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什么是甲板钢?美俄拒绝分享的锻造技术,鞍钢攻破技术封锁

小贾SHOW
小贾SHOW
2022-01-04 17:59:13

这条装满舰载机的航母,就是被我国誉为首艘国产航母的山东舰。很多军人正在刻苦训练,在航母驶入深海的同时,也代表着中国海军从黄水海军走向深蓝。

一直以来,航母都被誉为“现代海上工厂”,如今中国也能独立制造航母,是他国给的技术吗?其中航母建造的核心就是航母钢材,我国能造吗?

航母用钢有哪些类型

航母是一种集高新技术和工业制造大成的海上大杀器,是一个国家强大国力的标准。因为我国的海岸线非常漫长,拥有三沙等岛礁,还有广阔的海洋国土和交通发达的海上航线,所以为了维护我国的利益,我国独立研制航母是刻不容缓的。

长期以来,因为我国历史上不重视对海军的建设,造成了我国在海洋国土上的有关损失。

据相关军事专家的调查研究发现,航母的核心问题就是如何制造能够满足航母要求的钢材。每一艘航母都需要5万吨甚至更多的高强度钢材。而我国已经陷入了低端钢材产能过剩,高端钢材产能紧缺的窘境。

我国虽然是世界最大的钢材生产大国,而大型航母需要钢材的品种非常多,一般可以大致分为三种,船体钢、装甲钢和结构钢三种。

据2003服役的里根号航母的数据来看,这艘航母用了70000吨高强度钢。由于我国在高端钢材产业的缺失,我国的航母之路走得非常艰难!

航母为了防止敌人的鱼雷和潜射导弹的破坏,会在船体板水下部分加厚,其钢板厚度为150-203毫米,船体的结构是双层和三层。虽然敌方勉强破坏了外层,但是特殊的内部船体保障了航母能够继续前行。

甚至前苏联为了彻底击沉航母成立反航母潜艇小组,这个小组认为非常规武器根本不能击沉航母,得出必须使用巨大常规弹头或核武器的巨型鱼雷才能突破航的防御,才能被击沉。

不仅航母的船体板如此坚固,航母的装甲板的厚度更是超出你的想象。对于航母而言,装甲板是用来防弹和保护航母核心的。

面对敌方的饱和式打击下,航母的装甲板仍然能够保护诸如全舰指挥官等核心人员的安全。装甲板作为全航空母舰最厚的部位,最大厚度330毫米。这对敌方无所不能的武器也无可奈何。

最后是航母要求最严格的结构用钢板。机构钢板在航母上运用在飞机跑道上(飞行甲板)、隔舱与船体结构等上,在这里面要求最为严苛的是航母甲板钢板。

正是如此,世界上拥有航母的国家少之又少,能够独立制造的航母更是屈指可数。

航母能如此抗揍,它的钢板真有5米厚?

对于二战和现代的航母有着极大的差异,其中最本质的是飞行甲板的区别,在二战时,航母都运用直通式甲板,其缺点是:不能为着舰飞机提供安全复飞的机会。

当飞机失败的时候,势必会撞向前方的停飞区的飞机,引起爆炸与火灾。

但在上个世纪五十年代,英国皇家海军专业专家丹尼斯·坎贝尔(Dennis Cambell)第一次提出了斜角甲板的构想。

在航母左边偏转10度并配有4条拦阻索,不仅能够隔开船尾的降落区和船首的起飞区与停放区,这两个区域单独隔开互不影响,让着陆和起飞能够同时完成,比之前的交替进行快了很多。这样下来也解决了喷气机远超二战机的高着陆速度。

即便是离二战很多年的今天,为了应对30吨舰载机的起飞和降落的沉重冲击、高温、氧化和海水腐蚀的问题,我国科学家也是头疼不已。

说到这里,不得不提为了航母甲板的整体安全质量,提高航母航行速度,减轻航母的质量,降低航母重心,让航母航行更安全和强大的防护能力,我们要减少焊缝,让拼焊飞行甲板钢板面积增大。

不难发现,航母的甲板钢材要求极高。几十年来,印度政府也花费了数亿美元尝试着研究甲板钢,但因为自己军事工业能力实在太过于孱弱,制造的飞行甲板太厚了,远远超过要求的50mm。

再加上甲板钢对抗冲击能力和抗扭曲能力要求极高,此外航母的甲板还要小心对手的穿甲弹,所以航母甲板的屈服强度至少要求在550MPa。(屈服强度是指抗微小塑性形变的应力)

更何况核的应用远在现代航母之前,所以航母的钢板还要拥有抗辐射的能力,并且应对各种常规和非常规的武器。

全球仅美俄掌握,专家:给我们20年都造不出

在中国制造航母钢材之前,这个领域只有两个玩家美国与俄罗斯。据调查显示,法国和日本的特种钢屈服强度离航母钢的标准还差100MPa,这样下来他们的钢材并不能够运用在航母上,所以法国自己的国产航母戴高乐号采用的是美国的特种钢。

英国的情况与其他主流国家不同,航母类型及其特殊,其中无敌级航空母舰搭载的飞机是短距起飞和垂直起降的,它的航母也比较小,所以没有结构复杂的大型弹射器与阻拦设施,也没有高达200米的跑道。不过相应的是,装机量实在是太少,战斗的能力得不到保障。

即使是最新的伊丽莎白级航空母舰,该航母也只是能够短距滑跃起飞战斗机和直升机,根本不能上大型固定翼飞机,严重限制了英国皇家海军的战斗能力,所以在世界上只有英国使用这种航母。

在这种情况下,伊丽莎白和独立级不需要高强度抗屈服钢,所以英国人使用的是法国的钢。

不过在最初的方案里英国在甲板设计上是非常有创造力的,但是因为按照原方案设计会花费很多钱,所以不得不采用了这个方案。

而美国航空母舰的高强度结构钢已经有多达五种了,从最初的HTS和HY钢到现在的HSLA钢,它们的屈服强度从352MPa到903MPa,等级则分为五种。

作为传统军事的大国俄罗斯也拥有AK系列镍铬加钛合金钢,这个系列的钢材比美国的钢材还要先进,抗屈服压力高达1000MPa,除了运用在航母上,还可以用来制造核潜艇。

这样看下来,我们好像永远追不上了美俄了?

国企鞍钢成功突破建造航母尖端钢材

美国因为对我国的顾虑,一直反对我国的航母发展,所以一直对我国进行高端技术与武器禁运。不过我国也曾向向俄国进口特种钢,不过俄罗斯也拒绝了我们。

长期以来,因为瓦良格号的修复问题,鞍钢得到了攻克航母特种部队的机会,对瓦良格号的内部设施进行修缮,尤其对内部的对称球扁钢进行相关修缮。而其中的球扁钢是航母良好运行中的关键。

因为我国决定建造第一艘国产航母,所以鞍钢在瓦良格号上花费了三年时间研究如何制造航母用钢。

据相关媒体的报道,鞍钢为了制造航母用的甲板钢,鞍钢建成了世界最宽的轧机,这个世界顶级轧机能够轻松完成航母用钢的任务。

然而却有国外专家对我国研发人员说,“我国无法独立建造国产航母,尤其是航母上的甲板钢。”如今鞍钢用行动狠狠地打了他们的脸。

而我们作为一个独立自主的民族,相信凭借着其发达的工业体系,我国的未来航母钢材可以超越美俄,我国海军也能走向深海。