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鈦合金潛艇

鈦合金潛艇

此次失事的印尼海軍“楠加拉”號潛艇,屬於德制209型柴電潛艇。它採用HY-80高屈合金鋼來建造,最大潛深在240米,包括209型在內的很多柴電潛艇以及“長尾鯊”級、“鱘魚”級和“洛杉磯”級都採用HY-80建造耐壓艇體,潛深普遍都在200-300米,不過90年代建造的3艘“海狼”級採用了屈服強度更高的HY-100鋼,潛深可達490米以上,最先進的“弗吉尼亞”級,為節省成本,又大部分採用HY-80鋼,潛深迴歸到240米左右,因此,一旦跌入800米的深度,世界上絕大多數潛艇都“吃不消”。

鈦合金潛艇

圖片:弗吉尼亞級基本也是由HY-80鋼建造
但是,SL人另闢蹊徑,把比同等重量黃金還貴、通常用於航空工業的鈦合金,用於潛艇製造。自從上世紀60、70年代以來,蘇聯的三大潛艇設計局“紅寶石”、“孔雀石”、“天青石”研製了661型(P級)級巡航導彈核潛艇、705型“阿爾法/天琴座(蘇內部代號)”級小型魚雷核潛艇、685型“麥克/魚鰭(蘇內部代號)”級攻擊型核潛艇,以及945/954A型(塞拉/神鷹(蘇內部代號))級攻擊型核潛艇等一系列全面使用鈦合金製造的核潛艇,號稱是“鈦金魚”。

鈦合金潛艇

圖片:705型,北約叫“阿爾法”級
除了極其昂貴之外,鈦合金的焊接非常困難,以上的“鈦金魚”,只能在北德文斯克的“北方機械聯合體”船廠和下諾夫哥羅德(蘇聯時代叫高爾基)的“紅色索爾莫沃”這兩家船廠建造,前者更是在1971年於廠內設有一個代號為Atmosfera-2的氬弧焊接室,在高純度氬氣環境下真空焊接“鈦金魚”,為了製造圖-160“海盜旗”戰略轟炸機變後掠翼結構中的12米長鈦合金主樑,據說圖波列夫位於喀山的“戈爾布諾夫”飛機制造廠每次都要在半夜開工進行真空電子束焊接這一結構,如果白天開工,會耗掉喀山市一半的電量。

鈦合金潛艇

圖片:北德文斯克廠的氬弧焊接室
在這裡,尤其值得一提的是,剛剛在去年11月成功在馬裡亞納海溝完成萬米海試的 奮鬥者”號全海深載人潛水器,由中科院金屬研究所鈦合金團隊採用自主研發的Ti62A鈦合金新材料,建造了世界最大、搭載人數最多的潛水器載人艙球殼,可以說,鈦合金就是解決潛艇和載人深潛器極限潛深的“秘訣”。

鈦合金潛艇

圖片:奮鬥者號的載人艙也鈦合金的
蘇聯的“鈦金魚”中,最值得他們驕傲的是685型“麥克”級,因為它只建造了1艘,就是大名鼎鼎的“共青團員”號(舷號K-278),它在1983年5月9日“勝利日”這一天,於“北方機械聯合體”船廠下水,是當時世界上作戰潛深最深的核潛艇,它採用蘇聯傳統的雙殼體設計,外部耐壓艇體和內部非耐壓艇體,全部都用48-T鈦合金製造。

鈦合金潛艇

由於全部用鈦合金製造,“共青團員”號的重量比用高屈鋼承建的類似核潛艇輕了61%,其水上排水量僅為5880噸、而水下排水量卻是8500噸,48-T鈦合金的屈服強度達到了720MPA(兆帕),而HY-80鋼則是550MPA(相當於80千磅/平方英尺KSI,HY-80鋼因此得名),因此在1985年8月4日的試航中,由艇長尤里.澤連斯基指揮的“共青團員”號輕鬆創造了1027米的核潛艇潛深世界紀錄,並且在800米深度發射了魚雷,這一紀錄迄今無人打破,驗證了其1000米的工作潛深,完全可行。

鈦合金潛艇

然而,就是這麼一艘可能會讓美國海軍核潛艇束手無策,逼迫美國海軍開發3艘單價30億美元的“海狼”級核潛艇的可怕“鈦金魚”,卻毀於一場大火,1989年4月7日,隸屬於北方艦隊的它,在巴倫支海執行日常任務,在水下50米深度潛航時突發大火,最後緊急上浮,艇長下令棄艇,導致42名艇員喪生,5小時後,它載著2枚帶有核彈頭的魚雷,沉入了1600多米的海底,不過幸好,沒有發生可怕的核洩漏。

圖片:2019年,深潛器拍攝的該艇指揮塔圍殼
整體來說,使用鈦合金製造潛艇,在經濟可承受性上非常糟糕,造價太過昂貴,俄羅斯獨立後,除了AS-31這種特種核潛艇之外,不再新建任何鈦合金核潛艇了,除了仍在服役的“塞拉”級,“鈦金魚”的傳說已經遠去。

分類: 新聞
時間: 2021-10-21

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