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核潜艇钢材,哪些国家可以生产呢?

时间:2022-04-16 16:02 点击:116 编辑:邮轮网

核潜艇上技术难度最大的,竟然是钢材?确实如此,别看一个简单的潜艇壳子,那也不是任谁都可以制造出来的。核潜艇的钢材加工和焊接技术,直接决定了核潜艇的潜深、静音、防护、抗沉性等性能,这些性能都是一艘核潜艇的硬指标。

图为我国的093G型核潜艇,其艇体出现了较大的变化,应该是使用了全新的艇体钢材。

核潜艇是技术难度极高的军事装备,他比航空母舰的建造难度更大,目前,全球能够自主研发制造核潜艇的国家只有中美俄英法五大常任理事国,印度所谓的国产核潜艇也不过是利用各种进口技术组装而成。而核潜艇的重要性能中,一般人都只是重视潜艇的鱼雷武器、潜射导弹、核反应堆等,却很少有人关注到核潜艇的艇体用钢。

图为我国海军的094G型导弹核潜艇,也使用了新的艇体钢材。

核潜艇的用钢,技术难度要比一般的潜艇更大,毕竟核潜艇要追求更高技术水平,以便于猎杀其他潜艇和军舰。目前,世界上能够制造先进潜艇用钢的国家,只有中国、美国、日本、俄罗斯这4个国家,英法都没有这个技术能力。从潜艇用钢的技术上来看,目前4个主要国家差距不大,我国在研发成功高屈服强度的“超级钢材”后,暂且居于领先地位。

图为俄罗斯海军亚森级核潜艇结构图,他的潜深很大,和艇体设计有很大关系。

目前,核潜艇用钢的主要性能指标是看屈服强度,因为他决定了潜艇的外壳结构强度,是直接对潜深性能产生影响的指标。这个领域来看,一般的民用潜艇,钢材屈服强度是200兆帕左右;现代军舰所用的钢材屈服强度是300兆帕左右;航空母舰这样的大型舰艇,使用的甲板钢材,则是800兆帕左右的屈服强度,算是非常高的强度。

图为俄罗斯海军北风之神级导弹核潜艇的CG,他的背脊很小,就是因为潜艇的艇体加工技术很先进,大型卷板机比较领先。

我国此前研发的第一代091型攻击核潜艇,由于当时的钢材技术比较落后,在使用苏联技术后,钢材的屈服强度在将将达到500兆帕左右,后来研发的039A型常规动力AIP潜艇,则率先使用了我国新研发的800兆帕级屈服强度钢材,在核潜艇领域,我国在093G型核潜艇上开始使用屈服强度达到1100兆帕的BS1100E钢材,潜艇的下潜深度得到了极大的提升。

图为我国海军的094型导弹核潜艇,他的背脊较大,就是卷板机不够先进的体现。

同期来看,日本海上自卫队在亲潮级常规潜艇上使用NS-80钢材,屈服强度是850兆帕级别,而在苍龙级常规潜艇上,日本下了血本,使用了NS-110型钢材,屈服强度达到了1100兆帕级别。不过,他并非是全部艇体使用NS-110钢材,只是在重点部位使用,因此性能提升还是比较有限的,即便如此,日本的常规潜艇也取得了下潜深度达到400-500米之间的优秀成绩,令人刮目相看。

图为俄罗斯核潜艇进行维修,可见其艇首内部结构。

美国则在上世纪90年代开始使用屈服强度超过850兆帕的钢材建造核潜艇,现在也开始使用屈服强度达到1100兆帕的钢材;俄罗斯则更加曲折一些,在上世纪80年代,使用特种钢材的屈服强度只有780多兆帕,于是前苏联寻求使用钛合金材料建造艇体,也就是坦克装甲所用的钢材,获得了像阿尔法级核潜艇这样的超级潜深的核潜艇,下潜深度一度超过了600米,当然,如今的俄罗斯也已经可以制造先进的1100兆帕级特种钢材用于潜艇建造。

图为核潜艇的艇体结构。

我国在2018年公布了一种更强大的超级钢材,我国工程院的科学家将这一研究成果发表在世界著名科学期刊《科学》杂志上,文中表示,该钢材屈服强度达到了2200兆帕,对比现在美日等国先进的1100兆帕级屈服强度钢材,性能直接翻倍,可以用来建造超级潜深的核潜艇。而且,这种钢材除了屈服强度大,还有一个性能,也就是均匀延展性能,达到了16%,具备可加工、可焊接的能力,适用于潜艇建造。

图为日本海自苍龙级常规潜艇,艇体钢材很先进。

当然,有了先进的钢材,还需要有先进的加工技术。日本之所以没有在苍龙级潜艇上完全使用NS-110钢材,就是因为这种高屈服强度钢材极难进行焊接加工,需要足够成熟的技术工人,足够先进的焊接技术和设备才行,消耗的资金非常巨大,日本不得不选择只在重要部位使用NS-110钢材。我国也面临着这样的问题,但是根据介绍,2200兆帕超级钢材的可加工性非常不错,使用我国目前就有的激光焊接技术就能进行加工。

图为俄罗斯海军北风之神级核潜艇,艇体钢材屈服强度是1100兆帕级别。

我国的第四代核潜艇目前正在研发之中,如果095型攻击核潜艇、096型战略导弹核潜艇能够率先用上这种钢材,那么我国三代核潜艇的钢材强度就会是-2200兆帕的发展态势,到那个时候,095型核潜艇即便是取得700米左右的潜深也不稀奇。世界上主要的鱼雷作战深度,都在这个区间,虽然能够到达,但是已经是极限,最强大、最先进的鱼雷,比如我国的鱼-10重型尾流自导鱼雷,也只有1000米的最大作战深度,在700米的深度,已经可以免疫大部分的轻型、中型鱼雷,以及反潜火箭深弹,对于提高潜艇的安全性非常有利。

所以说,先进的科技是国防强大的第一要素,我们还是要为祖国的科研人员点一个赞,毕竟是他们让我们拥有了这项全球绝无仅有的技术,拥有了领先的潜艇钢材。

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