用2200兆帕的钢造潜艇能下潜多深？

我国近期研发成功了屈服强度为2200兆帕的先进钢材，可用于潜艇的建造等方面，目前，世界上顶尖的潜艇耐压壳用钢也才1100兆帕，我国的新兴超级钢材的屈服强度是其二倍，因此潜艇的下潜深度大大增加。

图为苍龙级潜艇结构图，实际上苍龙级的耐压艇体也不是一种钢材制造的。

但是潜艇究竟能够下潜多深并不是看他使用的强度最大的钢材，而是看他耐压艇体上使用的钢材中屈服强度最小的那一个，毕竟潜艇的耐压艇体也不是用一种钢材制造的嘛，2200兆帕的钢材使用确实可以提高潜艇下潜深度，但是也不会逆天的高，木桶原理还是存在的。以日本的苍龙潜艇为例，他采用了NS110和NS80两种高强度钢材，其中大部分用的是NS80钢材。

图为我国海军039B潜艇，他上面使用的钢材屈服强度最大的为1000兆帕。

NS80钢材的屈服强度是780兆帕，但是日本之所以大量选择屈服强度略小的NS80主要还是因为NS110实在是不好加工。为了把这种高强度的钢材焊接到一起，需要研发先进的焊接技术，比如激光焊接、爆炸焊接等，但是这些焊接技术用起来成本高，对技术人员的要求很高，并不利于潜艇的规模化建造，与其追求极致的性能，倒不如把武器造成可以量产、有成本优势、经得起消耗的武器。

图为我国新钢材研发成功的论文。

而且先进的钢材研发成功后，一般也不是优先供应到潜艇这样的领域，用得上高强度钢材的地方很多，比如桥梁、铁路、机械、机车等涉及到国计民生的方方面面，如果把新研发的还未大量生产的钢材就用到不一定何时才能用上的潜艇上，确实也是一种浪费，也是不提倡的。应该优先保障经济社会发展的重点领域使用。

高屈服强度钢材用途广泛，也不仅仅是军事领域，图为港珠澳大桥，他的拉索就要使用高屈服强度钢材。

而且，我国的2200兆帕钢材也才刚刚研发成功，目前也没有应用到潜艇上，我国用在潜艇上屈服强度最高的钢材同样是1100兆帕，不过也是近几年才开始，从最新一批次的039B和093BG型潜艇上才出现的，过去还是以屈服强度700兆帕左右的钢材为主，所以目前也不会清楚用了2200兆帕新型钢材后潜艇下潜深度能够提升多少。

图为039B型潜艇的改进型，该潜艇目前是我国海军最新型的常规潜艇。

但是我们可以有一个估测值，根据日本苍龙级潜艇混用NS110和NS80后下潜深度超过400米，接近500米来看，使用了新的2200兆帕钢材的常规潜艇下潜深度可以达到500--600米，而核潜艇很有可能超过600米，这将会达到非常先进的程度，在这个深度，很多声呐探测设备都发挥不了作用，潜艇的突破能力和隐蔽能力会大大加强。

用2200兆帕的钢造潜艇能下潜多深？

2200MPa的钢造潜艇？能下潜多深我不知道，但是造出来也就是一次性潜艇吧。

我国虽然研究出来2200MPa的特种钢了，但这不意味着我们立马就能拿它造潜艇，因为高屈服强度的特种钢有一个特性，就是强度越高，可焊性越差。

超高强度的钢的可焊性存在以上几个问题，这才是制约潜艇制造的一个大难题。如果焊缝存在问题，那钢的强度再高也没有用，下了深海，做几个机动动作可能焊缝就裂了。我们现在对1000MPa的钢的焊接水平都达不到潜艇所需的标准，如果直接上2200MPa的钢来造潜艇，那不是一次性潜艇么？因为焊缝开裂导致潜艇沉没的，历史上不是没发生过。美国第3代攻击型核潜艇长尾鲨级首艇长尾鲨号，就是因为有一条焊缝开裂，检查不够仔细就出海了，导致了这艘潜艇的沉没，这还仅仅是管道焊缝开裂，不是艇身。

而且更不要说目前还没有那个国家的大型卷板机能卷得动2200MPa的钢板。事实上我们的093、094耐压壳体直径仅有9.5米，而俄亥俄级、弗吉尼亚、北风之神这样的先进核潜艇耐压壳体达到了12甚至13米以上，落后人家一大截，主要原因还不是钢不行，而是缺少能加工高强度钢的大型卷板机。卷板机能卷的钢板宽度和钢的屈服强度是有直接关系的，屈服强度越高，卷板机能加工的钢的宽度和厚度就越小。虽然减小钢板宽度也能加工，但是宽度小了，分段就多，加上上面说的焊接问题，可靠性会更差。

我们缺乏能加工高屈服强度钢的大型卷板机

当年美国人建造俄亥俄级核潜艇的时候，用的是瑞典的Ursviken卷板机，这才加工出了12.8米的耐压壳体。但是你要拿2200MPa的高强度钢给瑞典人，估计他们也没辙了。像美国的海狼级、弗吉尼亚级用的是HY100钢，屈服强度820MPa，连1000MPa都不到。你想想如果同样的卷板机用来卷2200MPa的钢，得多造多少个分段。。。

美国弗吉尼亚级核潜艇建造现场

所以不要再提钢不行了，我国核潜艇用的钢是785MPa这个级别的，跟美国的HY100的820MPa比落后并不多，主要还是对高强度钢的加工能力不行。

用2200兆帕的钢造潜艇能下潜多深？

首先来说，如果能容易焊接又便宜好用的话，那耐压壳采用屈服强度2200兆帕超级钢造出来的潜艇，其潜深肯定是肯定要比现在主流的核潜艇深的多。▲美国弗吉尼亚级采用屈服强度550兆帕的HY-80钢最大潜深300米。海狼级采用屈服强度690兆帕的HY-100钢最大潜深600米，那如果采用屈服强度2200兆帕的超级钢造耐压壳的话，潜艇潜深最少也可以超千米。

但问题在于宝钢所研制的这种2200Mpa超级钢，但底指的是什么特性？▲2017年该材料首次被大规模宣传，是因为当年顶级学术期刊《科学》杂志上对它的报道，该报道的原文称这种超级钢拥有2200Mpa的屈服强度和16%的均匀延伸率，同时成份简单可以用热轧、冷轧、热处理等常规工业工艺加工，如果这么看着的话这种“超级钢”明显是极好的，不仅屈服强度卓越而且加工简单、成本低廉。

但是在这篇文章之前，2006年3月由钢铁研究总院、结构材料研究所、先进钢铁材料技术国家工程研究中心等单位共同撰写的《2200Mpa超级高强度低合金钢的组织和力学性能》和2007年2月《镍含量对2200+MPa超级高强度钢力学性能的影响》中，对“超级钢”的主要力学特性都形容为“抗拉强度”。▲在《镍含量对2200+MPa超级高强度钢力学性能的影响》一文中明确提到：“低合金超级高强度钢在4130、4340、D-6ac和6150的含碳量依次递增，205℃回火后其抗拉强度分别为1550MPa、1980MPa、2000MPa和2050MPa，伸长率分别为11%、11%、8.9%、和1%，降低回火温度会使抗拉强度更好，当抗拉强度突破2000MPa，塑韧性明显下降，无法应用”……而本研究“拟将中低合金超高强度钢含碳控制在0.5%左右，采用真空感应冶炼、电渣重熔等先进冶炼技术，有效减少钢中的S、P杂质和O、N等气体含量，提高其韧性，同时通过选择合适的回火温度，控制韧性相-残留奥氏体在回火过程中的转变，达到较好的韧性配合，探索出强度为2200MPa级塑韧性较高、成本较低的中低合金超高强度钢。”

所以宝钢的这种2200MPa的“超级钢”，很可能指的是抗拉强度，而不是潜艇必要的屈服强度，当然，也不排除在经过10余年的发展之后，宝钢将这种超级钢材的屈服特性提高的可能。

其实现在潜艇用钢不一定非要用那种性能极致的钢材，就像前文中所说的那样，美国在冷战末期开发的海狼级用的是屈服强度690兆帕的HY-100，但是其后来研制的弗吉尼亚级就采用550兆帕的HY-80了，这是因为HY-80相对来说加工难度更低，成本也更便宜，所以在用合适的钢材去匹配合适的潜艇，这才是最好的选择。▲潜艇耐压壳的焊接一直是潜艇制造的难题，很多“超级钢材”在焊接时必须用惰性气体保护焊接，所以成本非常高，目前全世界除了俄罗斯利用前苏联遗产可以对潜艇分段整体焊接、整体探伤以外，还没有人能“烧钱”到这个地步。

不过我国核潜艇用不用这种2200Mpa的钢材，都不影响我国开发这种钢材的意义，毕竟我国能拥有这种2200MPa的“中低合金超高强度合金钢”，本身就已经是非常了不起的一件事，而且技术是相对发展的，未来也不排除我国在此基础上，可以开发出便宜、好用的高屈服强度合金钢的可能！

用2200兆帕的钢造潜艇能下潜多深？

我国发明的这款的超级钢还登上了全球顶级学术期刊《科学》杂志，据报道这种刚有2200兆拍的屈服度和16%的均匀延伸率。看到这里不得不说，目前世界上最顶尖的潜艇耐压壳用钢也才1100兆帕而已，而我国近期研发的超级钢材，则是世界顶尖钢材的两倍。

看一艘潜艇到底能下多深，和他使用钢材的强度无关，而是要看他的屈服度，屈服度大了，下潜也就更深，但我国2200兆帕的钢材才刚刚研发不久，这也只是钢材的抗拉强度而不是屈服度，另外还需要考虑到钢材的切割，弯板，焊接等一系列工艺，目前这个还没有具体应用到潜艇上，我想也不会有跳跃式的深度，下潜深度也不会是之前的两倍。

我国海军目前准备的093/094号潜艇采用的是980钢，潜水深度勉勉强强可以达到400米左右，和日本苍龙级常规舰艇有一定差距，日本苍龙级潜艇混用ns110和ns八零后下潜深度接近500米，我国和美俄差距更大，但是如果可以使用这种超级钢材，那么我国的潜艇深度可以达到海美国的海狼级水平。

不过另有报道称，该新型钢材如果用到潜艇上，潜艇的潜水能力可以增加百分之50，这样的话，潜艇深度就会达到900米，鱼雷一般情况下根本没办法达到这个深度，深水炸弹虽然可以，但是速度慢，所以潜艇如果能够达到这个深度可以说绝对安全。

用2200兆帕的钢造潜艇能下潜多深？

这种钢造不了潜艇，论文说的2200兆帕是抗拉强度，不是屈服强度。而且按照论文所说的这种钢的碳含量，根本就没法焊接。

造潜艇、航母，并不是一味追求屈服强度，还要考虑切割、弯板、焊接等一系列工艺。此外，潜艇下潜深度大小，除了钢板的屈服强度，还与艇型设计有很大关系。例如同样使用HY80钢，洛杉矶级前期型号的下潜深度只有300米，而后期型就增加到了450米。原因在于艇型优化和弯板、焊接工艺的进步。再说采用高屈服强度钢，还要考虑成本。所以，潜艇选择钢板，屈服强度只是其中一个重要条件，并非唯一条件。

美国很早就研制成功了屈服强度690兆帕的HY100、屈服强度890兆帕的HY130合金钢，但其潜艇却很少采用，用量最大的还是HY80，即便是最先进的弗吉尼亚级核潜艇都是如此。因为这是在考虑战术需求、工艺、成本等综合因素之后的最优选择。

如果一味强调高屈服强度，那么会导致潜艇的建造难度急剧升高，造价可能高的难以接受。这样的潜艇即使下潜深度很大，也未必有多大效能。因为潜艇是作战的，不是比赛下潜记录的。在极大的水深条件下，导弹、鱼雷如何发射？如果解决不了武器大深度发射的技术问题，潜艇下潜再深又有何用。（S）

用2200兆帕的钢造潜艇能下潜多深？

关于2200MPa超级钢的各种说法实在是眼花缭乱，更有些人看到2200MPa这一数据就认为可以直接用来建造大潜深潜艇了等等，其实这是极不严谨的臆测。报道中所述的2200MPa指的是钢材的抗拉强度，通俗点说就是在2200MPa的拉力强度下材料不会断裂，而建造潜艇的材料主要看屈服强度、可焊接性等。2200MPa的材料确实可以在潜艇的某些结构上使用，但是抗拉强度这么大的材料其屈服强度不会这么高（但也不会差），而且延展性、可焊接性会比较差，因此直接用于潜艇耐压壳体建造的可能性较小，指望用这种材料大幅度增加潜艇的潜深不太靠谱！

网络上关于下一代新型核潜艇的想象图

上面两图是在公期刊上发表的关于2200MPa高强度材料的研究论文（早在2006年就已取得突破），明确指出了2200MPa只是抗拉强度！

当然，我国的材料技术近些年确实取得了不小的进步，国产航母、055万吨驱逐舰、新型核潜艇/常规潜艇等各型先进装备如“下饺子”版层出不穷，这体现的不单单是可以从视觉上看到的雷达、导弹、火炮等装备技术的进步，还有“看不到”的基础材料学方面的进步。以航母甲板钢材为例，在“辽宁号”改造前期所用的钢材都需要从国外进口，但是数年之后我们建造国产首艘航母时就已全部采用自己的钢材了，而这样的进步，其意义并不比其他方面的进步小！055级驱逐舰之前，我们自主建造的最大的水面主战舰艇就是7000吨级的052D，055级直接将吨位提升到了12000吨以上，这背后也离不开高强度材料技术的支持！

首艘国产航母下水

055级驱逐舰首舰海试

虽然2200MPa高强度钢材并不能直接应用与潜艇耐压壳体的建造，但是我国在潜艇技术方面的进步确实是十分明显的，新型潜艇的工作潜深也在不断的提升，部分型号可达350-400米，已大幅度缩小了与国际最先进水平的差距！至于其他国家用于建造潜艇的材料数据，感兴趣的话在网络或者相关期刊上都可以找到，就不在这里赘述了！

我海军新型常规潜艇

另外，对潜艇来说，增大潜深也不是提升综合能力的唯一途径，目前的主流鱼雷的最大攻击深度可达800米以上，对潜艇的生存能力来讲，增大潜深还不如降低可探测噪音更有效果！

参加南海阅兵的新型战略核潜艇和攻击型核潜艇

欢迎关注“威呐解析”、讨论交流！