文/何 旺 馬振利 王大巍
美軍野戰輸油管線的現狀及發展趨勢
文/何 旺 馬振利 王大巍
介紹了美軍野戰輸油管線的發展概況,列舉了美軍現行的主要野戰輸油管線系統,并從新材料技術、信息技術、隱身技術三個方面技術特征來談美軍野戰輸油管線的發展趨勢
美軍;野戰輸油管線;發展趨勢
隨著現代戰爭油料需求量的劇增,野戰輸油管線的作用越來越明顯。美國作為世界軍事強國,走在世界的前列,美軍一直重視野戰輸油管線的研究和發展,尤其是針對新的戰場定位和新材料技術、信息技術、隱身技術等技術的出現,不斷對其進行理論和技術更新。研究美軍野戰輸油管線的發展概況和發展趨勢,對我軍野戰輸油管線的建設和發展有著十分重要的意義。
美軍野戰輸油管線的研究起步較早,在第二次世界大戰前夕,美國殼牌油料公司提出了野戰管線的設計方案。在 20世紀50年代裝備了直徑4、6、8和12英寸的薄壁碳素鋼野戰管線。從20世紀50年代末期就開始進行大規模的新型管線系統的試驗研究工作,其中大量研究是集中在如何提高管線的鋪設速度上。20世紀60年代裝備了直徑4英寸軟質管線。1960年組織工程兵學校作戰研究組進行管道環縫自動焊接機的研究,1962年又組織實施了移動式制管機的研究計劃,在上述兩項研究遭到失敗之后,又進行一項利用復合材料現場連續制造管線的探索研究工作。這些研究雖然最后都以失敗而告終,走了許多的彎路,但所有的試驗和探索給美軍積累了有益的經驗和教訓。
20世紀70年代后,美軍在總結經驗的基礎上,開始改變策略,注重管線系統的總體論證工作,從1976年開始,陸軍部責成美國陸軍機動裝備發展部,對軍用野戰輸油管線進行全面系統的論證,按照系統鋪設速度最快、可靠性最高、系統操作維護所需人員最少、使用期費用最低、可能發生的油料損耗最少的五項性能指標要求,對34家公司提供的39種管線系統的設計方案進行嚴格的篩選,經過3年的試驗和對比論證工作,最后提出8種待選方案,爾后又經過充分的論證,于上世紀80年代初開始研制新一代野戰輸油管線系統(IPDS),經過10年的研制過程,于上世紀80年代末裝備部隊。在1990年的海灣戰爭中,首次投入戰場使用,在廣闊的沙漠中共鋪設了288公里的管線,為美軍及多國部隊輸送作戰用油,收到了很好的應用效果。但美軍在使用中也發現了IPDS的很多不足,對IPDS進行改進的同時,在本世紀初研制了新一代散裝油料分發系統——快速安裝油料輸轉系統,極大地提高了管線的鋪設和撤收速度。
美軍野戰輸油管線從材質上可分為鋼質、鋁合金和軟質管線。
鋼質野戰輸油管線。主要用于戰略、戰役方向輸油油料。按口徑大小不同可分為 4、6、8、12 英寸四種規格。管線都采用槽頭連接方式,用車輛運輸,人工鋪設。主管長度20英尺,短管現場制作。由于鋼質管線存在質量重,信息化程度不高,機動性不好等缺點,現在多存在后方倉庫里,部隊沒有實際裝備使用。
內陸油料分發系統(IPDS)。IPDS是一種快速配置綜合供應和儲存散裝油料的系統。可為部署在世界范圍內包括不發達戰區的美軍提供散裝油料保障。該系統由散裝油料儲存系統、管線系統和專用設備組成。該系統具有如下特點:一是IPDS使用六寸鋁合金管子代替第一代鋼質管子,單根管子重量減輕;二是采用絞接插銷式半槽頭連接器代替螺栓半環槽頭連接器,可以承受正負壓,現場連接速度更快。三是全部設備均采用20英尺的國際標準集裝箱或三聯集裝箱包裝,展開迅速,保障范圍大。四是儲油系統完善,不但包括儲油設施,而且有污油儲存能力;能夠接收汽車油罐車油料,具備給多臺汽車加油的能力;此外,還配備有照明設備和消防設備等。具有很好的匹配性,可與海上卸油系統、工業管線對接。
(1)強攻管線系統(AHS)。AHS也叫軟管輸油系統,是一種適應性強鋪設速度快可越野臨時性散裝油料分發系統。它具有和IPDS和油料系統補給站(FSSP)相連接的功能,可為部署在師后勤地域的前方部隊補給作戰用油提供臨時性散裝油料保障。該裝置由扁箱包裝的軟管、泵機組、控制閘閥、穿越公路保護器材、懸掛器材等組成。每個扁箱可裝長152米的軟管2根,載重5噸的汽車一次可運5只扁箱。該系統的特點是鋪設速度較快,通過懸掛方式能跨越寬度60米的河流或溝壑。實際使用表明,美軍的軟管輸油裝置在10公里左右的短距離內使用效果很好。但由于工作壓力僅為1兆帕,不宜用作長距離大批量輸油。
(2)新型強攻管線系統。是指在保留原系統主要器材的基礎上進行重大改進而形成的新系統。像60米懸掛裝材、可快速展開的油池圩堤、泵機組等主要設備則未作變動,其新主要體現在以下兩方面:其一,把強攻管線系統軟管的包裝方式由扁箱改成卷盤,原先4.2公里長的強攻管線系統,由14個扁箱改為2個卷盤。這樣不僅使管線撤收實現了機械化作業(撤收速度達到每小時1.2公里),還顯著提高了軟管的儲存壽命,從而大大降低了系統的運行成本。其二,信息技術的應用,采用自動檢測指揮控制和通信調度系統,實現輸油作業的綜合自動化。
(3)輕型可折疊的高抗拉強度輸油軟管。這種軟管主要用作海軍陸戰隊兩棲登陸作戰的船到岸管線。該軟管在單位長度和縱向抗拉強度方面有較大提高,因而可以代替原漂浮型橡膠軟管,用于海上船到船的橫向和縱向加油。軟管用單層增強的聚氨酯制作,經線選用高抗拉強度的開夫拉簾線,緯線采用高強度低伸聚酯簾線,軟管縱向抗拉強度達21319公斤。
(4)快速安裝油料輸轉系統(RIFTS)。RIFTS是美軍在研具有和IPDS相同輸送能力能夠快速安裝和撤收的高壓軟質管系統。該系統由軟管模塊(管子及包裝、鋪設、撤收機具)、泵站設備、泄漏油檢測系統、指揮和控制模塊、基于計算機的計劃與調度軟件組成。其系統特點是:機械化程度高,能夠實現快速安裝和撤收,減輕人的勞動強度和勞動人數;信息化程度高,實現發動機遠程控制,泵站無需人員值守;機動性強,其部件采用20英尺國際標準集裝箱包裝,可以用鐵路、公路、固定翼和旋轉翼飛機運輸。整個系統可以隨著戰場轉移而機動;軟管材料技術強,能夠適應不同戰區地形和溫度的要求,RIFTS使用的溫度范圍為-31.67℃~49℃,可以用在高寒地區輸送油料,還能免受核生化污染。
新材料技術,使得軟質管線的缺點相對減少,綜合性能不斷提高,主要體現在以下三方面:其一,管線系統溫度適應性強,隨著戰場空間不確定,要求野戰輸油管線能夠在不同的地域鋪設展開,即使在高寒地區也能夠快速展開作業、進行油料輸送;其二,管線系統修復性強,隨著高技術武器的發展,管線遭受打擊的機會越來越多,研發自我修復性強的新材料,使管線受到一定程度的損壞后能夠自我修復或者不影響正常輸油,持續向前方提供油料保障;其三,經濟性好,在考慮管線系統性能的同時,也要兼顧管線系統的經濟性,使新材料得以實際應用和發揮其特殊的效能。
隨著計算機技術、網絡技術、電子通訊技術、傳感技術等技術的蓬勃發展,美軍野戰輸油管線信息化水平將進一步提高。信息技術要從以下三方面加以發展:①管線系統本身實現自動化,使野戰輸油管線系統指揮活動趨于自動化、智能化、可視化;②管線信息化系統與油料信息化系統能夠兼容,實現信息的交換,使信息化系統之間實現標準化、通用化;③管線信息系統數據加密,使信息交換安全化。
伴隨信息技術的發展和戰場空間的拓展,前后方戰線模糊,進一步發展隱身技術是具有重大意義的。美軍從以下面三方面提高管線的隱身防護能力:第一,立項時偽裝指標的要求,在野戰輸油管線系統研制時,充分考慮雷達、紅外、可見光、噪聲等因素的減弱技術與處理措施,從“先天”上提高管線隱身能力;第二,偽裝器材的應用技術研究,使本來隱身能力不強的現有管線系統在“后天”上補足;第三,電子技術的應用,采用電子干擾和電子欺騙等手段使對方偵察不到野戰管線的具體位置或偵察到假目標。
后勤工程學院)