大家好,今天小編關(guān)注到一個比較有意思的話題,就是關(guān)于上海楊浦區(qū)復(fù)興鋼鐵廠的問題,于是小編就整理了1個相關(guān)介紹上海楊浦區(qū)復(fù)興鋼鐵廠的解答,讓我們一起看看吧。
現(xiàn)代航空母艦的飛行甲板厚度也就是50毫米,有的地方可能還稍微薄一些。這個數(shù)字是不是有些出乎意料呢?我們看個例子就很清楚了,下圖為美國“福萊斯特”號航空母艦在1967年10月26日的爆炸事故,甲板上被炸了不少大洞,從甲板斷面上看鋼板厚度還沒有鞋底厚。當(dāng)時的“福萊斯特”號已經(jīng)開始搭載28噸的F-4“鬼怪”戰(zhàn)斗機(jī),70年代又換裝33噸的F-14“雄貓”重型戰(zhàn)斗機(jī),這個厚度的甲板其實(shí)已經(jīng)足夠使用,美國人總不會設(shè)計不符合要求的甲板吧。
還有1969年1月14日的“企業(yè)”號航空母艦爆炸事故,甲板部分區(qū)域出現(xiàn)了凹陷
有些網(wǎng)友可能堅(jiān)持認(rèn)為50毫米肯定是錯了,因?yàn)槲以谝郧暗奈恼吕锝?jīng)??匆婎愃频脑u論,甚至有說應(yīng)該是50厘米。這樣吧,我們借此算一下如果航空母艦甲板達(dá)到50厘米會是什么情況,還是以上面提到的“福萊斯特”號為例,我們將這艘航空母艦的飛行甲板等效成一塊300m*50m*0.5m的鋼板(飛行甲板最大寬度達(dá)到70米,我們?nèi)∑骄?0米),如果按照密度7.85g/cm^3來計算的話,那么他的飛行甲板重量將達(dá)到58800噸。但是“福萊斯特”號的標(biāo)準(zhǔn)排水量也不過才59600噸,也就是說光一個甲板重量就占到標(biāo)準(zhǔn)排水量的98%,那么艦上船體、燃油、艦載機(jī)、彈藥呢?不會都不要了吧,所以我們反過來推定這個50厘米的數(shù)據(jù)顯然是不對的。下圖為美國“尼米茲”的縱剖示意圖,其實(shí)飛行甲板下部還有很大的一部分結(jié)構(gòu)
其實(shí)在二戰(zhàn)中后期出現(xiàn)過一種“裝甲航空母艦”,這種航空母艦為了抵御俯沖轟炸機(jī)的轟炸專門在飛行甲板鋪設(shè)了厚重的裝甲。下圖為美國海軍“中途島”號航空母艦改造時對飛行甲板進(jìn)行切割,他的飛行甲板厚度達(dá)到了89毫米,比現(xiàn)代航空母艦要高一些。而日本大鳳號甲板裝甲厚度則為75-95毫米不等。
二戰(zhàn)結(jié)束后一段時間,俯沖轟炸機(jī)這個威脅逐漸消失,這樣飛行甲板就不需要專門的裝甲抵御俯沖轟炸。這時的飛行甲板主要是考慮如何承受重量逐步變重的艦載噴氣式戰(zhàn)斗機(jī),由于航空母艦對艦體重量的十分敏感的,每增加一點(diǎn)排水量就會造成其他方面的負(fù)擔(dān),所以飛行甲板的設(shè)計要遵循“如何用最少的材料去實(shí)現(xiàn)最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)”(這個思想其實(shí)在任何工程上都是這樣)。如果飛行甲板設(shè)計的太厚,那么艦體重量增加,這樣會拖累動力系統(tǒng),間接對全艦的電力、彈射器造成影響,還會擠占彈藥、艦載機(jī)和燃油的攜帶能力。所以能用1塊板磚的完成的活沒必要去用1個鐵塊,只要飛行甲板的結(jié)構(gòu)、材料和厚度達(dá)到設(shè)計指標(biāo),能夠保證在一定重量區(qū)間內(nèi)的艦載機(jī)進(jìn)行多少架次起降、能夠抵御多少當(dāng)量的爆炸等等指標(biāo)即可達(dá)到要求。理論上也可以把飛行甲板設(shè)計成50厘米,但是就像我們上面說的那樣,飛行甲板自身重量都將近6萬噸實(shí)在是沒必要。除了飛行甲板之外,全艦各個部位的鋼板都要在達(dá)到設(shè)計指標(biāo)的情況下盡量做到“薄”。下圖為美國CVN-79“肯尼迪”號核動力航空母艦鋼板切割儀式
其實(shí)現(xiàn)代材料隨著冶金技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)比二戰(zhàn)時期的鋼材性能要好幾倍。而且鋼材雖然是一種常見的材料,但是也根據(jù)需求不同分成好幾種,比如碳素鋼、合金鋼、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼等等。這些不同種類的鋼材表現(xiàn)的性能是不一樣的,比如屈服強(qiáng)度、韌性、延展度、耐腐蝕性等等,總之用在航空母艦飛行甲板的鋼材肯定不會和馬路上路燈桿是一樣的。航空母艦上使用的是“低合金高強(qiáng)度鋼”,少量的合金元素使得鋼材的某些力學(xué)性能有顯著的提高,單位厚度的力學(xué)性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)比我們常見的廣告牌用鋼好的多,這樣就可以用盡量“薄”的鋼板達(dá)到設(shè)計指標(biāo)。下圖為美國“福特”級航空母艦使用的HSLA-100鋼的主要成分,還有之前美國“尼米茲”號使用的HSLA-80鋼,他們的屈服強(qiáng)度都在550MPa以上,可以滿足30噸重的艦載機(jī)頻繁的對甲板進(jìn)行沖擊。其實(shí)還有排號更高的鋼材,但是只能說他們裝上之后有性能的“富余”,在種情況下使用高性能的鋼材就帶來額外的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),實(shí)在沒有必要。
現(xiàn)代航母甲板究竟有多厚一直是一個人們津津樂道的問題。很多人認(rèn)為,航母的甲板既要承受航母艦載機(jī)起降的巨大沖擊力,還要抗住飛機(jī)起飛時發(fā)動機(jī)尾噴管的高溫的炙烤,甚至有的時候還要當(dāng)裝甲使,擋住來襲導(dǎo)彈或者炮彈(炮彈能打到航母的幾率幾乎為零,除非自己人誤射)的攻擊,所以一定會很厚。其實(shí)結(jié)果恰恰相反,在設(shè)計建造一艘航母的時候,會盡可能的讓航母的甲板變得更薄,以優(yōu)化航母船身結(jié)構(gòu)。
航母甲板做得薄,減輕無關(guān)重量的同時,還可以讓艦載機(jī)獲得更加優(yōu)良的起飛性能。所以現(xiàn)代航母的甲板厚度其實(shí)平均只有50毫米左右。以美國著名的尼米茲級航母為例。公開的信息顯示,這款排水量達(dá)到10萬噸的巨大核動力航母,它的飛行甲板厚度才50毫米,通道甲板厚度14毫米左右,裝著艦載機(jī)和大量彈藥的機(jī)庫位置甲板也才38毫米左右。內(nèi)部的各層甲板和平臺就更薄了,只有4-7毫米。除此之外,尼米茲級航母船身外底的鋼板厚度28毫米左右,水線以上舷側(cè)外板厚度為38毫米左右,水線以下更薄,只有24毫米左右。不過,尼米茲級航母的關(guān)鍵部位都覆蓋有大概64毫米厚的凱夫拉防彈板。這玩意兒可以擋擋普通穿甲彈,遇上反艦導(dǎo)彈基本上就是個心里安慰的作用。
通過數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),美國的尼米茲級航母除了關(guān)鍵部位的凱夫拉防彈板以外,幾乎沒有任何裝甲。裝甲這個東西,早已經(jīng)過時,目前可能只有法國的戴高樂級航母還配備有普通均質(zhì)裝甲,尼米茲級已經(jīng)基本放棄了傳統(tǒng)的裝甲防護(hù),取而代之的是艦隊(duì)區(qū)域防空和近防系統(tǒng)的遠(yuǎn)近交叉防護(hù)系統(tǒng)。這樣一來,航母甲板在保證使用的前提下,就可以無限壓薄航母甲板,平臺板等位置鋼板的厚度。從而在保證甲板面積的前提下,減輕航母總重,達(dá)到提升機(jī)動性的目的。
眾所周知,航母的機(jī)動性,航速,航程都是非常重要的技術(shù)指標(biāo)。特別是航速,航母的航速非常重要,在起飛艦載機(jī)的時候,為了保證艦載機(jī)的起飛性能,航母需要逆風(fēng)高速航行,通常需要跑出30節(jié)以上的高速。這個時候需要航母動力系統(tǒng)的全功率工作,無關(guān)負(fù)重越少,動力系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)就越小,可以攜帶更多的物資,機(jī)動性會更加出色。
因此,各大航母強(qiáng)國都在潛心研制性能更加出色的鋼材,盡力壓薄航母甲板的厚度。美國尼米茲級航母甲板使用的屈服強(qiáng)度690MPa的HY-100鋼,法國戴高樂級航母使用的是550MPa的HY-80剛,而俄羅斯航母則使用的390-1175MPa的艦船鋼。美國人和法國人總得這種牌號HY開頭的鋼材叫做銅合金化鋼,特點(diǎn)是屈服強(qiáng)度極高,焊接性,耐腐蝕性都相當(dāng)優(yōu)秀,是美國的少有的幾種戰(zhàn)略物資之一。而最新的美國福特級航母使用的則是HSLA-100鋼,這是一種高強(qiáng)度低合金鋼,屈服強(qiáng)度甚至可以達(dá)到800MPa以上。
總而言之,航母的甲板使用鋼材要求就是高強(qiáng)度,低厚度,大面積,耐腐蝕,同時能夠在惡劣環(huán)境中長時間服役而不發(fā)生性能變化。此前,造航母用的特種剛是困擾我國航母工業(yè)發(fā)展的一個巨大難題,不過在得到瓦良格號航母之后,我國以前蘇聯(lián)的艦船高強(qiáng)度鋼為基礎(chǔ),研制除了國產(chǎn)的高強(qiáng)度特種鋼。所以不進(jìn)西方國家和俄羅斯航母甲板薄,我國國產(chǎn)的002航母甲板肯定也可以做到50毫米以下。
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