航母钢板有多厚?为什么这么设计?

航空母舰,是海上移动的飞机场,承载着几十架飞机,特别是起飞时呼啸的高温火焰和降落时的剧烈冲击,都令人心惊肉跳。

那你知道航空母舰的甲板到底有多厚吗?说出来可能你都不敢相信,航母甲板的厚度,只有4--5公分!

你会不会感觉这也太薄了吧,告诉你,航母甲板4--5公分的厚度,之所以完全能够满足舰载机的起落冲剂和尾焰烧蚀,这主要是因为航母甲板用的是特殊钢材。

航母甲板,是由宽大的高强度钢板焊接而成,这种钢板,要求防磁、高韧性、耐低温,屈服强度达到80--160Ksi,高断裂韧性、耐高温不变形,还要耐腐蚀防弹等特性。

我们就拿美国的尼米兹级航母为例,尼米兹航母的甲板相当于3个足球场大小,总面积达到了1.82万平方米,厚度为5公分。钢材的型号是SHLA-80。这种钢材,综合力学性能高,抗应力强,耐腐蚀,具有良好的加工性和焊接性,被广泛的应用在航母和潜艇壳体的制造上。

对于航母甲板的要求,要能够承受20--30吨舰载机起落的强烈冲击和摩擦,还要能够承受飞机尾焰高达几千度火舌的烧蚀。即便如此,航母甲板也不能过厚。为了减轻航母上半部分的重量,遵循“够用即可”的原则,在各项理化指标满足要求的前提下,越薄越好。经过综合平衡,航母甲板厚度都是在4--5公分。

对航母甲板的要求,另一个重要指标是平整度,偌大面积的甲板,平整度要在5毫米以内。 否则,将会影响舰载机的起降,这个要求的难度还是非常大的。

另外,对航母甲板的要求还有一个“整体性”,虽然说航母甲板是多块钢板焊接而成,但是 焊接块数要求越少越好,焊缝多了,必然会影响整个甲板的机械强度。另外,焊缝的理化指标也和甲板难以做到完全相同,焊缝多了,也会对飞机的轮胎造成磨损,这些都要尽量减少。

通过介绍,大家知道了航母甲板并非越厚越好,过厚的甲板,不仅意义不大,反而会使航母更加笨拙,还会使航母减少有效载荷。

航母钢板有多厚?为什么这么设计?

航空母舰舰体中所用钢板最厚的地方也就是弹药库,指挥舱等等,其所用的钢板厚度在30厘米左右,还不到50厘米,又谈何5米呢!

敢用5米厚的钢板制造航母,不用攻击就直接沉没了。航空母舰飞行甲板所用钢材的厚度是5厘米,6厘米,但是全舰中强度最高的;舰体的水下部分钢板的厚度在20厘米左右,主要考虑到防止鱼雷,水雷的攻击。

由此可见,航空母舰所用的钢板根本不可能有5米厚的。根据以下这张图中人与钢板钢板厚度的比例,就可以知道航母使用的的钢板厚度是多少。

建造航空母舰所需的钢板要具有“耐腐蚀,可焊接,高强度,高韧性”等诸多特性,因为航空母舰自服役之后就一直在海里航行,而海水里面的盐类90%都是氯化钠,且溶解有一定量的氧气,大部分的金属在海水里会发生都是氧去极化性腐蚀,而航母在海洋里航行时,必然会引起海水的飞溅,此外还有波浪等也会使得海水里的溶氧量进一步增加,从而加速舰体的腐蚀。所以说说,舰艇所用的钢板必须具备较强的耐腐蚀能力,否则用不几年就腐蚀的不成样子了。

舰船用钢一般是低碳,铜析出的强化钢,其中铜可以提高钢材在海水里耐腐蚀能力,而低碳则可以提高钢材的可焊接性能。另外,加入了钼,锰等来提高钢材的淬透性,加入镍来提高钢材的韧性。也就是说,舰船用钢也是一个取舍的过程,像HSLA-80,HSLA-100,HSLA-115都属于低碳,高强度的钢材。

由于航空母舰是由一段一段分段焊接而来的,所以对钢材的焊接性能也有很高的要求。如果所用钢板的厚度太大时,也会给钢板的焊接带来难度,从而影响建造速度。所以说,建造航母,军舰所用的钢板是不会太厚的。像尼米兹级核动力航空母舰的飞行甲板所用钢板的厚度为6厘米,福特级航空母舰的飞行甲板厚度为5厘米,并没有想象的那么厚。随着现代材料技术的发展,很薄得钢板也可以达到过去很厚钢板的性能。

正常来说,钢材的可焊接性与其成分有关,如含碳量,合金的成分。含碳量小于0.2%,合金成分在1%-3%之间的钢材可焊接性比较好。当合金成分,和含碳量高于这个数值时,钢材的可焊接性能就相对下降了。为了兼顾可焊接性,耐腐蚀性,屈服强度,韧性也只能折中选择了,普遍都在研发低合金高强度的钢材。

航空母舰所用钢板一般分为“结构板,船体板,装甲板”这三大类。

航空母舰的船体用钢板。船体上所用的钢板厚度在普遍在2厘米左右,而水下部分的厚度就比较大了,一般在20厘米左右,钢材的屈服强度在450Mpa-550Mpa;装甲板主要应用在指挥室,弹药库,动力舱,油料舱,其厚度在30厘米左右;结构钢主要就是飞行甲板了,其厚度在5厘米—6厘米,屈服强度在600Mpa以上。由此可见,航空母舰所用的钢板都在毫米20毫米—300毫米之间,根本达不到米级别的。

现在有实力独立建造7万吨级别航空母舰的国家也就美,法,英,中这4国了,而航母用钢这几个国家也是可以独立生产的。美国的钢材主要就是HY-80,HY-100,HY-130,HSLA-80,HSLA-100,HSLA-115,HSLA-130。像HLSA系列钢材是所谓的低合金钢,主要就是合金的成分比较低,提高了可焊接性的同时,屈服强度,耐腐蚀性都没有降低。英国的钢材主要就是Q1,Q2,Q3系列,法国的钢材就是60HLES,80HLES,100HLES。而航空母舰所用钢材的生产难度还是挺大的,并不是随便哪个国家就能生产制造的,无一不是基础工业比较强大的国家。而我国山东舰飞行甲板所用的钢材相当于美国的HSLA100。

尽管日本,俄罗斯,印度现在还无法独立制造7万吨级别的航母,但是具备生产航母用钢的实力。日本和俄罗斯就不提了,印度的塔塔集团为英国伊丽莎白女王级航母生产了用于制造滑越台,飞行甲板,舰体的钢材。

航母钢板有多厚?为什么这么设计?

航空母舰的飞行甲板有多厚?答曰5厘米。

也许有人要问了,航空母舰这么大,舰载机降落时几十吨上百吨的冲击力就5厘米厚的飞行甲板他能扛住吗?还真能!而且5厘米都算厚的了!

尼米兹级航空母舰飞行甲板总面积为1.8万平方米,如果飞行甲板厚度为50厘米的话。就意味整整9千立方米的钢铁。一立方米的钢铁等于7.85吨,9000×7.58=70650吨,76,500吨的钢铁!

尼米兹满排也就10万吨,将近8万吨的钢,怕是个实心铁坨子。

实际上5厘米的钢板厚度还是降落区这种需要承受较大冲击力的区域才会有的厚度。停机区的话也就三四十毫米左右的钢板, A型甲板总重量能低一点是一点,毕竟1.8万平方米乘5厘米那可也是900立方米的钢铁也就是7650吨的钢啊!7650吨的钢铁被扔到离地面20米甚至30米的高度,这不跟玩命似的,更何况一艘航母10%的重量是飞行甲板吗?这可能吗?这合理吗?

尼米兹”级航母的通道甲板的板厚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到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

更何况装甲要那么厚干啥,那不跟玩命似的吗?二战时期确实有装甲航,但是你也不看装甲航母的缺点,本来能采用双层机库的吨位,只能使用单层机库。虽然说飞行甲板的防御增强了,但是航空母舰自身的机动性是有较大的下滑的,而且机库的层高也比较低。并且为了尽可能的降低飞行甲板重量,装甲航母往往只会在两个升降机之间的位置上设置装甲,其他的地方那也是听天由命的,二战时期大胆螺旋桨战斗机的航母尚且如此那么大的喷气式战斗机的航母呢,要知道想要在外漂甲板上设置厚达100毫米钢板基本是不可能的!也就是说,如果一艘航母想要布置厚重的装甲,那么就意味着它必须退化为。采用偏中轴小斜角斜角甲板设计

起降冲突严重,并且装甲再厚再反舰导弹面前也没意义,100毫米厚的装甲够干啥,哼哧哼哧地加了那么多装甲,一点没有,还是洗洗睡吧。干脆放弃飞行甲板防护,结构扛就行了。

更何况你家防盗门有多厚?防盗门的钢板厚度不也就一毫米左右吗?两层加起来那也才两个毫米,拿大锤抡上去不也挺结实的吗?航空母舰也是如此飞行甲板的钢铁厚度确实也就是40毫米到50毫米,但是涂料层的涂料可是很厚的的, N层涂料加到一块几厘米甚至十几厘米,那都是轻轻松松。

飞行甲板主体下面也有的层层叠叠的结构钢用于支撑与加固飞行甲板。

小结

对于航空母舰而言,航空母舰它的甲板厚度是与其所搭载的舰载机及其相关的,如果舰载机的冲击力非常低,那么钢板用不用都无所谓,用木板就行,可是进入喷气时代以后,只有钢铁才能应对喷气式舰载机着陆时候巨大的冲击力,因此航空母舰飞行甲板全部钢铁化。

但是钢铁的密度远大于木材,因此各国的设计师必须在尽可能控制飞行甲板总重量的情况下,增加飞行甲板的面积,因此设计师只能选择不同区块飞行甲板厚度不同的设计。

水面舰艇它的装甲厚度必然是小于坦克的,至少也没听过,谁在陆地上被淹死的不是。

航母钢板有多厚?为什么这么设计?

按照普通的理解方式,航空母舰作为海上的巨无霸,它的体积在所有的战舰种类中属于最大的,也正是由于航母表面的广阔空间,才能为各种战斗机提供降落的平台。航母的地位无疑是一个战斗群的中心,其身边的带刀护卫巡洋舰和驱逐舰甚至是水下的核潜艇首先都必须以保护航母为目标。那航母既然如此重要,它自身的钢板厚度有5米厚吗?

第一,因为航母的地位太过明显,所以如果爆发战争的时候,它是对手进行攻击的主要对象。虽然在航母周边,配备了一些具备防空能力的战舰,但为了以防万一,航母也是有自身防护能力的。不同于其它类型的战舰,航母的功能主要是用于指挥和升降舰载机所用,因此不允许有更大的空间来安装一些防空武器。在这个时候,提升航母自身的抗打击能力就至关重要。

依照普通的思维,如果将航母的钢板加厚,那是否它的受击打能力就会变强呢?其实,并不能完全这样理解。整个航母的建设需要考虑它的协调性。如果特意加厚钢板,会造成重力过大甚至导致航行节速降低。在战场中,没有了速度优势是要吃大亏的,所以航母钢板的厚度并没有达到五米厚。以我国辽宁号航母为例,它的甲板厚度只有60毫米左右。

第二,千万不要小瞧航母甲板的厚度只有60毫米,能够配备到航母甲板上所用的钢材,都是经过特定标准审验过的。它不同于一般的普通钢铁,而是具有耐腐蚀和高温的复合钢板。在全世界范围内,能够做出合格的供航母甲板使用的钢材国家屈指可数,必须具有强硬的钢铁冶炼能力的技术,才能够做出符合标准的钢材。

航母的甲板主要针对战机的起落,所以它的防摩擦能力也异常突出。美国曾经有一架飞机高速坠落到其航母的甲板上,结果飞机被毁但甲板却没有出现损伤,这也从反面证明了复合钢板的坚韧特异性。因此,即使航母的甲板受到了威力较小导弹或者炮弹的袭击,它的损伤也比较有限。

第三,航母的钢板在不同区域厚度是不一样的,像它的动力系统以及指挥室所需要的钢板,厚度就属于比较大的。

因为这些地方是整个航母最为关键的地区,如果航母的表面受到了攻击,它即使遭受到了一定的损伤,只要保证动力系统和指挥系统没有出现问题,就能够继续按照要求行驶,所以这两个部位需要加强防护。根据已经公开的媒体消息称,我国辽宁舰指挥室和动力系统所用的钢板厚度为350毫米左右,对比着甲板就明显厚了许多,这也说明了这两个位置所占有的重要地位。而在航母的吃水部分也是需要进行保护的,它的厚度一般维持在200毫米左右。

总之,航母的钢板绝对不是5米厚。在建造的过程中,它需要根据设计的动力航速来进行更精确的把握。同时对于航母的不同部位,钢材厚度也有明显差别。

航母钢板有多厚?为什么这么设计?

瞎扯蛋哪有那么厚,航空母舰是一座海上移动机场,还是一座海上移动成市,航母从出现到现在已经有100来年的历史,现在的航母设计非常的复杂,远非过去那么简单,现在的航母要适应现代化的作战体现,所以和二战时期的航母看起来相似,其实就是两个不同的概念,当然说夹板厚度五米,那简直就是骇人听闻。

航空母舰的钢材不是普通的钢材,而是使用特种钢材建造的,而且一艘航空母舰其实有大致三类钢板组成,舰体本身使用的是耐压型钢材,水面部分比较薄,大约是二三十毫米的厚度,而水下部位比较厚,大约厚度在150到200毫米的厚度,有的是双层甚至三层叠加,为了应付外部受损内部仍然起到作用。

舰岛指挥部位,这些属于中枢部位,也是敌方重点攻击破坏的目标,所以装甲是比较厚的,厚度超过300毫米,这种属于装甲类钢材,跟舰体本身的钢材是有区别的,和夹板跑到使用的钢材也不一样,这种属于防护型装甲厚度高,主要用于舰岛以及弹药库和其他一些重要位置。

第三就是夹板类型的钢材,这种钢材的厚度大约是50到60毫米厚,宽度长度整体性越大越好,尽量减少那些组合拼接缝隙的存在,以免造成影响飞机起降,这种钢材的要求是抗压能力在200到300mpa之间,平整度要求比较高,当然每个国家的标准不一样,所以夹板的类型厚度也是不一样的。

夹板太厚就会增加了航母的整体重量,会让航母变得特别的笨重,影响机动性能和航行的速度,一般都只是五厘米左右的厚度,而题目说的五米的厚度的夹板,重量得多重,整个航母肯定会直接沉到海底变成海底航母而不是水面航空机场,五米的厚度根本就完全不科学。

军用机场起降各种大型军机,机场跑到的厚度都没有五米厚度,甚至连零头都没有,五米夹板厚度的航母怎么能漂浮在水面上,除非这个夹板是泡沫做的,航母夹板太厚其实没有什么用,一般情况下只要跑道表面不平就很难起降战机,五米的厚度纯属多余。

航母钢板有多厚?为什么这么设计?

最多也就5至6厘米

先做到简单的数学题,已知库兹涅佐夫级/辽宁号航母飞行甲板总面积14800平方米,假设这块飞行甲板厚度是5米,钢铁密度是7.85,求这块飞行甲板重量是多少?14800×5×7.85=580900(吨)

好家伙,单这块飞行甲板重量就已经是整条航母总排水量的10倍!这可能吗??

库兹涅佐夫级/辽宁号航母飞行甲板实际平均厚度约5厘米,小了100倍。

飞行甲板是航母建造中用钢的重点部位,他要承受舰载机起降的巨大冲击力。一架重约20吨的舰载机以300公里时速触舰时,带来的瞬间冲击力是相当大的。所以现在的重型航空母舰飞行甲板厚度需要5到6厘米,尼米兹级航母飞行甲板是由5厘米的HY80和HY100特种钢制造,外加14毫米的特殊材料层。HY100特种钢屈服强度达到690MPA,相当于每平方厘米可以承受7吨的压力,并且具有相当强的耐腐蚀性能,这种钢材一度被称为美国航母钢。而最新福特级航母使用的是约5厘米厚度的HSLA-115特种钢,屈服强度提高到到795MPA。

福特号航母切割飞行甲板钢板

但飞行甲板厚度最高的是二战中晚期航母。太平洋战争前期航母大战后,发现航母主要威胁是来自对方航母舰载机。所以普遍给飞行甲板敷设装甲板,建造出装甲航母。像日本战列舰改装重装甲航母信浓号,由75毫米的装甲钢和20毫米的飞行甲板组成,总厚度95毫米。被“一雷死”的大凤号航母飞行甲板中间段厚95毫米,首尾段削减到75毫米。美国方面飞行甲板最厚的是中途岛级航母,采用76毫米的装甲钢与23毫米的飞行甲板组成,总厚度约90毫米。但最厚的还是英国皇家海军,光辉级和仇怨级航母甲板厚度都达到114毫米,鹰级航母甲板厚度为102毫米。

拆解中的中途岛级航母珊瑚海号

到了现代,航母在防御方面,普遍选择凯夫拉材料代替装甲钢。凯夫拉材料也是士兵制作防弹衣和头盔的主要材料,其抗冲击防弹性能更加出色,而且还耐高温,密度只有钢材料的1/5。像美国尼米兹级航母的核反应堆、弹药库等关键舱室周围都敷设了30-90厘米厚的凯夫拉装甲。

尼米兹级航母剖面,一架F/A-18E/F超级大黄蜂舰载机高度也就4.88米,航母机库高度也就8米,可能用上5米的钢板吗?

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