在2012年之前,航母使用的钢板在中文互联网上可是一个神话。那时候中国还没有“搞定”辽宁舰,全球明确能生产航母钢材的国家只有2个,那就是美国和苏联。
因为当时中国“没办法”生产航母钢板,所以当时互联网上一直有“中国无法改造好瓦良格号航母”的说法。但是随着2012年由瓦良格号航母改造成的辽宁舰正式交付给中国海军,这种说法也就不攻自破了。
各国的航母钢
航母钢板不同于普通钢材,它有着极高的抗腐蚀性、屈服强度、抗拉强度与抗疲劳性、抗温差能力、抗爆炸冲击等需求。
因为这种种要求,也就导致航母钢实际上也是一种高科技,2012年之前明确能生产航母钢的就只有美国和苏联这两个国家。
美国使用的航母钢材为HY系列特种钢材,其上世纪造常规动力航母的时候用的就主要是HY-80型特种钢,该钢材是一种镍铬和加入钛的合金钢,有着最大800MPa左右的屈服强度。
后续美国又生产出了HSLA系列钢材,该型钢材有着硬度超强,重量较轻的优势,美国的尼米兹级核动力航母以及福特级航母上就在一定程度上使用了此类钢材。
苏联方面的航母钢材型号为AK系列,靠着自身在钛金属矿上得天独厚的优势,苏联的AK系列特种钢是一种钛金属含量非常高镍铬合金,这也是当前全球屈服强度最高的航母钢,达到了1000MPa。
苏联在上世纪能生产出下潜深度达到了1000米左右的共青团员号核潜艇,就是因为该潜艇大量使用了AK系列特种钢,使得潜艇外壳有着极大的抗压能力。
不过令人唏嘘的是,到了现在,俄罗斯还能生产AK系列特种钢,但已经没有能力生产航母了。
要知道现在的俄罗斯可没有生产过航母,其现役的唯一一艘航母——库兹涅佐夫号,是苏联解体时临近建造完成的。且这艘航母从2017年进入大修以来,到现在都还躺在船坞中。
因此现在俄罗斯建造,甚至是维护航母的能力都相当可疑。
至于法国,虽然法国也能生产一些屈服强度较高的特种钢,比如说“软钢”系列。但这种特种钢的屈服强度只能说是“较高”,像“软钢”系列的屈服强度就只有550MPa左右。
航母用的钢材,尤其是中大型航母,屈服强度再怎么也得700MPa以上,不然航母自身重量以及钢材中存在的应力就能让航母变形、开裂。
因此法国的“软钢”系列用来造小型的潜艇、航母是刚够及格线,但用来造中大型航母就不合格了。后来法国造戴高乐号航母的时候,就是从美国那买的HY-80型特种钢。
此外还有一些国家能造屈服强度较高的特种钢材,比如说日本能造屈服强度在450MPa左右的特种合金钢,但这种钢材如果用来造中大型航母就不合格。
中国解决航母钢技术难题
当中国在2005年决定改造瓦良格号航母时,航母钢材就成为了摆在中国面前的最大难题之一。
当时的中国是造不出航母钢材的,自然也就没有改造瓦良格号航母的能力。
而我国当时也无法从国外买航母钢,毕竟中国一直受到了西方的技术封锁,这种“国之利器”是买不到的。
为了成功改造瓦良格号航母,当时我国的鞍钢集团承担下了研究航母钢的任务。
鞍钢集团钢铁研究院军工产品研究所副所长赵刚后来回忆称,当时他们接到研究航母钢的任务时,都非常的震惊。
上面让他们研究的钢材,在大小上是当时鞍钢集团能造的最大的钢板的4倍。
在性能上,此钢材的力学性质要求非常高,要求头部到尾部的强度偏差不能超过10MPa。在多次的夏比冲击试验中,这种钢板的-84度冲击测试,都是在250焦以上。
并且航母所用钢材不仅在材料上是一大难关,在形状上也有巨大技术门槛。因为航母上可能用上不规则形状的材料,比如说球扁钢。
这是一种在外形上由球状的头部和扁平的腹板组成的钢材,主要用于舰船的龙骨部位,不仅对材料强度要求高,在外形上也是非常难加工。
不过上头派发的任务虽然难度大,但鞍钢并没有退缩,研究人员立马进入了高强度的科研任务中。
最终鞍钢集团花了大约1年半时间,成功解决了航母钢材的诸多技术难题,使得我国有能力生产航母所用的钢材了。之后我国生产航母的钢材中,有大约70%都是由鞍钢集团提供。
而能够成功生产航母钢材的中国,轻而易举的在相关领域进入了前三强。可以说当前全球也只有中美俄这三个国家,能生产建造中大型航母的钢材。
印度的航母钢问题
在航母钢材研发领域,其实有一个和中国相反的案例,那就是印度。
印度当年在造自己的国产航母维克兰特号时,首批航母钢材是从俄罗斯买的。但造着造着,印度方面又提出要搞国产化,所以后续维克兰特号航母使用的钢材就变成了印度国产钢材。
但印度自己无法解决航母钢材的技术难题,所以其使用的航母钢在强度、抗腐蚀性、韧性等方面都有不足。
后续在维克兰特号航母下水后,这艘航母还一度传出其出现了甲板开裂的传闻。
而“航母钢材”不单单是专供于航母使用的钢材,作为一种抗腐蚀、高强度和韧性的钢材,航母钢材往往是很多舰艇都需要的钢材,比如说潜艇。
所以印度造不出合格的“航母钢材”,就导致其在潜艇建造上也面临着巨大的问题,造不出足够先进的潜艇。
信息来源:【1】环球网·《国产航母核心材料曝光:真正的“世界顶配”》【2】轧制技术及连轧自动化国家重点实验室·《航母建造用特种钢材性能要求》
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