03.02 大型军舰(如航母)的整体全是由钢铁制成的吗?

茫然无语a


图注:铝合金材料和复合材料被越来越多的应用在航空母舰舰岛的建造中,使得航母上层建筑的重量大大减轻

船体外壳和结构框架基本都是用高屈服度钢板焊接而成,但上层建筑为减轻重量,通常会使用铝合金等轻质材料。最著名的例子就是英国的42型(“谢菲尔德”)级驱逐舰,该舰不仅上层建筑采用铝合金材料建造,船体内部的部分壁层和框架也使用了铝合金材料。此举虽然大大降低了舰体重量,但铝合金的防火性能不如钢材,导致“谢菲尔德”号在马岛战争中被导弹击中后,上层建筑直接被点燃了。

虽然铝合金材料耐火性不好,但因为重量轻、强度大,以及耐腐蚀、易加工和无磁性等优点,所以该用还得用。比方说美国航母上的飞机升降机,主材料就是铝合金,比使用全钢材料轻了近10吨。另外像桅杆、设备架、武器架、舱室隔板、铺板、围栏、通风管道也都是使用铝合金材料制造。

图注:美国“尼米兹”级航母的螺旋桨,材质为高猛铝青铜

此外,因为海水和盐雾的腐蚀性很大,所以军舰上的很多部件都会使用合金铜材。比如螺旋桨、蒸汽管道、供水管道、消防管道、热交换器、冷凝器、配电系统、阀门以及应急管道式通话系统,就是使用高猛铝青铜、镍铝青铜、铝黄铜或白铜合金来制造,还有很多部件虽然不使用铜合金制造,但也会镀上铜来提高抗腐蚀性。

另外,大家印象中用来制造防弹背心和头盔的凯夫拉材料,也越来越多地被用在军舰上。以航母为例,飞行甲板中就包含有凯夫拉材料制成的防护层,指挥中心、弹药库等重要部位,也都被厚厚的凯夫拉材料和装甲板构成的复合装甲层所包裹。


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显然不可能全部由钢铁制成,不管什么军舰都是如此。随便举个例子:军舰上那些电线电缆就不可能是钢铁吧?还有各种窗口的玻璃、电子设备的天线、各个部位的油漆等等,都不是全部由钢铁制成。事实上,早期的航空母舰甚至连甲板都不一定是钢铁的,比如,二战之前美、日、英等国建造的航空母舰基本上都是木制飞行甲板,包括“翔鹤”、“瑞鹤”、“列克星敦”这样的大型舰队航母也不例外。这主要是为了减轻重量,毕竟那个时候的航空母舰吨位也不大,整一大块钢板在顶上,很容易造成重心升高、稳定性下降。而当时的舰载机基本都是螺旋桨飞机,重量不大、速度也不快,木甲板足以承受。

此外,当年的战列舰虽然使用大量的钢铁,但一样不会全部是钢铁,起码甲板上都要铺一层木甲板,而且一般要求是柚木(日本战列舰也用台湾红桧木)。起到的作用包括防滑、隔热、防锈等等。

二战以后,随着材料技术的发展,为了降低军舰的重量,也为了防锈、降低成本,很多军舰、包括大型军舰开始在上层建筑中使用铝合金。比如上世纪60年代美军装备的贝尔纳普级驱逐舰领舰(后改称巡洋舰),上层建筑就大量使用铝合金;英国海军70年代装备的42型导弹驱逐舰上层建筑也大量使用铝合金。当然,后来铝合金上层建筑暴露出很多问题,最大的问题就是易燃。“贝尔纳普”号导弹巡洋舰就在一次和“肯尼迪”号航母的碰撞事故中发生燃料泄漏,结果整个铝制上层建筑被烧了个精光。42型导弹驱逐舰的“谢菲尔德”号也在马岛战争中由于失火沉没。所以,近年来各国的中型以上水面舰艇都开始注意控制铝合金用量,当然,小型舰艇由于吨位限制,铝合金和复合材料仍然使用的不少。

此外,另一个很重要的部件很多时候不用钢铁,那就是螺旋桨,尤其是大型舰艇的螺旋桨。出于耐腐蚀和加工性上的考虑,目前大型舰船上的螺旋桨一般都使用镍铝青铜合金为主。T


联合防务



军舰,包括航母基本都是用钢铁或者由其加入不同金属材料而来的特种钢材进行建造的,但并不是全部,有些部位也是需要其他材料才行,比如螺旋桨。这里我们就以航母来说明一下这个问题。

航母最主要的组成部分中一是航母的甲板,二是推进部分,比如螺旋桨。


先来说甲板,航母甲板看似简单,但事实上目前世界上能够生产这种特种钢材的国家也是少之又少。航母甲板用钢材必须经得起飞机起飞和降落时的巨大承受力,也就是说这种钢材是一种非常特殊的材质。理论上每平方厘米要承受85吨的极大压力且不变形不走样。航母甲板钢材和核潜艇用基本一致,就是高钨特种合金,价格昂贵,且技术含量非常的高。


航母的推进系统也就是我们常说的除了动力系统外的螺旋桨,这种螺旋桨也是一种非常特殊的材质。各类军舰的推进系统中的一个关键环节部件就是螺旋桨,航母的螺旋桨非常的大,而且重量更是让人瞠目结舌,我国辽宁号航母的螺旋桨就重达400吨。


螺旋桨不仅要推动数万吨的船体高速航行,还要尽可能的降低噪音,还要承受高盐度海水的长时间侵蚀,因此,航母螺旋桨对制造材料的强度、耐腐蚀性、低噪音等特性的要求非常高。目前,美军航母螺旋桨采用的是特种铜合金。该合金是以铜为主要材料,同时加入锰、镍等金属以提高合金的硬度、刚度、韧性和耐腐蚀性。

综合以上可以得出,军舰,包含大型航母主要是由钢材构成,但并不是全部,有些部件也要根据实际情况使用其他材质。


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目前大型军舰的材料,可以说绝大多少都是钢材,但在部分舰体结构上也会有铝合金等其他材料。

“福特号”航母,采用特种专用钢材,尤其是作战中心、弹药库等,还覆有特种装甲。


“福特号”航母首块钢板切割时的场景

历史上也有采用非钢材料建造主战舰艇的案例,其中,英国皇家海军的“谢菲尔德”级驱逐舰是最典型的代表。

英国“谢菲尔德级”防空驱逐舰

英国在设计“谢菲尔德级”驱逐舰时,由于吨位限制,为了携带更多武器装备,在军舰上层建筑中大量使用铝合金材料,同时减薄了舰体结构,导致其防护能力和阻燃性能大幅降低。1982年的“马岛海战”中,当时号称皇家海军骄傲的“谢菲尔德号”被“飞鱼”导弹击中上层建筑,铝合金材料起火后无法扑灭(铝燃点低、且是释热反应),最终沉入太平洋,一时引起全球轰动。



被“飞鱼”导弹击中后燃起大火的“谢菲尔德号”驱逐舰

“谢菲尔德号”由于无法阻止火势最终沉没

“谢菲尔德号”的教训对后续各国军舰建造影响深远,此后,再没有其他国家将铝合金材料大量应用于主战舰艇。


我国055、052D均采用特种钢材建造

军舰材料的研发和选择也是重要的专业学科,尤其是航母甲板钢材,还只有美、俄等大国具有相关技术(我国也是近些年才掌握),可以预见在今后相当长的时期内,钢材以及其他特种合金钢仍然是建造大型舰艇的主要材料。

据说国产核动力航母将于2025年左右建成服役

以上为个人的理解,欢迎关注“威呐解析”、讨论交流。


威呐解析


不是,水下部分,水上部分,甲板,弹药库,作战中心,等地方的钢材就不一样,甲板是特种钢(只有少数几个国家可以制造),弹药库,不但有装甲也肯定有阻燃材料,作战中心也肯定有装甲。


军武新天地


不太清楚您所说的这个整体指的是只针对舰体本身还是说全舰所有的部分,包括每一个小细节。

如果是舰体本身,那可以说是全钢铁的结构,当然,这里所说的钢铁也有不同的标号的。

如果是包含所有的细节部分,那就肯定不是了。


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