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闲谈航母之损管
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闲谈航母之损管
最近新闻中的航母特别热，几乎每天都有航母的新闻，一艘航母居然调动了全国人民的注意力，美国政府动用航母的任务和目标显然已经超额完成。不过，我在这片热潮之中，很少看到对航母的负面看法，勇气和激动是不能成就航母工程的，国人希望通过购买和改造瓦良格来一步跨越美国80年来对航母的投资和研究，显然有些天真了。这里笔者谈一谈航母的损管问题，看一看中美的差距在什么地方。另，笔者在金陵中学百年校庆时（1988年），第一次从校友口中听说中国的航母建造问题，当时的技术困境是航母龙骨建造不易，到现在风风雨雨22年了，距离真正可以实用的航母依然很远。笔者不赞成打仗，但对消防有一点兴趣，就此谈一谈自己对航母安全性的认识。所有信息全部来自网络，笔者只知道一点燃料特征和灭火技术，请不要向我打听在消防之外的、我不了解的航母秘密。
1. 美国航母火灾历史
海上火灾的困境在于： 1. 空间狭窄，容易失控（燃料的风险，在很大程度上来源于管理，空间狭窄，就会蔓延迅速，这是常识，也是容易被忽视的常识）；2. 油料多样，不易管理；（早期航母是一个巨大的浮动仓库，什么都带，风险极高）；3. 环境恶劣，调节不便；（航母需要航行在世界各个角落，你可以改变房间的温度，却不能改变当地的气候，气温的变化，对燃料就是潜在的巨大风险；4. 爆炸风险，不敢救火；（福莱斯特大火早期，那些有问题的韩战炸药，把航母上经过严格培训的消防队员都干掉了，因此导致后来出台了上舰人员，人人都需要消防灭火培训的铁政策；5. 动力集中，担心失控。（今年11月8日发生的，11.3万吨游轮“嘉年华光辉”号因为一次简单的火灾丧失动力，不得不依赖航母空投食物，就是典型的海上火灾结果）。
航母的火灾风险在于；隔离空间不足，燃料高度集中，容易连续爆炸，损失管理不便。通常航空甲板厚度是45毫米（我怀疑这一数据），而停机室的防爆门的厚度是200毫米，即便如此，上层甲板的燃料摆放依然会造成很大的问题，如2年前发生在华盛顿号航母上的火灾事件。由于空间狭窄，一次简单的爆炸往往会引发连锁的爆炸行动，这时候为了保护舰船，经常需要把带弹的飞机扔到水里去，看上去真浪费，但这是权衡利弊的结果，灭火需要弃机保舰作代价。
表1，美国航母火灾历史
|
时间 |
美国航母 |
失火原因 |
死/伤 |
损失 |
|
19601219 |
星座 |
柴油发动机燃油柜失火 |
50/500+ |
5000万美元 |
|
19660626 |
奥里斯坎尼 |
信号弹误炸，连锁爆炸 |
44/41 |
4架攻击机2架直升机，弹射器，升降机 |
|
19670729 |
福莱斯特 |
安全程序改动，航空导弹误发射 |
134/62 |
26架飞机焚毁，40架飞机严重破坏，1.4亿美元 |
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19690114 |
企业 |
发动机尾气引发邻机导弹爆炸 |
27/120 |
15架飞机报废，8000万美元 |
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19810526 |
尼米兹 |
预警机强行着陆失败 |
13/48 |
2亿美元 |
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20080526 |
华盛顿 |
燃料摆放不当 |
不详 |
不详 |
2. 瓦良格的设计缺陷
看到美国的航母火灾历史，大概就可以理解平可夫的说法了。他在最新出版的《中国制造航空母舰》书中称，中国航空母舰在设计上“存在致命的缺陷”，包括携带大量防空导弹及舰对舰导弹，容易引发爆炸等。平可夫表示“中国已经启动了航空母舰制造工程，内部称为‘048工程’，由海军‘048工程’办公室（副军级）直接负责”。他还称，中国航母工程就是前苏联时代建造的“瓦良格”级航母的逆向工程，在设计、外形基本借鉴了正在中国大连市新修复之中的“瓦良格”航母。平可夫又说，中国目前仍复制1970年代前苏联设计的“瓦良格”航母“令人费解”，因为这一型号航母的设计缺陷在俄罗斯已经争论了20年，下一代俄罗斯航母不采用“瓦良格”的设计方式。中国航母设计“存在致命的缺陷”，包括整个“瓦良格”航母携带大量的防空导弹、舰对舰导弹，俨然一座大军火库，一旦中弹，极有可能引发二度爆炸效应，而且极大地降低了航母本身内部空间的有效使用，所以欧美的航母设计不采用这种方式。此外，中国航母硕大的单一舰桥设计，毫无任何隐形特点，而且中弹之后的损管能力相当差，下一代的俄式航母是采用分离式舰桥。
平可夫其人，必须靠所谓的内幕新闻生存，所以总有夸张的成分在里面，不能全信。不过，笔者在航母的损管能力上，是基本同意他的看法的。俄国航母保卫北冰洋、巴伦支海（寒带），中国航母需要到南海（热带）巡逻，环境温度不同，燃料的风险当然不同。也许燃料的蔓延风险就差一点点，但这一点点的差距，对于损管人员来说，就是能否及时并成功控制火灾的大问题。别看国内消防每次都能灭火，到底是人灭的，还是火灾烧光自己灭的，从时间上不难判断。别的舰艇还好说，只有航母，注定是要全世界漫游的，对于环境温度的适应性，是其火场生存能力的主要考验，在设计阶段一定好考虑清楚。我国有过于谨慎的传统，希望在航母上搭载过多的功能，必然降低其火场生存能力，其设计思路有很大的局限性。
3. 海湾战争的油料考验
最近美国航母耀武扬威于黄海，美国海军专门从日本运送了一批3万吨的油料，以供航母使用。问题是，韩国有美军的海外基地，美国空军的容纳先进战机维护的Hush House在韩国也有，为什么要从日本航母基地专程为军演运送燃料呢？美国空军的飞机燃料和海军的飞机燃料有细微的差别，这涉及燃料安全性问题，恐怕不是每一个人都能够回答的问题。
二战以后，美国空军主要使用一种宽组分（Wide-cut）燃料，即一种涵盖从汽油到煤油沸点各种组分的碳氢混合物。这种选择也是基于燃料来源范围考虑： 这种基于宽组分的燃料比汽油或煤油来源广泛，适应性强，特别是在战争的条件下。但是，和煤油型的燃料相比，宽组分燃料由于其高挥发份带来下列缺点：
在海拔高的地方挥发份损失大（挥发速度取决于压力差，空军油箱不能密封，因此挥发损失大）；
地面处理时有较大的火灾风险（因为燃料组分宽，高挥发份的尾巴部分（轻烃成分）最危险）；
使用宽组分燃料的飞机坠机是生存概率低 （地面上煤油需要烛芯来助燃，而汽油则随时可烧。危险性来自那个燃料成分分布的尾巴部分燃料（低沸点、低闪点、高风险）。）。
美国在50年代向喷气式飞机的转换过程中损失不少飞机，就有燃油不安全的因素在里面。所以美国空军在1970年代决定转换回煤油型的燃料，已经完成从宽组分（JP-4）向煤油型（JP-8）的转变。 自从1950年代，美国海军在航母上使用一种高闪点的煤油型燃料JP-5也是基于安全的考虑。
1991年的海湾战争期间，美国空军的飞机需要在航母降落，发现空军的燃料闪点低，更危险，为此一家消防咨询公司特别进行了Spill实验，来验证空军飞机停靠航母的额外风险。航母自身携带的海军飞机的燃料早已考虑了燃油泄漏的火灾风险，所有安全措施都是针对海军航空燃料的安全参数来设计，而空军飞机的燃料安全性低一点，因此会给航母带来额外的火灾风险。
每一种燃料的选择，都会对燃料的加工、运输、存储和使用环节带来很大的影响。如何设计安全距离，如何保护燃油泄漏时不发生危险，如何处理燃油的火灾，如何把安全性和天气相结合等等问题都是需要消防工程师进行咨询和专业设计的。国内显然缺乏相关的人才储备，消防工程教育始于2003年，还是改头换面的热能工程或安全工程，真正的消防内容有限（根据国内院校课程目录的判断）。
我不清楚国内军用燃料的安全参数，但从各种飞机都是俄国型号改进来看，沿用俄国燃料的可能性大一点。俄国气温低，对燃料的抗结冰性能要求比较高，因此沸点低、闪点低、风险高。如果航母携带这种飞机，其自身一定是非常危险、高度紧张，结果就是一种只能保卫渤海的航母,这是燃料的燃点特征所决定的。
4. 海上灭火的陆上训练
2007年初，美国一家消防设备公司接到一笔订单，美国海军在伊州的培训中心花重金建设了一流的舰船安全培训中心，订单内容是模拟火场的烟火效果，防止人员伤亡。仅此一项，就达一百一十万美元。笔者立即网上搜索了一番，对事件的来龙去脉有了一定的了解，现谈谈这一事件的消防背景。
作为一个发达国家，美国上下对安全的重视是有目共睹的。资本主义原始积累阶段的大灾大难（中国的很多事故，可以归入这一类），已经很少见到。虽然美国的火灾事故仍然高居西方各国的榜首，但那是基于发达的物质条件下的火灾，人的自由散漫和邪恶心理造成的事故不可避免。基于对安全的重视，美国对消防设备的投资建设也是相当大的，镇税收的很大一块是消防和急救设备投资。为防止投资的过早失效，美国实行以职业消防为主，义勇消防为辅的体制。西方各国都跟进，说明其制度的合理性。但某些特种消防队员，需要特种消防教育， 比如航空母舰的消防队员，培训非常专业，以至于除了航空母舰上的任务，不知道其他的消防技能。作为弥补措施之一，美国海军投资一项高科技的游戏产业，在真实的舰船上利用高科技建立声光电热设备模拟平台，主要用于考查新科消防队员的反应能力。一般模拟火灾的热源使用丙烷（燃烧完全，热值高，污染少），模拟火灾的烟气使用一种铬烟（无毒白色），这样消防队员可以更大胆地进行灭火训练了。作为招聘的最后一关，这个培训平台可以同时容纳四支消防队（88人）进行长达12小时的火场训练，现场录像设备记录海军每一个新手的现场反应，作为录用的技能参考。为模拟真实的场景，美国历史上两次重大事故，1967年的航空母舰大火（主要是福莱斯特航母火灾）和2003年的波斯湾战舰（2003年，美国海军“科尔”号驱逐舰就遭遇自杀小艇的袭击而受到重创）被炸作为重点场景被虚构模拟，使每一个参与者有一定的真实感，以增加培训投资的使用效果。
这一项投资，全称Battle Station 21 （21号战斗平台)规模很大，酝酿了多年，主要是先进的模拟设备投资。高科技体现在游戏设备的先进上，与此相对应的中国新闻是中国航空母舰建设和军事投资不透明。为什么不投资到这种高科技的游戏产业？模拟现场的培训和军民两用的技术，更重要的是背后的安全意识和理念，以及领导技术潮流的动机， 这是值得我们向美国海军学习的。我国没有意识到模拟培训的重要，是因为整个制度对培训的重视都不足，没有职业消防，就没有长期的培训投入，这是制度的局限。
我国有重设备、轻人工的传统。每一次大型灾难，可以说都是人祸。哪怕是天灾，也可以算人祸，为何你没有设计防灾措施呢？作为消防工程师，笔者从来不关注失火原因，只关注失控原因，而消防队伍的错误，往往是火场失控的最后一环和关键性因素。别看新疆消防队伍有灭火机器人和奔驰消防车，德汇大火损失3名消防队员，凸显消防培训的不足，只不过我们都去崇拜英雄去了，看不到不足而已。另外，湖南常德大火以人祸作结，没有人对当时消防队员的反应和素质提出疑问，是一件非常令人遗憾的一件事。没有设备使用者的技能，再先进的设备也不过是摆设。以人为本，是重视培训和投入，教训和经验，而不是一团和气，闷声维稳。
我们消防队员的培训水平，连高层建筑火灾都对付不了，去保卫航母，未免力有未逮。建国60年，我军未损失一艘舰艇，说明投入不足，培训不足，实战不足，这还是随手关灯的节能哲学：不开飞机，就不会损失飞机了。不打仗，就不会损失舰船了。不用能，就节能了么？生命在于运动？运动是浪费啊，不运动不是可以节省能量么？虽然美国大兵在国外遭受指责，但他们在国内的社会地位一直是稳定的、受人尊敬的，因为他们的待遇不低。我们天天表扬称赞消防队员，但他们的收入真低，令人不好意思提起的低，你怎能期望他们有高水平的技术呢？但是，一个社会的消防管理是有收入的，而搞防火的人的收入又很高（？），所以两方面没有平衡好。搞防火（专业）的人缺乏知识，搞灭火（技能）的人缺乏待遇，这是国内目前不符合人才规律的消防制度。
最近高层大火，有人说是过度使用国外标准的结果，我不这么认为。有些参数，国内国外差不多，但是我们不了解别人的历史，很容易把设计参数张冠李戴，没有用对地方，似是而非，安全容量不足，这是很难短期内改变的。消防是一项经验性的工作，没有十年八年的苦心经营积累，是不可能有很高的水平的。
有道是，航母威风人人爱，海上安全人不闻，消防设备人人喜，火场培训谁听说？
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