航母用高強(qiáng)度大寬厚板是建造航母的關(guān)鍵，而我國(guó)航母用大單重高強(qiáng)度大寬厚板坯是目前建造航母的瓶頸。航母用鋼板要承受艦載機(jī)起降的沉重強(qiáng)大的沖擊和高摩擦力，還要承受噴氣式飛機(jī)高達(dá)幾千度的火焰燒蝕。中國(guó)已擁有生產(chǎn)航母甲板的“世界軋機(jī)之王”的5.5米特寬厚板軋機(jī)。

    航母需要的鋼材強(qiáng)度通常要比普通艦船所用的鋼材高很多，特別是甲板部分的鋼材要應(yīng)付飛機(jī)引擎噴射出來(lái)的熱氣，對(duì)鋼材的耐熱性要求很高。如果建造4萬(wàn)噸的中型航母就需要2萬(wàn)噸鋼材，如建造一艘7.5萬(wàn)噸級(jí)的大型航空母艦，則需用各種特殊品種厚鋼板4萬(wàn)多噸，確保特種鋼材是航母建造的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)。

    大型航空母艦需要的鋼板品種規(guī)格繁多，一般可分為船體板、裝甲板及結(jié)構(gòu)板三大類。下面讓我們來(lái)分別看一看航母不同地方需要的鋼材情況。

    船體用鋼板

    要求比較低，基本上就是潛艇用的耐壓板，屈服強(qiáng)度通常為450兆帕和550兆帕，鋼板厚度為22～28毫米。船體的水下部分為了防止魚(yú)雷與潛艇導(dǎo)彈的轟擊，采用鋼板厚度達(dá)150～203毫米。也有制成雙層或三層船體，當(dāng)外層鋼板被擊穿時(shí)，還有一層保護(hù)層，這樣就增強(qiáng)了航母的抗打擊能力。以前的航空母艦還在易受攻擊的部分采用增掛裝甲板的方式，以抵御各種意外的攻擊。航母需要的另外一種鋼材就是裝甲鋼板。

    裝甲鋼板

    一般用在最為關(guān)鍵的核心部位。航母上有兩個(gè)地方最重要，一個(gè)是指揮中心，指揮中心是航空母艦鋼板最厚的部分，最厚達(dá)330毫米，有點(diǎn)類似坦克用的裝甲鋼板；另外一個(gè)地方是航母的動(dòng)力系統(tǒng)。如果航母的機(jī)艙被破壞，那么航母就變成了挨打的活靶子，因此，機(jī)艙也要重點(diǎn)保護(hù)。重點(diǎn)保護(hù)的方式就是用裝甲鋼板。此外，炮臺(tái)等地方也要用防彈裝甲板進(jìn)行保護(hù)。航母用鋼的最重要部分是結(jié)構(gòu)用鋼板。

    結(jié)構(gòu)板

    主要用于飛機(jī)跑道、隔倉(cāng)及船體結(jié)構(gòu)等，尤其是飛機(jī)跑道，要求極高。首先，要求飛行甲板能夠承載20～30噸艦載機(jī)起飛和降落的沉重沖擊。其次，要承受噴氣式飛機(jī)高達(dá)幾千度的火舌的烘烤。所以，飛行甲板的屈服強(qiáng)度一般要達(dá)到800兆帕。還有，飛行甲板的厚度不能太厚，一般是40～50毫米，且要求不平度達(dá)5毫米/米以下，否則會(huì)影響飛機(jī)升降的質(zhì)量。更重要的是，飛行甲板的板面越大越好，要盡量減少焊縫。總而言之，航用的結(jié)構(gòu)鋼板要求高強(qiáng)度、小厚度、大面積、能夠在惡劣環(huán)境中使用。

    目前，世界上能制造航母、潛艇用鋼的只有美國(guó)、日本、法國(guó)、俄羅斯等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家。其中，質(zhì)量最好的還得數(shù)美國(guó)。

    美國(guó)用來(lái)制造航母飛行甲板的鋼的屈服強(qiáng)度一般在850兆帕左右。他們現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)了兩個(gè)系列的特種鋼。一種是HY系列特種鋼材。HY-80是一種鎳鉻和加入鈦的合金鋼，屈服強(qiáng)度在800兆帕左右，是制造航母或者造核潛艇最佳鋼材。用這種鋼制造的潛艇，能下潛2000米，而后美國(guó)又在HY-80鋼的基礎(chǔ)上，發(fā)展了屈服強(qiáng)度不低于686兆帕的HY-100鋼，相比于HY-80提高了鋼的耐蝕性、強(qiáng)度，改善焊接性、成型性與機(jī)加工性等，其也是當(dāng)前美國(guó)海軍航母重要部位的主要材料。

    另外一種是HSLA型鋼材。HSLA-80鋼是美國(guó)20世紀(jì)80年代研制成功的新型高強(qiáng)度、高韌性結(jié)構(gòu)鋼。該型鋼已部分或全部取代HY-80鋼用于建造大型水面艦艇，如驅(qū)逐艦、巡洋艦和航空母艦等，其中尼米茲級(jí)核動(dòng)力航母的某些結(jié)構(gòu)采用此鋼種。HSLA-100鋼是美國(guó)為新建的航母殼體和先進(jìn)的攻擊型核潛艇（非耐壓殼體）而研制的鋼，HSLA -100是一種含碳量低，銅沉淀強(qiáng)化鋼，合金元素含量比HSLA -80的要高，屈服強(qiáng)度約為690兆帕，其性能已達(dá)到HY-100鋼的水平，板厚可達(dá)100毫米。HSLA-100鋼的第一批訂貨是用于核動(dòng)力航母“斯坦尼斯”號(hào)（CVN-74）。這種型號(hào)鋼板由于采用了尖端低合金技術(shù)，其硬度超強(qiáng)，重量非常小，因此建造構(gòu)件非常輕便，并且成本還很低。用HSLA-100這種特殊用鋼建造的福特級(jí)航母，其整體重量減輕了很多，建造成本也節(jié)省許多。如果在航母艦體外殼上使用這種特種鋼，它能夠在提供相同或者更長(zhǎng)的使用壽命情況下，比采用傳統(tǒng)高強(qiáng)度鋼建造的艦體外殼更薄，重量更輕。

    俄羅斯的AK系列鎳鉻加鈦合金鋼是世界上屈服強(qiáng)度最高的材料，可達(dá)1000MPa，除了用來(lái)制造航母，還用來(lái)制造需要深潛的核潛艇。

    法國(guó)生產(chǎn)的“軟鋼”屈服強(qiáng)度是550MPa左右，英國(guó)的無(wú)敵級(jí)航母使用的就是法國(guó)軟剛，但基于這樣的材料屈服度比較底，一般僅僅用于制造小型垂直起降或者直升飛機(jī)航母，諷刺的是法國(guó)自己的“戴高樂(lè)號(hào)”航空母艦用的卻是美國(guó)的HY-80鋼。

    日本制造的特種合金鋼，屈服強(qiáng)度基本在450MPa左右，日本的潛艇和兩硒攻擊艦都使用了本國(guó)出產(chǎn)的特種鋼材。

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責(zé)任編輯：王元

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