20世纪舰艇发展最伟大的成就之一便是航母的出现和应用。它把海战的模式从平面推向了立体,实现了真正的视距外作战。航母自问世以来经过了初试时期的戴机舰,孕育平甲板航母诞生时期的各种发展，可以说经历了近一个世纪的磨砺,最后终于成为今天这样的舰机结合、攻守兼备、机动灵活、坚固难损、高技术密集的多维球形攻防体系。



航母最基础也是最难的技术——钢铁技术

所以，作为当今世界上最大的水面战舰，现代化程度最高的武器平台，各种尖端工程技术最复杂的综合集成体；航空母舰的建造已成为当今造船工业最艰难的系统工程，甚至是不可能完成的任务。

这些关键技术包括：蒸汽弹射器（以及他的升级版电磁弹射器）、阻拦索及大型升降机等。此外，航母还需要装备高性能的雷达系统和众多电子设备。

不过这些核心技术都要建立在一个国家具有建造大型舰船的能力之上，比如拥有建造万吨级以上大型军舰的工程技术，这其中包括计算机辅助设计、放样，到自动化焊接；从舰体模块建造，到船台合拢、下水舾装等，拥有打造巨型舰体的现代化造船厂，诸如美国的纽波斯特造船厂。



当然，最基础的还是要有航母钢铁技术，因为如果你连航母的基本材料都造不出来，那这所有的一切都是空中楼阁。

航母甲板钢究竟有多难？

我们要知道，现代水面战斗舰艇和潜艇等战舰为了具有较 好的稳定性，增加有效载荷、机动性和生存性，要求不断增加采用能减轻壳体结构重量的高强度钢板比例 。 像我国要求海军舰艇建造使用的合金 钢和装甲钢约占总量的 50%，服役过程中的一般动 载荷包括波浪载荷、波浪拍击、冲击、振动、在热带和寒带海域的热偏移、船货漂移、飞机的起飞与降落以及武器的反作用等 。

在这些服务环境下必须 确保壳体结构的完整性以使其具有连续抗浪性、高断裂韧性以及对敌方武器做出快速的反应。



而作为战舰之王的航母对钢铁的要求难度更加高，建造 1 艘大型航空母舰需要钢板品种规格繁 多，一般钢种分船体板、装甲板及结构板 3 大类。其中难度最高的要属结构板中的甲板钢，厚度为 40～50 mm，要求不 平度达 5 mm/m 以下，不然会影响飞机升降的质量， 而且板面越大越好，尽量减少焊缝 ，因为需要能够支持飞机的起飞降落，它对于材料的屈服度要求，可比核潜艇 。除此之外，提高甲板整体质量。为提高航母的机动性，增加航速，需要减轻船体重量，降低重心，使船体更加平稳，还要有足够的防弹能力。

全球仅两个国家掌握

在这种种苛刻条件下，甲板钢成为了全球最难制造的钢铁 ，而在全球，能够造成甲板钢的之前仅有美国和俄罗斯，美国用来制造航母甲板钢的属于HY 系列特种钢材，主要同用于制造潜艇和航母飞行甲板 ，HY-80 的屈服 强度在 800 MPa 左右，本来美国还研制了HS- LA-115 钢用在未来航母身上。



还有就是俄罗斯的AK型号的镍铬加钛合金钢，俄罗斯甲板钢可以说走在了最前列，屈服强度一度超过1000兆帕。

很多人说英国和法国这些国家不是也有航母吗？英国的“无敌”级航母其实是不成熟的航母，使用的是法国 软钢，但基于这样的材料屈服强度比较低，一般仅用于制造小型垂直起降或者直升飞机航母 。 法国自己的“戴高乐”号还是用的 HY-80 特种钢。

而日本制造的特种钢屈服强度基本在 450 MPa 左右，最强的特种钢仅和HY-130 钢基本相当。



当中国要制造自己的国产航母时候，就必须有攻克航母钢铁技术，而在当时，首先就是要解决要解决耐海水腐蚀、防雷攻击的无磁镍铬钛合金钢和用于航母舰体结构关键部位的甲板钢供应问题。 因为这些特殊钢只有美国和俄罗斯能够生产，并被视为重要的战略军事物资， 美、俄两国从不出口，所以中国只能自己去攻克。

中国成功攻克

而这个重任就交到了鞍钢手上，鞍钢研究所经过仔细研究认为，美国目前使用的高强度 HSLA-80 钢在 生产工艺方面和我国某种特种钢类似。 因为没有办法搞到高强度 HSLA-80 钢，鞍钢钢铁研究所对 HSLA-100 钢的生产、金相组织和性能进行了 试验研究和初步探讨，认为强化机制应为板条马氏 体束、针状铁素体束及其宽度的细化和原始奥氏体 晶粒的细化 。

在解决了理论难题后，要锻造甲板钢，设备至关重要，为止，中国研制了世界上顶级的轧机，拥有世界顶级的轧制能力。高达10万吨的下压轧制力，可以轧制宽度5.5米的钢板，轧制长度可达40米以上。是当之无愧的“轧机之王”。

为了能够成功锻造出航母需要的特种钢，鞍钢研究所研究人员可以说是差不多是24小时一直在厂里，从前线到后线各个工序进行跟踪，每天能睡几个小时，每天三、四个小时。

在全体研究人员的努力下，2013年8月，鞍钢完成了建造首艘国产航母所需的甲板钢、球扁钢等关键型号钢材的生产，为国产航母建造提供了70%的航母专用钢材。中国也成为了继美国、俄罗斯之后第三个可以自主研制和生产航母全部用钢的国家。

当然，攻克掌握航母特种钢仅仅只是第一步，鞍钢、宝钢等中国钢企，正在研究新一代的航母特种钢，努力降低航母建造成本，在保证航母战斗性能 的条件下，尽量采用低成本、高性能、先进的结构材料，采用新的加工工艺，成了现代航母用钢开发的重要任务。

也让我们向这些默默付出的科学家致敬，正是因为有了他们的付出，我们才能拥有着一国之利器。


                                        
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