中国特种钢产业逆势而上的“不懈努力时代”

目前，已下水的福建舰进入紧张舾装阶段。种种迹象表明，该舰的最终服役和战斗力很可能比预期的要早。这样一来，中国航母自然离真正进入“三孩时代”又近了一大步。同时，许多理性看待中国的其他国家评论员也清楚地认识到，中国航母发展的背后，是中国前沿产业的飞速发展。

▲从辽宁、山东舰到福建舰，中国钢铁业功不可没

福建舰下水后，大部分网友关注的是其直通式甲板和独特的电磁弹射装置。但是，从航母工程的角度来看，最重要的部分是飞行甲板钢材。

在过去的一个世纪里，钢铁生产出类拔萃的国家有很多，但飞行甲板钢的生产却长期被少数几个国家垄断。中国航母的存在，必然体现了中国特钢工业的水平。这背后是中国特钢行业逆势而上的不懈努力。

航母飞行甲板钢有什么需求

为什么这么难做？

在很多人看来，如果一个国家的钢铁产量巨大，肯定能够满足军工领域各种特殊钢的制造需求，但这与事实完全不符。二战期间，美国的钢材年产量基本维持在亿吨的水平，但符合舰船结构钢标准的只有不到二十分之一，可用于装甲钢的更是少之又少。更高的标准。由此看来，高性能船舶的建造数量与特钢行业息息相关。

▲中国钢铁产量已位居世界第一

航空母舰就像摩天大楼，飞行甲板钢就像建筑物的地基，甚至比弹射器、舰载机和电子设备更重要。一艘完整的航母几乎有三分之一的工程内容是钢板制造和焊接，因此所需钢材不仅数量多，而且质量要求也很高。

简而言之，飞行甲板钢具有以下要求：高强度、大表面、抗磁、高韧性、耐低温、耐高温、耐腐蚀、不变形。

航空母舰的飞行甲板是与舰载机直接接触的区域。高速喷气式战斗机的重量往往超过20吨，着陆时的冲击力极高。攻击时，从滑行到起飞的整个过程瞬间完成，尾焰温度可达数千摄氏度。

另外，舰载机的起飞距离一般在100-200米左右。因此，航母飞行甲板钢不仅要能承受极高的温度，在极端冲击下不变形，还要扩大钢板的面积，从而减少焊接次数，最终提高整体强度。减少焊缝。

▲航母甲板钢的制造已经难倒了世界上大多数国家

军舰的结构空间有限，所以飞行甲板钢板的厚度不宜太高（一般为40-50毫米），以尽量避免超重，并降低整体中心尽可能地重力保持平稳航行。

由于经常出海，钢板还必须考虑如何在高盐度海水和湿气中保持高耐腐蚀性。目前，许多军事强国已经开始广泛使用磁性水雷和磁性探测装置，因此航母钢板只能严格控制碳含量以降低风险系数。

在实战中，航母作为最抢眼的武器，肯定会被对手盯上，所以飞行甲板钢必须保持相当的抗打击能力。

▲除了强度，航母甲板钢的厚度也要严格控制

从航母飞行甲板钢的生产工艺要求来看，多个指标之间的要求往往相互矛盾。所以，这种普通人似乎没有难度的任务，已经让世界上大多数国家彻底灰心了。战后很长一段时间内舰船钢板是一块整体吗，只有英、法、美、俄掌握了它的技术，而在航母建造和使用方面经验最丰富的美国更是无人能及。

战争中弯道超车

日本特钢如何打动老强国？

工业革命以来，长期以来在工业基础和技术方面一直处于领先地位的西欧和美国一直占据着压倒性优势，而日本虽然在此后不断向西方学习明治维新，国力和军力迅速提升，似乎成为了一颗冉冉升起的新星。但是由于技术的积累和国内资源的匮乏，欧美还是有非常明显的差距。

▲为了加强大和级的防护力，日本彻底改变了装甲钢的生产工艺，引进了德国设备

二战前，日本希望用巨型战列舰来抵消美国舰队的规模优势，因此希望极力加强单艘舰艇的火力和防御能力。当时各国大型军舰所用的装甲钢一般都是表面硬化渗碳钢，但往往在加厚后韧性严重下降，被炮弹击中后可能出现明显裂纹，这也显示了军舰的防御能力。仅通过堆叠装甲厚度无法实现改进。另外，传统装甲钢的工期比较长。

早些年，日本引进了西方的装甲生产设备和技术，但与日本自己的装甲生产存在差距。为此，日本在最终建成大和牌号时开发了一种新的加工工艺，即不对材料表面进行渗碳处理，而是直接进行煅烧和热处理使钢材硬化，进而开发出VH装甲钢。这种装甲不仅易于搭建，而且在保持高抗冲击性的同时，还大大提高了韧性，从而大大增加了整体厚度增加的效果。

▲剩下的VH装甲样品，品质优秀者的表现曾震惊西方

有些军迷认为日本的装甲质量很差，但英美在测试战后大口径穿甲弹捕获的剩余VH装甲钢样品时，发现他们的水平不容小觑，一些质量好的样品甚至超过了著名的德国克虏伯装甲钢！全面登顶世界之巅！据近年的解密文件显示，英国对测试结果感到震惊，甚至模仿日本工艺，结果证明这种工艺下的产品确实优于传统的英国装甲钢。

▲战后，日本特钢一度名扬世界

日本装甲钢通过类似“弯道超车”的综合改进，取得了最好的成绩，巩固了品牌基础。由于日本造船业和钢铁业的基础基本完好，在战后不久的经济崛起的帮助下全面发展，甚至成为行业的标杆。抛开感情因素，日本的独创成绩确实可以称得上是弱者逆袭的经典案例，其亮点值得学习和思考。

外界完全被封锁，

中国航母发展面临很大困难

纵观中国钢铁工业发展至今，大致可分为早期探索、稳健发展、加速进步和创新跨越四个阶段。 2000年，中国钢铁产量突破了1.3亿吨大关。此外，当时中国的整体技术和经济也有了很大的发展，航母发展计划也是可行的。但在特殊钢领域，当时的中国与美国和日本还有很大差距，对航母飞行甲板钢的特殊标准自然缺乏了解。

▲瓦良格号回国后，改装工程一度艰难

经过艰苦的谈判，中国终于从乌克兰购买了瓦良格号航母的船体，几经波折返回中国。然而，这仅仅意味着中国航母的发展才刚刚迈出第一步。中国工程师只有通过直接接触，才真正对航母甲板钢有了深刻的了解，明白了它不同于普通的特种钢。由于当时的技术限制，这个壳子闲置了很多年。当时熟悉中国技术的其他国家的评论员甚至认为，这意味着中国发展航母的努力以彻底失败告终。

冷战开始后，西方开始对社会主义国家实行全面禁运。尽管1980年代中西方关系升温，取得了许多军事和科技成果，但航母的甲板钢仍处于封锁之下。中国很难具备发展航母的经济基础，因此再次错过了航母的发展。苏联解体后舰船钢板是一块整体吗，俄罗斯的武器技术成为解放军现代化发展的重要外援窗口，但俄罗斯在两国合作中留下了不止一只手。

▲在美俄等国的垄断下，中国完全孤立无援

在叶利钦时代和普京执政初期，俄罗斯一直在努力向西方靠拢，甚至不止一次提出加入北约的想法。因此，在俄罗斯看来，中国只是一个合作伙伴，俄罗斯自然不能指望中国全面掌握自己的尖端技术，尤其是航母。因此，虽然中国在航母甲板钢和后来的拦阻索方面向俄罗斯寻求帮助，但都以各种理由被对方拒绝。

9/11事件后，原本紧张的中美关系因所谓的联合反恐而升温。 2007年，美国太平洋战区司令部司令基廷海军上将访华时发表了令人吃惊的表态，声称美国可以在小鹰级巨型常规动力航母的基础上，提供技术援助中国航母发展，并暗示中国在瓦良格号船体上的努力不会有实质性成果。但考虑到运十号等所谓中美合作项目最终流产，中方最终理性地拒绝了对方。

▲美国原来的“善意”很耐人寻味

在美国看来，打压中国是其一贯的战略，他们最担心的是中国自己的航母技术。如果中国当时同意，很可能导致美国产品在国内市场的垄断，国内科研机构将逐渐依赖外部世界，失去地方自治权。此外，美国还可能利用中国资源进行研发，最终打着产权和行业标准的旗号反过来打压中国，中国的造船机密更容易被泄露。到时候后果不堪设想。

▲为了避免被别人控制，中国队勇敢地迎难而上

与日本早年对外援助的依赖英国和德国相比，中国当时的处境显然更加不利。然而，即使面对俄罗斯的明确拒绝和美国隐蔽目的的善意，中国并没有退缩，而是走上了一条外界似乎不可能实现的自主技术突破之路。

一年半创造奇迹！

鞍钢集团为中国航母发展做出了巨大贡献

2005年，印度启动了建造国产航母蓝天卫士（即维克兰特号）的计划，但几年后，俄罗斯突然切断了航母甲板钢材的供应。无奈的印度也鼓起勇气开始了自己的研发，但折腾了半天，印度发现自己的产品明显不达标，连基本产量都达不到。无奈之下，印度只能重走高价购买俄罗斯产品的老路，而这一切，中国自然是看在眼里的。

▲鞍钢集团为中国航母做出了不可磨灭的贡献

在对瓦良格号的船体进行仔细研究后，中国工程师很快发现，特殊的球扁钢（用于航母龙骨维护）是必不可少的，圆头扁身。 2008年，自研的重任落在了鞍钢集团的肩上。作为中国桥梁钢材的龙头企业，该企业被誉为中国钢铁工业的摇篮。鞍钢集团虽然做出了巨大的贡献，但在球扁钢面前仍面临诸多困难。

此前，国内没有一家公司具备球扁钢的生产经验和设备，鞍钢员工甚至不知道如何下手，所以初期工作效率很低，需要十多个小时才能上线几个合格的样品。此时，集团表面研究实验室负责人周丹带领团队反复从失败中吸取教训，在数月日夜的辛勤工作中研究出最佳的生产方法，终于完全掌握了灯泡扁钢。只用了一年半的时间，远低于最初的五年估计。

▲国内很多桥梁的钢材都是鞍钢​​提供的

2009年5月，鞍钢集团交付了首批200吨辽宁舰改造特钢，成功打响了第一枪。两年后，鞍钢集团开始攻关难度更大的航母甲板用钢项目。当时，技术人员几乎一整天都待在厂里，每天只睡四个小时，不断地整理各种特殊钢材，从前到后。全程跟踪，确保各工序的影响因素。

轧钢时，轧钢机将普通钢放入制造厂的轨道，原料进入加热炉加热，从而去除杂质。普通加热炉一般以步进式为主。主要依靠炉底和水冷金属梁几道工序将原料连续送入加热炉，使物料同时上下加热，对提高效率和灵活性。 原料离开连续加热炉后，必须通过高压清洗彻底去除表面杂质，从而保证进入轧机后的韧性、强度和耐高温指标。

▲全球最大轧钢厂落户鞍钢

轧制后，对钢材进行剪切以保持平整。在此期间，轧机主控室专门调节温度，然后对材料进行二次精轧。不过如前所述，航母的甲板用钢面积很大，所以超大型轧机是必须的。为完成任务，鞍钢特意定制了一台超宽轧机，与中国一号等国内机械巨头合作。

▲截至目前，中国航母终于进入大发展阶段

据悉，该轧机总重量超过760吨，可轧制长40米、宽5.5米的特种钢。在它的帮助下，我国第一批航母甲板钢顺利投产。

数据显示，我国航母甲板钢的整体屈服强度高达690MPa，综合性能不亚于美国福特级使用的HSLA-115特种钢！由此，中国在最短的时间内自主克服了航母研制的最大困难，中国的航母研制真正走上了繁荣之路。