王兵:航母为何这么难造?建造航母用的是什么钢?

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王兵:航母为何这么难造?建造航母用的是什么钢?

王兵:航母为何这么难造?建造航母用的是什么钢?

  航母需要一套复杂而完善的设备保障舰载机的战斗力。研制战斗机也许不是那么难,但是把机场的全套设施搬到船上,难度几何级增加。而现代舰载机需要这么复杂的保障系统,正是飞机本身性能决定的。

  按照西方划代法喷气战斗机自出现以来现在发展到第四代,每代都有一定的标准。三代机的特点是马赫数达到或超过2,具备中距离作战能力、电传操纵系统、全高度全天候火控系统和优秀的亚音速和跨音速机动能力。(PS:四代机则要求达到超音速巡航、强隐身、超机动性等)

  说实在,我倒是觉得现代航母有点过于追求各个技术上的极限。导致成本暴涨。在航空电子越来越发达的今天,飞机只是作为一个平台而已。二战时的飞机加上今天的电子设备,性能也不算太差。这种飞机航程和速度,高度肯定不如现代飞机,但是成本也低得多。如果把数量搞起来,战斗力也是非常可以的。

  至少,执行预警巡逻,反潜,反舰,反导,防空截击,都是完全可以的。

  舰船与其它装备工作量比较图

  那么建造电磁炮的技术,也就是所谓的工业体系的加工能力。现在有多大提高呢?就算在新材料方面有高温超导的技术,依然满足不了其苛刻的要求。再退一万步讲,就算造的出来,其作战效能能提高多少呢?一天能弹射1000架吗?

  航母离舰过程:首先一架救援直升机升空伴随航母飞行,然后由黄马甲引导战机到弹射器处,白马甲进行检修,红马甲打开武器安全栓,绿马甲将测量好的飞机重量报给飞行员确认然后报给中心甲板操作员,中心操作员再将飞机重量风向速度等参数报给飞机弹射员根据数据调节好蒸汽压力值,然后绿马甲将飞机挂上弹射器,然后对周围环境最后确认升起导流板,中心加班操作员看行飞行员并向飞机弹射官做手势,然后中心甲板操作员最后参数确认符合条件后,给弹射官做手势,弹射官给蒸汽弹射官下达弹射指令同时飞行员最大油门起飞。

  这只是大概流程离舰过程这些操作会在一分半之内完成,作战高峰可缩减到30秒。

  非晶金属用在海军上用来做管线的耐热耐腐蚀层还是很好的,不过用来做舰体结构是哪个老师说的?不至于脑洞这么大吧,光是成本都不考虑吗?话说现在利用激光3D打印方法已经可以很容易获得大块体非晶金属了。

  航母是一个平台,只要平台上搭载了足够的东西,它完全可以反制所谓的导弹。精确导弹需要相应的远程探测手段,雷达什么的都需要搭载在平台上,而航母上的预警机,编队中的相控阵都可以保证比对手看得更远更快,对手想发射导弹,也得先突破航母的防御圈。不过,海上的航母平台还是会遇到瓶颈的,比如太空中的空间站,观测手段的进步使得近地轨道上的空间站或者卫星能够即时定位航母,然后动能武器激光武器远程导弹各种招呼,航母还是扛不住的。

  上述三屠解释了低合金高强度钢的用途。

  不是所有屈服强度到100的都叫HY-100。HY-100还是有一些不同于民用钢材的特性,比如低温下的屈服强度的退化程度。HSLA是HY的改进版,记得主要是改善易加工性,其他性能提高得有限。HY-100焊接工艺很麻烦,需要预热,其实不太适合民用。HSLA加工就相对简单。

  苏联二战将主要作战地域设置在了陆军作为主导的欧洲战场,海军的任务并不是在大洋上争夺制海权,而是掩护陆军,保卫海岸线和保护导弹核潜艇。而打击航母战斗群的任务,曾经天真的以为可以靠水面舰艇发射远程反舰导弹就可以,可当北约国家开始装备机载反舰导弹后,苏联发现这招不灵了,才出现了后来图22大机群低空掠海突防的战术。除此之外,苏联也另辟蹊径,开发出了载机巡洋舰,用来对付航母,即在传统的航母上加装大量的反舰防空武器,用来打击敌方力量,而载机只是掩护母舰进入导弹射程内,因此无论是基辅级还是后来的库兹涅佐夫,主要作战武器都是导弹,而非舰载机,这也就解释了为什么苏联不介意苏33只携带重量较小的空空武器,而不携带笨重的空面武器进行滑跃起飞的原因。它不需要苏33装备空面武器,母舰本身带着。

  苏联真正的航母是乌里扬诺夫号,不过还未出世就夭折了,因此苏联在冷战时没能有一艘真正意义上的航空母舰服役。即使我们暂且认为苏联有航母,苏联人本身也知道这一点。无论海军那些将军怎么折腾,苏联没有能力也没有必要去制造美军那样的舰队航母。这并不是说苏联海军不行,一无是处。苏联虽然没能建起来航母,但是它却修建了迄今为止人类历史上最严密的近岸防御体系。从在远洋以基辅级和图95巡逻机为核心的航母定位跟踪群,到近海以图22M为核心的突击群,再到近岸以各种导弹舰导弹艇岸舰导弹为核心的的打击群,苏联的近岸防御体系形成了多层次,无死角的特点。航母打到苏联家门口?哪有那么容易。此外,当时航母还有一个重要的任务,即战术核打击任务,无论是A5还是后来下马的A7,甚至是鬼怪2,其都能携带战术核武器用来打击苏军的地面装甲突击群。而苏军则没有这种需求,因为苏军同样的任务则交给了装备到了军一级的弹道导弹部队完成,其代表装备便是赫赫有名的飞毛腿B型,所以拿苏联说事还不如拿天朝。还有一点,SSN12反舰导弹的核弹头当量35万吨,不是五万吨。

  历史悠久,产量巨大,用途广泛

  航母的甲板用刚确实是国产无疑,印度到现在都造不出航母的关键原因就是钢材。材料学是一门必须积累试错才能变强的科学,这就是为什么很多老牌工业国依旧占据着材料水平的顶尖状态。耐热性是考虑损管,实战中最有可能发生的,在执行放飞作业的时候被攻击,满载燃油弹药的战斗机在甲板上燃起大火,甚至甲板被击穿,下层弹药库燃油库起火燃烧,这时候还不考虑耐热性吗?再就是,军舰不消磁就更可笑了,各国海军都有专业的消磁单位,大型军舰都要做定期消磁,最起码的,不能航母开出去,被别人几个磁性水雷就给送回老家大修吧?

  对苏联这样的陆地大国来说航母还真不是什么战略武器。苏联海军奉行的是先发制人的反舰导弹饱和攻击,掌握制海权靠的还是水面舰艇和潜艇装备的反舰导弹,航母只是用来执行防空任务,能够阻滞敌方的空中打击至反舰导弹齐射之后就行了。而且真的开启战争的话苏联军事重点必然是欧洲平原上的大集团纵深作战,海军能挡住西方海军,保证顺利完成苏军在欧洲几个重要地点的登陆作战就行,所以即使没有航母,以岸基飞机和防空舰的配合,也能起到苏联那几条所谓航母的作用。

  Spartan 的低温冲击吸收功如上图,Spartan I 对应 HSLA-80 等级,Spartan II 对应 HSLA-100。

  军舰现在都用完全无磁性的材料了,切割地球磁力线也不带磁性,避免磁性水雷,以前都是要进行复杂的消磁作业。无磁性是必要是,因为航母这么一大块金属在地球磁场中待久了就会具有磁性,这样航母在雷达图像中会更加显眼。

  航母甲板对钢材是有特殊要求的,比如高强度高刚度还要有一定的韧性,抛开高强度不说,仅仅是刚度和韧性的兼顾就非常难了啊。另外甲板钢是要耐受喷气式发动机上千摄氏度的尾焰的,在如此高的温度下金相的改变是会影响钢材性能的

  完全符合美国海军海上系统司令部 NAVSEA 的要求。

  HSLA 和HY钢的化学成分(w/%)及性能

  航母因为体积大航行时容易产生强磁场,然后会干扰航母上的通讯设备及雷达等。另外,焊接工艺和强度比较落后,很多高强度钢的焊接部位强度大打折扣。还有就是飞机跑道因为很短,需要弹射起飞,那个弹针的强度和耐热性也是一个技术性难题。

  其实航母的战略意义在于它对海洋上通路的控制能力,海洋通路的战略意义在于全球经济运行发展所需的资源有多大比例依赖海洋运输。因此变量在于陆运(比如欧亚大陆内部)能有多大能力替代海洋运输。


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