中国航母进入“三胎时代”尖端产业的飞速发展

目前，已下水的福建舰已进入紧张舾装阶段，种种迹象表明该舰最终将比预期更早服役并形成战斗力。 如此一来，中国航母自然距离真正进入“三胎时代”又近了一大步。 与此同时，其他国家许多理性看待中国的评论人士也清醒地认识到，中国航母发展的背后是中国尖端产业的快速发展。

▲从辽宁舰、山东舰到福建舰，中国钢铁工业功不可没

福建舰下水后，大多数网友关注的焦点是其直通甲板和独特的电磁弹射装置。 不过，从航母工程的角度来看，最重要的部分是飞行甲板钢材。

近百年来，出现了许多钢铁生产优秀的国家，但飞行甲板用钢的生产长期被少数国家垄断。 中国航母能有今天的样子，一定体现了中国特钢工业的水平。 这背后是中国特钢行业逆势而行的不懈努力。

航母飞行甲板钢材有哪些需求？

为何制作如此困难？

在很多人看来，如果一个国家拥有巨大的钢铁产量，就一定能够满足军事领域各种特殊钢材的制造需求，但这是完全不真实的。 二战期间，美国的年钢产量基本维持在亿吨大关，但符合船舶结构钢标准的不到二十分之一，能够用于更高标准的装甲钢的就更少了。 从这一点来看，高性能船舶的建造数量与特钢产业密切相关。

▲中国钢铁产量稳居世界第一

航母就像一座摩天大楼，飞行甲板钢材就像大楼的地基。 它的重要性甚至比弹射器、舰载机和电子设备还要重要。 一艘完整航母的工程内容几乎有三分之一是由钢板制造和焊接占据的。 因此，不仅所需钢材数量大，而且质量要求也很高。

总之，飞行甲板用钢有以下要求：强度高、板面积大、防磁、高韧性、耐低温、耐高温、耐腐蚀、不变形。

航空母舰的飞行甲板是与舰载机直接接触的区域。 高速喷气式战斗机的重量往往超过20吨，着陆时的冲击力极高。 当它起飞时，会在瞬间完成从滑行到起飞的整个过程，尾焰的温度可达数千摄氏度。

另外，舰载机的起飞距离一般在100-200米左右。 因此，航母飞行甲板钢材不仅要承受极高的温度，在巨大的冲击下不变形，还需要扩大钢板的面积，从而减少焊缝数量，最终提高整体强度通过减少焊缝。

▲航母甲板钢的制造难倒了世界上大多数国家。

军舰的结构空间有限，因此飞行甲板钢板的厚度不能太高（一般为40-50毫米），以避免超重并尽量减少整体重心以保持稳定航行。

由于经常出海，钢板还必须考虑如何在高盐度海水和潮湿环境中保持较高的耐腐蚀性能。 目前，许多军事强国已开始广泛使用磁性水雷和磁性探测装置。 因此，航母钢板只能通过严格控制碳含量来降低风险系数。

在实战中，航母作为最引人注目的武器，肯定会成为对手针对的目标，因此飞行甲板钢材必须保持相当的抗打击能力。

▲除了强度，航母甲板钢材的厚度也必须严格控制

纵观航母飞行甲板用钢的生产工艺要求可以看出，多个指标的需求往往是相互矛盾的。 如果没有卓越的技术和优质的材料，很容易只专注于一件事而忽视另一件事。 所以，这种在普通人看来并不困难的任务，彻底让世界上大多数国家望而却步。 战后很长一段时间里，只有英国、法国、美国和俄罗斯掌握了其技术，而拥有航母建造和使用经验最丰富的美国更是无人能敌。

战争期间弯道超车

日本特钢如何打动老牌强国？

工业革命以来，长期引领工业基础和技术发展的西欧和美国始终拥有压倒性优势。 然而，日本虽然在明治维新后不断向西方学习，迅速提升国力和军事实力，但似乎已成为后起之秀。 但由于技术积累和国内资源缺乏，与欧美仍有非常明显的差距。

▲为了加强大和级的防护力，日本彻底改变了装甲钢生产工艺，引进了德国设备

二战之前，日本希望用巨型战列舰来抵消美国舰队的数量优势，因此希望极度加强单舰的火力和防御能力。 当时各国大型军舰所用的装甲钢一般都是表面硬化渗碳钢。 然而，它们的韧性往往随着厚度的增加而严重下降，以至于在被炮弹击中后可能会出现明显的裂纹。 这也说明了军舰的防御能力。 仅通过装甲厚度堆叠无法实现改进。 另外，传统装甲钢的工期也比较长。

早年，日本引进了西方装甲生产设备和工艺，但日本自产装甲存在差距。 为此，日本在最终建造大和级时开发了一种新的加工技术，即不再对材料表面进行渗碳，而是直接通过锻烧和热处理使钢材硬化，进而研制出VH装甲钢。 这种装甲不仅易于建造，而且在保持高抗冲击能力的同时大幅提高了韧性，从而大大提高了整体厚度的增加。

▲剩余的VH装甲样品，卓越品质震惊西方

一些军迷认为，日本的装甲质量很差。 然而，当英美两国用大口径穿甲弹测试战后缴获的剩余VH装甲钢样本时，发现其水平不容小觑。 一些高质量的样品甚至比德国著名的样品还要好。 克虏伯装甲钢更胜一筹！ 彻底登上世界之巅！ 据近年来解密文件显示，英国人对测试结果感到震惊，甚至模仿了日本的工艺。 结果证明，这种工艺生产的产品确实比传统的英国装甲钢更好。

▲战后日本特殊钢一度名扬全球

通过类似于“弯道超车”的综合改进，日本装甲钢取得了最好的成绩，巩固了品牌基础。 由于日本造船、钢铁工业基础基本完好，借助战后经济崛起，迅速全面发展，甚至成为行业标杆。 其部分特种钢的水平可与美国海军使用的同类钢相当甚至更好。 抛开情感因素，日本当初的成就确实可以称得上是弱旅逆袭的经典案例，其亮点值得我们学习和思考。

外界完全被封锁，

中国航母发展面临巨大困难

纵观迄今为止中国钢铁工业的发展，大致可分为早期探索、稳定发展、加速进步和创新跨越四个阶段。 2000年，中国钢铁产量突破1.3亿吨大关。 另外，当时中国的整体技术和经济也有了很大的发展，所以航母的发展计划也变得可行。 但在特殊钢领域，当时的中国还远远落后于美国、日本等国家，对航母飞行甲板用钢的特殊标准自然缺乏了解。

▲瓦良格号回国后，改装工程一度举步维艰。

经过艰苦谈判，中国最终从乌克兰购买了瓦良格号航母的舰壳，几经波折才归还给中国。 然而，这仅仅意味着中国的航母发展才刚刚迈出了第一步。 正是通过直接接触，中国工程师真正深入了解了航母甲板钢，明白了它与普通特殊钢的不同。 由于当时的技术限制，这个外壳已经闲置了很多年。 当时熟悉中国技术的其他国家评论人士甚至认为，这意味着中国研制航母的努力以彻底失败告终。

冷战开始后，西方开始对社会主义国家实施全面禁运。 20世纪80年代，虽然中西方关系回暖，取得了许多军事技术成果，但航母甲板钢材仍然受到禁运。 另外，当时的中国很难有发展航母的经济基础，所以我们再次错过了发展航母的机会。 苏联解体后，俄罗斯武器技术成为解放军现代化发展的重要对外援助窗口。 不过，在两国的合作中，俄罗斯保留的不止一只手。

▲在美国、俄罗斯等国家主导的环境下，中国完全孤立无助

在叶利钦时代和普京执政初期，俄罗斯一直在极力向西方靠拢，甚至不止一次产生过加入北约的想法。 因此，中国在俄罗斯眼中只是合作伙伴。 俄罗斯自然不能指望中国获得其所有尖端技术，尤其是航母。 因此，虽然中国曾在航母甲板钢材以及后来的拦阻索等方面向俄罗斯寻求帮助，但都被对方以各种理由拒绝。

9/11事件后，此前紧张的中美关系因所谓联合反恐而升温。 2007年，美国太平洋战区司令基廷上将在访华期间发表了令人震惊的言论，声称美国可以在小鹰级基础上建造一艘巨型常规动力航母。 为中国航母的发展提供技术援助，并暗示中国在瓦良格号炮弹上的努力不会有实质性成果。 但考虑到运十等所谓的中美合作项目最终胎死腹中，中方最终理性拒绝了对方。

▲美国原来的“善意”很耐人寻味。

从美国的角度来看，打压中国是其不变的战略，而他们最担心的就是中国的自主航母技术。 如果中国当时同意，很可能会导致美国产品垄断国内市场，国内科研机构也会逐渐依赖外部世界，失去本土独立性。 此外，美国还可能利用中国的资源进行研发，最终打着产权和行业标准的旗号来打压中国，中国的造船机密更有可能被泄露。 到时候，后果将不堪设想。

▲为避免受制于人，中国队勇敢面对巨大困难

与日本早年依赖英国、德国作为外援相比，中国当时的处境显然更为不利。 然而，即使面对俄罗斯的明确拒绝和美国隐藏的善意，中国仍然没有退缩。 反而走上了一条外界看来不可能的独立技术研究之路。

一年半创造奇迹！

鞍钢集团为中国航母发展做出了巨大贡献

2005年，印度启动了国产航母蓝天卫士（即维克兰特号）的建造计划，但几年后俄罗斯却突然断供航母甲板钢材。 无奈的印度一度鼓起勇气开始自己研发，但苦苦挣扎了半天后，印度发现自己的产品明显不达标，甚至连基本产量都无法满足。 无奈之下，印度只能走回高价购买俄罗斯产品的老路，而这一切自然被中国看在眼里。

▲鞍钢集团为中国航母做出了不可磨灭的巨大贡献

经过对瓦良格号外壳的仔细研究，中国工程师很快发现特殊的球形扁钢（用于航母龙骨维护）是不可或缺的。 这种材料有一个圆头和一个扁平的身体。 2008年，自研的重任落在了鞍钢集团的肩上。 作为中国桥梁用钢的领军企业，公司被誉为中国钢铁工业的摇篮，为南京长江大桥、京沪高铁、珠港澳大桥的建设做出了贡献。 尽管鞍钢集团做出了巨大贡献，但鞍钢集团面对球扁钢仍面临诸多困难。

此前，中国没有一家企业拥有生产扁平灯泡的经验和设备。 鞍钢员工根本不知道如何下手，初期工作效率很低，花了十几个小时才推出几个合格的样品。 此时，集团表面研究实验室负责人周丹带领团队反复从失败中吸取教训，经过几个月的日夜努力，研究出最佳的生产方法，终于完全掌握了生产技术球形扁钢。 仅用了一年半的时间，大大低于最初预计的五年。

▲国内多座桥梁的钢材均由鞍钢提供。

2009年5月，鞍钢集团首次为辽宁舰改装交付200吨特钢，成功打响第一枪。 两年后，鞍钢集团开始攻克难度更大的航母甲板钢项目。 当时，技术人员几乎整天待在工厂里，每天睡近四个小时，从前到后不断地整理各种特殊钢材的资料。 全线跟踪，确保每道工序的影响因素。

轧钢时，轧机将普通钢材放入制造设备的轨道中，原材料进入加热炉进行加热并去除杂质。 普通加热炉一般为步进式。 它们主要依靠炉底和水冷金属梁的几道工序将原料连续送入加热炉。 这使得材料可以同时上下加热，这对于效率和灵活性非常有帮助。 。 原材料离开连续加热炉后，经过高压清洗，彻底去除表面杂质，从而保证进入轧机后的韧性、强度和耐高温性能。

▲世界上最大的轧机位于鞍山钢铁股份有限公司。

轧制完成后，钢材要经过剪切过程以确保其平整。 在此期间，轧机主控室内的温度将进行特殊调节，然后对材料进行二次精轧。 不过，正如之前提到的，航母甲板钢材面积非常大，因此需要非常大的轧机。 为了完成任务，鞍钢专门定制了一台超宽轧机。 中国第一重工等国内机械巨头为此全力协助，全球最大的10万吨压力特种轧机上马。

▲截至目前，中国航母终于进入大发展阶段

据介绍，该轧机重760多吨，可轧制长40米、宽5.5米的特殊钢。 轧制能力、自有规格、单机配套设备均居世界第一。 在它的帮助下，我国第一批航母甲板钢成功投产。

数据显示，我国航母甲板钢的整体屈服强度高达690兆帕，其综合性能不亚于美国福特级使用的HSLA-115特种钢！ 由此，中国在最短的时间内自主攻克了航母研制的最大困难，中国航母的发展真正步入了康庄大道。