福建艦“海試”究竟怎麼備考？
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導語：福建艦作爲中國完全自主設計建造的首艘彈射型航空母艦，航行試驗就如同“船生”中的“高考”備受關注。而近期央視以官方媒體身份公佈福建艦試航，其部分照片顯示艦上施工工棚等陸續拆除，標誌着福建艦即將迎來首次“大考”。
一、國產航母的“船生高考”，需要考些啥？
不積跬步無以至千里，航母從研製到交付過程都有嚴格的程序和要求。從下水到交付這段特殊過程就是其“千里跬步”中的關鍵一步。福建艦要想達到海試前的最終狀態，還有很多重要的工程需要完成。
不同於先前在船臺、船塢那樣側重“長塊頭”，航母從下水之後開始“增內涵”——首先是完善艦上設施，如設備或武器、管路電纜等，簡稱舾裝，之後還要如同房屋從“毛坯”變精裝一樣需要層層驗收方纔具備交付條件。
在這個階段，國內各大系統的技術單位及各設備廠家均要派出試驗人員參加設備調試，參加試驗人員的數量多達數千人。既有“編內”保障運行的艦員、又有大量“編外”的廠商工程師、科研人員，既有剛安裝或等待安裝到本艦設施、又有大量臨時性測試設備，其測試涵蓋甲板跑道、動力系統、升降機系統、武器系統、導航設備、指控系統以及官兵居住的艙室等艦載設備成千上萬，爲進一步提高測試效率，“88、89”號綜合保障艦可以爲有關人員提供貼身保障，只爲搜尋着軍艦可能存在的問題與缺陷。
二、首航前的熱身，“穩中”才能“求進”
航母系泊試驗是指建造完成後，在碼頭繫泊狀態下對艦艇的船體、動力、電力電器及作戰系統和特種裝置進行的實船試驗，國內基本以先靜後動、先單機後系統順序進行。
值得一提的是，由於我國海軍艦艇的預舾裝率已達到世界領先水平，使得“福建艦”已然跳過了“舾裝——繫泊試驗”先後流程，按模塊、條塊、系統分頭並進、舾裝與繫泊試驗並行，使得“福建艦”船臺和碼頭週期大爲縮短。在此後國產航母也將第一次動起來——開展傾斜試驗。
作爲試航開啓之前的最後一個試驗項目，儘管傾斜試驗的動靜不比試航階段的驚濤駭浪，但卻是關係到船舶航行安全——艦艇穩性的一個重要參數，它關乎艦艇受外力作用發生傾斜不會導致傾覆、在外力消失後能自動回到原平衡位置的能力。
由於建造過程中設備技術規格重量和重心與實際設備的偏差，或局部位置的修改等因素，船舶設計階段計算所得與船舶建成後的實際重量和重心位置往往有一定差異。而航空母艦因爲船體巨大且不對稱，對於船體的穩定性和重心的要求更高。
在艦艇傾斜試驗，爲了形成足夠的傾斜力矩，一般需要在船寬的3／4距離內移動約爲總重量約爲排水量的1％ ～2％的壓載物，使船能產生2°～ 4°的橫傾角。我國此前艦艇傾斜試驗中多采用塊壓鐵、水櫃作爲重物來調配重心，但對於航母這類大型船舶其排水量較大，傾斜試驗時需要的壓載重量遠超過尋常，如繼續沿用傳統的大塊壓鐵作爲重物時在甲板上較難移動。
爲提高傾斜試驗效率，國內監造團隊以大型汽車吊代替壓鐵，利用汽車吊具有重量大、操縱靈活等特點，通過汽車吊的移動能有效、快速獲得橫傾力矩。高效的試驗方案配合較高的預舾裝率，使國產航母在出航前的“熱身時間”大爲縮短：無論山東艦還是此次即將出海的福建艦，從下水到首次試航僅用12-13月，比國際平均水平減少約一半，之後國產航母開始從“下海”向“出海”進發。
三、一波三折——“海試”不僅是讓航母動起來
爲確保航母先動起來，包括我國各型航母在內首次海試主要是檢驗船舶的心臟——動力系統在全部運轉下的狀態，以此檢驗動力系統的可靠性和穩定性。
檢測有可能會發生各種意外：比如鍋爐管道破裂出現漏水；鍋爐隔熱層被燒壞導致動力組熔燬——此前俄羅斯爲印度製造的航母就出現8臺鍋爐中7臺被燒燬。 而我國航母工程起步初期也並非一帆風順：在遼寧艦動力系統恢復工程中也曾出現過爐牆磚開裂、外部保溫不均勻、外部導管鏽蝕、管路閥門鏽蝕等汽輪機主進氣閥故障導致高負荷下鍋爐側壓力突然快速升高的險情。
因此對於蒸汽輪機這種慢熱選手並不是點火即出海，出海前往往會進行一系列熱身活動。
早在繫泊階段，我國航母動力系統即會經歷一道“水與火”的考驗：首先是對鍋爐進行水壓密性試驗，以 1.25 倍工作壓力的試驗壓力將爐內的空氣排盡，並讓水的壓力應平穩上升至試驗壓力後再慢慢降壓至鍋爐工作壓力。隨後即通過船廠專門在航母泊位上爲其搭建的岸基試車鍋爐來進行岸基蒸汽動力系統聯調試驗，讓船上汽輪機通過外部蒸汽先試車。隨後，這顆駛向遠洋的心臟也將正式動起來。
爲進一步驗證國產航母動力系統地穩定性，國內在首次試航階段專門設計了兩套主機負荷狀態地試驗方案：先是在主機 85%負荷時，進行鍋爐效應試驗，其間燃燒器關閉，記錄進口及出口的廢氣溫度、鍋爐的蒸汽壓力、熱井內的給水溫度等數據；再是在主機 100%負荷時進行鍋爐的蓄壓試驗，要求在鍋爐安全閥打開之後的15 分鐘之內，鍋爐蒸汽壓力不得超過設計壓力的 10%。
四、“量大從優”——如何記錄航母的考試成績
對於目前有着三型不同型號、且使用經驗仍處於積累期的國產航母，要想能充分掌握船隻的性能極限、讓我軍官兵熟練駕馭，併爲更多後來者提供參考數據，不僅需要在“直來直去”、還需要經歷包括停船試驗、迴轉試驗和初回轉試驗、航向穩定性等試驗。
海試是航母入伍參軍前的最後流程，就是未來福建艦上的官兵的最後一道安全“護欄”。
比如航向穩定性試驗、迴轉試驗、威廉遜溺水試驗等科目則需在2-5分鐘時間、每隔數十秒甚至更短時間就要測量和記錄出舵角方位角、航速、時間和操舵次數及最大操舵角度等參數。
目前國內包括航母在內的船舶航行實驗針對航母各項運動參數測量和紀錄，已開始綜合GPS定位技術、電子海圖技術、計算機處理技術基礎上設計的新型試驗系統.在航行試驗時由GPS/DGPS(差分GPS)獲取實時位置信息,將位置信息顯示到電子海圖上,另外由數據庫存儲試驗數據;試驗結束時由計算機自動處理得出試驗結果。
這些技術使得用使得我國航母在試航中航行數據更加直觀便於操作，理論上僅需“一人一機”配合艦上原有設備即可完成數據採集，測量也更加精準、迅速，可爲進一步分析提供條件。
結語：
現代造船工業的標準化水平相對於當時已經有了極大的進步，但作爲我國首艘彈射型航母、也是已建造的最大噸位軍用船舶，福建艦在試航前準備工作將更爲謹慎，服役之前的測試驗證與數據收集其也必將比往常更爲複雜，並最終反哺到未來更多、更大的國產航母試航過程中。而對於這個“磨人”的過程，我們唯有拭目以待。
參考文獻：
[1]上觀新聞：還在等國產航母“海試”？專家怎麼說了解一下.2018.04
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