2023-08-01 18:32:24 来源：了不起的中国制造
出品|网易新闻
(资料图)
导语：福建舰作为中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，航行试验就如同“船生”中的“高考”备受关注。而近期央视以官方媒体身份公布福建舰试航，其部分照片显示舰上施工工棚等陆续拆除，标志着福建舰即将迎来首次“大考”。
福建舰上的电磁弹射施工棚疑似已拆
一、国产航母的“船生高考”，需要考些啥？
不积跬步无以至千里，航母从研制到交付过程都有严格的程序和要求。从下水到交付这段特殊过程就是其“千里跬步”中的关键一步。福建舰要想达到海试前的最终状态，还有很多重要的工程需要完成。
不同于先前在船台、船坞那样侧重“长块头”，航母从下水之后开始“增内涵”——首先是完善舰上设施，如设备或武器、管路电缆等，简称舾装，之后还要如同房屋从“毛坯”变精装一样需要层层验收方才具备交付条件。
22年6月福建舰下水命名仪式
在这个阶段，国内各大系统的技术单位及各设备厂家均要派出试验人员参加设备调试，参加试验人员的数量多达数千人。既有“编内”保障运行的舰员、又有大量“编外”的厂商工程师、科研人员，既有刚安装或等待安装到本舰设施、又有大量临时性测试设备，其测试涵盖甲板跑道、动力系统、升降机系统、武器系统、导航设备、指控系统以及官兵居住的舱室等舰载设备成千上万，为进一步提高测试效率，“88、89”号综合保障舰可以为有关人员提供贴身保障，只为搜寻着军舰可能存在的问题与缺陷。
我国的“88、89”号综合保障舰为航母试验提供保障支持
二、首航前的热身，“稳中”才能“求进”
航母系泊试验是指建造完成后，在码头系泊状态下对舰艇的船体、动力、电力电器及作战系统和特种装置进行的实船试验，国内基本以先静后动、先单机后系统顺序进行。
值得一提的是，由于我国海军舰艇的预舾装率已达到世界领先水平，使得“福建舰”已然跳过了“舾装——系泊试验”先后流程，按模块、条块、系统分头并进、舾装与系泊试验并行，使得“福建舰”船台和码头周期大为缩短。在此后国产航母也将第一次动起来——开展倾斜试验。
系泊试验中的福建舰
作为试航开启之前的最后一个试验项目，尽管倾斜试验的动静不比试航阶段的惊涛骇浪，但却是关系到船舶航行安全——舰艇稳性的一个重要参数，它关乎舰艇受外力作用发生倾斜不会导致倾覆、在外力消失后能自动回到原平衡位置的能力。
由于建造过程中设备技术规格重量和重心与实际设备的偏差，或局部位置的修改等因素，船舶设计阶段计算所得与船舶建成后的实际重量和重心位置往往有一定差异。而航空母舰因为船体巨大且不对称，对于船体的稳定性和重心的要求更高。
航母在海上急转弯
在舰艇倾斜试验，为了形成足够的倾斜力矩，一般需要在船宽的3／4距离内移动约为总重量约为排水量的1％ ～2％的压载物，使船能产生2°～ 4°的横倾角。我国此前舰艇倾斜试验中多采用块压铁、水柜作为重物来调配重心，但对于航母这类大型船舶其排水量较大，倾斜试验时需要的压载重量远超过寻常，如继续沿用传统的大块压铁作为重物时在甲板上较难移动。
正在制定区域吊配压载铁以开展船舶倾斜试验
为提高倾斜试验效率，国内监造团队以大型汽车吊代替压铁，利用汽车吊具有重量大、操纵灵活等特点，通过汽车吊的移动能有效、快速获得横倾力矩。高效的试验方案配合较高的预舾装率，使国产航母在出航前的“热身时间”大为缩短：无论山东舰还是此次即将出海的福建舰，从下水到首次试航仅用12-13月，比国际平均水平减少约一半，之后国产航母开始从“下海”向“出海”进发。
山东舰系泊试验期间通过大型汽车吊开展船舶倾斜试验
三、一波三折——“海试”不仅是让航母动起来
为确保航母先动起来，包括我国各型航母在内首次海试主要是检验船舶的心脏——动力系统在全部运转下的状态，以此检验动力系统的可靠性和稳定性。
检测有可能会发生各种意外：比如锅炉管道破裂出现漏水；锅炉隔热层被烧坏导致动力组熔毁——此前俄罗斯为印度制造的航母就出现8台锅炉中7台被烧毁。 而我国航母工程起步初期也并非一帆风顺：在辽宁舰动力系统恢复工程中也曾出现过炉墙砖开裂、外部保温不均匀、外部导管锈蚀、管路阀门锈蚀等汽轮机主进气阀故障导致高负荷下锅炉侧压力突然快速升高的险情。
海上试验期间，辽宁舰官兵对锅炉进行查验
因此对于蒸汽轮机这种慢热选手并不是点火即出海，出海前往往会进行一系列热身活动。
早在系泊阶段，我国航母动力系统即会经历一道“水与火”的考验：首先是对锅炉进行水压密性试验，以 1.25 倍工作压力的试验压力将炉内的空气排尽，并让水的压力应平稳上升至试验压力后再慢慢降压至锅炉工作压力。随后即通过船厂专门在航母泊位上为其搭建的岸基试车锅炉来进行岸基蒸汽动力系统联调试验，让船上汽轮机通过外部蒸汽先试车。随后，这颗驶向远洋的心脏也将正式动起来。
岸基蒸汽动力试验系统系统架构（左）福建舰岸基蒸汽动力系统联调
为进一步验证国产航母动力系统地稳定性，国内在首次试航阶段专门设计了两套主机负荷状态地试验方案：先是在主机 85%负荷时，进行锅炉效应试验，其间燃烧器关闭，记录进口及出口的废气温度、锅炉的蒸汽压力、热井内的给水温度等数据；再是在主机 100%负荷时进行锅炉的蓄压试验，要求在锅炉安全阀打开之后的15 分钟之内，锅炉蒸汽压力不得超过设计压力的 10%。
四、“量大从优”——如何记录航母的考试成绩
对于目前有着三型不同型号、且使用经验仍处于积累期的国产航母，要想能充分掌握船只的性能极限、让我军官兵熟练驾驭，并为更多后来者提供参考数据，不仅需要在“直来直去”、还需要经历包括停船试验、回转试验和初回转试验、航向稳定性等试验。
正进行回转试验的山东舰
海试是航母入伍参军前的最后流程，就是未来福建舰上的官兵的最后一道安全“护栏”。
比如航向稳定性试验、回转试验、威廉逊溺水试验等科目则需在2-5分钟时间、每隔数十秒甚至更短时间就要测量和记录出舵角方位角、航速、时间和操舵次数及最大操舵角度等参数。
目前国内包括航母在内的船舶航行实验针对航母各项运动参数测量和纪录，已开始综合GPS定位技术、电子海图技术、计算机处理技术基础上设计的新型试验系统.在航行试验时由GPS/DGPS(差分GPS)获取实时位置信息,将位置信息显示到电子海图上,另外由数据库存储试验数据;试验结束时由计算机自动处理得出试验结果。
这些技术使得用使得我国航母在试航中航行数据更加直观便于操作，理论上仅需“一人一机”配合舰上原有设备即可完成数据采集，测量也更加精准、迅速，可为进一步分析提供条件。
山东舰首次出海试航，工程人员正在分析试航数据
结语：
现代造船工业的标准化水平相对于当时已经有了极大的进步，但作为我国首艘弹射型航母、也是已建造的最大吨位军用船舶，福建舰在试航前准备工作将更为谨慎，服役之前的测试验证与数据收集其也必将比往常更为复杂，并最终反哺到未来更多、更大的国产航母试航过程中。而对于这个“磨人”的过程，我们唯有拭目以待。
参考文献：
[1]上观新闻：还在等国产航母“海试”？专家怎么说了解一下.2018.04
[2]万松林.大型船舶倾斜试验程序及数据处理方法[J].中国修船.2019.01
[3]贺荣国,杨继坤.水面舰艇设计定型试验项目规划与实施研究[J].装备学院学报.2016.04
[4]许开宇，艾建伟.一种新型的船舶航行试验系统[J].中国航海.2006.04
