用钛合金建造潜艇

日期：2005-08-20 13:27:57|0000-00-00 00:00:00　来源：no

在苏联，钛合金最早用于航空工业和化学工业。在用钛合金建造潜艇方面，苏联也处于世界领先地位。在A级潜艇前研制的P级(66l型)飞航导弹核潜艇就已经开始采用了钛合金制造艇体。在北德文斯克造船厂还进行了一些制造艇体和试验钛合金的工作，都说明用钛合金制造艇体是可行的。继A级和P级之后，又有M级和S级核潜艇采用钛合金建造。 　　图1 　　 　　俄罗斯主要是利用钛合金高强度、重量轻，低磁性和耐腐蚀的优点制造耐压艇体，以降低艇的排水量、增大下潜深度和提高艇的隐蔽性。 　　下潜深度是潜艇一项重要的战术技术要素，增大下潜深度： 　　l、可以减少反潜飞机用磁探仪发现潜艇的可能性，而钛合金又具有低磁性的优点，更是适合建造潜艇的材料。 　　2、有利于利用水面舰艇声呐的盲区，避开水面舰艇的搜索。 　　 3、有利干降低螺旋桨的辐射噪声。下潜深度大可以延缓螺旋桨空泡的出现，从而降低螺旋桨噪声。 　　4、降低潜艇被深水炸弹命中的公算。因为深水炸弹的下沉时间长，可以给潜艇以机动的时间。 　　 5、可以扩大潜艇坐沉海底的范围，以及通过反潜区的可能性。 　　在设计A级核潜艇时，曾将下潜深度定为600米，但受到造船工业部门负责人的反对。因为加大下潜深度，不仅对耐压艇体承压能力有要求，还需要提高所有承受舷外海水压力的潜艇系统以及一些密封件的承压能力等一系列问题。例如疏水系统也要承受加大了的下潜深度的压力，而不只是解决耐压艇体的承压问题。可能在研制A级核潜艇时，有关方面还没有做好这方面的准备工作。 　　图2 　　 　　另外，用钛合金制造艇体，可以大大减轻艇的排水量。从表中可以看出用钛合金制造艇体有明显的优点。由于钛合金比钢、青铜、黄铜都耐海水，因此也要求与海水接触的设备用钛合金。甚至为了减轻重量，不接触海水的也用钛合金。这样，螺旋桨、轴承、泵和各种设备以及汽轮机装置都采用了钛合金。 　　但是，钛合金价格太高。以2-25毫米的板材为例，1965年时每千克14，5卢布，1966年为8，4卢布。球扁钢、冷轧管材更贵。那时的1卢布是个什么概念呢?从奠斯科到列宁格勒的快车硬卧票价只要12卢布。 　　施工工艺中最困难的问题是钛合金的焊接。焊接时必须用隋性气体防护好正在冷却的焊缝金属及与其相邻的母材区域，以免受周围空气中的氧、氮和氢气的作用，这些会使焊缝本身和焊缝周围部分产生脆性并产生裂缝。 　　经过努力，钛合金用于制造艇体的工艺终于得到解决。1960年第143设计局又向钛合金的研制单位提出了性能更优、工艺性能更好的钛合金的要求，随后得到了满足。 　　由于采用钛合金制造耐压艇体，A级的水上排水量只有2300吨，而极限下潜深度为400米。 　　昂贵的钛合金材料费用，其他工业部门对钛合金材料的需求以及钛合金加工工艺的难度并不是一般造船厂都能掌握的(涉及对造船厂工艺设施的改造，增添设备以及培训工人等)，这些都是造成不能批产钛合金潜艇的原因。P级和M级都只各建造了1艘，A级也只建成6艘，S级建成4艘。也正是这些原因，使得美国人从来不用钛合金制造潜艇。特别是“长尾鲨”号沉没后，他们对追求大的下潜深度也持谨慎态度。