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从CVN-78福特号航母看美国的战略忽悠Part 3

2023-10-03 13:55 作者:Lunoccupied  | 我要投稿

前文回望

Part 2最后提到,DOT&E的报告显示,AAG(先进拦阻装置)的MCBOMF(平均任务失败循环)表现在2019~2021年曾呈现下滑状态,但在国会和国防部中也没掀起什么大浪,而且同一时间段内的实际表现还越发出色。除了有DOT&E的统计口径问题,这还牵扯到了美军和DOT&E之间对可靠性衡量标准的不同定义和判定标准

三、Ao vs MCBOMF

今年2月3日的防务新闻就曾报导,海军发言人在回应DOT&E的报告中对EMALS(电磁飞机弹射系统)和AAG可靠性的评价时指出:美国海军衡量可靠性的标准和DOT&E不同。DOT&E看的是故障次数,而美国海军则是看可用时长占比。EMALS和AAG的这一指标都已达到了约98%

同时海军发言人还解释道,DOT&E衡量可靠性所用的MCBOMF,只考虑了故障次数而没有考虑故障严重程度和排障时长,如此一来不同程度的故障对计算结果的影响权重是完全相等的

防务新闻报道原文截图

海军发言人所提到的DOT&E所使用的故障次数,自然就是Part 2提到的MCBOMF,而海军所使用的可用时长占比,专业术语就叫Ao(作战可用性)。两者不可以说一模一样,只能说相差甚远

赫伯特·海因里希在其著作《论科学方法预防工业事故》中写到:每一起严重事故的背后,必然有29次轻微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隐患。这也就是著名的海因里希法则,或者国内讹传的海恩法则。EMALS和AAG自然也不能免俗,也得被海因里希法则所支配

一般来说,一款设备的微小故障发生频率要远高于重大故障,前者的排障时长也要比后者短。在MCBOMF的公式中,只包含了故障次数这一变量,忽略了故障程度和排障时长,因此不同类型故障在计算中的权重是相等的,这就容易产生一份和实际使用反馈相悖的统计数字。此前AAG的MCBOMF连续2年下滑,航空作业强度却在不断增大这一矛盾,就是这一现象的体现

2022年11月的首次试验性部署期间,CVN-78福特的舰员接受受邀登舰的军事记者采访时也有类似的表态,透露EMALS和AAG的绝大部分故障都是诸如传感器,液压系统,机械方面的微小故障,在不影响其余弹射器的情况下即可进行修复,导致相邻弹射器必须下线才能修复的重大故障甚至灾难性故障则甚少发生,而且主要集中在早期

Ao之所以会在衡量设备可靠性时被美军引入,是因为其考虑了人力,后勤等在实际使用中可能影响设备可靠性的因素。MTBF(平均故障间隔)旨在衡量设备本身的可靠性,对这些因素考虑欠缺。在MTBF基础上衍生的MCBOMF才进行了一定修正,考虑了人为因素导致的故障

值得一提的是,民间和美军,美军和国防部,美军不同军种之间,对Ao的定义和计算方式都有一定的区别,要是细究这也是笔难以理清的糊涂账

DOT&E为其员工提供的可靠性课程培训PPT截图,第一段落就清楚告知各军种的定义不同
DAU(国防采购大学)的可靠性课程截图,可以看到这里的Ao不使用MTBF而是MTBM(平均维修间隔),显示其对Ao定义有所不同。此外还可以看到可用性有不同的类型,例如表格里引进的Ai(固有可用性)就可以和MTBF相互换算

三、EMALS和AAG的Ao指标及表现

从防务新闻的报道可以得出,现如今EMALS和AAG的Ao在98%左右,那么对比其之前定下的Ao指标,这一数字达标了吗?

在2004年,负责管理航母项目的PMS(舰船项目主管) 312的汤姆·摩尔上校在介绍EMALS的PPT中,就透露了其Ao指标为0.89,即89%。海军发言人2月所说的98%已经超出当初定下的目标值的10%之多

相比EMALS的部分一个段落就能完整概括,AAG的部分则要精彩许多

由于早期糟糕透顶的表现,AAG被美国国防部从CVN-78中分离出来,2017年开始作为一个独立项目申请预算和接受监督。得益于此,外界得以从ESD(执行军队理事会)的专题SAR(选择性采购报告)中了解AAG的KPP(关键性能参数)

SAR中清楚标示了AAG的其中一个KPP是Ao,MCBOMF并不在其中。而今年的SAR透露,AAG在IOT&E(初始作战测试和评估)阶段,要求Ao的门槛值为0.985,目标值则为0.988。实测中,总计12577次拦阻所得出的累计Ao为0.865,瞬时Ao则为0.938

从实测数据可以看到,SAR截稿时AAG的Ao仍未达到0.985的门槛值。不过需要注意的是,这是IOT&E阶段的要求,而CVN-78的IOT&E在2022年9月才正式开始。在这个时间点之前,其累计拦阻次数已经达到约1.1万次。也就是说这12577次拦阻中,只有约12.6%发生在IOT&E阶段,SAR中的实测数据并不能作为AAG没有达标的证据

除此以外,SAR中特别补充到,ISE (独立航行演练) 11~18期间的4677次拦阻所得出的累计Ao为0.962。0.985是系统达到成熟后所要求的门槛值,而系统成熟的定义是要在CVN-78上完成2.5万次拦阻,并计划2023年底前完成。对AAG的评价是“自2020年7月以来,相较PDT&T(交付后测试和海试)早期,AAG在作战可用率上展示了显著的进步。随着AAG系统增加周期作业,预计系统可靠性和作战可用率还将增长”

从12577次拦阻所得出的累计Ao为0.865,ISE (独立航行演练) 11~18期间的累计Ao为0.962,瞬时Ao为0.938这些数据不难看出,AAG早期的Ao严重低于0.865这个平均值,后期才有了质的飞跃。同时也交叉验证了Part 2中提及的,在2022年的DOT&E报告中,AAG首次发生累计MCBOMF逆跌,瞬时MCBOMF暴增的现象

美国海军发言人透露的Ao达到98%,远大于SAR中公布的任何一个数值。最可能的解释就是,98%是美国海军根据某个阶段内,例如IOT&E开始后,EMALS和AAG的弹射拦阻次数所计算得出的结果。正如我一开始说的,美国海军和DOT&E都会灵活运用统计学来为自己寻找有利的论据

根据今年4月美国海军透露的消息,CVN-78完成部署后计划将进行一次为期一周的持续出动能力测试。SAR显示CVN-78的IOT&E将持续到2025年3月,以包含在未来的COMPTUEX(合成训练单元演习)中进行架次出动率测试的计划,这里指的很可能就是高峰出动能力测试

今年8月,NATO(北大西洋公约组织)报导北约军舰在和CVN-78的合练过程中,后者曾展示了一波次出动20架飞机的能力
美国海军预估CVN-78的持续日出动能力为172架次,高峰日出动架次能力为284架次

下一篇继续展开讲讲,美军和DOT&E在如何定义和分类故障上的认知差异,以及作为第三方的军事记者,是怎么看待这一差异的

(未完待遇)


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