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AG真人游戏 原创国产航母的螺旋桨用什么造的?钛合金都不够格!

2020-03-13 14:01:31 ag平台app 已读

特别是考虑到螺旋桨需要长期浸泡在海水中,制造航母螺旋桨的材料必须有足够的强度保证和抗腐蚀效果。因此,早期在航母研发领域一直处于第一集团的欧美各国,在经过了大量实验和改良后,基本形成了统一标准,就是以铜质合金为主,并且合金中的主要成分就是锰、镍等金属。不过,由于这种合金材料的加工极度依赖于专业大型机床,一直以来,能够完全掌握核心加工技术,并形成成熟化工艺体系的,也仅有头号海军强国美国而已。直到近年来,我国在大力研发国产航母的过程中AG真人游戏,也同步开启了相关配套元件的技术创新。特别是七轴五联动高精度机床的问世AG真人游戏,让我国在加工大型部件方面更加得心应手。

据悉AG真人游戏,仅仅是在船舶工业方面,目前国产七轴五联动高精度机床就能够制造出最大直径为12.5米、重量高达160吨的螺旋桨。与此同时,在螺旋桨包括桨叶、轮毂、叶根、叶稍等各个细节方面,我国也全面取得了技术攻关,进而开始在新型合金领域做起了文章。和目前美国海军的核动力航母一样,国产航母"辽宁"号与"山东"号都应用了最前沿的镍铝青铜合金材料来制作航母螺旋桨。从材料特质来看,和传统军用螺旋桨材料铜锌锡合金相比,镍铝青铜合金材料不仅刚性更高,而且稳定性出色,很难因为外力而发生扭曲变形。不仅如此,由该材料制作而成的螺旋桨表面光滑度和曲度都达到技术要求,可以保证在科学范围内最大限度提升推进力。此外,切割工艺相对简单的镍铝青铜合金材料耐腐蚀能力非常出众,是传统铜锌锡合金的三倍,完全可以适应长时期海水浸泡的作业环境。

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与此同时,既要保持螺旋桨的强度,又要考虑到其自重带来的负担,就必须从材料力学方面去探寻最佳的材料。更为关键的是,螺旋桨高速转动过程中,不可避免地会出现空泡效应,产生的巨大噪音会给航母舰员的日常作业和生活带来极大困扰。因此,要想研发制作出一款合格的航母螺旋桨,需要将方方面面考虑到位,技术门槛非常高。

自改装"辽宁"号航母开始,我国在航母国产化研发方面就不断推进,并且在很多关键领域跻身世界一流行列。其中,作为航母动力性能的保障,航母螺旋桨的性能水平尤其重要。以"辽宁"号和"山东"号两艘国产航母来说,其螺旋桨除了制作工艺复杂,涉及流体力学、工程学、材料学等众多关键领域技术学科之外,对于材质也有非常苛刻的要求。目前,中国海军航母螺旋桨使用的材料是含金量极高的镍铝青铜合金。这种新型合金材料不仅具有高强度性能,还具有出色的抗空泡效应能力与抗腐蚀性。依托国产7轴5联动大型数控机床,中国也成为继美国之后,全球第二个能独立研制生产航母螺旋桨的国家。

从船舶动力学角度来说,即便是目前最先进的美制核动力航母,依然离不开螺旋桨推进。外形看似简单,平时也隐藏在吃水线以下的战舰螺旋桨,实则蕴藏着大学问。特别是像航母这样规模的大型战舰来说,螺旋桨在设计时就需要考虑很多方面的因素。具体来说,螺旋桨的曲面程度与推进效率之间有一个平衡点,而要无限接近这个平衡点以保障推进效率,就涉及到流体力学的很多专业理念。

目前,除了中国海军航母之外,美国海军"尼米兹"级航母、"福特"级航母螺旋桨,均由镍铝青铜材料制作。可以展望,随着中国正式成为"大型螺旋桨研发制造俱乐部"的第二个成员,未来,新一代国产航母在拥有大型专用螺旋桨之后,其吨位和排水量也得以水涨船高,完全有希望达到10万吨级"福特"级航母的水准。

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