A. 航空母舰的钢材与普通钢材有什么不同
航母舰体采用高强度特种合金钢。钢材的屈服强度一般在500~800兆帕,比较而言,民用船所用钢的屈服强度有250兆帕就够使了,普通军用船只在300兆帕以下就行。建造一艘7.5万吨级的大型航空母舰,需用各种特殊品种厚钢板4万多吨。
中国的航母情况不太清楚,美国用来制造航母飞行甲板的钢的屈服强度一般在850兆帕左右。他们现在已经生产了两种型号的特种钢。
一种是HY系列特种钢材。
HY-80的屈服强度在800兆帕左右,用于航母制造,是镍铬和加入钛的合金钢。而后美国又在HY-80钢的基础上,发展了屈服强度不低于686兆帕的HY-100钢,其也是当前美国海军航母重要部位的主要材料。
另外一种是HSLA型钢材。
HSLA-80钢是美国20世纪80年代研制成功的新型高强度、高韧性结构钢。该型钢已部分或全部取代HY-80钢用于建造大型水面舰艇,如驱逐舰、巡洋舰和航空母舰等,其中尼米兹级核动力航母的某些结构采用此钢种。HSLA-100钢是美国为新建的航母壳体和先进的攻击型核潜艇(非耐压壳体)而研制的钢,屈服强度约为690兆帕,其性能已达到HY-100钢的水平,板厚可达100毫米。HSLA-100钢的第一批订货是用于核动力航母“斯坦尼斯”号(CVN-74)。
这种型号钢板由于采用了尖端低合金技术,其硬度超强,重量非常小,因此建造构件非常轻便,并且成本还很低。用HSLA-100这种特殊用钢建造的福特级航母,其整体重量减轻了很多,建造成本也节省许多。如果在航母舰体外壳上使用这种特种钢,它能够在提供相同或者更长的使用寿命情况下,比采用传统高强度钢建造的舰体外壳更薄,重量更轻。
美海军原打算采用HSLA-100钢作为航母CVN-78的飞行甲板用钢,为了减轻重量,经过攻关,又研制出了HSLA-115钢。它的屈服强度达到了800兆帕,不仅可以降低航母的重心,还可显著减小飞行甲板厚度,从而减轻航母重量。此外,美国海军的建造冶金专家与日本的船舶专家在合作开发一项高强度合金钢焊接新技术,这门技术将会在很大程度上减少采用高强度钢建造航母而造成的成本增加。可以想象,采用这些新技术手段打造的美国航母将会更加坚硬和强悍。
B. 航母船体钢板有多厚
建造一艘大型航空母舰需要钢板品种规格繁多,一般钢种分船体板、装甲板及结构板三大类。船体用潜艇耐压板,屈服强度有450兆帕和550兆帕,450兆帕板经正火交货,而550兆帕需调质交货,板厚达22-28mm,采用高强钢板可以减轻船体重量,且增加抗弹能力。船体板水下部分为了防鱼雷与潜艇导弹的轰击,采用钢板厚度达150-203mm,也有制成双层或三层船体,当外层板受到破损时,内层船体功能尚在,不致沉殁在没有战斗力。古式航空母舰有在船体受攻击部分采用挂甲板方式,以抵御各种意外的攻击。装甲板多用于防弹和核心部位,如司令台是全舰的指挥部,用装甲板保护,也是航空母舰用板最厚部分,最厚达330mm的装甲板,性能类似于坦克板。再如核能或柴油机房受到了破坏后即失去航行能力,因此也需要用装甲板附加保护,还有炮台和上述挂甲都用防弹装甲板。结构板主要用于飞机遗产、隔仑及船体结构等,一般飞机遗产用结构钢厚度为40-50mm,要求不平度达5mm/m以下,不然会引起飞机升降的质量,而且板面越大越好,尽量减少焊缝。结构板要求高强度,减小钢板厚度,使船体减少焊缝。结构板要求高强度,减小钢板厚度,使船体总重量减轻。建造一艘7.5吨级大型航空母舰,需用各种特殊品种厚钢板4万多吨,投资达35亿美元之多,建造周期达13年之久,因此是一项特大的工程。而建设一台供航空母舰用板的5000mm以上现代化特宽厚钢板轧机,设备吨位达7万多吨,厂房面积达20万平方米,投资达60多亿元,建设期需要6年以上,也是一项很大的冶金工程
C. 航母多厚的钢板
航母的钢板厚度在33厘米左右。
航母的指挥中心的钢板厚度就在33厘米左右,这个厚度相拿脊高当于是一辆汽车轮胎的厚度,航母所持有的钢板不仅厚,而且硬度非常高,可以说与坦克的装甲钢板强度一致,可以抵抗基本的外力攻击。这种厚度的钢板还被野斗运用到了航母的动力系统上,这也可以看出航母最脆弱同时也是最重要的位置在哪里了。
除了核心位置以外,航母的炮台也特意安装了防弹装甲进行保护,但这个保护类的防弹钢板的强度并没有核心位置消尺的强度高,但面对一般的攻击还是可以轻易抵挡的。
航母简介
航空母舰,是以舰载机为主要战斗装备,并为其提供海上活动基地的大型水面战斗舰艇,简称航母,广义上包括直升机母舰。现代航空母舰,按排水量可分为大型(6万吨以上)、中型(3-6万吨)和小型(3万吨以下)航空母舰。
按动力装置可分为常规动力和核动力航空母舰,按作战任务可分为攻击、反潜和多用途航空母舰等。航空母舰主要用于攻击水面舰艇和潜艇,打击陆上目标、沿海基地和港口设施,夺取作战海区的制空权、制海权、制电磁权、支援登陆作战等。
D. 一艘航母的钢板到底有多厚,能轻易击穿吗
航空母舰需要基本的抗击打防御力,所以这个钢板厚度才有相应的要求,比如一些关键部位,指挥中心和航空母舰动力系统,这两个地方是航母的“大脑”和“心脏”!需要特别防护。指挥中心是航空母舰钢板最厚的部分,最厚达330毫米(相当于汽车轮胎的厚度),有点类似坦克用的装甲钢板,不仅厚,而且硬度极高。另外一个地方是航母的动力系统。如果航母的机舱被破坏,那么航母就变成了挨打的活靶子,因此,机舱也要重点保护,都会采用加厚的装甲钢板。
另外,炮台等地方也要用防弹装甲板进行保护。而相对防护性没那么重要的地方,则都用要求比较低的船体钢板,基本上就是潜艇用的耐压板,屈服强度通常为450兆帕和550兆帕,钢板厚度为22~28毫米(相当于笔记本的厚度)。船体的水下部分为了防止鱼雷与潜艇导弹的轰击,采用钢板厚度达150~203毫米(相当于两三块砖的厚度)。也有制成双层或三层船体,当外层钢板被击穿的时候,还有一层保护层,这样不仅增强了航母的抗打击能力,而且采用空心设计也增强了浮力。
接下来就是航母用钢的最重要部分——结构用钢板。结构用钢板主要用于飞机跑道、隔仓及船体结构等,尤其是飞机跑道,要求极高。首先,要求飞行甲板能够承载20~30吨舰载机起飞和降落的沉重冲击。其次,还要承受喷气式飞机高达几千度的火舌的烘烤!所以,飞行甲板的屈服强度一般要达到800兆帕,这里需要特别注意,飞行甲板的厚度不能太厚,一般是40~50毫米(相当于一本新华字典的厚度),且要求不平度达5毫米/米以下,否则会影响飞机升降的质量。
其实大家可能注意到了,一艘航空母舰使用最频繁的部分是甲板,也就是钢材要求最高的地方。比如飞行甲板的板面肯定是越大越好,因为要尽量减少焊缝。
通过以上大家可能已经知道答案,航空母舰用的钢板其实分三种:一种是装甲钢板,用在重要防护的部位,厚度在30厘米左右,另外还可以披挂装甲。第二种就是船体钢板,这个和普通的船体钢板没什么区别,普通位置钢板厚度在3厘米左右,水下为了防止攻击可能在20厘米左右,而且可以分层加强防护。第三种就是结构钢板,主要是甲板钢,厚度在5厘米左右。它是使用最频繁的地方,所以钢制要求很高,耐磨、耐高温、耐腐蚀等,最重要的是为了减少焊缝,需要钢材平面越大越好!
E. 航母的甲板厚度
现代航母的装甲厚度远不像人们想象的那么厚,尤其是美国的航母,随着钢的冶炼技术的提高,光凭厚度来进行防御的时代已经过去了。
二战时期,美国埃塞克斯级级航母是比较有代表意义的,那已经是在装甲上下了一番工夫的了,但限于那时的技术水平,水线处的厚度才101.6mm,主要舱室的厚度不过才76.2。这还是刻意去努力才达到的程度,因为航母不同于其它如战舰等大型舰只,它的肚子里是要有空间的,再一个它的战场功能决定了它不是挨炮弹去了。它的活动范围一定要在对方远程大炮的射程以外,所以它的装甲和以炮战为主的大舰是两码事。
又如英国光辉级航母,为了对付航弹的攻击,特意加强了飞行甲板的厚度,那也不过才达到了76毫米。实战证明已经很有效了。
美国的核动力航母则更不需要靠装甲来防护了。可以说,它的装甲厚度都是以最低防护标准设置的,也就是说,300米长的大家伙,你必须要用这么厚的钢板来做,否则是要散架子的,像弹药库和机舱等重要部位,用的都是加了凯夫拉的装甲,其目的就是为了防止用过厚的单一钢板。这样一来,仅用63.5mm的钢板就达到了100毫米左右厚度的单一钢板的防护效果。这就是目前航母上用钢板最厚的两个部位,不过才63.5毫米!
像飞行甲板用的是50毫米的复合钢板,这已经比光辉级的76毫米还要坚固的多了。
美国自斯坦尼斯级开始在航母上大量使用HSLA-100型高强度舰艇用钢,其厚度范围在15.9---25.4mm之间。以取代过去厚度范围在25--38毫米之间的HY-80和HY-100。可见,钢板厚度在航母上实在不是个重要指标,而所看重的则是在保证同样防护作用的前提下尽量用最薄的钢板。因为这才是保证航母建造低成本、短周期、高效率的关键所在。
很高兴和你切磋这个问题。
F. 航母用的钢材是什么
航母所用的钢材是高强度大宽厚钢材。这种钢板指标是隐形的,而且要拒磁,高韧性,抗低温(-c38度)钢板的屈服强度为80——160ksi,高断裂韧性、耐高温不变形、抗腐蚀防弹的特性。
以美国“尼米兹”级航母例,其飞行甲板面积达1.82万平方米,相当于3个足球场,主要由50毫米厚的HSLA-80钢板组成。
航母钢材的要求:
首先,要求飞行甲板能够承受重达20~30吨的舰载机起飞和降落过程中的强烈冲击和高摩擦力。其次,还要承受喷气式飞机高达几千度的火舌的烘烤。
还有,飞行甲板的厚度不能太厚,一般是40~50毫米,且要求不平度在5毫米/米以下,否则会影响飞机升降的质量。
特别是,拼焊飞行甲板的钢板板面要越大越好,以尽量减少焊缝增加强度。钢板厚度要较小,以减轻船体重量,增加航速,降低重心,更加平稳,还要有足够的防弹能力。
(6)航空母舰为什么要用5米厚的钢板扩展阅读
高强度合金钢:
高合金中碳Ni-Co(9Ni-4Co-××)型超高强度钢,是在具有高韧性、低脆性转变温度的9%Ni型低温钢的基础上发展起来的。在9%Ni钢中添加钴是为了提高钢的Ms(马氏体转变)温度,减少钢中的残余奥氏体,同时,钴在镍钢中起固溶强化作用。
还通过加钴来获得钢的自回火特性,从而使这类钢具有优良的焊接性能。碳在这类钢中起强化作用。钢中还含有少量铬和钼,以便在回火时产生弥散强化效应。主要牌号有HP9-4-25,HP9-4-30,HP9-4-45以及改型的AF1410(0.16%C-10%Ni-14%Co-1%Mo-2%Cr-0.05%V)等。
这类钢综合力学性能高。抗应力腐蚀性好,具有良好的工艺性能和焊接性能,广泛用于航空、航天和潜艇壳体等产品上。
G. 航空母舰甲板用的是什么钢材
大型航空母舰需要的钢板品种规格繁多,建造一艘.5万吨级的大型航空母舰,需用各种特殊品种厚钢板4万多吨,一般可分为船体板、装甲板及结构板三大类。
1.船体用钢板:要求比较低,基本上就是潜艇用的耐压板,屈服强度通常为450兆帕和550兆帕,钢板厚度为22~28毫米。船体的水下部分为了防止鱼雷与潜艇导弹的轰击,采用钢板厚度达150~203毫米。也有制成双层或三层船体,当外层钢板被击穿的时候,还有一层保护层,这样就增强了航母的抗打击能力。以前的航空母舰还在易受攻击的部分采用增挂装甲板的方式,以抵御各种意外的攻击。航母需要的另外一种钢材就是装甲钢板。
2.装甲钢板:一般用在最为关键的核心部位。航母上有两个地方最重要,一个是指挥中心,指挥中心是航空母舰钢板最厚的部分,最厚达330毫米,有点类似坦克用的装甲钢板;另外一个地方是航母的动力系统。如果航母的机舱被破坏,那么航母就变成了挨打的活靶子,因此,机舱也要重点保护。重点保护的方式就是用装甲钢板。此外,炮台等地方也要用防弹装甲板进行保护。航母用钢的最重要部分是结构用钢板。
3.结构板:主要用于飞机跑道、隔仓及船体结构等,尤其是飞机跑道,要求极高。首先,要求飞行甲板能够承载20~30吨舰载机起飞和降落的沉重冲击。其次,还要承受喷气式飞机高达几千度的火舌的烘烤。所以,飞行甲板的屈服强度一般要达到800兆帕。还有,飞行甲板的厚度不能太厚,一般是40~50毫米,且要求不平度达5毫米/米以下,否则会影响飞机升降的质量。更重要的是,飞行甲板的板面越大越好,要尽量减少焊缝。总而言之,航用的结构钢板要求高强度、小厚度、大面积、能够在恶劣环境中使用。