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远程监控,打“飞的”抢修:浅谈美海军全球维修保障体系
作者:PBSNPR
发表时间:2017-06-28
更新时间:2017-06-28
浏览:194次
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默虹—美海军学习小站

战舰坏海上怎么办?不一定哪里都有母港这样的维修条件、人员和备件。尤其是全球到处跑的美国海军,和现在日益“傻瓜化”的高中毕业生舰员?我们先看一个案例,然后再谈谈美军如何通过5个步骤构建全球维修机制的。

一、一个典型案例

2015年2月初,加勒比海,刚刚服役4年的新锐伯克级驱逐舰DDG 109, USS Jason Dunham在此巡航,一台燃气轮机发电机组突发故障。

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当时舰上有3台罗罗公司的AG 9140燃气轮机发电机组,单机功率3000kW,理论上1台故障不影响任务。结果其中两台都坏了!这下不敢跑了,结果老老实实让拖船“拖”进了古巴的美军关塔那摩湾海军基地。

具体是,2号发电机组的断路器发生故障,3号发电机组的燃气轮机的轴承故障,后者的燃气轮机不得不更换! 这强国工匠啊!

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关塔那摩基地只是一支普通海军基地,没人没设备没备件,咋整?

一支来自佛罗里达Mayport基地的“应急飞行抢修队”从美国海军“东南区保障中心”SERMC携带着燃气轮机紧急出发。

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这支由7人组成的应急飞行抢修队从SERMC维修中心出发,包括5名现役军人和2名民间雇员。领队是燃气轮机系统一级机械技师Kristopher Mitchell。他把此次任务当做一次检验团队能力的好机会,“养俺们千日,用我们一时,首战用我,用我必胜!”

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这个抢修队携带了一台新的燃气轮机,相应的装配工具,以及合适的团队成员,远程赶赴古巴,通过紧急维修,让驱逐舰DDG 109能够返回战位,继续执行任务。

在出发之前,队长按应急响应预案,做了大量的沟通协调工作,了解驱逐舰的故障详情,在SERMC中心进行故障诊断,然后制定抢修方案,备妥所需的器材和人员。

2月8日,周日,小队搭乘C-130“大力神”运输机从佛罗里达Jacksonville海军航空站出发,携带了一台新的燃气轮机,工具箱,传动齿轮,一台可以把所有东西运到船上的特殊工作车,飞往1500千米以外的关塔那摩基地。

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经过3天抢修,2月11日,周三晚上,燃气轮机被更换完成,测试一切正常,驱逐舰周四顺利起航。

在抵达前,战舰的舰员也没闲着,做好了各种力所能及的准备,比如拆掉了一些隔断墙,便于燃气轮机进出,切断了相应的油路和电缆等等。修理队更换了3号发电机的燃气轮机,以及动力输出轴。

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通过此次抢修任务,修理队感觉经验值猛涨!

第一天他们工作了14小时,来拆掉坏的燃气轮机,这家伙重达1600磅(约700公斤),长8英尺(1米82)。最大的挑战是把燃气轮机从动力舱的底层吊运出来,通过战舰上狭窄的垂直竖井和通道。然后还要把新的燃气轮机按照相反的顺序放进去。

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所有吊装索具都是修理队自己完成,别人不能替代,确保整个过程中娇贵而精密的燃气轮机没有磕碰损坏。这些工作极具创造性和挑战性,但也是一名燃气轮机系统机械技师GSM的本职工作。这是必须一次成功的工作,他们做到了。

在更换3号发电机燃气轮机的同时,2号发电机的熔断器也修好了。不过这是来自诺福克基地中大西洋区保障中心MARMC的另一个小队完成的。

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随着3台发电机陆续恢复工作,驱逐舰USS Jason Dunham离开关塔那摩返回海上执勤海域,而SERMC飞行应急救援小队则抓紧返回Mayport,以便和家人们过Valentine's Day“情人节”去了。尽力做好工作,努力与家人团聚,才是好的强国工匠!

估计近期故障不断的濒海战斗贱、DDG 1000也是类似处理办法。

二、漫谈美国海军的维修保障

1、舰员维修“傻瓜化”

跟战舰和装备越来复杂的趋势背道而驰,随着经济复苏,军费削减,老舰员越来越少,牛人越来越留不住,舰员的经验和技能反而是越来越差,也不可能在每艘战舰上都配备“专家”级技师和维修设备。

因此目前各战舰的舰员级维修越来越“傻瓜化”,也就是正常的使用维护,能看懂告警信号,能根据trouble shooting handbook按图索骥解决一些简单问题,更换备件看问题是否解决?剩下的无非就是向舰队NIST报警,以及描述故障特征。而且越来越依赖远程支持Distance Support,DS。

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2010年,美国海军200多艘战舰利用呼叫远程支援的次数高达37万次,其中作为主体的伯克级驱逐舰总计93072次,濒海战斗舰4540次

2、全船4万个传感器监控

与舰员的“傻瓜化”不同,舰上越来越依托网络化的微小型传感器。在各种设备、管路等内外,遍布压力、振动、温度、生化和视频传感器,用这些传感器来代替船员,记录和发现设备故障的征兆,作出提示。

这些传感器已经做得很小。以Honeywell产的微机电MEMS传感器为例,具有温度、震动、压力等多种传感器功能,和安装方式,具有以太网连接功能,尺寸也就比一个硬币大点。

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布置的数量也是相当的大,伯克级驱逐舰主甲板以下船体内,拥有各类微型传感器超过4万个。CVN 78福特级航母传感器规模达到32万个;洛杉矶级核潜艇传感器规模也有1万多个;目前已经遍及270多艘船,未来要超过300艘。

这些传感器都是有线、无线联网的,然后数据自动报给船上的各级故障检测设备,设备软件通过预设的数据异常门限值,来判断数据是否异常,今儿判断设备是否有故障隐患,提示舰员处理。进而再通过通讯卫星,传回舰队的NIST等保障中心。

3、全球“船联网”大数据分析(DS)

而在NIST才是真正的“船联网”大数据分析中心。首先这里汇集了美国海军全球200多艘战舰的海量实时数据。这里会根据舰员上报的故障特征,以及卫星传过来的数据样本,通过NIST的数学模型、大数据分析系统,以及全海军顶尖的技术专家,甚至连线厂家的专家,对数据进行分析,作出最终的故障诊断,进而提出解决方案,和派出后续打飞的的抢修队。

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修好当前故障还不是全部。而且因为这里汇聚了所有同类战舰的故障数据,和全海军最牛的专家,甚至厂家技术人员,不仅诊断准确,妙手回春。而且经验共享,举一反三,把问题解决方案推广到其他同类设备上去。并延伸修改后续维护保养技术手册,甚至反馈到设备设计改进等,一步步从根源上提高装备妥善率。

4、打着“飞的”的全球免费故障救援

当下当然是排出抢修队全球故障救援咯。

5、未来的野望

美军的野望也分为三级:

l 初级,坏了再修:肯定影响在航率;

l 中级,定期检修:不管坏没坏,定期维修保养,其实大部分还没到坏的时候,有浪费之嫌;

l 高级,修在未坏:实时监控,大数据分析,在出现异常但还没损坏之前,就采取行动进行维修更换,即确保在航率,又避免不必要的过度检查维修。

当然美军还在中级向高级过渡的过程中。

三、启示

全球海军远离后方,常年大批量、高频度海外活动,故障在所难免。而未来装备日益复杂,舰员流动性也大,在每艘战舰上维持高水平“专家”级技师,是不现实的,也是资源浪费。

美军这种“舰员傻瓜化,舰上广布传感器,卫星数据回传,NIST大数据分析,专家级诊断,全球飞行保障,逐步从坏了再修走向修在未坏,并知道后续设计改进”的模式,还是值得玩味的。

最后,有人说,200多艘战舰的工况和故障信息,通过卫星数据回传,美军甚至通过商业通讯卫星往回传,不是暴露行踪么?

美军说:

1、 我们一直是暴露的:其实综合来看,美军战舰全球巡航,到处惹是生非,90%以上的时间里,行踪是公开的,无密可保;

2、 工况数据没意义:工况数据是大量的传感器数据,一组组很具体的数字,不是啥行动情报,即使被截获了,不结合具体的数据采集场景和设备传感器来源,外人根本看不懂,泄露不了啥信息,再说还可以源头加密嘛。

3、 战时关了就行:最后,战时或者秘密行动时关闭此功能即可。因为90%以上平时积累的数据已经足够了,足以让战舰处于较好的妥善率了。


提示: 本博文来自于 Military2 版

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