【船舶】復合材料在海軍艦艇上的應用
四川艦是海軍新一代兩棲攻擊艦,是推進海軍轉型建設發展、提升遠海作戰能力的關鍵裝備,滿載排水量4萬余噸,設置雙艦島式上層建筑和全縱通飛行甲板,創新應用電磁彈射和阻攔技術,可搭載固定翼飛機、直升機、兩棲裝備等。該艦下水后,將按計劃開展設備調試、系泊試驗、航行試驗等工作。
軍事專家張軍社27日接受《環球時報》采訪時表示,大型兩棲攻擊艦和航母都屬一級艦艇,以省級行政區命名,因此076兩棲攻擊艦首艦命名為四川艦。張軍社介紹,076型兩棲攻擊艦有三個突出特點:
首先是噸位大,航程遠。在世界上兩棲攻擊艦排序中名列前茅,也因此外界給予其“小航母”之稱。“該型艦噸位大則意味著攜帶的武器裝備多,航程遠,作戰能力更強。”
第二,該型艦是全球首次采用電磁彈射技術的兩棲攻擊艦,可以起飛直升機、艦載戰斗機等各型戰斗機以及固定翼無人機。“電磁彈射技術具有更高的彈射效率、更快的起飛速度,因此該型艦的制空作戰及對地突擊能力較強。”
第三,該型艦兩棲突擊作戰能力強,可以搭載一個兩棲作戰營兵力,快速抵達目的地進行登陸作戰。“事實上,該型艦具備三棲攻擊作戰能力,既可以進行平面登陸,也可以進行機降和空降作戰,綜合作戰能力較強。”
復合材料自問世以來就一直在艦艇工業中發揮著重要作用,國內外對其在海軍艦艇上的應用非常重視。復合材料在海軍艦艇上應用時具有如下突出的優點:
· 大幅減重;
· 耐腐蝕(可耐酸、堿、海水侵蝕,水生物也難以附生);
· 優良的力學性能;
· 優良的聲、磁、電性能(透波、透聲性好,無磁性,介電性能優良);
· 優良的設計、施工性能;
· 容易維護,維護費用遠低于鋼制艇和木制艇等。
20世紀40年代中期,美國海軍首先使用復合材料建造海軍船艦。這些艦艇剛度大、強度大、持久耐用而且易于維修,因此,在20世紀40年代中葉到60年代,復合材料在美國海軍中的應用迅速增加。在越南戰爭期間,應用復合材料的客運艦艇、內河巡邏艇、登陸艦和一些在役偵察艇數量達3000艘。美國海軍還將復合材料應用在小型艦艇上的艙面船室、通訊艦艇的桅桿、驅逐艦的管道系統、潛艇的流線型指揮臺外殼和鑄件。
20世紀50年代,其他海軍開始在他們的艦艇和潛艇上應用復合材料結構。英國皇家海軍和法國海軍開始在潛艇聲納罩上采用復合材料代替鋼材,以獲得更高的聲波穿透率,同樣 ,在海面艦艇的天線罩上應用復合材料可保護通訊和監視天線。到20世紀70年代,英國皇家海軍、瑞典皇家海軍和挪威海軍開始采用復合材料來制造獵雷艇,荷蘭海軍也開始把復合材料應用于領航艇和登陸艦上。
我國自1958年起開始使用復合材料建造船艦,首先應用于軍品領域,然后逐步擴展至民用領域。近幾年中國的復合材料產業高速發展,我國建造速度明顯加快,大型艦艇近幾年進入快速發展期。20世紀90年代以來,隨著技術發展與工藝引進,我國采用復合材料生產了大量游艇、帆船、救助艇,以及公安、武警、海監、海關等航速較高的巡邏艇、執法艇、緝私艇等準軍事艇等。
近年來,復合材料在各國海軍的應用不斷增加,應用部件包括船殼、地板、墻壁板、甲板和艙壁以及管道系統、油箱、廢水箱、聲吶罩、管道、推進器、桅桿和上層建筑中應用越來越普遍。
隨著材料科學的進步、制造技術的創新、軍事裝備需求的增長,以及減少碳排放和實現綠色航運的全球共識,將使得復合材料的使用更加廣泛和高效,也會進一步推動復合材料技術的發展。
我們可以預見,未來的船舶包括海軍艦艇都將更加依賴于輕質、高強度、耐腐蝕的復合材料,以實現更高的能效和環境友好性。此外,隨著全球對環境保護標準的提升,復合材料的回收利用和生命周期管理也將成為研究和發展的重點,以確保船舶制造業的可持續發展。
來源:人民日報、環球網、中國復材、國際復材技術商情、復材模壓專委會
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