【摘要】：航空保障系統(tǒng)作為航母區(qū)別于其它大型主戰(zhàn)水面艦船的重要標志,是保障艦載機在航母上安全起降和有序作業(yè)的核心,在很大程度上決定了航母的作戰(zhàn)能力。美國等海軍強國建造并使用航母已近百年,在航空保障系統(tǒng)的設(shè)計、研制、試驗和使用上積累了大量的寶貴經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。相比之下,我國在航母設(shè)計與使用方面的經(jīng)驗較為欠缺,積累的相關(guān)數(shù)據(jù)也較少,在進行航空保障系統(tǒng)設(shè)計時缺乏有效的參考。因此,在設(shè)計階段和使用過程中對飛行甲板航空保障系統(tǒng)配置方法進行研究顯得尤為重要。飛行甲板航空保障系統(tǒng)配置方法研究對于提高母艦保障資源利用率、提高綜合保障效率、提升艦載機出動回收能力具有重要意義。本文重點研究航母飛行甲板航空保障系統(tǒng)配置問題,分別采用分析論證、實例驗證等手段,對影響艦載機出動架次率的一些關(guān)鍵因素進行了深入探討,主要研究內(nèi)容歸結(jié)如下:首先,以美國最具代表性的兩型核動力航母為研究對象,按照系統(tǒng)構(gòu)成到系統(tǒng)功能的路線,詳細介紹了兩型航母航空保障系統(tǒng)配置,在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)總結(jié)了“福特”級航母飛行甲板航空保障系統(tǒng)配置較“尼米茲”級的改進之處,并論述了航空保障作業(yè)的特點。其次,將艦載機出動回收作業(yè)抽象為一個具有多種作業(yè)模式,集成多個功能,關(guān)聯(lián)多個作業(yè)活動、多個系統(tǒng)、多個部門、多種資源,受嚴密邏輯關(guān)系和作業(yè)規(guī)則控制而又易受不確定性因素影響的復雜系統(tǒng),采用系統(tǒng)分析方法對其作業(yè)流程中的各個作業(yè)活動進行分析,在此基礎(chǔ)上論述了艦載機出動回收作業(yè)的特點,梳理了其中的邏輯關(guān)系,為仿真模型的搭建奠定基礎(chǔ)。然后,利用AnyLogic軟件,運用離散事件(Discrete Event)和基于智能體(Agent-Based)的混合建模方法,充分考慮了艦載機出動回收作業(yè)閉環(huán)、多優(yōu)先級、波次出動的特點,建立了艦載機出動回收仿真模型,實現(xiàn)了對“尼米茲”級航母出動架次率的預(yù)報。最后,給出了艦載機出動回收排隊網(wǎng)絡(luò)保障資源配置合理性衡準,然后利用AnyLogic軟件建立仿真實驗(Simulation Experiment),并結(jié)合實例驗證了所建仿真模型的有效性和預(yù)報結(jié)果的精確性,從而找出了艦載機出動回收排隊網(wǎng)絡(luò)的瓶頸,并在此基礎(chǔ)上建立參數(shù)變化實驗(Parameter Variation Experiment),重點研究了不同飛行甲板航空保障系統(tǒng)配置方案對出動架次率的影響,最終給出了合理的艦面保障系統(tǒng)配置方案。本研究可為航母設(shè)計人員有針對性地進行航空保障系統(tǒng)配置優(yōu)化設(shè)計提供技術(shù)支持。
【圖文】：

第 1 章 緒論及出動回收作業(yè)模型，，其中，所有保障作業(yè)所需時間都近似處理為服從負指數(shù)分布的隨機數(shù)，然后通過平均值分析法（MVA, Mean Value Analysis）[10]求解，最終得到了特定作業(yè)周期和作業(yè)時間下的艦載機出動架次率解析解，給出了各航空作業(yè)服務(wù)站的利用率等參數(shù)，并且大大縮短了計算時間。美國麻省理工學院的 Mary L. Cummings 等人[11]開發(fā)了 DCAP 仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)考慮了艦載機、人員、飛行甲板作業(yè)區(qū)域、甲板車輛的利用率以及人員的疲勞度等影響因素，允許作戰(zhàn)指揮官采用全自動模式、半自動模式、人工模式制定作戰(zhàn)計劃，并給出安全性和風險性評估結(jié)果。此外，該系統(tǒng)還能夠顯示航母甲板、艦載機、作業(yè)人員和甲板車輛的實時狀態(tài)，該系統(tǒng)的主界面如圖 1.1 所示[12][13][14][15]。

空保障系統(tǒng)配置較“尼米茲”級的改進之處，并論述航空保障作業(yè)的特點空保障系統(tǒng)構(gòu)成照我國國軍標《艦艇及其裝備術(shù)語 艦船航空保障設(shè)施》（GJB 175.17-95）障設(shè)施的定義，艦載機（包括固定翼艦載機和直升機）用甲板和艙室、起飛備、助降設(shè)備、升降和轉(zhuǎn)運設(shè)備、停放和系留設(shè)備、供給和保障設(shè)施以及等皆屬于艦船航空保障設(shè)施的范疇。國海軍定義的航母航空保障設(shè)備的范疇為：艦載機起飛與回收設(shè)備、艦面空電子測試設(shè)備、航空生命保障設(shè)備、氣象設(shè)備、訓練模擬裝置、艦島飛維修及任務(wù)支援設(shè)備等。文在國軍標艦船航空保障設(shè)施定義基礎(chǔ)上，參考美軍航母“航空保障設(shè)備起飛、著艦引導、阻攔回收、航空彈藥貯運以及艦面保障等方面，對“尼福特”級航母飛行甲板航空保障系統(tǒng)典型配置作具體介紹。圖 2.1 和圖 米茲”級和“福特”級航母飛行甲板航空保障系統(tǒng)設(shè)備的布置圖。
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：E925.671

【參考文獻】

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本文編號：2680636