhuǎn)至軍械站。

為便于定量統(tǒng)計分析，LCAC執(zhí)行任務(wù)能力分為3類，即：全任務(wù)能力（FMC）、部分任務(wù)能力（PMC）、無任務(wù)能力（NMC）［4］。其中 FMC 又細(xì)分為2種：FMC1可馬上執(zhí)行任務(wù)，F(xiàn)MC2在72 h內(nèi)經(jīng)緊急修復(fù)具備執(zhí)行任務(wù)能力。NMC又細(xì)分為4種：NMC1缺少零部件，F(xiàn)MC2需要維修，F(xiàn)MC3超出ACU的維修能力，F(xiàn)MC4規(guī)劃維修需求超出當(dāng)?shù)啬芰Γㄈ邕_(dá)到軍械站水平）。

LCAC定期（規(guī)劃）維修應(yīng)等同于常規(guī)的中繼級或艦隊級維修。考慮到LCAC外派活動時間可長達(dá)6個月或更久，應(yīng)有足夠的LCAC隨時可用以支撐4個遠(yuǎn)征打擊群（ESGs），其余艇應(yīng)滿足訓(xùn)練、分配的其他任務(wù)、兩棲母艦適配驗證、救災(zāi)以及各類其他任務(wù)。文獻(xiàn)統(tǒng)計的部分LCAC的設(shè)備故障及修復(fù)時間見表4，基于數(shù)學(xué)模型預(yù)測的ACU-5的40艘LCAC中當(dāng)日可用艘數(shù)與實際記錄值的比較見下頁圖8。

表4 ACU 5部分LCAC的典型設(shè)備故障發(fā)生及修復(fù)日期統(tǒng)計

圖8 分別基于狀態(tài)優(yōu)先、主要系統(tǒng)優(yōu)先的預(yù)測當(dāng)日可用LCAC數(shù)量與實際統(tǒng)計值的比較

5 SSC全壽命周期（費(fèi)用）設(shè)計理念

SSC設(shè)計壽命由LCAC的20年提升為30年，充分借鑒LCAC在長期使用中暴露出來的25大類主要問題，在設(shè)計中預(yù)先考慮全壽命周期內(nèi)的維護(hù)需求與費(fèi)用，采用可靠性分析專用軟件（ICAS& CBM）優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)備無需維護(hù)的周期，如大量采用復(fù)合材料以克服原鋁合金材料的腐蝕性問題、從航空的400 Hz中頻電制改為船用60 Hz普通電制、考慮設(shè)備維修的空間可達(dá)性提高維修效率，大量利用最新技術(shù)，從而降低全壽命周期費(fèi)用（見圖 9）。

圖9 SSC在設(shè)計過程中充分考慮各系統(tǒng)設(shè)備的R&M

SSC采用基于子群（set-based design，SBD）的方法設(shè)計，各設(shè)備廠商提前介入設(shè)計，并對關(guān)鍵系統(tǒng)開展預(yù)先研究，安裝到實驗艇LCAC-66作實船使用驗證。設(shè)計之初就以R&M、全壽命周期費(fèi)用控制為目標(biāo)，基于ICAS、CBM理念，采用三維模擬維修操作空間及便捷性，選用成熟貨架產(chǎn)品設(shè)備。如主機(jī)維修可由簡易輔助軌道平拉出艙修理，各設(shè)備通過簡化接口即插即用，便于整體換件修理。為減少母艦維修人員及備件攜帶，SSC主機(jī)最終選用與母艦上搭載的V-22魚鷹直升機(jī)的AE107燃機(jī)為同一核心機(jī)的船用型MT 7燃機(jī)，舍棄了LCAC長期沿用的TF系列船用燃機(jī)。SSC右舷的人員設(shè)備艙改為二層以改善觀察員的工作條件，同時使左右兩舷的上層建筑基本對稱，消除高速航行時原風(fēng)致阻力的左右不對稱，便于直航操作與回轉(zhuǎn)，降低操縱難度。

美國海軍在2012年7月6日與Textron公司簽訂了LCAC升級換代產(chǎn)品——Ship to Shore Connector（SSC） Craft的詳細(xì)設(shè)計與建造合同，SSC首制艇（舷號LCAC-100）于2018年4月10日開始水上試驗，計劃于2020年形成初始戰(zhàn)斗力（IOC）。ACU-4組織2套艇上人員（5人×2）參加SSC首制船（LCAC 100）的航行試驗。用SSC逐漸替代到壽的LCAC規(guī)劃時間表見圖10。

圖10 SSC替代到壽的LCAC SLEP時間表

美國現(xiàn)有帶塢艙的母艦裝載LCAC（SSC）的能力參見表5，母艦裝備規(guī)劃參見圖11。由文獻(xiàn)分析可知，ACU 5所擁有的最多40艘LCAC中，平均日?？捎脙H為16艘左右?？梢?2艘SSC裝備艇（每個艇隊各36艘）需比LCAC維持更高的單艘可用性。

表5 美國不同類型帶塢艙母艦裝載LCAC的能力

圖11 美國帶塢艙可攜帶LCAC/SSC的母艦裝備規(guī)劃

6 結(jié) 語

美國氣墊登陸艇LCAC登陸方式介于常規(guī)登陸艇與直升機(jī)之間，橫跨船舶與航空兩個行業(yè)，大量采用航空技術(shù)與設(shè)備，技術(shù)集成度高、維修難度大，且艇員編制僅為5人。因此LCAC采用地勤式維護(hù)保障模式。借鑒日常積累的數(shù)據(jù)，采用統(tǒng)計分析方法，不定期排序出當(dāng)前Top10維修熱點，并集中力量加以重點解決，依次遞進(jìn)，實現(xiàn)各系統(tǒng)設(shè)備的螺旋式提升，進(jìn)而提高全船的可靠性。此外，通過對外技術(shù)援助來驗證關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)階（國外驗證項目），如墊升風(fēng)機(jī)、導(dǎo)管空氣螺旋槳、艏部矢量噴管、柔性圍裙等；以及在自有試驗艇LCAC 66上進(jìn)行實船試驗驗證（墊升風(fēng)機(jī)性能測試、艏推器與雙出口風(fēng)機(jī)直接結(jié)合性能測試、側(cè)部雙囊套指圍裙，準(zhǔn)備在SSC上應(yīng)用的單囊套指圍裙的靜墊升、穩(wěn)性與航行性能驗證，以及低頭埋首、高速回轉(zhuǎn)、高速側(cè)滑等安全航行邊界性能探索等）。從工程技術(shù)進(jìn)階上保證LCAC的綜合性能進(jìn)一步提升。美國LCAC先后建造近百艘，利用科技進(jìn)步及基于可靠性的分析手段，通過地勤式維護(hù)保障模式，持續(xù)對其作不斷的技術(shù)改進(jìn)，保障了高在航率。針對重要問題，成立專門技術(shù)委員會，協(xié)調(diào)用戶、設(shè)計所、建造廠三方，對問題進(jìn)行長期跟蹤分析，直至問題解決或有實質(zhì)改善。LCAC提出的維修熱點遞進(jìn)模式，維持強(qiáng)大的技術(shù)力量使所有維護(hù)保障前移，盡可能現(xiàn)場化的特點，值得學(xué)習(xí)與借鑒。