问题

制造航空母舰的真正技术难题在哪,把正常战列舰造大一点不行吗?

回答
制造航空母舰,尤其是现代航空母舰,其技术难度绝非简单地“把战列舰造大一点”那样可以概括。这两者虽然都是庞大的海上军事平台,但设计理念、建造工艺、以及核心能力上存在着天壤之别。让我为你详细剖析一下制造航空母舰的真正技术难题,以及为何不能简单地将战列舰放大。

航空母舰的核心挑战:一个流动的机场

航空母舰最根本的定位,就是一个能够起降固定翼飞机的海上活动机场。这个核心定位决定了它需要解决一系列与航空运作紧密相关的技术难题,这些难题在传统战列舰上几乎不存在。

1. 巨大的飞行甲板设计与结构强度:
战列舰的甲板: 战列舰的甲板主要是为了承载火炮、装甲、以及人员活动。其结构强度足以承受炮弹的冲击和舰体本身的载荷,但与航空母舰的甲板截然不同。
航空母舰的甲板: 航空母舰的飞行甲板需要承受飞机起降时巨大的冲击力,特别是飞机在拦阻索中断时紧急着舰的巨大制动力。同时,还要能承受舰载机引擎喷射出的高温气流和燃油洒落。
材料选择: 需要使用高强度、耐高温、抗疲劳的特殊合金钢材。这些材料的研发和生产本身就是一项巨大的挑战。
结构设计: 飞行甲板并非一块简单的钢板,而是一个极其复杂的桁架结构,下面有多层厚重的钢板和加强筋,以分散飞机起降时巨大的局部压力。它需要能够承受数万吨飞机的重量,并在短时间内承受巨大的冲击和制动载荷。
尺寸与布局: 航空母舰的飞行甲板必须足够宽大,以便不同尺寸的飞机(如战斗机、预警机、反潜机)能够安全起降,并具备足够的空间容纳同时起降的飞机。这需要精密的空间规划和布局,确保飞机之间的操作不会发生碰撞。

2. 舰载机的起降系统:
弹射器(Catapult): 将飞机从静止或低速状态瞬间加速到起飞速度,需要强大的弹射装置。
蒸汽弹射器: 早期和一些现代航母使用蒸汽弹射器,需要强大的锅炉系统、高压蒸汽管路、以及极其精密的活塞和滑槽。蒸汽的产生、储存、输送和精确控制,以及瞬间释放巨大的能量,是极其复杂的技术。
电磁弹射器(EMALS): 现代航母(如美国福特级)采用电磁弹射器,利用电磁力加速飞机。这需要极高功率的电力系统、先进的储能装置(如飞轮或超级电容)、以及精确控制的电磁轨道。其技术难度和复杂程度更是远超蒸汽弹射器,涉及到高功率电力传输、精密控制算法、以及耐受高能耗的材料。
拦阻索(Arresting Gear): 飞机着舰时,需要通过拦阻索在短距离内减速至零。
材料强度与韧性: 拦阻索必须能够承受飞机钩住时产生的巨大拉力,同时又不能过于坚硬而损坏飞机或拦阻钩。这需要特殊的钢索材料,并经过严格的试验。
液压缓冲系统: 拦阻索的另一端连接着复杂的液压系统,负责吸收飞机动能,并将其转化为热能或储存起来。这个系统的设计需要精确控制减速曲线,确保飞机安全停稳,同时还要能够快速复位,为下一架飞机做准备。
倾斜起降甲板(Angled Deck): 现代航母采用倾斜起降甲板,允许飞机同时进行起飞和着舰,极大地提高了起降效率。这种设计需要精确计算倾斜角度,以及与飞行甲板、拦阻索、起飞区的协调配合。

3. 飞机维修、保养与弹药供应:
机库与升降机: 航母需要庞大的机库来存放和维修飞机。连接机库与飞行甲板的升降机需要足够大、足够快、足够坚固,以满足飞机在飞行甲板和机库之间的快速转移。其结构设计和液压/电力驱动系统都非常复杂。
弹药库与输送系统: 航母需要储备大量的航空炸弹、导弹、火箭弹等弹药。这些弹药的储存、搬运、以及通过弹药升降机输送到飞行甲板的整个过程,需要高度自动化和安全保障。弹药库的设计需要考虑防爆、防火等特殊要求。

4. 动力与舰岛设计:
核动力(常态化): 现代大型航母普遍采用核动力,以提供持续、强大的能源输出,支持舰上所有设备(包括弹射器、升降机、航空电子设备、以及舰上生活保障)的运行。核动力系统的设计、建造、维护是世界上最尖端的技术之一,涉及到反应堆设计、核燃料管理、屏蔽技术、以及复杂的安全防护措施。
燃油需求(非核动力): 即便是非核动力航母,其燃油消耗量也是天文数字,需要设计庞大的油箱和高效的燃油输送系统。
舰岛(Island): 航母的舰岛是其“大脑”,集成了舰桥、飞行控制中心、雷达、通信天线、指挥塔等所有关键指挥和控制系统。其设计需要高度集成化,将众多复杂系统整合在相对狭小的空间内,并确保各系统之间协同工作,同时具备良好的防弹和抗电子干扰能力。

5. 航空电子与指挥控制系统:
雷达与传感器: 航母需要先进的雷达系统来探测空中、海上、地面的目标,为舰载机提供目标信息,并指挥舰载机的起降和战斗。
通信与数据链: 航母需要与其他舰艇、飞机、陆地基地进行实时的、安全的通信,建立强大的数据链,实现信息共享和协同作战。
战场管理系统: 航母的核心是其强大的指挥和控制系统,能够整合来自各个传感器和作战单元的信息,形成统一的战场态势感知,并向舰载机和编队其他单位下达指令。

为何不能把战列舰造大一点?

将战列舰造大一点,虽然可以增加吨位,但无法解决航空母舰的核心航空作战能力问题。原因如下:

1. 结构与载荷差异: 战列舰的结构是为承受炮弹冲击和舰体自身重量而设计的,其甲板和船体强度不足以承受飞机起降的巨大冲击力。简单放大,即使船体变大,甲板的薄弱性也无法弥补。
2. 功能定位不同: 战列舰的核心是“火力”,依靠强大的主炮进行对海、对陆打击。航空母舰的核心是“航空”,依靠舰载机进行远程侦察、打击、制空。这两种平台的设计理念和核心技术完全不同,无法互相替代。
3. 动力需求差异: 战列舰的动力系统主要为推进和驱动火炮塔提供能量。而航母的动力系统需要为弹射器、拦阻机、升降机、强大的航空电子设备以及庞大的舰上消耗提供持续、巨大的电力或蒸汽。战列舰的动力系统无法满足这些苛刻的需求。
4. 空间布局差异: 战列舰的内部空间布局是以弹药库、机舱、炮塔舱、官兵居住区为主。而航母需要巨大的机库、大量的航空燃油储存、弹药储存、维护车间,以及与航空运作相关的指挥和控制空间。这需要完全不同的内部结构设计。
5. 空气动力学与飞行安全: 航空母舰的飞行甲板和舰岛的设计还需要考虑空气动力学效应,尽量减少对飞机起降的影响。战列舰的设计则不需要考虑这些因素。

总结来说,制造航空母舰的技术难题,在于其作为一个“流动的机场”所衍生的所有航空运作相关的顶尖技术集成。这包括了:

超级工程能力: 能够建造如此庞大、复杂、高精度的海军舰艇。
材料科学: 研发和应用特殊的高强度、耐高温、抗疲劳的合金钢材。
动力工程: 掌握先进的核动力或高效率燃油动力技术。
机械工程: 设计和制造精密、可靠的弹射器、拦阻装置、升降机等。
电子工程与计算机科学: 构建复杂的航空电子、雷达、通信、指挥控制系统。
航空工程: 航母的设计必须与舰载机的性能和需求高度匹配,形成一个有机整体。

将战列舰造大一点,就好比给一辆跑车安装一个更大的引擎,但它的底盘、悬挂、传动系统仍然是为跑车设计的,无法承受卡车的载重和用途。航空母舰是一项系统工程,其复杂性和技术门槛是战列舰望尘莫及的。

网友意见

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把萝卜种得再大那也是大萝卜,不会变成人参。

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挂个好玩的东西

把别人屏蔽了再回复?你呼还这种骚操作?

水平防护装甲都是用高强度结构钢作为材料,不存在什么STS降格使用之说。

同样牌号,二战到今天工艺标准都升级好几次了,性能指标也不一样,拿俾斯麦用的ST52钢来说,今天和二战时候的延展性都不一样。

二战除了美国和德国主力舰大量用焊接,英、法、意、日都用铆接,什么叫菜?有些高强度钢材就是适合铆接不适合焊接,时效钢焊接还需要预热。

中国仿造米格19是苏联给全套工艺图纸和工装设备模具,再手把手教的前提下才会造的,想自己改动工艺图纸的结果是什么?到60年投料578架飞机没一架质量合格。好造?如果这叫好造,那么让美国把航母全套工艺图纸,材料工艺设备,船厂和辅机厂工装设备全部提供给当时中国,再手把手教,一穷二白中国也能在60年代造出福莱斯特、小鹰、企业,当然能造和懂为什么这样造是两码事。航母这种大型工程项目的难点不是什么材料技术,而是工程的组织经验,真正懂工业的都知道其中道理。

我只想在你乎抖抖机灵,别在我面前装AC之间好么?

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