怎么确诊是白癜风 http://m.39.net/pf/a_4646098.html 其实钛合金这种材料在潜艇上的使用还是比较广泛的,但将钛合金作为主要耐压材料建造核潜艇的国家只有苏联自己。钛合金潜艇的性能的确是高大上,但成本高到吓人的现实也很骨感,而且苏联往往利用这些钛合金潜艇进行一些极端的实验,所以钛合金潜艇的整体稳定性并不好。所以苏联时期的钛合金潜艇大部分没有传承到现在的,不是沉没就是退役。苏联以钛合金作为耐压艇体主要材料的潜艇大概有以下几个型号: 型P级巡航导弹核潜艇(也是水下最快速度记录创造者),1艘/A型A级攻击型核潜艇,7艘型M级攻击型核潜艇,1艘型S级攻击型核潜艇,4艘型弹道导弹核潜艇,6艘 先说一下钛合金这种材料吧,一般来讲这种材料在大家眼里是很高大上的材料,虽然现在已经烂大街,但在上世纪60年代相对于钢材也算是一种比较珍贵的材料。钛合金的优点很明显:轻。正常来讲,纯钛的密度大概在4.5g/cm,只有碳钢的57%左右,但抗拉强度与密度只比达到62,合金化后更是达到以上,而普通碳钢的这一数值只有36。所以在潜艇相关性能不变的情况下如果使用钛合金可以大幅度降低潜艇本身的重量,对潜艇来说既要保证强度还要减重这无疑是最好的材料,型A级攻击型核潜艇在吨标准排水量的情况下可以达到米的下潜深度,比当时潜艇普遍下潜深度还要深米左右。另外,钛合金本身的低磁性可以帮助潜艇更好的进行水下隐蔽,躲避地磁探测器的探测。所以从材料本身的特性上讲是很适合作为潜艇、航空航天的制造材料的。 但是为什么说钛并没有成为潜艇制造的标准材料,因为它的缺点也十分显著:产量低、加工代价极大,最终导致价格昂贵。上世纪60年代时,每千克钛合金板的价格高达14.5卢布,相当于一张列宁格勒到莫斯科的火车票。仅型攻击型核潜艇的钛用量就达到吨,相当于往返莫斯科和列宁格勒30万次。而且钛合金的加工要求非常苛刻,因为纯钛和钛合金在高温后收氢、氧、氮的能力明显上升,最终导致焊接接头处明显变脆,力学性能严重下降。所以钛合金的焊接通常在保护甚至在真空环境中下进行,焊接合格率也远远低于普通碳钢和合金钢。苏联在建造型时曾因为钛合金的供应出现问题多次推迟工期,最终服役时距离立项已经过去11年,远远低于其他核潜艇的工期。下图是一组俄罗斯钛合金焊接车间的图,焊接师要身穿带有供气系统的类似于潜水服的服装才能进入无氧环境的焊接车间 所以其实我们也能看出为什么上述几个型号的核潜艇的产量都不大,与/U/A/M型的15艘、/PT/PTM/PTMK型的48艘相比,着实显得稀有。 再说下性能问题,用钛合金作为耐压艇体材料制造的核潜艇最明显的特点就是下潜深度大。上世纪60年代建造的型P级巡航导弹核潜艇是世界上第一艘采用钛合金耐压艇体的潜艇,使用的是屈服强度达到MPa的48-OT3钛合金,下潜深度达到米。而当时世界上潜艇下潜深度普遍在-米之间,包括美国一使用HY-80钢建造的核潜艇,所以型在极限潜深方面有着明显的优势。型除了是世界上首艘使用钛合金作为耐压艇体的核潜艇之外还是世界上最快的核潜艇,其搭载的V-5P型反应堆是一种液态金属反应堆看,其载热剂和一回路载热体是铅-铋金属,单堆功率达到.4兆瓦(双堆共.8兆瓦),反应堆%功率运行时输出动力8万马力,试航最大44.7节。但高航速带来的是极端的噪音,一旦进入高航速航行时就已经失去了隐蔽性。型实际只建造了1艘,算是带有实验性质,因为钛合金和液态金属反应堆的极高成本,最终苏联转为发展低成本的型巡航导弹核潜艇,虽然大幅度降低参数但可以做到量产。 型A级攻击型核潜艇在潜艇中算是一个“小不点”,标准排水量只有吨,水下排水量也不过吨(A为吨),还不如现在常规潜艇大。但依靠48-OT3钛合金耐压艇体,的下潜深度同样能达到米,这个深度即便放到现在也不是所有潜艇都能达到的,同吨位的常规潜艇能达到米就已经是极限了。而且型同样采用VT-1型铅-铋液态铅-铋金属反应堆,所以水下航速也是能超过40节,设计最大航速45节,实际试验最大航速41节。所以型能以吨的吨位达到这种性能确实是仰仗钛合金和反应堆。但因为同时使用这两种极端的技术,所以型的事故率非常高,所以全部7艘都没有形成实际的战斗力。其中首制艇K-64在1年还未服役时就已经发现耐压艇体开裂,年反应堆冷却凝固,年退役除名。K-艇在年发生反应堆一回路泄露事故导致全艇遭受核污染。 型M级攻击型核潜艇,只建造1艘“共青团员”号,设计极限下潜深度1米,最大作战深度米。年8月4日,K-“共青团员”号在挪威海域下潜至米,创造世界军用作战潜艇最大下潜深度。不过遗憾的是,“共青团员”号在年4月7日因火灾沉没,全艇69人中幸存27人。 型S级技术相对成熟一些,摈弃了极为不稳定的液态金属反应堆,回归了正常的压水反应堆,平衡了潜艇航速与噪声隐蔽之间的关系,所以到现在全部4艘中仍然还有3艘正在服役。在下潜深度方面,型的钛合金耐压艇体使其最大下潜深度超过米,仍然是现役核潜艇中下潜深度最大的潜艇之一。 型弹道导弹核潜艇,也就是我们熟知的“台风”级,世界上最大的潜艇,排水量达到40吨,3个主耐压艇壳全部采用钛合金制造,单艇钛合金的使用量达到吨。所以实际上“台风”的建造成本和使用成本都是极为昂贵的,当时造价达到5.25亿卢布,相当于“库兹涅佐夫”级航空母舰的成本。其维护费用也是BDRM“德尔塔IV”的3倍。所以俄罗斯宁愿继续保留打击能力偏弱的DBRM也不愿意继续维持“台风”,6艘中的5艘已经退役,只有1艘“德米特里东斯科伊”号作为实验潜艇还在服役。 钛合金按理说是一种优秀的潜艇制造材料,但无奈造价和加工工艺方面实在是一个国家无法承受的。上世纪60-70年代苏联为了追求潜艇的生存和突防能力不断进行极端潜艇技术的实验,力求提升潜艇性能的最大化水平。但这种无限制的不计成本的投入使得苏联最终也根本无法承受,大部分都草草退出现役。 欢迎转载,转载请注明原文网址:http://www.cheguanjia168.com/wlqs/13790.html |