基于退役艦改裝的艦艇綜合損管教學(xué)訓(xùn)練系統(tǒng)

侯 岳, 王康勃, 浦金云

(海軍工程大學(xué) 動(dòng)力工程學(xué)院，武漢 430033)

0 引 言

艦艇損害管制(簡(jiǎn)稱(chēng)損管)，是與艦艇破損進(jìn)水、火災(zāi)、煙霧相對(duì)抗的應(yīng)急處置過(guò)程，是海軍院校所有上艦學(xué)員的必備能力，是一項(xiàng)基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性的工作，是戰(zhàn)斗損傷艦艇生命力的最后一道防線。目前，海軍院校主要采用課堂教學(xué)、損管模擬器實(shí)作的方式進(jìn)行教學(xué)訓(xùn)練[1-2]。該教學(xué)訓(xùn)練方法雖然能夠較好地進(jìn)行基礎(chǔ)理論和基本技能的訓(xùn)練，然而與學(xué)員未來(lái)的艦艇任職崗位還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在：①傳統(tǒng)損管訓(xùn)練模擬器更側(cè)重于單兵、單戰(zhàn)位的堵漏、滅火等技能性訓(xùn)練，難以進(jìn)行真實(shí)“電話通信”環(huán)境和“艙室跑位”環(huán)境下的損管部署訓(xùn)練[1]。②傳統(tǒng)損管訓(xùn)練模擬器的場(chǎng)地和艙室、通道范圍有限，并且系統(tǒng)裝備、管系走向和戰(zhàn)位設(shè)置無(wú)法做到和實(shí)船完全一致，訓(xùn)練環(huán)境與實(shí)船依然存在一定的區(qū)別。③傳統(tǒng)損管模擬器是一種局部性的模擬訓(xùn)練，無(wú)法進(jìn)行多區(qū)劃戰(zhàn)位協(xié)同指揮訓(xùn)練。

為解決上述問(wèn)題，通過(guò)以退役艦艇為改裝平臺(tái)，綜合模擬災(zāi)害探測(cè)、報(bào)警、決策、指揮和控制的全過(guò)程[4]。該訓(xùn)練方式能夠?qū)?zhàn)術(shù)指揮決策、損管監(jiān)控臺(tái)模擬使用、損管系統(tǒng)裝備使用、戰(zhàn)位組織實(shí)施等諸多能力的訓(xùn)練融為一體，使學(xué)員在真實(shí)的艦艇通信環(huán)境和艙室條件下進(jìn)行損管指揮演練[5-6]。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則分析

根據(jù)實(shí)船實(shí)戰(zhàn)條件下艦艇損管訓(xùn)練的特點(diǎn)，并考慮區(qū)別傳統(tǒng)損管模擬器的訓(xùn)練方法，在綜合分析退役艦艇現(xiàn)有技術(shù)裝備現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，形成的系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則如下：

(1) 損管模擬器主要是以真實(shí)進(jìn)水、火災(zāi)場(chǎng)景下的損管技能訓(xùn)練為主，而該系統(tǒng)主要是以真實(shí)艦艇環(huán)境下的流程訓(xùn)練、協(xié)同訓(xùn)練為主。

(2) 為了保證艦艇自身的安全性，不可能在艦艇上真實(shí)地點(diǎn)火和進(jìn)水。然而，又為了充分模擬艦艇破損后的損傷和災(zāi)害特征，通過(guò)設(shè)計(jì)模擬損傷和模擬災(zāi)害器材組的方式實(shí)現(xiàn)。

(3) 以損管指揮訓(xùn)練為主線，綜合損管消防系統(tǒng)的操作使用訓(xùn)練、應(yīng)急轉(zhuǎn)換訓(xùn)練以及損管器材的使用訓(xùn)練。

(4) 根據(jù)“災(zāi)害發(fā)生、災(zāi)害報(bào)警、損管指揮、損管控制、損管執(zhí)行”的全流程組織訓(xùn)練，真實(shí)模擬艦艇上實(shí)際的損管處置過(guò)程(見(jiàn)圖1)。

圖1 損管全流程訓(xùn)練

(5) 以災(zāi)害發(fā)生后的損管處置訓(xùn)練為主，兼顧災(zāi)害發(fā)生前的安全巡檢訓(xùn)練。

(6) 針對(duì)在實(shí)船上不便實(shí)際操演的科目，或者危險(xiǎn)性比較高的科目，例如：彈藥轉(zhuǎn)運(yùn)訓(xùn)練、二次滅火系統(tǒng)噴灑訓(xùn)練等，通過(guò)加裝模擬裝置的方式進(jìn)行訓(xùn)練。

2 全艦綜合損管訓(xùn)練系統(tǒng)組成

按照上述設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)改造的全艦綜合損管訓(xùn)練系統(tǒng)組成包括7大模塊，如圖2所示。

(1) 損管組織指揮體系模塊。按照當(dāng)前艦艇的損管指揮體系，根據(jù)退役艦艇的艙室布置、戰(zhàn)位設(shè)置，并通過(guò)艙室改造的方式，構(gòu)建全艦綜合損管的組織指揮關(guān)系，包括：艦指揮所、部門(mén)指揮所、區(qū)劃損管戰(zhàn)位、損管隊(duì)和戰(zhàn)位損管小組。

圖2 全艦綜合損管訓(xùn)練系統(tǒng)組成

(2) 破損災(zāi)害模擬模塊。主要包括船體結(jié)構(gòu)破損模擬器材組、管路破損模擬器材組、進(jìn)水模擬器材組、火災(zāi)模擬器材組、煙氣模擬器材組等。船體結(jié)構(gòu)和管路破損模擬器材組，通過(guò)加裝破損板架、破損管路的方式進(jìn)行模擬。其他則以燈光、聲音、噴霧等方式進(jìn)行模擬。

(3) 抗沉行動(dòng)訓(xùn)練模塊。按照“限制海水漫延-平衡艦體-消除負(fù)初穩(wěn)度”的抗沉實(shí)施流程，通過(guò)抗沉行動(dòng)的具體分解，以模擬船體破口、模擬管路破口、模擬進(jìn)水災(zāi)害為對(duì)象，開(kāi)展堵漏包扎、艙室排水、加固支撐、姿態(tài)平衡和消除負(fù)初穩(wěn)度的訓(xùn)練[7]。

(4) 消防行動(dòng)訓(xùn)練模塊。以模擬火災(zāi)消防處置的全流程，利用火災(zāi)模擬器材組、煙氣模擬器材組，開(kāi)展火情偵察、設(shè)置防火邊界、直接滅火、封艙滅火的訓(xùn)練。

(5) 損管系統(tǒng)裝備使用模塊。損管系統(tǒng)裝備的使用訓(xùn)練，區(qū)分兩種類(lèi)型實(shí)施。一種是依托艦艇上已經(jīng)具備的系統(tǒng)裝備開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)訓(xùn)練，主要包括水消防系統(tǒng)和疏排水系統(tǒng)；學(xué)員可以在真實(shí)的裝備環(huán)境下，進(jìn)行管系的摸排訓(xùn)練。另一種是通過(guò)加裝氣體消防裝置訓(xùn)練模塊、泡沫消防裝置訓(xùn)練模塊以及損管監(jiān)控裝置模塊進(jìn)行損管裝備的使用訓(xùn)練。

(6) 損管綜合導(dǎo)控模塊。損管綜合導(dǎo)控模塊主要用于訓(xùn)練科目、訓(xùn)練過(guò)程的導(dǎo)調(diào)、監(jiān)控以及管理。如圖3所示，綜合導(dǎo)控模塊主要包括：損管導(dǎo)調(diào)控制、指揮訓(xùn)練操作節(jié)點(diǎn)、交換機(jī)、指揮信息反饋終端、監(jiān)控系統(tǒng)矩陣以及硬盤(pán)錄像機(jī)等設(shè)備[8]。

(7) 手持式訓(xùn)練終端。以移動(dòng)式平板電腦為載體，通過(guò)開(kāi)發(fā)虛擬損管示教軟件[9]，可以對(duì)各類(lèi)系統(tǒng)裝備的運(yùn)行原理、管系流向、損管流程等進(jìn)行直觀地展示[10-11]。一方面可用于學(xué)員的自主學(xué)習(xí)；另一方面也可使學(xué)員對(duì)照著裝備進(jìn)行原理學(xué)習(xí)。

圖3 綜合導(dǎo)控訓(xùn)練模塊組成

3 損管訓(xùn)練科目設(shè)計(jì)

訓(xùn)練科目的設(shè)計(jì)包括3種模式：自主學(xué)習(xí)模式、單人引導(dǎo)訓(xùn)練模式和多人協(xié)同訓(xùn)練模式。

(1) 自主學(xué)習(xí)模式。該模式主要是學(xué)員按照教學(xué)要求，依靠手持式訓(xùn)練終端自主地進(jìn)行損管諸要素的學(xué)習(xí)，包括：熟悉損管通信方式，理解各類(lèi)消防系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、功能及使用方法，摸排、辨識(shí)水消防管路、疏排水管路，繪制水消防管系和疏排水管系的管線圖，熟悉各類(lèi)損管器材的使用方法等。

(2) 單人引導(dǎo)訓(xùn)練模式。該模式主要是學(xué)員在教員的導(dǎo)控下，有針對(duì)性地學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，包括：?jiǎn)稳藫p管指揮的訓(xùn)練、損管監(jiān)控系統(tǒng)的操作使用、損管態(tài)勢(shì)標(biāo)繪方法的訓(xùn)練(見(jiàn)圖4)、損管指揮作業(yè)、滅火裝備的使用、消防系統(tǒng)的備便、疏排水系統(tǒng)的備便等。

(3) 多人協(xié)同訓(xùn)練模式。該模式主要是在教員導(dǎo)控下，學(xué)員以小組作業(yè)模式，進(jìn)行多戰(zhàn)位協(xié)同損管訓(xùn)練。學(xué)員間可更換角色扮演，以滿(mǎn)足不同崗位的訓(xùn)練需求。主要訓(xùn)練科目包括：艙內(nèi)火災(zāi)消防、艙室進(jìn)水抗沉以及甲板火災(zāi)消防協(xié)同訓(xùn)練等[12]。

圖4 損管態(tài)勢(shì)標(biāo)繪訓(xùn)練

4 應(yīng)用案例分析

多戰(zhàn)位協(xié)同損管訓(xùn)練是該系統(tǒng)的重要特色之一，也是其他模擬器所不具備的。下面通過(guò)典型的案例，說(shuō)明該系統(tǒng)的訓(xùn)練流程。該案例是以“輔機(jī)艙油火”為災(zāi)害背景開(kāi)展的協(xié)同消防訓(xùn)練[13]。其訓(xùn)練角色包括：電力指揮官、輔機(jī)艙戰(zhàn)位長(zhǎng)、損管指揮官、損管隊(duì)長(zhǎng)以及滅火站操作員[14-15]。詳細(xì)訓(xùn)練步驟如下：

(1) 損管警報(bào)的發(fā)布。導(dǎo)控臺(tái)通過(guò)全艦廣播，發(fā)布損管警報(bào)：輔機(jī)艙發(fā)電機(jī)機(jī)油管破裂起火，火勢(shì)太大，無(wú)法撲滅。

(2) 訓(xùn)練任務(wù)1，緊急停止輔機(jī)。由扮演電力指揮官的學(xué)員，在模擬電力監(jiān)控臺(tái)上緊急停止輔機(jī)。

(3) 訓(xùn)練任務(wù)2，轉(zhuǎn)換供電。由扮演電力指揮官的學(xué)員，在模擬電力監(jiān)控臺(tái)上進(jìn)行配電轉(zhuǎn)換。

(4) 訓(xùn)練任務(wù)3，輔機(jī)艙封艙隔離。由扮演輔機(jī)艙戰(zhàn)位長(zhǎng)的學(xué)員，在輔機(jī)艙進(jìn)行封艙隔離部署的指揮訓(xùn)練[16]。

(5) 訓(xùn)練任務(wù)4，輔機(jī)艙釋放氣體滅火系統(tǒng)。由扮演損管指揮官的學(xué)員，在模擬損管監(jiān)控臺(tái)上進(jìn)行氣體滅火系統(tǒng)的遙控釋放。

(6) 訓(xùn)練任務(wù)5，設(shè)置防火邊界。由扮演損管隊(duì)長(zhǎng)的學(xué)員，在輔機(jī)艙周?chē)M(jìn)行防火邊界設(shè)置的指揮訓(xùn)練。

(7) 損管導(dǎo)控臺(tái)發(fā)布信息。輔機(jī)艙火災(zāi)無(wú)法撲滅，請(qǐng)進(jìn)行二次滅火。

(8) 訓(xùn)練任務(wù)6，二次滅火轉(zhuǎn)換。由扮演滅火站操作員的學(xué)員，在滅火站進(jìn)行二次滅火的管路轉(zhuǎn)換操作。

(9) 損管導(dǎo)控臺(tái)發(fā)布信息。輔機(jī)艙火災(zāi)熄滅，解除損管警報(bào)。

5 結(jié) 語(yǔ)

艦艇的損管教學(xué)訓(xùn)練，是提高學(xué)員損管能力的關(guān)鍵。如何面向艦員的任職崗位，開(kāi)展損管訓(xùn)練，是目前迫切需要解決的問(wèn)題。依托退役訓(xùn)練艦的改裝，設(shè)計(jì)了全艦綜合損管訓(xùn)練系統(tǒng)，并建立了相應(yīng)的訓(xùn)練科目和訓(xùn)練流程。從實(shí)訓(xùn)效果看，該系統(tǒng)更能逼真地呈現(xiàn)損管處置的全過(guò)程，更便于學(xué)員進(jìn)行協(xié)同損管訓(xùn)練和現(xiàn)場(chǎng)操作訓(xùn)練，具備傳統(tǒng)損管模擬器無(wú)法比擬的訓(xùn)練效益，是提高學(xué)員崗位任職能力的重要訓(xùn)練手段，為損管訓(xùn)練系統(tǒng)研制提供了一種更有效的方式。