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淺談船舶舾裝模塊模塊化的不同類別

來源:datongj.cn  發(fā)表時間:2017-09-09
船舶舾裝模塊根據(jù)模塊與船體的結(jié)構(gòu)關(guān)系,舾裝模塊可以分為自持式模塊和依附式模塊兩大類。自持式模塊是分段或船上的預(yù)舾裝單元,它具有獨立的基座或支架結(jié)構(gòu),可以在內(nèi)場預(yù)制,完工后在外場安裝到船體上。將預(yù)舾裝單元升級為造船模塊,是因為單元適用于要求相似的不同船型。通常單元中的主要設(shè)備選自性能相近的三種型號作為船廠的標準件,這三種型號設(shè)備可以分別屬于高、中、低三檔產(chǎn)品,以供船東選用,船廠也可借以控制材料成本。從設(shè)計建造角度來看,自持式舾裝模塊是真正的模塊。依附式模塊要以船體分段或船上區(qū)域的結(jié)構(gòu)為依托,但又因其設(shè)備的可選性和單元的通用性與自持性舾裝模塊相同,也可以稱為圖面自持模塊。
(1)武器裝備模塊化這一類舾裝模塊主要是對戰(zhàn)斗艦艇而言的。為進一步提高艦船的作戰(zhàn)性能,現(xiàn)代艦船在其全壽期命中一般要進行兩到三次現(xiàn)代化改裝,更換性能落后的電子、武器系統(tǒng)。大部分艦船由于采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法,各系統(tǒng)功能在總體中相互依存,致使接口異常復(fù)雜。因此,武器裝備及其相應(yīng)的輔助系統(tǒng)的模塊化應(yīng)運而生。其主要做法是將艦船的武器、電子設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計成功能模塊,采用標準尺寸和接口,實現(xiàn)設(shè)備、系統(tǒng)的模塊化。如艦炮武器系統(tǒng)功能模塊、通信及雷達系統(tǒng)功能模塊等。典型的艦炮武器系統(tǒng)功能模塊是將火炮放在一個集裝箱的頂層,集裝箱內(nèi)安裝部分設(shè)備并存放彈藥,如德國布隆?沃斯公司的76mm艦炮武器集裝箱功能模塊。典型的雷達系統(tǒng)功能模塊是將雷達天線安裝于桅桿頂,雷達的發(fā)送、接收和控制設(shè)備都安裝于集裝箱內(nèi),如布隆沃斯公司的“WM-20”雷達功能模塊。武器裝備模塊化可以帶來如下效益:,就可能節(jié)省總的投資而言,涉及軍艦采購、生產(chǎn)和改裝,這些會影響單元產(chǎn)品成本、內(nèi)部工作和整個壽命期開支。其次,將模塊內(nèi)的工作量轉(zhuǎn)移到外部,使模塊供應(yīng)商承擔更多的工作量。第三,武器裝備模塊化可以將改裝時間和投資盡可能的減少。
(2)居住艙室模塊化居住艙室模塊化在過去的20多年中發(fā)展十分迅速,涌現(xiàn)了大批專業(yè)生產(chǎn)廠商,在材質(zhì)、設(shè)計、制造技術(shù)、設(shè)備配套方面都積累了豐富的經(jīng)驗。產(chǎn)品大量用于各類船舶、海洋平臺。典型的模塊化居住艙室,以客船為例,就有經(jīng)濟艙、普通艙、頭等艙等不同等級。如德國的MONTAN公司開發(fā)的CIS600居住艙室模塊系統(tǒng),艙室的壁板、天花板在裝配時互相嵌接,連接件全部標準化。
(3)自動化系統(tǒng)模塊化當前,集成駕駛臺控制系統(tǒng)已在多個國家得到開發(fā)。如英國的RACAL公司開發(fā)的高度模塊化的彈性、開放系統(tǒng)-RACAL模塊化集成雷達和導(dǎo)航系統(tǒng)(MIRANS)。這種系統(tǒng)能提供一個完整的控制和導(dǎo)航信息,其中共含有四個主要子模塊可供用戶選擇:a.帶有RACALISIS-250主機和貨艙監(jiān)控器的模塊;b.現(xiàn)場報告控制臺(LSR4000)模塊,用于提供簡單格式下的信息,并能按用戶的要求改制;c.彩色視頻繪圖儀和接受器,其航海信息能夠儲存在一個磁盤內(nèi);d.ChartMaster電子圖表顯示器。目前已有一個LSR4000模塊用于法國“AURAY”號油船上,該艘裝備了新中心導(dǎo)航控制(CNC)設(shè)備的船,整個MIRANS系統(tǒng)由一人操作。
(4)機電裝置模塊化模塊化在船舶動力裝置、船舶系統(tǒng)、貨物處理、特種裝置等諸多方面都已普遍應(yīng)用。國內(nèi)外對這一類型的模塊都做了一定程度的研究,并已經(jīng)取得了較好的效果,形成了產(chǎn)品。如上海船舶研究設(shè)計院作為35000噸級淺吃水散貨船的設(shè)計單位、模塊化造船課題的參研者,在以往設(shè)計、科研工作的基礎(chǔ)上,經(jīng)過進一步深化,首批開發(fā)的二氧化碳滅火裝置、輸液系統(tǒng)遙控閥組、海淡水壓力柜、燃油供油、凸輪軸滑油、普通船員艙室等六種典型船用模塊。
(5)依附式管舾裝模塊依附式舾裝模塊通常是指設(shè)計模塊,因其設(shè)備布置范圍較廣或固定要求較高,實際建造中需以船體分段或船上區(qū)域的結(jié)構(gòu)為依托,模塊的預(yù)制性受船體建造進度所制約,但其設(shè)備的可選性和單元的通用性與自持式舾裝模塊相同,因而可以稱為圖面造船模塊。近年來,對船舶舾裝模塊化的研究主要集中在開發(fā)各種船型中應(yīng)用的自持式的舾裝設(shè)備模塊,而對直接影響造船水平和進度的管舾裝模塊的研究卻很少。盡管船舶類型不同,但船舶的結(jié)構(gòu)上仍具有一定的相似性,如現(xiàn)代油船、集裝箱船、礦砂船等的貨艙區(qū)均為雙底雙舷側(cè)結(jié)構(gòu),且大型船舶的雙層底和上甲板都采用縱骨架式結(jié)構(gòu),雙層底中央均設(shè)箱形龍骨等,這為尺度相近的各類船舶的局部結(jié)構(gòu)通用化創(chuàng)造了條件,同時也為管舾裝的模塊化創(chuàng)造了條件。