วารสารกรมอู่ทหารเรือ ประจำปี 2558

การยืดอายุการใช้งานเรือรบของกองทัพเรือสหรัฐ

หลังจากที่กองทพั เรือสหรัฐต้องประสบกบั ปญั หาทางดา้ นความพร้อมรบส�ำหรบั เรือรบผิวน�ำ้ กองทพั ได้ทุ่มเทใหก้ ับ
งานด้านการซ่อมบ�ำรุงเรืออย่างจริงจัง ทั้งนี้มีจุดมุ่งหมายอยู่ที่ความต้องการให้เรือมีความพร้อมในการวางก�ำลังรบ
(Fleet Deployment) รวมทงั้ สามารถมอี ายุการใช้งานได้ตามทคี่ าดหวงั เอาไว้ แตใ่ นความเปน็ จริงกองทัพกลับจ�ำเป็น
ต้องยืดอายุการใช้งานเรือรบออกไปจากที่คาดการณ์ไว้มาก เพราะเหตุจากการขาดการสนับสนุนงบประมาณจาก
สภาคองเกรสในการจดั หาเรอื ใหม่ กองทพั จึงได้ตระหนักมากข้ึนวา่ หากตอ้ งการให้เรอื มอี ายุการใช้งานประจำ� การนาน
ตรงตามเป้า กองทัพจำ� เป็นต้องมีความเขา้ ใจถงึ เทคโนโลยีทเ่ี ก่ียวข้องกับตวั เรือและระบบต่าง ๆ ในเรือใหม้ ากยง่ิ ขึน้
เพ่ือที่จะสามารถวางแผนการซ่อมเรือให้มีประสิทธิภาพกว่าท่ีเป็นอยู่และจัดสรรงบประมาณท่ีได้มาอย่างเหมาะสม
มิเช่นนั้นแล้วก็จะน�ำไปสู่การปลดประจ�ำการของเรือในอัตราท่ีเร็วข้ึนจนท�ำให้จ�ำนวนเรือท่ีมีอยู่ในปัจจุบันลดลง
ไมม่ ที างที่กองทัพจะสามารถกา้ วไปถงึ วัตถปุ ระสงคท์ ีต่ ้องการให้มีเรือรบ ๓๑๓ ล�ำในปี ค.ศ.๒๐๒๐ ได้เลย และในปี
ค.ศ.๒๐๐๙ กองทัพเรือก็ได้ริเร่ิมโครงการที่จะวัดอายุของเรือเพื่อประเมินว่าการก�ำหนดค่าระยะเวลาอายุของเรือรบ
น้นั ท�ำไดด้ ีเพียงใด ด้วยการให้สมาคมจัดชั้นเรอื ABS เขา้ มาสำ� รวจเรอื จ�ำนวน ๔ ชน้ั กล่าวคือ USS Germantown
(LSD-42) USS Ross (DDG71) USS Mobile Bay (CG-53) และ USS Taylor (FFG-50) โดยมงุ่ การสำ� รวจ
ไปยงั ส่วนท่ีจะมีผลกระทบกบั วงรอบชีวติ ของเรอื (Life Cycle) ตัวอยา่ งเชน่ ความหนาของเปลือกเรือ ฐานแทน่ ตา่ ง ๆ
เคร่อื งก�ำเนิดไฟฟ้า เป็นตน้

ตารางท่ี ๒ ข้อมลู อายุการใช้งานจรงิ ของเรอื ลาดตระเวน เรือพฆิ าต และเรอื ฟรเี กตชน้ั ตา่ ง ๆ

177

การยดื อายุการใช้งานเรอื รบของกองทัพเรือสหรัฐ

ปญั หาและค่าใชจ้ า่ ยในการซอ่ มทำ� เรอื ทผ่ี า่ นมา
ผลการศกึ ษาของEricJ.Labsในปีค.ศ.๒๐๐๓ช้ีใหเ้ หน็ ว่าตามประวตั ิศาสตรท์ ่ีผา่ นมาเรอื รบผวิ น้ำ� จะด้อยประสิทธภิ าพ
ในการทำ� สงครามไปนานแลว้ กอ่ นท่ีเรอื จะมอี ายกุ ารใชง้ านท่ถี ูกคาดการณเ์ อาไว้ที่ ๓๕ ปี หากปราศจากการซ่อม
ปรบั ปรงุ ระบบอาวธุ เม่ือเรือมีอายคุ รงึ่ หนึ่งของอายุการใชง้ าน ซ่ึงฟังดูแลว้ จะรู้สกึ คล้ายกบั ว่า สภาพความสมบูรณ์
ของสว่ นฐานของเรือกลา่ วคือ ตวั เรือ กลจกั ร และไฟฟา้ อาจเปน็ ปัจจัยรองในการพิจารณาอายุการใช้งานของเรอื
แต่ผู้บริหารระดบั สงู ของกองทพั และผู้เกีย่ วขอ้ งกลับมคี วามคดิ เหน็ ท่ตี ่างออกไป ตวั อยา่ งเชน่ พลเรอื ตรี โจ คารเ์ นวาล
(Rear Admiral Joe Carnevale) ท่ีปรกึ ษาอาวโุ สด้านการป้องกนั ประเทศของสภาผ้ปู ระกอบอาชีพตอ่ เรือแหง่ อเมรกิ า
(Shipbuilders’ Council of America) กล่าววา่ สว่ นประกอบของเรอื เช่น ระบบระบายอากาศ ระบบท่อทาง ตวั เรอื และ
เคร่ืองจกั รใหญส่ ามารถทีจ่ ะเปน็ ตวั กำ� หนดอายกุ ารใชง้ านของเรอื ไดเ้ ลยทีเดียว นอกจากนน้ั แลว้ การเล่ือนก�ำหนดการ
ซอ่ มทำ� ของสว่ นฐานของเรือออกไปจากแผนการซอ่ มทีว่ างไวย้ งั น�ำไปสูป่ ญั หาด้านงบประมาณเพิ่มขึ้นอีกตา่ งหาก ดงั ท่ี
พลเรือตรี เจมส์ แมคมานามอน (Rear Admiral James McManamon) รองผูบ้ ญั ชาการดา้ นสงครามผวิ น�ำ้ ของ
NAVSEA ไดก้ ลา่ วเอาไว้ว่า กองทพั ชอบฉวยโอกาสจากการทเ่ี รือผวิ นำ�้ มีระบบแบบการเผ่อื เอาไว้ (Redundancy)
เช่น ถา้ เพลาเรืออนั หน่งึ เกดิ หกั ยงั มอี ีกเพลาทจ่ี ะน�ำเรือกลับสู่ฐานได้ หรือถา้ ประตผู นึกนำ�้ ๑ บานเกดิ อาการผนกึ ไม่
สนทิ กค็ ดิ วา่ มีอกี ตั้ง ๔๐ บานท่ีผนกึ น้�ำให้เรอื ได้ แตใ่ นขณะเดียวกนั การทีม่ รี ะบบแบบการเผ่ือไวน้ ั้นก็ถอื ว่าเป็นขวาก
หนามอยา่ งย่ิงเพราะเปน็ ข้ออ้างใหก้ องทัพเลื่อนการซ่อมทำ� เรอื ออกไป [๒] แม้แตผ่ บู้ ัญชาการทหารเรือของสหรัฐ
พลเรือเอก โจนาธาน กรนี เนอร์ท (Admiral Jonathan Greenert) ยังพูดถงึ เรือรบที่แลน่ ออกไปปฏบิ ตั กิ ารในทะเล
โดยปราศจากการซ่อมทำ� ใหญ่ (Overhaul) เอาไว้อกี วา่ เปรยี บเสมอื นการขับรถยนตท์ ีไ่ ม่ได้เปล่ยี นน�้ำมนั เคร่ือง
ซึ่งอาจจะช�ำรุดเสียหายเมอ่ื ใดกไ็ ด้การงดเวน้ การซอ่ มทำ� เป็นเรอื่ งของความเสย่ี ง เพราะเมอ่ื ใช้เรอื ยาวนานขึ้นเรือก็ย่ิง
จะตอ้ งเส่อื มโทรมเรว็ กวา่ ทคี่ วรจะเป็น [๓]
การซ่อมบ�ำรุงเรือถือว่าเป็นตัวสร้างเสริมหรือบ่ันทอนอายุการใช้งานเรือได้โดยตรง ในการซ่อมท�ำเรือนั้น
หากด�ำเนินการอย่างไม่มีประสิทธิภาพในระยะแรกหรือระยะก่ึงกลางของอายุการใช้งานแล้ว ก็จะส่งผลท�ำให้การที่
จะยืดอายุการใช้งานเรือออกไปเป็นไปด้วยความยากย่ิงนักเนื่องจากค่าใช้จ่ายที่สูง ยิ่งถ้าหากไม่มีปัจจัยอื่นที่เข้ามา
ชว่ ยด้วยแลว้ ก็จะท�ำให้มคี วามจำ� เป็นต้องปลดระวางเรือไปกอ่ นวยั อนั สมควร [๑] สำ� หรับเรือพาณชิ ย์นนั้ ยังโชคดีท่มี ี
การบังคบั ใชม้ าตรฐานในการซอ่ มบำ� รุงจากทางสมาคมจัดช้ันเรืออย่างจริงจงั แตก่ ับเรอื ของกองทัพแล้วส่วนใหญ่จะใช้
การควบคุมกันเอง (Self-Regulated) ไม่ค่อยมีองค์กรภายนอกเข้ามาตรวจสอบ เป็นเหตุให้ละเลยหรือผัดผ่อน
การซอ่ มบ�ำรุงออกไป ย่งิ ไปกวา่ นั้นยงั คน้ พบด้วยวา่ การยดื อายกุ ารใช้งานเรือที่ถกู ผัดผอ่ นการซ่อมบ�ำรงุ ออกไปนานน้นั
จะมีค่าใช้จ่ายในการด�ำเนินการสูงตามมาอย่างเลี่ยงมิได้ อีกท้ังเวลาท่ีจะให้เรือออกปฏิบัติงานก็ลดลงเน่ืองจากต้อง
เสียเวลานอนอเู่ ป็นระยะเวลาเน่ินนาน

รูปที่ ๑ เรือพิฆาตชั้น Arleigh Burke ของกองทพั เรือสหรฐั

178

การยดื อายกุ ารใช้งานเรอื รบของกองทพั เรอื สหรฐั

เมือ่ เรอื มีอายกุ ารใชง้ านมากขึน้ หลายคนพอจะมองภาพออกวา่ ค่าใช้จา่ ยในการซอ่ มท�ำเรอื คงจะตอ้ งสงู ขึ้นด้วยแน่
แตไ่ มค่ อ่ ยจะมผี ลการศกึ ษาทอ่ี อกมายนื ยนั วา่ มผี ลอยา่ งไรกบั งบประมาณดา้ นการซอ่ มทำ� ในระดบั ตา่ งๆใหเ้ หน็ กนั มากนกั
จนกระทง่ั เมื่อไมน่ านมานม้ี ีการศกึ ษาเร่อื งดังกล่าวกบั เรือชน้ั Arleigh Burke ซ่งึ เปน็ เรอื พฆิ าตช้นั ที่มีขนาดใหญ่
ทส่ี ุดของสหรัฐและถือว่ามีความส�ำคัญกบั กองเรอื รบสหรัฐเปน็ อย่างยง่ิ สร้างข้ึนมาต้งั ปี ค.ศ.๑๙๙๑ จำ� นวนมากกว่า
๕๐ ลำ� ไดแ้ สดงให้เหน็ วา่ คา่ ใชจ้ ่ายดา้ นวัสดใุ นการซ่อมท�ำระดบั ผู้ใชเ้ รอื (O-Level) มแี นวโนม้ ท่ีสูงข้นึ ตามอายุ
ของเรอื ท่ีเพมิ่ ขน้ึ ดงั ทเ่ี ห็นในรปู ท่ี ๒ (ค่าใชจ้ ่ายด้านแรงงานกม็ รี ูปร่างของกราฟเป็นไปในทิศทางเดยี วกนั ) ซึง่ ในรูป
ดังกล่าว แกนนอนแสดงถงึ จำ� นวนปีทีใ่ ชเ้ รอื ส่วนแกนตง้ั เปน็ งบประมาณที่ใชใ้ นแต่ละปีโดยมีงบประมาณใน
ปี ค.ศ.๒๐๑๓ เป็นฐานเทียบ [๔] สำ� หรับแนวโนม้ การใชง้ บประมาณในการซ่อมทำ� ระดับกลาง (I-Level) และระดบั
หน่วยซ่อมทำ� หรอื อเู่ รือ (D-Level) กเ็ ปน็ ไปในทำ� นองเดยี วกบั งบประมาณทใี่ ช้ในการซ่อมท�ำระดบั ผู้ใชเ้ รอื ดงั ท่เี ห็น
ในรปู ท่ี ๓ และ ๔ ส�ำหรบั ในรปู ที่ ๔ นนั้ เป็นการแสดงใหเ้ ห็นถึงงบประมาณท่ีใช้ในการซ่อมท�ำระดับหน่วยซ่อม
ของเรอื แตล่ ะล�ำในชว่ งชวี ติ ของเรอื ที่ผา่ นมา (เนอ่ื งจากเรอื แต่ละลำ� อาจมีจ�ำนวนครงั้ ท่เี ขา้ ซ่อมท�ำในระดบั อเู่ รอื ไม่เทา่
กนั ) ย่ิงไปกว่านน้ั แล้ว การเลื่อนกำ� หนดเวลาในการซอ่ มทำ� ระดับหนง่ึ ระดับใดออกไปย่อมส่งผลกระทบกับการซอ่ มท�ำ
ในระดบั อ่ืน ๆ ด้วย เพราะการซ่อมทำ� แต่ละระดบั มีความสมั พนั ธใ์ นลักษณะทข่ี นึ้ อยู่กบั กนั และกัน [๕]

รูปที่ ๒ ค่าใช้จ่ายด้านวสั ดใุ นการซ่อมท�ำ ระดบั ผู้ใชเ้ รือ รปู ท่ี ๓ คา่ ใช้จ่ายดา้ นวัสดุในการซอ่ มท�ำ ระดบั กลาง

รูปท่ี ๔ คา่ ใชจ้ ่ายด้านวัสดใุ นการซ่อมท�ำ ระดบั อู่เรือ

179

การยืดอายกุ ารใช้งานเรือรบของกองทพั เรอื สหรฐั

ตวั อยา่ งการยดื อายกุ ารใช้งานของเรอื
แมแ้ ต่เรือพิฆาตอนั ทรงอานภุ าพท่สี ุดของกองทพั ช้ัน DDG-51 Arleigh Burke ซ่ึงจนถงึ ปัจจบุ ันมีอายุเพยี งแค่ ๒๔ ปี
เดมิ ถูกตงั้ อายุการใช้งานไว้ที่ ๓๕ ปีก็ยงั ถกู กองทัพยืดอายกุ ารใช้งานออกไปอกี ๕ ปี ซงึ่ จะท�ำใหม้ อี ายใุ ช้งานนานถึง
๔๐ ปีเลยทีเดยี ว ทงั้ นเ้ี พื่อให้มีจ�ำนวนเรอื เปน็ ไปตามโครงสรา้ งก�ำลงั รบของเรอื ผิวนำ้� แตเ่ รือ่ งท่นี ่าสนใจย่ิงกวา่ น้นั เกิด
ขน้ึ ในปี ค.ศ.๒๐๑๑ กองทัพเรอื สหรฐั ได้ตัดสนิ ใจทจ่ี ะยดื อายกุ ารใชง้ านเรอื ธง (Flag Ship) ของกองเรือที่ ๗ ในญีป่ นุ่
ช่อื USS Blue Ridge และเรือธงของกองเรอื ที่ ๖ ในอิตาลีชอ่ื USS Mount Whitney ซ่งึ สรา้ งข้นึ ในปี ค.ศ.๑๙๗๐ และ
ค.ศ.๑๙๗๑ ตามล�ำดับ (เดมิ มีแผนจะปลดระวางในปี ค.ศ. ๒๐๑๒) โดยขยายเวลาการใช้งานเรือท้งั สองออกไปจนถงึ ปี
ค.ศ.๒๐๒๙ อกี ทั้งยงั มแี ผนการที่จะขยายตอ่ ไปอีกจนถงึ ปี ค.ศ.๒๐๓๙ เนอ่ื งจากการได้รับการจดั สรรงบประมาณลดลง
อย่างมาก ซึ่งการขยายเวลาการใชเ้ รอื ออกไปเกือบ ๗๐ ปีเปน็ เร่อื งท่ีไม่เคยไดย้ นิ มากอ่ น [๖] โดยเรือ USS Blue Ridge
นนั้ กองทัพเรอื ได้กำ� หนดจัดให้เข้าโครงการยืดอายเุ รอื (Extended Service Life Program) จะถกู ซอ่ มทำ� และปรบั ปรงุ
ระบบทุกปีจนกระทัง่ ถงึ ปี ค.ศ.๒๐๒๘ ตามท่เี ห็นในรปู ที่ ๖ (Selected Restricted Availabilities or SRA หมายถงึ
การซอ่ มท�ำจ�ำกดั และ Docking Selected Restricted Availabilities or DSRA หมายถงึ การซ่อมจำ� กัดแบบเข้าอู่
แหง้ ) สว่ นเรือ USS Mount Whitney นัน้ จะไดร้ บั เข้าโครงการยืดอายเุ รือซง่ึ จะซ่อมท�ำเรือทุกปจี นถึงปี ค.ศ.๒๐๑๙ หลัง
จากน้นั แล้วจะเข้ารับการซ่อมท�ำตามแผนปกติของเรอื คอื ๒ คร้ังในทกุ ๕ ปี โดยในการซอ่ มบำ� รุงจะให้ความสำ� คญั โดย
เฉพาะอย่างยิ่งกบั ระบบปรับอากาศ โครงสรา้ งของตัวเรือ และการปรบั ปรุงคุณลักษณะการทรงตัวของเรอื

รปู ท่ี ๕ เรอื USS Blue Ridge (ซ้าย) และเรือ USS Mount Whitney (ขวา)

180

การยืดอายุการใชง้ านเรอื รบของกองทัพเรอื สหรัฐ
รปู ที่ ๖ แผนการซ่อมท�ำ เรอื USS Blue Ridge ระหว่างปงี บประมาณ ๒๐๑๑-๒๐๒๖

รูปท่ี ๗ ขอ้ มลู การวัดความหนาของสตี ัวเรือดา้ นหวั เรอื USS Blue Ridge

181

การยดื อายกุ ารใช้งานเรือรบของกองทัพเรอื สหรัฐ

รูปที่ ๘ ขอ้ มลู การวัดความหนาของเปลอื กเรือด้านท้ายใต้แนวน�ำ้ USS Blue Ridge

รปู ท่ี ๙ ข้อมูลแสดงศักย์ทางไฟฟา้ บริเวณท้ายเรือใตแ้ นวนำ้� USS Blue Ridge

182

การยดื อายุการใช้งานเรือรบของกองทพั เรอื สหรัฐ

การดำ� เนินการตามแผนการยืดอายุเรอื นนั้ เร่ิมตน้ ดว้ ยการส�ำรวจและวเิ คราะหร์ ะบบต่าง ๆ ภายในเรือท่เี ห็นว่าเป็น
ประเด็นทีน่ า่ วติ กกังวล ตวั อยา่ งเชน่ โครงสรา้ งตัวเรอื และการผกุ ร่อน ตรวจสอบระบบไฟฟ้าด้วยการทำ� Thermal
Imaging การป้องกนั ไฟของโครงสร้าง ระบบขบั เคลอื่ น ระบบการจา่ ยไฟ การส่นั สะเทอื น ระบบระบายอากาศและ
การปรบั อากาศ การทรงตวั ของเรือ ระบบหางเสอื การจดั วางเหนือดาดฟา้ (Topside Configuration) ระบบ C4I
ระบบส่ือสารและระบบท�ำการรบ เป็นต้น นอกเหนอื จากการทดสอบทดลองระบบตา่ ง ๆ ตามท่ีกล่าวมาแลว้ ยังได้มี
การทดสอบเฉพาะทางเพ่มิ เตมิ อีกเพ่อื ให้แนใ่ จว่าเรอื มคี วามสมบูรณ์ท่จี ะปฏบิ ัติการในทะเล โดยเฉพาะอยา่ งยิง่ กับส่วน
ของตัวเรือใตแ้ นวน้�ำ ไดม้ กี ารวดั ความหนาของแผน่ เหล็กจำ� นวน ๔๕๓,๒๕๓ จุด ความหนาของสที าตวั เรือจ�ำนวน
๑๒๐,๓๗๑ จดุ วดั ศกั ย์ทางไฟฟา้ ของตัวเรือ (Hull Potential Measurement) จ�ำนวน ๒๕๐,๒๕๐ จุด [๗] ดังทเ่ี หน็
ในรปู ท่ี ๗-๙ และเพอื่ เปน็ การเสาะหาตำ� แหนง่ ทอ่ี าจเกิดปัญหาด้านโครงสรา้ งตัวเรือรวมถึงทำ� นายความลา้ ภายใน
ทอ่ี าจเกดิ ขน้ึ ยงั ได้ด�ำเนินการวเิ คราะหส์ เปคตรัมของความลา้ (Spectrum Fatigue Analysis) ซึ่งสามารถดูได้จาก
รปู ที่ ๑๐ อกี ดว้ ย การวเิ คราะหด์ งั กลา่ วจะชว่ ยในการประเมนิ หาความเปน็ ไปไดท้ จ่ี ะเกดิ ความเสยี หายจากความลา้ สะสม
สามารถบง่ ชถี้ งึ ตำ� แหนง่ ทสี่ ามารถนำ� ไปสกู่ ารแตกรา้ วในโครงสรา้ ง (Crack) และตำ� แหนง่ ทโ่ี ครงสรา้ งเกอื บจะถงึ จดุ ลม้ เหลว
จนถึงขั้นต้องรบี ด�ำเนนิ การซอ่ มท�ำป้องกัน (Preventive Maintenance) เอาไว้ก่อนล่วงหน้า

รูปท่ี ๑๐ การวิเคราะหส์ เปคตรมั ของความล้า

สรุป
แมแ้ ตก่ องทพั เรอื สหรฐั กย็ งั ประสบปญั หาในการรกั ษาเรอื ใหส้ ามารถใชง้ านไดต้ ามอายขุ องเรอื ทก่ี ำ� หนดเอาไว้ การใหค้ วามสำ� คญั
กบั การซ่อมท�ำถือเปน็ ปัจจยั ส�ำคญั อนั หนึง่ ในการด�ำรงสภาพโครงสร้างกำ� ลังทางเรอื เมือ่ เรือรบมอี ายมุ ากข้ึนค่าใช้จา่ ย
ในการซอ่ มทำ� ในทุกระดับก็จะมากขน้ึ เปน็ เงาตามตัว การเลอื่ นเวลาเข้ารบั การซ่อมทำ� ตามทก่ี �ำหนดออกไปมผี ลกระทบ
กบั อายุการใช้งานของเรือทำ� ให้เรอื เกดิ ความช�ำรดุ เสียหายเพมิ่ มากขึ้นและอาจมอี ายุสัน้ กวา่ ทคี่ าดคดิ เอาไว้ส่วนการยืด
อายกุ ารใชง้ านออกไปน้ันกองทัพเรอื สหรฐั มีการตัดสนิ ใจเป็นเวลานานพอควรก่อนครบกำ� หนดอายุเดิม ใชก้ ารส�ำรวจ
และวิเคราะห์รวมทง้ั มีการลงทนุ กับการหาข้อมลู ของระบบต่าง ๆ มาประกอบการพจิ ารณา หลงั จากนนั้ จึงมกี ารวางแผน
ซอ่ มทำ� และปรบั ปรงุ อย่างมีขัน้ ตอน ซอ่ มท�ำแบบค่อยเป็นคอ่ ยไปโดยการเพิ่มความถ่ี ไม่โหมดำ� เนนิ การทง้ั หมด
ในคราวเดยี ว ซ่ึงสามารถเห็นไดอ้ ย่างชดั เจนวา่ แตกต่างไปจากการด�ำเนินการของกองทัพเรอื ตามที่ไดก้ ลา่ วไปแล้ว
ข้างต้น ทีก่ ารซ่อมท�ำเรอื สว่ นใหญจ่ ะด�ำเนนิ การแบบรวดเดียวจบ จงึ มกั ประสบกับปญั หาทไ่ี มค่ าดคิดตลอดเวลา
การท�ำงานกับระบบตา่ ง ๆ ท่มี ีความน่าเชอื่ ถือ (Reliability) ทีต่ ่�ำในเวลาเดียวกัน สง่ ผลให้ชว่ งเวลาการซ่อมทำ� นน้ั
ยากที่จะประมาณการไดอ้ ยา่ งแมน่ ย�ำ และทีส่ �ำคัญก็คอื ไม่มีการจดั ทำ� โครงการยืดอายุของเรอื หรอื มีหลักปฏิบตั ทิ ่พี เิ ศษ
ไปกว่าเรือท่ีเขา้ ซ่อมตามแผนปกติ ท้งั ในดา้ นกระบวนการซ่อมท�ำและการจดั สรรงบประมาณสนับสนุนแต่อย่างใด

183

การยืดอายุการใชง้ านเรือรบของกองทัพเรือสหรัฐ

เอกสารอา้ งอิง
๑. P. Koenig, D. Nalchajian and J. Hootman, “Ship Service Life and Naval Force Structure,” ASNE

Symposium Engineering the Total Ship, Sept. 2008.
๒. “Navy Rethinks How It Maintains Surface Combatants,” By Grace V. Jean (www.nationaldefensem-

agazine.org) (25 Oct. 2014)
๓. “Navy Will Cancel Maintenance On 23 Ships On Feb. 15; Small Shipyards, Readiness At Risk,” By

Sydney J. Freedberg jr. (www.breakingdefense.com) (1 Feb. 2013)
๔. B. Brasilone et al., “Aging Impact on Ship Maintenance Cost,” Report, Operations Research/Sys-

tems Engineering Masters Project, 2013. (www.seor.gmu.edu)
๕. D. Herbein, M. Dolan and M. McGinley., “The Foundational Building Blocks of Achieving Ship Ser-

vice Life: ‘O’ and ‘I’ Level Maintenance,” Written Paper. (www.navalengineers.org)
๖. “2 Navy Ships Getting New Lease on Life Courtesy of Budget Concerns,” By Geoff Ziezulewicz

(www.stripes.com) (31 Oct. 2014)
๗. R.M. Borka and G.O. Garcia., “Taking 40 Year Ship to 70 Years: LCC 19 Class Extended Service Life,”

Written Paper, 2012. (www.navalengineers.org)

184

เทคโนโลยีระบบลดอาการโคลงเรือ

โดย : นาวาเอก ชลัมพ์ โสมาภา
หวั หนา้ แผนกออกแบบเครื่องกล กองออกแบบกลจักร

กรมแผนการช่าง กรมอทู่ หารเรือ

บทนำ�
เรือท่ีแลน่ ในทะเลนนั้ ปกติจะมีอาการเคลื่อนตวั ๖ ลักษณะ ดว้ ยกนั (เรยี กเปน็ ภาษาองั กฤษว่า 6 Degrees
of Freedom) ได้แก่ Surge, Sway, Heave, Roll, Pitch, Yaw (รปู ภาพที่ ๑) ซ่งึ จากอาการของเรือ
ทง้ั หมดเหลา่ น้ี เฉพาะลักษณะอาการโคลงแบบ Rolling เทา่ น้นั ที่สามารถท�ำให้ลดลงได้ด้วยการติดต้ัง
Bilge Keels หรือ ถังลดอาการโคลง (Anti-Rolling
Tanks) หรอื ครีบลดอาการโคลง (Fin Stabilizers) ซึ่ง
หากมีการผสมผสานการทำ� งานกนั ระหว่างครีบลดอาการ
โคลงกับถงั ลดอาการโคลง ก็อาจเพมิ่ ความเสถียรของเรือ
ได้อยา่ งมีประสทิ ธิภาพมากข้นึ ตั้งแต่ความเร็วต่�ำสุดจนถงึ
ความเรว็ สูงสุด

รปู ภาพท่ี ๑ : ลกั ษณะอาการของเรือจากคล่ืนลมในทะเล
(Ship Motions)

เทคโนโลยรี ะบบลดอาการโคลงเรือ

โดยทัว่ ไปนนั้ เราอาจบอกได้ว่าเรือมสี ภาพเหมือนกบั ระบบ “Damped Mass Elastic System” ซึ่งจะมีคาบการ
โคลงธรรมชาติในตัวมันเอง และการโคลงจะมขี นาดใหญ่และรนุ แรงขนึ้ ดว้ ยจากสาเหตุของการเกิดเรโซแนนซ์
(Resonance) กไ็ ดจ้ ากแรงคลื่นในทะเลแม้จะมีขนาดเล็ก การหลีกเลยี่ งการโคลงเน่อื งจากเรโซแนนซ์ (Resonant
Rolls) น้ัน สามารถทำ� ได้ด้วยการสร้างแรงตรงข้าม
ใหเ้ กดิ ข้นึ มีขนาดเท่ากันและมที ิศทางตรงข้าม เพ่ือ
ลดแรงของคลื่น จากรปู ภาพที่ ๒ แสดงถงึ แอมพลจิ ูด
ของการโคลงจากเรโซแนนซ์ อัตราสว่ นของแอมพลิจดู
เหลา่ นีค้ อื แฟกเตอรข์ องค่าแอมพลิจดู ทางพลศาสตร์
(Dynamic Amplification Factor) ท่สี ามารถถูกจ�ำกัด
ใหล้ ดลงไดด้ ้วย การทำ� ใหเ้ กดิ Damping ของเรอื เชน่
Viscous Damping และจากการตดิ ตงั้ Bilge Keels

รูปภาพท่ี ๒ : Roll Amplification Factor

ทฤษฎีวา่ ดว้ ยการโคลงของเรือ
จากรปู ภาพท่ี ๓ คา่ G คือจุดศนู ยถ์ ่วง (Center of Gravity) B คอื ศูนยกลางกําลังลอย (Center of Buoyancy)
W คือ น้�ำหนกั หรอื ระวางขับน�ำ้ ของเรอื คอื มุมโคลง (Roll Angle) M คอื จุดทเี่ กิดจากจดุ ตดั ของเสน้ ตรงลาก
ในแนวด่งิ ผ่านจดุ B กบั เสน้ กง่ึ กลางเรอื (Centerline of the Ship) หรือทเ่ี รียกว่า Meta-Center และระยะ GM เรยี กว่า
Meta-Centric Height ซ่งึ เปน็ คา่ ทมี่ คี วามส�ำคัญมากและมคี วามสมั พันธ์กบั คุณลักษณะการโคลงของเรอื (Rolling
Characteristics) และค่าความเสถียรของเรอื (Stability of Ship)
เมือ่ เรือทีม่ ีความเสถยี ร (Stable Condition) ถกู ทำ� ใหเ้ อียง (Heeled Over) ไปน้ัน จะมแี รงคูค่ วบขนาดเท่ากบั
W.GM.Sin ทจี่ ะผลกั ใหเ้ รือกลับมาอยู่ในแนวตงั้ ตรงเหมือนเดมิ ได้ แตข่ ณะทเ่ี รอื อยู่ในสภาพที่ไมเ่ สถยี ร (Unstable
Condition) แรงคู่ควบ หรือเรียกเป็นภาษาอังกฤษวา่ Couple จะยง่ิ ผลักเรอื ให้อยใู่ นสภาพเอยี งมากขึ้นกวา่ เดมิ
ซ่งึ ในกรณนี ี้ ต�ำแหน่ง G จะอยู่เหนอื ตำ� แหนง่ M ดังน้นั ค่า GM จงึ ถอื วา่ ติดลบซ่ึงหมายความว่าการทรงตัวของเรือ
ไม่อย่ใู นสภาพที่สามารถยอมรบั ได้
คาบการโคลงโดยธรรมชาติ (Natural Rolling Period) คอื ชว่ งเวลาที่ใชใ้ นการโคลงของเรอื ไปและกลับสู่ตำ� แหน่งเดิม
มีสมการดังนี้

188

เทคโนโลยีระบบลดอาการโคลงเรอื

โดยท่ี C คอื คา่ คงท่ี หาได้จากเรือที่มีรูปทรงตัวเรอื คลา้ ยกัน มคี า่ อยู่ในชว่ งระหวา่ ง ๐.๗๒ ถงึ ๐.๘๐ ส�ำหรบั เรอื สนิ ค้า
ตวั อย่างเชน่ ถ้าเรือล�ำหนง่ึ มคี า่ ความกว้างตวั เรือสูงสุด (Maximum Beam) เท่ากบั ๑๖ เมตร มีคา่ GM = 0.49 เมตร
และคา่ C = 0.80 ดงั นน้ั

ถ้าค่า GM เปลยี่ นไปเปน็ ๐.๖๔ เมตร

ถ้าเรอื ทม่ี ีลกั ษณะ “Stiff” จะมีคา่ GM มาก แตจ่ ะมคี าบการโคลงธรรมชาตนิ ้อย สว่ นเรอื ทีม่ ลี ักษณะ “Tender”
จะมีคา่ GM นอ้ ยแตม่ ีคาบการโคลงมาก ในเรอื สนิ ค้าขนาดใหญ่คา่ การกนิ น�ำ้ ลึกและระวางน�้ำหนกั อาจเปลย่ี นแปลงใน
ระหวา่ งการเดินทาง ซ่งึ จะส่งผลให้คาบการโคลงธรรมชาตเิ ปลีย่ นแปลง และแปรผกผันกบั
เรอื ทอ่ี ยูใ่ นสภาวะ Beam Sea จะโคลงทำ� มมุ โมเมนตก์ ารโคลงท่ีเกดิ ข้นึ จากการกระทำ� ของคลืน่ จะมีคา่ เทา่ กับ
โมเมนต์ท่ีเรือต้องการเพื่อท่ีจะเอียงเรือท�ำมุม ในทะเลท่ีสงบ แต่ถ้า มีขนาดเล็ก ค่าโมเมนต์การเอียง
(Heeling Moment) จะมีคา่ W.GM. ( มีหน่วยเรเดียน) ซึ่งเปน็ พ้นื ฐานการค�ำนวณแรงท่จี ะสรา้ งความเสถียรให้
กับเรอื ที่ต้องการ

รปู ภาพท่ี ๓ : เปรยี บเทยี บเรอื ท่มี คี วามเสถยี รกบั เรือทไ่ี ม่มคี วามเสถียร

189

เทคโนโลยีระบบลดอาการโคลงเรอื )

การท�ำงานของครบี ลดอาการโคลง (Fin

กำ� ลงั ในการลดอาการโคลงดว้ ยครบี นนั้ เกดิ ขนึ้ จากการทคี่ รบี ลดอาการโคลงทง้ั สองขา้ งเคลอื่ นทไ่ี ปในทะเลโดยทแ่ี รงยก
หรอื “Lift” น้นั เกิดขึน้ จากการไหลของกระแสน�้ำ (Stream Flow) ผา่ นด้านบนและด้านลา่ งของ “Aerofoil” หรือ
“Hydrofoil Shape”(รปู ภาพที่๔)ขณะทสี่ ว่ นหวั ของครบี เอยี งยกขน้ึ กระแสนำ้� ทไ่ี หลผา่ นดา้ นบนของ“Aerofoil”จะทำ� ให้
เกิดแรงยกขนึ้ ทด่ี า้ นนัน้ ของตวั เรอื เนอื่ งจากความดันดา้ นบนของ “Aerofoil” ลดลงขณะท่แี รงยกเกดิ ขนึ้ ท่ขี า้ งใต้ของ
“Aerofoil”การเอยี งลงของครบี จะสง่ ผลตรงขา้ มกลา่ วคอื ความดนั ลดลงดา้ นใตค้ รบี และเกดิ แรงกดเพมิ่ ขนึ้ ทส่ี ว่ นบนของ
ครบี ท�ำให้เกิดแรงผลักลง ซง่ึ หากไม่มกี ารเคล่ือนตัวไปข้างหน้าของเรอื ด้วยอตั ราเร็วที่เหมาะสมแล้ว ครบี ลดอาการโคลง
จะไม่สามารถทำ� งานได้อย่างเต็มประสทิ ธภิ าพ เพราะครบี มีขนาดไมใ่ หญน่ ัก ดังนั้นเครือ่ งลดอาการโคลงแบบ Active
Fin Stabilizers ควรติดต้ังในเรอื ชนดิ ทมี่ คี วามเรว็ พอสมควร

รปู ภาพท่ี ๔ : การท�ำ งานของครบี ลดอาการโคลงตามหลกั Fluid Mechanics

สว่ นทเี่ ปน็ Hydrofoil อาจสามารถขยบั ไดท้ ้งั หมด โดยอาจมี Flap หรือไม่มี Flap ก็ได้ บางส่วนสามารถขยบั ได้
หรือบางส่วนขยบั ไม่ได้ก็ได้ ครีบเหล่านีป้ กตจิ ะถูกทำ� ใหเ้ อยี งด้วยก�ำลังส่งจากระบบไฮดรอลกิ ส์ โดยท่ัวไปครีบลด
อาการโคลงแบบไม่สามารถพับเกบ็ ได้ (Non-Retractable Fins) จะเหมาะสมกบั การใช้ในกรณีทตี่ ัวเรอื มีเนอื้ ทจ่ี ำ� กดั
และมักติดต้ังท่ีส่วนโค้งของท้องเรือโดยที่ครีบลดอาการโคลงจะไม่ยื่นออกไปเกินกว่าเส้นแนวด่ิงวัดจากด้านข้างเรือ
เพื่อลดโอกาสเสี่ยงท่คี รบี จะไปชนกับผนังตล่ิงหรือท่าเรอื

รูปภาพที่ ๕ : สว่ นประกอบของครีบลดอาการโคลง (Fin Stabilizers)

190

เทคโนโลยีระบบลดอาการโคลงเรือ

รูปภาพท่ี ๖ : ครีบลดอาการโคลงแบบพบั เก็บได้ (Retractable Fins)

191

เทคโนโลยีระบบลดอาการโคลงเรอื

การติดตง้ั และอปุ กรณ์ของเครอื่ งลดอาการโคลงแบบครีบ (Fin )

การตดิ ต้งั ครีบลดอาการโคลงอาจมจี �ำนวน ๑ หรอื ๒ คู่ แล้วแตข่ นาดและความจ�ำเปน็ ตดิ ตั้งเขา้ กับตวั เรอื ทงั้ ๒ ข้าง
ข้างละหนงึ่ ชดุ (รปู ภาพท่ี ๗) ขนาดของครีบแตล่ ะอันจะถกู กำ� หนดโดยคณุ ลักษณะของเรือ เชน่ ความกว้าง (Breath)
กนิ นำ้� ลกึ (Draught) ระวางขับนำ้� (Displacement) เปน็ ตน้ ปกติแล้วขนาดของครีบลดอาการโคลงจะมีขนาดเลก็ มาก
เม่ือเปรียบเทยี บกบั ขนาดความใหญ่ของเรอื ครีบอาจเป็นชนิดท่สี ามารถพับเก็บได้ (Retractable) คือสามารถพับ
หรือเลอ่ื นเขา้ ไปเก็บอยูภ่ ายในตัวเรือได้ หรืออาจเปน็ แบบชนิดติดอย่กู บั ท่ี ครีบทำ� งานเพ่อื สร้างโมเมนต์ (Righting
Moment) ใหเ้ กิดขนึ้ กับเรอื ขณะทเ่ี รือเอียงหรอื โคลงเนอ่ื งจากคลนื่ หรือเกิดแรงกระท�ำจากดา้ นหน่งึ มมุ เอียงของครีบ
(Angle of Tilt) และโมเมนตท์ ่ีกระทำ� ตอ่ เรอื จะถูกค�ำนวณโดยระบบควบคมุ (Sensing Control System) ความเรว็ เรอื
ทีเ่ คลือ่ นทไ่ี ปข้างหนา้ จะช่วยให้ครีบสามารถสรา้ งแรงผลกั ซึ่งจะส่งผลใหเ้ กิดโมเมนตข์ ้นึ ได้

รูปภาพที่ ๗ : ต�ำ แหน่งที่ติดต้งั ระบบลดอาการโคลงในเรือ

เราอาจเปรียบเทยี บการทำ� งานของเคร่ืองลดอาการโคลงไดก้ บั การท�ำงานของระบบหันเลย้ี ว (Steering Gear)
กลา่ วคือ สัญญาณสง่ จากระบบควบคมุ (Control Unit) ทำ� ใหเ้ กิดการปรบั มมุ ของครบี จนหยดุ นิง่ เมือ่ มุมครีบอยูต่ �ำแหนง่
ทต่ี อ้ งการ ระบบไฮดรอลกิ ส์สง่ กำ� ลัง (Hydraulic Power Unit) ทที่ ำ� งานร่วมกบั ปม๊ั ไฮดรอลิกส์ (Displacement Pump)
จะท�ำใหเ้ กดิ การเคลอ่ื นตัวของครีบ ประสทิ ธภิ าพของครบี ชว่ ยลดอาการโคลงข้นึ อยู่กับความเร็วการขยบั ตวั ของครบี
ซึ่งต้องมีความเรว็ ที่เคล่อื นทจ่ี ากต�ำแหน่งหนงึ่ สู่อกี ต�ำแหน่งหนง่ึ รปู ทรงครบี เป็นส่ีเหลยี่ ม และภาคตดั ขวางเปน็ แบบ
Streamline กลไกการทำ� งานจะมีความซบั ซ้อนเพ่ิมขึน้ หากมกี ารใช้ Movable Flap หรอื เปน็ ครบี แบบ Fixed แตม่ ี
บางส่วนอาจขยบั ได้ ก็จะช่วยเพ่มิ โมเมนต์ใหก้ ับเรอื ไดม้ ากขน้ึ

ระบบควบคุมซึง่ ส่งสญั ญาณการใหอ้ าการเคลอื่ นตัวของครบี น้ันใชไ้ ยโรสโคป (Gyroscopes) รับอาการของเรอื
ท่ถี ูกคลื่นกระทำ� เชน่ ความเรว็ การเคล่อื นท่ีขนึ้ ลงเรอื (Vertical Velocity) และอาการโคลงซ้ายขวาของเรือ (Rolling
Velocity) ดว้ ยระบบควบคุมน้ี การเคล่ือนตัวของครบี จะเปน็ ฟงั ก์ชั่นของมุมโคลง (Roll Angle) ความเรว็ การโคลง (Roll
Velocity) ความเร่งการโคลง (Roll Acceleration) เปน็ ตน้
ครบี ลดอาการโคลงนน้ั จะชว่ ยใหเ้ กดิ ความเสถยี รของตวั เรอื ไดด้ แี ละมปี ระสทิ ธภิ าพยงิ่ ขน้ึ ในกรณที ร่ี ะบบลดอาการโคลง
ท่ีมคี วามซบั ซ้อนมากข้ึน อยา่ งไรก็ตามที่ความเรว็ เรือตำ�่ ลงประสิทธภิ าพในการลดอาการโคลงจะลดลง และถา้ เรอื
จอดนิ่งการลดอาการโคลงเรือจะท�ำได้ยากยิ่งขนึ้

192

เทคโนโลยีระบบลดอาการโคลงเรอื

ถังลดอาการโคลง (Tank )

ถังลดอาการโคลง (รปู ภาพที่ ๘) ทำ� หน้าท่ีสรา้ งโมเมนต์หรือแรงตา้ นการโคลง (Anti–Rolling Force) เกดิ จากการ
ชะลอการไหลของน�ำ้ ทีอ่ ยู่ในถังติดตั้งอยใู่ นตำ� แหน่งแนวขวางที่เหมาะสม (Transverse Tank) การทำ� งานของระบบ
นัน้ จะไมข่ ึน้ อย่กู บั ความเร็วเรอื และสามารถท�ำงานไดใ้ นขณะทเี่ รือจอด

หากพิจารณามวลน�ำ้ ทอ่ี ยใู่ นถงั แนวขวางเรือ (Athwartships Tank) ขณะท่เี รือโคลง นำ้� จะถกู ทำ� ให้เคล่อื นท่ีหลังจาก
เรือโคลงไปชัว่ ขณะ ดังนน้ั เมื่อเรือจบการโคลงและกำ� ลังจะกลับส่ตู �ำแหน่งเดมิ นำ้� ทีเ่ คลอ่ื นทไ่ี ปแลว้ จะส่งอาการต้านการ
โคลงกลบั ตำ� แหน่งเดมิ จงึ เห็นไดว้ า่ มวลน้�ำนนั้ สามารถตา้ นการโคลงเมอ่ื เกิดการโคลงของเรือแต่ละครง้ั ถังแนวขวางน้ี
เรยี กว่า “Flume” ระบบนถี้ อื วา่ เป็นแบบ Passive เพราะการไหลของนำ้� เกิดขึน้ จากแรงโนม้ ถว่ ง

รปู ภาพที่ ๘ : ถังลดอาการโคลงควบคมุ ด้วยอากาศ (Air-Controlled Tank Stabilizer)

จากรูปภาพท่ี ๘ เป็นการวางระบบถังแนวขวาง (Wing Tank) ซ่ึงมลี ักษณะการทำ� งานแบบ Passive ยงิ่ ถังมคี วาม
สงู ดา้ นขา้ งมากเท่าไร ยงิ่ สามารถยอมให้มีมวลน้ำ� ขนาดใหญเ่ กดิ ขน้ึ ได้ ดงั นนั้ ย่งิ จะเปน็ การเพ่ิมโมเมนตต์ ้านทาน
การโคลงมากข้ึน อยา่ งไรก็ตามระดับน�้ำท่ีเพมิ่ สูงข้ึนตอ้ งไมส่ ูงข้ึนจนเต็มถังปีก (Wing Tank) ทอ่ อากาศ (Air Duct)
ทตี่ ดิ ตง้ั ระหวา่ งถงั ปกี ทง้ั สองมวี าลว์ ทถ่ี กู ควบคมุ ดว้ ยอปุ กรณต์ รวจจบั การโคลง(Roll Sensing Device)คา่ ความแตกตา่ ง
ของความดนั อากาศ (Differential Air Pressure) ระหว่างถงั ทง้ั สองจะได้รบั การปรับเพ่อื ให้นำ�้ ได้รบั การควบคมุ และ
ประสานเพอ่ื ลดอาการโคลงมากที่สุด
ระบบของถังตอ้ งไดร้ ับการออกแบบเฉพาะส�ำหรบั เรอื แต่ละล�ำโดยการใช้ขอ้ มูลจากการทดสอบจากโมเดล (Model
Test) ระดบั น้�ำในระบบมคี วามส�ำคัญมากและต้องมกี ารปรับตามสภาพตามขนาดนำ�้ หนักของเรอื นอกจากนนั้ ยงั มี
ผลกระทบจากพืน้ ท่ีผิวอิสระ (Free Surface Effect) ทเ่ี กดิ จากการเคลือ่ นตัวของนำ�้ จะลดความเสถียรของเรืออย่าง
มีนัยส�ำคัญ อยา่ งไรกต็ าม ระบบการทำ� งานแบบถงั สามารถให้การทรงตวั และความเสถียรท่ี Zero Speed ได้ อกี ท้ัง
ระบบถงั ลดอาการโคลงมีความซับซอ้ นนอ้ ยกว่าระบบลดอาการโคลงแบบครบี ดว้ ย

193

เทคโนโลยรี ะบบลดอาการโคลงเรือ

สรปุ
จะเหน็ ได้วา่ เคร่ืองลดอาการโคลงเปน็ อุปกรณท์ ่ีส�ำคัญส�ำหรบั เรอื ที่
ต้องการลดอาการโคลงของเรือให้โคลงน้อยลงโดยเฉพาะเรือรบ
ซ่ึงระบบลดอาการโคลงจะช่วยให้ก�ำลังพลและลูกเรือสามารถ
ปฏบิ ตั งิ านบนเรอื ไดอ้ ยา่ งมปี ระสทิ ธภิ าพมากขน้ึ โดยเฉพาะอยา่ งยง่ิ
ในการปฏบิ ตั กิ ารรบและการใชอ้ าวุธปืนประจำ� เรอื ปจั จบุ ันมชี นิด
ของเครอ่ื งลดอาการโคลงหลากหลายและมคี ณุ ลกั ษณะแตกตา่ งกนั ไป
การพิจารณาระบบในการติดตั้งนั้นจึงควรต้องดูความเหมาะสม
ทเ่ี ขา้ กับคณุ ลักษณะของเรอื นั้น ๆ เชน่ ความกวา้ งตัวเรอื การกนิ
น�้ำลึก ระวางขับนำ้� ฯลฯ เป็นตน้ เพือ่ ทีจ่ ะได้ระบบลดอาการโคลง
ท่ีสามารถทำ� งานได้อยา่ งดมี ปี ระสิทธภิ าพอย่างเตม็ ท่ี

194