时间：2023-11-21 03:52:04
[关键词]大功率 矿用深井潜水电泵 矿井强排系统 压降损失计算 变频
[中图分类号]U223.6 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-12-268-3
1引言
近年来，煤炭行业矿井重特大型突水淹井事故频发，如山东新汶矿业集团华源煤矿“8・17”重大透水事故、神华乌海能源有限责任公司骆驼山煤矿“3・1”特别重大透水事故、中煤华晋焦煤有限责任公司王家岭矿“3・28”特别重大透水事故等，给国家和人民造成了重大生命和财产损失。
为加强煤矿的防治水工作，防止和减少水害事故，保障煤矿职工生命安全，国家安全监察总局先后对煤矿防治水规定和煤矿安全规程做了修改，要求矿井必须设置防水闸门或独立的潜排电泵系统。
神华神东煤炭集团按国家有关规定，先后在锦界、保德煤矿等，水文地质条件相对复杂或有突水淹井危险的矿井，安设了大功率潜水电泵系统，作为矿井的应急排水系统，安装的部分潜水泵电机功率达到2800kW。当矿井发生水害灾变时，泵站紧急启动，全力抽水，为井下人员逃生争取时间，将矿井的损失降到最低。为了提高电泵的利用效率，潜排泵房日常可兼做为矿井主排水泵房使用。
2问题的提出
2800kW大功率潜水电泵在解决煤矿防治水问题的同时，其4-7倍的启动电流，也给煤矿电网带来了冲击。容易造成地面主要变电站母线电压瞬间大幅度降低，严重影响矿井提升机、主通风机、瓦斯泵站、主排水泵房、主运输皮带、综连采工作面等重要负荷的正常运行，并加速水泵电机绝缘的老化。
当潜排电泵距离配电室较远时，会在线路上产生较大的压降，导致水泵电机进线端口侧电压过低，达不到水泵的最小启动转矩要求，无法正常启动。因此，必须采取措施限流措施，保证矿井在出现水害时，水泵能正常启动。
此外，2000kW及以上的电动机应设置纵联差动保护，大功率深井潜水泵电动机由于生产工艺和水泵本身的设计问题，二次侧没有预留电流互感器，无法上传保护所需要的电流信号。因此，大功率深井潜水电泵是否装按要求设纵联差动保护也是一个亟待解决的问题。
3潜排泵房系统设计
笔者以某矿井下安装的两台2800kW潜水电泵启动为例，分别介绍了：潜排泵房和配电室的位置选择、直接启动、软启动和变频启动等三种方式的有缺点，远距离启动时的压降损失计算结果和电动机保护配置等，以方便设计人员正确选用启动方式，保障潜排电泵系统的可靠运行。
为了便于说明问题，在计算时对供电系统的条件进行了简化处理，使计算结果简单明了。
3.1潜排泵房的位置选择
潜排电泵房安装位置一般要根据矿井采区工作面的走向，设置在采区较低处，且易突水位置，可利用泵房水仓或联巷作为潜水电泵的硐室。
3.2供电电源
本文考虑主供电源由5km外的35kV变电站提供，主变容量2×20MVA，主变负荷率按50%计。
3.3泵房配电室的位置选择
首先，根据《煤矿安全规程》（2012版）第273条规定，潜排电泵应有独立供电系统。因此该系统应按照矿井二类负荷考虑，采用双回路电源供电，保证应急抢险的可靠性。
其次，根据《矿山电力规范》GB50070-2009第8.3.5条规定：“潜排电泵作为矿井主排水泵时，其配电室宜设置在地面。”在国家没有其他规范颁布的条件下，建议在正常的潜水电泵系统设计中暂时执行该规范条文。将配电和控制设备室放置在地面，符合矿井抢险救灾时具有独立供电系统的原则。
本文中潜水电泵10kV配电室至上级变电站距离5km，配电室至井下电动机800m，电缆通过钻孔进入井下，其中钻孔深度505m。
3.4潜水电泵参数
本文安装的两台BQ1100-595/7-2800/W-S型矿用隔爆型潜水电泵，生产厂家为合肥恒大江海泵业股份有限公司。
其详细参数为：
额定流量为1100 m3/h；
扬程595 m；
配套隔爆电机： YBQ-2800/4-S（10000）；
额定电压10kV；
启动方式：建议全压或变频启动；
电机转速1488r/min；
额定功率（kW）：2800 kW；
额定电流（A）：189.2 A；
电流启动倍数：5.6；
启动时间：1.8 s；
启动静阻转矩M*j：0.27；
启动转矩倍数M*qd：0.631；
额定电压下的电机最大输出转矩（标幺值）：2.42；
额定效率：0.926；
额定功率因数：0.871；
启动功率因数：是变化值0～0.35；
克服机械静阻转矩M*j所需的电动机最低启动端电压U*qd：0.75。
4大功率深井潜水电泵启动方式比较
2800kW大功率深井潜水电泵，电压等级一般选用10kV（或6kV）启动方式可采用直接启动、高压软启动或高压变频启动等方式。下面我们对三种常用的启动方式的优缺点进行比较：
4.110kV全压直接启动
一般直接采用高压真空断路器进行启停。全压直接启动的优点：
①系统简单，故障点少。
②费用低。
缺点是：
①水泵电机启动时对系统电网冲击大，水泵启动时，造成变电站10kV侧母线电压降低，会冲击变电站其他负荷，导致欠压跳闸。能否启动受地区电网情况限制。
②对于水泵电机及泵体的本身的机械冲击大，将加速电动机的老化或机械损坏。
4.210kV高压软启动
高压软启动器分为液体电阻软起、热变电阻软启动、晶闸管软启动及磁控软启动等。
其中常用的晶闸管软启动主要是通过改变串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路，控制三相反并联闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，降低启动电压及启动电流。
其主要优点是：
①通过改变晶闸管导通角的大小，改变电机绕组端电压，可以根据事先设定好的启动曲线（电压斜坡）使电动机平滑启动，减小对系统电网的冲击。
②采用软启动、软停车可以有效的降低水泵电机及泵体的机械冲击，包括起泵、停泵过程中水对机械设备的冲击，延长机械设备的使用寿命。
③可实现90%电压突跳启动（直接启动）
缺点是：
①由于晶闸管软启动器的启动原理是改变定子绕组端电压来实现降低启动电流的，是牺牲电机的输出转矩来实现降低启动电流的，并且根据水泵厂家提供的启动转矩与启动静阻转矩计算出来的最小启动电压应大于77%，因此采用该启动方式电压调节范围仅为77%-90%，对于降低启动电流意义不大。（软启动器电压斜坡一般宜为0.4～0.9）。
②如果采用降低电压斜坡斜率来降低启动电流，则增加了启动时间，可能造成水泵电机绕组发热，降低绕组绝缘寿命。
4.310kV高压变频启动
目前国内10kV高压变频器，均采用的西门子罗宾康单元串联多电平技术，采用若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出。
优点：
①可实现电机连续平滑的升频启动、降频停车，而且输出转矩恒定。
②可实现无启动过电流。
③对电网和生产机械冲击小，性能优越。
④可减小电路容量，在同样的电源容量下即可启动。
缺点是：价格昂贵。
4.4综合比较
单从启动性能来说，10kV高压变频启动具有无以伦比的性能优势，但是其经济性较差，因此一般采用一拖几的方式，降低投资。
由于受地区电网情况限制，不同地区的大功率潜水电泵采用何种方式启动，显然不能一概而论，必须根据地区电网情况进行压降损失分析比较后，才能拿出一个经济可行的启动方案。
5大功率深井潜水电泵启动压降损失计算
设备启动时，应同时满足配电系统的母线电压和克服机械静阻转矩所需的水泵电动机最低启动端电压要求。
5.1配电系统的母线电压条件
根据《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011相关规定：“电动机起动时，其端子电压应能保证机械要求的起动转矩，且在配电系统中引起的电压波动不应妨碍其他用电设备的工作。
交流电动机起动时，配电母线上的电压应符合下列规定：
（1）在一般情况下，电动机频繁起动时，不宜低于额定电压的90%；电动机不频繁起动时，不宜低于额定电压的85%。
（2）配电母线上未接照明或其他对电压波动较敏感的负荷，且电动机不频繁起动时，不应低于额定电压的80%。
（3）配电母线上未接其他用电设备时，可按保证电动机起动转矩的条件决定。
矿用深井潜水泵属于矿井安全负荷，除了每月要做一次抽防水试验和救灾外，可兼做矿井主排水泵房使用。建议设计时按照电动机不频繁启动考虑，也就潜水泵启动时上级35kV变电站10kV母线电压不低于额定电压的85%。
5.2水泵电动机最低启动端电压条件
本例中潜水泵电动机克服机械静阻转矩所需的最低启动端电压百分数为76.67%。
5.3地区电网条件
地面35kV站出口最大短路容量为335MVA；最小短路容量为157MVA，以下按最小短路容量进行校验。
变压器型号：SFZ10-20000/35±4×2.5%/10.5，电抗8%；最后一台水泵启动时，按负荷率50%计算。
铜芯电缆型号：YJV22-8.7/10 3×120mm2；
电阻（Ω/km）：0.181；
电抗（Ω/km）：0.095；
10kV供电距离（km）：5.8km。
5.4压降损失计算方法（阻抗导纳法）
利用阻抗导纳法，计算电压异步电动机启动压降。计算过程参考 第一版 P254-P285页。电动机起动静阻转矩的参数值，参考 第三版 P268页。选系统基准容量Sj为100MVA
5.5计算结果
由上述实验数据可看出，远距离直接启动时，母线电压瞬间降低13%左右，会影响矿井的在用负荷，且水泵电动机端电压损失非常大，达不到克服机械静阻转矩所需的水泵电动机最低启动端电压百分数76.67%要求，无法正常启动。
采用软启动方式，由于电压调节范围仅为77%-90%之间，电压过低也会造成水泵无法启动，电压调节范围小，限制了软启动方式的使用范围。
采用变频启动方式后，母线电压降低在5%以内，影响基本可以忽略，且水泵端电压在额定电压91.13%左右，保障了设备的正常运行，是一种最佳的启动方式。
2800kW大功率深井潜水电泵系统远距离启动时，当电网容量足够大，在用负荷率低的情况下，可考虑直接启动方式；受地区电网限制，地面主要变电站负荷率高时，要采取限负荷生产或变压器分列运行等方式，避开负荷高峰，减小大功率电机启动对矿井重要负荷的冲击。
6大功率潜水泵电动机保护配置问题
按照《泵站设计规范》（GB 50265-2010）和《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB 50062-2008）要求，2000kW及以上的电动机应装设：相间保护（纵联差动）、过负荷保护、低电压保护、单相接地保护和温度保护。
合肥恒大江海股份有限公司生产的BQ1100-595/7-2800/W-S型矿用隔爆型潜水电泵，属于湿式（充水式）潜水电机，在电动机内部设置了散热系统（如水泵、螺旋槽等），使电机内部的充水不断循环冷却。定子线圈采用防水辐照交联聚乙烯铜线组，内设两组温度传感器和水位传感器，分别监控绕组温度和防止缺水引起电机损坏；另外还配有环境水位传感器，监控水泵周围的水位变化，保护潜水泵安全可靠运行。监控信号由控制电缆送至潜水泵综合保护装置HD-200SB后，接入后台监控系统。目前只有纵联差动保护没有实现。
纵联差动保护主要是当电动机内部绕组出现相间或匝间短路时而实现对电动机的保护。该保护需要在电动机绕组首末端装设电流互感器。而由于生产工艺和水泵本身的设计问题，目前国内2000kW及以上的大功率深井潜水电泵电动机定子绕组首末端均没有预留电流互感器，因此纵联差动保护无法实现。另外水泵配电保护装置不可能就近在井下，必须将二次电缆引至地面配电室，无法忽略电缆发生的故障几率，也会造成保护的可靠性低。
经过与水泵生产厂家技术人员讨论，认为该深井潜水泵内部采用电机绕组线圈完全浸泡在水中，当绕组出现故障时首先是对地短路，利用单相接地保护代替相间或匝间短路，故在这种特殊情况下，大功率深井潜水泵电动机可不设置纵联差动保护。
7结束语
由于受地区电网情况限制，不同地区的大功率深井潜水电泵采用何种方式启动，不能一概而论，必须根据地区电网情况进行压降损失分析比较后，才能拿出一个经济可行的启动方案。
采用高压变频启动方式虽然前期投入费用高，但是大幅度降低了启动电流，减小了启动过程对配电系统母线电压的冲击，改善了电网功率因数，延长了机械使用寿命。因此，受电网条件限制时，必须远距离供电时，应首先考虑适当采用变频启动方式。泵站内安装多台水泵同时工作时，可考虑采用一拖几的运行模式，来降低投资。
参考文献
[1]中国航空工业规划设计研究院，《工业与民用配电设计手册》第三版，水利水电出版社，2005.
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[5]刘宏伟，大功率电动机启动问题初探，《机械工程与自动化》，2011年第4期.
[6]梁佰兴，浅谈电机启动方式的选择，《广东建材》2010年第5期.
【关键词】反潜导弹；射击精度
中图分类号：E927
反潜导弹是导弹技术和水中兵器技术相融合而产生的一种现代高效能反潜武器，战斗部按其携带武器可分为反潜自导鱼雷或核装药武器。
目前，典型的潜射反潜导弹的作战过程如下：舰艇使用声纳探测到目标潜艇后，进行识别、跟踪，再通过指控系统解算射击诸元并传送给导弹。在符合发射条件后发射导弹，导弹按照设定的弹道出水，出水后助推器点火，导弹飞向目标区。到达目标区后，自导鱼雷脱离火箭入水，按预定程序自行搜索、跟踪直至命中目标。与反潜鱼雷相比，反潜导弹在遂行反潜作战行动中的使用具有其独特的特点。
一、反潜导弹的特点
二战后，潜艇的水下速度大大增加，特别是核动力潜艇，不仅是续航力大大增加，其最大航速也大幅提高。与此同时，反潜鱼雷的最大速度还是停留在40～50kn左右。这样在鱼雷对水下潜艇进行攻击时，若水下潜艇采用最大航速进行规避，则鱼雷需要追击的距离会大大增加，直接影响了鱼雷的作战效能。如鱼雷以50kn的速度击功10Km外的潜艇，而潜艇以40kn的速度背向鱼雷来向进行规避，则鱼雷要命中潜艇就需要少90Km。这显然已经超出了绝大部分鱼雷的航程。反观反潜导弹，通过火箭在空中的高速飞行，能将鱼雷远距离迅速投送到目标附近，受介质密度的影响，与反潜鱼雷相比，导弹在空气中受到的阻力远小于鱼雷在水中的阻力，因此，反潜导弹无论是在飞行速度还是飞行距离方面都远远超过鱼雷。
反满导弹一般是在超视距条件下使用，其命中精度是评价其战术性能的重要指标。反潜导弹的命中精度大致由战斗部（鱼雷）水下命中精度、入水弹道和导弹入水精度两方面决定。鱼雷命中精度由其整体性能决定，本文只分析入水弹道及反潜导弹入水精度。
三、雷、伞分离系统对弹道的影响
火箭将鱼雷助飞到一定的高度，在一定的速度、角速度、姿态条件下雷、箭分离，接着打开降落伞，鱼雷在降落伞的减速和稳定作用下，以一定的入水条件。如：攻角、速度、姿态角的限制下入水。
初始小攻角对雷伞系统初始弹道影响较大，而对接近入水时的弹道影响较小，对入水角的影响也不十分明显。如某型火箭助飞鱼雷分离攻角α0=00时，入水角为-680。而α0=±20时，初始攻角对入水角的影响对应入水角的增量约为±20。
而分离姿态角对雷伞系统有较大的影响。图1给出了某型火箭助飞鱼雷α0=00时分离姿态角分别为-100、00、100时的雷伞系统空中弹道。计算结果表明分离姿态角对雷伞系统有较大的影响。当θ0=-100时雷伞系统迅速下降。而θ0=100时，雷伞系统向上运动高度约70m，到达最高点后迅速下降，雷伞系统滞空时问变化也较大，对入水角也有较大的影响，计算获得入水角分别为-56.20、-680、-760。在入水角为-760
四、反潜导弹命中精度
一般情况下，反潜导弹入水点散布按纵向（距离）、横向（方向）分别进行分析计算。纵向散布误差由飞行速度误差、飞行时间误差、发射点到反潜导弹距离的测量误差及风等随机因素产生的误差组成。反潜导弹横向散布误差由方向陀螺仪漂移误差、空气阻力和主动推力误差、发射时瞄准误差、在不可控飞行段由于风等随机因素组成。在靶场条件下，由于技术和设备原因引起的散布称为靶场散布。在舰艇上发射反潜导弹时舰艇位置散布称为舰艇散布。一般条件下，舰艇散布要大于靶场散布，因为在舰艇上发射反潜导弹时存在附加扰动因素（发射舰艇的位置、速度、摇摆、振动等）而最终影响反潜导弹入水位置。反潜导弹海上入水点位置具有随机性。对某次射击来说，我们不能够事先确定反潜导弹实际入水点偏离预定入水点数值的大小和方向，只能确定在某一范围内误差的概率。反潜导弹入水点散布服从正态分布，且等密度分布曲线是一个椭圆，见图1。
X轴是发射方向，Z轴垂直于发射方向，图中曲线为反潜导弹下落抛物线，从内至外，分别是一倍至五倍的概率误差（中央误差）椭圆。主轴半径等于1倍中央误差 ，（纵向）和 （横向）的椭圆，称为单位分布椭圆。战斗部入水点在平面坐标系中的密度分布规律服从正态分布 ，由下式表示。
（1）
式中 ， 分别为距离和方向上的中央误差； z 为随机坐标点； 为拉普拉斯函数自变量。
如果散布中心不在坐标原点，而在坐标（X0，Z0）点 ，由平面散布律用下式表示
（2）
从式（1）和式（2）可以看出，确定反潜导弹概率密度的基本参数是沿发射方向的中央误差 和垂直于发射方向的中央误差 。随着 ， 值的增加，概率密度降低，反潜导弹命中概率下降。 ， 可通过靶场射击计算获得。
四、结论
在舰艇上由于其他附加因素的干扰，会大大增大射击散布，这种增大了的散布对发射反潜导弹是极为不利的。因此在舰艇上使用反潜导弹时，还要进一步做以下工作。一是要适时计算并修正舰艇速度和舰艇横、纵摇摆影响；二是要及时测量反潜导弹舱室温度，减小发射时发射药温影响；三是适时计算和修正自然风、大气温度和大气密度引起的纵横向偏差；四是必须采用高精度反潜导弹武器瞄准系统，减小发射系统高低角误差的均方差值和方向角误差的均方差值，改善和优化射击指挥软件和发射装置的瞄准精度，就可以达到减小高低角误差的均方差值和方向角误差的均方差值。在投入相对较少情况下，可以得到较好的射击效果 。
参考文献：
[1] 瞿东辉.舰载反潜导弹攻击方式及入水精度分析.数字技术与应用，2010.3.160-161.
雨来被日本鬼子抓起来，扁鼻子军官要他说出八路军藏到哪里去了，雨来摇摇头说：“我什么也没看见。”
扁鼻子军官给他糖，他不要；鬼子左右开弓抽他嘴巴，他不说。扁鼻子军官气得暴跳如雷，嗷（áo）嗷吼叫：“枪毙的有!死啦死啦的!”
太阳已经下去。蓝色的天上飘着一块一块的浮云，像红绸子，照在还乡河上，河水里像开了一大朵一大朵的鸡冠花。苇塘的芦花被风吹起来，在上面飘飘悠悠地飞着。
芦花村里的人听见河沿上响了几枪。老人们都含着泪说：“雨来是个好孩子，死得可惜!”
大家呆呆地在河岸上站着，河边静静的，河水打着漩涡（xuán wō）哗哗地向下流。虫子在草窝里叫着，不知谁说：“也许雨来被鬼子扔在河里冲走了！”大家就顺着河岸向下找。突然铁头叫起来：“啊!雨来，雨来！”
在芦苇里，水面上露出个小脑袋来。原来枪没响以前，雨来趁鬼子不防备，冷不防扎到河里去。鬼子慌忙向水里打枪，我们的小英雄雨来已经从水底游到远处去了。
大家知道，步枪的射程可以达到3300米。敌人站在河岸向跳进河水中的雨来射击，为什么射不中呢？
你一定有这样的体会：在水里行走要比在空气里行走困难得多。这是因为水的阻力远比空气阻力大的缘故。
子弹也一样。当用枪向水中射击的时候，弹头进入水中就会变得软弱无力，因为水的密度大约是空气的800倍，子弹被水阻挡住了。
有人做过这样的实验：把步枪枪口贴在水面上，垂直向水中射击，弹头只在水中行走了75厘米，就连一块木板也打不动了。要知道，这种子弹在空气中能杀伤600米远的目标呢！
还有一种情况，当弹头从空气里骤（zhòu）然闯入水中，由于阻力突然增大，有些弹头还会破碎，更难击中目标了。
由于这些原因，当潜入水中1米深的时候，从水外射来的子弹就没有什么威胁了。所以，我们的雨来跳入河中潜游，尽管鬼子连连放枪，仍然安全。
再仔细分析一下，枪向水中射击时，还会由于光线的折射影响瞄准。从水面上向水下瞄准时，看到的目标并不在那个地方，子弹就是遇不到强大的水阻力，也打不到真正的目标。
封锁作战的主要特点
根据所要达到的目标不同，现代封锁作战既可能是战略性的，也可能是战役性的。战略性封锁作战，通常以封锁敌国的对外经济往来，削弱其战争潜力，对敌国军队和民众施加心理影响，迫使其屈从于封锁国的意志，最终放弃战争企图为最高目标。无论采取哪种封锁方式，海上封锁作战都必须做到因海制宜、因时制宜、因人制宜。现代封锁作战主要有以下几个特点：
一是战略性、政策性强，决策层次高。从封锁所要达到的目的、封锁的目标选择到封锁的范围及持续时间等，往往都是由最高军事当局做出决策。
二是以海空封锁作战为主，以海制陆。以海军力量为主实施海上封锁的同时，太空战场、电磁战场上的封锁与反封锁作战也将同时展开。大纵深、立体化、多维化已成为现代封锁作战的典型特点，“以海制陆”是封锁作战重要指导思想。掌握强大制空制海权的一方可以依靠舰载飞机和导弹等现代化武器，从海上对敌岸上目标发动突然攻击。这种“以海制陆”的战法在现代高技术条件下被越来越多的军事强国所运用。阿富汗战争是一场典型的非对称作战。
三是封锁目标多元化，封锁样式多样化。当战略战役上需要对敌方实施武力封锁威慑时，封锁作战的主要形式是以兵力集结、投送、演习等方式，在敌方边境区或占领区周围建立封锁区，切断敌同外界的联系，迫其让步；当战略战役上需要通过封锁为以后的作战行动创造条件时，封锁作战则主要采用兵力封锁、火力封锁和障碍封锁等方式，对敌实施严密监控，从根本上削弱敌人的作战潜力，分化瓦解其战斗力。
四是封点断线，控制海上交通要道。港口、机场是敌占近岸岛屿行动的起点，又是其赖以支撑的重要目标；海上航线是敌行动的必经之路。敌在反封锁作战中，很难迅速改变其港口、机场和航线的位置。因此，封点断线，是对敌近岸岛屿封锁战役的核心任务，是实现封锁战役目的的有效手段。因此，要充分利用水雷封锁的有利条件，有计划地组织海上伏击，彻底地封点断线。
我军未来如何实施封锁作战
力争政治、外交上主动，有利于下一步军事行动，及时宣布封锁的海域，做到师出有名。登岛作战发起之前，通常都实施海上封锁，这是传统战役指导原则，也是未来登岛作战的基本要求。未来岛屿封锁战役，政治性强、地位作用特别突出、战场环境更加复杂：封锁战役行动不仅取决于军事斗争的需要，更重要的是取决于国家战略和政治、外交斗争的需要；封锁范围往往会涉及国际公共海区和空域，涉及到多国的海洋利益，可能会使第三方的国际贸易运输活动和其它活动受到影响。因此，实施海上封锁作战之前，最高决策者要站在国际战略全局的高度，结合战场环境，并考虑有关国际公约、封锁区周围的国际环境等因素，考虑到有利于实施下一步作战行动，及时宣布所要封锁的海域，避免与非交战国发生冲突，同时，综合运用政治、外交、军事等多种手段，通过对外宣传我实现统一祖国的决心、封锁作战的正义性和作战能力，来得到多国的支持和理解。
力争夺取控制权，集中优势力量实施联合立体火力打击，做到重点封控。控制权是主动权，没有控制权，也就谈不上封锁作战行动。夺取和保持控制权，必须使用较多的海、空军兵力，并且还要经常换班。美国对岛屿的封锁通常是投入绝对优势的海、空军兵力，并迅速建立优势的海空兵力兵器配系，特别是重视建立信息优势，实施严密立体封锁。
我军在未来海上封锁战役中，要针对封锁范围广、持续时间长、封锁目标多的特点，集中优势力量，重点封控，努力掌握控制权。要根据战争的规模、所要达成的战役目的以及濒海地区的地理环境和国际海洋法有关公约，合理划定主要封锁海域，包括海上封锁区和海战区。根据我军的作战能力和要达到的作战目的，划分敌大中型战斗舰艇编队、近岸港口、机场、岸基和纵深内远程打击兵器，特别是“爱国者”导弹发射阵地。要充分发挥我军沿海地区地理优势和诸军兵种联合作战的整体威力，将整个战场划分为若干封锁分区，集中主要力量，对敌要害区域和重要目标实施重点封锁，一举阻断敌主要海空通道，迫敌陷入被动与不利境地。综合运用电子战、海空机动战和破袭战，并视情进行火力袭岸战，破坏敌反封锁作战体系，歼击敌制空、制海力量，夺取战役控制权。以武力实施攻击，消灭、摧毁敌军的反击力量。以空中作战集团为主，其他作战集团的有关力量，采取以预警指挥机为核心、高性能作战飞机为骨干，建立空中禁飞区并实施禁飞。以歼击航空兵为主，采取空中截击的手段，消灭来袭敌机，并以地面防空兵力为主拦截敌空中兵器。以海上作战集团为主，广泛采取佯动诱歼、设伏围歼等手段，打击敌海上目标。以航空兵、战役战术导弹部队为主，突击敌港口、基地、码头。总之，要组织好潜艇战、水面舰艇战以及其它军种的联合打击，才能达到封锁的目的。具体行动上，要求在力量使用上，应围绕主要方向和关键时节，集中精锐，形成局部上绝对优势；在封锁目标上，应突出敌反封锁体系中的行动上，正确处理重点与非重点的关系。
力争巡逻检查无冲突，综合运用多种封锁手段，切断敌海空交通运输线，做到使敌无隙可乘。封锁敌港口和环岛航线，是阻敌海上运输的关键环节。通常应以海军兵力为主，空军、第二炮兵、陆军战役战术导弹部队及海上民兵共同实施。基本方法是障碍封锁、潜艇封锁、火力封锁和布雷封锁。障碍封锁，是通过布设水中障碍，阻炸敌舰船，以封锁敌港口和切断其环岛航线的方法；潜艇封锁，是使用潜艇兵力，阻止敌舰船航行或将其消灭，以封锁敌港口和切断其环岛航线的方法；火力封锁，就是以战役战术导弹和其它远战兵器为主，对敌港口和环岛航线实施火力控制，威慑敌进出港船队，歼击敌运输舰船和反封锁兵力，以封锁敌港口和切断其环岛航线的方法；布雷封锁，就是使用水雷这种有效的辅封锁武器，对要实施封锁的港湾和重要通道实施布雷。1982年的英阿马岛战争中，英军对马岛周围200海里范围内“海上”，布设了大量水雷。1945年3月至8月，美国使用航空兵对日本本土进行了全面的攻势布雷封锁。美军使用B-29型飞机，共布水雷12050枚，使日本海运船只总吨位损失80%以上，剩下的船只在航率只有50%，而且水雷封锁，舰船多数不能出海，使日本军国主义的“本土决战”企图化为泡影，不得不无条件投降。
我军未来海上封锁作战，在采取多种手段实施封锁的同时，对重点的封锁区域要实施严密封锁，还要采取监视巡逻，以防敌军乘隙出入。巡逻检查包括对一切过往舰船的检查，特别在涉及第三国舰船的检查时，要讲求策略，以免引起不必要的冲突。
在2030年后的安全环境中，机动灵活的核力量对于支持美国核政策目标至关重要。核政策目标包括威慑、安抚、升级控制、有限毁损、阻慑与核不扩散。为此，美国及其盟国需要整合战略进攻、防卫、网络和空间控制力量，为实现上述政策目标提供支持。
威慑：通过威胁使用核打击和常规打击能力攻击敌方高价值目标，慑止敌方针对美国或者其盟国和伙伴国的攻击行动。 安抚与延伸威慑：通过多种方式向盟国和伙伴国表明美国的安全承诺，包括在海外部署一定的核力量和非核力量。美国在亚洲和欧洲的重要盟国也明确表示。美国核能力以及延伸核威慑的可信度对于他们的安全和信心非常重要。
有限毁损：核力量与非核力量能够推动遏制敌方发动战争的能力，核力量与防卫力量相结合，在威慑失败时能够限制对社会造成的破坏。
控制升级和终止冲突：核力量与防卫力量结合使美国通过有选择的可控方式防止冲突发生或控制其升级。
阻慑：通过核力量及其他反应力量的结合慑止潜在对手与美国进行军事竞争。
核不扩散：美国核力量的延伸威慑将增强其向盟国提供安全保证的可信度。如果这种可信度被削弱，可能会引发核扩散。
强化核力量的灵活性与恢复能力
为适应威胁环境的变化以及支持美国战略目标实现所面临的挑战，核力量必须具备灵活性与恢复能力。 灵活性将使得美国核力量能够通过各种精心设计的计划和方案，向能够对美国或盟国构成严重威胁的对手实施威慑或者反击。同时。美国核力量的灵活性还需要各种作战力量以及核指挥控制能力的支持，从而能够实施广泛的威慑行动。灵活性要求美国核力量（包括洲际弹道导弹、潜射弹道导弹、重型轰炸机和近程非战略核力量）具备生存能力、洲际射程、前沿部署能力、快速反应能力、可变载荷能力、武器当量多样性、高发度以及核指挥控制能力和防卫能力。 恢复能力指的是能够承受或者应对各种变化，减缓威胁和保持有效性的能力。下一代战略武器系统的设计必须将恢复能力考虑在内。核力量的恢复能力源于现有核实力和适应性、武器装备的升级改进以及包括新型武器研制在内的核力量现代化发展。此外，进攻性和防御性非核力量的发展也可以增强工业基础的活力和反应能力。 为进一步增强美国核力量的灵活性与恢复能力，顺应2030年后的安全环境，需要对现有核力量进行一系列调整和加强：
（1）为提高生存能力，美国应继续优先保障弹道导弹核潜艇防护项目的进行，增加弹道导弹核潜艇的库存，并确保尽可能多地部署洲际弹道导弹。为提高武器载荷和当量的多样性，应研发低当量的洲际弹道导弹和潜射弹道导弹。增加海基核力量等非战略核力量的多样性，增加巡航导弹和弹道导弹防御系统的部署。
（2）为增强2030年的前沿部署能力，美国需增强向东北亚或者中东地区部署的威慑能力和安全保证能力，并加强对应急武器储存地点的准备，在必要时启动基础设施、后勤保障和安全保卫措施。
（3）为增强恢复能力，美国应保持并加强“三位一体”核力量和非战略核力量建设。洲际弹道导弹、远程战略轰炸机机载导弹和远程防区外巡航导弹在重量和体积方面的设计，应考虑到未来载荷的需要。此外，美军还应大力发展先进极高频卫星，并部署现代预警卫星。
2030年后的核力量态势
2030年以后的美国核力量态势应能够针对对手特点为威慑和安抚战略提供支持，并确保在威慑失效的情况下能够实施升级控制和毁损限制。 战略核力量 美国应维持并加强“三位一体”的战略核力量，改进非战略核力量，并部署高度机动的非核战略力量。具体包括延长“民兵-3”型洲际弹道导弹的使用寿命，保证“俄亥俄”级核潜艇的替代型潜艇按计划于2031年开始部署，D-5潜射导弹具备低当量和高侵彻打击能力，继续使用可携带现代钻地武器及其他常规武器和核武器的B-2轰炸机。 公开宣布的政策 面对2030年后的国际安全环境，美国不应该将核武器的作用限制在对敌核威胁实施威慑，也不应固守不首先使用核武器政策。对于和其他非国家行为体，美国公开宣布的政策应使所有支持者和相关机构和人员意识到有责任共同应对使用大规模杀伤性武器的行为以及其他具有巨大破坏力的行为。此外，美国高层领导人需要定期公开宣称核力量在应对国家安全威胁方面的价值，为实现威慑、阻慑和安抚目的提供支持。 军控政策 在2030年后的安全环境中，俄罗斯和中国可能不会在削减核武器的问题上采取合作态度。新《削减战略武器条约》届时将期满。鉴于威胁环境的动荡性，美国在继续削减核武器的同时，在军控政策方面应保持选择灵活性。
未来可能面临的核安全环境 核禁忌可能会得到强化。一些核力量有可能会配属常规武器、防御武器或者其他军事力量，但前提是安全形势能够长期保持稳定。
迈向“零核世界”的趋势将会增强。这意味着引发国家间冲突的许多长期问题得到了解决。当然，这还有赖于在全球范围内建立有效的集体安全体系，提供可靠的保护。
关键词：
老年呼吸系统疾病患者的全身情况比较衰竭或呼吸肌疲劳，咯痰动力不足。呼吸道分泌物的排出受阻会加重肺部感染。咯痰困难在老年患者的护理中比较常见，也成为护理的重点和难点。针对老年咯痰困难患者采用多种模式排痰，促进痰液的排出，并进行观察，现报告如下。
1 临床资料
本组35例，男23例，女12例，年龄69～87岁，平均75.5岁。其中慢性呼吸衰竭12例，慢性阻塞性肺疾病18例，下呼吸道感染5例。均存在咯痰困难。
2 促进排痰的措施及护理
2.1 原发疾病的治疗及监测：采用敏感抗生素、祛痰、止咳平喘、吸氧，纠正水、电解质、酸碱平衡失调的治疗。观察体温、呼吸频率、咳嗽情况、SpO2变化。排痰前全面了解患者病情，听诊肺部，根据痰液滞留的部位选择相应的正确体位，有利于痰液的引流和排出，先清除咽喉部的痰液，再清除肺部的痰液。
2.2 心理护理：耐心向老年患者及家属做好解释工作，介绍有效排痰的重要性和必要性，对缓解病情是重要的环节，取得患者及家属的配合。指导患者在深呼吸之后适度用力咳嗽，尽量使淤积在肺深部的痰液向外排出。
2.3 手工叩背排痰：患者侧卧，护理人员五指并拢，掌指关节屈曲成半握拳状态，腕关节用力有节奏的用指腹与大小鱼际叩击患者背部，由外向内，由下向上，鼓励患者咯痰，叩击的力量频率以使患者痰液顺利排出和患者耐受为宜[1]。要求护士细心掌握节律、频率、叩击的力量和持久。部分患者如不易接受应做好解释工作，注意患者是否合并有凝血功能障碍及骨质疏松，避免发生皮下出血和病理性骨折。手工叩背排痰法，是在叩背时气流振动和咳嗽的动作使肺泡或支气管内痰液流入气管被咯出，要求患者体位配合，本组患者中17例采用本法效果良好，无并发症发生。
2.4 振动排痰机排痰：叩击时，患者取侧卧由经过专门培训的护士，一手持叩击头手柄，另一手持叩击头于患者右侧背部按从背部（右下向上，由外向内）——左侧背部（由下向上，由外向内）——脊柱——侧胸——胸部的顺序， 缓慢移动叩击头进行振动叩击。两组每次叩击10～15 min，操作停止后即进行排痰，4次/d，餐前或餐后2 h进行。振动排痰机综合了叩击、振动和定向挤推的治疗力，具备人工智能的治疗程序，具备独特的低频振动、深穿透性、振动和叩击相结合、力量均匀、频率稳定。提供两种力量，一种是垂直于身体表面的垂直力，对支气管黏膜表面黏液及代谢产物起松弛和液化作用；另一种是平衡于身体表面的水平力可帮助支气管内已液化的黏液按照选择的方向排出体外，同时具有使紧张的肌肉松弛，刺激局部的血液循环，增加纤毛蠕动的功能[2]。
2.5 雾化吸入：选择能有效降低痰液黏稠度的雾化吸入液，我们采用生理盐水10 ml加糜蛋白酶4 000 U、庆大霉素8万U及地塞米松2 mg、沐舒坦40 mg，进行雾化吸入，2～4次/d，30 min/次。本组患者均配合应用疗效满意。
2.6 电动吸痰：如果老年患者痰液黏稠，经过上述措施仍然不能咯出，听诊肺部有痰鸣音，提示呼吸道有较多分泌物阻塞，应及时电动吸痰。操作中注意无菌技术和损伤。
2.7 其他措施：病情进行性加重，SpO2进行性下降，潜在呼吸衰竭可能。必要时可采用纤维支气管镜下吸痰。当采用纤维支气管镜下吸痰时，协助患者取仰卧位，取下活动假牙，严密监测患者生命体征及SpO2，给患者吸入高浓度氧气，操作前一般使SpO2达到0.90左右。配合操作医师进行鼻腔和咽喉部的麻醉，观察患者情况，床边必备急救药品推车在急救时使用，有时多科协作。少数情况可作环甲膜穿刺、气管内插管、气管切开机械通气等措施。
3 讨论
老年患者体质虚弱、呼吸系统退化、呼吸肌收缩无力引起肺容量和肺活量减少，纤毛运动减弱，排痰困难。因为肺活量降低，残气量增加，最大通气量明显减少，小气道阻力增加，肺顺应性降低，通气与血流灌注均减少，导致潜在的低氧血症，往往会增加呼吸衰竭的发生。如果合并脱水、电解质紊乱，呼吸道干燥，使纤毛活动进一步减弱。排痰更加困难。如果未排出的痰淤积于肺底，形成痰栓，阻塞下呼吸道。会加重肺部感染。有学者认为痰液黏稠度和气道纤毛清除功能是影响排痰效果的两大因素[3]。也有学者认为痰液滞留的部位及相应的支气管开口也是重要的的因素[4]。
雾化吸入可以湿化气道、稀释痰液、降低痰液黏稠度；人工叩背法、振动排痰机的应用均可增加气道纤毛的清除功能。对老年咯痰困难患者采用多模式排痰护理干预大大减小了电动吸痰的频率，减少气道损伤。老年咯痰困难患者，应采取积极的排痰方法，保持呼吸道通畅，能减少抗生素的用量，缩短病程，减少二重感染，缓解病情。
4 参考文献
[1] 王莲英.慢性阻塞性肺疾病体位与排痰护理[J].护士进修杂志,2002,17(8):634.
[2] 吴 莹,安如俊,谭小芳.G5振动排痰机在神经内科患者排痰中的应用[J].当代护士,2006,10(1):50.
[3] 马燕兰,韩忠福.全身麻醉开胸患者术后排痰护理进展[J].中华护理杂志,2001,36(9):701.
[4] 潘伟平,林嘉旋,安静怡,等.咯痰困难患者有效排痰方法的实践[J].护士进修杂志,2006,21(10):949.
关键词中温过热；悬浮电位；涡流；接地网
1 前言
主变自1993年6月投运以来，曾经历过多次外线故障造成主变开关跳闸；主变220KV侧中性点过电流造成接地线烧断；铁心多点接地；110KV中压侧A相套管将军帽引线脱焊等故障。以上原因造成变压器潜伏性故障比较多。在2006年2月12日的例行色谱分析实验时，发现油中总烃含量为260.39ppm，总烃含量超过注意值150ppm,故障性质：中温过热（300~700℃）。按照SD 187―86《变压器油中溶解气体分析和判断导则》规定，气体浓度达到注意值时，应进行追踪分析、查明原因；容量在100000KVA以上的变压器总烃含量大于1000ppm并且还有上升的趋势时，应考虑将2#主变退出运行。
2 过热性故障的分类
变压器内部过热性故障诊断是一项复杂的工作。故障类型与故障部位有密切关系，不同的故障点反映出的故障类型不一样。故障判断的影响因素有设备结构的影响、辅助设备故障的影响，还有其它因素的影响。变压器内部潜伏性故障可分为过热和放电两大类，所谓过热是指局部过热，他和变压器正常运行下的发热有所区别。正常运行时，温度的热源来自绕组和铁心，既所谓铁损和铜损。热性故障根据其严重程度常被分为轻度过热(一般低于150℃)、低温过热(150―300℃)、中温过热(300～700℃)、高温过热(一般高于700℃)四种故障情况。过热故障主要可以分为磁路故障、电路故障、辅助设备故障及其它原因引起的过热故障。电故障通常指变压器内部在高电场强度的作用下，造成绝缘性能下降或劣化的故障。根据放电的能量密度不同，电故障又分为局部放电、火花放电和高能电弧放电三种故障类型。
3 过热性故障分析及判断
3.1 磁路故障
3.1.1在心式变压器中，夹紧铁心心柱和铁轭叠片的穿心螺杆的绝缘件击穿，引起铁心叠片局部短路从而产生很大的局部涡流；此外两根或多根穿心螺杆的绝缘击穿，当磁通穿过由这些螺杆形成短路时，在这些螺杆中就要流经可观的循环电流。从而产生大量的热量，有时完全可以烧毁整台铁心，这些热量也可能烧焦线圈的绝缘而引起相邻绕组的匝间短路。
3.1.2铁心叠片之间的绝缘及铁轭与铁轭夹件之间的绝缘也可能产生损坏。此时会产生很大的涡流，并由此会产生客观的热量，从而危机铁心和线圈的绝缘，变压器的铁损也会随之增加。
3.1.3铁心多点接地引起的过热，包括稳态和暂态多点接地。铁心多点接地的检测主要是测铁心对地绝缘电阻，一种判断方法是：把变压器顶部的接地小套管接地线拆除，在变压器停运状态用兆欧表测铁心对地绝缘电阻。正常时应为500 MΩ以上，如阻值太低则说明有问题。另一种判断方法是：在变压器运行状态时测试铁心接地电流，正常时应小于0.1安培，如大于0.1安培应引起注意，说明铁心有可能存在多点接地现象。
3.2 电路故障
电路故障主要是检测变压器绕组直流电阻。规程规定它是变压器大修时、无载分接开关调级后、变压器出口短路后和1～3年1次等必试项目。在变压器的所有试验项目中是一项较为方便而有效的考核绕组纵绝缘和电流回路连接状况的试验，它能够反映绕组匝间短路、绕组断股、分接开关接触状态以及导线电阻的差异和接头接触不良等缺陷故障，也是判断各相绕组直流电阻是否平衡、调压开关档位是否正确的有效手段。长期以来，绕组直流电阻的测量一直被认为是考查变压器纵绝缘的主要手段之一，有时甚至是判断电流回路连接状况的唯一办法。
3.2.1 分接开关故障
这类故障主要是由于磨损和腐蚀使触头间接触电阻增大，发热量增加所致，它的检出主要靠测量其直流电阻，如直流电阻相间平衡率高。
3.2.2 线圈引线连接故障
这类故障一般是由于安装或检修后，套管连接螺丝没有上紧，或变压器运行时在大电流的作用下，使接触面氧化、逐渐形成较大的接触电阻，特别是短路电流。或在冲击负荷的冲击下，由电动力造成的机械振动会使压紧螺丝松动，接头接触压力下降，使接触电阻迅速上升，以及绕组匝间短路、焊接部位脱焊等。它的检出主要靠测量其直流电阻。
3.3 变压器辅助设备故障
这类故障一般是由于潜油泵电机扫膛和油流继电器电接点故障造成中温过热故障。2号主变大修前，运行人员发现2号冷却器潜油泵噪音大，并且油流继电器指针有抖动的现象。检修人员测量潜油泵电流时发现,2号潜油泵工作电流偏大，而且起动电流下降较慢，即起动过程比较长。判断2号冷却器潜油泵存在故障的可能性极大。检修人员于2007年5月份2号机组大修时更换了2号潜油泵，对潜油泵解体检查发现2号潜油泵电机转轴靠铁心的两端严重过热，烧黑发蓝；非叶轮端轴承内圈胀裂。根据转轴过热的程度，估计温度在500～600℃；造成变压器油局部过热。考虑到问题的严重性，检修人员同时将其它潜油泵电机也予以更换。
4 其它原因引起的过热性故障
4.1悬浮电位引起的过热
4.1.1悬浮电位引起火花放电的原因
高压电力设备中某金属部件，由于结构上原因，以及运行中造成接触不良而断开，处于高压与低压电极间并按其阻抗形成分压，而在这一金属部件上产生的对地电位称为悬浮电位。具有悬浮电位的物体附近的场强较集中，往往会逐渐烧坏周围固体介质或使之炭化，也会使绝缘油在悬浮电位作用下分解出大量特征气体，从而使绝缘油色谱分析数据超标。
4.1.2悬浮放电可能发生的部位
4.1.2.1变压器内处于高电位的金属部件，如调压绕组，当有载分接开关转换极性时的短暂电位悬浮；
4.1.2.2套管均压球未拧紧造成内部悬浮电位放电和无载分接开关拨钗等电位悬浮；
4.1.2.3处于地电位的部件，如硅钢片磁屏蔽和各种紧固用金属螺栓等，与地的连接松动脱落，导致悬浮电位放电；
4.1.2.4变压器高压套管端部接触不良，也会形成悬浮电位而引起火花放电；
4.1.2.5分接开关紧固螺栓接地线断裂；
4.1.2.6分接开关选择开关放电或动触头没有落位好也会造成悬浮放电。
4.3变压器钟罩接地不良处理方法
变压器钟罩上产生悬浮电位，说明变压器钟罩接地不良，进一步观察发现2号主变钟罩与底座连接螺栓部分锈蚀严重，并且漆膜较厚，导致钟罩与底座之间没有可靠接地。
处理方法:检修人员在变压器钟罩与底座之间采用40X5mm的扁铁焊接12处接地点，均匀分布在变压器的四周，使变压器外壳可靠接地。
4.4产生涡流的原理
任何变压器都具有漏磁通，那么交变磁通与变压器外壳相对切割。按照电磁感应定律，在变压器外壳中就会产生感应电动势，从而驱动电流。这样引起的电流在导体中的分布随着导体的表面形状和磁通的分布而不同，其路径往往有如水中的漩涡，因此称为涡流。由于变压器外壳的电阻很小，所以涡流常常很强大。电流的热效应可以使外壳的温度达到很高，造成变压器外壳局部过热。
5 结论
穿行20世纪海上风云
1910年,世界第一架飞机问世不久,美国海军便进行了浮筒型水上飞机从舰上起飞的试验,这是海军最早的舰载机型。第一次世界大战中,英国海军首次从"奔・麦・却利"号母舰起飞水上飞机空投鱼雷,袭击并击沉了土耳其海军1艘供应船。随后在日德兰海战中,从"思盖代恩"号母舰起飞的水上飞机对德国舰队进行了侦察,首次实施了舰机合同作战。1918年7月,英海军从"暴怒"号航母起飞7架"骆驼"式飞机,袭击德军飞艇基地,首创舰载机对陆攻击。1918年,美国设计制造出用于舰载机起飞的飞轮弹射器,并于1928年3月从"萨拉托加"号航母实施弹射起飞,使舰载机发展进入一个崭新阶段。从此,舰载机。轰炸机。战斗机得以编队配备于航母。
20世纪30年代后期,活塞式飞机技术已经成熟,并逐渐取代水上飞机,舰载机的作战能力大为提高。美。英。法。日等海军强国相继建造一批航母。但在第二次世界大战爆发之前,西方国家海军受大舰巨炮主义影响,大都热衷于建造战列舰等大型火炮舰艇,美国海军更将战列舰视为舰队核心。只有日本海军对舰载机及航母十分重视,后来以6艘航母携载350多架舰载攻击机,对珍珠港发动袭击,使美国海军遭受沉重打击。
美国海军自珍珠港事件后,对舰载机及航母的作用有了深刻认识,随即以航母为主建立特混舰队。由于舰载机已从双翼活塞式飞机发展为单翼活塞式飞机,飞机的基本参数。战技术性能和作战能力空前提高。这一时期,海军强国均改变了对航母的偏见,纷纷大力发展航母。在珊瑚海海战。中途岛海战等几次大规模海战中,美日双方都以航母舰载机为主要攻击力量展开激战。大战结束前,美国海军已拥有各类航母上百艘,舰载机数千架;英国海军也拥有航母50多艘,舰载机1000余架。从此,大型水面火炮军舰称霸海洋的时代宣告终结,海军航母及舰载机成为制海权和夺取海战胜利的重要力量。
第二次世界大战结束后,以美国为首的西方国家坚持将战略空军置于武装力量发展首位,遏止航母及舰载机的建造。1950年,美国海军在"珊瑚海"号航母上首次实施了轰炸机携带原子弹起飞,这才使航母得以与战略空军共同成为"大规模报复"战略的基本力量。
随着喷气发动机和高速动力学的发展,喷气式飞机起飞和降落速度大为提高,重量大大增加,舰载机最大达到30吨以上,并开始进入超音速阶段。1952年,美国恢复建造"福莱斯特"级重型航母,至50年代末建成4艘。由于甲板强度更大,且具有专供降落的斜角甲板,并加装了新设计的蒸汽弹射器,使该级航母不仅能停降50吨重的喷气式飞机,而且各型载机停降数量也达到80架。60年代服役的"企业"号核动力航母,载机能力达到了近百架,与此同时,美国海军还发展了几型能不断对空。对海加以监视的新式雷达巡逻飞机。这种载机装备于反潜航母后,使攻击航母的海上防御纵深大大增加。
20世纪60～70年代,航母舰载机中的战斗机最先改用超音速飞机,但攻击机还是高亚音速飞机。如美军1958年8月开始装备部队的F-8E"十字军战士"式舰载战斗机最大时速达到马赫数2,A-4。A-6攻击机最大时速仅为马赫数0.93。80年代初,F/A-18飞机装备部队并部分取代A-6攻击机,美国海军的舰载攻击机才开始进入超音速阶段。
因为超音速飞机不断增加,所以需要更长的起落滑跑距离,对弹射器的要求也越来越高。这使航母在跑道长度和弹射装置的耗费上更大。因此许多国家开始尝试发展喷气式高速垂直起降飞机。前苏联海军在尚未发展固定翼滑跑飞机航母的情况下,最先为"基辅"级轻型航母设计研制了雅克-38垂直短距起降战斗机。尽管该机速度接近音速,但性能还不够完善。后来,英国在"鹞"战斗机基础上改进的"海鹞"舰载机脱颖而出。垂直起降飞机虽不用滑跑起飞,但飞机的载重量和作战半径却受到极大限制。英国海军为充分发挥其轻型航母的作战效能,将航母舰艏改装成斜升式跃飞甲板,使"海鹞"舰载机因能滑跃起飞而大大提高了起飞重量;在返回时则因采用垂直降落而无需拦阻装置。在1982年英阿马岛海战中,"海鹞"舰载机为英军夺取海上制空权发挥了重要作用。
舰载机进入喷气阶段后,普遍加装了雷达。电子对抗设备,并携带先进的导弹武器,具备了较高的夜战。远战。电子战以及精确制导攻击能力。随着现代海战中航空兵的使用日趋增多,舰载机可随舰队机动完成各项指定任务,具备了在海战场上行动的及时性和有效性,对现代海战的进程和结局产生了越来越大的影响。尤其在和平时期,以舰载机为主构成的航母战斗群所发挥的独特作用,是其他兵力所无法取代的。从战后美国海军介入的所有国际争端看,有近70%是航母编队参加的。进入21世纪,各主要海军国家仍重视航母及舰载机的作用,使舰载机得到不断发展。
海洋上空竞相比翼
目前,世界各国海军现役航母舰载机以固定翼飞机为主,从作战性能上可分为战斗机。攻击机。反潜机。预警机。电子对抗机及空中加油机等不同机种。从起降方式上分为高速滑跑起飞喷气飞机和滑跃起飞喷气飞机,即垂直/短距起落飞机。除固定翼飞机外,舰载机还包括舰载直升机,它们分别搭载于航母。两栖攻击舰或其他作战舰艇。当今最具代表性的航母舰载机分别为美。英。俄。法等海军强国所有。这些飞机各具特色,代表着20世纪舰载机发展的整体水平,尤以美国的舰载机最具代表性。以下对各国主要舰载机作典型例举。
F-14A"雄猫"可变翼防空战斗机于1973年装备部队,乘员2人,最大时速马赫数2.4,最大航程3706公里,作战半径927公里。主要武器包括M61型20毫米六管航炮1门,"不死鸟"。"响尾蛇"或"麻雀Ⅲ"导弹各4枚,另装AN系列预警和敌我识别等系统。机上雷达可同时跟踪24个空中目标,并引导6枚空空导弹同时攻击80～100公里处的目标,具有较好的攻击与机动性能。其中部分飞机改装为RF-14侦察机,替代以前的RF-8型机。美国海军在1991年海湾战争参战的6艘航母中,除"中途岛"号之外,各带2个中队的F-14A"雄猫"战斗机,在90多天战斗中出色地完成了争夺战区制空权和担负航母编队防空等任务。该机从此名声大振。
F/A-18"大黄蜂"战斗/攻击机为单座超音速多用途战斗机,1975年由YF-17型飞机改装而成,1983年装备部队,与F-14战斗机一起替代了F-4"鬼怪"战斗机。该机最大平飞时速马赫数1.8,最大航程3700公里,带空空导弹时作战半径为740公里。主要武器除20毫米六管航炮外,设有9个外挂点,可挂"麻雀"。"响尾蛇"导弹各4枚或其它炸弹,最大载弹量7.7吨,另可携带"哈姆"高速反辐射导弹。该机装有较完备的电子设备,如自动着舰系统。跟踪雷达和雷达预警接收器。激光跟踪照相系统和红外探测仪等。其新型别还加装了夜视仪和数字式彩色移动地图。前视红外传感器,能在夜间或低能见度下探测。识别和攻击目标。海湾战争中,美国海军6艘航母共携载该型飞机260架,除参加第一次空袭作战外,还在后续战斗中较好地完成了编队防空。护航以及对海。陆目标的打击任务。
A-6E"入侵者"攻击机为一种双座全天候高亚音速重型舰载攻击机,1963年服役并成为美军航母的主要突击兵力。该机最大时速马赫数0.95,最大航程4382公里,作战半径1672公里。它可携带4枚"响尾蛇"。"鱼叉"或"斯拉姆"导弹以及"哈姆"高速反辐射导弹,另可载炸弹8吨。A-6E装有先进雷达设备。空中活动目标指示器。同型机还有KA-6D加油机等。由于A-6E具有较大作战半径和较强突击威力,因此该机可执行对敌纵深地面和海上目标实施常规或核攻击等任务。海湾战争中,美军有110架A-6E飞机参战。当时,载机航母仅泊于阿曼湾及红海海区,便对波斯湾海域舰船及内陆纵深目标实施了有力攻击。
A-7E"海盗"舰载攻击机由A-7A型改进,1970年开始装备部队。该机在高度1500米时最大时速1123公里,最大航程4600公里,活动半径1295公里。武器除航炮外有8个挂架可选挂空空导弹。反坦克导弹。反辐射导弹。电视和激光制导炸弹等,总载弹量约6.7吨。由于装有导航/武器投放计算机。多普勒雷达和前视雷达。平视显示器及主动式电子干扰装置等,该机可作为其它攻击机的指挥机。A-7E具有可超低空飞行。机动性能好。结构简单和便于维修等特点。在"沙漠风暴"行动中,该型飞机只在位于红海的"肯尼迪"号航母载有24架,交战中曾以单机起飞,成功引导2架A-6E飞机在敌防空区外发射"斯拉姆"导弹,一举摧毁伊拉克一主要武器工厂。
E-2"鹰眼"舰载预警机是美国海军专用于舰队防空的早期预警机。每艘航母配备4架,主要有A。B。C等型别。原型机1960年试飞成功,1964年装备部队。该机最大平飞时速为600公里,最大航程2771公里,实用升限9000多米,在此高度预警范围为480公里,续航时间7小时。机上装有机载战术数据系统,包括APA-172数据显示控制器。APS-120全自动空用搜索雷达等多种先进电子设备。其中APS-120雷达的最大作用距离为750公里,可同时处理600个目标,并跟踪其中120个。E-2C的雷达具有多种反干扰措施,能使飞机在各种复杂电子环境中提供可靠空中预警并作为控制平台。该机另外装有三源探测和测向系统。电子支援接收系统。敌我识别和探测询问处理机等。其中测向系统可分4个波段全方位接收无线电波,准确测定信号的到达方向。频率脉宽等重要参数,并通过对比识别辐射源及其载体。在海湾战争中,该系统在提供舰队防空预警。空战指挥和电子情报侦察等任务中发挥了突出作用。
EA-6B"徘徊者"电子战飞机现代海战的一个突出特点是电子战成为重要的攻防手段,而电子战飞机在历次海上战中也发挥了不可替代的作用。EA-6B是由A-6攻击机改装而成的,1971年开始装备部队,每艘航母配备4～5架。该机具有雷达。通信干扰能力和功率管理能力,主要实施支援干扰,掩护航母战斗群进行空中攻击。该机的最大时速1158公里,最大航程3254公里,作战半径1175公里。EA-6B可携带"哈姆"反辐射导弹和投放箔条。红外干扰弹及投掷式有源干扰机,能在各种威胁环境和飞行状态下对付敌雷达和导弹,为战斗机提供可靠掩护。该机的主要电子设备包括:雷达预警接收机,可探测工作频段内全部信息,并迅速传送给机上其它设备及反辐射导弹系统;战术通信干扰机,能干扰敌无线通信信号及远程警戒雷达信号;战术杂波干扰吊舱,5个吊舱各有30度可调干扰扇面,可一次干扰多部雷达,并在不同频率迅速识别电磁威胁信号,具有很高的有效辐射及功率。
S-3A"北欧海盗"舰载反潜机主要用于舰队反潜巡逻。该机1974年装备部队并逐步取代S-2D"搜索者"反潜机,共装备11个中队,每机有乘员4人。S-3A的最大时速834公里,最大转场航程可达6085公里,巡逻时为4255公里,反潜搜索时为1480公里。该机所带的武器有鱼雷4枚。MK54。57深水炸弹或MK53水雷2枚或500磅炸弹6枚。随着直升机更多用于反潜,美国海军还为每艘航母配备了8架SH-C"海王"反潜直升机,以共同承担反潜任务。
苏-33舰载机为俄罗斯海军集歼击。轰炸功能于一身的多用途战斗机,原称苏-27K型。1989年该机完成着舰试飞,1992年首次露面,目前部署在北方舰队。苏-33最大时速2300公里,最大航程3000公里,实用升限17000米,最大起飞重量33吨。它能外挂10枚AA-10空空导弹实施近距空中格斗,也能挂MOSKIT超音速远程空舰导弹或换装航空炸弹,用于对舰和对陆攻击,最大外挂重量达6.5吨。该机电子设备非常先进,主要有用于水陆目标搜索跟踪任务的高效能脉冲多普勒雷达,用于目标指示的光学电子测量仪。多波道通信系统和抗电子干扰系统以及空中加油装置等。此外,该机只有一名乘员,自动化程度和作战使用性能相当高,从起飞。探索目标和导弹攻击,直至撤出战斗。返航降落,几乎全部自动化操作;而美欧等国同类机均为两名乘员。苏-33采用了水平前翼等先进技术;采用了滑跃起飞。阻拦着舰方式,不仅稳定性好,而且能在全载重情况下从长仅105米的甲板起降。
米格-29K舰载机俄海军短距起落式舰载战斗机,是米格-29岸基型歼击机的改进型,于1989年底开始服役。与米格-29相比,该机除保留原有性能外,还改进了电子元件,装有电子侦察设备,载油量增大。
雅克-38(原为雅克-36)俄罗斯海军搭载于轻型航母的垂直/短距起落战斗机。该机1973年试飞,1976年在"基辅"级航母正式服役,主要用于对地面和海上目标实施低空攻击和侦察,并可为舰艇编队提供近程空中掩护。该机最大时速马赫数0.95,升限12000米,攻击作战半径240公里。雅克-38主要装备2枚AM-7。AA-8P空空导弹4枚,并可挂火箭弹。主要机载设备有雷达测距仪和红外瞄准器以及平显仪等。雅克-38采用升力发动机和可转喷口发动机相结合的动力系统,便于舰上平稳起落。
"海鹞"战斗机英国专为海军轻型航母设计制造的作战飞机。它作为垂直/短距起落舰载机的佼佼者,代表了舰载机进入了滑跃起飞喷气飞机阶段的发展方向。该机最大航程1480公里,最大时速1186公里,实用升限15600米。"海鹞"携带的武器主要包括"海鹰"空舰导弹。"魔术"空空导弹各2枚,"阿登"30毫米航炮2门。此外,该机还可携带炸弹3.6吨,另有"蓝狐"机载截击雷达以及电子干扰金属箔条筒。由于该机占甲板面积仅30平方米,在舰上起落不依赖弹射。阻拦等装置,适用于中小型航母使用,因此受到世界各国海军普遍重视。
新世纪大有用武之地
由于战斗机的格斗式空战以4000米中空为最有利高度,即使是对战略轰炸机实施导弹攻击时,最高也在11000米。因此,在此高度以下,战斗机的速度达到2.35马赫已绰绰有余。超音速舰载机发展至今,在达到最大速度马赫数2.35。最大升限20000米之后,已到达极限。因此,超音速滑跑式飞机在未来发展中首先要解决的主要问题是起落性能问题。如美国海军F-14和F/A-18飞机的起飞滑跑距离目前在430米左右,超出航母甲板长度。这样弹射器的动力行程大为增加,不仅耗费昂贵。维修复杂,而且超出飞行员的生理极限,会大大降低飞机性能。
美国海军虽早在80年代就对F-14。F-18和S-3等现役主力舰载机进行了陆上滑跑起飞试验,但只是积累了一定资料和经验,后来还是在引进"鹞"飞机的基础上研制了AV-8B垂直/短距起落战斗机,并规定海军陆战队的该型战斗机定期到海军航母执勤。不仅如此,"海鹞"舰载机的身影还出现于西班牙。意大利。印度及泰国等国海军航母。日本也决定为其8000吨级军舰引进该类飞机。
以自由滑跃方式起落的超音速舰载机和以滑跑方式起飞的垂直/短距起落飞机(STOVL)虽然分别出现于20世纪60年代和80年代,但却一直代表着舰载机发展的两个方向。STOVL飞机的最大问题就是未实现超音速。目前,美国海军在开发作为反潜机。预警机和运输机使用的V-22"鱼鹰"垂直/短距起落飞机之后,正全面展开代号为SSF的STOVL舰载攻击战斗机的研制。其设计要求是:起飞滑跑距离仅为90～120米,并能带全部武器着舰;在各携带2枚近距格斗导弹和中距导弹等对空武器时,飞机能以马赫数1.3～1.4的速度巡航。这种舰载机的隐身能力与F-22飞机相当,而机敏性接近F/A-18E/F的水平。该机计划于2005年首飞,2015年形成作战能力,以取代现役的F/A-18A/B。F/A-18C/D及AV-8B型飞机。在现阶段,美国海军正通过加装高精度地面地形雷达。前视红外激光指示器及夜视。显示等设备,将F-14舰载机改进成为D型战术攻击战斗机,并决定用F/A-18E/F先进型"大黄蜂"攻击机取代F/A-18C/D型机和A-7攻击机,计划2010年完成换装。此外,美海军还抓紧提高F-14D。F/A-18E/F等型号飞机从跃飞甲板上滑跃起飞的适应性,以逐步减少对航母起飞弹射器和着舰阻拦装置的依赖性。
1996年7月,美国海军根据国际形势变化,制定了21世纪的《海军航空兵作战构想》,成为新世纪指导海军航空兵未来发展的纲领性文件。据此,美国海军将进一步强化近海作战能力,加强军种内部联合,以主航母编队和两栖大队组成联合特遣部队,实行全新兵力编组。其中航母在原建制外,加载陆战队航空兵1个联队及2000名陆战队员。新的兵力编组打破战时临时抽组的惯例,平时就进行混编,以提高一体作战能力。
由于传感器和航空电子技术的不断发展,一架飞机装备多种设备和增加多种功能将成为可能。为减少航母载机类型,美军将以JSF联合战斗攻击机和CSA通用支援飞机,取代现役的战斗机。攻击机。电子战飞机和预警机等。同时现役8种舰载直升机也将减至3～4种。
俄罗斯海军虽早已失去"库兹涅佐夫"号航母的另两艘后继舰,但其作为世界排名第二的海军舰载机大国,仍将大力发展舰载机,尤其以进一步完善仅有的"库兹涅佐夫"号航母舰载机为重点,发展海空打击能力,并通过增强远距离打击能力,进一步提高航母及舰队的生存力。2000年,俄海军舰载机已增至100余架,其中作为主力机型的苏-33舰载歼击机。米格-29K型歼轰机和苏-25强击机都得到进一步发展。苏-33歼击机和米格-29K型歼轰机均为采用滑跃起飞和阻拦着舰的舰载战斗机,尤其苏-33阻拦着舰的纵向过载加速度只有2g左右,比之弹射起飞4～5g已有很大进步。目前,俄海军已完成苏-35的矢量推力控制技术试验,并转用于苏-33飞机,其着舰滑跑距离大为缩短,甚至无需阻拦装置。