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70億造價的航母剛剛完工7天就出現300條裂縫進水、發動機全部故障，怎么辦？

2018-06-15 16:14:08 作者：王元來源：中國腐蝕與防護網分享至：

俄羅斯《軍事史》雜志在2018年5月號的文章中提到了其海軍歷史上建造航母遇到過的不少教訓，披露了其最早的一級航母：莫斯科級莫斯科號，完工后遭遇的尷尬一幕。文章引用了俄軍海軍檔案館最新公開的資料，目的一方面是完善其海軍史敘述，二來更是要告誡現代的造船工業者們：造船，尤其是大型軍用艦船的建造對工業水平要求極高，千萬不要認為是幾萬噸鋼鐵原料壘在一起就能搞出軍艦。航母又是軍艦建造中的難點，總而言之，制造和駕馭這樣的海上巨獸，是一個耗時長久、投資巨大的活動。

莫斯科級比較不倫不類

莫斯科級的最大排水量有2萬噸。在這以前，俄國人以前有半個多世紀沒有真正完工過2萬噸級或者更大的戰艦了——往前追溯恐怕要到沙俄時代的戰列艦。總之，無論是設計還是建造，都是巨大的挑戰。而另一方面，工期催得特別急。當俄國海軍高層以“大型直升機反潛巡洋艦”為名讓項目通過后，要求在4年內完成從設計、施工到服役的全過程。因為當時在海上，美軍核潛艇威脅巨大，搭載航空兵力的大型艦艇需求迫切。

俄國從20世紀初后，就很少建造數萬噸級的大型戰艦。這點到60年代才有所改觀

另一方面，無論是上層對設計的種種干預和限制，還是俄國人自己對航母設計概念理解的偏差，這艘2萬噸的航母開始變得十分不倫不類。且不說沒采用全通甲板，只用了一半艦體承載飛機起降，俄國人居然還想在有限的艦體上塞入巨量武器：從反潛、防空、反艦無一不有，這樣盲目追求火力投射能力的做法只能讓整艘戰艦的載荷大大超標，為事故埋下了隱患。

莫斯科級

整艘戰艦在當時的造價就達到了2億美元（文中作者的估測，這筆錢如果根據購買力折算成今天的美元大約是12億左右，約合超過今天的70億人民幣）而俄國造船工業無論是在鋼材、焊接還是細節施工上，也沒有做好承接如此噸位戰艦的準備（50年代的斯維爾德洛夫斯克級只有1.5萬噸）。

基輔級

1966年，莫斯科號完成建造，進入最后測試階段，準備移交給海軍。但令人尷尬的是，在完工一周之內，經過幾輪航海和飛機起降的測試后，整艘戰艦竟然的各處竟然出現了300余條裂縫，其中5條是大縫。部分鋼板干脆開焊或是損壞了。艦體進水達到300余噸。而因為配平方面出的問題，再加上進水，整艘戰艦竟然傾斜了15度之多！

兩臺提供動力的主機（也就是戰艦用的發動機）全部故障，其中一臺是徹底無法啟動了，另外一臺只能以較小功率勉強使用，而且不停發出異響……整艘戰艦不得不馬上終止測試和移交工作，重新返廠進行修補和改進。不過俄國人也借此機會反思了自己的設計思路，鋼材等各方面材料和工藝也在逐步跟上。這艘戰艦在1968年重新出廠后終于列裝部隊，雖仍達不到設計時的戰技指標，但起碼堪用。而這樣的教訓也被后來的基輔級吸取，俄國人在造大艦上總算上了道。

一艘強大的航母是由哪些強大的材料和技術構成的？小編查遍資料，整理如下，如有不妥，望大家原諒并斧正。

航母設計選材及腐蝕控制需求

文 | 朱英富，孫九霄，楊雄輝，高新華（中國艦船研究設計中心，湖北武漢430063）

1 前言

航母作為人類有史以來最大的軍事裝備，是一項復雜的巨系統工程，所使用的材料種類繁多，工作環境復雜。航母用材料既包括金屬材料，也包含大量的非金屬材料，從使用功能上分為船體結構材料、管系材料、覆蓋覆層及涂層材料、阻尼及減震降噪材料等。航母用材種類多、品種規格復雜，不同種類和規格的金屬材料、非金屬材料總計達幾千種。

材料的性能水平高低很大程度上影響各個系統的功能，進而決定了航母的性能水平。作為最重要的基礎平臺，各種材料能否在超過40 年的服役期內保持優良的性能，決定了航母的生命力以及技戰術水平，因此在航母設計時，選材極為重要。選材既要保證材料的安全可靠，滿足航母各部位使用要求，又要綜合考慮材料經濟性、穩定性、維修性、耐久性等眾多因素。

在諸多影響材料長期性能的因素中，腐蝕對材料的耐久性影響最大。對于航母來說，腐蝕控制是一個復雜的系統工程。為解決這一問題，必須立足于航母的總體設計要求和規劃，從系統設計、設備設計和制造、施工建造等各方面進行充分考慮，嚴格控制制造、建造全過程中的施工工藝，同時在后續使用、維修和管理等方面嚴格規范，才能較好地解決腐蝕的防護和控制問題。

2 航母服役環境特點航母要在多種苛刻環境下工作，其環境特點如下：

風高浪大，海況險惡航母要在全球無限海區航行，須適應高海況環境。以9 級海況為例，風速超過32 m/s，浪高超過14 m。在此環境下，船體結構承受大的應力，對船體材料（包括焊縫）的綜合性能要求甚高。

海洋環境溫差大、高濕、干濕交替、高鹽霧航母工作在高溫（或高寒）、高濕、高鹽霧環境中，其中正常工作溫度低至－ 30 ℃，高至70 ℃，濕度最大可達100% ，同時還有包括強太陽輻射、霉菌、鹽霧、浸漬、干濕交替等環境因素作用，這些因素加速了材料（尤其是非金屬材料）的老化、腐蝕進程。

腐蝕介質種類多，水、液、氣、海生物共同作用船體外部腐蝕介質包括海浪飛濺沖擊、海水沖刷、泥沙、油污；船體內部腐蝕介質包括壓載海水、污水、燃油、潤滑油、液壓油、污油、蒸汽、高溫煙氣、高壓空氣、氮氣、氧氣、酸、堿、輻照等。同時，海水的電化學腐蝕和海洋生物的附著污損，一直是危及艦船安全性的兩大因素，船艦受不同介質腐蝕的照片見圖1。沖擊振動環境，多種載荷共同作用包括海浪砰擊、艦載機作業產生的瞬態沖擊、以及各種機械設備運轉產生長期交變載荷等對航母造成的各種沖擊。

3 航母設計選材原則

航母選材時優先選用成熟材料，通常應遵照以下幾項基本原則：

①所選材料必須符合現行標準，應經過定型鑒定并經海軍訂貨部門或其委托驗收單位的批準。

②所選材料的力學性能、物理性能以及規格應符合產品的戰術、技術性能要求。對有特殊要求者，除常規力學性能外，所選材料還應滿足相應特定的性能要求，如阻尼性能、防彈性能、防磁性能、透聲性能、吸波性能、抗輻照性能、耐光輻射性能、高溫性能、低溫性能等，并應使結構重量盡可能小。

③所選材料必須品種規格及配套材料齊全。盡可能采用通用化程度高的材料，簡化材料的種類、牌號、品種和規格；所使用的材料必須可靠性、穩定性、安全性、工藝性、適修性、經濟性好。

④積極推廣應用新材料。在確保材料各項性能得到檢測驗證且滿足使用需求的前提下，選材時積極應用新材料，提高艦船用材性能指標。

除上述通用選材原則外，幾種常用航母材料還有特殊的要求。

3. 1 船體材料選材原則

目前，各海軍強國均建立了較完整的結構鋼體系，并依據艦船發展需求仍在不斷研發、完善、提高［1 － 3］。

美國海軍于2007 ～ 2010 年開展了“HSLA-115 高性能鋼的評價和實施第Ⅱ階段”項目的研究，對HSLA 鋼在CVN78 航母上的應用進行驗證［4 － 5］。復合材料等船體結構新型材料越來越受到各海軍強國的高度重視［6 － 9］。

船體結構材料研發、考核環節眾多，周期較長，其材料必須經過以下3 個階段才能確定能否應用于實際型號產品： ①材料研制階段。根據總體設計需要的材料性能要求，開展材料成分及工藝路線設計、工業試制、綜合性能評價等，并制定生產技術規程。②應用研究階段。對材料各項應用性能進行研究，分析材料研制中存在的問題，同時對新材料作出確切評價，為型號設計選材提供技術支撐。對用量最大的結構用鋼材，確定鋼及配套材料的成分及工藝路線，制訂材料的供貨驗收技術條件，滿足生產與供貨，并制訂鋼的冷熱加工及焊接工藝。③模型考核階段。選取實船典型結構進行模擬建造及解剖實驗，并選擇在冬季等惡劣環境下施工，全方位考核材料的各項性能，考核所制定工藝的正確性與可操作性，形成完整技術文件，完成新材料性能考核及工藝驗證，從而確定其能否用于型號產品。

圖2 所示為船體結構用鋼板及球扁鋼。航母船體結構材料在選材時除滿足上述通用選材要求外，還應當要求材料具有優良的耐腐蝕性能、焊接性能、冷/熱加工性能、低溫韌性水平、抗爆抗沖擊水平。

3. 2 管路及附件材料選材原則

航母的動力、保障系統中大部分由設備和管路構成。管路由管子、閥件和附件組成。管子、閥件及附件材料選材要根據管內介質的種類、性質、壓力和溫度等使用條件，并結合管路的安裝位置、安裝環境和敷設方式等多項因素，進行經濟性分析后選取，除通用選材要求外應遵照以下幾項基本原則： ①所選管子、閥件及附件材料的設計壓力、設計溫度、流體介質特性等性能應符合系統的技術性能要求； ②同一系統的閥件和管路附件材料應與管材相匹配，同一系統盡可能減少管系材料、閥件和管路附件的種類； ③海水管系中閥件和管路附件材料電位高于管材（大陽極小陰極）。

3. 3 非金屬材料選材原則

非金屬材料的選用主要考慮功能性，即防火、隔熱、裝飾、吸波、阻尼、吸聲等等，同時滿足各使用環境的腐蝕、高低溫、沖擊、振動、磨損及相應的介質條件，其次是安全性，即滿足艦船規定的毒性、煙密度、阻燃性或低播焰性等性能。另外必須兼顧配套性、可靠性、穩定性、工藝性、適修性、經濟性。

航母飛行甲板涂料需具有好的防腐性能，摩擦系數滿足飛機作業要求，耐高溫高速氣流沖擊、耐磨損，具有較好的施工性和修補性［10］。使用壽命不小于3 a，能承受飛機起降1 萬架次輪胎沖擊。防腐防污涂料需具有良好的配套性和施工性，分別滿足各部位腐蝕環境，其防腐、防污期效滿足規定的等級修理周期要求。

4 航母材料腐蝕防護及控制特點

航母巨系統工程所使用的各種材料（包括金屬和非金屬材料）的腐蝕防護和控制，因航母結構的復雜性而導致其工藝技術的高難度。

4. 1 腐蝕環境多樣，防護要求高，防腐設計難度大

航母在全球范圍航行，各海域腐蝕介質多樣，環境作用苛刻；船體內部腐蝕介質復雜［11 － 14］。航母使用壽命長達40 ～ 50 a，為保證其安全使用，對腐蝕防護提出了更高的要求，艦船上許多材料傳統可實施的腐蝕防護技術面臨瓶頸。

4. 2 系統組成復雜，設備數量多，腐蝕故障影響大

航母由船體結構、船舶裝置、動力、電力、船舶保障、航空保障、作戰等多個一級系統和幾十個二級系統組成，設備數量達數十萬件。腐蝕嚴重的海水管系就有主機海水冷卻系統管系、電站海水冷卻系統管系、水滅火系統管系、日用海水冷卻系統管系、艙底疏水系統管系等。

我國水面艦船裝備故障大部分是由腐蝕引起，而航母由于系統組成復雜，多個系統中的電子電氣設備可能因腐蝕環境惡劣而降低可靠性，一個系統的腐蝕故障有可能影響作戰使用甚至波及全艦功能的發揮，后果影響重大。

4. 3 艙室結構復雜，防腐施工空間小，修理難度大

因航母結構極其復雜致使腐蝕防護與控制異常繁雜和困難，這是因為： ①航母主甲板下有十幾層，幾千個艙室，由于各種系統交錯布置，底部艙室結構異常復雜，施工空間狹小； ②由于系統復雜，大量設備要在分段合攏后安裝，分段上涂裝的涂料需要在后期進行大量的修補，嚴重影響涂料的防護效果； ③機艙、電站、冷站、泵艙的艙底部位腐蝕環境苛刻，但由于設備管路布置緊湊，且在底部區域施工困難，一旦出現腐蝕，修理難度大。

5 航母材料腐蝕防護與控制建議及對策

美國擁有最先進的航母腐蝕控制技術，我國在這方面剛剛起步。為我國航母事業的建設和實現跨越式發展，提出以下建議和對策。

對航母腐蝕控制工藝技術進行深入研究①結合航母內、外部腐蝕環境和各系統材料特性和運行條件，對重點部位誘發腐蝕的內因、外因進行全面分析和必要的試驗，掌握主要腐蝕因素及其變化規律； ②加強材料在使用環境下的腐蝕特性研究，結合前期水面艦船的腐蝕情況，檢查和清理出現的新問題，重點開展多因素環境條件下的材料腐蝕規律研究、多材料耦合條件下的異種金屬電化學腐蝕行為研究、航母海水管系污損及腐蝕機理研究。

開展防腐技術頂層規劃①立足于航母特點，從使用需求出發，進行頂層規劃，構建航母腐蝕防護控制體系。②按解決當前急需、突破型號研制瓶頸、形成未來技術儲備進行分類，分階段從總體設計、施工控制、仿真計算、試驗驗證、監測［15］與評估、材料研制等方面全方位進行防腐專項技術規劃，全面提高腐蝕控制技術水平。

開展航母腐蝕控制技術方案研究①根據航母壽命剖面及使用需求，研究并提出腐蝕防護設計、建造、管理的定量和定性要求； ②根據航母材料腐蝕環境和特性，研究各種腐蝕控制技術的適用性及效果，明確從設計到修理各階段的腐蝕控制應對措施。

編制航母材料腐蝕控制指南及相關管理文件①編制航母腐蝕控制設計、建造、維護修理指南，以及艦載設備腐蝕控制指南，指導各系統設計師、制造工程師、維修工程師、艦員開展腐蝕控制工作； ②編制并下發相關管理文件，落實航母材料腐蝕控制指南的實施、驗收和檢查。

6 結語

我國目前材料腐蝕控制技術體系還不完善，主要體現在： ①相關規范和標準不夠，頂層定性規定較多，在執行時存在一定的隨意性； ②基礎研究不足，信息跟蹤、收集、發布機制不夠健全，缺少足夠的腐蝕控制數據； ③缺乏完備的腐蝕控制組織機構來統籌防腐研究工作，構建完善的腐蝕控制技術體系。

當前，腐蝕控制設計主要按照規范以經驗設計為主［16］，缺乏定量的評估和檢驗方法；陰極保護設計缺少定量仿真。對腐蝕控制設計的效果評審缺少系統、定量的評估。必須盡快實現從經驗設計、經驗管理到仿真計算、試驗驗證、在線監測、定量評估、科學管理的轉變。

雖然我國研制了多種型號的艦船結構鋼、管路合金材料、密封材料、防腐涂料，但整體有效服役壽命與航母的要求還有較大差距。因此，要加大新材料的研發力度，提高結構材料、管路材料的防腐性能；研發長效防腐防污涂料、高性能飛行甲板涂料；加強海水系統腐蝕、污損規律及控制技術研究；全面提高材料腐蝕、老化機制評價手段及匹配設計技術。

參考文獻：略

航母作用巨大，什么樣的材料才能達到其使用要求

現代航空母艦作為支持海軍海空立體作戰的平臺發揮著其無可替代的作用，其質量也必須達到所能做到的極致。而組成航母的各種材料也是各個領域內的頂尖材料，或者是只有航母才配用到的稀有材料。不同部位的材料所需要的特性也不一樣，強度，硬度，抗腐蝕性，耐高溫等。

航母甲板作為戰機起飛降落平臺要能夠經受住超高沖擊，高摩擦力和高溫氣流噴射，普通鋼板只能乖乖回家了。飛行甲板要能夠承受飛機著艦時的強烈沖擊壓力，所以必須要采用高強度鋼板制成，經過特殊處理，有特殊涂層的高強度鋼板，可以防滑，還可承受飛機降落的撞擊，起飛時發動機噴射的高溫氣體。目前主要采用的HY-80和HY-100特種鋼，俄羅斯的AK系列合金鋼。起飛跑道甲板平均厚度是500毫米，其他部位在300毫米左右，彈藥艙和核動力機組艙等比較重要部位的鋼板厚度為500－800毫米，其他部位均一般為150－300毫米。

航母阻攔索，用于將艦載機在高速的情況下攔停下來，是艦載機真正意義上的“生命線”，阻攔鋼索需要直接承受戰機巨大的沖擊力和阻攔力，又要具備較高的抗疲勞連續工作性能，硬度和韌性的苛刻對阻攔索材質要求很高。早期航母上普遍使用的是鋼纜。現在的攔阻索基本上都是復合材料制成的，阻索直徑一般為30多毫米，可以承受100多噸的拉扯力。

航母長期處于海水中船體表面涂層必須能夠經受住腐蝕，以遼寧艦為例，采用的是水性無機富鋅底漆防腐涂料，具有很強的耐油性、耐水性和耐溶劑特性；能與鋼結構表面鐵原子發生反應，生成具有物理、化學雙重的保護作用，通過化學鍵與基體穩定結合的無機聚合物防腐涂層。

航母用鋼之大揭秘

一條航母是如何煉成的？造一條航母需要哪些材料？它們應該具備哪些良好性能？

航母的建造是一項極為龐大復雜的系統工程，研制機構和船廠要做一系列準備工作，設計、技術、工藝、材料、施工等都需要最專業的配套，標準要求比其它船舶高出很多。比如航母上最基礎的特種鋼材和船舶焊接技術，都跟普通船舶不同，具有特殊要求標準。

先別說艦載機、彈射器什么的，首先一條就是：有沒有造船的基本材料——航母用鋼！由于航母的特殊性，它的用鋼也有很多特殊要求，比如：要能抗海水腐蝕；要防磁；要耐高溫，要有很高的強度、韌度和良好的焊接性能等等。

前些年，前蘇聯未完工的“瓦良格”號航空母艦被我國當破爛兒從烏克蘭買回來。這條航母在來中國前，就已經好多年沒有進行過防銹處理了。運來中國后，又在大連隨意扔放了3年，也一直沒有涂漆，但“瓦良格號”表面基本完好，沒有什么腐蝕現象。經檢測后發現，“瓦良格”號用的鋼，居然是可以自然抵抗海水腐蝕的，而且，基本是絕磁的，這么多年了，磁力依然為零！當時一個接觸“瓦良格”號的專家曾感嘆說：“蘇聯還是厲害，主要人家基礎好，蘇聯留下的家底，中國就是追上20年，也很難全面超越啊，尤其是基礎工業水平，嚴重制約了軍事設備的發展。”

下面就來說說航空母艦所用鋼的幾個特點：

1 抗海水腐蝕

海水對艦船底部的腐蝕特別厲害，會嚴重影響艦船的速度和防護能力。因此，造一般民用和軍用艦船的鋼都要求有較強的抗海水腐蝕能力。由于航母的作戰環境更為惡劣，維修所需時間也長，因此，要求所用鋼板抗海水腐蝕的能力就更強。由于我國鋼鐵生產技術的限制，我們制造艦船所用鋼材抗海水腐蝕力較差，因此我們的軍艦不得不涂上一層特殊防銹漆，而且每三四年就要進船塢大修，清除艦艇底部附著物，并重新刷防銹漆。

2 防磁

一般鋼鐵都帶有一定磁力。由于地球本身是有磁場的，一般低磁鋼鐵制造的艦船用久了，會受地球磁場磁化，產生磁力。磁力對軍艦來說是非常不利的。因為這容易被敵方磁力探測儀偵測到，或受到敵方磁性水雷等武器的攻擊。因此，軍艦用鋼，磁力越小越好。由于我們制造軍艦的鋼鐵防磁性能較差，所以我們的軍艦一般是三四年后，就需要開回船塢進行逆向消磁處理。然而，這種維修性的處理對于航母這樣的龐然大物來說，就太麻煩了。

3 耐高溫和耐沖擊能力

飛機在陸上起飛，一般需要在三公里多，至少也要一、兩公里的跑道助跑、起飛。而在航母上，飛機在一兩百米內，就要從靜止狀態完成滑跑、起飛、騰空的過程。這除了有彈射裝置助推外，更要求飛機本身有強大的推力。當飛機加力開到足以飛起時，發動機噴射出的火焰可達上千度，足以把一般鋼材制作的甲板熔化了！一般艦載機每架都有三十來噸重，降落著艦時，對甲板的沖擊力極大，因此，對甲板的抗沖擊力、抗扭曲力的要求就非常高。如果甲板用鋼不過關，降落的飛機很可能會通過攔索把飛行甲板給掀起來。另外航母甲板還要有抗敵方穿甲彈攻擊的較強能力。因此，航母甲板用鋼更是非常講究的。

4 高強度、高韌性

航母建造所使用的特種鋼所要求的強度要遠遠高于普通軍用船舶的鋼強度要求，采用高強鋼板可以減輕船體重量，增加抗彈能力。特別是飛行甲板的鋼材，由于要承受艦載機起飛過程中的高熱和高摩擦力，更要精益求精。因此，航母艦體一定要采用高強度合金鋼。船用特種鋼材的屈服強度一般用MPa（兆帕）表示。像油輪、散裝貨船，集裝箱船等民用船所用鋼大約有250 MPa就夠使了，普通軍用船只在300 MPa以下就行。而航母、潛艇用鋼，特別是航母飛行甲板用鋼一般要求在850 MPa以上。換算成我們熟悉的單位，大致是一厘米大小的地方要能夠承受5000～8000公斤的沖擊力。你看，這鋼材抗壓能力有多強。大型航空母艦需要的鋼板品種規格繁多，建造一艘7.5萬噸級的大型航空母艦，需用各種特殊品種厚鋼板4萬多噸，一般可分為船體板、裝甲板及結構板三大類。

下面讓我們來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雷與潛艇導彈的轟擊，采用鋼板厚度達150～203毫米。也有制成雙層或三層船體，當外層鋼板被擊穿的時候，還有一層保護層，這樣就增強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

一般用在最為關鍵的核心部位。航母上有兩個地方最重要，一個是指揮中心，指揮中心是航空母艦鋼板最厚的部分，最厚達330毫米，有點類似坦克用的裝甲鋼板；另外一個地方是航母的動力系統。如果航母的機艙被破壞，那么航母就變成了挨打的活靶子，因此，機艙也要重點保護。重點保護的方式就是用裝甲鋼板。此外，炮臺等地方也要用防彈裝甲板進行保護。航母用鋼的最重要部分是結構用鋼板。

結構板

主要用于飛機跑道、隔倉及船體結構等，尤其是飛機跑道，要求極高。首先，要求飛行甲板能夠承載20～30噸艦載機起飛和降落的沉重沖擊。其次，還要承受噴氣式飛機高達幾千度的火舌的烘烤。所以，飛行甲板的屈服強度一般要達到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5毫米/米以下，否則會影響飛機升降的質量。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，航用的結構鋼板要求高強度、小厚度、大面積、能夠在惡劣環境中使用。

5 世界航母用鋼的一般情況

目前，世界上能制造航母、潛艇用鋼的只有美國、日本、法國、俄羅斯等少數幾個國家。其中，質量最好的還得數美國。美國用來制造航母飛行甲板的鋼的屈服強度一般在850兆帕左右。他們現在已經開發了。

兩個系列的特種鋼

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，而后美國又在HY-80鋼的基礎上，發展了屈服強度不低于686兆帕的HY-100鋼，相比于HY-80提高了鋼的耐蝕性、強度，改善焊接性、成型性與機加工性等，其也是當前美國海軍航母重要部位的主要材料。

HSLA型鋼材

HSLA-80鋼是美國20世紀80年代研制成功的新型高強度、高韌性結構鋼。該型鋼已部分或全部取代HY-80鋼用于建造大型水面艦艇，如驅逐艦、巡洋艦和航空母艦等，其中尼米茲級核動力航母的某些結構采用此鋼種。HSLA-100鋼是美國為新建的航母殼體和先進的攻擊型核潛艇（非耐壓殼體）而研制的鋼，HSLA -100是一種含碳量低，銅沉淀強化鋼，合金元素含量比HSLA -80的要高，屈服強度約為690兆帕，其性能已達到HY-100鋼的水平，板厚可達100毫米。HSLA-100鋼的第一批訂貨是用于核動力航母“斯坦尼斯”號（CVN-74）。這種型號鋼板由于采用了尖端低合金技術，其硬度超強，重量非常小，因此建造構件非常輕便，并且成本還很低。用HSLA-100這種特殊用鋼建造的福特級航母，其整體重量減輕了很多，建造成本也節省許多。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的使用壽命情況下，比采用傳統高強度鋼建造的艦體外殼更薄，重量更輕。

美海軍原打算采用HSLA-100鋼作為航母CVN-78的飛行甲板用鋼，為了減輕重量，經過攻關，又研制出了HSLA-115鋼。它的屈服強度達到了800兆帕，不僅可以降低航母的重心，還可顯著減小飛行甲板厚度，從而減輕航母重量。此外，美國海軍的建造冶金專家與日本的船舶專家在合作開發一項高強度合金鋼焊接新技術，這門技術將會在很大程度上減少采用高強度鋼建造航母而造成的成本增加。可以想象，采用這些新技術手段打造的美國航母將會更加堅硬和強悍。

俄羅斯的AK系列鎳鉻加鈦合金鋼是世界上屈服強度最高的材料，可達1000MPa，除了用來制造航母，還用來制造需要深潛的核潛艇。法國生產的“軟鋼”屈服強度是550MPa左右，英國的無敵級航母使用的就是法國軟剛，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航母，諷刺的是法國自己的“戴高樂號”航空母艦用的卻是美國的HY-80鋼。日本制造的特種合金鋼，屈服強度基本在450MPa左右，日本的潛艇和兩硒攻擊艦都使用了本國出產的特種鋼材。

航母是現代工業的尖端水平，可堪稱之為“國之重器”，聚合了很多領域的高科技，從設計、建造到下水、試航、正式使用，耗費時日良多，對統籌管理要求甚高，復雜程度不亞于航天飛機項目。可見，國產航母的成功下水，不僅是硬件建設標準達標，也意味著軟件管理方面的成功，說明我國對超大型復雜工程的掌握，乃是中國制造業綜合水平的全面突破。

艦船結構材料及其焊接技術

一說到焊工大家的第一反應是好LOW：