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世界上最厚的钢板多少厘米(塔中钢板飞机跑道)

钢结构设计 1个月前 ( 02-25 ) 600 抢沙发
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世界上最厚的钢板多少厘米

航母指挥中心和动力系统都是需要特殊保护的。所以指挥中心是航空母舰所用的钢板中最厚的钢板,其厚度最厚可达330mm。还有一个地方就是航空母舰的动力系统也是需要重点保护的,必须使用加厚的装甲钢板。

飞行甲板是航空母舰上另一个不可忽视的重要部分。以美军的“尼米兹”级航空母舰为例。其飞行甲板的厚度可达到50mm ,是使用最频繁的地方,用来承受飞机起降时的强大冲击力。所以飞行甲板对钢材的要求很高,耐磨、耐高温、耐腐蚀等都有相应的标准,飞行甲板也需要一定程度的防护,以防敌人的弹药攻击。最重要的是为了减少焊缝数量,所以钢材平面要越大越好。航母飞行甲板下面还有一片大型复杂钢结构框架,甲板上面涂有类似塑料跑道的特殊材料制成的防滑涂层。甲板上还每隔一段距离设置小的喷水孔,用于三防洗消。另外,甲板的背部还有一定的复合材料加强属性。

航母甲板那么厚是怎么焊的

早期的航母甲板是用木制的,因为那时候的螺旋桨舰载机重量不大,飞行速度也不快,起降时候对甲板的冲击不大,故而木制甲板即可满足使用。

而到了喷气式战机时代,航母上的舰载机就都是清一色的喷气式战机了,喷气式战机不但重量比螺旋桨飞机大了好多倍,而且舰载机降落时候的速度达到了400米每秒,如此高的速度降落舰载机会对甲板产生很大的冲击力,并且甲板很多时候还要承受舰载机发动机高温尾焰的炙烤。而且航母甲板不仅要经受得住舰载机的折腾,还要受得住海浪拍击和海盐腐蚀。

要满足上述这么多要求,木质的甲板肯定是不行的了,甚至说普通的金属都不行,航母的甲板必须要用特制的特种合金钢制成。普通的军舰对钢材的强度要求是能承受300MPa(压强单位:兆帕斯卡),而航母甲板的钢材要求承压能力要达到850MPa,并且越大越好。

面积相当于好几个足球场的的航母甲板是由多片钢材焊接而成的,由于航母使用的是高强度的特种钢材,所以焊接时候的工艺也是颇有讲究的,一般的焊接手段肯定是不行的!焊接航母甲板一般用到的是潜弧钨极气体保护焊(BGTAW),这种焊接方法不但适用于较厚的原板材(航母甲板一般厚50毫米左右),而且焊缝焊渣极少,并且这种焊接方法不用打坡口(坡口指焊件的待焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽),效率很高。

这之后还没完,焊接完的焊缝还要经过严格的测试,通过检测了才算完事。就比如我国,航母甲板的每条焊缝都要用X光检测一次,并且做各种性能测试,保证其合格度。并且测试完毕后还要在边上写手测试者的性命以及当时的湿度、温度、风速的一些参数值。也是因为这种严谨的态度,我国航母甲板焊接的合格率达到了97%以上。

话又说回来,焊接不管有如何先进的工艺,都难免会损伤钢材强度,所以人们又在钢材上动脑筋了!那就是想办法把钢材加工的更大一些,以减少焊缝,提升性能。

就以我国为例,我国的研发的5.5米特宽厚板轧机可以说就是为了生产航母钢材而生的。这款轧机有着世界一流水平的轧制水平,可以轧制5.5米宽,40米以上长度的钢材,而且其高达100000吨的下压轧制力对加工一些特种钢材也是游刃有余。我国第一艘航母所用的钢材就是用这种超宽轧机生产出来的。

航母的螺旋桨一般采用什么材质

现代船舶螺旋桨尤其是航母这类大型高速舰船螺旋桨材料多数使用青铜合金,比较常用的有锰青铜,锰铝青铜,镍铝青铜。

早期船舶多使用黄铜合金作为螺旋桨材料,但是随着船舶大型化,高速化,黄铜材料的性能逐渐不能满足需求,一方面黄铜材料抗拉强度和耐疲劳腐蚀强度较低,应用在大型高转速螺旋桨上叶片厚度大,加上材料密度大,导致螺旋桨自重过大,造成轴承过早磨损,另外随着螺旋桨转速增加,螺旋桨叶面空泡腐蚀加剧,而黄铜螺旋桨在海水中易发生脱锌腐蚀,导致材料塑性降低,进一步加剧空泡腐蚀和应力腐蚀,导致螺旋桨容易产生开裂折断。

泰坦尼克时代,螺旋桨多数是黄铜合金

第二次世界大战前后,青铜合金逐渐取代黄铜合金成为舰船螺旋桨材料的主流,在青铜中以一定配比加入镍,铝,锰等,通过控制铸造和冷却过程形成高强度青铜合金,密度小于黄铜合金,机械性能和耐腐蚀性能都远远强于黄铜合金。

航母螺旋桨

央视报导辽宁号更换螺旋桨

当然,青铜合金尤其是镍铝,锰铝青铜螺旋桨在铸造和冷却工艺控制上的要求也大大高于早期黄铜合金螺旋桨,戴高乐号航母左侧螺旋桨叶片高速海试中即断裂损坏,多半就是跟制造过程中工艺控制问题有关。

戴高乐号左舷螺旋桨在高速海试中断裂,公布为制造质量问题

航空母舰的甲板用什么材料制造的

梁老师说事为您回答这个问题。

过去航母的甲板是木头板子,现在航母的甲板是钢板。当然这个钢板可不是什么普通的钢板,而是一种特种合金钢。

就这种合金钢在2013年之前,全球仅仅只有两个国家可以制造,一个是美国,另一个是俄罗斯。

如今在这个航母合金钢领域中,又多了我们一家。

说一组数据就明白了。

在航母上最薄的地方,采用的合金钢,使用在了舱室通道的顶层甲板上,连二十毫米的厚度都没有。

最厚实的地方,就是航母的甲板,但这个地方甲板厚度最多也就五十毫米,其他普通的地方厚度也就在三十到四十毫米之间。

(注:装了装甲的地方不算,这个地方的厚度可以达到三百三十毫米)

所以航母上采用的合金钢给人最直接的震撼就是她的厚度,如此薄的厚度,支撑起了舰载机的起飞和降落。

要知道如今被称为优秀的战斗机,个顶个的重,体重不到三十吨的,都不好意思出来表示自己是主流战斗机。

这么重的分量放在甲板上什么也不动,三个轱辘给航母甲板的压强也是大得惊人。

而舰载机降落的时候,是在加速的情况下狠狠拍在航母甲板上,再由阻拦索钩住舰载机实施降落的。

又是三十吨,又是全力加速,又是拍在甲板,这要是一般的钢板,舰载机落到甲板上,就已经变成了一个大窟窿。

而航母甲板对于这种事,司空见惯了,平常训练的时候,都得砸这么几十下,要是遇到实战的情况航母甲板被砸上百下都是稀松平常的一件事。

而不到五十毫米厚度的航母甲板,全部都能撑过去。

所以不到五十毫米的厚度,就已经是航母甲板非常惊人的一个数据了。

航母的甲板为什么就制作不到五十毫米的厚度,难道加厚一点不好吗?非要给自己找麻烦?

还真就不好。

做个简单的例证。

话说航母的动力确实强大,尤其是核动力航母的动力,十几吨的排水量依然能跑出三十节以上的速度。

但航母上的重量也是很精贵的。

不说别的,美国的尼米兹航母其实在当下技术还是相当不错的。

但美国依然推出了他们的福特级航母。

当然了,美军推出福特级航母的原因有很多,但其中有一条就是,现在尼米兹级航母上的排水量已经被挤占一空。

美军想要在尼米兹级航母上,做些试验,或者加装一些装备已经变得非常的困难了。

所以美军在打造福特级航母的时候,就要求建造方,给美军预留出3%到8%之间的排水量,给未来的美军使用。

这也是为什么,福特级航母要比尼米兹航母大很多的原因之一。

所以航母上使用的钢板能够消减哪怕是一分,对于航母来说,战斗力都是唰唰的往上涨的。

用数据来说解释会更加的靠谱。

以尼米兹航母为例,这艘航母的甲板光一个飞行甲板的面积就接近了两万平方米,舰岛和升降机全部算上,差不多就有两万五千平方米的面积。

那么就以飞行甲板的厚度为例,将其直接增加到三十厘米,最终增加的重量就要达到六万到七万吨,多出了五万吨左右的重量

要知道一艘大型航母的排水量也就是六万吨以上。

所以光一个飞行甲板的厚度增加之后,用掉的钢板重量就已经毕竟一艘大型航母的排水量了。

那么航母的作战效能势必会被减弱。

同时因为重量增加,航母想要跑出三十节的作战速度就别想了,慢悠悠的航速,直接将这航母当成运输船就完了。

要知道,如今的舰船,焊接是最为普遍的一个制造技术。

所有的现代化军舰,基本上都是使用分段式建造的,这种分段式建造,不仅有舱壁分段,甲板分段,还有上层建筑分段等等。

除了这些分段建造的部分,航母的甲板以目前的技术是没有办法,直接锻造出一整块的甲板,依然是一块块块钢板焊接出来的。

要知道,在航母的建造过程中,焊接工作,占据了整个航母建造工作的三分之一。

那么在焊接工作中,四十到六十毫米的焊接,其实已经属于超厚钢材的焊接了。

这种厚度的焊接,并不是在日常生活中看到的那种,拿着一根焊条,刺啦刺啦地蹲在哪里焊接。

而是先将焊接口用焊接料给塞进去,然后使用电弧将这些焊接口中的焊接料进行加热。

当焊料彻底融化之后,这两块钢材焊接并没有完成。

要知道飞行甲板是要承受三十多吨重的舰载机加速拍上去的力度,简单的一道焊接根本没有办法保证焊接缝的强度。

所以了为了保证焊接的地方强度上去,这种塞入焊料使用电弧融化焊接料的工作,要前后进行五到十道的反复焊接,这才算是完成全部的焊接工作。

如果钢板达到了三十厘米的厚度,这种焊接工作将是一种怎么样的工作量。

关键是越厚,焊接的难度就越大,根本就没有办法保证焊缝的结实程度。

关于这一点,最后再说一句,要知道目前一块航母钢材她的宽度是五点五米,长度达到了四十米。

非常巨大的一块钢板,当然这也是为了减少焊接的工作量,所设计的大小。

这么大一块钢板,厚度变成三十厘米,想想它恐怖的重量,这会带给焊接工作怎样的难度。

而一艘航母像尼米兹那样的排水量,飞行甲板就已经毕竟两万平方米了。而普通小一点的航母飞行甲板都在一万五千平方米以上的。

所以在航母上使用的甲板钢材,能造的多薄,就要造的多薄,这是没有办法的事情。

当然了,别看航母甲板采用的刚才是很薄,但各方面的能力是相当突出的。

目前战斗机不光是重量,尾部喷射出来的火焰,不是红丢丢就是蓝汪汪,这代表着舰载机喷出的火焰高达非常高。

一旦开了加力,温度往往高达一千五百摄氏度以上,不开加力都在一千摄氏度左右。

所以一般的钢板在这种火焰的喷射下,时间一长就会红透了。

不说人站上去是什么感觉,飞机轱辘再耐高温,也受不了这温度的。

其实这些还不算什么?要知道航母是活动在大海之上的。

海面上的湿度很高的,如果遇到没有风的天气,温度更是高得惊人,人都没法在甲板上活动。

所以航母甲板其实是处于高湿,高热,在加上海水的盐度,高盐的环境中。

这种环境最可怕的地方就是对钢铁有着极强的腐蚀性。

所以航母甲板的钢材中,还要添加各种微量的元素。

而这种微量的元素,种类一样,含量不同表现出来的特性也是不一样的。甚至是种类一样,含量也相同,在加工的过程中,温度有些许的差别,或者是炙烤的时间差上那么一丢丢的时间,表现出来的特性也是不尽相同的。

话说道这里,其实已经很好理解了。

别看航母甲板一块块钢材大得惊人,看起来特别的笨重,给人感觉没什么技术含量似的。

其实并不是,这也是为什么,世界上能够生产航母用的甲板钢只有有数的几个国家。

这其中包含的能力是相当大的。

其实这个邻域叫做材料学,材料学这个东西不是说依靠发明创造就可以得到东西,而是需要长年累月,对各种材料的数据收集和积累的基础上才能获得的一个能力。

在这里必须说一下航母使用钢材的一个缺点。

摩擦力,想要让舰载机更快地停下来,就必须让舰载机和甲板之间的摩擦力增大,这样会减少阻拦索的力道。

而这个缺点但凡是钢材都是无法提高摩擦力的,因为任何钢材的表面,是无法做到增加摩擦力的,钢材的表面会是光滑的,带了毛刺的话,飞机的轮胎都能扎破了。

那么初中的知识就学习过了,想要增大摩擦力,就需要增加压力,增加两个物体之间的表面的粗糙程度。

这个时候,就需要对甲板钢材的表面进行处理了,喷上一种特殊的甲板涂层。

这种东西其实就是三氧化二铝和硫酸钡,再添加一些其他东西调制而成的东西。

据说这些东西涂抹倒甲板上,可以将摩擦系数提高0.7以上。

而人走在这些喷涂了涂层的甲板上,感觉像是走在了地毯上,这也会给在甲板上的人员提供一个很好的安全保证。

毕竟在航母上工作,万一掉海里,这可是一件相当麻烦的事情。

航母作为一种体积庞大的军事装备,想要让它停下来,掉个头,这难度绝对高。

这得启用直升机去救援才成。

当然这都是题外话了。

其实航母使用的钢材还有一个特点,很多人都忽略了。

什么特点呢?

生活的常识让人们都知道,磁铁是会吸引铁的,甚至是吸在铁上需要很大的力量才能将磁铁扒下来。

而且磁铁的定义都是,能够产生磁场可以吸引铁,钴,镍等物质的东西。

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依据这个原理,人类就开发出了磁性水雷这种大杀器。

一般情况下,军舰其实就相当于一个大磁铁,为什么会这么说呢?

在生活当中,其实有一个现象很多人没有注意到。

比如螺丝刀在被敲击之后,就会带上一定的磁性,具有了吸附小螺丝钉的能力。

在这里就不解释这个原理。

那么军舰在建造的时候,这种敲击是天天在发生,而且可以说是不会中断的。

所以一般情况下军舰出厂之后,都是带有磁性的。

再加上地球本上就是一个大磁体,在地磁场的加强下,军舰的磁力又会进一步的加强。

所以磁性水雷遇到军舰,就会主动的贴上去,进而攻击军舰的。

除了磁性水雷之外,还有其他磁性攻击武器。

那么一艘航母如今的造价,一代比一代高。

就拿尼米兹级航母来说事,一艘六十多亿美元,倒了福特级航母就已经追加倒了一百三十亿了。

这么贵的武器装备,被一枚磁性水雷攻击了,这也太心疼了。

所以航母使用的钢材,还要有一个特点就是磁性为零。

哪怕是航母使用了很多年,它使用的钢板依然要保持磁性为零的特征。

所以这一个特点,又把航母钢材的难度提上了一个大的台阶,一般的技术积累,还真就破不了这个特点。

这个想法其实很好,在航母经历的这一百来年的时间当中,还真有想用其他的材料代替航母甲板。

比如在二战中,日本的信浓号航母。

当时在中途岛战役中,日本一口气就被美军用无谓式俯冲轰炸,炸掉了三艘重型航母。

而且还是在十分钟之内做到的。

所以日本就认为,航母的防御力太过薄弱了,必须增加航母的防御力,防止再出现,美军轰炸机用俯冲轰炸的模式,将炸弹穿透几层甲板,在航母内部爆炸的事情发生。

于是日本就将信浓号航母的飞行甲板装上了七十五毫米厚的甲板装甲,除此之外,他们还为飞行甲板覆盖了一层二百毫米厚的钢骨水泥。

所谓的钢骨水泥,说到底其实就是钢筋混凝土。

这信浓号航母造出来之后,日本还是非常有信心的。

要知道在当时,信浓号航母可以说是巨舰,是当时世界上排水量最大的航空母舰。

在1960年美国的小鹰级航母出现之前,它都是最大的航母。

结果信浓号航母,在第一次正式试航,开出去也就二十个小时之后,就被美军给击沉了,忽忽悠悠的就沉入了大海。

这就让信浓号航母,成为了世界航母史上最短命的航母。

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飞机钢板跑道世界上最厚的钢板多少厘米(塔中钢板飞机跑道)

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