之前網上流傳“航母上的一個鉚釘可以換一輛奧迪車”,這言論一出便引起了網友的激烈討論,航母造價確實極其昂貴,但小小的航母鉚釘真的那麼值錢嗎?
眾所周知,建造航母是一項非常耗費資金的工程,例如美國斯坦尼斯號航母總造價達到330億美元,其中用來攔截艦載機的攔阻索一根造價都超過150萬,可見航母上的零部件沒有便宜的。(攔阻索只有中美兩國能造出來)
據2014年新華社對航母鉚釘造價的報道,一顆小小的鉚釘就要一萬塊,甚至超過了白金的價格。
鉚釘是一端帶帽的釘型零件,在鉚接中,利用自身形變或過盈連線被鉚接的零件,主要用於物與物之間的鉚合。
現在大型船舶、軍艦都是鋼鐵架構,相應平面、分段、模組間主要以焊接工藝連線。鉚釘不是主流,它主要用在內裝這塊。航母上價格昂貴的鉚釘,其實是飛行甲板上用的“王牌釘”。(飛行甲板是用來起降艦載機的平臺)
▲航母艦載機降落
航母日常任務之一是要滿足艦載機的起降要求。艦載機在起飛時,發動機的溫度會迅速上升,而作為戰鬥機起降的甲板需要經過特殊設計加工,這就要求航母甲板必須具有耐高溫以及抗衝擊力的功能。
▲航母艦載機降落
美國航母甲板是一塊塊焊接而成,然後在表面塗上防滑塗層,該塗層耐鹽、耐高溫高溼。而俄羅斯明斯克號航母由於要起降雅克-38垂直/短距起降戰鬥機,雅克-38的高溫尾流會讓航母甲板的焊介面受熱斷裂。當時明斯克號航母的起降甲板是用鉚釘固定交錯咬合的鋼板建造的。
▲艦載機垂直降落在航母甲板上
這種垂直升降艦載機的發動機噴口向下噴氣,甲板要承受發動機近千度的高溫尾流。為了保護艦面場不受高溫破壞,需要在飛行甲板表面安裝一層耐高溫的貼面板。而貼面板材質特殊,是現有技術無法焊接的,最後只能選擇鉚釘鉚接固定。
▲艦載機垂降時噴射高溫氣焰
這些鉚釘要固定展開的鋼板也不是一件容易的事情,每個區域的壓強、承重、咬合度都會因為起降作業而慢慢變化,要想製造出強度和韌性都滿足要求的鉚釘也需要很高的技術水平。
甲板上的鉚釘必須能耐高溫,否則會直接影響到航母甲板的整體性,從而引發戰機事故。而鉚釘除了要耐高溫外,還要耐腐蝕,要具備足夠的強度,這才能保證航母甲板的正常使用。要達到這些苛刻的要求,除了鉚釘自身材料稀有特殊之外,對其加工工藝以及合格標準方面的要求也極為嚴格。
▲航母甲板上的鉚釘
能承受高溫的鉚釘製造材料比較特殊,全是用鈦合金打造,鈦合金以其獨特的高強度、耐高溫、耐腐蝕、重量輕等效能,成為不二之選。這些航母甲板鉚釘因採用特殊材料、特殊工藝,並且小批次製造,因此價格自然很貴。
▲鈦合金金屬棒
冷戰時期美國花費巨資使用鈦合金製造戰鬥機的機身,以減輕空重、提高強度。不僅如此,它還是生產航空航天發動機和導彈的必要材料,如果一個國家無法掌握鈦合金的生產和使用工藝,在航空領域發展會相對緩慢些。
▲航空發動機使用鈦合金
近幾年,金屬鈦在航空航天領域被廣泛使用,其價格也是水漲船高,普通海綿鈦價格在54-58元/克。鈦合金這種礦產資源不僅存在分散,而且提取也很麻煩,它的製作工藝非常複雜,再製作成合金,工藝之繁瑣,效能之優越,造價肯定是極其昂貴的。
▲鈦合金金屬棒
鈦合金鉚釘生產過程從熔鍊開始,在熔鍊過程中熔爐的溫度控制,新增元素的先後順序等等都需要精確控制;出料以後鍛壓,反覆鍛壓捶打出生產產品的大致輪廓,轉至機械加工車間加工至熱處理前尺寸,然後送至熱處理進行調質處理,消除應力,冷卻以後放置時效(自然狀態下放置以觀察材料變化),轉至機械加工車間半精加工至探傷尺寸,探傷處理(掃描材料內部是否有裂紋,氣泡),探傷合格後加工至客戶要求的尺寸,打包發貨。
鈦合金鉚釘加工成本很高,鈦合金材料是機械加工行業公認的最難加工材料之一。鈦合金材料的“熱傳導係數低”,加工時熱量會區域性堆積,容易燒壞刀具,加工鈦合金時刀具的切削速度非常慢,加工時間很長。一些大型工廠為了提高鈦合金的加工效率會用液氮進行加工冷卻。
很多朋友覺得航母鉚釘的造價實在太高,簡直是“移動的金庫”。個人覺得,不管它的價格如何,只要能夠保證航母的航行安全,保護國家人民的安全,無論付出什麼樣的代價都是值得的。
我們國家目前已經有了兩艘航母,其中一艘已經形成了作戰能力,一艘正在海上實驗,這些都是中國強有力的守衛隊,中國海軍實力在日益強大也是我們有目共睹的。
來源:瘋狂機械控