艦艇安全隱患報告

軍事艦船專題報告

一：問題的提出和研究的目的與意義

掃雷艦在戰爭中發揮的作用。

掃雷艦專用于搜索和排除水雷的艦艇。有艦隊掃雷艦、基地掃雷艦、港灣掃雷艇和掃雷母艦等。主要擔負開辟航道、登陸作戰前掃雷以及巡邏、警戒、護航等任務。掃雷艦艇自20世紀初問世以來，在戰爭中得到廣泛使用。20世紀70年代以后，一些國家相繼研制出了玻璃鋼船體結構的掃雷艦艇、艇和掃雷具融為一體的遙控掃雷艇、氣墊掃雷艇等，大大提高了排掃高靈敏度水雷的安全性。現代水雷的種類繁多，不僅可利用艦艇航行時引起的物理場引爆，有些水雷還具有抗掃能力，設有定時、定次裝置，能選擇攻擊目標。這就使掃雷作業變得相當復雜和困難，而且對水壓水雷沒有合適的掃雷具能掃除它。為此，在50年代初期，出現了掃雷艦艇中的“敢死隊”——破雷艦。破雷艦的任務是在雷區內打開通道，為戰斗艦艇編隊、運輸船隊開辟安全的航道。其特點是生命力強，抗爆炸、抗沖擊、耐震動。破雷艦上能產生強磁場，發出聲響，還能產生較大的水壓力。因此可以引爆各種類型的水雷。由此可見掃雷艦在保護其他軍艦上有重大的意義。

二、國內外掃雷艦現狀與發展動態

我國最常用的中國掃雷艦是6610系列，該級艦的國內仿制編號

為6605型，標準排水量為520噸，滿載排水量可達590噸。6610型是6605型的改進型，首批4艘于1956年7月開工建造。在建國初期的海上巡邏中，在抗美援越海上掃雷戰斗中，在中越西沙海戰中，這兩型掃雷艦不但次次參戰，而且實際表現都很不錯。現在只有很少的幾艘還在使用，取而代之的是沃藏級掃雷艦，但由于沃藏級掃雷艦上面貴重的武器裝備，很少用于巡邏。XX年10月21日，中國已經建成新的兩首沃藏級掃雷艦。該艦滿載時排水量是550噸，非金屬外形，發動機噪音小，輻射少。這兩首最新的掃雷艇在探雷器上已得到提高，并加上了25毫米的加農炮，可用于自我防衛或摧毀敵方設備。該艦還可用于外出巡邏。

美國復仇者級獵／掃雷艦該級首制艦于1983年6月開工興建，1985年6月下水，1987年9&127;月加入現役。滅雷具首部配有聲納，首、尾均裝有攝像機，以及照明燈、炸藥包等。此外，艦上還配有機械掃雷具、AN／SLQ?7(V)2磁聲感應掃雷具等。艦上裝有l部AN/SSN?V綜合聲納、l部AN／WSN電羅經，以及回聲探測儀。AN/SNN-2V&127;綜合導航系統處理和發送導航數據與目標指示數據的精度為幾米，能保證高精度地確定本艦和水雷的位置坐標。為了保證搜索水雷時能緩速運行和保持艦只基本不動，艦上配備有2臺低速推進電機、l部首測推進裝置及調距槳。復仇者級艦長米，寬米，吃水米；滿載排水量1313噸；動力裝置采用4臺瓦克沙L-l616型柴油機，總功率600馬力，最大航速14節。艦上裝有2挺毫米機槍。

三、結論

掃雷艦艇噸位不大，但堪稱是世界上最昂貴的“黃金艦艇”。因為從噸造價來講，它是所有海軍艦艇中的價格最高的。它之所以有這么高的造價，除了材料原因外，新裝備多、技術含量高是主要因素。還因為它所擔負的掃雷工作關系到整個艦隊的安全，自身要冒很大風險，所以許多國家的海軍中都曾經有這種這種特殊的禮節———如果海上情況允許，各艦應向掃雷艦這支“海上敢死隊”敬禮。

四、參考文獻

1：林奇軍掃雷艦艦船武器XX年6月

2：姜來根21世紀海軍艦船國防工業出版設3：劉萬來編譯世界軍艦大觀正海出版社1982

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海警艦艇錨泊安全評估

摘要：錨泊中，為了及時發現船舶走錨，本文利用錨抓力(P)和船舶所受外界作用力(F)的計算公式及電子表格的自動計算功能，把各公式中的變量給予具體化，即通過觀測錨鏈在水面到錨鏈筒的相關態勢，數出錨鏈從錨鏈筒到水面上鏈環的數量n，或目測錨鏈在錨鏈筒處錨鏈與鉛垂線的夾角φs，然后把觀測數值填入制作好的估算表格－《錨泊安全評估》，便可簡單、快速、直觀地評估錨泊安全。關鍵詞：錨泊安全走錨錨抓力(P)船舶受水平外力(F)錨鏈夾角(φs)錨鏈環個數安全評估

在錨泊值班中，駕駛員能否及時發現走錨，往往是防止走錨后碰撞、擱淺等事故發生的關鍵。一般判斷走錨的方法是利用岸上明顯孤立的固定物標定位、或利用GPS和RADAR的錨泊監控功能，來判斷錨泊的安全。這種方法也是現行最常用的。但是，用這種方法判斷發現船舶走錨時，往往船舶已走錨了相當一段距離了。同時它無法對錨泊安全的預測。我將與大家共同探討另兩種方法。利用錨抓力P和船舶所受外界作用力F的計算公式及電子表格的自動計算功能，制作了簡單的估算表格-－《錨泊安全評估》，把各公式中的變量給予具體化，及通過觀測錨鏈在水面到錨鏈筒的相關態勢，即數出錨鏈從錨鏈筒到水面上鏈環的數量n，或目測錨鏈在錨鏈筒處錨鏈與鉛垂線的夾角φs，便可簡單地評估錨泊安全。1．相關理論公式：

單錨泊時，錨抓力由錨的抓力和鏈與海底的摩擦力兩部分構成，則:

錨的總抓力P=λa?Wa+λc?Wc?Ll.........................................(1)式中：λa－錨抓力系數。霍爾錨和JIS錨在砂質底中λa取，在泥質底中λa取；λc－鏈抓力系數。霍爾錨和JIS錨在砂質底中λc取，在泥質底中λc取；Wa－錨在空氣中的重量；Wc－每米錨鏈在空氣中的重量(噸/米)；Ll－臥底鏈長(米)等于出鏈長度-懸垂鏈長度，即Ll=L-Ls。

船舶在錨泊中，假如以船舶作為受力分析對象時，船舶所受的力有重力、浮力、錨鏈的拉力、風流的作用力等。且風流的作用力是個變量，其變化因子有風流壓角、受風流面積、風流的大小等。這比較復雜。現我們以錨鏈作為受力分析對象，一般情況下，錨泊船在外界風流的作用下的運動速度較慢，則在錨鏈上引起的慣性力較小，可忽略不計。則船舶所受的水平方向的作用力等于錨鏈的水平拉力，當錨鏈受力達平衡時，忽略了錨鏈的慣性力下，以錨鏈的中心質點為原點錨鏈的方向為橫坐標建立坐標系。根據葛云卿的《船舶設備》和于洋的《錨泊中船舶臥底鏈長的一種估算方法》中的相關推導，有F=Wc`?Ls?Tanφs…………(2)Ls=(d+h)?Cosφs/(1-Sinφs)………(3)Ll=L-Ls…………………(4)式中：

F－船舶所受到的水平外力；

φs－錨鏈筒處錨鏈與鉛垂線的夾角；Wa－錨在空氣中的重量；

Wc`－每米錨鏈在水中的重量(噸/米)；Ll－臥底鏈長(米)；L－出鏈長度；Ls--懸垂鏈長度；

d－錨地水深,注意要隨時根據潮水而修正；h－錨鏈筒離水面的高度。大多數船舶艏吃水標志的位置都很接近錨鏈筒的正下方，則錨鏈筒離水面的高度=錨鏈筒到船泊龍骨的高度－艏吃水。從上式中看出，Ls和φs都是變量，當船舶受到不同的外力時，Ls和φs也隨之變化；反著說，φs不同的角度便體現船舶受到不同的外力，這樣把船舶所受的諸多難以確定的變量，集中體現在φs值上。這樣在計算表格中沒有不同風流和裝載狀態數據欄了。在表格中也清楚看出F和P兩欄數據是隨著φs值的變化而變化的。再根據夏國忠《船舶結構與設備》，有

Wc`=XXD2XN/m……………(5)Wc`=?Wc……………………(6)式中：

Wc`－每米錨鏈在水中的重量(噸/米)；Wc－每米錨鏈在空氣中的重量(噸/米)；D－錨鏈錨鏈直徑；由式得：

P=λa?Wa+λcXXD2XX(L-(d+h`-dF)XCosφs/(1-Sinφs))………(7)由式得：

F=XXD2XX(d+h`-dF)XSinφs/(1-Sinφs)…(8)2．應用一：將式應用于Excel表格中(見附表)，利用變量φs與得P、F的關系,計算出不同φs對應的值后，進行比較判斷，得出結論，采取相應措施。在實際應用中，值班人員只需將目測的φs輸進表格，則可對錨泊安全進行評估。參見Excel表格中1部分。在觀測過程中，錨鏈會起伏蕩漾，為安全起見φs取觀測值中的最大者此方法誤差一般比較大，因對φs的值較難準確估算，這要求多次觀測，并與量角器對比。同時要求觀測者在實踐中積累目測的能力。3．應用二：

因上述方法誤差較大，就將φs值進行量化。由觀測角度φs轉為觀測錨鏈從水面到錨鏈筒的鏈環數量n，來評估錨泊安全。錨鏈在水面部分較短，受力也較大，則該水面部分可視為直線，則在直角三角行ABC中，有

Sinφs=√Lc2-h2/Lc，Cosφs=h/Lc………………..(9)式中：h－錨鏈筒離水面的高度。大多數船舶艏吃水標志的位置都很接近錨鏈筒的正下方，則錨鏈筒離水面的高度=錨鏈筒到船泊龍骨的高度－艏吃水Lc－錨鏈從水面到錨鏈筒的鏈長(米)，一般我們可以數出該斷鏈共有多少個卸扣來確定，即Lc=n?L`－(n-1)?D………………...………(10)其中N為鏈環的個數；L`為卸扣的長度；D為卸扣的直徑由(9)(10)，得：

P=λa?Wa+λ(L-(d+h`-dF)?h/(n?l`-(n-1)?D-√(n?l`-(n-1)?D)2-h2))――

F=(d+h`-dF)X√(n?l`-(n-1)?D)2-h2/(n?l`-(n-1)?D

-√(n?l`-(n-1)?D)2-h2)――

將上式、應用于Excel表格中，利用變量n與P、F的關系,計算出不同n值對應的P、F值后，進行比較判斷，得出結論。在實際應用中，值班人員只需將觀測到的n值輸進Excel表格，則可對錨泊安全進行評估。參見Excel表格中2部分。同樣在觀測過程中，錨鏈會起伏蕩漾，為安全起見n取觀測值的最大者。為了便于觀測，在拋錨時，當松最后的

錨鏈時，在接近水面的卸扣上系上布條或小繩頭，可做為計算的參照點，這樣更能快速準確地數出卸扣的數量，以免卸扣多了會數花了眼。但該表格的不周之處，在表格中，錨和鏈的抓力系數，只提供在錨地底質為沙和泥兩種情況下的數值可選擇，筆者在船上無法查取其他質底下，該系數值；這須完善的地方。上述兩種方法雖簡單，但有它的局限性，會受視線的影響，特別是在夜間。還有該方法的實用性，也有待考證，因錨泊時駕駛員正常當值位置在駕駛臺，而錨鏈的觀測在船首，駕駛員無法隨時監控，雖然可安排舵工協助，但畢竟沒那

么方便，況且舵工并非能完全可靠，所以該方法的應用與駕駛員的習慣有點抵觸。

附表一

附表二

機械工程學院

CDIO項目執行報告

關于艦船技術狀態評估的指標體系的研究

完成人：zzt

學科專業：機械工程及自動化

指導教師：zj教授

XX年05月

摘要：任何綜合評價系統．都必須確定評價指標體系。而通常大多數評價指標的體系并不會容易得到。加之如何客觀準確的反映各項指標的權重是一個非常重要的問題。本文以超到壽艦船技術評估為基礎，在超到壽艦船技術狀態評估體系建立的過程中給出一種按客觀性標準確定指標權重的方法。

關鍵詞：狀態評估評價指標指標權重超到壽

1.引言

艦船設備在使用過程中，其零部件持續經受磨損、腐蝕等各種劣化因素的作用，沾污、沉積、結構形狀、表面、位置、間隙等發生改變，導致技術性能退化。隨著退化程度的逐漸增大，設備的各項技術指標越來越偏離設計指標。所以需要對艦船的技術狀態做出及時合理準確的評估。而近年來技術狀態的術語被廣泛的使用，尤其在設備管理的法規性文件中更是多見，但僅有少數在討論怎樣評估、評價、評定一個設備、裝置、系統的技術狀態，所給出的評價準則都是定性的，所采用的指標是分散的，并不能從整體形成上有效的評價體系。艦船設備種類多、數量大，技術含量高，設備運行工況復雜，影響設備技術狀態的因素眾多，因此要對艦船或其某個子系統(如動力系統)進行技術狀態評估是相當復雜的，也容易出現偏差。隨著現代艦船機械的日趨高性能化和結構復雜化，加之世界范圍的能源緊張，出于安全保障和經濟效益的考慮，艦船機械的監視和維護始終是營運艦船技術管理的重要內容，及時、準確和動態地掌握艦船機械的運行狀態和預測潛在故障，已成為艦船技術管理追求的目標。同時準確掌握艦船技術狀態，可以為艦船作戰部門制定訓練、作戰、維修計劃提供依據。因而建立一個合理科學有效的評估體系對于狀態評估是重中之重。

技術狀態管理主要涉及到產品的設計、研制和生產階段，主要是對描述產品技術狀態的各種文件、性能參數、功能特性等的系統管理。但是，對于產品在使用和維修階段，有關文獻描述的比較少。其實，設備在使用過程中，設備的性能可能是逐步退化的，描述設備的特征參數也與產品設計時不同。設備的功能指標不僅僅與設備的性能參數有關，與該設備所處的環境、承擔的任務有關。在不同的任務下，設備的功能可能完全不同。技術狀態在使用階段的定義為：“設備在指定時刻的總體技術特性”。本文所討論的艦船技術狀態評估，主要是指設備在使用階段的技術狀態評估，其實質含義為指在設備使用階段，通過設備的各種屬性指標來綜合評估獲得設備的優劣情況，判斷設備是否能完成設備所賦予的任務。當事物是一個復雜系統時，需要應用綜合評估技術。艦船技術狀態評估的實質就是要建立一整套確定船舶設備與船體實際狀況的診斷系統來確定艦船當前的運行技術狀態，應用綜合評定方法對其狀態做出定量評估。艦船技術狀態的準確評定為設備的性能與船體機構強度的改善、以及實施狀態維護提供重要的技術依據，也是對船舶設備與船體傳統維修方式的重大改革與突破。

艦艇結構的特點和技術的復雜性，決定了艦艇技術狀態的評估是一個復雜系

統評估問題。

國內外研究現狀：

由于艦船的特殊用途，關于艦船性能方面的資料相對較少。國外關于艦船指標體系的資料多是關于民用船的性能，而且基本上都是針對個別性能進行討論，關于指標體系的資料比較少。國內關于艦船性能方面的資料相對較多。國外船級社已開始實施一套船舶狀態評估程序對申請船舶狀態評估的船舶實施狀態評估。例如：德國勞氏船級社創立一套獨立于船舶入級檢驗的專業技術服務程序來實施船舶狀態評估，目的是在規定的時間內對申請船舶進行檢驗通過對申請船舶實施船體結構船舶機械與電氣設備實際技術狀態檢測對船舶實際運行狀態做出綜合評估,若船舶狀態存在安全隱患還要對防護措施做出具體安排；日本NK船級社也制定了與此類似的船舶設備狀態評估程序。中國船級社也于1999年發布了《綜合安全評估應用指南》等指導性文件，并應用FSA對長江地區高速船作了風險評估；目前中國船級社CCS出版的《鋼制船舶建造規范》與《船舶入級規范》對新造船舶船體及機電設備作規定，但對營運中的船舶船體與船舶機電設備運行現行狀態的評價并未制定出指導性文件，并未形成完整的船舶狀態技術標準和評價體系。我國學者也相繼開展了艦船結構全壽命期風險評估方法研究等科研課題，提出了基于數據包絡分析和概率影響圖等理論的風險評估方法。現將我搜集到的一些國內外學者研究狀況總結如下：

XX年，K．SariSz，g．Narli研究了一個實時的船舶操縱運動模擬系統，利用他的系統可以模擬大型油船在博斯普魯斯海峽中的操縱性能，并且考慮了一些環境因素，如風、流和波浪漂移力等因素。

XX年，L．Moreira，C．GuedesSoares利用RNN人工神經網絡對船舶的操縱性進行了模擬模擬了回轉軌跡和Z形試驗，結果表明RNN神經網絡對船舶操縱性的模擬比較精確。

XX年P．Crossland分析了當采用不同的減搖鰭控制方法時，北大西洋執行反潛作戰任的軍艦的作戰能力的變化，并且評估了綜合考慮減搖鰭和舵因素的減搖系統的操作性。

XX年，FranciscoLdzaroP4reza,JuanAntonioClemente。利用建立的操縱運動方程，對船舶在設計初期進行了操縱性模擬，并且分析了主尺度，舵面積等因素的變化對船舶操縱性的影響。

XX年，S．Surendran，S．K．Lee，S．Y．Kim利用PID法控制減搖鰭系統，應用CFD

流體軟件包來記錄減搖鰭產生的水動力的升力參數，并且用軍艦做了實船試驗。

1984年，陳仁鈴提出了不沉性計算數學模型，并且編制了計算機程序，在TRS--80微型機上得到實現，證明可行。

1988年，薄林槐應用多元回歸分析方法，對當時的水面艦船阻力圖譜提出

了回歸表達式并在分析國內外25條典型船舶阻力試驗的基礎上，對該數學表達式做了擴充和修正，提高艦船阻力估算的精度，擴大了其應用范圍。

1992年，程智斌，陳仁鈴以不沉概率作為艦船不沉性評價指標進行了討論，提出了用于艦船戰術技術論證階段和初步設計階段的不沉概率的計算方法，并用該方法編制了計算機程序，對我國當時海軍部分水面戰斗艦艇進行了實船計算，結果可行。

XX年，陳鋅勝，蔡根明提出了一種評估不同艦船遭受武器齊射時毀傷概率的計算方法，并用降低毀傷概率方法對被動防護措施的有效性進行比較，提出了最優的方案。

XX年，賈春，張星，吳明宇等在傳統武器系統效能評估模型的基礎上，根據單艦防空武器系統的特點，利用數學整合的方法建立了單艦在遭受單發導彈攻擊和多發導彈攻擊情況下的防空能力評估模型。

XX年，劉佳，王威和高輝等人建立將核Fisher判別分析方法應用于效費分析的模型，能夠直接通過性能評估指標進行艦船方案的初步篩選，將性能方案分為效費比高和效費比低兩類，剔除效費比低的方案。并通過實例說明該方法能夠減少了費用估算的工作量，提高了工作效率。

狀態評估的一般方法

一個完整的評價方法應當形成“標準”，以“規范”的形式確定。它包括評估要素的篩選方法，評估信息的獲取手段和規范，對目標信息的評估和判斷方法，最后是綜合評估方法。

常用評價方法有現場檢驗法、實時監控法、指標評價法、統計分析法、風險評估法、模糊判斷法、層次模型法等，其中現場檢驗法、實時監控法側重于對評估信息獲取手段的規范；指標評價法則是側重于評估要素的篩選，根據指標量特征采取相應評估方法；統計分析方法建立在有大量的運行管理信息、狀態監測信息、故障及維修信息的條件下進行評估的方法；風險評估方法重點是針對安全要求高的裝備狀態評估方法，往往是多種方法和手段的綜合；模糊判斷法主要針對評估信息的不完整性、不充分性的局限條件下進行評估的方法；層次模型法則是側重于評估指標體系結構的系統設計和狀態信息量化綜合方法。

現場檢驗法

現場檢驗法是一種最有效的直接評估方法，評估結論可信度高，是大多數評估方法中的一個重要內容。對于單臺裝備或結構或功能簡單的設備，評估過程簡單快速，但是對于大型裝備、結構功能復雜裝備，現場檢驗方法缺陷明顯。

該方法局限性如下：一是現場檢驗高度依賴于檢驗人員的專業能力，受人為主管因素影響較大，要在大量的評估對象上實施評估時，統一性和可比性難以保證；二是對于復雜裝備現場檢驗或動態檢驗仍然只能掌握裝備的部分情況，一些重要的狀態信息或數據信息還需要深入研究裝備設計安裝要素、運行歷史信息，

并采用多種測試、測量手段配合，因此現場檢驗方法往往會十分復雜，通常的狀態評估實施條件難以滿足。

實時監測法

實時監測法能夠隨時掌握裝備狀態信息，即時性強、連續性好、智能化程度高，評估方法的規范性、一致性好，便于統一管理和集中評價，近年來越來越多地在高、精、尖裝備上得到了推廣應用，其中以飛機的實時監測最為成功。

盡管實時監測法得到了飛速發展，但其仍難以取代人工