大家好,今天小編關注到一個比較有意思的話題,就是關于航空母艦 鋼材的問題,于是小編就整理了2個相關介紹航空母艦 鋼材的解答,讓我們一起看看吧。
航母鋼板有多厚?為什么這么設計?
航空母艦艦體中所用鋼板最厚的地方也就是彈藥庫,指揮艙等等,其所用的鋼板厚度在30厘米左右,還不到50厘米,又談何5米呢!
敢用5米厚的鋼板制造航母,不用攻擊就直接沉沒了。航空母艦飛行甲板所用鋼材的厚度是5厘米,6厘米,但是全艦中強度最高的;艦體的水下部分鋼板的厚度在20厘米左右,主要考慮到防止魚雷,水雷的攻擊。
由此可見,航空母艦所用的鋼板根本不可能有5米厚的。根據以下這張圖中人與鋼板鋼板厚度的比例,就可以知道航母使用的的鋼板厚度是多少。
建造航空母艦所需的鋼板要具有“耐腐蝕,可焊接,高強度,高韌性”等諸多特性,因為航空母艦自服役之后就一直在海里航行,而海水里面的鹽類90%都是氯化鈉,且溶解有一定量的氧氣,大部分的金屬在海水里會發生都是氧去極化性腐蝕,而航母在海洋里航行時,必然會引起海水的飛濺,此外還有波浪等也會使得海水里的溶氧量進一步增加,從而加速艦體的腐蝕。所以說說,艦艇所用的鋼板必須具備較強的耐腐蝕能力,否則用不幾年就腐蝕的不成樣子了。
艦船用鋼一般是低碳,銅析出的強化鋼,其中銅可以提高鋼材在海水里耐腐蝕能力,而低碳則可以提高鋼材的可焊接性能。另外,加入了鉬,錳等來提高鋼材的淬透性,加入鎳來提高鋼材的韌性。也就是說,艦船用鋼也是一個取舍的過程,像HSLA-80,HSLA-100,HSLA-115都屬于低碳,高強度的鋼材。
由于航空母艦是由一段一段分段焊接而來的,所以對鋼材的焊接性能也有很高的要求。如果所用鋼板的厚度太大時,也會給鋼板的焊接帶來難度,從而影響建造速度。所以說,建造航母,軍艦所用的鋼板是不會太厚的。像尼米茲級核動力航空母艦的飛行甲板所用鋼板的厚度為6厘米,福特級航空母艦的飛行甲板厚度為5厘米,并沒有想象的那么厚。隨著現代材料技術的發展,很薄得鋼板也可以達到過去很厚鋼板的性能。
航母和核潛艇哪個對鋼材的要求更高?
就航母和核潛艇哪個對鋼材的要求更高,應該說是核潛艇最高,航母其次,但航母飛行甲板鋼對厚板有特殊要求。
航母鋼板,是指建造航母所用的高強度大寬厚鋼材。這種鋼板指標是隱形的,而且要拒磁,高韌性,抗低溫(零下38攝氏度)鋼板的屈服強度為850MPa以上,高斷裂韌性、耐高溫不變形、抗腐蝕防彈的特性。美國的HY-100,HY-80這兩個型號的鋼,是制造航母或者造核潛艇最佳鋼材。而俄羅斯開發了屈服強度從390-1175MPa(40-120kgf/mm2)級的AB系列艦船鋼;法國最新建造的“凱旋”級核潛艇耐壓殼體用鋼屈服強度已達到980MPa(100kgf/mm2)級的HLES100鋼;日本90年代開發的NS110鋼屈服強度已達到了1000MPa(110kgf/mm2)級。建國以來,我國也研制成功了390、440、590、785MPa(40-80kgf/mm2)級的高強度艦船用鋼系列。
HY-80&100&130均是美國五十年代開發的潛艇和航母用鋼,目前這些已經逐漸被HSLA-80&100所代替,因為后兩種鋼由于采用新材料,使得焊接性有進一步提高,而我國的寶鋼和撫順特鋼也是制造特種鋼的重鎮,應該說,我們基本已經完成了航母甲板用鋼和潛艇未來用鋼的研制,在深潛器方面也實現了4500米深度深潛器耐壓殼材料的國產化,之前的蛟龍的耐壓殼材料是由俄羅斯加工的。
就航母鋼板的飛行甲板的厚板而言,中國已經完成了5.5米厚板軋機的安裝,并且國內擁有五米以上厚板軋機也不在少數,而正因為中國有了厚板的軋機能力,才能夠順利完成001A航母的制造和下水舾裝!就中國的潛艇用鋼來說,目前對中國雙殼體潛艇還是足夠的,相信未來中國能早日完成單殼體潛艇的用鋼,早日向600米以下大型潛艇下潛深度前進!End?。ɡ?悟空)
現代水面戰斗艦船和潛艇等為了具有較好的穩定性,增加有效載荷、機動性和生存性,要求不斷增加采用能減輕殼體結構重量的高強度鋼板比例。我國國防部要求海軍艦船建造使用的合金鋼和裝甲鋼約占總量的50%,服役過程中的一般動載荷包括波浪載荷、波浪拍擊、沖擊、振動、在熱帶和寒帶海域的熱偏移、船貨漂移、艦載機的起飛和降落以及武器開火產生的反作用力等。
在這些環境下,海軍艦船還必須保證殼體結構的完整性以使其具有連續抗浪性、高斷裂韌性、以及對敵方來襲火力做出快速及時的反應。
海軍艦船的防斷性是指通過采用結構鋼和焊接材料進行殼體裝配來保證的,使得殼體結構在各種極端惡劣工作環境下具有高斷裂韌性和許用裂縫,不僅要考慮強度、可焊性以及沖擊載荷作用下的低溫韌性,而且還要考慮到經濟性,確保合理的艦船建造成本。
一般來說,現代化航空母艦的船體都采用潛艇耐壓鋼板,屈服強度為450MPa到550MPa,板厚22-28mm,不但可以減輕船體的重量,而且還增強了抗彈性。航空母艦的水下部分為了抵御魚雷的轟擊,采用的鋼板厚度達到150-203mm,通常為雙層或者多層船殼,當外層船殼破損時,內層船體功能尚在,不至于進水,失去戰斗力,甚至沉沒。
目前,美國海軍用建立建造航空母艦的鋼板為HSLA-80和HSLA-100鋼板,屈服強度在800MPa,板厚為100mm,也用于建造核潛艇的非耐壓殼體。美國海軍最新的“福特”級航空母艦采用的是新型HSLA-115鋼板,屈服強度超過850MPa,進一步強化了航空母艦的殼體結構,而且實現了減重和降低重心。
肯定是潛艇對特種鋼材的要求高,現在美國海狼級和俄羅斯的北風之神潛深都達到了600米左右用的鋼材都是yh130鋼(120kgf/mm2)俄羅斯的特種鋼全球領先,然后是日本鋼,然后是美國德國鋼。至于航母主要是甲板用抗燒蝕和抗沖擊的鋼材yh80以上都可以。
航母和核潛艇哪個對鋼材要求更高?
類型不同。
航母甲板鋼需要高的屈服強度,需要耐高溫;航母攔阻索鋼要求高的抗拉強度和疲勞強度。其他結構用鋼,除了強度的需求,還需要塑性變形吸收能量,提高航母的損害管制水平。
潛艇鋼需要屈服強度和抗拉強度雙高(幾百兆帕),但是沒有航母鋼(1千MPa以上)那么高。當然,能夠更高是更好的,可是它同時需要耐腐蝕,需要卷板機能夠卷動和成形,需要容易焊接,需要耐低溫,需要更好的消磁性能,甚至還要考慮透聲性能。(根據報道,我國的微晶鋼實現了雙高2200兆帕的潛艇需求,潛艇方面還沒有報道。)
這里只是大略上說明它們有不同需求,其實具體用到的材料是很多種的,比如有的地方怕某種油料腐蝕,有的地方怕某種火藥腐蝕,有的地方要降低電磁干擾性,每一個地方都要攻克技術關。
因此國之大器不是小國可以獨自完成的,小國需要進口,就必然受制于人,在某些談判上要讓利。而中國是國產率最高的國家,沒有之一,為中國科研者點贊!
航母和核潛艇相比,核潛艇對鋼材的要求更高、更苛刻。
航母對鋼材的要求很苛刻,與核潛艇類似。后者對鋼材的特殊要求是源于其主要在水下活動,需要承受巨大的海水壓力;而航母甲板則要經常承受固定翼艦載機著艦時的巨大沖擊力,如果甲板鋼材不過關,艦載機著艦時就可能通過阻攔索將甲板給掀起來,所以航母用鋼既要有很高的強度,還要有很高的韌性。與此同時,航母用鋼還要具有低磁性、耐高溫高濕、抗爆以及良好的焊接性。世界上能夠自主研發和生產航母用鋼的國家只有美國、俄羅斯、日本、德國、中國等寥寥幾個。
為滿足大潛深潛艇(500-600m)主船體的建造要求,俄、美、日等國已采用了屈服強度為900MPa~1080MPa級超高強度潛艇耐壓殼體用鋼。美國研制的HY80鋼、HY100鋼、HY130鋼、HSLA100鋼等應用于艦艇制造的高強度低合金鋼,最高強度達到900MPa,被美國政府作為戰略物資,不允許擅自出口。日本90年代開發的NS110鋼屈服強度已達到了1080MPa級,俄羅斯研發的系列鋼最高強度甚至達到1175MPa級。
以國外航母為例,航母甲板需要承受飛機起降的巨大沖擊力以及燃氣沖刷、爆炸沖擊等極端復雜的服役環境,技術要求很高,強度級別和厚度大大高于一般船體結構鋼。美國航母大量采用690MPa級高強鋼作為航母甲板用鋼,新近又研發了強度級別785MPa級的HSLA115鋼,已經開始在新型航母——福特號上試用。
到此,以上就是小編對于航空母艦 鋼材的問題就介紹到這了,希望介紹關于航空母艦 鋼材的2點解答對大家有用。
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