揭秘航母特种钢板:内部构造、厚度及我国研制历程全解析

   日期:2025-02-21     来源:网络整理    作者:二手钢材网    浏览:256    评论:0    
核心提示:这就足以见得航母特种钢的抗造能力有多强。当时,他们能生产的钢材大小仅仅是甲板钢的四分之一,而且甲板钢是所有航母特种钢中最难造的,还要满足甲板钢的多种性能要求,可谓是难上加难。

经常有人认为,航母需要搭载众多舰载机,要在大海中远航,还要承受敌方的炮轰,所以建造航母的钢材肯定很厚且结实,甚至还有人主观猜测航母的钢板有 5 米厚。本文将从航母的内部构造、航母钢板的实际厚度以及我国研制航母特种钢的历程这三个主要方面,为你解答航母特种钢板的真实情况。

航母的内部构造

我找了一张示意图供大家参考,这张示意图是美国尼米兹级的航母横截面示意图。在图中,标注了航母舰内部的构造。图中灰色粗线条的部分,其作用是隔断每个舱室,这些灰色粗线条的部分就是钢板。

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尼米兹级航母的飞行甲板长度为 332.9 米,宽度是 76.8 米,型深为 30.64 米,吃水约 11.5 米。从图中能够看出,舰内有 9 层。舰内的隔断钢板有 10 层。倘若每层钢板是 5 米,那么仅钢板加起来就有 50 米。而整个航母的型深是 30.64 米,50 米比航母的型深还要长,这显然是不成立的。

为什么觉得航母钢板有5米厚

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认为航母钢板有五米的人,除了主观臆断之外,很可能是把飞行甲板的厚度错当成了甲板钢。并且飞行甲板在设计时会采用包边,使得飞行甲板从外观上看上去很像一层厚厚的钢板,接着依据外观比例推测出这层“钢板”有 5 米。

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其实不能怪他们有这样的推测。因为航空母舰在我们心中是个庞然大物。并且大家都没见过也没摸过它。所以难免会闹出一些乌龙。

那么航母钢板到底有多厚呢?

航母不同部位对钢材的要求、厚度、种类都是不一样的。

船体分为入水和不入水两个部分

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入水的部分被称作舰底。对于钢材的要求极为严格,它不但需要能够抵御鱼雷和导弹的攻击,还得扛得住海水的侵蚀。正因如此,常年处于入水状态的舰底部分的钢板较厚,其厚度能够达到 150mm 至 230mm。

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不入水部分不用常年浸泡在水里,然而它会受到海浪的冲击,并且要承受水压的变化。正因如此,多采用潜艇耐压板,其厚度在 23mm—28mm 之间。

内部的结构钢材,其钢材相对而言较薄。尼米兹号的机库甲板厚度是 38 毫米,其余各层间的甲板厚度在 4 毫米到 18 毫米之间。

装甲钢是最厚的,其厚度能够达到 330mm。它主要被应用于重要的防护部位。并且,它的硬度在所有钢板中是最高的。

飞行甲板钢材的技术含量最高。美国福特号航母的飞行甲板采用了约 50mm 厚的 HSLA(高强度低合金)钢板,其厚度与尼米兹号飞行甲板使用钢材的厚度相近。目前世界上服役的航母甲板钢的厚度在 40mm—55mm 之间。

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飞行甲板上50mm的钢板,能够承受住舰载机来回的折腾吗?

别看甲板钢的厚度为 50mm。由于使用环境特殊且多变,所以对其性能的要求极为严格。航母甲板钢必须要满足耐高低温的要求,要做到不变形,还要具备抗腐蚀的特性,同时需要有高韧性、高强度,并且版面要大,也要有抗磁的性能。

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航母作为舰载机的移动基地,需要经常与舰载机接触。舰载机的重量一般在 20—30 吨,这就要求甲板钢版面要大,不能变形且强度要高。舰载机起飞时喷出的气焰可能达到上千度,因此要求甲板钢具备耐高温的特性。海面上的温度变化较大,平均在-0.7~30℃之间合金钢材密度,并且经常会遭到巨浪击打,所以甲板钢的抗低温能力和抗腐蚀能力很重要。为了防止被磁性水雷攻击以及被磁力探测设备发现,甲板钢在制造时会减少碳原料以提高抗磁能力。

而且,钢材过厚会使船舰重心降低,导致船体不平稳,故而钢材越薄越好。即便钢材薄,也不必担心航母甲板的“抗造”能力。2005 年,美国曾用“小鹰”号航母进行抗击打能力实验,美国海军动用鱼雷、反舰导弹、巡航导弹、自杀式小艇等对该航母实施了 25 天的饱和式攻击,然而它依然在海面上坚挺行驶。世界上拥有航母的一些国家,它们的部分航母已服役达十几年之久,而舰体并未出现严重损伤。由此可见,航母特种钢的抗造能力是很强的。

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我们知晓,山东号乃是我国首艘自主研发并制造的航母,无论是技术层面还是材料方面,皆为国产。而我国作为世界上为数不多能够制造航母特种钢的国家,是如何做到这一点的呢?

我国生产的特种钢性能又怎么样呢?

我国研制航母特种钢的心路历程

我国第一艘航母辽宁号是由乌克兰的瓦良格号购回改造而成。当时的瓦良格号仅存一个躯壳,其舰体内外的钢材都布满锈迹,需要几百吨对称球扁钢来进行修复。然而,中国当时尚不具备建造航母钢材的能力,美俄两国也不愿向中国出口航母钢材,这使得瓦良格号陷入困境,停在了船坞中。中国只得鼓足勇气,自行研发制造航母钢。

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瓦良格号

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鞍钢集团挺身而出,从而扭转了局面。鞍钢集团被称作新中国钢铁工业的摇篮,在船舶、国防、汽车、铁路、家电等诸多领域都能看到鞍钢制造的身影。1956 年,新中国决定在南京建设长江大桥,然而当时国内符合设计要求的桥梁钢尚属空白,国务院便将生产建设桥梁钢材的重任交付给了鞍钢。他们在彼时顶着巨大压力完成了任务。如今鞍钢在港珠澳跨海大桥工程中提供了17万吨桥梁钢。

所以,这种填补空白的艰巨任务若再次落到鞍钢头上,他们也不会畏惧。一年半的时间里合金钢材密度,鞍钢仅用这么短的时间就为辽宁舰提供了 200 吨的航母用钢。之后,中国开始计划自主研发和制造航母,鞍钢又迎来了新的挑战,即研制航母甲板钢。当时,他们能生产的钢材大小只是甲板钢的四分之一。甲板钢是所有航母特种钢中最难制造的。并且需要满足甲板钢的多种性能要求。这可以说是难上加难。

鞍钢人经过不懈研究,最终造出了符合要求的甲板钢。就在此时,“轧机之王”问世,鞍钢为甲板钢配备了世界最宽的 5.5 米宽厚板轧机。这台轧机由一重集团联合设计并由一重独立制造完成。它拥有世界顶级的轧制能力,能够轧制的单板尺寸达 5.5 米×40 米。这台轧机已经达到了德国、日本的工业水平。

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"轧机之王"

目前,能独立制造航母甲板钢的国家数量很少,一只手就能数过来。而能称得上高性能钢材的只有美国和俄罗斯两国。不过鞍钢仅用几年时间就攻克了特种钢难题,山东号上除了技术要求较低的结构钢外,其他所有特种钢都采用了鞍钢生产的钢材,其中也包括甲板钢。鞍钢制造特种钢的水平已居于世界前列。相信在未来的某一天,鞍钢能够造出可与美俄相媲美的甲板钢,从而让未来的航母更具优势。

 
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