鋁合金造艦,到底行不行?

鋁合金造艦,是最近50年爭議極大的一個問題。鋁合金的好處顯而易見,其比重只有鋼材的三分之一。全鋁合金的艦艇重量輕,油耗低,速度快,因此很多高檔的游艇和軍用快艇都會采用全鋁合金的外殼。到目前為止最大的純鋁合金戰(zhàn)艦已經(jīng)可以做到三四千噸的排水量。比如最有名的美國海軍的兩型瀕海戰(zhàn)斗艦都是全鋁合金艦體。022導(dǎo)彈艇也是全鋁合金的艦體。其特點就是吃水淺航速極高。瀕海戰(zhàn)斗艦可以做到最高航速40節(jié),而022甚至可以做到接近50節(jié),在地緣復(fù)雜的海域都可以做到快速突擊。接近50節(jié)的速度,已經(jīng)基本是水面吃水型艦艇的速度極限。比之速度更快的只有沖翼艇和氣墊船這類“半飛行”的艦艇了。不過鋁合金艦體的問題也是顯而易見的。馬島海戰(zhàn)謝菲爾德號的鋁合金上層建筑被擊中后,

大火蔓延一發(fā)而不可收拾。一般的損管噴水根本無用,最終大火導(dǎo)致全艦沉沒。因此此后鋁合金當(dāng)做現(xiàn)代軍艦的上層建筑疑問很大。而全鋁合金艦體的艦艇的問題更大,除了潛在的被擊中的燃燒問題。還有日常最麻煩的海水腐蝕問題。導(dǎo)致瀕海戰(zhàn)斗艦的真正部署時間大大壓縮。而022導(dǎo)彈快艇在平時不值班時,也是直接脫離海水而到陸地上存放,有任務(wù)時再快速下水。但是耐火性和腐蝕性問題并沒有降低各國主力艦上層建筑采用全鋁合金結(jié)構(gòu)的熱情。大型艦船船體用鋼材,而上層用鋁合金,會極大的增加全艦的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性對艦船來說非常關(guān)鍵。穩(wěn)定性不好,輕則讓人容易暈船,重則直接翻覆沉沒。因此現(xiàn)代不論什么船,都要把全船的重心放在底層,而且和龍骨的縱軸高度重合,這樣整個船體才能像一個不倒翁一樣,在大風(fēng)大浪下仍然保持高度穩(wěn)定。

現(xiàn)代水面戰(zhàn)艦又需要有較高的上層建筑,這樣才能架高各種雷達(dá)和天線。確保戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力。但是大艦的上層建筑如果用和船體一樣的高強(qiáng)度鋼材,勢必造成全船的重心過高,這是一個非常矛盾的需求。鋁合金上層建筑和艦島仍然是解決艦船穩(wěn)性不多的解決方案之一。當(dāng)代的冶金技術(shù)已經(jīng)比謝菲爾德時代有極大的進(jìn)步。比如超級大國的好人號最近的冒煙,直接燒穿了艦島燒塌了主桅桿,不過仍然屬于內(nèi)部的悶燒而沒有產(chǎn)生火燒全艦的現(xiàn)象。而好人號的艦島就是采用的高檔耐火鋁合金制造。這次雖然把5層之多的鋁合金艦島內(nèi)層都燒穿了。不過如此嚴(yán)重的燃燒。甚至把HY100超級鋼制作的飛行甲板也局部燒透了。這說明好人號艦島使用的鋁合金的“耐火性”還是基本合格的。耐火性合格并不代表本身不會被燒毀。因為連續(xù)4天的大火,超級鋼也受不了要當(dāng)即熔化,何況是鋁合金。但是這次好人號的鋁合金只是“悶燒”沒有和當(dāng)年謝菲爾德號一樣“助燃”,已經(jīng)屬于合格一類。
實際上當(dāng)今的艦用鋁合金比民用鋁合金高檔的多,比20年前的好人號艦島所用的鋁合金耐火性更強(qiáng),當(dāng)然價格也貴的多。家用鋁合金只是簡單廉價的鋁合金;而船用甚至艦用鋁合金,像5083、5052、5754還有6000系材料,瀚海狼山(匈奴狼山)認(rèn)為是經(jīng)過認(rèn)證的造船專用材料,強(qiáng)度高,耐腐蝕性強(qiáng),特別是耐火性能比普通鋁合金強(qiáng)大的多。鋁合金的焊接比鋼鐵難度高,還有就是鋁合金的成本高。這些問題都掩蓋了鋁合金環(huán)保,質(zhì)量輕,使用周期長等優(yōu)點。因而各海軍大國的主力艦的上層建筑,用高檔鋁合金代替沉重的鋼材已經(jīng)成為大趨勢。