我国核潜艇的圆筒直径只有9.5米的型
核潜艇对材料的要求最高。 由于核潜艇要下潜到数百米的深度,因此需要采用硬度极高的钢材制成的外壳来承受压力。 因此,对于核潜艇来说,核电技术是一方面,特钢技术是另一方面,而且核潜艇必须要隐蔽。 除了降低噪音之外,还有就是潜水的深度。 潜得越深,就越难找到。 目前,能够生产潜艇和航母用特殊钢的国家只有WPC以及日本和德国。 其中,我国已能够生产屈服强度达到2200兆帕的超级钢。 但这种钢材这么硬,怎么能做成潜艇用的圆柱形呢?

虽然中国已经研制出2200兆帕特种钢,但这并不意味着它可以立即用于建造潜艇,因为钢材有一个特点,强度越大,焊接性能越差。 更何况,世界上还没有能够卷制2200兆帕钢板的大型卷板机。 事实上,我国潜艇的耐压壳体直径仅为9.5米,而美国、俄罗斯等主要潜艇国家的耐压壳体直径为13米。 落后的主要原因不是缺乏钢材,而是缺乏加工高强度钢材的大型卷板机。 卷板机能加工的钢板宽度与钢材的屈服强度有直接关系。 屈服强度越高,可加工的钢板宽度和厚度越小。

美国建造俄亥俄级核潜艇时,采用瑞典HY-80钢板和HY-80钢板加工出12.8米耐压壳体,最大下潜深度300米。 美国海狼级使用的HY100钢,屈服强度为820兆帕,最大下潜深度为600米,连1000兆帕都不到。 我们的核潜艇使用的钢材是785兆帕,与美国HY100的820兆帕相比还不错。 主要原因是高强钢加工能力不足。 当今世界上还没有办法使用2200兆帕高强度钢。 毕竟太难了。

由于加工技术问题,我国曾经使用双壳潜艇。 双壳体的外层是不耐压的压载水舱。 这使得双壳潜艇的浮力能力,即抗沉力,低于单壳潜艇。 潜艇很强。 但对于真正耐压的壳体来说,双壳潜艇只有一层,因此在外径相同的情况下,单壳潜艇的内部空间比双壳潜艇大得多。

制造单个外壳很困难。 优点是内部空间大,抗压能力更强,可以潜得更深。 双壳一般出现在战略核潜艇上。 当核弹的尺寸与弹壳制造技术不匹配时,必须采用双壳。 中美俄的导弹水平差不多,导弹长度也差不多,但炮弹制造能力却相差很大。 所以,中国和俄罗斯都是双壳,而美国是单壳。 俄罗斯核潜艇总体体型很大,但实际上导弹数量和射程都不如美国。 双壳本身比较复杂,需要更多的维护。 另外,俄罗斯核反应堆技术较差,因此俄罗斯核潜艇全部单独运行。 他们每年出去维修三个月,然后进厂维修。 然而,美国的核潜艇却跟随航母环游世界,依然保持着30节的高速,一次至少可以运行半年。
至于我国,潜艇技术和俄罗斯差不多,只是船用核反应堆没那么好,但也能用。 如果我们想达到美国的水平,可以跟随舰队走遍世界,还需要一段时间才能达到这种能力。 不过,随着科学技术的发展,目前出现了一种“混合壳体”潜艇设计,这项技术实际上是为单体潜艇拓展空间,特别是对于不需要空气推进的AIP常规动力潜艇。 船体有的部位是双层的,有的部位是单层的,这样可以更有效、合理地将设备放置在单层中,而安全性较差的燃料电池等设备则可以放置在双层部位。
随着我国相关科研力量的积累和耐压材料水平的提高,我国最新的核潜艇目前都是单双混合型。 双壳结构技术和工艺极其复杂,但空间利用率较差,排水量也比单壳高。 大得多。 (文/山峰)
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