現代戰艦的鋼板為何沒有二戰時期戰艦那樣的厚重?

現代戰艦的鋼板為何沒有二戰時期戰艦那樣的厚重?

現代戰艦的鋼板要是對比二戰期間幾乎相同排水量的戰艦來看,可以用“較薄”二字來形容。比如:圖片上是美軍二戰期間建造最多的“克利夫蘭級輕型巡洋艦”標準排水量為11000噸左右,當時的這個排水量噸位的戰艦主裝甲帶鋼板厚度在80~127毫米之間(炮塔裝甲除外),而現代排水量在一萬噸左右驅逐艦,比如:伯克Ⅲ型、朱姆沃爾特級、日本的“摩耶”、韓國的“世宗大王”...平均艦艇鋼板厚度在16~30毫米之間,這顯然要“輕薄了很多”!

現代戰艦的鋼板為何沒有二戰時期戰艦那樣的厚重?

前年末與貨輪相撞的美軍“伯克級”驅逐艦,艦橋部分的鋼板厚度也就在16毫米左右,相對於貨輪的鋼板,薄的與“易拉罐”相似。

現代戰艦的鋼板為何沒有二戰時期戰艦那樣的厚重?

如果貨輪當時速度在快一點,有可能會將驅逐艦的艦橋完全撞塌。

那麼,現代戰艦的鋼板為何這樣薄?這是因為1960年代初海戰全面進入到“導彈化時代”之後,現代戰艦的鋼板再厚也沒有實質意義的防護效果了!早年間的蘇制SS-N-2“冥河”反艦導彈的戰鬥部重達500公斤,內裝填400公斤黑索金+鋁粉熱燃劑,這樣強大的殺傷力就連二戰期間的“大和號”和厚甲也難以抵擋!所以,在進入到“導彈化”時代,厚甲防護已經沒有意義了!並且,在現代鋼鐵工業的技術保障下,戰艦用鋼板和球扁鋼型材的各種力學強度也大幅度增加,是二戰期間艦船用鋼板強度的2.5~3倍左右,也就是說:現代戰艦所用的鋼板如果是30毫米厚就已經相當於二戰期間的90毫米厚了,既然材料強度增加可以保證艦船的結構強度,就更沒有必要的去刻意的增加建造所用鋼板的厚度。

現代戰艦的鋼板為何沒有二戰時期戰艦那樣的厚重?

蘇制“冥河”反艦導彈(SS-N-2)由於威力巨大現在仍然在俄軍服役,全彈重2.5噸,半穿甲戰鬥部裝藥400公斤,亞音速飛行、改進型射程超過了80公里,它的出現改變了海戰的樣式,排水量幾百噸的小艇,也能幹翻1萬噸的重型巡洋艦。

另外一個導致艦艇鋼板變薄的原因是現代驅逐艦全面的進入到了“知感雷達化”,特別是各種大型遠程雷達、聲吶的出現,艦船的耗電量猛增!還有現代戰艦都採用全封閉式設計,目的是“三防”,艦內的照明、空調、各種電器操縱檯、顯示器…需要全天24小時工作,這些設備都消耗了大量的電力,在這種電力消耗極大的情況下,需要增加發電機的數量和功率,其結果就是油耗量的大幅度增加。

現代戰艦的鋼板為何沒有二戰時期戰艦那樣的厚重?

羅爾斯.羅伊斯公司研製的MT–30艦用燃氣輪機,由波音777客機所使用的“特倫特800”發動機衍生而來,已經非常省油了。

艦用“燃氣輪機”是戰艦的推進主機,但在全艦處於一級戰備的情況下,它也要帶動發電機發電。這就出現了在確保航速、航程的條件下主機要開到最大功率才行,如果艦艇自身太重就會形成“死重量”,將主機的功率沒有用在航速航程上,反而是白白的消耗掉在了“死重量”上了…所以,降低“死重量”最好的辦法就是減薄建造鋼板的厚度!

現代戰艦的戰鬥力已經不是1960年代前那些戰艦可以比擬的了,已經進入到超視距打擊的時代,幾百公里外就能消滅敵人,但這些都是建立在各種雷達、聲吶、導彈…等現代化裝備的基礎之上!對於戰艦自身的防禦,也有了諸多的手段可以擊落敵方的各類反擊的武器…如果再增加艦體的厚度會起到相反的作用。

現代大型水面戰艦的鋼板很薄,那麼航空母艦的呢?

現代戰艦的鋼板為何沒有二戰時期戰艦那樣的厚重?

第一代“企業號”航母,排水量在20000噸左右,建造它時水線以上裝甲帶所用的鋼板厚度在38毫米、水線以下為122毫米、司令塔和指揮中心為100毫米...這在當時已經很厚了!飛行甲板為木質甲板,採用北美紅杉和緬甸柚木鋪設,為啥不用鋼板呢?是因為當時的軋板機軋製不出來寬鋼板,企業號“雖小”但飛行甲板面積也在一個半足球場大小,要是使用寬度不夠的鋼板建造焊接和鉚接工作量太大了!而且高低誤差會很大,飛機起降時容易出事故,而且當時的艦載機機體結構不堅固,降落時“拍在”鋼板上強大的衝擊力會讓飛機解體的,而木質飛行甲板緩衝作用很大...。

現代戰艦的鋼板為何沒有二戰時期戰艦那樣的厚重?

第二代“企業號”核動力航母飛行甲板上的一塊鋼板,材質為核潛艇耐壓殼體所用的HY–80高強度鋼板,它是有軋棍長度為5500毫米鋼板軋機扎制而成的,所以顯得很寬,“企業號”核動力航母排水量85000噸,要遠遠大於第一代。

現代戰艦的鋼板為何沒有二戰時期戰艦那樣的厚重?

CVN-80“新企業號”航母(福特級第三艘)開工儀式,前面橫幅上的MADE IN U.S.A 表示這塊鋼板是美國製造的,從厚度上看它是艦體某個部分的用材,不是飛行甲板的用材,飛行甲板用鋼板要比這一塊寬大的多。

現代戰艦的鋼板為何沒有二戰時期戰艦那樣的厚重?

“新企業號”這張會更直觀一些,在圍繩內自動切割機上面的首塊鋼板並不像人們想象的那樣厚。首塊鋼板應該是艦舷位置鋼板,厚度在80毫米左右。

航母用鋼板並不是業界外人士想象的那樣越厚越好,由於現代鋼鐵冶煉、軋製、熱處理…工藝水平的顯著提高,原則上來說現代航母用的鋼板在不影響性能的條件下,反而要相對薄一些比較好,相對厚的鋼板重量會很大,並且增加了航母本身的“死重量”,航母主機(反應堆、蒸汽輪機)的輸出功率白白的消耗在自身重量上,而不是用在了提高航速和航程上,所以建造航母用的鋼板和型材(球扁鋼)都是採用低合金高強度鋼。

現代戰艦的鋼板為何沒有二戰時期戰艦那樣的厚重?

這張表格當中的HSLA-100就是目前“福特級”航母部分採用所用的鋼材化學成分表,從厚度來看在32~152毫米之間,早年間美軍的第二代核航母的“尼米茲級”建造的時候則完全採用了潛艇耐壓殼體用HY-80鋼,由於HY-80在1960年代末從冶煉到軋製,再到焊接都是比較困難的事情,而且價格昂貴,後來又新研製了HSLA-80鋼和HSLA-100鋼用以替代和減少建造成本,並且大量的使用在航母和大型兩棲攻擊艦的建造上,減少美軍大中型水面艦艇的建造成本,現在“福特級又使用的韌性、強度更加優良的HSLA–115型鋼板,福特的鋼板會更薄一些 (所謂HSLA鋼是:High Strengtg Low Alloys的簡稱 ,意為“高強度低合金鋼”。

現代戰艦的鋼板為何沒有二戰時期戰艦那樣的厚重?

圖片裡是美軍“福萊斯特號”常規動力大型航母(8萬噸級別)1967年7月29日越南戰爭期間執行任務時,一架艦載機的航空彈藥(127㎜火箭)誤發射擊中了另一架滿載彈藥的艦載機,隨後引起了航母上的重大爆炸事故,雖經過全力損管“福萊斯特號”沒有沉沒,但整個飛行甲板有三分之二報廢…從大火燒扭曲的飛行甲板來看,厚度要在50㎜左右,美軍的大型航母飛行甲板用鋼材厚度基本一致,這是由於所搭載的艦載機型號都是一樣的,它們起降時帶來的衝擊力也是一樣的,也就是說:福萊斯特級、小鷹級、企業,尼米茲級的飛行甲板厚度沒有差別。

現代戰艦的鋼板為何沒有二戰時期戰艦那樣的厚重?

大型航母飛行甲板的鋼板要求的是超長、超寬,寬度要在5米以上(目前最大的鋼板軋機也只能軋製出5500毫米寬度的鋼板)、長度要超過20米,只有這樣寬大的鋼板在建造航母時的焊接和鉚接過程中,才能減少焊縫和鉚接工作量,飛行甲板整體才會平整!如果鋼板尺寸小,那麼焊縫會很多、鉚釘用量多就會增加細微高低誤差,每一個焊縫都有誤差最後所形成的“積累誤差”(船舶工業的大忌)就會很大,直接影響到了飛行甲板的平整,會帶來艦載機起降的重大安全隱患!20~30噸重的艦載機起降的時候速度很快的,甲板稍有不平整就會出現機毀人亡的重大事故!

至於飛行甲板的厚度要考慮在不影響性能的前提下儘量薄一些,幾萬平米的飛行甲板要是太厚了,“死重量”增加的更多,會極大的消耗反應堆功率。

現代戰艦的鋼板為何沒有二戰時期戰艦那樣的厚重?

“新企業號”開工儀式上,切割第一塊鋼板時相關的人員在上面簽名。

通過上面這些扼要描述就會知道航母各艙室、各層甲板、艙室的隔斷…所用的鋼板厚度是不一樣的,大部分採用的鋼板是厚度適中的中板,而非想象當中的厚板,目前美國又在原有的基礎上研製出來HSLA-115 型鋼,它要比HSLA-100鋼更強度高一些,用它建造的航母艦體、甲板更加薄一些,更有利於減輕航母的重量,比如:經過測算用它建造的“福特級”艦島的重量要比HSLA-100鋼輕了400噸,減重效果比較明顯,也很大的節約鋼材用量和建造成本。

當然航母個別艙室的厚度也有超過350毫米的,比如:動力系統艙室、彈藥艙室、燃油艙、氧氣艙…這些要害部門是要重點防護的!必須要抗擊500公斤高能炸藥能量的直接打擊才行, 但是要害部位的設計不是簡單增加鋼板厚度,而是類似坦克複合裝甲那樣,是多層複合材料建造的…。

現代戰艦的鋼板為何沒有二戰時期戰艦那樣的厚重?

美軍航母正在進行抗水下兵器打擊試驗,距離航母幾百米外水下引爆500公斤高能炸藥,以檢驗艦體和水下以下鋼板是耐衝擊性能。

通過上面對大型驅逐艦和航母所用鋼板的粗略說明,就可以明白:由於現代海戰已經進入到了“導彈化”時代,再厚的裝甲也沒有實際的防護意義,同時由於鋼鐵工業的進步較薄的材料也能達到早年間厚鋼板的各種性能指標,還有就是為了提高艦船的航速和航程也必須要減輕艦體的重量,唯一的辦法就是減薄鋼板的厚度。

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