航母的甲板有多厚?
现代航空母舰的飞行甲板厚度为50毫米,有些地方可能会稍微薄一点。这个数字出乎意料吗?让我们看一个例子。下图显示了1967年10月26日美国“福莱斯特”号航空母舰的爆炸事故。甲板上有许多大洞。从甲板截面来看,钢板的厚度没有鞋底厚。当时的“福莱斯特”号已经开始配备28吨F-4“鬼”战斗机,20世纪70年代换成了33吨F-14“雄猫”重型战斗机。事实上,这个厚度的甲板已经足够使用了。美国人不会设计不符合要求的甲板。
还有1969年1月14日“企业”号航母爆炸事故,甲板部分区域凹陷
有网友可能会坚持认为50毫米肯定是错的,因为我经常在之前的文章中看到类似的评论,甚至说应该是50厘米。这样,让我们计算一下如果航空母舰的甲板达到50厘米会发生什么。以上述“福莱斯特”号为例,我们将航空母舰的飞行甲板等同于300m*50m*0.5m的钢板(飞行甲板最大宽度为70m,平均50m),如果密度为7.85g/cm^如果3来计算,然后他的飞行甲板重量将达到58800吨。然而,“福莱斯特”号的标准排水量只有59600吨,也就是说,一个甲板的重量占标准排水量的98%。船体、燃料、舰载机和弹药呢?但“福莱斯特”号的标准排水量只有59600吨,也就是说,一个甲板的重量占标准排水量的98%。船体、燃料、舰载机和弹药呢?不,不,所以我们反过来推断这50厘米的数据显然是错误的。下图是美国“尼米兹”的纵剖示意图。事实上,飞行甲板下部有很大一部分结构
事实上,在第二次世界大战的中后期,有一艘“装甲航空母舰”。为了抵抗俯冲轰炸机的轰炸,这艘航空母舰在飞行甲板上铺设了厚厚的装甲。下图显示了美国海军“中途岛”号航空母舰在改造过程中切割的飞行甲板。他的飞行甲板厚度达到89毫米,高于现代航空母舰。日本大丰甲板的装甲厚度为75-95毫米。
第二次世界大战结束后,俯冲轰炸机的威胁逐渐消失,因此飞行甲板不需要特殊的装甲来抵抗俯冲轰炸。此时,飞行甲板主要考虑如何承受舰载喷气战斗机的重量逐渐变重,因为航空母舰对船体重量非常敏感,每次增加排水都会造成其他负担,所以飞行甲板的设计应遵循“如何使用最少的材料来实现最稳定的结构”(这个想法实际上是在任何项目中)。如果飞行甲板设计得太厚,船体的重量就会增加,这将拖累动力系统,间接影响整个船舶的动力和弹射器,并挤压弹药、舰载机和燃料的携带能力。因此,只要飞行甲板的结构、材料和厚度达到设计指标,就不需要使用一块铁块来完成一块板砖的工作。只要飞行甲板的结构、材料和厚度达到设计指标,就可以保证舰载机在一定重量范围内有多少架次起降,能抵抗多少当量爆炸。理论上,飞行甲板也可以设计成50厘米,但正如我们上面所说,飞行甲板本身的重量近6万吨是不必要的。除飞行甲板外,全舰各部位的钢板在达到设计指标时应尽可能“薄”。下图显示了美国CVN-79“肯尼迪”核动力航空母舰钢板切割仪式
事实上,随着冶金技术的发展,现代材料的性能是二战钢材的几倍。钢虽然是一种常见的材料,但也根据不同的需要分为碳钢、合金钢、低合金高强度结构钢、弹簧钢等。这些不同类型的钢具有不同的性能,如屈服强度、韧性、延展性、耐腐蚀性等。简而言之,用于航空母舰飞行甲板的钢不会与路上的路灯杆相同。航空母舰使用“低合金高强度钢”。少量的合金元素显著提高了钢的一些力学性能,单位厚度的力学性能远好于我们常见的广告牌钢,使我们可以使用尽可能“薄”的钢板来达到设计指标。下图是美国“福特”级航空母舰使用的HSLA-100钢的主要成分,以及美国“尼米兹”号使用的HSLA-80钢。它们的屈服强度超过550MPA,可以满足30吨重舰载机对甲板的频繁冲击。事实上,有更高的钢,但只能说他们安装后有性能“剩余”,在这种情况下使用高性能钢会带来额外的经济负担,真的没有必要。