張宗科 張海鵬

（中國船舶及海洋工程設(shè)計研究院 上海200011）

0 引 言

柔性圍裙是氣墊船特有的系統(tǒng)設(shè)備，由薄橡膠涂敷尼龍織物制成，在墊升風(fēng)機(jī)提供的高壓氣流作用下充氣成型，圍成氣墊墊升船體，使船具有水陸兩棲性［1］。美國LCAC為全墊升氣船，裝備數(shù)量眾多，自身尺寸小、干舷低，鋁合金薄壁結(jié)構(gòu)船體剛度偏弱且橡膠圍裙不能長期浸泡水中，不適合停靠在碼頭深水中，而是利用其兩棲性，自行上岸停泊，為此需設(shè)置專門的近岸陸上停泊場［2］。為方便檢查及維修，在大型停泊場地設(shè)有專用設(shè)施及維修廠房，將LCAC吊起置于高支墩上，以方便檢查艇底和圍裙內(nèi)部，以及進(jìn)行相應(yīng)維修，如修理船底板、更換圍裙分段或整艇圍裙［3］。美國LCAC主要分屬于ACU-4、ACU-5兩個艇隊，除分別在本土建有大型停泊基地外，ACU-4在科威特及ACU-5在日本設(shè)有海外停泊基地以滿足外派LCAC（West Pacific Alpha）停泊需求，此外在多個國家海外基地內(nèi)還設(shè)有野外簡易停泊場地［4］。日本從美國進(jìn)口了6艘出口型LCAC（TACC），在江田島設(shè)置了自己的停泊基地。停泊基地需要滿足批量艇的停放、檢查和維修等，艇通過坡道自行上下基地，由于潮位影響，水泥坡道必須伸入水中一段距離且坡度相對較大，其堆沙清理及維護(hù)占用較多人力、物力。基地規(guī)劃中，占地面積及經(jīng)濟(jì)性也必須加以考慮。

1 美國、日本LCAC停泊基地概況

1.1 美國LCAC本土基地

ACU 4艇 隊 成 立 于1986年2月1日，停 泊基地設(shè)在位于東海岸的兩棲基地Norfolk的Little Creek，占地約120英畝（1英畝= 4 046.86 m2），最多時擁有40艘LCAC，主要配合大西洋艦隊在中東及歐洲地區(qū)活動。

ACU 5艇隊成立于1983年10月1日，停泊基地設(shè)在西海岸的海軍陸戰(zhàn)隊的Camp Pendleton，同樣占地約120英畝，最多時擁有40艘LCAC，主要配合大平洋艦隊在亞太地區(qū)活動，同時負(fù)責(zé)在常駐日本佐世保的外派LCAC。

場地按功能劃分為臨水出入?yún)^(qū)、停泊區(qū)、維修區(qū)、場內(nèi)通道以及8個室內(nèi)艇庫區(qū)和備品備件庫區(qū)等。參見圖1，ACU-4場地內(nèi)停泊區(qū)前后分為5排（每排橫向分為6個緊鄰的單艇泊位），從外至內(nèi)編號依次為A至E，艇朝向水面停放；維修區(qū)域分為兩排，其靠外一排編號為F。ACU-5場地內(nèi)停泊區(qū)前后分為3列（每列分為2個區(qū)域，橫向分為6個、9個單艇泊位），參見圖2。停泊區(qū)位于地勢相對較高的“內(nèi)陸”，可減少大潮水位內(nèi)侵的風(fēng)險。

圖1 ACU-4艇隊的LCAC駐泊基地建設(shè)

圖2 ACU-5艇隊的LCAC駐泊基地建設(shè)

ACU-4基地臨水一端寬度相對較大，近水處為自然沙灘。LCAC自行上坡時沙塵飛揚(yáng)，上坡后經(jīng)場內(nèi)通道到指定排位處，再橫移進(jìn)入排間通道，最后正車進(jìn)入單艇泊位，參見圖3。

圖3 ACU-4艇隊的LCAC上下基地臨水坡道

ACU-5基地一側(cè)設(shè)有通向水面且只能容納1艘LCAC同行的狹長窄通道。LCAC在通道盡頭90°轉(zhuǎn)彎進(jìn)入停泊區(qū)，經(jīng)場內(nèi)通道進(jìn)入排間通道，再正車進(jìn)入單艇泊位。LCAC自行上下ACU-5基地過程見圖4。

圖4 ACU-5艇隊的LCAC上下基地（LCAC54倒車入庫）

俄羅斯氣墊船采用直進(jìn)直退的單獨(dú)艇位停泊方式，見圖5。若需批量停放，則占地空間大，且相鄰?fù)恢g的隔離墻花費(fèi)大，經(jīng)濟(jì)性相對較差。

圖5 俄羅斯ZUBR艇直進(jìn)直退的單獨(dú)艇位停泊方式

1.2 美國在日本西海市橫瀨Yokose停泊基地

Yokose停泊基地2004年通過環(huán)評開始建設(shè)，2013年3月建成啟用，占地30英畝，可供12艘LCAC停泊及維修，花費(fèi)9 100萬美元，主要供Navy Beach Unit （NBU） 7使 用，見 下 頁 圖6。相對 于West Pacific Alpha的6艘LCAC及 維 保 人 員從1994年開始使用的1.4英畝的Sakibe Laydown Station有了很大改善。

圖6 美國在日本佐世保西海市Yokose基地

場地按功能劃分為臨水出入?yún)^(qū)、停泊區(qū)（兼維修區(qū)）、場內(nèi)通道、2個室內(nèi)艇庫區(qū)、備品備件庫區(qū)、2個消音降噪運(yùn)行調(diào)試車間區(qū)和淡水沖洗區(qū)等，見下頁圖7和圖8。

圖7 LCAC在Yokose基地內(nèi)自行及停泊

圖8 LCAC在Yokose基地水洗功能

1.3 日本自身LCAC江田島停泊基地

日本從美國進(jìn)口6艘出口型LCAC（TACC），現(xiàn)均已完成延壽改造，包括換裝側(cè)部雙囊深型圍裙。在江田島設(shè)有停泊基地，同Yokose基地一樣，設(shè)有一條通向水面的上下坡道，見下頁圖9。基地包含停泊區(qū)、維修區(qū)、艇庫區(qū)和上下坡道區(qū)等。

圖9 日本LCAC （TACC）在江田島氣墊船基地

與美國LCAC基地不同的是，日本江田島停泊基地，除維修用支墩外，還設(shè)有更高的支墩，艇置于其上時，圍裙處于自由下垂?fàn)顟B(tài)且下部末段基本離開地面，利于圍裙長期隨艇停放，見下頁圖10。

圖10 日本TACC處于高支墩上使圍裙處于自由下垂?fàn)顟B(tài)

1.4 LCAC野外臨時停泊場地

在科威特、肯尼亞等美國海外基地設(shè)有LCAC野外臨時停泊場地，見下頁圖11。

圖11 美國LCAC海外基地的野外臨時停泊場地

1.5 Panama City試驗場停泊場地

首 批2艘SSC（LCAC-100與LCAC-101）抵達(dá)Naval Surface Warfare Center Panama City Division（NSWC PCD），隨后開展擴(kuò)大試驗，如重裝載、高海況、進(jìn)出母船塢艙與適配性試驗等［5］。由于艇需頻繁上、下，停泊場地為平鋪、短淺型，艇采用直進(jìn)、直退方式以提高自行上下停放場地效率。如下頁圖12所示，在近水處設(shè)有3道V型滯沙條帶，以防止圍裙將沙帶入停放場地平臺部分。

圖12 美國LCAC Panama City試驗基地停泊場地

1.6 Textron公司LCAC停泊場地

美國Textron公司是LCAC的主要建造廠家，也是SSC的唯一建造廠［6］。公司車間外設(shè)有LCAC停放場地，在臨水端設(shè)有斜坡，可供LCAC從水中自行上下，見下頁圖13。

圖13 美國Textron公司的LCAC停泊場地

各處停泊基地的經(jīng)緯度參見下頁表1。

表1 美國LCAC停泊場地經(jīng)緯度信息

2 美國LCAC停泊基地任務(wù)剖面

美國LCAC主要設(shè)計用于由母船至自然岸灘的運(yùn)送人員、車輛和物資等，正常工作狀態(tài)為由帶塢艙的母船攜帶至目標(biāo)海區(qū)，再自行穿梭運(yùn)送至岸灘。不隨母船外出活動時，則返回所屬艇隊的停泊基地。由于LCAC的鋁合金船體為近似扁平的薄壁方盒子，吃水淺、受風(fēng)浪影響大，易與靠幫的碼頭發(fā)生碰擦。包覆在船體周邊下部的柔性圍裙是薄橡膠布制成的膜狀結(jié)構(gòu)物，密度大于海水，浮態(tài)時圍裙在水中自由下垂，圍裙下部手指末端浸于水中較多，對水深要求大，圍裙與碼頭接觸容易出現(xiàn)磨損。圍裙及鋁合金船體不能長期浸泡在水中，鋁合金船體及設(shè)備在返航后必須及時用淡水沖洗。

LCAC具有水陸兩棲性，可直接從灘頭自行上下停泊基地。美國本土LCAC基地由任務(wù)執(zhí)行、維保、后勤支持、訓(xùn)練共四大部門組成，主要任務(wù)剖面是：LCAC停泊及沖洗、日常檢查維護(hù)及加油/加水、艇架高檢修、艇庫內(nèi)大型設(shè)備修理與更換、艇員生活與訓(xùn)練、故障艇灘頭回收、艇年度稱重、倍品備件倉儲及修理、特殊設(shè)備靜動平衡檢測、軸系振動診斷及對中調(diào)整、艇定期計劃修理、新艇員培養(yǎng)、LCAC外出執(zhí)行任務(wù)時組建臨時小分隊隨船保障、地勤式維護(hù)保障。

LCAC橫跨船舶與航空兩個行業(yè)領(lǐng)域，技術(shù)含量高、維修任務(wù)繁重，如ACU-5艇隊在2008年1月1日至2009年11月15日期間LCAC維修記錄共計15 929條。

美國ACU-5基地最多時擁有40艘LCAC，人員總數(shù)約700名，其中LCAC艇員約400名，每艘LCAC配備2個艇組（每個艇組由5名艇員組成），維保部門約140人，后勤支持部門約60人，訓(xùn)練部門約100人。

美國LCAC基地的主體為露天停泊場地，分停泊區(qū)域、維修區(qū)域和上/下通道。基地還設(shè)有室內(nèi)維修艇庫（每個艇庫可容納一艘LCAC）、輪胎式起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車、高/低支墩、油庫及加油車、備品備件庫、不同設(shè)備修理車間和培訓(xùn)樓（含LCAC全任務(wù)訓(xùn)練模擬器FMT和正在建設(shè)SSC的FMT）以及生活設(shè)施等。

3 美國LCAC停泊基地總體布置特點

美國LCAC、LCAC SLEP、SSC的剛性尺度基本相同，墊態(tài)最大輪廓尺寸略有不同，主要尺寸［3］參見表2和圖14。

圖14 美國LCAC、LCAC SLEP、SSC靜墊升

表2 LCAC、LCAC SLEP、SSC主要尺寸比較

3.1 ACU-5停泊基地單艇泊位尺寸

從ACU-5停泊基地的俯視圖可以推算得到LCAC單艇停泊位的尺寸約為39 m×27 m（LCAC墊態(tài)尺寸為27.98 m×14.71 m），上下斜坡通道長約為650 m，見圖15。

圖15 美國ACU-5的LCAC停泊基地俯視圖

3.2 ACU-4停泊基地單艇泊位尺寸

從ACU-4停泊基地的俯視圖可以推算求得LCAC停泊位的尺寸約為39 m×27 m（LCAC墊態(tài)尺寸為27.98 m×14.71 m），前后排間距約為50 m（見下頁圖16）。

圖16 美國ACU-4的LCAC停泊基地俯視圖

3.3 美國LCAC在日本Yokose基地

從Yokose基地布置平面圖中，可得到停泊基地內(nèi)單艇泊位的尺寸為30 m×22 m，小于美國本土的ACU-4、ACU-5基地的單艇泊位尺寸，見圖17。

圖17 美國Yokose停泊基地布置圖

3.4 ACU-4與ACU-5 LCAC停放特點分析

除ACU-4基地外，其余停泊基地則設(shè)置通向水面的公用通道，如ACU-5基地、Yokose基地和日本江田島基地，由此艇停放特點也不相同，如ACU-4 Base臨海寬度大，入海通道選擇范圍多，場內(nèi)艇首朝海灘且橫向并排，以便快速由陸入水，檢查維修區(qū)域位于最內(nèi)側(cè)，場內(nèi)進(jìn)出通道位于近艇庫一側(cè)，每排艇先向前出泊位再橫移經(jīng)排間空隙至場內(nèi)進(jìn)出通道，最后經(jīng)臨水斜坡離開入水（見圖18）。

圖18 美國ACU-4的LCAC從單艇泊位移出再橫移至場內(nèi)通道

而LCAC在ACU-5基地則須經(jīng)長通道才能上岸進(jìn)入停放場地，艇首垂直于場內(nèi)通道且縱向并排，類似于汽車停泊，每排艇先向前出泊位再橫移經(jīng)排間空隙至場內(nèi)進(jìn)出通道，因LCAC與SSC都設(shè)有首部矢量噴管，與左右槳距差聯(lián)動可實現(xiàn)低速橫移，并能操控實現(xiàn)原地直角轉(zhuǎn)彎，前行連續(xù)轉(zhuǎn)2個直角彎方再進(jìn)入臨水的斜坡，直行離開入水。美駐日Yokose基地也采用類似停放方式，在離開時LCAC需倒出再轉(zhuǎn)入場內(nèi)公用通道，最后經(jīng)斜坡前行入水。日本江田島基地內(nèi)氣墊船則由停泊位前行轉(zhuǎn)入公用通道內(nèi)，最后經(jīng)斜坡直行入水，參見圖19。

圖19 美國Yokose的LCAC上下停泊基地

4 停泊基地維修與特殊工裝工具要求

ACU-4與ACU-5設(shè)有8個艇庫，Yokose設(shè)有2個艇庫，每個艇庫內(nèi)可停放1艘LCAC用于室內(nèi)維修。艇庫內(nèi)景見圖20，設(shè)有供電、照明、供水、加熱和頂置起吊行車。

圖20 美國LCAC停泊基地艇庫及LCAC準(zhǔn)備移入艇庫

4.1 特殊工裝

美國LCAC大量采用航空設(shè)備，如導(dǎo)管空氣螺旋槳、空氣舵、墊升風(fēng)機(jī)等，其中空氣螺旋槳的槳葉、墊升風(fēng)機(jī)葉片均屬于高速旋轉(zhuǎn)氣動設(shè)備，對槳葉、葉片的靜、動平衡要求高，需要定期進(jìn)行靜、動平衡測試及維修，否則易引起軸系振動。美國LCAC基地設(shè)有維修螺旋槳與風(fēng)機(jī)的專門車間（shop38A），配備專用工裝進(jìn)行測試與檢修，見圖21。

圖21 美國LCAC螺旋槳與風(fēng)機(jī)的專用工裝

在軟件方面，采購ACES Systems的ATBAS軟件，培訓(xùn)維護(hù)人員對燃機(jī)、推進(jìn)系統(tǒng)、輔助設(shè)備與推進(jìn)控制系統(tǒng)進(jìn)行平衡與振動分析，以及對螺旋槳槳葉、墊升風(fēng)機(jī)葉片等進(jìn)行動平衡檢測與配重。

并與GE LLC DBA Dowty螺旋槳公司合作，開展LCAC螺旋槳維修與進(jìn)行評估的在線咨詢與技術(shù)支撐以及升級建議。

4.2 輪胎式起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車

美國SSC在研制前期總結(jié)了LCAC在長期使用中統(tǒng)計得到排名靠前的25類維修問題，其中船體板（艇底濕甲板）、圍裙側(cè)部手指分別位于前兩位，見表3及圖22。

表3 LCAC及LCAC SLEP排名靠前的25類維修問題的前5項

圖22 美國LCAC艇底船體結(jié)構(gòu)及圍裙維修

當(dāng)LCAC直接停放在地面上，艇底結(jié)構(gòu)與圍裙手指均無法檢修，需要吊起置于高支墩上進(jìn)行檢查。為此ACU-4與ACU-5分別購置了2臺Marine Travelift公司的輪胎式起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車（起重能力150 t，造價超過350萬美元），昵稱分別為GreyFoot、BlueFoot［7］。ACU-5的2臺起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車使用頻率較高，如2002年吊艇800余次，2003年使用該車將LCAC移進(jìn)、移出8個維修艇庫及置于場地維修區(qū)域高支墩上共計超過970次，創(chuàng)造了單人一天起吊轉(zhuǎn)運(yùn)12次的紀(jì)錄［8］。2005年吊艇超過900次并多次將故障艇從灘頭起吊轉(zhuǎn)運(yùn)至維修區(qū)域。同時，Marine Travelift公司的輪胎式起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車成為美國Yokose基地、日本TACC江田島基地以及Textron公司的標(biāo)配，參見圖23。隨著購置時間不同，轉(zhuǎn)運(yùn)車的型式有所不同。

圖23 起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車成為Yokose基地、江田島基地及Textron公司的標(biāo)配

由于LCAC設(shè)有首部矢量噴管，具有良好的低速操縱性，具有原地轉(zhuǎn)彎能力，可自行駛?cè)雴瓮２次弧］喬ナ狡鸬蹀D(zhuǎn)運(yùn)車的主要作用（見圖24）：

圖24 利用起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車吊起艇檢查圍裙及從灘頭回收故障艇

（1） 將艇吊起轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入艇庫維修及移出；

（2） 將艇吊起轉(zhuǎn)運(yùn)置于維修區(qū)域高支墩上；

（3） 將故障艇從灘頭吊起轉(zhuǎn)運(yùn)至維修區(qū)域；

（4） 將艇臨時吊高檢查圍裙大囊與手指；

（5） 用于艇的年度稱重。

參見圖25，LCAC起吊轉(zhuǎn)運(yùn)操作的一般流程為：

圖25 LCAC起吊轉(zhuǎn)運(yùn)流程

（1） 精確定位。場地人員指揮觀察著陸墊中心在浮箱側(cè)部上對應(yīng)的標(biāo)志線來縱向定位，橫向定位參考艇首位跳板外側(cè)頂部的中心標(biāo)志線與轉(zhuǎn)運(yùn)車橫梁上的中線對齊。

（2） 連接起吊索。工作人員上艇將吊索下端與艇裝載甲板上特定位置處系留穴連接。

（3） 工作人員下艇，調(diào)整各吊架的初始受力。

（4） 起吊過程中，工作人員密切觀察起吊平穩(wěn)性，隨時溝通指揮調(diào)整。

（5） 起吊到位后開始轉(zhuǎn)運(yùn)，場地人員隨行觀察協(xié)調(diào)。

（6） 起吊到達(dá)維修區(qū)域或艇庫后，場地人員觀察艇側(cè)著陸墊中心標(biāo)志線與支墩關(guān)系（可利用泊位上畫的支墩位置標(biāo)志線），在縱、橫向均對齊后將艇平穩(wěn)放在支墩上。

（7） 指揮轉(zhuǎn)運(yùn)車移走。起吊時，轉(zhuǎn)運(yùn)車頂部框架前后橫梁分別伸下2組吊鉤，其下連接1個縱向工字形短梁，短梁的兩端分別設(shè)置1組吊索，每組吊索又分為3根吊索，其最下端通過快脫索具與艇裝載甲板上指定位置處的系留穴連接，見下頁圖26和圖27。

圖26 LCAC裝載甲板上連接起吊索的專用系留穴位置標(biāo)識及吊索系固示意圖

圖27 利用起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車吊起艇置于支墩上進(jìn)行檢修

起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車設(shè)計需考慮多個方面因素，如前進(jìn)速度、起吊高度（變起吊高度）、爬坡能力、車體內(nèi)部靜寬度、長度、高度、精確定位能力、原地轉(zhuǎn)彎能力、遙控能力、起吊過程中4個吊鉤的起吊同步性及載荷均衡能力，以及與車下配合人員的指揮溝通能力。車體內(nèi)部靜寬度需考慮艇處于著陸狀態(tài)時，圍裙攤放于地上外翻占用的空間；起吊車轉(zhuǎn)彎半徑需考慮艇在密集泊位停放出現(xiàn)故障時的移出，見下頁圖28；在上岸通道斜坡上運(yùn)行時，艇橫向傾斜產(chǎn)生偏移影響，對轉(zhuǎn)運(yùn)車內(nèi)高度及寬度等靜包絡(luò)空間有額外需求，當(dāng)帶著圍裙置于高支墩上的過程中需進(jìn)一步提升艇離地高度以避讓圍裙手指觸地。

圖28 起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車從并排密集泊位吊艇移出時可提供較強(qiáng)的轉(zhuǎn)彎能力

在起吊稱重方面，由于氣墊船墊態(tài)穩(wěn)性差、對全船重量及重心位置極為敏感，船體易碰損進(jìn)水、設(shè)備改造等都會造成重量及重心發(fā)生變化。LCAC規(guī)定每年必須進(jìn)行空船稱重，并將重量、重心標(biāo)于上層建筑內(nèi)側(cè)的銘牌內(nèi)，見下頁圖29。稱重通過在吊艇的4根吊索上串聯(lián)拉磅，將吊點距理論重心的縱、橫向座標(biāo)輸入計算機(jī)內(nèi)，并利用數(shù)據(jù)線傳輸?shù)玫嚼醯淖x數(shù)，結(jié)合當(dāng)前稱重時多余或不足重量等信息，由程序自動計算得到艇實際重心位置。從稱重結(jié)果可以換算得到吊架距艇中縱線的橫向距離約為3 m。

圖29 LCAC-024起吊稱重匯總

在起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車尺寸估算方面，LCAC艇體剛性結(jié)構(gòu)寬約為13.31 m（若含兩側(cè)防撞材則為14.25 m），圍裙隨艇停放于地面上時，側(cè)部圍裙會凸出船體側(cè)部剛性輪廓之外（見下頁圖30），同時需要留出兩側(cè)圍裙檢查時人員通道寬度，即轉(zhuǎn)運(yùn)車內(nèi)輪與圍裙之間需留有人員觀察檢查通道；由于轉(zhuǎn)運(yùn)車縱向開放，橫向封閉約束，轉(zhuǎn)運(yùn)車移到艇上時可能存在一定的偏斜，需控制在斜坡上船體偏移（LCAC偏移量約0.6 m）后與轉(zhuǎn)運(yùn)車車體結(jié)構(gòu)避免碰擦，主要是舷側(cè)的護(hù)舷結(jié)構(gòu)，而圍裙為柔性的基本沒問題。

圖30 LCAC側(cè)部圍裙突出在剛性結(jié)構(gòu)之外

經(jīng)綜合分析，轉(zhuǎn)運(yùn)車內(nèi)部靜寬（內(nèi)輪間距）約18 m、總寬約22 m，前后起吊架分別對應(yīng)于前后著陸墊的中心，長約11 m。Marine Travelift的150~500 t系 列 規(guī) 格尺寸見 表4，其 中300C型自重約117.5 t［9］；SSC起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車300 MT為Marine Travelift的300CII型，見下頁圖31。

圖31 采用Marine TraveLitf 300CII型（300 MT）起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車吊運(yùn)SSC

表4 Marine Travelift的C系列150~500 t起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車技術(shù)參數(shù)

4個吊組的起吊能力分別為50 t，而LCAC所用起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車150 MT的起吊能力為150 t，其4個吊組的起吊能力分別為37.5 t。

參見下頁圖32和圖33，由LCAC著陸墊尺寸，可獲得著陸時著陸墊基本觸地壓強(qiáng)為100/（4×5×0.3）=17 t/m2，前端或后端先著地時觸地壓強(qiáng)則幾乎翻倍；SSC重量則進(jìn)一步加大（滿載排水量由LCAC的157 t增至180 t），其著陸墊尺寸相應(yīng)增大［10-11］。

圖32 LCAC浮箱側(cè)部著陸墊中心對應(yīng)標(biāo)識線

圖33 SSC著陸墊布置

5 關(guān)于停泊基地的幾點探討

5.1 LCAC主機(jī)故障情況下的修理

美國LCAC每舷2臺燃?xì)廨啓C(jī)并車后向前驅(qū)動2臺墊升風(fēng)機(jī)、向后驅(qū)動導(dǎo)管空氣螺旋槳，每臺主機(jī)均可從軸系脫開，在2臺主機(jī)接入軸系之間設(shè)有離合器，可實現(xiàn)推進(jìn)與墊升分段軸按需分離運(yùn)行，見下頁圖34。LCAC主機(jī)典型故障及其對任務(wù)影響參見下頁表5。

表5 美國LCAC主機(jī)典型故障及其對任務(wù)的影響

圖34 美國LCAC動力系統(tǒng)布置

當(dāng)LCAC 3臺主機(jī)失效時，LCAC只能處于浮態(tài)待援（見下頁圖35）。

圖35 美國LCAC處于漂浮狀態(tài)

因柔性圍裙為膜狀結(jié)構(gòu)物，其膠布材料密度大于水。當(dāng)LCAC漂浮在水中時，圍裙在水中自由下垂［12］。以側(cè)部圍裙為例，側(cè)部圍裙在自重作用下自由下垂成型估算參見下頁圖36，比墊升狀態(tài)成型，手指下端端點下降約300 mm。雖然首部圍裙手指在水中拖行具有一定的避讓性，但側(cè)部及尾部圍裙手指可能被鉤壞，需要一定的水深要求。

圖36 LCAC側(cè)部圍裙在水中自由飄浮成型估算（對應(yīng)紅色部分）

若停放基地處于深水區(qū)域，此時可設(shè)置港池，結(jié)合輪胎式起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車將故障LCAC吊起至停泊場地內(nèi)維修，如此可擺脫上下排車受潮位影響較大的不足之處?；蛘邊⒄粘Ｒ?guī)小型船艇設(shè)置外伸碼頭通道（棧橋），可參照母船塢艙入口處設(shè)置導(dǎo)向喇叭口，起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車將船吊起經(jīng)兩側(cè)通道行至岸上，見下頁圖37。

圖37 將完全喪失動力的LCAC從水中直接起吊應(yīng)對解決方案

5.2 LCAC軸系修復(fù)

LCAC在登陸過程中可能遭遇不利地形影響，置于鋁合金薄壁船體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的推進(jìn)墊升軸系受到較大變形影響，見圖38。

圖38 LCAC軸系每舷6段在登陸時遇到障礙變形大

LCAC軸系由12段軸組成，軸兩端設(shè)有彈性法蘭以及花軸連接器，以吸收軸向及橫向變形，同時空氣螺旋槳與槳轂采用花鍵形式連接，見圖39。軸系對中不到位或受外力作用而發(fā)生偏移，可能引起軸系振動，影響船正常使用，有時需要對軸系進(jìn)行對中處理。在SSC設(shè)計參考列出的維修量最多的前25類問題中，軸系問題列于其中第24位，可考慮在艇庫或靜水港池中進(jìn)行，以消除溫差影響。對處于ROS狀態(tài)（縮減使用）狀態(tài)的LCAC，將艇置于高支敦上并將軸系拆除。SSC的組合式齒輪箱在主機(jī)輸入端設(shè)有超越離合器，在輸出端分別設(shè)有切換推進(jìn)與墊升的手動離合器，且推進(jìn)輸出端采用花鍵聯(lián)軸器，允許推進(jìn)軸的軸向位移最大150 mm，軸系對中要求有較大降低。

圖39 軸系采用的彈性法蘭花鍵連接方式（右為墊升風(fēng)機(jī)軸及軸承上安裝的振動傳感器）

5.3 側(cè)部圍裙手指破損外飄對起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車的影響

當(dāng)LCAC越出阻力峰高速航行時，艇一般抬頭1.3°~1.5°，在小風(fēng)浪中時僅側(cè)后部與尾部手指與水面接觸，因此側(cè)后部手指容易受損，手指耳片上端從囊指連接筋處脫開。當(dāng)艇關(guān)閉墊升風(fēng)機(jī)著陸時，脫落的手指耳片在殘余墊升氣流吹動下外翻，超出側(cè)部圍裙大囊覆蓋范圍，影響起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車的通行。需要采取一定的措施，避免影響將艇吊起置于高支墩上檢查修復(fù)圍裙?？膳R時固定到每個手指頂端區(qū)域的U型螺栓上，見下頁圖40。

5.4 防強(qiáng)風(fēng)綁扎

由前面表1各處停泊基地的經(jīng)緯度可見基本處于北回歸線之外的溫帶區(qū)域，受到臺風(fēng)侵?jǐn)_的概率較小。在意外遭遇強(qiáng)風(fēng)時，可參照LCAC在母船塢艙內(nèi)的綁扎方式將船系固在停放場地的地錨上，見圖41。

圖41 LCAC在母船塢艙內(nèi)的綁扎于塢艙內(nèi)側(cè)壁上

6 結(jié) 語

美國LCAC停泊基地需要滿足批量艇的停放、檢查、維修等，艇通過坡道自行上下基地，由于潮位影響，水泥坡道必須伸入水中一段距離，其堆沙清理及維護(hù)占用較多人力、物力?；匾?guī)劃中，占地面積及經(jīng)濟(jì)性也必須加以考慮。綜合分析美國LCAC本土及駐日本Yokose停泊基地的特點，估算單艇泊位的尺寸及兩排之間的間距。結(jié)合LCAC多種起吊轉(zhuǎn)運(yùn)需求，對輪胎式起吊轉(zhuǎn)運(yùn)車的基本要求及使用流程進(jìn)行分析，另外對停泊基地可能存在的不足之處進(jìn)行探討并提出相應(yīng)的應(yīng)對方案建議。