【洲际导弹】航母用钢材全球仅2个国家能造且禁止出口,这家国企成功掌握( 二 )


航母甲板钢必须具备这样几个特点:

1、抗海水腐蚀能力强:海水对舰船底部的腐蚀特别厉害 , 会严重影响舰船的速度和防护能力 。
2、防磁:磁力对军舰来说是非常不利的 。 因为这容易被敌方磁力探测仪侦测到 , 或受到敌方磁性水雷等武器的攻击 , 军舰用钢 , 磁力越小越好 。
3、耐高温和耐冲击能力强:飞机在航母甲板一两百米内 , 就要从静止状态完成滑跑、起飞、腾空的过程 。 需要强大的推力 , 当飞机加力开到足 。 另外 , 舰载机重量高达20~30吨 , 在降落时会产生极大的冲击力 。
4、高强度、高韧性:采用高强钢板可以减轻船体重量 , 增加抗弹能力 。
5 , 航母甲板钢屈服强度MPa(兆帕)(属材料发生屈服现象时的屈服极限 , 也就是抵抗微量塑性变形的应力)更是要求在500 MPa以上 , 大致就是一厘米大小的地方要能够承受5000公斤的冲击力 。
总结来说 , 航母要面对来自空中、海面、海下、陆地、电磁、海浪、侵蚀等诸多因素的威胁和干扰 。 航母用钢板要承受舰载机起降的沉重强大的冲击和高摩擦力 , 还要承受喷气式飞机高达几千度的火焰烧蚀 , 应具有高屈强比、高韧性、抗氧化、耐高温、不变形以及抗低温性能 。
为防止被磁性水雷攻击及磁力探测发现 , 还应无磁 , 要能抵御海水腐蚀以及有足够的防弹能力以防止鱼雷与潜艇导弹的轰击等 。
另外 , 甲板的厚度不能太厚 , 一般是40~50毫米 , 且要求不平度在5毫米/米以下 , 否则会影响飞机升降的质量 。 特别是 , 拼焊飞行甲板的钢板板面要越大越好 , 以尽量减少焊缝增加强度 。 钢板厚度要较小 , 以减轻船体重量 , 增加航速 , 降低重心 , 更加平稳 , 还要有足够的防弹能力 。 这就对甲板钢的力学性能提出了非常严格的要求 , 它的头和尾强度偏差 , 不会超过10兆帕 , 它所有的-84度冲击韧性 , 都是在250焦以上 。
以美国“尼米兹”级航母为例 , 其飞行甲板面积达1.82万平方米 , 相当于3个足球场 , 主要由50毫米厚的HSLA-80钢板组成 。
正是因为要同时满足如此多的苛刻要求 , 所以航母用甲板钢超过了任何一种军用舰船的钢材品质 , 而也是因为甲板钢具有如此强劲的性能 , 所以除了甲板之外 , 它还装备在航母指挥中心 , 这是整个航母最为核心的位置 , 最厚达330毫米 。 另外一个就是航母的动力系统 , 一旦航母的动力系统被破坏 , 我们就成为了挨打的靶子 。
在对特种钢的研究中 , 技术最强的当属美国 ,  美国用来制造航母飞行甲板的钢的屈服强度一般在850兆帕左右 。 他们现在已经开发了两个系列的特种钢 。 一种是HY系列特种钢材 ,另外一种是HSLA型钢 。 法国自己的“戴高乐号”航空母舰用的就是美国的HY-80钢 。
俄罗斯的AK系列镍铬加钛合金钢是世界上屈服强度最高的材料 , 可达1000MPa 。
印度的维克兰特号航空母舰因为钢铁技术不过关 , 从1999年到现在已经21年过去 , 仍然还没有服役 , 许多地方甚至锈蚀不堪 , 印度所谓的航母大国目前还主要依赖于俄罗斯和美国 , 维克拉玛蒂亚号也是和俄罗斯购买的 。
中国鞍钢造出航母甲板钢2008年 , “瓦良格”号需要需要几百吨的对称球扁钢进行修复 , 这项艰巨的任务落在了鞍钢集团钢铁研究院军工所的研究员周丹身上 , 周发现由于对称球扁钢外形特殊 , 尺寸差异大 , 再加上金属流动和孔型设计的因素 , 仅轧制成型就十分困难 。 由于没有专用的生产线 , 热处理的效果也不理想 。 所以周丹尝试把球扁钢固定在热处理架上 , 防止变形 , 才终于保证了产品的生产 。
2009年5月 , 鞍钢为辽宁舰修复生产的200吨航母用钢顺利交付 。 周丹团队仅仅只用了一年半的时间 , 完成了需要三到五年才能完成的研发任务 , 生产了大概10倍的产量 , 最终保证了供货 。


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