看见第一块航母钢板!中国九万吨级核航母泄了
2013-04-11 09:25:15.0
   

  中国造航母,钢板是关键。中国航母钢板供应商

  美国航母的钢板,厚啊!

  诺斯罗普·格鲁曼公司为美国海军航母CVN 21的首舰CVN 78切割的第一块钢板,这块钢板重15吨,是CVN 78的舷侧外板。

  其它参考:“尼米兹”级航母飞行甲板由50毫米厚的钢板和复合装甲材料组成;通道甲板的板厚14毫米左右;机库甲板的板厚可达到38毫米;其余各层甲板和平台板厚度为4~7毫米。外底板板厚为28毫米左右;中层底板为12毫米左右;内层底板为18毫米左右。水线以上舷侧外板为38毫米左右,水线以下舷侧外板为24毫米左右。该级航母后续舰某些部位设有约64毫米厚的凯夫拉板,可防御半穿甲弹。5道防护纵壁板厚(由外向内)分别为13、16、16、32、13毫米。

  据说某些特殊钢材,我国目前还是没有能力制造又或是达不到要求,比如航母用钢一类,现有钢板材质的强度与美军的相大差距,我国自建航母还是有相不少的困难,舰载机,预警机,弹射器就不用说了,首先这不起眼的钢板也要先下足苦功搞出来。

 

网传中国国产航母分段


航母用焊接钢板

  7月2日央视新闻联播在讲宏关调控简要提到一句话:“上海宝钢5米中厚板项目通过国家验收”。专业人士或见过真的航母的军迷都知道,航母飞行甲板都是由大块高强度钢板拼焊而成,一般都是5米宽左右,长度不等。此前中国冶金工业水平是轧制不出5米宽度的中厚钢板的,最宽钢板大约是3.8米宽,虽然中国钢产量世界第一,但都是普通钢材多。全世界也没有几个国家有钆5米钢板能力。在有美国的关照下,中国也是很难进口到这样的钢板的。上海宝钢5米中厚板项目成功,一下子彻底改变了中国 钢板特别是舰船钢板的生产水平,是划时代的,是世界先进水平。

  此前,中国的 钢板大都是由河南某钢厂生产,但产量、质量、规格都不能满足中国大规模造舰需求。九十年代国务院决定批准上宝钢三期工程,全部投资超过600亿人民币,设计和关键设备全世界招标,但大部分设备国产化,参加的国内制造厂有齐齐哈尔一重、四川的二重、太原重机厂、上海重机厂、苏州冶金机械厂、常州冶金机械厂等全国大型重机企业,宝钢三期工程是以民用为主,但是从专业方面看 用途也是显非而易见的,其150吨电炉主要是炼高性能钢水。

  大约在九七、九八年间,在宝钢三期基础上加宝钢厚板坯连铸、5米宽度的中厚钢板轧制项目,总投资约60亿元,当时说是为了造航母准备的,绝大部分设备国内制造,设计由国际招标,当时所有投标国家都受到美国的阻挠,但可能还是因为宝钢的民用背景整个项目得以最终成功,或者另有其它原因。

  这艘舰艇所用钢板指标是隐形的,而且要拒磁,高韧性,抗低温(-c38度)钢板的屈服强度为80——160ksi,高断裂韧性、耐高温不变形、抗腐蚀防弹的特性。当时我听了头脑一阵眩晕两腿发软,小燕立刻扶住了我。我看在场的许多人有的摇头、有的三两个在低语。我知道这块钢板指标远远超过目前美国里根号航母板材性能,同时也超过了我国现在正在建造的航母高性能钢板。我国目前舰艇钢板材质,已经是世界上较为先进的防弹抗低温板材。astm710a级是美国钢板里的板材王,是稀土铬、钛、镍(Ni)等矿物质元素的合金材料。

  美国里根航母耗资48亿美元,我国航母钢板hsia__100是研究了美国钢板材质,又经上几百次冶炼扎板的实验其各项物理组物理指标均略高astm710a钢板材质。我们都知道舰艇在大海中,要面对来自空中、海面、海下、陆地、电磁、海浪、侵蚀等等因素的威胁和干扰。这也难怪中央要求我们达到这么高的钢板指标。

 

国产航母诞生地——江南造船厂


航母用钢供货商——上海宝钢集团

  领导只放下一句话:千方百计也一定要啃下这块钢板。领导走后我们连夜开会12部7组委,一直开到第二天快中午了才算研究布置妥当。40个小时里与我们相关科研院校,有关的大型钢铁企业集团经理,相关的大学院校有关人士几乎都没睡觉。

  我们总结上一次会议的教训不是一事一开会,这次把所涉及到的统统都拿到桌面上来。人们无不是欢欣鼓舞,有关的两院院士就有27人,43家科研机构,51所研发单位,18所大专院校涉及74个专科。哈哈、别小看了这几组数字他遍布23个省,从南到北从东到西,可称举倾国之力、汇民族之智。

  03年初春汇集中国钢铁巨头企业的230多人,眼看着第一块特种钢通过我国第一台七米扎机下线,顿时辨炮齐鸣、锣鼓喧天,大块横幅上写着“热烈庆祝我国舰用特种钢hsia_120型研制成功!”大家都知道5米扎机是在上海宝钢,这组七米扎机是我国为研制大型船舶特种钢板而开发出来的并获得知识产权(国际)。

  这块钢板40多吨,在做各种实验时怕浪费,七米多长宽12米多长的钢板分别割为20几块,拉着做实验去了。单说焊级工程院拉回的钢板,天车吊下来实验车间技工们都围上来。七嘴八舌议论着,院长让大家静下来:”看见了吧,这块钢板就是我们用来做实验的,我们这里可以说天下的好焊条、名牌焊机什么都有,我们分一下工,然后到了、大家就干活。”

  切割时不论抗氧还是加乙炔,这种特殊材质的钢板是高韧性、高强度、低碳量、铜沉淀强化加稀土元素的钢板。氧气和乙炔用了不少,横断切割还不到60公分,韧性太大24厚板粘得很,这点是早在我们预料之中。两个半小时一块钢板才割断(2米宽)。自动切割那部分还不如手割的,一割一放炮,难割。

  清理了现场两块钢板打好了坡口,开始手把焊接和自动焊。还好、钢板的可焊性十分良好,了个来回下来仔细观察钢板没有变形,大家高兴地鼓掌庆贺。徐总摆了摆手:“你们别高兴的太早了,一会还要做拉力试验,然后还要做高强度创击试验,再做枪弹窜透试验,一项一项来,我保你们用不了多久就会紧锁眉头。”


国产航母诞生地——江南造船厂


国产航母诞生地——江南造船厂

  天才车过来吊卡锁住钢板一吊,只吊起一半钢板徐总忙制止天车停下,大家围过来见两个坡口明亮如新,任何焊过的痕迹都没留下,这一下人们惊呆了。徐总蹲下摸着钢板坡口沉思着,李工掏出电话打给焊工协会,然后告诉徐总说焊工协会马上就过来人啦,咱们等一等吧。一会焊工协会的来了两个理士,问明情况后作出判断,是我们的焊接材料与钢板材质不匹配。

  徐总开车来到项目研发委员会,通报所发生情况,中央很快就知道了。来电话召开全国有名望的、有实力的、38家焊材单位厂家,冶炼工程技术方面专家16人,连夜开了电话会议。指示这些厂家马上组成研制班子,统一协调、统一管理,专款专用。经理负责制一抓到底,实验所用的稀土原料严格登记,防止丢失。

  全国28个省市有焊材厂,领到配料后投入研发研制金属焊材大革命中。不到一个月时间,全国有8家完研制出新型焊材,其中有5家焊材、焊件需要预热才能实施焊接。委员会定下3家,让那5家赶紧再研制,一定要达到焊件无需预热的可焊性。我这里讲一下稀土元素特镄隆(TEFION)合金材料的特性,耐低温、拒磁性、不粘物有较高消音的功能。

  石墨稀(CRAPHENE)稀土元素是由单层石炭厚子够成的二维晶体,十公分厚可达到100多层,看上去还是透明的,用微波谱实现了不可见体。肉眼可见,它却拒绝雷达电子扫描,找不到它。这种合金材料根本就不反射电磁波。我讲到这大家大概有些明白了吧,这在海上做炮击实验时就得到了证明。

  据日本共同社援引加拿大军事最新一期《汉和防务评论》的报道,称中国即将开始建造的航空母舰的钢铁,是由中国上海的宝钢制造的特种钢。而宝钢公司建立时,日本曾经出资并提供技术。

  该杂志指出,中国首个国产航母将会在上海长兴造船厂制造,之所以选择在该厂建造,是因为比较方便从宝钢运输特种钢铁。

  宝钢是1978年中日友好条约结成以后,作为中日经济合作象征事业建立起来的。日本方面用政府开发援助(ODA)提供资金,技术方面是新日铁提供。现在宝钢作为中国首屈一指的钢铁生产厂,给军用船舶提供了很多钢材。


国产航母效果图


国产航母效果图

  航母需要的钢材强度通常要比普通舰船所用的钢材高很多,特别是甲板部分的钢材要应付飞机引擎喷射出来的热气,对钢材的耐热性要求很高。如果建造4万吨的中型航母就需要2万吨钢材,确保特种钢材是航母建造的关键技术点。

  该杂志分析说,中国宝钢自从2005年引进新技术以来,已经达到了航母使用的高强度钢材国产化要求。

  为什么我国要造航母这么多年,为什么还没有造出来,那是因为弹射器卡脖子了,因为滑越式航母的战斗力不行,

  我国研制弹射器已经有??年历史了,,电磁炮,上海的磁悬浮列车我想大家都是知道的,他们都是相关的,以此推断我们的电磁弹射器也有相当的功底了

  要了解中国海军对航母的渴望,必读刘华清的自传。刘华清在当海军司令,感到潜艇不能成为海军的支柱,这可以从德国在二战中的潜艇狼群战术只用了八个月,就被美国粉碎。

  因为潜艇只要被发现,如果没有水面战舰的保护,很容易被摧毁,潜艇只是系统中的一个节点。没有制空权,就没制海权,当时中国海军需要岸基飞机的保护,要修无数的地面飞机场,飞机的滞留空中时间短,缺乏机动性。

  感到航母,大型水面战舰,潜艇都是必须的武器系统工程。中国开始在80年代规划航母。首先配套大型水面战舰,90年代初搞出112,113,并且研究第二代核潜艇093/094。

  航母也开始预研,买了澳大利亚的墨尔本,和法国合作,考察弹射器。因为89年风波,西方对中国军事制裁,中国把目光转到俄罗斯,到乌克兰买下了“瓦良格“号空壳及其图纸, “乌里扬诺夫斯克”号核动力航母的图纸也落入中国手中,中国的航母以乌里扬诺夫斯克号图纸为参考的设计。

 



辽宁号航母


辽宁号航母

  但是瓦良格到底买来干什么?这是最大的迷雾,困惑了很多人。我知道的是华中理工大学在1996年分到了几卡车图纸,在其中搞再次开发。乌号的该舰设计尺寸全长324.6米,宽39.8米,吃水11米,飞行甲板宽75.5米,标准排水量6万吨,满载排水量7.9万吨。

  反应堆采用4座KN-3压水堆,带动4台蒸汽轮机,4轴、20万轴马力,最大航速超过30节。设计搭载70架各型飞机。

  包括Su-33战斗机(Su-27K,海军型),Su-25K攻击机(很多人分析中国开发J10H代替)和Yak-44E预警机,虽然舰艏仍采用滑跃起飞甲板,但舰上在斜角甲板上拟装二部蒸汽弹射器。瓦良格和乌里扬诺夫斯克的结构类似,中国买来可能作为参考,因为乌号已经被拆解了。

  美国“小鹰”级全长323.6米,宽39.6米,吃水11.4米,标准排水量61174吨,满载排水量分别为81780吨。主机为西屋公司的4台蒸汽锅炉,总功率 280000万马力,最大航速30节,续航力为12000海里/20节。其飞行甲板长318.8米,宽76.8米

  中国发现美国苏联的航母飞行甲板长320米,宽70米,不是偶然性,而是最优化的选择,航母过小过大都不合算。我得到的内幕是中国的航母甲板大小为320M×70M,标准排水量6万吨,满排水量8万吨。和乌里扬诺夫斯克”号接近,略小于“小鹰”号。

  外观非常像“小鹰”号,内部结构采用了“乌里扬诺夫斯克”号结构。综合了美俄法的设计特点,航母设计还是很漂亮的。中国航母设计图纸模型的大小外形结构现在都已经定型了,常规动力代号085,核动力代号为089,都是同一图纸的衍生,085/089计划的外观大小都相同,只是内部动力不同。

 

中国弹射器试验基地



中国弹射器试验基地

  认为这种型号最适合中国战略,类同美国尼米茨系列定型后,可持续建造。避免走苏联的弯路,不停的重新设计,造成很大浪费。

  航母的配套工程弹射器由二重集团开发,没有迹象表明成功了,但也有内幕人士说早搞定了,如果不成功的话,只能搞滑跃式航母,战斗力将下降70%。这也是中国迟迟不建设航母的原因所在,可以肯定说,中国航母会用弹射器。并且是电磁弹射器

  航母的动力不会用燃气轮机(R0110是给052D和051D用的),肯定选择蒸汽轮机,可靠性高,动力大,中国技术非常成熟,使用成本低。各子系统的建造今年被指定到全国各厂家,这也是航母小道消息满天飞的原因。特种钢板在宝钢,第一块钢板已经下线,交江南厂确认,阻拦索在鞍钢。

  052D用于反导和远程防空,054B用于反潜和近程防空。

  记者搭乘的拖轮靠上长兴岛某造船厂码头。只见鲜红色的龙门吊在蓝天下格外醒目,干船坞里数艘30万吨巨轮即将完成安装,操着各种口音的数万名技术工人忙忙碌碌,与来自十几个国家的造船工程师一起,建造中国海洋装备业的梦想。建设者为这里起了一个吉祥的名字──江南长兴。“大国巨舰”的梦想,即将在此启航。

  踏上长兴岛,巨大的干船坞就在几十米开外,一艘为河北远洋公司(HOSCO)建造的“伟大中国号”30万吨级VLCC(超大型油轮)已近完工,白蓝褐三色的巨大船身在辽阔的岛屿上十分惹眼。此时,头顶一架超低空飞行的直升机轰鸣掠过。

  与现场一位工程师攀谈得知,江南长兴基地工作的大部分工程技术和管理人员,都是周一清晨从市区乘船上岛,周五再返回市区过个周末。工作日就住在岛上专门建设的员工公寓,“生活是比较枯燥的,除了工作还是工作”。

 

资料图:052D型驱逐舰


江南造船厂军品线

  在江南长兴造船基地,自西向东并列着三条被称为“造船生产线”的项目基地,分别交由中船集团旗下在上海的外高桥造船、沪东中华造船、江南造船三家企业建设和发展──其中,最西边的一号线主要建造VLCC和VLOC(超大型矿砂船),由外高桥造船公司负责;中间的二号线主要建造高附加值的大型集装箱船,由沪东中华负责;最东面的三号线最为神秘,由江南造船负责,主要建造军用舰船。

  上述工程师透露,由于造船行业事关商业机密和技术控制,因此保卫工作很是严密。“一号线、二号线虽然保卫人员众多,但其实都是企业自己从社会上聘请的保安。三号线则大不一样,有专门的部队驻扎保卫,而且最近还多了很多安全人员,在三号线周边布置了细密的‘流动哨’,我们都看到过”。

  值得注意的是,在这三条“造船线”之间,原本有一条宽阔的水泥路相贯穿,也是所有人去往员工公寓的必经之路。但据岛上的工程师透露,“今年3月份之后,这条路就不让走了,原因是‘三号线’那里封路了,大家下班回宿舍只能绕道”。

  记者在岛上某造船厂的超大型“装焊车间”内看到,这里与汽车厂的总装生产线极为类似,但造船厂的各种设备绝对都像“变形金刚”一样的巨型化。与传统的铁锤加电焊的造船模式不同,这里工人手中的“工具”是电脑键盘和触摸式控制屏

  在这座车间里,一块宝钢产的约10米×3米的船用钢板,通过龙门吊放入生产线后,就会由日本进口的先进数控电焊机床整体焊接成形,整个过程只看到一小团明亮的蓝色火花,烟尘及焊渣都会被同步吸走。

  随后,这10厘米厚的钢板又由上海产的等离子数控焊机整体切割成需要的形状,再交由技术工人实施组件精密焊接和打磨。等到下线时,原本平整的钢板已被加工成形状各异的“造船模块”。等待运至干船坞中进行组装。整个过程就像搭积木一样清晰。


资料图:中华神盾级驱逐舰


资料图:中国海军南海舰队

  记者注意到,该车间每根立柱上都设置了宣传标语。内容多为倡导安全、鼓励敬业的内容。在车间最中间部位的一幅标语格外引人遐想──画面中,湛蓝色的大海辽阔无际,中国海军现役最新锐的168、169、171三艘导弹驱逐舰劈波斩浪,排成一列驶向前方。标语最上方,则用“我的品质就是中国制造”几个大字点明了主题。

  168、169、171三艘新舰位列“江南四剑客”,都是由江南造船厂一手打造,代表了当前中国军舰制造的最高水准。其中,江南厂2000年开始建造,2002年5月下水的内地第一种具备隐身性能的7000吨级052B型导弹驱逐舰“广州号”,舷号正是168;之后,同型舰的第二艘“武汉号”于2003年1月下水,舷号则为169。两舰目前皆已成军,配属南海舰队。

  而位于这幅标语中最显着位置的171舰“海口号”,就是着名的052C型“中华神盾舰”。该舰装备了类似美国“宙斯盾”系统的相控阵雷达,属于防空型导弹驱逐舰。舷号170的首舰“兰州号”于2003年4月在当时还位于黄浦江卢浦大桥水域的江南厂原址下水;第二艘171舰“海口号”则于2003年10月同址下水,目前亦都编入南海舰队。

  这幅现代化车间中的“军事标语”,不经意间隐喻出“中国军舰中国造”的壮志,相信亦激励着生产线上每一位员工。

  在记者辗转攀上造船基地一座数十米高的600吨龙门吊之前,已被严正警告“龙门吊是整个造船基地的制高点,上面严格禁止向东边了望和拍摄”。随后,一名内部人员还跟随本报记者一同上了龙门吊,并全程监控。交谈中,该名人员亦坦言:“东边就是三号线,是军品,拍照的话会很麻烦的。”

  据他透露,“每当三号线有船进出或下水时,甚至都能看到那边有人拿着望远镜四面了望警戒,一旦发现有人拍摄或者哪怕朝三号线的方向窥视,都会遭到突如其来地立即制止。最近一段时间,这种紧张气氛更加浓了,厂内自己的工作人员也都很注意这点,以免惹上不必要的麻烦”。

 



江南造船厂


江南造船厂

  记者随后还注意到,与一号线、二号线截然不同的是,三号线区域并没有设置标志性的红色600吨龙门吊,代之以一排排首尾相接的蓝白色巨型厂房,目视约有十余层楼高,足以容纳万吨级船舶的建造。而一号、二号两条线虽然也有几座这种厂房,但明显要低矮很多。

  通过请教相关人员得知,这些厂房是室内的船舶组装工厂,舰船的模块化分段建造、总装,都可在这种巨大的厂房中悄无声息完成,一般生产军品的船厂都采用这种布局,以避免户外造船被卫星或其他设备和人员侦查。

  “从最后一座龙门吊往东,就都是三号线的区域,那座龙门吊也就成了分界点。其实业内人一看就明白了,因为军品、民品的船坞布局是不同的”。

  据了解,2007年5月22日,三号线首制船─为挪威Stenersen公司建造的1.64万吨成品油/化学品船成功下水。长210米、宽30米、高4.5米的巨大“抬船浮箱”托起该船,缓缓移进人造港池。再经过排水、沉箱等多道作业,最终使新船稳稳地靠上装码头。

  值得注意的是,如果在此建造国产航母,三号线采用“浮箱下水技术”建造的民用船舶,就可看作未来航母建造和下水流程的预演。记者现场看到的那些蓝白色巨型船舶组装厂房的作用,也就不言自明了。





 

  军用高塔倍添神秘感

  江南长兴基地最引人注目的设备中,除了600吨的巨型龙门吊,就数位于一号线附近的一座高塔──整座钢塔高约100米,塔顶有一个巨大的圆形电子设备,四面由规则的正方体组成。在这座圆形设备顶端还设有一座类似天线的框架型结构,整个高塔的塔身之下则设有设备房。

  现场一位不愿透露姓名的人员告诉记者,“这座塔虽然设在生产民品的一号线区域,但却是一座军用塔,绝对禁止靠近和攀爬。据说其作用是给舰船等进行定位导航”。


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