中國製6.4米航母螺旋槳,為何美日評論說:中國應適當放慢速度?

2017年8月,據央視新聞報道,中國海軍第1艘航母遼寧艦迎來了一次大翻修,其中最令人矚目的就是它那4座超大型螺旋槳全面更換為國產,這意味著遼寧艦的國產率進一步得到提高。

這款新型國產螺旋槳是由鎮江中船瓦錫蘭螺旋槳公司所製造的產品,直徑達到6。4米,在世界範圍內都處於

一流水平

中國製6.4米航母螺旋槳,為何美日評論說:中國應適當放慢速度?

不過,中國航母工業的跨越式發展並未得到外界的掌聲。美國“動力”網站曾對此評價:中國航母工業應適當放慢腳步。日本共同社也曾點評:中國螺旋槳工業似乎發展“

太過超前

”。為什麼美日兩家媒體會如此評價中國航母工業的發展?

航母螺旋槳的製造難度

航母作為迄今為止人類現有技術手段製造的最大軍用船舶,其對製造工藝的要求幾乎達到了

造船業的頂點

以美國“尼米茲”級核動力航母為例,它滿載排水量為9。5萬噸,需要使用4座

150噸重、直徑6.5米

的超大型螺旋槳才能使其達到航速30節的標準。而在每座螺旋槳上,一共有5片巨型槳葉,每扇槳葉的重量為30噸。

中國製6.4米航母螺旋槳,為何美日評論說:中國應適當放慢速度?

可以看到,航母螺旋槳的體格已經尤為驚人,把它豎起來的高度已經

有兩層樓那麼高

了。

但單純的“巨大”只是航母螺旋槳最基本的製造標準,由於螺旋槳是長期浸泡於海水之中的部件,因此對耐腐蝕性也具有極高的要求。按照國際上對航母螺旋槳的通常標準,合格螺旋槳的使用壽命需要達到10萬小時以上。

中國製6.4米航母螺旋槳,為何美日評論說:中國應適當放慢速度?

除此之外,航母作為一種超大型艦船,還需要使用

多軸推進技術

,否則就會出現下水卻無法轉彎的尷尬。

為了讓多個螺旋槳之間的執行不會互相干擾,每扇槳葉的曲面角度都需要經過精心計算,並且在加工時的誤差精度要求在1°以內。這對一個國家的重機械加工能力提出了嚴格的考驗。

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截止目前,世界上只有少數幾個國傢俱備獨立製造

大型航母螺旋槳

的能力,包括中、美、俄、法等國。

印度雖然有航母,但它的航母螺旋槳卻是從俄羅斯進口的。正是由於印度航母的螺旋槳並非“原裝貨”,因此還曾經發生過螺旋槳斷裂的故障,在國際上引為笑談。

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中國攻克螺旋槳技術障礙

其實在遼寧艦下水之初,中國遼寧艦的螺旋槳也並非是自主製造,而是從俄羅斯引進的。不過“獨立自主”是中國軍工界的共識,因此中船集團決心

集中資源

,攻克超大型螺旋槳製造的技術障礙。

首先,製造航母螺旋槳需要先解決“用什麼材料”的問題。普通的金屬根本無法達到航母螺旋槳的強度標準,而且抗腐蝕性也很不理想。

不過,鎮江中船瓦錫蘭螺旋槳公司根據此前製造大量螺旋槳的工藝經驗判斷,採用

銅製合金

的抗腐蝕性是最優良的,同時也是成本最合適的方案。

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但單純的銅製合金也存在一個問題:銅是質地較軟的金屬,堅韌度不足。要想用它驅動動輒數萬噸排水量的航母,實在有些勉強,很可能在未腐蝕的情況下反而出現了

變形問題

為了解決這一問題,中船瓦錫蘭螺旋槳公司經過大量試驗,最終發現在銅製合金中新增一定比例的錳、鎳等金屬來提升材料的

堅韌程度

。就這樣,最開頭的材料問題得到了解決。

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接下來要面對的是工藝精度問題。從流體力學的角度來看,螺旋槳每片槳葉表面流過的水流都極為重要,唯有讓水流方向

絲毫不差

地平行於槳葉剖面,才能按照此前設計的理想演算法計算流體動力。

否則稍有偏差,都會產生迴流,嚴重影響螺旋槳的推進效能與空炮效能。

在建國以來,中國船舶工業曾有很長一段是使用手工方式打造螺旋槳的,不僅生產效率低下,而且精度也很難令人滿意。

不過,中船瓦錫蘭螺旋槳公司突破了機床加工領域的技術,研發出了

7軸五聯動機床

,使人力手工打造螺旋槳徹底成為了過去式。

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該機床理論上最大可以加工

直徑12.5米

的超巨型螺旋槳,足夠給15萬噸以上的“未來航母”使用。這也是美日媒體認為中國航母工業應該“放慢腳步”的原因所在。

中國航母工業的前景極為廣闊

使用現代機床技術替代人工後,中國航母工業的發展其實已經進入了

新的歷史階段

在傳統船廠,工人們需要24小時三班倒加班加點,才能用半個月時間打造直徑2~4米的中等船舶螺旋槳。

而透過7軸五聯動機床,技術人員只需要輸入相關資料,將具體加工交給機床自動控制,就可以在72小時內獲得4米直徑的螺旋槳,而且精度

比人工製造的更好

中國製6.4米航母螺旋槳,為何美日評論說:中國應適當放慢速度?

因此從某種角度上而言,中國航母工業的大踏步發展不僅對航母領域具有

重要意義

,而且對整個國內造船界都會帶來技術反哺的效果。

至於美日媒體評價“中國航母工業

發展過於超前

”的說法,其實不難看出有些“酸葡萄心理”的成分。

中國製6.4米航母螺旋槳,為何美日評論說:中國應適當放慢速度?

15萬噸航母目前的確還沒有實踐的根據,但中國航母目前僅僅打造到第3艘,其排水量就已經高達8。5噸,因此中國未來的第4、第5乃至第6艘航母的體型究竟有多大,對航母螺旋槳的要求究竟是什麼程度,恐怕誰也不能確切預料。

因此,提前做一些超前的技術儲備是十分正常的事情,

並不值得大驚小怪