山东舰的甲板钢：高强、耐腐还防弹！机能指标追平美国福特号用钢

2019年12月17日，中国首艘自建航母"山东"舰在海南正式交付海军。
山东舰的交付，标志着中国海军有了第一艘纯国产的航空母舰。
和辽宁舰比较，山东舰服役标志着中国已经完备节制了当代大型航母的建造技能，而且是100%纯国产建造，完备不依赖于任何国外的技能，中国成为环球仅次于美国的，第二个拥有完备航母研发和建造技能的国家，纵然法国、英国和俄罗斯也不具备完备自建航母的技能和工业实力。

当代航母有多强大？由于当现代界紧张强首都已经装备了足以毁灭天下的计策核武器，以是大国之间爆发战役的可能性已经极低，以是从二战结束至今，所有的天下冲突都是地区性局部冲突，而大多数情形是中小国家之间（例如中东战役、印巴战役等），或者强权国家欺凌弱小国家（例如美国入侵伊拉克、阿富汗等），以是弱小国家根本没有能力对大国的航母构成威胁。
而换句话说，想要击沉当今航母也绝非易事。

（小鹰级航母"美国"号进行抗打击试验）

2005年时美国海军利用退役的"小鹰"级"美国"号航母作为实体，进行航母抗毁伤能力测试。
"美国"号航母是一艘常规动力航母，但是其满载排水量约8万吨，是范例的大型航空母舰，美军在测试中利用"鱼叉"反舰导弹、机载激光制导炸弹、127毫米舰炮乃至是533毫米鱼雷等多种武器对其进行全方位饱和式打击。
在整整25天中，该舰被命中数十枚反舰导弹、上百发炮弹和数枚533毫米重型鱼雷，但它依然坚持漂浮在海面上而没有沉没。

（"比基尼"环礁核爆试验）

1946年，美国进行了著名的"比基尼"环礁测试，在核武器的攻击下，只要航母间隔核爆中央5000米以上，都能大概率生存下来，而航母本身又是钢铁等金属制成，以是，天然具备一定的防核辐射的能力，以是纵然在导弹核武器的时期，航母也绝对不是"漂浮在海上的铁棺材"，而是真真正正的海上钢铁堡垒。

极高标准的航母用钢

不过如今能够建造这种"海上钢铁堡垒"的国家并不多，由于第一条哀求大多数国家就无法知足——航母所需特种钢，这一点，目前环球绝大多数国家就做不出来。

航母作为海上浮动的机场，其利用的钢材种类繁多，但是紧张有两种：一种是制造舰体利用的高强度耐堕落低磁钢，这种钢紧张用于制造航母的舰体，由于航母在海上航行，而且是钢铁制作，钢铁作为金属一定有磁感应，以是通过探测地球磁场的变革就可以在没有雷达的情形下，准确定位航母。
为了有效暗藏自身，航母必须利用低磁钢建造。
同时由于航母长期泡在海水里，而海水具有一定的堕落性，以是航母舰体用钢还必须具备耐堕落的特点。
末了，航母吨位大、舰体内部装备有战斗机、大型发动机以及数千名水手船员，以是舰体用钢的强度自然也是一个主要指标。
以是，高强度、低磁性、耐堕落，是航母舰体用钢的基本哀求。

（造船用球扁钢）

除了舰体外，翱翔甲板是航母的招牌。
按照科普文章的描述，美国的"尼米兹"级航母的甲板面积相称于3个标准足球场大小，我国的辽宁号和山东号，虽然吨位只相称于尼米兹级的一半旁边，但是其甲板面积也大致相称于2个足球场大小（滑跃甲板不算），如此大面积的平面甲板，自然不可能是一块钢板轧制而成，一定是多块钢板焊接而成，而作为航母的甲板用钢，除了要具备高强度和耐堕落两个特点，还必须在焊接条件下不易变形。
这一点乃至比舰体用钢的哀求更高！
可以说，能够生产出合格的航母用钢，才是建造航母的基本担保。

航母舰体用钢

中国建造山东号航母的同时，天下上还有3个国家同时在建造航母，他们分别是美国、英国和印度，个中美国自不待言，由于美国的巴斯钢铁在冶炼特种钢材方面依然是天下俊彦，美国10万吨级尼米兹级和11万吨级的福特级两型航母所用钢板，大多为巴斯钢铁公司供应，在航母用钢领域，美国确实压倒一切。
但是除了美国以外，在2010年之前，环球能生产出合格的航母用钢的国家屈指可数。

航母的舰体用钢在利用上和民船有诸多不同，航母除了舰体用钢和甲板用钢以外，还须要一种专门的舰用装甲，这是一种分外的钢材。
由于航母不同于普通的民船，它并非是大略的排水量够大、安装有平直甲板，再搭上飞机那么大略。
航母内部储备有大量的燃料、弹药等等易燃易爆的危险品，而且航母自二战以来，便是各国海军的编队核心，也是敌方打击的关键，以是航母也是当现代界海军中唯一必须利用装甲的舰船。
而航母的装甲有多厚？这个是军事机密，不会有人透露，但是可公开的数值是330～1000毫米，这个数字是换算成匀质钢往后的数值，由于航母装甲和坦克装甲也一样，也采取了复合装甲的设计，以是真实的厚度始终是军事机密，只有各国的设计和建造职员才能知道。

（1969年遭遇火箭意外发射导致大火的企业号，可以看出，甲板表面虽然狼狈，但是基本没有大碍）

这样的特种钢板自然不可能利用一样平常的冶炼和轧制办法进行铸造和加工。
根据公开的可知，航母用钢，常日采取了所谓的"炉外精髓精辟"的办法进行冶炼。
也便是将已经冶炼的钢水通过钢水包转移到正在冶炼的转炉内，重新冶炼，同时利用高压氧气枪对炉内吹氧，以此充分撤除钢水内的杂质、气泡等，在进一步合金化的同时充分去除钢铁中所含的硫单质。
这样冶炼出来的钢，质地更将纯净，因此也拥有更高的强度、韧性和耐堕落性，是制造航母舰体的首选材料。
但是，要进行这种炉外精髓精辟法进行二次冶炼，须要150～200吨的超大型炼钢炉，目前环球范围内仅有约10个国家拥有这种超大型炼钢炉，我们中国恰好是个中之一。
以是我国能够独立建造航空母舰，根本工业的配套必不可少。

航母的甲板用钢

（山东舰滑跃甲板）

对付全体航母而言，实际上研制难度最大的，是航母的甲板用钢。
由于航母甲板用钢除了要知足舰体用钢类似的哀求外，还哀求其膨胀系数小，性子稳定，不易翻边翘起等分外哀求。
而对付我国而言，甲板用钢的难度乃至超过了美国海军——由于我国航母利用的是滑跃起飞办法，因此航母甲板用钢在航母舰身后半段必须确保平整，但是在前半段却要担保有一个平滑的翘起，以合营航母舰首滑跃式甲板的设计，这种加工难度实际上远大于纯挚的平甲板。

（福特级二号舰肯尼迪号航母首块钢板切割仪式）

航母甲板用钢有多厚？这一贯也是一个军事机密，但是由于我国早已购买过澳大利亚退役航母墨尔本号，以及苏联退役航母基辅号和明斯克号，再加上美国的中途岛级和小鹰级航母在退役后都有作为博物馆保留的船只，游人可以直接登舰查看。
通过不雅观察这些退役航母可知，航母甲板用钢的均匀厚度大约在30～40毫米，而媒体宣布最新的美国福特级航母的甲板钢厚度大约是50毫米。

（正在喷刷防滑涂层的航母甲板）

实际上甲板钢厚度越薄，越能显示出一个国家工业制造水平的强大。
以歼-15为例，该机最大起飞重量可达33吨，最大降落重量大约在25～28吨之间，而这么大一个家伙，其在航母甲板上仅靠三个点支撑机体（前起落架和后起落架，一共三个点），均匀每个点要承担最大11吨的载荷，而航母甲板不能因此而涌现扭曲变形。

（二三十吨的飞机就这样靠起落架的3只脚"杵"在航母甲板上，那个冲击力一样平常钢板根本就扛不住）

想一想在飞机降落时，一个28吨，以每秒3～5米速率低落的翱翔物，用三只脚（三个起落架支脚）"杵"在甲板上，而且纵然这样，航母的甲板不能变形、不能有凹凸、不能影响后续飞机着舰……这个难度真不是一样平常人能够想象的。
以是，其实在航母的翱翔甲板以下，常日有一层钢梁作为承重机构，并遍布了用于加强甲板强度的工字钢。
但是甲板本身不许变形这一点绝对已经难倒了环球大约98%的国家。

（山东舰的甲板）

除了高强度以外，航母甲板面积宽大，不可能是一块钢板轧制而成，因此只能通过多块钢板进行焊接作业。
而焊接的焊缝越多，甲板的强度显然越低，以是能够利用更宽幅的轧钢机轧制钢板，就可以减少焊缝数量，从而有效增加甲板强度。
目前环球通用的航母甲板轧钢机，常日宽幅在5米旁边。
我国目前在鞍山的鞍钢、上海的宝钢都成功装备了"天下轧机之王"——国产5.5米超宽幅大型轧钢机，这种轧钢机属于国际禁运的计策物资，因此只能独立开拓装备。
我国在经由多年独立攻关后，成功占领超宽幅大型轧钢机技能，而现在山东号航母的成功建造，也跟这一技能被打破有主要的关系。

进步中的国产特种钢

航母甲板的铸造和焊接是航母建造中最为关键的一环，根据统计航母建造工程量的大约三分之一都是焊接事情，因此钢材的好坏和焊接水平的高低，直接决定了航母的性能。
航母甲板钢的板材力学性能哀求极其严格，这种超大型钢板两端的强度偏差不许可超过10MPa，且零下84℃冲击韧性哀求在250焦耳以上。
因此加工难度极大！
这也是航母极难建造，且本钱高昂的主要缘故原由。

根据公开的宣布，这种高强度、高韧性的甲板钢材，环球只有美、俄、英、法等少数几个国家有能力制造。
美国是航母大户，其最新的福特级航母利用的是HSLA115型钢，其屈从强度大约在690MPa旁边。
而山东舰所利用的甲板钢，在各方面的性能已经基本追平福特号用钢，不仅是屈从强度达到了690MPa，还具有高韧性、耐堕落、防弹等特点，纵然在零下60度的极低温度下也丝毫不受影响，可抗15级狂风。

其余，中国不仅战胜了高强度甲板钢的制造难题，鞍钢还更进一步，研制出了超高强度的贝氏体耐磨钢。
这种贝氏体耐磨钢的屈从强度高达2000MPa，超过美俄航母用钢屈从度的1倍以上。
由此不难判断，我国山东舰相对同等吨位的西方航母，其舰体强度更大，抗风浪能力更强，在真实的海战中，其抗毁性自然也更加优胜。

（鞍钢的5.5米宽轧机之王的支撑辊）

总体来说，中国国产航母的顺利建造和下水，和我国钢铁企业，特殊是鞍山钢铁有着密不可分的主要联系。
鞍钢作为我国极为主要的国家钢铁企业，曾经研制过多种分外钢材，并专门用于各种分外行业、分外领域，对国家的发展起到了主要的浸染。
当初辽宁舰在大连进行翻修正装时，由于其建造量仅落成了大约68%，以是同样还须要600多吨专用的对称球扁钢用于完成建造。
鞍钢高下花费一年半旁边，经由反复摸索调试，才终极研制出符合哀求的对称球扁钢，并顺利确保了辽宁舰的建造落成。
如今，鞍钢装备的国产5.5米超宽幅巨型轧钢线也是天下仅有的几套超过5米的巨型轧钢线之一。

重工业是当代国家立国的根本

早在1949年建国时，我国就确定了要优先发展重工业，一句著名的"掉队就要挨打"，道出了百年来中国由于缺少强大的工业体系，特殊是重工业根本薄弱，而导致的艰辛与磨难。
以是，在中国建国之初，我们就专心发展自己的重工业体系，苏联援建的156个工业目标，成为新中国崛起的最初根基。
而当时的鞍山钢铁、大连造船厂等等，都可以算作是一五操持的组成部分。
如今这些企业同样是中国制造最强大的技能和生产担保。

像鞍钢、宝钢、瓦轴、哈动等等重工企业，虽然不会像航母那样引人瞩目，但是航母的发展却一天也离不开这些企业的技能和产品保障。
如今山东号已经顺利交付海军服役，我国海军也已经正式进入了双航母时期，但是可以预见的是，山东号航母只是中国航母方案的出发点。
在不远的将来，随着海军实力的增长以及军工技能的发展，大型核动力航母早晚有一天会涌如今中国海军的作战序列之中。