在2012年之前,航母使用的鋼板在中文互聯網上可是一個神話。那時候中國還沒有“搞定”遼寧艦,全球明確能生產航母鋼材的國家只有2個,那就是美國和蘇聯。
因為當時中國“沒辦法”生產航母鋼板,所以當時互聯網上一直有“中國無法改造好瓦良格號航母”的說法。但是隨著2012年由瓦良格號航母改造成的遼寧艦正式交付給中國海軍,這種說法也就不攻自破了。
瓦良格號航母
各國的航母鋼
航母鋼板不同于普通鋼材,它有著極高的抗腐蝕性、屈服強度、抗拉強度與抗疲勞性、抗溫差能力、抗爆炸沖擊等需求。
因為這種種要求,也就導致航母鋼實際上也是一種高科技,2012年之前明確能生產航母鋼的就只有美國和蘇聯這兩個國家。
蘇聯航母
美國使用的航母鋼材為HY系列特種鋼材,其上世紀造常規動力航母的時候用的就主要是HY-80型特種鋼,該鋼材是一種鎳鉻和加入鈦的合金鋼,有著最大800MPa左右的屈服強度。
后續美國又生產出了HSLA系列鋼材,該型鋼材有著硬度超強,重量較輕的優勢,美國的尼米茲級核動力航母以及福特級航母上就在一定程度上使用了此類鋼材。
美國航母
蘇聯方面的航母鋼材型號為AK系列,靠著自身在鈦金屬礦上得天獨厚的優勢,蘇聯的AK系列特種鋼是一種鈦金屬含量非常高鎳鉻合金,這也是當前全球屈服強度最高的航母鋼,達到了1000MPa。
蘇聯在上世紀能生產出下潛深度達到了1000米左右的共青團員號核潛艇,就是因為該潛艇大量使用了AK系列特種鋼,使得潛艇外殼有著極大的抗壓能力。
不過令人唏噓的是,到了現在,俄羅斯還能生產AK系列特種鋼,但已經沒有能力生產航母了。
俄羅斯還能造航母鋼,但已經無法造航母了
要知道現在的俄羅斯可沒有生產過航母,其現役的唯一一艘航母——庫茲涅佐夫號,是蘇聯解體時臨近建造完成的。且這艘航母從2017年進入大修以來,到現在都還躺在船塢中。
因此現在俄羅斯建造,甚至是維護航母的能力都相當可疑。
至于法國,雖然法國也能生產一些屈服強度較高的特種鋼,比如說“軟鋼”系列。但這種特種鋼的屈服強度只能說是“較高”,像“軟鋼”系列的屈服強度就只有550MPa左右。
法國也造不出合格的航母鋼
航母用的鋼材,尤其是中大型航母,屈服強度再怎么也得700MPa以上,不然航母自身重量以及鋼材中存在的應力就能讓航母變形、開裂。
因此法國的“軟鋼”系列用來造小型的潛艇、航母是剛夠及格線,但用來造中大型航母就不合格了。后來法國造戴高樂號航母的時候,就是從美國那買的HY-80型特種鋼。
法國戴高樂號航母用的是美國HY-80型特種鋼
此外還有一些國家能造屈服強度較高的特種鋼材,比如說日本能造屈服強度在450MPa左右的特種合金鋼,但這種鋼材如果用來造中大型航母就不合格。
中國解決航母鋼技術難題
當中國在2005年決定改造瓦良格號航母時,航母鋼材就成為了擺在中國面前的最大難題之一。
當時的中國是造不出航母鋼材的,自然也就沒有改造瓦良格號航母的能力。
改造瓦良格號的第一個問題就是造出航母鋼
而我國當時也無法從國外買航母鋼,畢竟中國一直受到了西方的技術封鎖,這種“國之利器”是買不到的。
為了成功改造瓦良格號航母,當時我國的鞍鋼集團承擔下了研究航母鋼的任務。
鞍鋼集團鋼鐵研究院軍工產品研究所副所長趙剛后來回憶稱,當時他們接到研究航母鋼的任務時,都非常的震驚。
采訪畫面
上面讓他們研究的鋼材,在大小上是當時鞍鋼集團能造的最大的鋼板的4倍。
在性能上,此鋼材的力學性質要求非常高,要求頭部到尾部的強度偏差不能超過10MPa。在多次的夏比沖擊試驗中,這種鋼板的-84度沖擊測試,都是在250焦以上。
并且航母所用鋼材不僅在材料上是一大難關,在形狀上也有巨大技術門檻。因為航母上可能用上不規則形狀的材料,比如說球扁鋼。
這是一種在外形上由球狀的頭部和扁平的腹板組成的鋼材,主要用于艦船的龍骨部位,不僅對材料強度要求高,在外形上也是非常難加工。
球扁鋼
不過上頭派發的任務雖然難度大,但鞍鋼并沒有退縮,研究人員立馬進入了高強度的科研任務中。
最終鞍鋼集團花了大約1年半時間,成功解決了航母鋼材的諸多技術難題,使得我國有能力生產航母所用的鋼材了。之后我國生產航母的鋼材中,有大約70%都是由鞍鋼集團提供。
鞍鋼集團
而能夠成功生產航母鋼材的中國,輕而易舉的在相關領域進入了前三強。可以說當前全球也只有中美俄這三個國家,能生產建造中大型航母的鋼材。
印度的航母鋼問題
在航母鋼材研發領域,其實有一個和中國相反的案例,那就是印度。
印度當年在造自己的國產航母維克蘭特號時,首批航母鋼材是從俄羅斯買的。但造著造著,印度方面又提出要搞國產化,所以后續維克蘭特號航母使用的鋼材就變成了印度國產鋼材。
印度國產航母維克蘭特號
但印度自己無法解決航母鋼材的技術難題,所以其使用的航母鋼在強度、抗腐蝕性、韌性等方面都有不足。
后續在維克蘭特號航母下水后,這艘航母還一度傳出其出現了甲板開裂的傳聞。
而“航母鋼材”不單單是專供于航母使用的鋼材,作為一種抗腐蝕、高強度和韌性的鋼材,航母鋼材往往是很多艦艇都需要的鋼材,比如說潛艇。
造潛艇也需要“航母鋼”
所以印度造不出合格的“航母鋼材”,就導致其在潛艇建造上也面臨著巨大的問題,造不出足夠先進的潛艇。
信息來源:
【1】環球網·《國產航母核心材料曝光:真正的“世界頂配”》
【2】軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室·《航母建造用特種鋼材性能要求》
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