基于退役舰改装的舰艇综合损管教学训练系统

侯 岳, 王康勃, 浦金云

(海军工程大学 动力工程学院，武汉 430033)

0 引 言

舰艇损害管制(简称损管)，是与舰艇破损进水、火灾、烟雾相对抗的应急处置过程，是海军院校所有上舰学员的必备能力，是一项基础性、关键性的工作，是战斗损伤舰艇生命力的最后一道防线。目前，海军院校主要采用课堂教学、损管模拟器实作的方式进行教学训练[1-2]。该教学训练方法虽然能够较好地进行基础理论和基本技能的训练，然而与学员未来的舰艇任职岗位还存在一定的差距，主要表现在：①传统损管训练模拟器更侧重于单兵、单战位的堵漏、灭火等技能性训练，难以进行真实“电话通信”环境和“舱室跑位”环境下的损管部署训练[1]。②传统损管训练模拟器的场地和舱室、通道范围有限，并且系统装备、管系走向和战位设置无法做到和实船完全一致，训练环境与实船依然存在一定的区别。③传统损管模拟器是一种局部性的模拟训练，无法进行多区划战位协同指挥训练。

为解决上述问题，通过以退役舰艇为改装平台，综合模拟灾害探测、报警、决策、指挥和控制的全过程[4]。该训练方式能够将战术指挥决策、损管监控台模拟使用、损管系统装备使用、战位组织实施等诸多能力的训练融为一体，使学员在真实的舰艇通信环境和舱室条件下进行损管指挥演练[5-6]。

1 系统设计原则分析

根据实船实战条件下舰艇损管训练的特点，并考虑区别传统损管模拟器的训练方法，在综合分析退役舰艇现有技术装备现状的基础上，形成的系统设计原则如下：

(1) 损管模拟器主要是以真实进水、火灾场景下的损管技能训练为主，而该系统主要是以真实舰艇环境下的流程训练、协同训练为主。

(2) 为了保证舰艇自身的安全性，不可能在舰艇上真实地点火和进水。然而，又为了充分模拟舰艇破损后的损伤和灾害特征，通过设计模拟损伤和模拟灾害器材组的方式实现。

(3) 以损管指挥训练为主线，综合损管消防系统的操作使用训练、应急转换训练以及损管器材的使用训练。

(4) 根据“灾害发生、灾害报警、损管指挥、损管控制、损管执行”的全流程组织训练，真实模拟舰艇上实际的损管处置过程(见图1)。

图1 损管全流程训练

(5) 以灾害发生后的损管处置训练为主，兼顾灾害发生前的安全巡检训练。

(6) 针对在实船上不便实际操演的科目，或者危险性比较高的科目，例如：弹药转运训练、二次灭火系统喷洒训练等，通过加装模拟装置的方式进行训练。

2 全舰综合损管训练系统组成

按照上述设计原则，设计改造的全舰综合损管训练系统组成包括7大模块，如图2所示。

(1) 损管组织指挥体系模块。按照当前舰艇的损管指挥体系，根据退役舰艇的舱室布置、战位设置，并通过舱室改造的方式，构建全舰综合损管的组织指挥关系，包括：舰指挥所、部门指挥所、区划损管战位、损管队和战位损管小组。

图2 全舰综合损管训练系统组成

(2) 破损灾害模拟模块。主要包括船体结构破损模拟器材组、管路破损模拟器材组、进水模拟器材组、火灾模拟器材组、烟气模拟器材组等。船体结构和管路破损模拟器材组，通过加装破损板架、破损管路的方式进行模拟。其他则以灯光、声音、喷雾等方式进行模拟。

(3) 抗沉行动训练模块。按照“限制海水漫延-平衡舰体-消除负初稳度”的抗沉实施流程，通过抗沉行动的具体分解，以模拟船体破口、模拟管路破口、模拟进水灾害为对象，开展堵漏包扎、舱室排水、加固支撑、姿态平衡和消除负初稳度的训练[7]。

(4) 消防行动训练模块。以模拟火灾消防处置的全流程，利用火灾模拟器材组、烟气模拟器材组，开展火情侦察、设置防火边界、直接灭火、封舱灭火的训练。

(5) 损管系统装备使用模块。损管系统装备的使用训练，区分两种类型实施。一种是依托舰艇上已经具备的系统装备开展现场教学训练，主要包括水消防系统和疏排水系统；学员可以在真实的装备环境下，进行管系的摸排训练。另一种是通过加装气体消防装置训练模块、泡沫消防装置训练模块以及损管监控装置模块进行损管装备的使用训练。

(6) 损管综合导控模块。损管综合导控模块主要用于训练科目、训练过程的导调、监控以及管理。如图3所示，综合导控模块主要包括：损管导调控制、指挥训练操作节点、交换机、指挥信息反馈终端、监控系统矩阵以及硬盘录像机等设备[8]。

(7) 手持式训练终端。以移动式平板电脑为载体，通过开发虚拟损管示教软件[9]，可以对各类系统装备的运行原理、管系流向、损管流程等进行直观地展示[10-11]。一方面可用于学员的自主学习；另一方面也可使学员对照着装备进行原理学习。

图3 综合导控训练模块组成

3 损管训练科目设计

训练科目的设计包括3种模式：自主学习模式、单人引导训练模式和多人协同训练模式。

(1) 自主学习模式。该模式主要是学员按照教学要求，依靠手持式训练终端自主地进行损管诸要素的学习，包括：熟悉损管通信方式，理解各类消防系统的组成、结构、功能及使用方法，摸排、辨识水消防管路、疏排水管路，绘制水消防管系和疏排水管系的管线图，熟悉各类损管器材的使用方法等。

(2) 单人引导训练模式。该模式主要是学员在教员的导控下，有针对性地学习和训练，包括：单人损管指挥的训练、损管监控系统的操作使用、损管态势标绘方法的训练(见图4)、损管指挥作业、灭火装备的使用、消防系统的备便、疏排水系统的备便等。

(3) 多人协同训练模式。该模式主要是在教员导控下，学员以小组作业模式，进行多战位协同损管训练。学员间可更换角色扮演，以满足不同岗位的训练需求。主要训练科目包括：舱内火灾消防、舱室进水抗沉以及甲板火灾消防协同训练等[12]。

图4 损管态势标绘训练

4 应用案例分析

多战位协同损管训练是该系统的重要特色之一，也是其他模拟器所不具备的。下面通过典型的案例，说明该系统的训练流程。该案例是以“辅机舱油火”为灾害背景开展的协同消防训练[13]。其训练角色包括：电力指挥官、辅机舱战位长、损管指挥官、损管队长以及灭火站操作员[14-15]。详细训练步骤如下：

(1) 损管警报的发布。导控台通过全舰广播，发布损管警报：辅机舱发电机机油管破裂起火，火势太大，无法扑灭。

(2) 训练任务1，紧急停止辅机。由扮演电力指挥官的学员，在模拟电力监控台上紧急停止辅机。

(3) 训练任务2，转换供电。由扮演电力指挥官的学员，在模拟电力监控台上进行配电转换。

(4) 训练任务3，辅机舱封舱隔离。由扮演辅机舱战位长的学员，在辅机舱进行封舱隔离部署的指挥训练[16]。

(5) 训练任务4，辅机舱释放气体灭火系统。由扮演损管指挥官的学员，在模拟损管监控台上进行气体灭火系统的遥控释放。

(6) 训练任务5，设置防火边界。由扮演损管队长的学员，在辅机舱周围进行防火边界设置的指挥训练。

(7) 损管导控台发布信息。辅机舱火灾无法扑灭，请进行二次灭火。

(8) 训练任务6，二次灭火转换。由扮演灭火站操作员的学员，在灭火站进行二次灭火的管路转换操作。

(9) 损管导控台发布信息。辅机舱火灾熄灭，解除损管警报。

5 结 语

舰艇的损管教学训练，是提高学员损管能力的关键。如何面向舰员的任职岗位，开展损管训练，是目前迫切需要解决的问题。依托退役训练舰的改装，设计了全舰综合损管训练系统，并建立了相应的训练科目和训练流程。从实训效果看，该系统更能逼真地呈现损管处置的全过程，更便于学员进行协同损管训练和现场操作训练，具备传统损管模拟器无法比拟的训练效益，是提高学员岗位任职能力的重要训练手段，为损管训练系统研制提供了一种更有效的方式。