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2012年10月25日 星期四

【犇報‧第44期】走一條自力更生的道路─從「瓦良格號」到「遼寧艦」中國做了甚麼? (三)


從「瓦良格號」到「遼寧艦」─

中國大陸造船鋼材技術邁上新臺階


「遼寧艦」已按計劃完成建造和試驗試航工作,
正在港內停泊照片。(新華社發 李唐攝)
【犇報綜合報導】在釣魚島主權爭議的風雷聲中,中國第一艘航空母艦——遼寧號,在9月25日上午10時許正式命名啟用。
它的前身「瓦良格」號是前蘇聯在1985年動工興建的第三代重型載機巡洋艦,中國大陸於上世紀末從烏克蘭購得。

當2002年3月3日「瓦良格」號歷盡艱辛抵達中國時,停靠在大連內港區碼頭的航空母艦僅是空殼一件,所有的動力裝置、武器裝備以及雷達等設備都已經被拆除完畢,甚至在船艙內部還有爆破拆除裝備所遺留的損傷。這對於從未製造過航母的中國大陸當然是一項挑戰,可以說,從「瓦良格」號到「遼寧艦」的改造過程,其實也是中國造船用鋼鐵技術的提升過程,因為航母與一般的艦船工藝完全不同,其系統設計需要有高新技術、新材料和新工藝,而其中對於大陸來說最大的難點也是急需解決的課題是航母的鋼板和焊接技術。遼寧號時隔十年之後的正式成軍,說明了中國造船用鋼技術已經邁上新臺階。

關於航母用鋼對建造航空母艦的重要性,大陸著名軍事專家、海軍少將張召忠曾表示:「我們想造航母,於是拿出4000多萬美元給造船廠,修路、建船塢、蓋工房,只是等這些基礎設施都搞完了,才發現我們沒有造航母用的鋼。」而據相關公開資料顯示「瓦良格」在運抵大連後存放了三四年沒有動工,原因是大連造船廠和海軍對其進行檢查後發現,蘇聯的造船水平比大陸高很多。

「瓦良格」使用的是蘇聯軍艦特殊鋼,在運抵大陸之前已經十餘年沒有進行過防銹處理,但在檢查後發現,「瓦良格」的鋼可以自然抵禦海水腐蝕;此外為了防止磁性水雷或者磁力探測到軍艦,一般重要的軍艦都是無磁的,即使由於自然界本身所帶有的磁場,致使軍艦在航行數年後必須進行逆向消磁,但「瓦良格」在抵達中國後磁力依然為零。

同時,航母的外殼鋼板需要在水裡承受巨大的壓力,而甲板的鋼材又需要由大面積、高強度的鋼板焊接而成,因此在航母的建設方面,材料問題顯得尤為突出。據說在「瓦良格」號買回來進行修復的當時,在焊接中就發現大陸的軍用鋼性能不足,與該艦鋼板連接處的強度根本無法達到該航母所需的要求。按照當時用鋼的質量和焊接技術水平,即使能夠修復「瓦良格」號也會對其整體結構的強度和防護性能造成很大的破壞,而這樣修復後該艦可能僅僅是在海上轉兩個圈都可能散架解體。

簡單來說,航母用鋼的特殊性主要包括:

抗海水腐蝕性:海水對艦船底部的腐蝕特別厲害,會嚴重影響艦船的速度和防護能力。因此一般民用和軍用艦船的鋼都要求有較強的抗海水腐蝕能力。航母的作戰環境更為惡劣,維修所需時間也長,因此要求所用鋼板抗海水腐蝕的能力就更強。

防磁:一般鋼鐵都帶有一定磁力。由於地球本身是有磁場的,一般低磁鋼鐵製造的艦船用久了,會受地球磁場磁化,產生磁力。磁力對軍艦來說是非常不利的。因為這容易被敵方磁力探測儀偵測到,或受到敵方磁性水雷等武器的攻擊。因此軍艦用鋼磁力越小越好。

耐高溫和耐衝擊能力:航母的甲板也同時是艦載飛機起飛的跑道。飛機要從靜態完成滑跑、起飛、騰空的過程除了有彈射裝置助推外,還要求飛機本身有強大的推力,而當飛機加力開到足以起飛時,發動機噴出的火焰足以把普通鋼材製作的甲板融化,所以航母的甲板用鋼要求有足夠的耐高溫性能。

艦載飛機一般都有三十噸左右的重量,其降落著艦時對甲板的衝擊力極大。如果甲板用鋼不過關,沒有甲板上攔阻索所需要的合格鋼材,降落的飛機可能會通過攔阻索把飛行甲板給掀起來。因此航母對甲板用鋼的抗衝擊力、抗扭曲力的要求非常高,另外航母甲板還要有很強的抗敵方穿甲彈攻擊的能力。

一般來說船用特種鋼材的屈服強度用「兆帕」(MPa)表示,像油輪、散裝貨船,集裝箱船等民營船所用鋼有250兆帕左右就可以了,普通軍用船隻用鋼也只需要300兆帕左右,而航母,特別是航母飛行甲板用鋼的要求一般要在850兆帕以上。正是因為航母用鋼要求如此之高,所以目前世界上能製造航母用鋼的只有美國、日本、德國和俄羅斯等少數幾個國家。

當時中國大陸尚不具備建造航空母艦用鋼的能力,因此開始與俄羅斯談判,希望引進這種特殊鋼的生產技術,同時也開始組織技術力量生產這一特殊鋼材。「瓦格良」號最終得以成功改造並正式成軍,說明中國大陸在生產高強度、高韌性、焊接性等綜合性能上要求比較高的航母用鋼上已經取得了突破性進展,並且達到國際水平了。

根據上海寶鋼發布的消息顯示,寶鋼已經在2008年開發出了1100兆帕的特殊鋼,相信未來中國大陸在民用船舶用鋼新技術上,也能獲得大幅度的提升。

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