基于退役艦改裝的艦艇綜合損管教學訓練系統

侯 岳, 王康勃, 浦金云

(海軍工程大學 動力工程學院，武漢 430033)

0 引 言

艦艇損害管制(簡稱損管)，是與艦艇破損進水、火災、煙霧相對抗的應急處置過程，是海軍院校所有上艦學員的必備能力，是一項基礎性、關鍵性的工作，是戰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、損管模擬器實作的方式進行教學訓練[1-2]。該教學訓練方法雖然能夠較好地進行基礎理論和基本技能的訓練，然而與學員未來的艦艇任職崗位還存在一定的差距，主要表現在：①傳統損管訓練模擬器更側重于單兵、單戰位的堵漏、滅火等技能性訓練，難以進行真實“電話通信”環境和“艙室跑位”環境下的損管部署訓練[1]。②傳統損管訓練模擬器的場地和艙室、通道范圍有限，并且系統裝備、管系走向和戰位設置無法做到和實船完全一致，訓練環境與實船依然存在一定的區別。③傳統損管模擬器是一種局部性的模擬訓練，無法進行多區劃戰位協同指揮訓練。

為解決上述問題，通過以退役艦艇為改裝平臺，綜合模擬災害探測、報警、決策、指揮和控制的全過程[4]。該訓練方式能夠將戰術指揮決策、損管監控臺模擬使用、損管系統裝備使用、戰位組織實施等諸多能力的訓練融為一體，使學員在真實的艦艇通信環境和艙室條件下進行損管指揮演練[5-6]。

1 系統設計原則分析

根據實船實戰條件下艦艇損管訓練的特點，并考慮區別傳統損管模擬器的訓練方法，在綜合分析退役艦艇現有技術裝備現狀的基礎上，形成的系統設計原則如下：

(1) 損管模擬器主要是以真實進水、火災場景下的損管技能訓練為主，而該系統主要是以真實艦艇環境下的流程訓練、協同訓練為主。

(2) 為了保證艦艇自身的安全性，不可能在艦艇上真實地點火和進水。然而，又為了充分模擬艦艇破損后的損傷和災害特征，通過設計模擬損傷和模擬災害器材組的方式實現。

(3) 以損管指揮訓練為主線，綜合損管消防系統的操作使用訓練、應急轉換訓練以及損管器材的使用訓練。

(4) 根據“災害發生、災害報警、損管指揮、損管控制、損管執行”的全流程組織訓練，真實模擬艦艇上實際的損管處置過程(見圖1)。

圖1 損管全流程訓練

(5) 以災害發生后的損管處置訓練為主，兼顧災害發生前的安全巡檢訓練。

(6) 針對在實船上不便實際操演的科目，或者危險性比較高的科目，例如：彈藥轉運訓練、二次滅火系統噴灑訓練等，通過加裝模擬裝置的方式進行訓練。

2 全艦綜合損管訓練系統組成

按照上述設計原則，設計改造的全艦綜合損管訓練系統組成包括7大模塊，如圖2所示。

(1) 損管組織指揮體系模塊。按照當前艦艇的損管指揮體系，根據退役艦艇的艙室布置、戰位設置，并通過艙室改造的方式，構建全艦綜合損管的組織指揮關系，包括：艦指揮所、部門指揮所、區劃損管戰位、損管隊和戰位損管小組。

圖2 全艦綜合損管訓練系統組成

(2) 破損災害模擬模塊。主要包括船體結構破損模擬器材組、管路破損模擬器材組、進水模擬器材組、火災模擬器材組、煙氣模擬器材組等。船體結構和管路破損模擬器材組，通過加裝破損板架、破損管路的方式進行模擬。其他則以燈光、聲音、噴霧等方式進行模擬。

(3) 抗沉行動訓練模塊。按照“限制海水漫延-平衡艦體-消除負初穩度”的抗沉實施流程，通過抗沉行動的具體分解，以模擬船體破口、模擬管路破口、模擬進水災害為對象，開展堵漏包扎、艙室排水、加固支撐、姿態平衡和消除負初穩度的訓練[7]。

(4) 消防行動訓練模塊。以模擬火災消防處置的全流程，利用火災模擬器材組、煙氣模擬器材組，開展火情偵察、設置防火邊界、直接滅火、封艙滅火的訓練。

(5) 損管系統裝備使用模塊。損管系統裝備的使用訓練，區分兩種類型實施。一種是依托艦艇上已經具備的系統裝備開展現場教學訓練，主要包括水消防系統和疏排水系統；學員可以在真實的裝備環境下，進行管系的摸排訓練。另一種是通過加裝氣體消防裝置訓練模塊、泡沫消防裝置訓練模塊以及損管監控裝置模塊進行損管裝備的使用訓練。

(6) 損管綜合導控模塊。損管綜合導控模塊主要用于訓練科目、訓練過程的導調、監控以及管理。如圖3所示，綜合導控模塊主要包括：損管導調控制、指揮訓練操作節點、交換機、指揮信息反饋終端、監控系統矩陣以及硬盤錄像機等設備[8]。

(7) 手持式訓練終端。以移動式平板電腦為載體，通過開發虛擬損管示教軟件[9]，可以對各類系統裝備的運行原理、管系流向、損管流程等進行直觀地展示[10-11]。一方面可用于學員的自主學習；另一方面也可使學員對照著裝備進行原理學習。

圖3 綜合導控訓練模塊組成

3 損管訓練科目設計

訓練科目的設計包括3種模式：自主學習模式、單人引導訓練模式和多人協同訓練模式。

(1) 自主學習模式。該模式主要是學員按照教學要求，依靠手持式訓練終端自主地進行損管諸要素的學習，包括：熟悉損管通信方式，理解各類消防系統的組成、結構、功能及使用方法，摸排、辨識水消防管路、疏排水管路，繪制水消防管系和疏排水管系的管線圖，熟悉各類損管器材的使用方法等。

(2) 單人引導訓練模式。該模式主要是學員在教員的導控下，有針對性地學習和訓練，包括：單人損管指揮的訓練、損管監控系統的操作使用、損管態勢標繪方法的訓練(見圖4)、損管指揮作業、滅火裝備的使用、消防系統的備便、疏排水系統的備便等。

(3) 多人協同訓練模式。該模式主要是在教員導控下，學員以小組作業模式，進行多戰位協同損管訓練。學員間可更換角色扮演，以滿足不同崗位的訓練需求。主要訓練科目包括：艙內火災消防、艙室進水抗沉以及甲板火災消防協同訓練等[12]。

圖4 損管態勢標繪訓練

4 應用案例分析

多戰位協同損管訓練是該系統的重要特色之一，也是其他模擬器所不具備的。下面通過典型的案例，說明該系統的訓練流程。該案例是以“輔機艙油火”為災害背景開展的協同消防訓練[13]。其訓練角色包括：電力指揮官、輔機艙戰位長、損管指揮官、損管隊長以及滅火站操作員[14-15]。詳細訓練步驟如下：

(1) 損管警報的發布。導控臺通過全艦廣播，發布損管警報：輔機艙發電機機油管破裂起火，火勢太大，無法撲滅。

(2) 訓練任務1，緊急停止輔機。由扮演電力指揮官的學員，在模擬電力監控臺上緊急停止輔機。

(3) 訓練任務2，轉換供電。由扮演電力指揮官的學員，在模擬電力監控臺上進行配電轉換。

(4) 訓練任務3，輔機艙封艙隔離。由扮演輔機艙戰位長的學員，在輔機艙進行封艙隔離部署的指揮訓練[16]。

(5) 訓練任務4，輔機艙釋放氣體滅火系統。由扮演損管指揮官的學員，在模擬損管監控臺上進行氣體滅火系統的遙控釋放。

(6) 訓練任務5，設置防火邊界。由扮演損管隊長的學員，在輔機艙周圍進行防火邊界設置的指揮訓練。

(7) 損管導控臺發布信息。輔機艙火災無法撲滅，請進行二次滅火。

(8) 訓練任務6，二次滅火轉換。由扮演滅火站操作員的學員，在滅火站進行二次滅火的管路轉換操作。

(9) 損管導控臺發布信息。輔機艙火災熄滅，解除損管警報。

5 結 語

艦艇的損管教學訓練，是提高學員損管能力的關鍵。如何面向艦員的任職崗位，開展損管訓練，是目前迫切需要解決的問題。依托退役訓練艦的改裝，設計了全艦綜合損管訓練系統，并建立了相應的訓練科目和訓練流程。從實訓效果看，該系統更能逼真地呈現損管處置的全過程，更便于學員進行協同損管訓練和現場操作訓練，具備傳統損管模擬器無法比擬的訓練效益，是提高學員崗位任職能力的重要訓練手段，為損管訓練系統研制提供了一種更有效的方式。