建造航母对一个国家来说,需要怎样的工业水平

2022-03-24 01:05 点击:79 编辑:邮轮网

军迷制作的我军18号航母CG图,有了期盼的通直甲板和弹射器,如果真的是CG图这样,那么18号航母才能成为正真意义上的“完善航母”!

到2019年3月份,世界上完全可以建造所有类型航母的国家只有美国!而其他国家的技术水平都有或多或少的缺失,建造的航母不是排水量很低,就是没有美国航母那样的完整性。即使是这样可以建造不完善的航母或者类似航母国家也没超过10个!这说明航母建造的复杂性和技术门槛等级太高,完全工业能力强大的国家,其重工业完善率至少要在联合国所规定的重工业门类的90%以上。

轧制航母钢板用的5500 毫米轧机,是板材轧机之王!全世界还在使用的数量未超过8台,制造工艺非常复杂,建设资金投入庞大!根本不是中小国家可以拥有的。

这些工业门类包括:钢铁,有色金属的冶炼、机械加工、船舶制造…只要能想得到的重工业,在航母的建造当中都能涵盖!不但要有这些工业基础,还必须要加工技术手段先进才行…这些都需要上百年的工业工艺积累才行,不是几年十几年就能做到的。

从常规航母建造来看,美军“小鹰级”常规动力航母是当今世界常规动力航母的标杆!虽然已经全部退役了,但目前世界各国已经服役或者试航的航母当中仍然没有超越者,我国目前“长兴岛造船基地”在建的18号航母有可能与它的战斗力相当。

辽宁舰和俄军“库兹涅佐夫号航母”

的蒸汽轮机舱室。

建造常规航母有两大技术难点,第一个就是动力系统,常规航母有两大动力系统,第一个就是图片上的蒸汽锅炉(蒸汽轮机系统),第二个是燃气轮机。

航母所用的蒸汽锅炉就是这个样子,它在设计和制造工艺上远比民用锅炉复杂的多。

蒸汽轮机推进系统历史悠久,是近代化海军的标志之一(蒸汽铁甲舰)!蒸汽轮机由于单机功率大、制造相对的比其它动力系统简单,而且产生的一部分蒸汽可以直接储存到蒸汽弹射器的“蒸汽存储罐”中为弹射器提供能量……是常规航母动力的首先。

目前世界上蒸汽轮机推进系统分成了:“美系”和“俄系”,其中“美系”蒸汽轮机体积小结构紧凑,单机输出功率大是美军常规航母的动力源,航母所使用的锅炉可不是我们在锅炉房里看到的那样,航母的4台锅炉要求在满负荷状态下可以将6~8万吨级别的航母推进到30节以上的航速,这样才能有利于甲板上形成较强烈的“甲板风”…这对于舰载机的起飞是非常有利,还有,航母要尽量做到摆脱敌人的核潜艇追击,核潜艇在水下也会有30节以上的速度…航母用蒸汽轮机系统不但要提高航速还要保持较长的航速时间…如果锅炉性能不好,在设计和使用材料、建造质量上达不到标准,根本没法使用。

著名的英国“罗尔斯·罗伊斯”公司研制和制造的MT–30军用燃气轮机,是“伊丽莎白.女王级航母”的动力系统。

从理论上来说,燃气轮机系统是使用性能要大大好于蒸汽轮机系统,而且占地面积很小,重量也很轻一台才20多吨重,就算装6~7台加起来也比不过一台蒸汽轮机的重量,启动很快,几分钟内就能全功率,不像蒸汽轮机那样需要几小时等待蒸汽形成高温高压状态才行,但是燃气轮机不能给蒸汽弹射器提供蒸汽源,只能是功率转化电力给新出现的“电磁弹射器”提供能源,而电磁弹射器刚刚问世不久,它们之间还没有进行过真正意义上的联动使用,好不好用还不得而知!

目前为止可以制造航母动力系统当中,使用蒸汽轮机的国家是:中美俄;英国可以使用燃气轮机变通的为大型航母提供动力源、法国可以制造舰用核反应堆,也是变通,不存在航母动力系统上的技术难点;日韩印度没有这样的能力只能依靠进口解决。

美军“福特级航母”上的电磁弹射器进行弹射实验。

航母的另一个技术难点就是弹射器,这也是一个“老生长谈”的问题!从设计到工程图纸这俩个阶段来看,工业化的国家当中理论上至少有10个可以制造蒸汽弹射器,那么为何到现在只有美国一家可以制造,其他国家包括弹射器发明国家英国都制造不了呢?这实际上还是制造工艺的问题!

蒸汽弹射器的工艺难点就是行程气缸的制造,气缸通常由数十节组成,单个气缸的铸造并不困难,都是将冶炼完毕,化学成分合格的钢水浇铸到“树脂砂型”当中→经过一段时间的保温缓冷后将气缸的毛坯落砂取出,切割毛坯的冒口→毛坯热处理,机械精加工,探伤……等等工序后得到一节合格的气缸组件,通过这个气缸加工工艺流程描述当中可以得出气缸制造完全是传统铸造工艺,没有什么高科技在里面…但问题是制造一节气缸并不困难,困难的是要制造几十节,还要它们之间连接紧密误差极小,而且在使用过程中,在高温高压高湿的环境下不变形!这就要求气缸所用的材料,在极端环境抗蠕变性能非常好,并且极耐腐蚀!

另外,要求气缸组件在内部加工时材料切削精度、光洁度非常高!否则影响活塞的行程平顺,有0.00几毫米的细微误差也许就能将活塞卡死!

美军技术维修人员正在维护蒸汽弹射器,图片里把所有的气缸拿出来这种情况是在航母大修期间,把所以气缸拿出来之后要逐一清洗、探伤…完毕后要在航母大修快要完成后再装回去。

气缸虽然是传统工艺但是它的制造精度是极高的,弹射器这样庞大的机械设备不能只停留在图纸上,是要实际制造出来的,这样才能有经验和工艺积累,可弹射器就航母可以使用,在其他民用领域似乎没有与它类似的设备或者装置,也就没有了外围的工程借鉴意义,也就形不成行业之外的技术积累,并且航母这种装备平台整体价格极其昂贵,没有几个国家可以拥有,这也就迫使其他国家在没有航母可用的情况下没条件去研制弹射器,这样一来也就仅剩下美国一家可以制造了。

全面的工业基础、极高的工艺制造水平和巨额的资金投入,也阻挡了俄罗斯这样的工业强国短时间内拥有航母的可能!至于印度充其量购买大批的子系统组装罢了。

通过上面对于常规性航母的动力系统和弹射器的简单说明,就可以发现这两个技术难点阻挡了其他国家制造大型航母的能力,而要想完全掌握它们的制造工艺是没有任何借鉴的,都被美国等极个别国家技术封锁了!解决的唯一办法就是自己投入几百亿的巨额资金去研制…这还未说到核动力反应堆和电磁弹射器的问题,而这两项技术所需的人力物力财力更多!这还是航母本身的技术难题,制造工艺要求更高的舰载机还没有提及。

航空母舰是大国重器,是深度工业化国家的产物!唯有自己通过全面的掌握所有技术才能叫做真正意义上的拥有,只是通过购买子系统,“攒”来的东西不叫自行建造!

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