外军野战输油管线的发展与启示

雍歧卫,姜俊泽,何德安,李 江

(解放军陆军勤务学院， 重庆 401331)

野战输油管线(简称野战管线)是一种野战条件下使用的装配式输油管线，用于大量散装油料的长距离输送[1]。使用时临时铺设，现场连接，即用即铺，用完即撤，与固定管线相比，具有铺设展开速度快、机动转移灵活、使用方便等优点[2]。

1933年底，苏军首次研制出野战管线，总长100 km，管径75 mm，输油能力为350 t/d；1937年，成功完成了穿越萨芬河铺设野战管线任务；经过1938年哈桑湖战斗和1939年哈拉哈河战斗，苏军确定研制更大运量、更长距离的油料输送装备，1941年5月，完成了新型管线的设计方案；1942年5月，卫国战争爆发，为了打破德军的封锁，苏军从拉多加湖底铺设野战管线，至1943年3月累计向列宁格勒市输送油料4万多吨。1942—1945年，苏军还多次用野战管线穿越河流，保证了油料前送[3-5]。

1939年，美国壳牌石油公司设计出了野战管线，二次世界大战爆发后，油料的巨大需求使野战管线大规模付诸应用。1942—1945年，美军在欧洲、非洲等各大战场铺设野战管线达17 000多千米，约70%的作战油料是用这些管线运送的，为盟军迅速横扫欧陆，直捣德国纳粹老巢起到了重要作用[2-3]。

1943—1945年，在亚洲抗日战线，美军从印度经缅甸至我国云南铺设了总长度达3 200 km的野战管线，其中，中国境内的1 100 km与中国军队合建。至抗战胜利，这条管线共向印度、缅甸以及中国的联军输送了约57×104m3的油料，为中国以及整个亚洲的抗战胜利起到了无法估量的作用。

二战中野战管线的大量使用突显出了其巨大的优势和重要作用，美军认为野战管线是陆地上大量运送散装油料最有效、最可靠的手段[6]。

1 外军野战管线的创新发展

尽管野战管线在二战中大显身手，但受当时技术和经济等条件的制约，仍存在很多不足。管材单一，均为钢质管线，质量较重，机动性较差，不能满足不同场合的需求；管子口径小，输送量低，无法满足大运量输送任务要求；管子为槽头式，采用半环式组合连接器连接，操作程序繁琐，只能人工作业，铺设速度慢，劳动强度大。战后，世界各主要军事强国不断投入巨资大力发展野战管线，逐渐形成了多种材质、多种规格、多种连接方式、数量庞大的野战管线系统，成为运输油料的军事后勤大型骨干装备。

美军在20世纪50～80年代先后研制装备了直径100 mm、150 mm、200 mm和300 mm钢质野战管线，以及100 mm、150 mm软质野战管线；90年代研制装备了内陆油料分发系统(Inland Petroleum Distribution System，IPDS)，其中，输油管线为铝合金材质，采用铰合式快速锁紧连接器；进入21世纪，又研制出快速安装式油料输送系统(Rapidly Installed Fuel Transfer System，RIFTS)，这是一种高压软管输油系统，美军使用该系统可以在世界各地用5天时间完成160 km管线铺设，快速为部队提供油料保障[7～9]。

苏军在二战后不久即研制配备了直径100、150 mm钢质野战管线，20世纪70～80年代又研制装备了可自动连接铺设的直径100、150、200 mm承插式合金钢野战管线，并提高了管线的工作压力和输送量，日输量分别达1 200 t、3 000 t和7 000 t。阿富汗战争中，苏军从苏阿边境到喀布尔北的补给基地铺设了1 200 km的野战管线，输送了约90%的油料[10-11]。

除美、苏军外，英、法、德军等同样也大力研发装备了大量的野战管线。

2 外军野战管线发展的启示

外军野战管线的大力发展为我军提供了有益的借鉴和参考，我军从20世纪60年代开始进行教学与研制，经过几十年的建设和发展，实现了管线装备从无到有、规模数量从少到多、品种规格从单一到多样、技术水平从落后到先进的快速发展，特别是近十年来，着力开展数字化野战管线部队建设，在野战管线系统集装集成化、铺设展开作业机械化、输油运行监控自动化、调度指挥信息化等诸方面取得了长足进步，为实现“保障有力”奠定了重要基础。但未来高技术战争对野战管线提出了更高、更苛刻的要求，因此，紧跟技术发展前沿，瞄准发展动态与趋势，进一步提高野战管线整体技术性能，尤为必要和关键。

2.1 管子轻量化、高强度化、大流量化

不断采用新材料、新工艺，进一步改善管材力学性能及水力特性，以减轻管子质量、增强管子强度、降低水力摩阻，一直是提高野战管线的快速机动性和输送能力的首要途径。

二战及其后相当长一段时期内，野战管线均采用钢质管线，质量重，机动性差，铺设速度慢，越来越受到各种复杂条件的制约。美军在20世纪末研制的IPDS，输油管采用铝合金管，比钢管轻便，机动性明显增强，但管子强度不高，且价格贵；后来又新研制、并正加紧改进完善的RIFTS，管子采用高强度芳纶材料制造，是一种可压扁收卷的聚氨酯软质管线，更为轻便快捷，可在各种复杂地形下，以超过32 km/d的速度快速展开，管子直径150 mm，工作压力达3.5～5.0 MPa，昼夜输量达3200 m3，可满足战场上快速展开与机动转移、大流量输油的需要[7-8]。苏军在20世纪七八十年代研制装备了高强度、大流量合金钢野战管线，后又针对合金钢管太重，不利于管线铺设的实际，研制出了复合塑料钢管，每根管子重不足钢管的1/2，投入使用后大大提高管线铺设速度[10-11]。

当今世界科学技术的快速发展，各种新技术、新材料、新工艺不断涌现，为野战管线的发展提供了新的发展空间。研究发展新型野战管子，采用高性能的合金钢金属管材以及玻璃纤维、碳纤维甚至纳米材料等非金属复合管材等，将进一步实现野战管线的轻量化、高强度化和大流量化[12-17]。

2.2 功能模块化、包装集装化、作业机械化

野战管线装备功能模块化、工艺流程集成化、包装集装化是提高筹措准备、装卸运输、分发配送、展开撤收速度，减轻作业劳动强度的重要途径；研发设计、改进完善管子自动连接铺设技术、自动布管收管技术、管件自动分发回收技术是实现野战管线作业机械化、提高作业效率的关键。

美军IPDS管线系统的过滤、计量、清管器收发等工艺流程设备均按单元进行了模块化集成，且其管子、管件、阀门等所有装备器材均以5英里为一个单元，全部进行了集装化包装，采用国际标准20英尺集装箱装运，管线部署时，根据需要的长度，按单元发放，便于快速展开；美军RIFTS全部实现了模块化，全套装备分为泵站模块、软管卷盘模块、指挥控制模块、泄漏监测模块、计算机辅助设计模块等五个部分，其中，泵站模块、软管卷盘模块采用国际标准集装箱包装或按其外形尺寸设计，均可采用整体自装卸车进行装卸和运输，而软管可实现全自动展开和撤收作业，如图1所示，两名作业人员在1 h内即可展开3.2 km管线[7、8]。RIFTS具备有效后勤保障所需的许多基本特点，体现了野战管线的最新发展趋势。

俄军野战管线装备了可进行自动连接铺设的铺管机(图2)，实现了管线铺设作业机械化，主管采用集束包装，实现了装卸作业机械化[11]。

我军近年完成了钢质野战管线的集成集装化研究，将品种众多、数量庞大的管线装备器材按功能需求设计成泵站模块、计量站模块、线路模块、穿跨越模块、指挥控制模块等，均采用标准集装箱或方舱包装，实现了管线器材附件机械化整体装卸与配送、管子集束与自动布放、连接器胶圈自动化分发，大幅度提高了钢质野战管线的远程投送能力、应急反应能力和铺设展开速度。今后一段时期，加快承插式钢质管线自动铺设技术与装备、槽头式钢质管线自动连接技术与装备、软质管线全自动展收技术与装备等的研发和应用，将使我军野战管线的机械化水平得到进一步提升[18-20]。

2.3 调度指挥信息化、操作控制智能化、运行管理数字化

现代后勤保障对信息的依赖程度越来越高，信息是油料保障的核心资源，“物质流”必须与“信息流”有机结合才能使油料保障迅速形成保障力、战斗力。利用先进的信息技术、通信技术、网络技术等，可以实时掌握野战管线的输油品种、输送流量、部队需求等信息以及瞬息万变的战场情况，从而进行合理的部署与指挥，有效增强保障的可靠性与时效性，迅速将规定所需油料输送到预定库站，为作战部队提供有力的油料保障。

自动控制技术、计算机技术、智能技术等多种技术的有机结合将促进野战管线的智能化。智能化的野战管线能够自动操作或简化操作，实现无人值守、故障自我诊断、紧急情况自动处理，能根据具体条件自行寻求最优运行工况、自动生成智能决策方案，以发挥管线系统最佳效能。

野战管线数字化将融合集成管线装备、线路、环境属性等所有静态信息以及输送介质、流量、压力、温度等所有动态信息，形成一个以海量数据为基础，达到数据共享、相互支撑和相互利用的信息管理系统，包括管线勘察选线、工艺设计、铺设展开、运行管理等子系统，从而达到管线设计、铺设、运行管理的数字化、可视化[21-25]。

美军在RIFTS管线系统中采用了自动化泵站模块、带有泄漏监测功能的指挥控制模块、计算机辅助设计模块等，目前美军的野战管线正在建立信息化系统网络，使用先进的计算机技术和通信技术，与后勤指挥自动化系统网络相连。俄军在野战管线上使用的远程测控和管线数据收集系统，采用了自动检测、指挥控制和通信调度系统等。近年来我军野战管线数字化、信息化研究与建设也取得了可喜成绩，并正在不断完善提高。

2.4 线路勘察设计、巡查监视无人化

无人化是当前和今后世界武器装备以及后勤装备发展的重点和热点，无人化装备可以大大降低对人员的依赖程度，减少人员数量及遭遇袭击可能导致的伤亡，提高作业效率和速度。其中最具代表性的便是无人飞机，有军事专家就曾说“二战的坦克、冷战的航母、未来的无人机”。现代无人飞机是一个集航空、卫星、电子、遥感遥测、地理信息、图像识别等于一体的集成系统，具备高低空、远距离、快速作业的能力，广泛用于测绘、航拍、侦察、监测甚至对敌攻击[26-29]。

野战管线使用地域广、输送距离远、作业点多线长、地形起伏不定、环境复杂多变，因此，管线铺设展开前需要快速准确的线路勘察设计；展开撤收过程中，需要实时掌控现场各种情况，以利于科学组织指挥，确保各个作业环节密切协调配合；输油过程中，需要对线路沿途进行不间断的巡查，以便及时准确发现管线遭受破坏、发生泄漏等事故。采用先进的无人机技术及平台，可以克服传统的地面“有人”作业方式存在的速度慢、效率低、强度高、精度差等不足，满足全疆域、全地形线路勘察设计、巡查监视、科学组织指挥的需求。

美军近年来研制了一种机载激光雷达管线巡检系统(ALPIS)，该系统采用差分吸收激光雷达技术，并将全球定位系统(GPS)、测距仪和数码相机等集成一体，具有远程监测、巡检等功能，不仅能探测管线泄漏，还能在GPS地图上定位故障发生位置并给出故障点的数字影像，比地面巡线速度提高10倍以上，且能探测地面巡线难以达到的地方。目前，美军还将航测选线作为其基本方法，采用机载航测仪器、GPS等设备，可以一览无遗地了解管线沿线自然条件、土地植被、障碍等情况，快速准确地测绘各种数据[30]。

近年来，我军亦开展了野战管线线路勘察、线路巡查无人化技术与装备等的研究，并取得了相关实用性成果，其运用将使野战管线如虎添翼，更好地发挥作用。

3 结论

油料是现代战争的血液，野战管线是战场上的输血动脉，其作用和地位突出。二次世界大战后，以美、俄等为代表的军事强国大力发展野战管线，其品种规格、数量规模不断丰富扩大，技术性能不断提高，先后在越南战争、阿富汗战争、海湾战争、伊拉克战争等多个战争中得到应用。野战管线在未来高技术战争中仍将是不可或缺的油料保障力量，除应进一步增强可靠性、机动性、环境适应性和野战生存能力外，还应不断应用各种新材料、新工艺、新技术，进一步提高其铺设撤收的机械化、勘线巡线的无人化、输油运行的自动化、决策控制的智能化和调度指挥的信息化水平等。