蘇聯大型航母使用的鋼材到底有多好？遼寧艦艦長的評價讓人頓悟
點擊： 作者：記者 來源：今日頭條 發布時間:2022-07-06 10:51:10
航母作為一種強大的海上力量，已經成為國家綜合國力的象征，但全球擁有航母的國家卻寥寥無幾。
我國航母事業從上個世紀七十年代開始起步，第一艘航母由蘇聯的“瓦良格”號改造而來，從瓦良格號開始，我國的航母事業逐漸走上發展道路。
但瓦良格號最初運回中國之時，航母改造計劃卻一度推遲，不是因為資金，而是因為我國無法制造出航母的特種鋼材。這究竟是一種什么樣的鋼材，又為何難以制造？
銹跡斑斑的瓦良格號，超高抗腐蝕的特種鋼
在我國海軍發展過程中，航母的服役是一個重要的里程碑。當我國第一次參觀美國的航空母艦時，航母的建造便納入了中國國防建設的計劃之中。
但上個世紀八十年代的中國一窮二白，單是經費這一關便難以跨越，更別提中國所面臨的技術封鎖。1991年蘇聯解體，烏克蘭繼承了蘇聯的大型航母瓦良格號。
但缺乏資金的烏克蘭空有航母的殼子，卻沒有資金繼續建造，到第二年便無奈放棄了航母的建造，決定將航母賣出去，于是中國航母事業迎來了轉變之機。
雖然經費問題依舊艱難，但在愛國之士的幫助下，經過一番談判，瓦良格號最終踏上了前往中國的漫長旅程。
歷經3年時間，遭遇重重阻撓，瓦良格號終于抵達中國海灣，中國由此迎來了航母發展的曙光。在我國接手瓦良格號時，瓦良格號已經在水里泡了八年。算上其開始建造的時間，前后也有將近20年的時間。
正常情況下，幾乎沒有任何鋼材可以在無人修繕的情況下不變成一堆破銅爛鐵，更何況烏克蘭已經把瓦良格號拆得面目全非。
所以來到中國的瓦良格號只有銹跡斑斑的航母殼子，航母上的武器、電子系統都已經被拆得七零八碎，沒有引擎，沒有推進器。
據遼寧艦艦長的回憶，當他們第一次看到瓦良格號時，內心的興奮頓時被失落掩蓋，因為他們看到的是一個滿身銹跡，破破爛爛的航母，甚至心里升起了問號，這樣一艘航母真的可以修好嗎？
但瓦良格號很快給了所有了一個驚喜，即使歷經20年的歲月，當擦去這艘航母表面的浮銹時，它依舊層光瓦亮，猶如新造的航母一樣。這就是蘇聯特種鋼的強大之處，擁有著超高抗腐蝕能力。
航母作為大型艦船，對鋼材的質量要求極高，耐腐蝕、高強度、耐高溫、防磁一個特點都不能少。
而蘇聯使用的特種鋼材則完美符合條件，蘇聯建造航母使用的是屈服強度達到500-600 MPa級的高強度含鎳鉻合金鋼，瓦良格號的主體使用的是590MPa級AK-25鋼，防護部分則使用700MPa級鋼材。
印度的維克蘭特號航母，光是建造的過程，便出現了底部被海水嚴重腐蝕的情況，但瓦良格號歷經數年，依舊保持良好狀態。
瓦良格號使用鋼材的另一個強大之處在于其消磁能力。這是航母建造鋼材必備的條件，一般金屬都會帶有一定強度的磁場，但航母必須要進行消磁處理，因為航母在水中航行會遇到水雷。
與地雷的感應不同，水雷有一顆磁針，當金屬靠近水雷時，水雷的磁針會進行擺動，以此為信號，接通水雷中的電雷管，從而引爆水雷。為了躲避水雷的攻擊，幾乎所有的軍艦都會使用消磁金屬制造，而航母的消磁功能則更為重要。
正常的航母在服役后都需要進行消磁處理，不然長久失修的金屬會散發出越來越強的磁場，這也就意味著這艘航母很快就無法再繼續服役。
但瓦良格號在進行體檢時，卻毫無磁場的痕跡，在無人看管的八年里，它依舊保持著良好的性能，可見蘇聯當時工業發展水平有多高。但如此強大的鋼材，卻成了中國改造航母遇到的第一個難關。
難以復刻的特種鋼，中國鋼材產業升級
遼寧艦主要用瓦良格號改造而來，但如果要對瓦良格號進行改造，首先需要有其質量水平相當的鋼材。
航母不同部位對航母鋼材厚度、種類和要求不同，水上部分會受到海浪和水壓變化的沖擊，需要使用厚度在23mm-28mm之間的潛艇耐壓板，但水下的部分就極為嚴格了。
首先它要耐腐蝕，其次要可以抵抗魚雷、導彈的攻擊，因此鋼材厚度高達150mm-230mm。
而航母內部的鋼材就相對較薄，機庫甲板大約為38mm,其余各層之間的甲板厚度則只有4-18mm,最厚的是防護航母的裝甲板，厚度達到330mm,這也是航母中技術含量最高的飛行甲板使用的鋼材。
因為要與艦載機接觸，必須滿足版面大、強度高、耐高溫的要求，海上溫度變化和巨浪也需要考慮，因而飛行甲板又要抗低溫、抗腐蝕。但又不能太厚，因為要保持航母重心，同時要具備消磁能力，意思是不能被地方探測到。
瓦良格號具備了全部的優點，但不是所有國家都能復刻出蘇聯使用的特種鋼。
對當時的中國來說，是一個極大的挑戰。正是由于特種鋼材的缺乏，才使得瓦良格號在中國海灣久久停滯。因為當時全球能夠造出這種鋼材的國家不多，美國的HY-100、HY-80是蘇聯特種鋼材的最佳替代。
但中國沒有經費，美國也不一定愿意出售。曾經中國嘗試過向俄羅斯購買航母使用的阻攔索，這也是美國和俄羅斯的獨家技術，但依舊被拒絕。
現在特種鋼材成了中國航母發展道路上的第一個瓶頸，過往的技術水平已經不夠用了，唯一的辦法就是技術升級。
對瓦良格號的鋼材進行更換，需要幾百噸對稱球扁鋼，這是一種頭部呈圓球狀、身體扁平的鋼材，是造船和造橋領域的必備鋼材。
但當時的中國并未掌握這類技術，在對鋼材的急迫需求之下，中國鞍鋼集團接下了研制特種鋼的重任。
鞍鋼集團是中國鋼鐵工業的搖籃，在中國第一次決定建設長江大橋時，鞍鋼集團便接下了生產橋梁鋼材的使命，從無到有生產出來符合設計要求的橋梁鋼材。
而這一次，同樣的難題交到了鞍鋼集團手里。從對稱球扁鋼的研制開始，鞍鋼集團成立了專業的技術團隊，由水面艦船領域有著24年經驗的周丹研究員主導，攻克球扁鋼的生產難題。
但對稱球扁鋼外形特殊，尺寸差異極大，僅軋制成形便已十分困難。而當時鞍鋼也沒有專用的生產線，無法量化生產。
所以技術團隊只好把球扁鋼的根固定在熱處理架上，防止球扁鋼變形。
在之后的時間里，周丹團隊繼續深入研究鋼材升級，采用了快速感應加熱技術，設計開發促淬火生產線，對電源方式、加熱方式等多個參數進行確定，最終研發出熱軋球扁鋼快速感應加熱技術，實現了球扁鋼的技術突破。
在接下來的一年半時間里，先后向大連造船廠，也就是瓦良格號改造地提供了200噸航母用鋼，作出了巨大貢獻。
由此，中國鞍鋼除了球扁鋼之外，也開始了對其他鋼材的全面升級，可以說，這場技術突圍戰中，中國的鋼材產業鏈實現了全面技術升級。但這并不是鞍鋼集團需要解決的最大難題。
甲板鋼材的挑戰，“軋機之王”的厚板軋機的誕生
在技術團隊的努力下，建造航母大部分的鋼材得以生產。但這只是解決了部分技術問題，在改建瓦良格號的過程中，我國并沒有全部替換蘇聯制造的特種鋼，但在遼寧艦改建成功之后，我國山東艦的計劃提上了日程。
這一次，航母需要用到的每一塊鋼材都需要自主建造，包括在航母最重要的鋼材——甲板鋼。這一次，依舊是鞍鋼集團接下了這個挑戰。
前面提到了甲板鋼的要求，要求越多，難度越高。到今天能夠制造出航母甲板鋼材的國家只有5個，中國是其中之一，主要有HY高屈服強度鋼和HSLA高強低合金鋼兩大系列。
其中HY鋼又可以分為HY-80、HY-100和HY-130，屈服強度分別是550MPa、690MPa和890MPa，而HSLA鋼共有HSLA-65、HSLA-80、HSLA-100和HSLA-115四個品種，屈服強度分別為449MPa、549MPa、689MPa和795MPa。
美國福特號甲板航母使用的就是HSLA-115鋼，強度為795MPa,一平方厘米可以承受近8噸的沖擊力。
與HY系列合金鋼相比，HSLA系列鋼的強大之處在于省去了其中的預熱過程，相對應的是超低碳、超純凈鋼冶煉、控軋控冷等冶金技術的發展。因為鋼材強度要求越高，碳含量越足，焊接也就更加困難。
在航母建造過程中，三分之一的工作都是焊接鋼板，為了節約時間，鋼板單塊面積很大，但性能要求卻極為嚴苛，因為鋼板要具備強大的抗彈能力，因此頭尾強度偏差不超過10兆帕，沖擊韌性在250焦以上。
隨著技術的發展，HSLA系列鋼的出現逐漸解決了焊接的問題，有條件的話，幾乎所有的航母都會用上HSLA系列鋼，但這種關鍵技術問題，沒有國家會共享。
而中國想要自主建造航母，便要研制出國產鋼，鞍鋼集團再次針對甲板用鋼的技術難題進行了新一輪的鏖戰。而這生產的過程，一重集團加入了研制團隊，并參與了另一項技術升級——5500mm軋機。
這是世界上最寬的軋機，占地200米長、35米寬，由40余臺單機設備以及10萬余個零部件組成。由一重與德國SMS公司聯合設計，一重獨立制造完成，擁有著高達10萬噸的壓軋制力，堪稱世界的軋機之王。
壓出的鋼板寬度高達5.5米，長度超過40米，從這個軋機之王生產出來的甲板鋼，體格是常規鋼板的4倍之大，性能與HY-100或HSLA-100相似，達到了690MPa，僅次于美國福特號甲板使用的鋼材。
在技術團隊的努力之下，中國航母甲板鋼材最終實現了國有化。中國成了世界第三個擁有甲板鋼材技術的國家。
鞍鋼的功勞不止于此，除了甲板鋼，鞍鋼只用一年時間便完成了過去需要十年時間才能生產的特種鋼產量，目前航母需要的特種鋼材中，70%都是出自鞍鋼集團。而鞍鋼鋼材生產的速度，也大大加快了國產航母的研發速度。
2017年，中國山東艦成功下水服役，從建造到正式入水服役，山東艦只花了6年時間，而2022年中國003型航母也即將下水。
在一片又一片的質疑聲中，中國的技術團隊以中國速度，開創了屬于中國的工業奇跡，打破了其他國家對中國的技術封鎖。時至今日，擁有航母的國家依舊不多，主要在于難以攻克的技術難題，比如鋼材。
前面提到過印度航母使用的鋼材不耐腐蝕，從1999年建造到現在已經過去了二十多年，仍然處于建造過程中，其使用的航母主要還是依賴美國和俄羅斯，從俄羅斯購買了維克拉瑪蒂亞號。
在所有航母特種鋼的研制中，美國當屬第一,HY系列和HSLA系列都是美國由美國研發出來的，比如法國戴高樂號航母使用的便是美國的HY-80鋼，而世界屈服材料強度最高的則是俄羅斯AK系列鎳鉻加鈦合金鋼，屈服強度高達1000MPa。
但美國和俄羅斯一直是工業強國，在軍工方面的研究從來都位居前列，但這也意味著技術封鎖。
而中國的航母事業，正是在一層又一層的技術封鎖中，實現了技術創新。從某種程度上來說，也證明了中國工業的實力。縱然中國的甲板鋼材與美國所使用的鋼材還有差距，但中國的航母研制技術卻有了長足的進步。
從遼寧艦艦長第一次見到瓦良格號，到003型航母下水試驗，20多年的時間里，中國的航母發展展開了新的篇章，從鋼材到動力系統，都實現了全面的技術飛躍。
到現在，寶鋼也加入了鋼材制造的行列，為中國航母建造提供鋼材，在后繼的研發中，或許會出現性能更好的特種鋼，而這都離不開技術人員的不懈努力。
來源：華陰市人民檢察院今日頭條號
責任編輯：向太陽
特別申明：
1、本文只代表作者個人觀點，不代表本站觀點，僅供大家學習參考；
2、本站屬于非營利性網站，如涉及版權和名譽問題，請及時與本站聯系，我們將及時做相應處理；
3、歡迎各位網友光臨閱覽，文明上網，依法守規，IP可查。
作者 相關信息
內容 相關信息
? 昆侖專題 ?
? 高端精神 ?
? 新征程 新任務 新前景 ?
? 習近平治國理政 理論與實踐 ?
? 我為中國夢獻一策 ?
? 國資國企改革 ?
? 雄安新區建設 ?
? 黨要管黨 從嚴治黨 ?
熱點排行
建言點贊
圖片新聞
