陳文中 （節選自《中國航母》）

記得吉利汽車的老總李書福說過一句話：「造汽車有什麼難的，不就是四個輪子上面一個車廂，車廂里擺上幾組沙發。」但是，就是這麼容易造的汽車我們造好了沒有？現在大街上跑的基本上都是外國品牌的汽車，美國的、德國的、日本的、韓國的，我們自己的自主品牌呢？還在低檔車裡苦苦掙扎。有人嘲笑奇瑞汽車是「奇瑞奇瑞，修車排隊」，連技術含量如此低的汽車我們都沒有完全做好，更別說集高精技術於一身的航母了。近20年來，中國政府在航母問題上的表態一直小心謹慎，除了要考慮政治、經濟、軍事各方面因素外，建造航母還需要有相應的科技水平。從技術角度看，如果中國建造航母，那麼需要重點解決哪些技術問題呢？

首先，我們一直煉不出造航母用的專業鋼材。你會說，造航母的鋼材和造輪船的鋼材有什麼不同嗎？當然不同，造航母需要專業鋼材。

航母建造所使用的特種鋼所要求的強度要遠遠高於普通軍用船舶的鋼強度要求，採用高強鋼板可以減輕船體重量，增加抗彈能力。特別是飛行甲板的鋼材，由於要承受艦載機起飛過程中的高熱和高摩擦力，更要精益求精。因此，航母艦體一定要採用高強度合金鋼。鋼材的屈服強度一般在500～800兆帕，換算成我們熟悉的單位，大致是一厘米大小的地方要能夠承受5000～8000公斤的衝擊力。你看，這鋼材抗壓能力有多強。像油輪、散裝貨船，貨櫃船等民用船所用鋼的屈服強度有250兆帕就夠使了，普通軍用船隻在300兆帕以下就行。建造一艘7.5萬噸級的大型航空母艦，需用各種特殊品種厚鋼板4萬多噸。下面讓我們來分別看一看航母不同地方需要的鋼材情況。大型航空母艦需要的鋼板品種規格繁多，一般可分為船體板、裝甲板及結構板三大類。

船體用鋼板要求比較低，基本上就是潛艇用的耐壓板，屈服強度通常為450兆帕和550兆帕，鋼板厚度為22～28毫米。船體的水下部分為了防止魚雷與潛艇飛彈的轟擊，採用鋼板厚度達150～203毫米。也有製成雙層或三層船體，當外層鋼板被擊穿的時候，還有一層保護層，這樣就增強了航母的抗打擊能力。以前的航空母艦還在易受攻擊的部分採用增掛裝甲板的方式，以抵禦各種意外的攻擊。航母需要的另外一種鋼材就是裝甲鋼板。

裝甲鋼板一般用在最為關鍵的核心部位。航母上有兩個地方最重要，一個是指揮中心，指揮中心是航空母艦鋼板最厚的部分，最厚達330毫米，有點類似坦克用的裝甲鋼板；另外一個地方是航母的動力系統。如果航母的機艙被破壞，那麼航母就變成了挨打的活靶子，因此，機艙也要重點保護。重點保護的方式就是用裝甲鋼板。此外，炮台等地方也要用防彈裝甲板進行保護。航母用鋼的最重要部分是結構用鋼板。結構板主要用於飛機跑道、隔倉及船體結構等，尤其是飛機跑道，要求極高。首先，要求飛行甲板能夠承載20～30噸艦載機起飛和降落的沉重衝擊。其次，還要承受噴氣式飛機高達幾千度的火舌的烘烤。所以，飛行甲板的屈服強度一般要達到800兆帕。還有，飛行甲板的厚度不能太厚，一般是40～50毫米，且要求不平度達5毫米/米以下，否則會影響飛機升降的質量。更重要的是，飛行甲板的板面越大越好，要儘量減少焊縫。總而言之，航用的結構鋼板要求高強度、小厚度、大面積、能夠在惡劣環境中使用。

美國用來製造航母飛行甲板的鋼的屈服強度一般在850兆帕左右。他們現在已經生產了兩種型號的特種鋼。一種是HY系列特種鋼材。HY-80的屈服強度在800兆帕左右，用於航母製造，是鎳鉻和加入鈦的合金鋼。而後美國又在HY-80鋼的基礎上，發展了屈服強度不低於686兆帕的HY-100鋼，其也是當前美國海軍航母重要部位的主要材料。另外一種是HSLA型鋼材。HSLA-80鋼是美國20世紀80年代研製成功的新型高強度、高韌性結構鋼。該型鋼已部分或全部取代HY-80鋼用於建造大型水面艦艇，如驅逐艦、巡洋艦和航空母艦等，其中尼米茲級核動力航母的某些結構採用此鋼種。HSLA-100鋼是美國為新建的航母殼體和先進的攻擊型核潛艇（非耐壓殼體）而研製的鋼，屈服強度約為690兆帕，其性能已達到HY-100鋼的水平，板厚可達100毫米。HSLA-100鋼的第一批訂貨是用於核動力航母「斯坦尼斯」號（CVN-74）。這種型號鋼板由於採用了尖端低合金技術，其硬度超強，重量非常小，因此建造構件非常輕便，並且成本還很低。用HSLA-100這種特殊用鋼建造的福特級航母，其整體重量減輕了很多，建造成本也節省許多。如果在航母艦體外殼上使用這種特種鋼，它能夠在提供相同或者更長的使用壽命情況下，比採用傳統高強度鋼建造的艦體外殼更薄，重量更輕。美海軍原打算採用HSLA-100鋼作為航母CVN-78的飛行甲板用鋼，為了減輕重量，經過攻關，又研製出了HSLA-115鋼。它的屈服強度達到了800兆帕，不僅可以降低航母的重心，還可顯著減小飛行甲板厚度，從而減輕航母重量。此外，美國海軍的建造冶金專家與日本的船舶專家在合作開發一項高強度合金鋼焊接新技術，這門技術將會在很大程度上減少採用高強度鋼建造航母而造成的成本增加。可以想像，採用這些新技術手段打造的美國航母將會更加堅硬和強悍。讓我們再來看看另外一個航母大國英國的情況。英國在20世紀40年代以前製造艦船殼體主要採用UXW鋼。50年代採用了屈服強度不低於431兆帕的QT28鋼，1958年至1965年又廣泛採用了屈服強度不低於549兆帕的QT35鋼。

1965年，由於該鋼在冶金中出現了層狀撕裂問題，於是改用從美國進口的HY-80鋼，以代替QT35鋼。1968年，仿造HY-80鋼獲得成功，其化學成分與HY-80鋼相當，但雜質元素控制得更嚴。20世紀70年代以後，英國還仿製了美國的HY-100鋼和HY-130鋼，英國命名為Q2（N）鋼和Q3（N）鋼。我們也來看看老對手日本的情況。日本的製造業那是全世界一流的，他們也能製造屈服強度比較高的特種合金鋼。1959年，日本防衛廳組織有關部門開始仿製和改進HY-80鋼，並定名為NS63鋼，其可焊性與HY-80鋼相當。從1968年起該鋼用於建造潛艇，1971年建成「渦潮」號潛艇。後來，日本又研製出NS90特種鋼，與美國航母用HY-130鋼基本相當，其屈服強度達到了883兆帕，完全可以滿足航母用鋼的需求。所以我們說，雖然日本現在還沒有真正意義上的航母，但是，日本完全具備製造航母的能力。

看完了日本，我們來看印度。

2006年，印度為了讓別人不說自己專門買「二手貨」航母，發誓要自己建造航母。他們寄希望印度本土的鋼鐵公司能夠生產出合格的鋼材。但是等了兩年，本國鋼廠無法在短時間內製造出特種鋼，造艦計劃被白白耽擱了大約兩年時間。最後沒有辦法，印度人只好求助於俄羅斯，俄羅斯一看印度走投無路了，決定獅子大開口，狠狠敲上一筆，結果印度用了7億多美元從俄羅斯進口了大約1000噸圓頭鋼條，而整艘航母卻需要約2萬噸這樣的鋼材。俄羅斯竹槓敲得還挺厲害，要是這種鋼材全部買回來，豈不是要140億美元？印度當然買不起，進口特種鋼只好用在關鍵部分，非關鍵部分的航母用鋼只好讓本國鋼鐵公司繼續攻關。花了大價錢買了一部分航母用鋼，印度挺心疼的。但是，他們還是很「自豪」，因為還可以買得到，而中國即使花再多的錢也買不到特種鋼。據印度《環球新聞》報道，一位印度海軍中尉以不屑的口吻嘲笑中國：印度的特殊地位決定它可以隨心所欲地購買到航母特型鋼。而中國呢？它連看一下這種鋼的機會可能都沒有！中國只能是自行研發特型鋼，但這沒有20年是做不到的。他的意思是我們雖然買貴了，但你們中國再貴也買不到造航母的特殊鋼。中國人造航母，20年以後吧！等你們自己研製出特殊鋼之後再說吧！不過，這印度吹牛皮還是有點資本的，一是它確實買到了特種鋼，二是它自己也研製出了造航母的特種鋼。由於買不起，印度人下決心自己解決航母用鋼的問題。由印度海得拉巴國防冶金研究實驗室和國防部海軍領導下的M/S印度鋼鐵管理局有限公司、M/S Ess鋼鐵公司成功地生產出DMR-249鋼板，並軋製成球扁鋼。DMR-249鋼將用於印度海軍所有戰艦的建造和修理中，而且國產的DMR-249鋼將取代在印度海軍中通用的其他鋼種（除低磁鋼U3 AK25和HY80以外），焊接DMR-249鋼的有關國產焊接材料也通過了海軍材料研究實驗室的驗收。DMR-249鋼分成A、B級，它們屬於含Ni的微量合金鋼，在達到-60度的低溫時仍具有較高強度和優良韌性。DMR-249B級鋼材比DMR-249A級鋼材強度更高，韌性和耐蝕性更好。DMR-249A級鋼的屈服強度達390兆帕（相當於俄羅斯的ABA鋼），DMR-249B級鋼的屈服度達到了657兆帕，（相當於俄羅斯的AB2鋼），基本上可以滿足航母大部分地方的用鋼要求。

現在，印度向正在承擔建造首艘航空母艦的Garden Reach造船廠供應了DMR-249A型3000噸薄板和厚板以及540噸球扁鋼，向科欽船廠供應了四批特種鋼，每批4500噸薄板和厚板，1100噸球扁鋼。根據美國航空母艦建造的經驗，航空母艦的主殼體採用屈服強度為248兆帕的DH-36特種鋼和屈服強度為448兆帕的HSLA-65特種鋼；飛行甲板、防護裝甲材料採用屈服強度為552兆帕的HY-80特種鋼和屈服強度為690兆帕的HY-100特種鋼。因此可以判斷，印度產DMR-249A鋼將作為主殼體材料，而DMR-249B鋼將作為飛行甲板、防彈和防護裝甲材料。說完了別國，再來說說我們自己。

著名軍事專家張召忠曾介紹過一種情況：我們想造航母了，就把造航母的錢撥下去了。先拿出4000多萬美元給造船廠作啟動，修路啊，建船塢啊，蓋工房啊，等這些基礎設施都搞完了，才發現，我們沒有造航母的鋼！

據說，二次世界大戰中，蘇聯的坦克裝甲鋼材比德國坦克差很多。就派特工，想方設法把冶煉這種合金需要哪些金屬元素和配比比例的方法給偷了過來，然後照方抓藥，進行冶煉，但試驗了無數次，煉出來的合金鋼，還是比德國的差好遠。蘇聯人就去問掌握同樣技術的歐洲某國家。這國家說，這種絕密技術專利，需要很多錢才能出賣。蘇聯起初捨不得這筆錢，但跟德國坦克交手總吃敗仗，無奈，拿著錢又去找這個國家要求購買這項技術。人家接了錢，只給了蘇聯人一張小紙條，上面寫著「你們現有的方法對著呢！只是在冶煉時，加以攪拌即可」。防鏽、絕磁的特殊鋼同樣如此，都知道裡面加一些銅金屬就行，但不知道加多少，不知道怎麼加，在什麼條件下加。所以，即使你弄一塊樣品回來，也不一定製得出同樣的鋼材。

中國當年買回俄羅斯的「瓦良格」號，一直在大連海港呆著，好幾年沒有動靜，原因是什麼？原來就是我國沒有航母鋼材，連「瓦良格」號修都修不了。據說，「瓦良格」號剛拖來時就想修，當時大連造船廠和海軍的人對「瓦良格」號進行了檢查，結果發現，俄國人的造船水平比國內高得多。其中僅「瓦良格」號用的鋼板，中國就根本沒有。我們國內的軍艦用鋼也是抗海水腐蝕的，但是性能一般，所以必須要刷防鏽漆。一般軍艦，每三四年就要進船塢進行艦艇底部附著物，並重新刷防鏽漆的大修。否則，海水對軍艦底部的腐蝕，會嚴重影響艦艇的防護能力。而「瓦良格」號用的是俄羅斯的軍艦特殊鋼，在運到中國之前，已經好多年沒有進行過防鏽處理了，但是通過國內檢查後發現，「瓦良格」號用的鋼，可以自然抵抗海水腐蝕，所以「瓦良格」號外表面狀態很好，中國拉來後，一直沒有塗裝，就在碼頭那裡裸放著。一般重要軍艦都是無磁的，即可以防止磁性水雷或者通過磁力探測到軍艦。但地球自身是有磁場的，即使用低磁鋼打造起來的軍艦，在航行幾年後，受地球磁場同化，軍艦的鋼鐵也會帶上磁力，所以一般三四年後，軍艦要回船塢進行逆向消磁。而「瓦良格」號用的鋼可以說是絕磁的，其從建造到運回中國，足足將近15年，到中國經過重新檢測，磁力依然為零。當時一個接觸「瓦良格」號的專家曾感嘆說：「俄羅斯還是厲害，主要人家基礎好，蘇聯留下的家底，中國就是追上20年，也很難全面超越啊，尤其是基礎工業水平，嚴重製約了軍事設備的發展。」

「瓦良格」號運到大連後，大連造船廠立刻對其進行試修復。首先發現的問題是，我們國家的鋼板根本不行，比人家差了很多，用我們的鋼板進行焊接，發現連接處強度根本不夠，即使勉強修復，對「瓦良格」號整體防護性能也造成了很大的下降。所以，從2000年起，我國開始與俄羅斯談判，要引進俄羅斯的軍用特殊鋼生產技術。

但是俄羅斯要價很高，條件也比較苛刻，光談判，就談了很長時間。技術引進後，國內組織技術進行生產。國內最先進的特殊鋼生產基地是撫順特鋼公司（日本人1937年建的），中國的核潛艇，火箭，沈飛的飛機發動機，用的鋼基本都是撫順特鋼造的。

但當時撫順特鋼進行國企改革，工人下崗很多，除了幾個軍品生產車間，幾乎處於半停產狀態。後來，遼寧省用效益較好的大連鋼廠聯合撫順特鋼組建了東北特鋼集團（還上市了），由大連鋼廠出錢，撫順特鋼出技術，在大連建了一個生產這種俄羅斯軍用特殊鋼的生產基地，花了十幾個億，並且每年還要給俄羅斯交很多專利費。

我國軍事領域大量使用的鋼材是907A、945和921A鋼，是我國「十五」重點技術攻關項目。1985年以來，我國艦船材料研究部門和有關鋼廠相繼研製了屈服強度達390兆帕的907A鋼、屈服強度為440兆帕的耐蝕高韌性含鎳鉻的945鋼和屈服度達590兆帕的921A鋼。現在中國生產出來的A710鋼，和美國目前使用的高強度HSLA-80鋼在生產工藝方面有點類似。鞍鋼鋼鐵研究所對還對美國最新型的HSLA-100特種鋼的生產、金相組織和性能進行了試驗研究和初步探討，發現這種鋼在我國現有條件下進行生產是可行的。中國的航母用鋼問題，在近年來才有突破性的進展。日本共同社於2009年7月19日援引加拿大權威軍事雜誌《漢和防務評論》的文章說，中國即將開始建造的航空母艦的鋼鐵，是由中國上海寶鋼製造的特種鋼，而寶鋼公司建立時，日本曾經出資並提供技術。

《漢和防務評論》指出，中國首個國產航母將會在上海長興造船廠製造，之所以選在該廠建造，是因為比較方便從寶鋼運輸特種鋼鐵。寶鋼是1978年《中日友好條約》結成以後，作為中日經濟合作象徵事業建立起來的。日本方面用政府開發援助（ODA）提供資金，技術由是新日鐵提供。現在，寶鋼作為中國首屈一指的鋼鐵生產廠，給軍用船舶提供了很多鋼材。《漢和防務評論》說，中國寶鋼自從2005年引進新技術以來，已經達到了航母使用的高強度鋼材國產化要求。航母的建造，除了需要特種鋼之外，還需要大型的特寬厚鋼板軋機。在軍用造船領域，寬厚鋼板是一個無法迴避的問題，航母尤其如此。以美國「尼米茲」級航母為例，其飛行甲板面積達18200平方米，相當於3個足球場，由50毫米厚的HSLA-80鋼板和復合裝甲材料組成。飛行甲板既要承受戰機起降時的強大衝擊力和火焰灼燒，又要有足夠的防彈能力，因此必須要用大尺寸鋼板，以減少焊縫增加強度。若想製造出航空母艦用的寬厚鋼板，需要5000毫米以上的現代化特寬厚鋼板軋機，而這種軋機，設備噸位達7萬多噸，廠房面積達20萬平方米，投資達60多億元，建設期需要6年以上。

歷史上，各個國家建設特寬厚鋼板軋機的一個主要目的，都是為了供應大軍艦用板。1918年，美國為了建造航空母艦，在盧肯斯鋼鐵公司科茨維爾廠投產了一台世界上最大的5230毫米四輥式厚板軋機。1938年，德國在多特縈德赫爾德廠建成了一台5000毫米四輥式厚板軋機。1940年，蘇聯在莫斯科的「鐮刀和錘子」鋼鐵廠投產一台5300毫米四輥式厚板軋機，大量生產坦克和軍艦用寬厚鋼板，在衛國戰爭中做出了重要的貢獻。1941年，日本為了侵略戰爭，加速建造航空母艦，日本制鋼公司室蘭廠在很短時間內投產了一台蒸汽機傳動5280毫米四輥式厚板軋機。這段時期內，英國、法國、捷克及西班牙等國家也相繼建成了一批厚板軋機，使全世界海軍力量得到了迅猛發展。

二次大戰後，美國為了建造大型航空母艦，1952年在格里廠又投產了一台5335毫米四輥式厚板軋機。蘇聯為了加快海軍的現代化，1946年在下塔吉爾廠將從德國拆回的5000毫米厚板軋機迅速恢復生產，並於1984年在伊爾諾斯克廠又投產一台5000毫米厚板軋機，專門生產航空母艦用厚板。長久以來，中國沒有5000毫米的厚板軋機，所以，根本就無法生產出航母用的寬厚板，航母的建造也就無從談起。我國第一台5000毫米寬厚板軋機於2004年6月在位於四川省德陽市的中國第二重型機械集團公司製造完成，2004年12月在寶鋼一次熱負荷試車成功，2005年3月開始投入生產。寶鋼5000毫米軋機的研製成功並投產，對我國鋼鐵工業的發展及國防建設具有十分重要的意義，標誌著我國鋼鐵生產在質量和品種方面登上了一個新台階，使我國具備了大寬厚、高強度材板的生產能力，填補了國內優質寬厚板材生產多項品種、規格上的空白。同時，該軋機的研製使我國重型裝備製造技術達到了世界先進水平。5000毫米軋機生產的產品厚度為5～150毫米，最大能到400毫米；寬度為900～4900毫米；最大長度25米。全線建成後，年產量可達180萬噸。寶鋼和二重通過自主研發生產出來的5000毫米厚板軋機，雖然技術不是很先進，但畢竟是我國自己研製出來的，為我國自行製造航母立下了汗馬功勞。該軋機後來又進行了技術改造，技改於2008年12月正式完成。承擔我國軍工用鋼的主要是三家鋼鐵企業，除了寶鋼之外，還有鞍鋼和舞鋼。鞍鋼建設的是比寶鋼更大的5500毫米寬厚板軋機，它是目前世界最大規格的寬厚板軋機米軋機生產線。由中國一重集團與德國西馬克?德馬格（SMSDemag）公司聯合設計。其生產的鋼板厚度最大可達400毫米，是普通軋機的4倍以上，可用作航母、戰列艦、坦克等武器裝甲鋼板。鋼板寬度達5300毫米，是普通軋機的2倍以上；單塊鋼板重達200噸，是普通軋機的5倍以上。2009年7月10日上午11時08分，鞍鋼鮁魚圈新廠的核心設備——5500毫米寬厚板粗軋機熱負荷試車成功。該軋機的成功製造，標誌著我國完全能夠生產出製造航母的特種鋼材。

目前，全世界已建成的5500毫米軋機僅有6台，分別位於日本新日鐵大分鋼廠、JEF京濱廠（原日本鋼管扇島廠）、JEF倉敷廠（原川崎制鐵水島廠）、住友金屬鹿島廠、德國迪林根鋼廠和中國鞍鋼鮁魚圈新廠。隨著寶鋼5000毫米軋機和鞍鋼5500毫米軋機的建成，中國政府於2009年正式啟動了航母建造程序。

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