El portaaviones es conocido como la “fábrica marina moderna”. Integra varias manufacturas industriales y de alta tecnología. Es un símbolo de la fuerza nacional integral de un país. Nuestro país tiene una larga costa, numerosas islas y arrecifes, y vastos océanos. Para mantener la soberanía nacional, China debe desarrollar portaaviones.
¿Cuáles son los tipos de placas de acero para portaaviones?
El núcleo de la construcción de un portaaviones es la placa de acero del portaaviones, y cada portaaviones debe usar al menos 50 000 toneladas o más de placas de acero. El USS Ronald Reagan, que fue comisionado en 2003, incluso usó 70,000 toneladas de acero.Los portaaviones grandes requieren una amplia variedad de placas de acero, que generalmente se pueden dividir en tres categorías: placas de casco, placas de armadura y placas estructurales.
Para proteger contra el bombardeo de torpedos y misiles submarinos, la parte submarina de la placa del casco está hecha de 150-203 mm de espesor y también se convierte en un casco doble o triple. Cuando la capa exterior se daña, la función del casco interior permanecerá y no se hundirá.
La placa de blindaje se utiliza principalmente para componentes a prueba de balas y de núcleo. Por ejemplo, el comandante es el comandante de todo el barco. Está protegido por placas de blindaje y es la parte más gruesa del portaaviones. El espesor máximo es de 330 mm.
Entre ellos, la placa de acero para portaaviones más exigente es la placa de acero para estructura. Los paneles estructurales se utilizan principalmente para pistas de aterrizaje (cubiertas de vuelo), compartimentos y estructuras de casco, especialmente el acero de cubierta, que tiene los requisitos más altos.
¿Qué tan alto es el requisito de acero de la plataforma?
Hay diferencias esenciales entre los portaaviones después de la Segunda Guerra Mundial y los anteriores. La mayor diferencia es la cubierta de vuelo. La cubierta recta utilizada por los portaaviones durante la Segunda Guerra Mundial tiene deficiencias obvias: no puede proporcionar las condiciones para el maniobra segura de la aeronave que aterriza. Una vez que la aeronave no logra aterrizar en el barco (por ejemplo, el gancho de aterrizaje no logra enganchar el cable de detención), está destinada a colisionar con la aeronave en el área de estacionamiento delantera, provocando un incendio y explosión.
El 7 de agosto de 1951, el experto senior de la Royal Navy británica Dennis Campbell (Dennis Cambell) propuso por primera vez la idea de la cubierta en ángulo. La cubierta inclinada, desviada 10° a babor y equipada con 4 cables de detención, no solo separa la zona de aterrizaje en popa de la zona de despegue y estacionamiento en proa, sin afectarse entre sí, sino que también permite las operaciones de aterrizaje y lanzamiento al mismo tiempo, en lugar de alternar; también maneja mejor las velocidades de aterrizaje más altas de los aviones a reacción.
Este diseño también presenta mayores requisitos para el acero de la cabina de vuelo. Los aviones actuales basados en portaaviones pesan entre 20 y 30 toneladas, lo que requiere que puedan soportar el fuerte impacto del despegue y aterrizaje de un avión de 30-30 toneladas. tonelada basado en portaaviones, y para soportar alta temperatura, soportando la quema de chorros hasta varios miles de grados, requiere una resistencia especial a la oxidación y la erosión iónica. Además, cuanto mayor sea el área de la placa de acero de la cabina de vuelo soldada a medida, menor será el número de soldaduras, a fin de mejorar la calidad general de la plataforma. Para mejorar la maniobrabilidad del portaaviones y aumentar la velocidad, es necesario reducir el peso del casco, bajar el centro de gravedad, hacer que el casco sea más estable y tener suficiente capacidad antibalas, todo lo cual requiere alto cubierta de acero resistente y de alta tenacidad para protección.
Los requisitos para el acero de la cubierta son tan altos que lo más anormal es que el espesor de la cubierta de vuelo no debe ser demasiado grueso, generalmente 50 mm. Por lo tanto, los requisitos para la resistencia al impacto y la resistencia a la distorsión de la cubierta son muy altos, y la cubierta exterior del portaaviones también debe tener una gran capacidad para resistir el ataque de proyectiles perforantes del enemigo. Por lo tanto, se requiere que la resistencia a la fluencia del acero de la cubierta del portaaviones MPa (megapascal) (el límite de fluencia cuando el material cede, es decir, la tensión que resiste la deformación microplástica) sea superior a 550 MPa.
Y después de la invención del portaaviones de propulsión nuclear, debe ser capaz de proteger a la tripulación de la radiación generada por el reactor nuclear a bordo y resistir los proyectiles de choque y otros proyectiles.
Solo Estados Unidos y Rusia controlan el mundo
Antes de China, el acero especial utilizado en la cubierta de vuelo de los portaaviones modernos solo podía fabricarse en los Estados Unidos y Rusia, mientras que el límite elástico del acero especial en Francia y Japón era solo de 450MPa-550MPa, que no era adecuado para su uso. en cubiertas de portaaviones El portaaviones está hecho de acero especial estadounidense.
El Reino Unido es especial. Tiene dos tipos de portaaviones. El portaaviones de clase invencible es un portaaviones pequeño equipado con aviones de despegue y aterrizaje vertical/de corto alcance. Ya no necesita voluminosas y voluminosas catapultas de vapor y detención. dispositivos, y no es necesario configurarlo Más de 200 metros Una pista para que las aeronaves despeguen y aterricen. Aunque el diseño está muy simplificado, la cantidad de aviones transportados en portaaviones es realmente limitada, por lo que la capacidad de combate también es extremadamente limitada.
El portaaviones de la clase Queen Elizabeth es un portaaviones polivalente de dos barcos en una isla con despegue y aterrizaje vertical con saltos de esquí de corta distancia. Solo puede despegar y despegar mediante saltos de esquí. Este despegue y El método de aterrizaje no puede transportar aviones de alerta temprana de ala fija, y su capacidad de combate es muy limitada. Por lo tanto, solo los países del Reino Unido 1 lo adoptaron.
Y un diseño de plataforma de salto de esquí de este tipo también condujo al hecho de que el portaaviones de la clase Queen Elizabeth no tenía altos requisitos en cuanto a la resistencia a la fluencia del acero de la plataforma, por lo que los británicos utilizaron acero dulce francés.
De hecho, el borrador de diseño inicial en el Reino Unido, especialmente el diseño de la disposición de la cabina de vuelo, fue muy innovador, pero debido a la falta de dinero, se creó un producto semiacabado.
El acero estructural de alta resistencia del portaaviones estadounidense se ha desarrollado desde el acero HTS original y el acero HY hasta el acero HSLA actual, con cinco grados de valores de límite elástico que van desde 352 MPa hasta 903 MPa.
El acero HSLA es el acero especial más avanzado de los Estados Unidos, es decir, acero de baja aleación y alta resistencia, que tiene un buen rendimiento del proceso y una buena soldabilidad; además, su aplicación puede reducir significativamente el peso muerto del portaaviones y mejorar la resistencia al daño de la estructura. Los aceros de la serie HSLA tienen bajo contenido de carbono y equivalentes de carbono, lo que garantiza altos niveles de resistencia y endurecimiento y una excelente resistencia al agrietamiento inducido por hidrógeno. En el acero HSLA, el cobre y el níquel son los principales elementos de aleación, que mejoran la resistencia a la corrosión del acero en agua de mar y aumentan la resistencia al desgaste del acero. Además, en comparación con el acero HY, el acero HSLA mejora el efecto a prueba de balas; cuando se utiliza material de soldadura tipo HY para soldar, la resistencia al agrietamiento en caliente y al agrietamiento en frío del acero HSLA es mejor que el acero HY, y el costo de precalentamiento es menor. y el costo de soldadura se puede reducir en un 50% por encima.
Y el acero de aleación de níquel-cromo-titanio de la serie AK de Rusia es el material con el límite elástico más alto del mundo, hasta 1000MPa Además de fabricar portaaviones, también se utiliza para fabricar submarinos nucleares que requieren inmersión profunda.
Ansteel conquista la tecnología de acero para cubiertas
Estados Unidos siempre se ha opuesto a la fabricación de portaaviones en China. En cuanto a la tecnología de acero especial, Estados Unidos siempre ha adoptado el método de bloqueo y embargo contra China. China alguna vez compró acero especial a Rusia, pero fue rechazado.
En 2008, Anshan Iron and Steel comenzó a ser responsable del desarrollo de acero para portaaviones. Al principio, fue responsable de abordar los problemas clave con el acero de bulbo plano, que se puede decir que es un acero indispensable para la reparación de portaaviones. Después de que el Varyag fuera remolcado, se necesitaron cientos de toneladas de acero de bulbo simétrico para repararlo debido a la eliminación de muchos equipos internos y la corrosión a largo plazo.
Más tarde, después de que China decidiera construir el primer portaaviones doméstico, Ansteel comenzó a encargarse de abordar todo el acero utilizado en el portaaviones, incluido el acero de cubierta más difícil.Para superar esta tecnología, China Ansteel Group pasó tres años investigando y en desarrollo
Para forjar el acero de la cubierta de los portaaviones domésticos, Anshan Iron and Steel ha construido la planta de laminación más ancha del mundo y tiene la mayor capacidad de laminación del mundo. Con una fuerza de laminación de hasta 100.000 toneladas, puede laminar una placa de acero con un ancho de 5,5 metros y una longitud de laminación de más de 40 metros. Es un merecido “rey de los laminadores”.
En 2013, Ansteel conquistó con éxito la tecnología de acero para cubiertas. El acero para cubiertas del primer portaaviones nacional de mi país se produjo con éxito en Ansteel, lo que también indica que China ha dominado la tecnología de forjado de acero para cubiertas y es la tercera empresa del mundo en dominar las cubiertas. acero tecnología país.
El nacimiento del primer portaaviones nacional de China es inseparable de los esfuerzos de Ansteel.Ansteel Group suministra el 70% del acero para el portaaviones, incluidos tipos clave de acero como el acero para cubiertas y el acero plano para bulbos.
Después de que se puso en servicio el primer portaaviones de producción nacional, Ansteel continuó aumentando la investigación y el desarrollo, mejorando continuamente la capacidad de tratamiento térmico de perfiles y placas gruesas, y mejorando la capacidad de producción y fabricación de acero para barcos. Garantizando así que el futuro acero portaaviones de China pueda alcanzar los rangos avanzados del mundo.
