航母特种钢有多重要?辽宁舰舰长一句话让人直观感受
航空母舰作为使一个国家能够在远离本国领土、不依赖本土机场的情况下实施军事威慑和军事行动的有力武器,已经成为现代海军不可或缺的标志,是一个国家综合国力的象征。
众所周知,我国现在虽然拥有两艘航空母舰,但是真正由我们自己生产的只有一艘,另一艘航空母舰是由前苏联的“瓦良格”号改装而来的。
但很多人不知道的是,瓦良格号历经千险终于运回我国后,却因为我国至今无法生产制造航母的特种钢材而“闲置”多年。这种特种钢材到底有多重要、多好、多难制造?辽宁舰舰长的一句话,让人直观感受到了这一点。

航空母舰专用钢
航空母舰是现代海军必不可少的武器,但我国拥有航空母舰的历史却很短,这主要是因为我们长期以来无法生产建造航空母舰的专用钢材。
那么,航母所用的特种钢真的有那么难制造吗?确实,虽然我国的钢铁产量不小,但是很多特种钢都需要进口,而制造武器装备所用的特种钢我们肯定不能依赖进口,只能自己生产。

虽然我国在上世纪70年代就已经制造了核潜艇,但当时制造核潜艇所用的特种钢材与美苏相比还差很多,而制造航空母舰所用的特种钢材,我们长期无法生产。
那么,制造航母的特种钢材到底有何特殊之处呢?有人猜测,制造航母所用的钢板厚度肯定有5米,这也是制造难度大的原因。但事实上,航母所用的特种钢材制造难度并不在于厚度,航母的钢板也没有那么厚。
毕竟按照美国尼米兹级航母的剖面图来看,航母内部用于隔断的甲板一共有9、10层,如果每层钢板厚度5米的话,光是钢板总长度就有50米,比整艘航母的型深还要厚,这显然是不可能的。

事实上,航母不同部位所用钢材的厚度、种类和要求都是不同的。
一般来说,一艘航母分为两个部分,水下部分对钢材的要求极其严格,需要能够抵御鱼雷、导弹的袭击,还要经受海水的侵蚀。因此有资料显示,常年浸在水中的船底部分钢板厚度较大,可以达到150mm-230mm。
航母没有浸没在水中的部分也会受到海浪和水压变化的冲击,所以也需要耐潜艇压力的板材,厚度大约在23mm-28mm。

航母内部使用的钢材相对较薄,以美国尼米兹级航母上的钢板厚度计算,除了机库甲板厚38毫米外,其余各层之间的甲板厚度都在4-18毫米之间。
在整个航母中,最厚的就是装甲钢,厚度会达到330mm,主要用于保护航母上比较重要的部位,其硬度也是所有钢板中最高的,而航母中技术含量最高的钢材则是飞行甲板所用的钢材。
航空母舰飞行甲板所用的专用钢板必须满足大表面积、高强度、耐高低温等诸多要求。

由于航母飞行甲板经常与舰载飞机接触,舰载飞机一般重量在20至30吨之间,因此要求甲板具有钢面大、强度高、不易变形等特点。舰载飞机起飞时喷出的火焰温度可能高达数千度,因此航母飞行甲板也需要能承受高温。
此外,海面温度变化很大,航母飞行甲板还可能遭受巨浪的冲击,这就要求飞行甲板钢材必须具有耐低温、耐腐蚀等性能。
而且飞行甲板用的钢材如果太厚的话,会造成航母重心问题,使舰体不稳定,所以飞行甲板用的钢材不能太厚。

最重要的是,为了防止遭到磁性水雷的袭击,或者防止航空母舰被磁性探测设备发现,航空母舰所用的钢材也必须具有低磁性。
一般来说,小型水面舰艇可以在船坞内进行消磁,但航空母舰体型过大,无法用普通方法消磁,最好的办法是选用最优质的低磁钢,尽量减少消磁次数。
能够生产出这种钢材的国家并不多,曾经非常强大的前苏联就是其中之一,从瓦良格号上就可以看出来。

瓦良格号的特种钢材到底有多好?
瓦良格号航空母舰1985年12月在黑海造船厂建造,是前苏联“库兹涅佐夫”级航空母舰的二号舰,1990年7月正式命名为“瓦良格”号,以纪念在日俄战争中沉没的“瓦良格”号装甲舰。
至1991年11月,瓦良格号航母建造进度已达67.3%,但随着苏联解体,这艘航母始终未能完工。

因为建造航空母舰是一个国家综合实力的体现,需要国家多个部门的配合,需要长时间的探索积累,需要上千家配套厂商的共同努力才能完成,但那个强大的苏联已经不复存在了。
最终瓦良格号被卖给了中国,避免了被拆解的命运,这也让我们的专家技术人员有机会亲眼看到这艘航母,见识一下瓦良格号所用的特种钢材到底有多好。
众所周知,瓦良格号在1991年停建后,就无人对其进行维护和保养。而且,瓦良格号在移交给中国后,不仅被拆解,内部设施也被拆除,可以说是再次“受损”。它还经历了漫长的海上航行,才在2002年终于抵达我国大连,其间经历了各种风雨。

而且,瓦良格号抵达大连后,在码头停泊了三四年,才正式开始“修复”工程,因此,很长一段时间里,大家看到的都是一艘“锈迹斑斑”的“老船”,甚至有人质疑,我们购买瓦良格号航母是不是“吃亏”了。
但事实上,辽宁舰船长随后在APEC会议期间透露,虽然辽宁舰在抵达中国前十多年没有做过防锈处理,也没有进行过维护保养,但中方人员检查后发现,瓦良格号采用的特殊钢材可以抵抗海水的腐蚀。
虽然瓦良格号表面“生锈”,但工作人员用手将锈迹擦去后,发现内部丝毫没有受到生锈的影响,依然光亮如新。

更神奇的是,经过一系列的检测,专家们确认瓦良格号的磁性依然为零。要知道,地球本身是有磁场的,普通的船舶用几年就需要消磁,但瓦良格号“废弃”多年无人管理,依然保持着“零磁性”的水平,可见苏联制造特种钢材的能力有多么惊人。
虽然后来我国掌握了航母专用钢板的制造技术,但专家也曾表示,即便是今天,世界上仍有很多国家无法生产苏联几十年前建造航母所用的专用钢材。
也就是说,大家肯定是低估了苏联制造特种钢的技术了。

例如2006年,印度为了建造自己的航空母舰,高价从俄罗斯进口了456吨特种钢材,而建造一艘航空母舰大约需要2万吨特种钢材。
而且我国后来对瓦良格号进行修复改造的时候,也并没有完全更换苏联制造的特种钢材,如今依然雄姿英发的辽宁舰,也展现了前苏联的先进技术。
特种钢材的匮乏,是我国购买瓦良格号后没有启动改造的原因。专家表示,当时世界上能够生产航母专用钢材的国家并不多,美国的HY-100和HY-80两种钢材是制造航母的最佳选择。

后来美国还对这种特种钢材进行了改进,因为HY-80虽然强度高,但是焊接时需要较长时间预热,于是美国生产了一种特种钢材型号HSLA-80,焊接时几乎不需要预热。现在美国航母使用的钢材已经升级为HSLA-100。
但对于我国而言,特殊钢是制约我国航母发展的一大瓶颈,而在这一领域,我国通常的以市场换取技术的道路已经行不通了。

瓦良格号迫使中国升级工业
在我国的发展过程中,“用市场换技术”是一种非常传统、有效的发展方式,众所周知,我国的高铁就是最成功的案例之一。

但专家们知道,改革开放以来,我国“能换的都换了”,剩下的都是“想换也换不了的”,比如航空发动机、航母专用钢材、航母阻拦索等等。
我们曾经想过买,但是没有国家卖给我们,最后只能自主研发,建造航母的特种钢材也是一样。

用专家的话来说,正是瓦良格号的到来“倒逼”了我国高端制造业的升级换代。因为要改造航母,航母专用钢的紧迫性就体现出来了。最终,鞍钢集团承担了这一重任。
鞍钢集团是新中国钢铁工业的摇篮,早在1956年,我国决定修建南京长江大桥时,鞍钢集团就承担了生产桥梁钢的重任,当时,全国还没有符合设计要求的桥梁钢,鞍钢集团技术人员从零开始,成功攻克了这一难题。
此次,鞍钢集团再次承担了生产航母用“对称球扁钢”的挑战。

为了克服这一难题,鞍钢集团内部多次讨论,最后决定必须采用特殊方法加工这种钢材,但工人的轧钢效率很低。
最初,鞍钢工人一般要花十几个小时才能轧出几根符合要求的球扁钢,这样的生产效率根本无法支撑航母的建造。无奈之下,鞍钢集团成立了以周丹为组长的专业团队,解决球扁钢的生产难题。
在周丹团队昼夜奋战下,仅用三个月时间就取得了球扁钢生产技术的重大突破。随后的一年半时间里,周丹团队提前向大连造船厂提供了200吨航母用钢,为瓦良格号成功转型升级做出了巨大贡献。

不过,瓦良格号对于鞍钢来说并不是最大的挑战,前面也提到了,我们重建瓦良格号的时候,并没有把前苏联制造的特种钢材全部换掉,所以瓦良格号所需的钢材量是比较小的,尤其是航空母舰最重要的钢材之一——甲板钢,这在鞍钢此前的攻关计划中是没有的。
瓦良格号改造成功后,我国把自主建造航空母舰的计划提上日程。这一次,航空母舰的每一块钢材都需要我们自己建造。鞍钢面临新的挑战:研制航空母舰甲板钢。
资料显示,鞍钢集团当时所能生产的最大钢材仅为桥面钢的1/4大小,其性能远远不能满足桥面钢的要求。

此前我们已经知道,甲板钢需要布局大、耐高低温、耐腐蚀,要求复杂,制造难度极大。
但鞍钢集团没有辜负国家的重托和信心,经过鞍山人民不眠之夜的攻关,鞍钢集团终于成功生产出符合要求的桥面钢。
同时,为了制造甲板钢,我国还成功生产出了被誉为“轧机之王”的厚板轧机,该轧机宽度达到5.5米,为世界之最。

这台“轧机之王”由一重与德国西马克公司联合设计、一重自主制造,拥有世界顶级的轧制能力,轧制单板尺寸可达5.5米×40米,达到德国、日本等发达制造业国家的先进水平。
不过,虽然目前世界上能够制造航母甲板钢的国家屈指可数,我国有幸位列其中,但如果真进行比较的话,我国特种钢制造水平与美国等发达国家相比还存在一定差距。
但我们相信,通过我们科研人员的努力,一定能够生产出更好的特种钢,使我们的航母能够发挥更加先进的性能。
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