（兵工科技）国航母力量正式跨入新篇章！

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图注：2019年12月17日，我国第一艘国产航母山东舰正式服役，标志着我国航母力量正式迈入新篇章。

2019年12月17日，我国首艘国产航母山东舰正式服役，标志着我国航母力量正式迈入新篇章。 作为我国第一艘国产航母，山东舰在研制过程中面临诸多困难。 首先面临的问题是高端钢材的供应，特别是耐海水腐蚀、耐鱼雷攻击、用于航母的无磁镍铬钛合金钢。 车身结构关键部位的甲板钢材等供应问题是当时的重中之重。 当时只有美国和俄罗斯能够生产这些特殊钢材，并被视为重要的战略军事物资。 美国、俄罗斯从未出口过，我国只能自行探索、开发。

对称球形扁钢的早期研发

早在我们改造辽宁舰的时候，我国就已经开始了航母建造用钢材的研究。 当年瓦良格号被拖回后，由于内部设备较多被拆解，且长期腐蚀，需要数百吨对称球形扁钢进行修复，这是修复航母不可缺少的重要钢材。

2008年，鞍钢负责研制瓦良格号所需的对称球形扁钢。 当时我国还没有开发和加工此类钢材的经验和技术。 这一艰巨的任务落到了鞍钢研究院军工研究所的研究人员身上。 周丹从事水面舰艇钢材研发已有24年，但这项任务对她来说仍然异常艰巨。 刚开始制作对称球形扁钢时，周丹回忆道：当我在现场看到时，根本无法擀开。 当我卷起一个并测量时，尺寸不对。 然后我又试了一件，尺寸还是不对。 您在该网站停留了十几次。 当我们才几个小时的时候，我们只滚了几块钢材，所以当时我们就很头疼，因为我们就是觉得这个东西太难了。

由于对称球形扁钢形状特殊、尺寸差异较大，加上金属流动和孔型设计等因素，单独滚压成形难度很大。 由于没有专门的生产线，热处理的效果并不理想。 周丹等人无奈，只好将球扁钢固定在热处理架上，防止变形，最终保证了产品的生产。 周丹团队只用了一年半的时间，就完成了需要三五年才能完成的研发任务，并产出了约10倍的产量，最终保证了供应。 2009年5月，鞍钢成功交付辽宁舰修复用200吨航母钢材。

随后，周丹利用快速感应加热技术，对鞍钢生产的热轧扁钢淬火工艺进行了研究，设计开发了淬火生产线，并选定了设备及电源等工艺参数。频率、加热方法和感应器。 由此开发了热轧球扁钢快速感应加热技术。 这些都为我国国产航母的发展奠定了基础。

注：鞍钢集团钢铁研究院军工研究所研究员周丹，其团队研发的对称球形扁钢对辽宁舰改造意义重大

甲板钢发展解决国产航母建造首要问题

随着国产航母建造的开始，航母甲板钢的发展成为重中之重。

甲板是航母舰体结构的关键部分，具有非常特殊的功能和作用。 在航母上，飞机必须在一两百米内完成滑行、起飞、静止状态起飞的过程。 当飞机的加力打开到足以起飞时，发动机喷出的火焰可达数千度，足以熔化一张普通钢材制成的甲板！ 一般来说，每架舰载机的重量约为三十吨。 登陆船上时，甲板受到的冲击力极大。 因此，对甲板的抗冲击、抗扭曲的要求非常高。 此外，航母甲板还必须具有较强的抵御敌方穿甲弹攻击的能力。 因此，要求航母甲板钢的屈服强度兆帕（MPa）在500兆帕以上。 另外，拼焊飞行甲板钢板面积越大，焊缝数量越少，可以缩短工期，提高甲板的整体质量。 这对甲板钢的力学性能提出了非常严格的要求。

正是因为要同时满足如此多的苛刻要求，航母甲板钢材的质量超过了任何一种军舰的钢材质量，开发难度也随之直线上升。 然而甲板钢却是航母建造中不可缺少的核心材料，因为它不仅用在甲板上，还用在航母的其他核心部位，比如航母指挥中心、航母动力系统等。与对称球形扁钢的发展类似，当时只有美国和俄罗斯掌握了甲板钢的制造技术，但都被禁止向中国出口。 因此，这一重任落在了鞍钢集团钢铁研究院军工产品研究所副所长赵刚身上。

图例：鞍钢利用被誉为“世界轧机之王”的五米五米超宽轧机生产航母甲板钢，为建造航母奠定了基础国产航母。

为了成功研发甲板钢，鞍钢集团专门向第一重工集团定制了一台超宽轧机。 一重集团为鞍钢钢铁基地研制了世界最先进的钢铁生产加工设备——被誉为“世界轧机之王”的五米五超宽轧机。 该轧机重达760多吨，由约40台单机设备组成。 它占地约200米，拥有约10万个零件。 可卷制宽度5.5米的钢板，卷制长度40米以上。 是目前世界上规格最大、装机容量最高、轧制能力最强、单台设备吨位最大的宽厚板轧机。 该轧机的研制成功，为我国船舶工业、核电和国防工业发挥了重要的支撑作用。

尽管有机器可用，但开发合格的甲板钢仍然很困难。 2011年，当第一次接到研制航母甲板钢的任务时，赵刚就感到任务艰巨。 赵刚说：其实非常震撼。 我们要求开发超宽、超长、最厚的规格。 这样的甲板钢材，生产这样长又宽的板，就是我们目前常规生产的四块板。 为了保证甲板钢的顺利发展，赵刚每隔一段时间就会乘坐高铁前往距离鞍山100多公里的鲅鱼圈，跟踪军工钢材的生产情况。 鞍山钢铁集团鲅鱼圈分公司技术员、甲板钢开发组成员张昆说：那段时间，他一个多月几乎24小时待在厂里，跟踪从从前面到后面。 睡几个小时。

注：在鞍山钢铁股份有限公司的努力下，我国航母使用的甲板钢整体技术指标与美国福特级使用的HSLA-115特殊钢相当。

最终，在鞍钢的努力下，中国航母所用的甲板钢终于在这个轧厂之王下诞生了。 整体技术指标与美国福特级使用的HSLA-115特殊钢相当，达到690MPa。 中国已成为世界上第三个掌握甲板钢技术的国家。

除甲板钢外，在为国产航母供应钢材的任务中，鞍钢只用了一年的时间，就完成了过去需要十年时间的特殊钢生产。 目前，除了30%技术含量相对较低的结构钢外，国产航母所需的特殊钢材70%都是鞍钢集团生产的，而这也是我国山东舰建造、下水的重要原因并在短短几年内投入使用。

结论

山东舰特种钢的研发只是国产航母发展历程的一个缩影，但却体现了我国军工企业和开发商艰苦奋斗、自强不息的精神。 山东舰的研制成功，为我国未来航母的发展奠定了基础和方向，对我国航母工业的发展具有重要意义。

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