說起航母,很多人第一印象就是大,然後就是「厚」。
基於戰列艦時代「厚甲巨炮」的影響,在不少人腦子裏,航母會如此抗揍,是因為使用的鋼材都非常厚,甚至不少人認為航母上的鋼板厚度能達到5公尺。
航母上的鋼板厚度
航母上的鋼板厚度當然不可能達到5公尺厚,畢竟航母要是用這麽厚的鋼板,恐怕在水面上都浮不起來。
就算能浮起來,如此厚的鋼板也會嚴重擠壓航母內部艙室的空間,導致航母的作戰效率大振幅降低。
山東艦航母
並且航母上不同地區的鋼板厚度是不一樣的,視航母裝置或艙室不同情況,自然會安排不同厚度的鋼板。
以美國的尼米茲級航母舉例,其中航母上鋼板最薄的地方無疑是各層甲板。
航母就像大樓一樣是分層的,不同艙室之間需要用一層鋼板隔起來,而上下分層的鋼板厚度因為基本不考慮受打擊,因此厚度最低,只有4~18公釐。
最厚的地方則是航母的裝甲系統,厚度最大可以達到330公釐。
需要註意的是,美國的尼米茲級航母雖然大體上設計相近,但從第4艘尼米茲級航母(CVN-71)開始就加裝了「功凱夫勒裝甲系統」,其厚度達到了63.5公釐。
CVN-71
算上尼米茲級本身就已經達到了最大330公釐的裝甲系統,導致尼米茲級航母最厚的地方奔著超過400公釐去了。
而增加航母裝甲厚度的後果也是災難性的,這極大的提升了尼米茲航母的重量。
從CVN-68到CVN-70的前三艘尼米茲級航母,滿載排水量為9.1萬噸左右。
但 從加裝了 「功凱夫勒裝甲系統」的第4艘尼米茲級開始,尼米茲級航母的排水量就超過了9.7萬噸。
CVN-71
後續美國又往航母上加了些東西,這使得尼米茲級後續幾艘航母的滿載排水量正式超過了10萬噸。
而「功凱夫勒裝甲系統」僅僅是加在側舷以保護彈藥庫和機艙的,且厚度也僅多了60多公釐。
如果尼米茲級航母上的鋼材能達到5公尺,那這就不是增加幾千噸排水量的事情了,一條長300多米寬70多米的「大鐵坨子」,尼米茲級航母的排水量恐怕得超過百萬噸。
除了以上這些,航母上還有處比較特殊的地方,那就是飛行甲板。 飛行甲板因為要承載艦載機的起降,所以鋼板厚度不能薄。
艦載機降落
同時因為加工工藝的原因它又不能厚,不然焊不上,所以航母的飛行甲板厚度需要恰到好處,為40~60公釐。
可以說航母上的鋼板厚度設計本身就是極具技術含量的地方,不同的地方所需的鋼板厚度並不一樣,沒有長時間的摸索和試錯是不可能達到最具「價效比」的方案。
當然航母使用的鋼材也是高科技產品,能生產的國家也是屈指可數。
航母建造
航母鋼材的材料問題
航母使用的鋼材在技術難度上主要集中在材質、加工工藝這兩個方面。 在材質上,航母因為各種各樣的需求,就需要技術含量非常高的「航母鋼」了。
光是在海上航行,航母鋼就需要能對抗高濕度和高堿性的環境,不然航母很容易在海水的侵蝕下被銹穿。
像印度的國產航母維克蘭特號,就因為航母鋼材的問題出現過在船塢中底部嚴重銹蝕的情況。
印度維克蘭特號航母
相對比之下,蘇聯生產的瓦良格號航母在鋼材上就要好很多。
當年瓦良格號抵達中國後,僅僅是表面有一層浮銹。中國在進行簡單的除銹工作後就能進行改裝工作了。
此外 航母鋼材還需要能接受消磁處理 。目前人類設計的水雷大多數都是依靠一套「磁力指標」來引爆的。
所以航母需要「0磁力」,不然很容易觸發水雷。
水雷
航母鋼材的加工問題
在加工工藝上,航母鋼最大的特點就是「大」。尤其是像航母側面裝甲,需要用長寬都在5公尺以上的鋼材進行焊接。
正常來說這些鋼材的表面積都是越大越好 ,不過航母側面都是有曲面的,介於加工工藝的限制,長寬都在5公尺左右的鋼材已經是極限了。
但航母鋼材太小了也不行。太小會導致更長的焊接長度,這會極大的提升航母的建造時長。
航母建造
要生產如此巨大的鋼材,對國家的加工工藝就有很大的要求了。最基本的一點,需要有5公尺級的板軋機。
航母鋼材都是一次性板軋成型,這樣可以盡可能的消除鋼材中的應力,使其強度達到最高水平。
中國在改裝遼寧艦之前就苦於沒有足夠大的板軋機,無法一次性生產足夠大的鋼材。
於是中國的鞍鋼集團臨危受命,研發出了能板軋寬5.5公尺、長40公尺的巨型板軋機。
當然航母鋼材加工最難的地方,就是如何消除它的應力了,尤其是航母飛行甲板使用的鋼材。
要知道航母上每天20~30噸的艦載機碾來碾去,艦載機在滿油滿彈降落時,造成的沖擊更是能達到上百噸。
艦載機降落
如此巨大的重量就需要飛行甲板使用的鋼材有極強的抗拉伸能力和強度,盡可能的減少其中的應力。
要能生產這種強度鋼材的國家,全球一只手都數的出來。
除了以上困難,航母上還有一塊比較特殊的鋼材值得一說,那就是擋焰板。航母擋焰板就是每次艦載機起飛時擋在艦載機屁股上的那塊板子。
這塊擋焰板也是一個卡脖子技術,像印度就沒研發出來,它的國產航母維克蘭特號上就沒有擋焰板。
擋焰板
這塊擋焰板需要能承受數千度的戰機尾部火焰,這不僅需要非常先進的鋼材加工技術,還需要非常厲害的材料學技術。
當然僅僅是這塊鋼材本身的設計還不足以承受如此高的電漿噴射,還需要一套非常強的水冷系統,以及塗上抗高溫塗層。