苏联大型航母使用的钢材到底有多好？辽宁舰舰长的评价让人顿悟

点击：  作者：记者    来源：今日头条  发布时间:2022-07-06 10:51:10

 

航母作为一种强大的海上力量，已经成为国家综合国力的象征，但全球拥有航母的国家却寥寥无几。

 

我国航母事业从上个世纪七十年代开始起步，第一艘航母由苏联的“瓦良格”号改造而来，从瓦良格号开始，我国的航母事业逐渐走上发展道路。

 

但瓦良格号最初运回中国之时，航母改造计划却一度推迟，不是因为资金，而是因为我国无法制造出航母的特种钢材。这究竟是一种什么样的钢材，又为何难以制造？

 

 

锈迹斑斑的瓦良格号，超高抗腐蚀的特种钢

 

在我国海军发展过程中，航母的服役是一个重要的里程碑。当我国第一次参观美国的航空母舰时，航母的建造便纳入了中国国防建设的计划之中。

 

但上个世纪八十年代的中国一穷二白，单是经费这一关便难以跨越，更别提中国所面临的技术封锁。1991年苏联解体，乌克兰继承了苏联的大型航母瓦良格号。

 

但缺乏资金的乌克兰空有航母的壳子，却没有资金继续建造，到第二年便无奈放弃了航母的建造，决定将航母卖出去，于是中国航母事业迎来了转变之机。

 

虽然经费问题依旧艰难，但在爱国之士的帮助下，经过一番谈判，瓦良格号最终踏上了前往中国的漫长旅程。

 

 

历经3年时间，遭遇重重阻挠，瓦良格号终于抵达中国海湾，中国由此迎来了航母发展的曙光。在我国接手瓦良格号时，瓦良格号已经在水里泡了八年。算上其开始建造的时间，前后也有将近20年的时间。

 

正常情况下，几乎没有任何钢材可以在无人修缮的情况下不变成一堆破铜烂铁，更何况乌克兰已经把瓦良格号拆得面目全非。

 

所以来到中国的瓦良格号只有锈迹斑斑的航母壳子，航母上的武器、电子系统都已经被拆得七零八碎，没有引擎，没有推进器。

 

 

据辽宁舰舰长的回忆，当他们第一次看到瓦良格号时，内心的兴奋顿时被失落掩盖，因为他们看到的是一个满身锈迹，破破烂烂的航母，甚至心里升起了问号，这样一艘航母真的可以修好吗？

 

但瓦良格号很快给了所有了一个惊喜，即使历经20年的岁月，当擦去这艘航母表面的浮锈时，它依旧层光瓦亮，犹如新造的航母一样。这就是苏联特种钢的强大之处，拥有着超高抗腐蚀能力。

 

航母作为大型舰船，对钢材的质量要求极高，耐腐蚀、高强度、耐高温、防磁一个特点都不能少。

 

 

而苏联使用的特种钢材则完美符合条件，苏联建造航母使用的是屈服强度达到500-600 MPa级的高强度含镍铬合金钢，瓦良格号的主体使用的是590MPa级AK-25钢，防护部分则使用700MPa级钢材。

 

印度的维克兰特号航母，光是建造的过程，便出现了底部被海水严重腐蚀的情况，但瓦良格号历经数年，依旧保持良好状态。

 

瓦良格号使用钢材的另一个强大之处在于其消磁能力。这是航母建造钢材必备的条件，一般金属都会带有一定强度的磁场，但航母必须要进行消磁处理，因为航母在水中航行会遇到水雷。

 

 

与地雷的感应不同，水雷有一颗磁针，当金属靠近水雷时，水雷的磁针会进行摆动，以此为信号，接通水雷中的电雷管，从而引爆水雷。为了躲避水雷的攻击，几乎所有的军舰都会使用消磁金属制造，而航母的消磁功能则更为重要。

 

正常的航母在服役后都需要进行消磁处理，不然长久失修的金属会散发出越来越强的磁场，这也就意味着这艘航母很快就无法再继续服役。

 

但瓦良格号在进行体检时，却毫无磁场的痕迹，在无人看管的八年里，它依旧保持着良好的性能，可见苏联当时工业发展水平有多高。但如此强大的钢材，却成了中国改造航母遇到的第一个难关。

 

 

难以复刻的特种钢，中国钢材产业升级

 

辽宁舰主要用瓦良格号改造而来，但如果要对瓦良格号进行改造，首先需要有其质量水平相当的钢材。

 

航母不同部位对航母钢材厚度、种类和要求不同，水上部分会受到海浪和水压变化的冲击，需要使用厚度在23mm-28mm之间的潜艇耐压板，但水下的部分就极为严格了。

 

首先它要耐腐蚀，其次要可以抵抗鱼雷、导弹的攻击，因此钢材厚度高达150mm-230mm。

 

 

而航母内部的钢材就相对较薄，机库甲板大约为38mm,其余各层之间的甲板厚度则只有4-18mm,最厚的是防护航母的装甲板，厚度达到330mm,这也是航母中技术含量最高的飞行甲板使用的钢材。

 

因为要与舰载机接触，必须满足版面大、强度高、耐高温的要求，海上温度变化和巨浪也需要考虑，因而飞行甲板又要抗低温、抗腐蚀。但又不能太厚，因为要保持航母重心，同时要具备消磁能力，意思是不能被地方探测到。

 

瓦良格号具备了全部的优点，但不是所有国家都能复刻出苏联使用的特种钢。

 

 

对当时的中国来说，是一个极大的挑战。正是由于特种钢材的缺乏，才使得瓦良格号在中国海湾久久停滞。因为当时全球能够造出这种钢材的国家不多，美国的HY-100、HY-80是苏联特种钢材的最佳替代。

 

但中国没有经费，美国也不一定愿意出售。曾经中国尝试过向俄罗斯购买航母使用的阻拦索，这也是美国和俄罗斯的独家技术，但依旧被拒绝。

 

现在特种钢材成了中国航母发展道路上的第一个瓶颈，过往的技术水平已经不够用了，唯一的办法就是技术升级。

 

对瓦良格号的钢材进行更换，需要几百吨对称球扁钢，这是一种头部呈圆球状、身体扁平的钢材，是造船和造桥领域的必备钢材。

 

 

但当时的中国并未掌握这类技术，在对钢材的急迫需求之下，中国鞍钢集团接下了研制特种钢的重任。

 

鞍钢集团是中国钢铁工业的摇篮，在中国第一次决定建设长江大桥时，鞍钢集团便接下了生产桥梁钢材的使命，从无到有生产出来符合设计要求的桥梁钢材。

 

而这一次，同样的难题交到了鞍钢集团手里。从对称球扁钢的研制开始，鞍钢集团成立了专业的技术团队，由水面舰船领域有着24年经验的周丹研究员主导，攻克球扁钢的生产难题。

 

但对称球扁钢外形特殊，尺寸差异极大，仅轧制成形便已十分困难。而当时鞍钢也没有专用的生产线，无法量化生产。

 

 

所以技术团队只好把球扁钢的根固定在热处理架上，防止球扁钢变形。

 

在之后的时间里，周丹团队继续深入研究钢材升级，采用了快速感应加热技术，设计开发促淬火生产线，对电源方式、加热方式等多个参数进行确定，最终研发出热轧球扁钢快速感应加热技术，实现了球扁钢的技术突破。

 

在接下来的一年半时间里，先后向大连造船厂，也就是瓦良格号改造地提供了200吨航母用钢，作出了巨大贡献。

 

由此，中国鞍钢除了球扁钢之外，也开始了对其他钢材的全面升级，可以说，这场技术突围战中，中国的钢材产业链实现了全面技术升级。但这并不是鞍钢集团需要解决的最大难题。

 

 

甲板钢材的挑战，“轧机之王”的厚板轧机的诞生

 

在技术团队的努力下，建造航母大部分的钢材得以生产。但这只是解决了部分技术问题，在改建瓦良格号的过程中，我国并没有全部替换苏联制造的特种钢，但在辽宁舰改建成功之后，我国山东舰的计划提上了日程。

 

这一次，航母需要用到的每一块钢材都需要自主建造，包括在航母最重要的钢材——甲板钢。这一次，依旧是鞍钢集团接下了这个挑战。

 

前面提到了甲板钢的要求，要求越多，难度越高。到今天能够制造出航母甲板钢材的国家只有5个，中国是其中之一，主要有HY高屈服强度钢和HSLA高强低合金钢两大系列。

 

 

其中HY钢又可以分为HY-80、HY-100和HY-130，屈服强度分别是550MPa、690MPa和890MPa，而HSLA钢共有HSLA-65、HSLA-80、HSLA-100和HSLA-115四个品种，屈服强度分别为449MPa、549MPa、689MPa和795MPa。

 

美国福特号甲板航母使用的就是HSLA-115钢，强度为795MPa,一平方厘米可以承受近8吨的冲击力。

 

与HY系列合金钢相比，HSLA系列钢的强大之处在于省去了其中的预热过程，相对应的是超低碳、超纯净钢冶炼、控轧控冷等冶金技术的发展。因为钢材强度要求越高，碳含量越足，焊接也就更加困难。

 

 

在航母建造过程中，三分之一的工作都是焊接钢板，为了节约时间，钢板单块面积很大，但性能要求却极为严苛，因为钢板要具备强大的抗弹能力，因此头尾强度偏差不超过10兆帕，冲击韧性在250焦以上。

 

随着技术的发展，HSLA系列钢的出现逐渐解决了焊接的问题，有条件的话，几乎所有的航母都会用上HSLA系列钢，但这种关键技术问题，没有国家会共享。

 

而中国想要自主建造航母，便要研制出国产钢，鞍钢集团再次针对甲板用钢的技术难题进行了新一轮的鏖战。而这生产的过程，一重集团加入了研制团队，并参与了另一项技术升级——5500mm轧机。

 

 

这是世界上最宽的轧机，占地200米长、35米宽，由40余台单机设备以及10万余个零部件组成。由一重与德国SMS公司联合设计，一重独立制造完成，拥有着高达10万吨的压轧制力，堪称世界的轧机之王。

 

压出的钢板宽度高达5.5米，长度超过40米，从这个轧机之王生产出来的甲板钢，体格是常规钢板的4倍之大，性能与HY-100或HSLA-100相似，达到了690MPa，仅次于美国福特号甲板使用的钢材。

 

在技术团队的努力之下，中国航母甲板钢材最终实现了国有化。中国成了世界第三个拥有甲板钢材技术的国家。

 

 

鞍钢的功劳不止于此，除了甲板钢，鞍钢只用一年时间便完成了过去需要十年时间才能生产的特种钢产量，目前航母需要的特种钢材中，70%都是出自鞍钢集团。而鞍钢钢材生产的速度，也大大加快了国产航母的研发速度。

 

2017年，中国山东舰成功下水服役，从建造到正式入水服役，山东舰只花了6年时间，而2022年中国003型航母也即将下水。

 

在一片又一片的质疑声中，中国的技术团队以中国速度，开创了属于中国的工业奇迹，打破了其他国家对中国的技术封锁。时至今日，拥有航母的国家依旧不多，主要在于难以攻克的技术难题，比如钢材。

 

 

前面提到过印度航母使用的钢材不耐腐蚀，从1999年建造到现在已经过去了二十多年，仍然处于建造过程中，其使用的航母主要还是依赖美国和俄罗斯，从俄罗斯购买了维克拉玛蒂亚号。

 

在所有航母特种钢的研制中，美国当属第一,HY系列和HSLA系列都是美国由美国研发出来的，比如法国戴高乐号航母使用的便是美国的HY-80钢，而世界屈服材料强度最高的则是俄罗斯AK系列镍铬加钛合金钢，屈服强度高达1000MPa。

 

但美国和俄罗斯一直是工业强国，在军工方面的研究从来都位居前列，但这也意味着技术封锁。

 

 

而中国的航母事业，正是在一层又一层的技术封锁中，实现了技术创新。从某种程度上来说，也证明了中国工业的实力。纵然中国的甲板钢材与美国所使用的钢材还有差距，但中国的航母研制技术却有了长足的进步。

 

从辽宁舰舰长第一次见到瓦良格号，到003型航母下水试验，20多年的时间里，中国的航母发展展开了新的篇章，从钢材到动力系统，都实现了全面的技术飞跃。

 

到现在，宝钢也加入了钢材制造的行列，为中国航母建造提供钢材，在后继的研发中，或许会出现性能更好的特种钢，而这都离不开技术人员的不懈努力。

 

来源：华阴市人民检察院今日头条号