【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(biāo)志,是保障艦載機(jī)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(guó)等海軍強(qiáng)國(guó)建造并使用航母已近百年,在航空保障系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研制、試驗(yàn)和使用上積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。相比之下,我國(guó)在航母設(shè)計(jì)與使用方面的經(jīng)驗(yàn)較為欠缺,積累的相關(guān)數(shù)據(jù)也較少,在進(jìn)行航空保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)缺乏有效的參考。因此,在設(shè)計(jì)階段和使用過程中對(duì)飛行甲板航空保障系統(tǒng)配置方法進(jìn)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(duì)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(jī)出動(dòng)回收能力具有重要意義。本文重點(diǎn)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(shí)例驗(yàn)證等手段,對(duì)影響艦載機(jī)出動(dòng)架次率的一些關(guān)鍵因素進(jìn)行了深入探討,主要研究?jī)?nèi)容歸結(jié)如下:首先,以美國(guó)最具代表性的兩型核動(dòng)力航母為研究對(duì)象,按照系統(tǒng)構(gòu)成到系統(tǒng)功能的路線,詳細(xì)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(jí)航母飛行甲板航空保障系統(tǒng)配置較“尼米茲”級(jí)的改進(jìn)之處,并論述了航空保障作業(yè)的特點(diǎn)。其次,將艦載機(jī)出動(dòng)回收作業(yè)抽象為一個(gè)具有多種作業(yè)模式,集成多個(gè)功能,關(guān)聯(lián)多個(gè)作業(yè)活動(dòng)、多個(gè)系統(tǒng)、多個(gè)部門、多種資源,受嚴(yán)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(fù)雜系統(tǒng),采用系統(tǒng)分析方法對(duì)其作業(yè)流程中的各個(gè)作業(yè)活動(dòng)進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上論述了艦載機(jī)出動(dòng)回收作業(yè)的特點(diǎn),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(yùn)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(jī)出動(dòng)回收作業(yè)閉環(huán)、多優(yōu)先級(jí)、波次出動(dòng)的特點(diǎn),建立了艦載機(jī)出動(dòng)回收仿真模型,實(shí)現(xiàn)了對(duì)“尼米茲”級(jí)航母出動(dòng)架次率的預(yù)報(bào)。最后,給出了艦載機(jī)出動(dòng)回收排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)保障資源配置合理性衡準(zhǔn),然后利用AnyLogic軟件建立仿真實(shí)驗(yàn)(Simulation Experiment),并結(jié)合實(shí)例驗(yàn)證了所建仿真模型的有效性和預(yù)報(bào)結(jié)果的精確性,從而找出了艦載機(jī)出動(dòng)回收排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸,并在此基礎(chǔ)上建立參數(shù)變化實(shí)驗(yàn)(Parameter Variation Experiment),重點(diǎn)研究了不同飛行甲板航空保障系統(tǒng)配置方案對(duì)出動(dòng)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(jì)人員有針對(duì)性地進(jìn)行航空保障系統(tǒng)配置優(yōu)化設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持。
【圖文】：

第 1 章 緒論及出動(dòng)回收作業(yè)模型，，其中，所有保障作業(yè)所需時(shí)間都近似處理為服從負(fù)指數(shù)分布的隨機(jī)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(shí)間下的艦載機(jī)出動(dòng)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(jì)算時(shí)間。美國(guó)麻省理工學(xué)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(jī)、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(dòng)模式、半自動(dòng)模式、人工模式制定作戰(zhàn)計(jì)劃，并給出安全性和風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估結(jié)果。此外，該系統(tǒng)還能夠顯示航母甲板、艦載機(jī)、作業(yè)人員和甲板車輛的實(shí)時(shí)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(jí)的改進(jìn)之處，并論述航空保障作業(yè)的特點(diǎn)空保障系統(tǒng)構(gòu)成照我國(guó)國(guó)軍標(biāo)《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(jī)（包括固定翼艦載機(jī)和直升機(jī)）用甲板和艙室、起飛備、助降設(shè)備、升降和轉(zhuǎn)運(yùn)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(guó)海軍定義的航母航空保障設(shè)備的范疇為：艦載機(jī)起飛與回收設(shè)備、艦面空電子測(cè)試設(shè)備、航空生命保障設(shè)備、氣象設(shè)備、訓(xùn)練模擬裝置、艦島飛維修及任務(wù)支援設(shè)備等。文在國(guó)軍標(biāo)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(dǎo)、阻攔回收、航空彈藥貯運(yùn)以及艦面保障等方面，對(duì)“尼福特”級(jí)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(jí)和“福特”級(jí)航母飛行甲板航空保障系統(tǒng)設(shè)備的布置圖。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：E925.671

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2680636