航空母舰用钢的特点和简介

航空母舰用钢的特点和简介发布：water0424时间:2015/3/1015:18:08阅读:1514最近国内各媒体都在报道，百分百由中国自己制造的航空母舰快将面世。解放军多位高级将领接受香港媒体采访时证实，中国已在建设第二艘真正意义上的国产航母，比“辽宁号”更先进。要造一条航母，可不像造一艘油轮那么简单。先别说舰载机、弹射器什么的，首先一条就是，你有没有造船的基本材料--航母用钢！由于航母的特殊性，它的用钢也有很多特殊要求，比如，要能抗海水腐蚀；要防磁；要耐高温，要有很高的强度、韧度和良好的焊接性能，......等等。前些年，前苏联未完工的“瓦良格”号航空母舰被我国当破烂儿从乌克兰买回来。这条航母在来中国前，就已经好多年没有进行过防锈处理了。运来中国后，又在大连随意扔放了3年，也一直没有涂漆，但“瓦良格号”表面基本完好，没有什么腐蚀现象。经检测后发现，“瓦良格”号用的钢，居然是可以自然抵抗海水腐蚀的，而且，基本是绝磁的，这么多年了，磁力依然为零！当时一个接触“瓦良格”号的专家曾感叹说：“苏联还是厉害，主要人家基础好，苏联留下的家底，中国就是追上20年，也很难全面超越啊，尤其是基础工业水平，严重制约了军事设备的发展。”图为已经过改造和涂装的“辽宁”号航空母舰下面就来说说航空母舰所用钢的几个特点：1.抗海水腐蚀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。因此，造一般民用和军用舰船的钢都要求有较强的抗海水腐蚀能力。由于航母的作战环境更为恶劣，维修所需时间也长，因此，要求所用钢板抗海水腐蚀的能力就更强。由于我国钢铁生产技术的限制，我们制造舰船所用钢材抗海水腐蚀力较差，因此我们的军舰不得不涂上一层特殊防锈漆，而且，每三四年就要进船坞大修，清除舰艇底部附着物，并重新刷防锈漆。2.防磁一般钢铁都带有一定磁力。由于地球本身是有磁场的，一般低磁钢铁制造的舰船用久了，会受地球磁场磁化，产生磁力。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。因此，军舰用钢，磁力越小越好。由于我们制造军舰的钢铁防磁性能较差，所以我们的军舰一般是三四年后，就需要开回船坞进行逆向消磁处理。然而，这种维修性的处理对于航母这样的庞然大物来说，就太麻烦了。3.耐高温和耐冲击能力飞机在陆上起飞，一般需要在三公里多，至少也要一、两公里的跑道助跑、起飞。而在航母上，飞机在一两百米内，就要从静止状态完成滑跑、起飞、腾空的过程。这除了有弹射装置助推外，更要求飞机本身有强大的推力。当飞机加力开到足以飞起时，发动机喷射出的火焰可达上千度，足以把一般钢材制作的甲板熔化了！一般舰载机每架都有三十来吨重，降落着舰时，对甲板的冲击力极大，因此，对甲板的抗冲击力、抗扭曲力的要求就非常高。如果甲板用钢不过关，降落的飞机很可能会通过拦索把飞行甲板给掀起来。另外航母甲板还要有抗敌方穿甲弹攻击的较强能力。因此，航母甲板用钢更是非常讲究的。4.高强度、高韧性航母建造所使用的特种钢所要求的强度要远远高于普通军用船舶的钢强度要求，采用高强钢板可以减轻船体重量，增加抗弹能力。特别是飞行甲板的钢材，由于要承受舰载机起飞过程中的高热和高摩擦力，更要精益求精。因此，航母舰体一定要采用高强度合金钢。船用特种钢材的屈服强度一般用MPa（兆帕）表示。像油轮、散装货船，集装箱船等民用船所用钢大约有250MPa就够使了，普通军用船只在300MPa以下就行。而航母、潜艇用钢，特别是航母飞行甲板用钢一般要求在850MPa以上。换算成我们熟悉的单位，大致是一厘米大小的地方要能够承受5000～8000公斤的冲击力。你看，这钢材抗压能力有多强。大型航空母舰需要的钢板品种规格繁多，建造一艘7.5万吨级的大型航空母舰，需用各种特殊品种厚钢板4万多吨，一般可分为船体板、装甲板及结构板三大类。下面让我们来分别看一看航母不同地方需要的钢材情况。1）船体用钢板：要求比较低，基本上就是潜艇用的耐压板，屈服强度通常为450兆帕和550兆帕，钢板厚度为22～28毫米。船体的水下部分为了防止鱼雷与潜艇导弹的轰击，采用钢板厚度达150～203毫米。也有制成双层或三层船体，当外层钢板被击穿的时候，还有一层保护层，这样就增强了航母的抗打击能力。以前的航空母舰还在易受攻击的部分采用增挂装甲板的方式，以抵御各种意外的攻击。航母需要的另外一种钢材就是装甲钢板。2）装甲钢板：一般用在最为关键的核心部位。航母上有两个地方最重要，一个是指挥中心，指挥中心是航空母舰钢板最厚的部分，最厚达330毫米，有点类似坦克用的装甲钢板；另外一个地方是航母的动力系统。如果航母的机舱被破坏，那么航母就变成了挨打的活靶子，因此，机舱也要重点保护。重点保护的方式就是用装甲钢板。此外，炮台等地方也要用防弹装甲板进行保护。航母用钢的最重要部分是结构用钢板。3）结构板：主要用于飞机跑道、隔仓及船体结构等，尤其是飞机跑道，要求极高。首先，要求飞行甲板能够承载20～30吨舰载机起飞和降落的沉重冲击。其次，还要承受喷气式飞机高达几千度的火舌的烘烤。所以，飞行甲板的屈服强度一般要达到800兆帕。还有，飞行甲板的厚度不能太厚，一般是40～50毫米，且要求不平度达5毫米/米以下，否则会影响飞机升降的质量。更重要的是，飞行甲板的板面越大越好，要尽量减少焊缝。总而言之，航用的结构钢板要求高强度、小厚度、大面积、能够在恶劣环境中使用。5.世界航母用钢的一般情况目前，世界上能制造航母、潜艇用钢的只有美国、日本、法国、俄罗斯等少数几个国家。其中，质量最好的还得数美国。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。HY-80是一种镍铬和加入钛的合金钢，屈服强度在800兆帕左右，是制造航母或者造核潜艇最佳钢材。用这种钢制造的潜艇，能下潜2000米，而后美国又在HY-80钢的基础上，发展了屈服强度不低于686兆帕的HY-100钢，相比于HY-80提高了钢的耐蚀性、强度，改善焊接性、成型性与机加工性等，其也是当前美国海军航母重要部位的主要材料。另外一种是HSLA型钢材。HSLA-80钢是美国20世纪80年代研制成功的新型高强度、高韧性结构钢。该型钢已部分或全部取代HY-80钢用于建造大型水面舰艇，如驱逐舰、巡洋舰和航空母舰等，其中尼米兹级核动力航母的某些结构采用此钢种。HSLA-100钢是美国为新建的航母壳体和先进的攻击型核潜艇（非耐压壳体）而研制的钢，HSLA-100是一种含碳量低，铜沉淀强化钢，合金元素含量比HSLA-80的要高，屈服强度约为690兆帕，其性能已达到HY-100钢的水平，板厚可达100毫米。HSLA-100钢的第一批订货是用于核动力航母“斯坦尼斯”号（CVN-74）。这种型号钢板由于采用了尖端低合金技术，其硬度超强，重量非常小，因此建造构件非常轻便，并且成本还很低。用HSLA-100这种特殊用钢建造的福特级航母，其整体重量减轻了很多，建造成本也节省许多。如果在航母舰体外壳上使用这种特种钢，它能够在提供相同或者更长的使用寿命情况下，比采用传统高强度钢建造的舰体外壳更薄，重量更轻。美海军原打算采用HSLA-100钢作为航母CVN-78的飞行甲板用钢，为了减轻重量，经过攻关，又研制出了HSLA-115钢。它的屈服强度达到了800兆帕，不仅可以降低航母的重心，还可显著减小飞行甲板厚度，从而减轻航母重量。此外，美国海军的建造冶金专家与日本的船舶专家在合作开发一项高强度合金钢焊接新技术，这门技术将会在很大程度上减少采用高强度钢建造航母而造成的成本增加。可以想象，采用这些新技术手段打造的美国航母将会更加坚硬和强悍。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，除了用来制造航母，还用来制造需要深潜的核潜艇。法国生产的软钢屈服强度是550MPa左右，英国的无敌级航母使用的就是法国软刚，但基于这样的材料屈服度比较底，一般仅仅用于制造小型垂直起降或者直升飞机航母，讽刺的是法国自己的“戴高乐号”航空母舰用的却是美国的HY-80钢。日本制造的特种合金钢，屈服强度基本在450MPa左右，日本的潜艇和两硒攻击舰都使用了本国出产的特种钢材。航母用的是特种钢~~目前能制造这种钢的国家不多如何热处理和元素配比都是国家机密目前能做这种钢的有美国俄罗斯乌克兰日本英国法国等国家~~~~~~~~~~~~~~~印度自己的航母的钢材就是从俄罗斯买的自己做不出来那种钢~~~中国以前做不了这种钢现在能不能做不知道~飞行甲板就是航母舰面上供舰载机起降和停放的上层甲板，又称为舰面场。早期飞机由于起降速度不大，可以从军舰首部或主炮塔上部铺设的小型甲板上起飞，从舰尾的短小甲板上着舰。但现代航母都是贯通全舰的大面积的上层甲板。需要指出的是，航母的飞行甲板要比舰体宽得多。从正面看，飞行甲板从舰体上面向两舷张出，形状很怪异。飞行甲板要承受飞机着舰时的强烈冲击载荷，所以要用高强度钢板制成。二战时航母飞行甲板表面要铺设一层木质甲板，而现代航母的飞行甲板表面都是金属的了。中文名飞行甲板又称舰面场功能供舰载机停放和起落甲板宽度舰体宽度的2倍目录1概况▪发展▪类型2其他▪降落▪人员▪涂料概况编辑航母的飞行甲板主要是供舰载机停放和起落用的。为了能飞行甲板飞行甲板停放尽可能多的飞机，以及飞机起飞、降落时所受的干扰小些，航母需采用比起船体宽度要大得多的飞行甲板。特别是斜直两段式甲板出现后，要进一步将起飞段板和着陆段区别开来，所以飞行甲板宽度更呈增加趋势。一般说来，大型航母的飞行甲板宽度几乎是舰体宽度的2倍，中小型航母的23世界海军知识飞行甲板宽度约是舰体宽度的1.5倍。例如，“罗斯福”号航母的飞行甲板最大宽度为78.4米，而它的舰体宽度为40.8米；基辅号航母的飞行甲板宽度为47.2米，舰体宽度约为32.7米。甲板的空间决定了航母一次可以投入作战的飞机数量，而甲板的大小，很大程度取决于航母的排水量。航母上的战机群，数量最多的是空中优势和攻击的战机，另外，还配有作为海空搜索、电子对抗、空中加油、后勤和救援等作为任务支援性飞机，美国航母作战群，如果要跟前苏联同等的水平空中和海上作战力量对抗，需要整一艘大型航母的作战飞机才可以取得较可靠的自身防卫能力，而另外一艘航母的战机可以用于攻击。如果要应付低程度的空中和海上威胁，航母舰队作战上也需要有15~20架的战机，在甲板上随时待命执行舰队区域搜索，警戒和防卫任务，才可以满足基本的自身防护要求。如果一艘10万吨尼米兹级航母，一般可以带上80架以上的飞机，在最大投放的情况下，甲板上一次可以最多容纳45架左右的飞机，如果排除了作为必要防卫的飞机数量，这类航母可以一次投入25~30架的战机执行对敌方的空中控制或者对地攻击。而一艘5万吨左右的航母，可以装载40架上下的飞机，而甲板上一次最多可以容纳25架左右的战机，如果减去了必要防卫的飞机数量，这类航母可投入到对敌打击的飞机数量只能达到5~10架。如果要提高对敌的能力，这类航母不足以提供基本的自身防卫，而是需要另外的平台提供防护。从经济角度来看，10万吨大型航母的费用是45亿美元(2008年)，而法国的4万吨航母费用是30亿美元，如果用作战能力与投资的比例来衡量，大型航母的投资效率更高。[1]发展早期第一座飞行甲板是一条建在军舰上倾斜的木制坡道。飞行甲板飞行甲板EugeneEly是史上第一个从军舰上起飞的飞行员，他是在1910年11月14日从USS伯明翰号起飞的。在1912年5月4日，CharlesSamson海军中校成功的从移动中的军舰起飞。他驾驶他的ShortS27从HMSHibernia起飞，当时的速度为10.5节。早期飞机的起飞速度并不高，因此当母舰逆风航行时，飞机就可轻易的经由短距离加速而起飞。不久之后，可拆除式的“起飞平台”出现在战列舰和巡洋舰上，使得飞机可以从战舰上起飞并进行侦察任务，虽然这些飞机并无法降落回母舰。在1917年8月2日EdwinDunning成功的将他的SopwithPup降落在HMSFurious