陈文忠(摘自中国航母)2015年1月30日
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记得吉利汽车CEO李书福说过:“造一辆车有什么难的?不就是一辆四轮马车,车里放几套沙发吗?” 然而,我们制造的汽车有这么容易制造吗? ? 现在街上跑的车基本都是国外品牌,有美国、德国、日本、韩国的。 我们自己的自主品牌呢? 仍在低档汽车中挣扎。 有人嘲笑奇瑞“奇瑞,奇瑞,排队等修”。 连这么低技术含量的汽车我们都没有完全完成,更不用说集成高精度技术的航母了。 过去20年来,中国政府在航母问题上的立场一直持谨慎态度。 航母的建造除了考虑政治、经济、军事等因素外,还需要相应的技术水平。 从技术角度来看,如果中国建造航母,需要重点解决哪些技术问题?
首先,我们一直无法生产建造航母的专业钢材。 您说建造航母所用的钢材和建造船舶所用的钢材有什么区别吗? 当然是不同的。 建造航空母舰需要专门的钢材。
建造航母所用的特种钢,其强度要求远高于普通军舰的钢材强度要求。 采用高强度钢板可以减轻车体重量,增加其防弹能力。 尤其是飞行甲板的钢材更需要精炼,因为它要承受舰载机起飞时的高温和摩擦。 因此,航母舰体必须采用高强度合金钢。 钢材的屈服强度一般在500~之间。 换算成大家熟悉的单位,大约一厘米必须能够承受5000到8000公斤的冲击力。 你看,这钢材的抗压能力有多强。 油轮、散货船、集装箱船等民用船舶所用钢材的屈服强度达到即可,而普通军用船舶则屈服强度在以下即可。 建造7.5万吨级大型航母,需要各类特种品种厚钢板4万多吨。 我们来看看航母不同部位的钢材需求。 大型航母所需钢板种类繁多、规格繁多,一般可分为船体板、装甲板和结构板三类。
船体用钢板的要求相对较低。 它们基本上是潜艇的耐压板。 屈服强度通常为和,钢板厚度为22~28mm。 为了防止鱼雷和潜艇导弹的轰击,船体水下部分由厚度为150至203毫米的钢板制成。 也有双层或三层船体的。 当外部钢板被击穿时,还有一层保护层,增强了航母的抗打击能力。 此前的航母还在易损部位使用了附加装甲板,以抵御各种意外攻击。
航空母舰所需的另一种钢材是装甲钢板。 装甲钢板一般用在最关键的核心区域。 航母上有两个最重要的地方。 一是指挥中心。 指挥中心是航母钢板最厚的部分国产航母的钢材,最大厚度达到330毫米,有点类似于坦克用的装甲钢板; 另一个是航母的动力系统。 如果航母的机舱受损,航母就会成为活靶子。 因此,机舱也必须受到保护。 防护的关键方法是采用铠装钢板。 另外,堡垒等地方也必须有防弹装甲板防护。

航母用钢最重要的部分是结构钢板。 结构板主要用于飞机跑道、舱室和船体结构,特别是飞机跑道,要求极高。 首先,要求飞行甲板能够承受20吨至30吨级舰载机起降时的重度冲击。 其次,它们必须能够承受喷气式飞机高达数千度的火焰。 因此,飞行甲板的屈服强度一般达到。 另外,飞行甲板的厚度不宜太厚,一般为40~50毫米,不平整度必须小于5毫米/米,否则会影响飞机起降质量。 更重要的是,飞行甲板越大越好,并且应尽量减少焊缝。 总而言之,航空结构钢板要求强度高、厚度小、面积大、能够在恶劣环境下使用。
美国制造航母飞行甲板所用钢材的屈服强度一般在850兆帕左右。 他们现在生产两种型号的特种钢。 一是HY系列特殊钢。 HY-80的屈服强度约为。 它用于航空母舰制造。 它是添加镍铬和钛的合金钢。 随后,美国在HY-80钢的基础上,又研制出了屈服强度不低于686兆帕的HY-100钢,这也是目前美国海军航母重要部件的主要材料。
另一种是HSLA型钢。 HSLA-80钢是美国20世纪80年代研制成功的一种新型高强度、高韧性结构钢。 该型钢已部分或完全替代HY-80钢用于建造大型水面舰艇,如驱逐舰、巡洋舰和航空母舰。 尼米兹级核动力航空母舰的一些结构就使用了这种钢材。 HSLA-100钢是美国开发的用于新建航母壳体和先进攻击核潜艇(非耐压壳体)的钢材。 其屈服强度约为,性能已达到HY-100钢的水平。 厚度可达100mm。 第一份 HSLA-100 钢订单是为核动力航空母舰斯坦尼斯号 (CVN-74) 提供的。 由于采用了尖端的低合金技术,此类钢板具有超强的硬度和非常小的重量,因此建筑构件非常轻,成本也非常低。 采用HSLA-100等特殊钢材建造的福特级航母整体重量大大减轻,建造成本也节省不少。 如果这种特种钢用在航空母舰的船体壳体上,可以比传统高强度钢建造的船体壳体更薄、更轻,同时提供相同或更长的使用寿命。
我们再看看我们的老对手日本的情况。 日本的制造业是世界一流的,他们还可以生产屈服强度比较高的特种合金钢。 1959年,日本防卫厅组织有关部门对HY-80钢进行仿制和改进,命名为NS63钢,其焊接性能与HY-80钢相当。 该钢材从1968年开始用于建造潜艇,1971年建造了“涡潮”号潜艇。后来日本开发出NS90特种钢,基本相当于美国航母用的HY-130钢。 其屈服强度达到,完全可以满足航母用钢的需要。 所以我们说,日本虽然还没有真正的航母,但是完全有能力制造航母。

看完日本,我们再来看看印度。 2006年,印度为了不让别人说自己独家购买“二手”航母,誓言要建造自己的航母。 他们希望印度本土钢铁企业能够生产出合格的钢材。 但等了两年,国内钢厂短时间内无法生产特殊钢,造船计划推迟了两年左右。 最终印度人无奈,只能求助于俄罗斯。 眼看印度已经走投无路,俄罗斯决定大干一场。 由此,印度花费了7亿多美元从俄罗斯进口了约1000吨圆头钢筋。 整艘航母大约需要2万吨此类钢材。 俄罗斯的抄袭行为相当严重。 如果把这些钢材全部买回来,岂不是要花140亿美元? 印度当然买不起,所以关键部位不得不使用进口特殊钢。 航母非关键部件用钢还得由国内钢铁企业解决。 印度花了很多钱买了一些航母用钢材,这让印度感到非常心疼。 不过,他们仍然“自豪”,因为他们还能买得到,而中国花多少钱都买不到特钢。 据印度《环球报》报道,一名印度海军中尉用不屑的语气嘲笑中国:印度的特殊地位决定了它可以随意采购航母专用钢材。 那么中国呢? 这种钢材,可能连看一眼的机会都没有! 中国只能自己发展特殊钢,但这不可能在20年内完成。 他的意思是,虽然我们买的贵,但是中国再贵,也买不到建造航母的特殊钢材。 中国人造航母,20年后! 等你自己研发出特殊钢吧! 不过,印度还是有一些资本可以吹嘘的。 第一,它确实采购了特殊钢,第二,它还开发了航母专用钢。
既然买不起,印度人就决心自己解决航母的钢材问题。 印度M/S钢铁管理局有限公司和M/S Ess Steel在海得拉巴国防冶金研究实验室和国防部、海军的领导下,成功生产了DMR-249钢板并轧制成球形扁钢。 DMR-249钢分为A级和B级。它们是含Ni的微量合金钢,在达到-60度的低温时仍具有高强度和优异的韧性。 DMR-249B级钢比DMR-249A级钢强度更高,韧性和耐腐蚀性更好。 DMR-249A级钢的屈服强度达到(相当于俄罗斯ABA钢),DMR-249B级钢的屈服强度达到(相当于俄罗斯AB2钢),基本可以满足航母的需求。 一些地方的钢材需求量。 因此可以判断,印度制造的DMR-249A钢将用作主要壳体材料,而DMR-249B钢将用作飞行甲板、防弹和防护装甲材料。
说完了其他国家,我们来说说我们自己。 著名军事专家张召忠曾经介绍过一个情况:我们要建造航母,所以我们就拨款建造航母。 首先,我们花费了超过4000万美元启动造船厂、修建道路、建造码头、建造车间。 当这些基础设施全部建成后,我们发现我们没有建造航母的钢材!
据说二战期间,苏联坦克的装甲钢材比德国坦克差很多。 他们派出特工,想尽办法盗取熔炼这种合金所需的金属元素和比例,然后按照处方配制好配料,熔炼起来。 但经过无数次测试,生产出来的合金钢还是比德国的差。 迄今为止。 苏联人询问了一个拥有相同技术的欧洲国家。 这个国家说这样的绝密技术专利需要很多钱才能出售。 苏联一开始舍不得花钱,但与德国坦克的战斗总是失败。 所以它只好拿着这笔钱,跑到这个国家去要求购买这项技术。 收到钱后,他们只给了苏联人一张小纸条,上面写着:“你们现有的方法是正确的!冶炼时搅拌一下就可以了。” 防锈、绝缘特殊钢材也是如此。 大家都知道添加一些铜金属就可以了,但不知道添加多少、如何添加、在什么条件下添加。 因此,即使拿回样品国产航母的钢材,也不一定能生产出同样的钢材。


