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军工世界丨延寿,让达龄装备重获“新生”

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发布时间:2024年05月22日 浏览量:239次 所属栏目:国际 发布者:田佳恬

延寿,让达龄装备重获“新生”

■王越 樊伟杰 王英

英国23型护卫舰正在船厂进行升级改造。供图:阳  明

去年底,美国海军发布消息称,计划对4艘伯克级驱逐舰进行大修改造。据介绍,首批交付维修的是于1993年和1996年服役的“拉米奇号”和“本福德号”。这2艘目前已接近退役期限的驱逐舰,将会通过装备延寿延长服役期限。

同年6月,英国国防部签署了2份总价值3.2亿英镑(约合3.95亿美元)的合同,为英国皇家海军装备的江河级近海巡逻舰延寿,旨在提高近海巡逻舰的可用性。

随着更多关于装备延寿消息的披露,不难看出各国对装备延寿的重视。当前,随着科技水平的不断提升,一方面,装备更新的速度越来越快,另一方面,装备特别是大型装备的造价越来越高,为保持军事力量规模与水平,装备延寿、升级正在成为各国装备建设中的通行做法。

从具体实践来看,装备延寿绝非涂涂漆、擦擦锈那样轻松简单,而是在现有装备平台上,运用新技术进行改装,通过“换血”“赋能”等方式为其“续命”。那么,如何在军费有限的情况下,对老旧装备进行科学地升级改造,更好地拓展其作战效能?面对不同的装备,又该如何选择合理有效的延寿方法?请看本期解读。

注入新活力,告别“老年病”

装备延寿,是指一些重点型号项目装备在达到规定的使用寿命时,以可靠性理论为基础,综合评估其战技性能指标,充分挖掘其潜能,针对影响装备贮存和使用寿命的薄弱环节采用更换、修理和保障等技术手段,以提高或恢复装备的作战能力,保证其在装备全寿命周期内满足作战体系对其作战效能的要求。

以海军舰船为例,按照正常的标准来计算,其使用寿命约为30至35年。但从实际来看,海军舰船从设计论证到正式下水服役,往往需要数年乃至数十年的时间,需要花费大量资金及人力。如果舰船到了使用年限就用新的舰船替代,这会带来沉重的经济负担。通过技术革新和维修改造提升装备性能,延长装备寿命,无疑是一条投入少、效益高的科学发展之路——既可以让旧装备“变废为宝”,也可以获得较大的军事经济效益。

举例来说,加拿大海军“哈利法克斯”级护卫舰通过改装后,其服役期至少延长了15年,而2艘军舰得到改装后带来的效益就相当于再造一艘军舰,像这样可实现军事经济效益双赢的利好之举,又有谁能够拒绝呢?

随着使用年限的增加,以及使用寿命的迫近,装备会出现老化、故障增多、可靠性指标下滑等问题。为保证装备能够继续正常使用,通过技术更新、维修、改造及加强管理等,采用一定的技术途径延长装备的使用寿命,对于完善国防作战体系的建设、降低装备配置的军备成本具备极大现实意义和军事经济效益。

前段时间,据媒体报道,俄军现代化装备占比已超过68%。从本世纪初不足15%的装备现代化率快速跃升至当前水平,其背后原因除了持续投入多制造新装备外,大批老旧装备通过改造和升级延寿,一定程度上起到了“老当益壮”的作用。

从效果看,装备延寿的最常见方式,就是对老旧平台进行现代化改造——服役30多年的1155型大型反潜舰,舰载武器陈旧且功能单一,俄军国防部在全面升级过程中,除配备反潜和防空系统外,还加装“口径”-NK巡航导弹、“天王星”反舰导弹、电子战武器和新型舰炮,使之成为多功能远洋护卫舰;俄海军将现役核潜艇中数量最多的949A和971型潜艇进行翻新处理后,换装“口径”“缟玛瑙”“锆石”导弹通用发射装置,服役期延长15至20年;此外,俄军还对320架较老战机进行改造,卫星导航、飞行控制、传感器、电子对抗功能得到提升,服役期限同样有所延长。

根据媒体报道,在一次俄国举行的战略核力量演训中,完成对数千公里外目标导弹攻击的“卡累利阿”号核潜艇和图-160、图-95MS轰炸机,都已服役超过30年。据介绍,这些经延寿处理的装备至少还能再服役10年以上。

装备延寿不能一刀切,尊重规律是前提

事实上,并不是所有的达龄装备都适合延寿,装备延寿不能一刀切。由于装备的先天“体质”以及后天所处的环境、训练任务、维修状况不同,为装备延寿应当遵循实事求是、具体情况具体对待的原则,在尊重规律中不断挖潜。

有一些达龄装备不会被允许延寿。不被允许延寿的装备,通常在如下几种情况中发生。

难以满足作战需求。比如,美国当时耗费66亿美元研制的全球首款隐身战斗机F-117,仅服役20年就直接退役。究其原因,主要是该款战斗机后来暴露出载荷有限、高速飞行能力差、空战能力较弱等短板,能力不够,已难以满足作战需求。

“延旧”与“研新”权衡利弊后的结果。在经费有限的情况下,相关国家必须在延寿旧装备和研制新装备之间进行权衡。一般情况下,出于现代化发展和对未来作战需求考虑,大多数国家会选择“汰劣留良”,即退役部分老旧装备以腾出更多资金,转而用于研发下一代装备。

核心技术不掌握在自己手里。对于许多无自主研发能力的国家来说,从他国引进的装备到寿时,由于核心技术掌握在别人手里,如果对方要价过高,导致延寿成本过高,该型装备往往会被安排退役。

与此同时,对于有些装备来说,对其开展延寿确实能够带来提高武器装备的作战使用效能、促进武器装备的研制和发展等方面的好处。

而这些即将进行延寿处理的装备,所要面对的也绝非只针对装备表面的“美容”。目前,从各国的实践来看,通常是在查验论证、测试评估等基础上,量体裁衣式地对武器装备开展大修、翻新、加改装或升级改进,一般采用如下方法达到延寿的目的:

一是技术更新。技术的先进性是装备延寿的重要前提。引入成熟、先进的技术用以替代原有落后的技术,并结合战训需求装配、备份新设备或元器件,是装备延寿中最常用的方法。比如,美军曾对“超级大黄蜂”舰载战斗机进行延寿改装。改装过程中,通过增加红外搜索跟踪系统,跟踪敌方飞机发动机尾喷管和机身在高速飞行中摩擦产生的热量,形成远距离空中和地面目标的热成像图,进一步提高了延寿后超期服役飞机的远程精确打击能力。

二是定期维护。正如定期体检是为了健康预警、排查隐患,针对装备的薄弱环节进行定期维护,包括预防性维修和恢复性维修,是装备延寿的重要手段。一般来说,延寿后装备的维护频次要高于正常服役装备,维护项目数量要多于正常服役装备。定期维护能够确保产品维持或恢复到规定状态,保持良好的战技术性能。

三是加强延寿管理。加强装备延寿管理是延寿技术实施有效性的重要保证,等同于为装备制订一份“健康档案”,对每一次更新或维护进行详细的记录考核和跟踪评估,并基于此形成经验数据和方法对延寿计划和标准进行优化迭代,保证装备延寿的有效性、可优化性和持续性。

新技术为装备延寿创造更多可能

俄罗斯增强图-95、图-160轰炸机以及米格-31战机的性能,让这些“王牌”可以继续发光发热;德国空军升级“狂风”战机,使机身寿命从6000小时延长到8000小时;英国改进“挑战者-2”型坦克……近年来,世界上很多国家纷纷加大装备延寿的力度,希望通过现代化改装和创新型改进,让这些超期服役的“老兵”继续发挥中流砥柱的作用。

如今,随着信息技术、制造工艺、智能软件、先进材料等不断发展,装备延寿面临更多机遇,许多过去难以达成的目标如今有了实现手段。

借助数字孪生技术开展关键指标监控和过程能力评估。一些国家近几年高度重视数字孪生技术的应用,大力推动装备研发与使用数字化工程。基于数字孪生技术,可以在实验室内开展加速寿命评定试验,通过与实际寿命进行对比、修正,助推装备延寿更有针对性且更加智能化。

借助新战法减少损耗使装备寿命更长。未来,装备延寿也可借助新战法的运用来实现。比如,各国当前大力发展的无人作战僚机、蜂群无人机等,其目的是借助无人机的冲锋陷阵,增强有人机的生存能力。这一过程中,有人机的出动航程相对有限,损耗变小,客观上也就延长了寿命。

加快推进人工智能技术在装备延寿中的应用。战争形态和作战样式决定装备保障方式。当前,人工智能技术发展迅猛,已经成为引领新一轮科技革命和军事变革的战略性技术,正在加快颠覆各行各业,其中也对装备延寿产生着深刻的影响:

一方面,人工智能使得计算机对战场态势的“阅读与理解”能力大幅提升,利用机器学习方法从历史数据中挖掘装备延寿的潜在规律,可以通过传感网络自动感知战场环境和保障态势,自动感知装备延寿需求并预判变化,自动匹配推演出最适合当前情况的装备延寿预案。

另一方面,基于人工智能的故障检测诊断技术和装备损伤评估、远程维修系统的运用,可以大大提升武器装备的自我诊断、修复能力和自主保障效果。比如许多国家通过运用智能嵌入式诊断手段,实现对航空母舰舰载机的自动故障检查。在这一过程中,借用人工智能手段诊断可以弥补常规诊断设备的不足,提高设备综合效能,使得装备损耗变小,从而延长了装备的寿命。

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