戰艦分段建造,在海上不會斷裂嗎?

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其實問題也就是問分段建造如何保證結構,相比整體式建造分段式建造的結構強度有保證的問題。這就涉及到了焊接、材料、機械、力學等專業學科的研究,而船舶建造的模塊化概念始於二戰時期的美國,在戰爭中大量標準船的建造促進了焊接技術和分段建造技術的發展。而到了戰後50年代日本造船業加以發展,60年代結合成組技術產生了今天模塊化建造技術的雛形,而真正提出模塊化建造成方法的是蘇聯於1971年提出於1977年運用此方法來實踐建造成功一艘10萬噸級的油輪。



而分段建造最為關鍵的就是焊接技術和材料,而建造材料的焊接性、韌性、抗衝擊性和疲勞壽命指標是保證艦船結構強度的最根本的基礎,焊接材料的要求是焊接後焊縫力學性能不能低於母材的力學性能。而焊接技術則是分段建造實施的關鍵,而技術發展到今天基本不用我們擔心結構強度的問題,因為這些技術都是經過時間和實踐用大量的實踐積累的,只要材料結構強度夠大焊接基本就沒問題。
機器觸手焊接

日本是在海軍艦船中第一個大量使用焊接技術的國家,在1920年代艦船焊接技術還是一種新玩意的日本為了減輕艦船重量大量採用焊接技術,但是由於那時日本的焊接技術還不夠成熟,相比傳統的鉚接技術其結構強度還是偏弱,所以在友鶴事件和“第四艦隊事件”中就暴露出使用焊接技術致使艦船結構強度不足的毛病。不過也不排除是日本人作死,明知道前面是颱風,你還要往裡面闖,後來哈爾西的艦隊兩次遭遇颱風不也損失慘重。
艦船用鋼的製造


在十字路口等等你


近幾年我們看到的有關於軍艦建造的新聞,幾乎都是被分段建造技術吸引了眼球。分段建造技術是本世紀興起的一種軍艦建造技術,其優點是相比於傳統的建造技術,造艦速度大大提升,我國近些年海軍軍艦“下餃子”般的更新換代速度,就得益於這種技術。分段建造軍艦時,建造方式像搭積木一樣,那麼這樣造出來的軍艦在遭遇惡劣天氣時不會解體嗎?下面我將列舉幾種最常用的分段建造技術來回答這個問題。

塔式建造法,顧名思義就是像搭積木建塔一樣,先建造首尾級兩側以穩定結構,然後將軍艦所要安裝的設備自下而上逐一安裝,整個過程猶如建造階梯塔,故而得名。這種建造方法的安全性還是很高的,因為在之前焊接技術不成熟時,各國建造軍艦都是採用這種方法來消除各個模塊之間的縫隙,從而提高軍艦對抗極端惡劣天氣的能力。這種技術也存在缺點,那就是建造速度相比於其他形式的分段技術緩慢,而且這種技術建造不了大型軍艦;串聯式建造法,簡而言之就是像流水線一樣批量建造軍艦,其特點是設備利用率高,因此這種技術建造軍艦的速度是各種分段技術中最快的。由於焊接技術成熟的時間早於這種技術,所以建造出來的軍艦也不必擔心解體的問題。

大型軍艦的分段主要技術有兩種,分別是島式建造法和兩段建造法,前者在船體建造上採用塔式建造法,然後造船設備經過合理安排後分工建造船上設備,因此建造速度也很快。由於船體採用塔式建造法,所以不用擔心解體問題;後者就是我們在電視中經常見到的建造方式,將船體橫向分成兩段或更多,在岸上獨立建造,最後下水整體安裝合攏。由於這種技術使用廣泛,至今也沒有傳出任何軍艦解體的新聞,所以這種技術也是安全的。總體來說,艦船分段建造是製造工藝的進步,不存在解體的問題。


諸葛小徹


一般來講,焊接區域的強度不會比母材更大,但是焊接材料都是等匹配或者高於匹配母材的

由於焊接時的高溫會使母材的機械性能降低,而焊材又大都會調高其強度配方,因此有些焊縫的強度要高於母材強度,另外母材焊接一般都會做拉伸實驗(焊縫區、母材區、熱影響不均勻區)以確保其強度達到設計要求

也就是說使用焊接技術做出來的軍艦,在設計初已經確定好了母材、焊縫的強度的

然後,採用分段建造的艦船也存在折斷的可能性

現代的艦船越造越大,其在行駛中可能會碰到波長比較大的浪,而當船中在波峰,艏艉在波谷的時候或者船中在波谷艏艉在波峰的時候,會對船舶中間區域產生巨大的扭力,在這種情況下對船舶損傷是很大的,因此航行過程中,駕駛負責人會避免這種情況發生

即便現代造船要求採用雙層底結構,極大的增加了船舶的強度(早期船舶龍骨對強度起著較重要的作用)單仍然不能確保100%不會在這種情況下折斷

比如

這艘三菱重工生產的集裝箱船,滿載排水量266144噸,船長322米,寬58米,在2013年6月17行駛過程中,中間折斷

其調查原因一種說法就是其在設計的時候只考慮了整體的抗屈服強度,並沒有在進行區域校核,另外是船員駕駛時強行闖入風暴區,以及日本的鋼材造假醜聞,綜合因素引起的,但是沒有講是焊接問題

所以一般情況下,如果設計過關,材料及施工技術沒有問題,不僱傭傻x船員,分段建造的艦船是安全的,請老闆放心採購


不願透露姓氏的於先森


與過去的系統、平臺為單元的串行設計建造方法相比,模塊化並行的建造方法並不會因為焊接技術問題而導致艦艇斷裂。現如今的焊接技術水平已經達到了一個新的高度的水平,從上世紀60年代到今天,應用了分段建造方法的艦艇並沒有出現過因為焊接不過關而斷裂的事件,而且過去的串行式建造也同樣需要焊接,至於說會不會斷裂這個問題,我想現實的實踐早已給出了答案。

過去的流水線建造,不僅耗費週期長,而且更加浪費各種資源,同時也不利於未來有可能的現代化改裝,如果進行大改,這就預示著將艦艇大卸八塊後進行改裝,然後在進行重組。反之,應用先進的模塊化建造可實現艦艇的系統和平臺的並行建造,這大大縮短了建造週期,而且將來現代化改裝升級,只需要對相應的模塊進行改裝就可以了,不再需要樣樣都拆。如果是在戰時,不論是建造還是改裝維修,使用模塊化建造都有絕對的優勢。

就拿21世紀第一艘使用模塊化建造的艦艇——丹麥的L-17來說,它從2003年11月28日進行龍骨鋪設,到2004年4月25日下水,再到2004年10月20日正式服役。期間不到1年的時間,從一塊塊鋼板變成了一艘排水量達6300噸的多用途軍艦。這就得益於該軍艦使用模塊化建造後,各模塊單獨建造生產,然後集中進行拼裝焊接。

水面艦艇模塊化設計建造的優勢可不是造的,而是實實在在看得見的。其實不止驅逐艦護衛艦這類戰艦,包括潛艇、航母、兩棲攻擊艦以及其他艦艇,甚至民用船隻以及很多領域都是可以使用模塊化思想設計建造的,相比於驅逐艦護衛艦,這些艦艇的噸位更是大得多,使用過去的建造方法,週期將會更長,在船塢中時間久耗費的資金也就水漲船高了。所以你認為那種更快、更安全呢?



崇軍講武堂


不管你是採用分段式還是整體式建造,如果遇到超過艦體承受強度的風浪或者武器襲擊,最後都逃不了斷裂的下場。現代軍艦的分段式建造和我們想象的那種普通焊接有很大區別,在結構強度保證上有很多細化要求,能夠保證焊縫的金屬性能與母體接近一致,所以對於這樣一種已經在造船業氾濫的技術,大家大可不必擔心它們的強度問題。
(美國福特級航母分段)

所謂分段建造,與傳統造船最大的不同就是避免了建造一根貫穿船體的巨大龍骨,大幅度提升了效率。它的工藝有很多種,比如什麼平面分段、曲面分段、立體分段,但是核心說白了就是通過小零部件組合焊接成分段,然後再將分段依次焊接成整船,用現在流行的話講就是模塊化建造技術,這一技術由二戰時期美國發明,五六十年代日本得以發展,最後在1971年由蘇聯正式提出並總結完畢,我國在80年代中期正式引進學習,目前054A、052CD、055、國產航母都是採用這種方法進行大規模量產。


(055大驅分段)

模塊化分段造船的核心之一就是焊接,為了保證各零件和分段之間的強度,軍艦建造對於焊接標準的要求極高,對焊縫處的機械性能要求甚至比母體還要高,現代焊接技藝可以保證焊縫處和母體之間的性能差距保持在3%到5%之間,幾乎可以忽略不計,這一點我們無需擔心。
(軍艦的電焊工幾乎相當於工程師級別)

(焊接機器人也是未來的趨勢)

而對於建造軍艦的鋼材,除了屈服強度必須保證在300Mpa以上外,另一個要求就是必須具備良好的焊接性能,以求保證焊接處的強度、抗衝擊性、韌性、疲勞壽命都達到母體性能的90%以上。蘇聯為什麼能夠使用鈦合金建造核潛艇?最主要的就是他們突破了鈦合金的分割和焊接技術,這才保證了這種稀有金屬的大規模推廣應用。而我國前陣子研製出的屈服強度在2200MPA的超級鋼,它本身是一種高碳鋼,焊接性能應該不佳,所以用來建造大型軍艦潛艇的應用價值應該不大,不過拿來造造汽車這種小部件應該還是很有商業前景的。


軍史吐槽君


除了獨木舟,沒有任何一艘船是由一塊材料整體制成的。從古老的木帆戰艦到現在的核潛艇航空母艦。

分段建造不過是把小的建材合併成較大的建材,本質上還是一樣的。既然木板建造的帆船不會斷裂,有什麼根據擔心分段建造的戰艦會斷裂呢?


如果都這麼擔心,應該首先關心下自己家用磚瓦建造的房子會不會坍塌。


天明遙遙山海關


分段建造艦船,只是一種造船工程技術。現實中沒有不沉的船,而得出這結果的原因,除了大自然的力量不可戰勝外,剩下就是人類自身的低級的犯錯,無知的魯莽,愚昧的自以為是。


好名都被浪費了


焊接成模塊焊接,和一塊一塊焊接的焊點有啥區別


槓精成聖


當然容易斷,進口的不容易斷,國產的容易斷。


龍族旅客


為什麼要斷,只要焊接質量合格,和普通建造法是一樣的


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