航母的钢板厚度并非想象中那么厚,不同部位厚度也不一样
说起航空母舰,很多人的第一印象就是大,然后“厚”。
基于战列舰时代“厚装甲、大炮”的影响,很多人认为航母之所以这么抗攻击,是因为使用的钢材很厚,甚至很多人认为航母上的钢板厚度可以达到5米。
航空母舰上的钢板厚度
当然,航母上的钢板厚度也不可能达到5米,毕竟航母如果采用这么厚的钢板的话,不一定能浮在水面上。
即便能够上浮,但是如此厚的钢板也会严重挤压航母舱内的空间,导致航母作战效率大幅下降。

山东号航空母舰
而且航母不同区域的钢板厚度是不一样的,根据航母设备或者舱室的不同情况,自然也会布置不同厚度的钢板。
以美国尼米兹级航空母舰为例,航空母舰上钢板最薄的无疑是甲板。
航母就像建筑物一样,是分层的,不同的舱室之间需要用一层钢板隔开,而上下两层钢板的厚度是最低的,只有4至18毫米,因为它们基本不考虑受到撞击。
最厚的部分是航母的装甲系统,最大厚度可以达到330毫米。
需要注意的是,虽然美国尼米兹级航母的设计总体上类似,但从第四艘尼米兹级航母(CVN-71)开始安装“孔凯夫拉装甲系统”,厚度为63.5毫米。

CVN-71
考虑到尼米兹级航母的最大装甲系统为330毫米,尼米兹级航母最厚的部分也超过了400毫米。
增加航母装甲厚度的后果也是灾难性的,这大大增加了尼米兹号航母的重量。
前三艘尼米兹级航母,从CVN-68到CVN-70,满载排水量约为9.1万吨。
但从第四艘装备“功夫凯夫拉装甲系统”的尼米兹级航母开始,尼米兹级航母的排水量已经超过了9.7万吨。

CVN-71
后来美国又在航母上加了一些东西,才使得后续几艘尼米兹级航母的满载排水量正式突破了10万吨。
“凯弗勒装甲系统”仅增加在侧面,以保护弹药库和发动机舱,其厚度仅增加了60毫米。
如果尼米兹级航母上的钢材能达到5米的话,那么增加几千吨排水量就不是问题了,一块长300多米,宽70多米的“大铁块”,尼米兹级航母的排水量恐怕就超过百万吨了。
除了以上这些之外,航母上还有一个比较特殊的地方,那就是飞行甲板,因为飞行甲板要承载舰载机的起降,所以钢板厚度不能薄。

舰载机着舰
同时由于加工工艺的原因,不能太厚,不然没法焊接,所以航母飞行甲板的厚度需要刚刚好,40~60毫米。
可以说,航母上的钢板厚度设计本身就是一个技术含量很高的领域,不同地方需要的钢板厚度并不相同,不经过长时间的摸索和反复试验,是不可能得出最“划算”的方案的。
当然,航母所用的钢材也属于高科技产品,能够生产的国家只有极少数。

航空母舰建造
航母用钢的材料问题
航母用钢的技术难度主要集中在材质和加工工艺上,在材质方面,由于多方面的要求,航母需要技术含量非常高的“航母钢”。
就在大海上航行,航母的钢材需要能够耐受高湿、高碱度的环境,否则航母很容易被海水的侵蚀而锈蚀殆尽。
例如印度国产航母“维克兰特”号,就因航母钢材存在问题,导致船坞内底部出现严重锈蚀。

印度维克兰特号航空母舰
相比较而言,苏联生产的瓦良格号航空母舰的钢材质量要好得多。
瓦良格号抵达中国时,只是表面有一层锈迹,我国在简单除锈后,便得以进行改装工作。
另外,航母的钢材需要具备抗退磁的能力,目前人类设计的水雷大多是依靠一套“磁指针”来引爆的。
所以,航母需要“0磁性”,否则很容易触发水雷。

水雷
航母用钢的加工问题
在加工工艺方面,航母钢材最大的特点就是尺寸大,特别是航母的侧面装甲,需要长度和宽度超过5米的钢材进行焊接。
通常情况下,这些钢材的表面积越大越好,但航母侧面都是弧形的,受加工技术限制,长宽5米左右的钢材已经是极限了。
但航母钢材太少也不好,太少就会导致焊接长度变长,从而大大增加航母的建造时间。

航空母舰建造
要生产如此巨大的钢材,对国家的加工技术要求非常高,最基本的就是需要5米级的板材轧机。
航母用的钢材全部采用一次性轧制成型,这样可以尽可能地消除钢材中的应力,最大限度提高钢材的强度。
在改装辽宁号航母之前,我国苦于缺乏足够大的板材轧机,无法一次性生产出足够大尺寸的钢材。
因此,我国鞍钢集团承担了这项任务,研制出了可以轧制宽度5.5米、长度40米板材的巨型板材轧机。
当然,航母用钢加工最困难的就是如何消除其应力,特别是航母飞行甲板用的钢材。
要知道,航空母舰上每天都有20到30吨的舰载机在滚来滚去,舰载机满油满弹降落时,造成的冲击力可达数百吨。

舰载机着舰
如此巨大的重量,要求飞行甲板所采用的钢材具有极强的抗拉力和强度,以尽可能减少应力。
世界上只有少数几个国家能够生产这种强度的钢铁。
除了以上难点之外,航母上还有一种特殊钢铁材料值得一提,那就是火焰盾,航母的火焰盾就是舰载机每次起飞时,挡在舰载机后方的板子。
这个火焰导流装置也是一个瓶颈技术,印度并没有研发出来,其国产航母维克兰特号上也没有火焰导流装置。

火焰挡板
这块火焰防护罩需要能够抵御战机尾部上千度的火焰,这不仅需要非常先进的钢材加工技术,还需要非常强大的材料科学技术。
当然,这块钢材本身的设计并不足以承受如此高的等离子射流,它还需要非常强大的水冷系统和耐高温涂层。
参考:
[1]环球时报:《梦幻联动!福建航母“超级甲板”涂层由火箭学院研制》
[2] 中国小康网·“航母用的钢板难制造吗?耐高温只是其中一个特性,还得具备很多其他性能”
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