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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
"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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