軍武科普:航母能如此抗揍,它的鋼板真有5米厚?中國航母特種鋼有多難造?
發布時間:2021-03-31
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軍武科普:航母能如此抗揍,它的鋼板真有5米厚?中國航母特種鋼有多難造?

經常有人覺得,航母要搭載這麽(me) 多艦載機,要在海裏遠航,要承受敵方的炮轟,建造航母的鋼材一定很厚很結實,甚至有人主觀臆斷認為(wei) 航母的鋼板有5米之厚。本文將從(cong) 航母的內(nei) 部構造、航母鋼板到底有多厚、我國研製航母特種鋼的心路曆程,這三個(ge) 主要方麵為(wei) 你解答航母特種鋼板真實情況。

航母的內部構造

我找了一張美國尼米茲(zi) 級的航母橫截麵示意圖供大家參考。圖中標注了航母艦內(nei) 部的構造,圖中灰色粗線條的部分就是隔斷每個(ge) 艙室的鋼板。

航母能如此抗揍,它的鋼板真有5米厚?中國航母特種鋼有多難造?

 

尼米茲(zi) 級航母飛行甲板長332.9米,寬76.8米,型深30.64米,吃水11.5米左右。從(cong) 圖中可以看出,艦內(nei) 一共有9層,隔斷的鋼板就有10層,如果每層鋼板5米,光鋼板加起來就有50米,比整個(ge) 航母的型深還要長,這顯然是不可能的。

為什麽覺得航母鋼板有5米厚

覺得航母鋼板有五米的人除了主觀臆斷以為(wei) ,極有可能是將飛行甲板的厚度誤認成了甲板鋼。而且飛行甲板在設計時會(hui) 使用包邊,讓飛行甲板從(cong) 外觀上看起來很像一層厚厚的鋼板,再根據外觀比例推測出這層"鋼板"有5米。

航母能如此抗揍,它的鋼板真有5米厚?中國航母特種鋼有多難造?

 

其實這也不能怪他們(men) 會(hui) 有這樣的推測。畢竟航空母艦在我們(men) 心目中就是一個(ge) 龐然大物,而且誰也沒見過沒摸過,難免會(hui) 鬧一些烏(wu) 龍。

那麽航母鋼板到底有多厚呢?

航母不同部位對鋼材的要求、厚度、種類都是不一樣的。

船體(ti) 分為(wei) 入水和不入水兩(liang) 個(ge) 部分

入水部分稱為(wei) 艦底,鋼材要求極為(wei) 嚴(yan) 格,不但要能抵抗魚雷、導彈的攻擊,還要能扛得住海水的侵蝕,所以常年入水的艦低部分鋼板較厚,可以達到150mm—230mm。

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不入水部分雖然不用常年在水裏浸泡著,也會(hui) 受到海浪的衝(chong) 擊,還要承受水壓的變化。所以多使用潛艇耐壓板,厚度在23mm—28mm之間

內(nei) 部結構鋼材,內(nei) 部鋼材相對來說就比較薄了,尼米茲(zi) 號的機庫甲板厚度為(wei) 38毫米,其餘(yu) 各層間的甲板厚度為(wei) 4—18mm。

最厚的要屬裝甲鋼,可以達到330mm,主要用在重要的防護部位,硬度也是所有鋼板中最高的。

技術含量最高的要屬飛行甲板鋼材,美國的福特號航母的飛行甲板采用了HSLA(高強度低合金)鋼板,約50mm,與(yu) 尼米茲(zi) 號飛行甲板使用鋼材的厚度相似。目前世界上服役的航母甲板鋼都在40mm—55mm之間。

飛行甲板上50mm的鋼板,能夠承受住艦載機來回的折騰嗎?

別看甲板鋼隻有50mm,因為(wei) 使用環境特殊多變,對性能要求可是非常嚴(yan) 格的,航母甲板鋼需要滿足耐高低溫、不變形、抗腐蝕、韌性高、強度高、版麵大、抗磁這些要求。

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航母作為(wei) 艦載機的移動基地,要經常跟艦載機接觸,而艦載機艦載機的重量一般在20—30噸,所以要求甲板鋼版麵大,不變形,高強度;而艦載機起飛時噴出的氣焰可能到達上千度,所以要求甲板鋼耐高溫;海麵上的溫度變化也比較大,平均變化在-0.7~30℃之間,而且經常會(hui) 遭到巨浪擊打,所以甲板鋼的抗低溫能力、抗腐蝕能力也很重要;為(wei) 防止被磁性水雷攻擊、被磁力探測設備發現,所以甲板鋼在製造時會(hui) 減少碳原料來提高抗磁能力。

而且,過厚的鋼材會(hui) 降低船艦的重心,讓船體(ti) 不平穩,所以鋼材越薄越好。就算鋼材薄,也完全不用擔心航母甲板的"抗造"能力。美國在2005年用"小鷹"號航母進行過抗擊打能力實驗,美國海軍(jun) 動用了魚雷、反艦導彈、巡航導彈、自殺式小艇對這艘航母實施了25天的飽和式攻擊,它依舊堅挺的行駛在海麵上。世界上擁有航母的幾個(ge) 國家,他們(men) 的部分航母已經服役了十幾年,艦體(ti) 也沒有出現太大的損傷(shang) 。這就足以見得航母特種鋼的抗造能力有多強。

航母能如此抗揍,它的鋼板真有5米厚?中國航母特種鋼有多難造?

 

我們(men) 都知道,山東(dong) 號是我國第一艘自主研發製造的航母,從(cong) 技術到材料都是國產(chan) ,那麽(me) 作為(wei) 世界上少有的幾個(ge) 能夠製造航母特種鋼的國家,我國是怎麽(me) 做到的呢?

我國生產(chan) 的特種鋼性能又怎麽(me) 樣呢?

我國研製航母特種鋼的心路曆程

我國第一艘航母遼寧號是將烏(wu) 克蘭(lan) 的瓦良格號買(mai) 回來改造的。但是當時的瓦良格號隻剩一個(ge) 軀殼,艦體(ti) 內(nei) 外的鋼材都已經鏽跡斑斑,需要幾百噸的對稱球扁鋼進行修複,而中國當時還沒有建造航母鋼材的能力,美俄兩(liang) 國也不願意向中國出口航母鋼材,瓦良格號便陷入僵局停在了船塢裏。中國隻能硬著頭皮自己研發製造航母鋼。

航母能如此抗揍,它的鋼板真有5米厚?中國航母特種鋼有多難造?

瓦良格號

鞍鋼集團的挺身而出扭轉了局麵。鞍鋼集團被譽為(wei) 新中國鋼鐵工業(ye) 的搖籃,在船舶、國防、汽車、鐵路、家電等領域都有鞍鋼製造的身影。1956年,新中國做出了在南京建設長江大橋的決(jue) 定,但當時符合設計要求的橋梁鋼在國內(nei) 還是空白,國務院當時把生產(chan) 建設橋梁鋼材的重任就教給了鞍鋼。他們(men) 在那時就頂著巨大的壓力完成了任務。如今鞍鋼在港珠澳跨海大橋工程中提供了17萬(wan) 噸橋梁鋼。

所以,即使這種填補空白的艱巨任務再次落在鞍鋼頭上,他們(men) 也沒有畏懼。僅(jin) 用了一年半的時間,鞍鋼就為(wei) 遼寧艦提供了200噸的航母用鋼。後來,中國開始計劃自主研發自主製造航母,鞍鋼又迎來了新一輪的挑戰——研製航母甲板鋼。當時,他們(men) 能生產(chan) 的鋼材大小僅(jin) 僅(jin) 是甲板鋼的四分之一,而且甲板鋼是所有航母特種鋼中最難造的,還要滿足甲板鋼的多種性能要求,可謂是難上加難。

經過鞍鋼人不眠不休地研究,終究還是造出了符合要求的甲板鋼。也就是在這時,"軋機之王"橫空出世,鞍鋼為(wei) 甲板鋼配備了世界上最寬的5.5米寬厚板軋機。這台軋機是一重集團與(yu) 德國SMS公司聯合設計,由一重獨立製造完成的。擁有世界上最頂級的軋製能力,可以軋製的單板尺寸到達5.5米×40米。這台軋機已經達到了德國、日本的工業(ye) 水平。

航母能如此抗揍,它的鋼板真有5米厚?中國航母特種鋼有多難造?

"軋機之王"

目前,能夠獨立製造航母甲板鋼的國家用一隻手就能數得過來,但是能夠稱得上高性能鋼材的隻有美國和俄羅斯兩(liang) 國。但是鞍鋼隻用了幾年的時間就攻克了特種鋼難題,山東(dong) 號上除了技術要求較低的結構鋼之外,其他所有特種鋼都用的是鞍鋼生產(chan) 的鋼材,包括甲板鋼。鞍鋼製造特種鋼的水平已經到達了世界前列,相信有一天也能造出能與(yu) 美俄媲美的甲板鋼,讓未來的航母更勝一籌。



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