钛合金可能天生和深海军事科技有缘。比如像蛟龙号这种可以达到7500米级别的,内部有人工作的深海潜航器,其球形耐压壳就是用钛合金制造的。而可以直接下潜到世界海洋的最深点,也就是11000米级的深渊探测器,不论有人还是无人版,大多数也是用钛合金作为耐压壳;只有少部分是用马氏体高强度钢材制造的耐压壳。到目前为止,全球大型潜艇的1027米的极限潜深;有记录的最高水下航速和最大静音航速这三项世界纪录,也全部是前苏联的钛合金耐压壳核潜艇创造的。钛合金之所以有如此的优点。主要就在于钛合金的比重天然和钢材轻而强度却不亚于优质钢。钛合金的比重只有4.5,而大部分钢材的比重在7.8,两者几乎差了一倍。运用到潜艇上,就有天壤之别。用钛合金制造潜艇碾压壳,在承压能力完全达标的情况下,比钢材耐压壳的储备浮力几乎大了一倍。
这种差距差不多一倍的储备浮力,可不得了。虽然现在用HY100含铜高强度钢做耐压壳的核潜艇,其实是有实力下潜到800米的水深,理论上这类耐压壳完全承受的了,但实际上HY80以上钢材制造耐压壳的核潜艇,不论是谁家的,打S都不敢下潜到650米深度以下。就是担心钢壳太重,储备浮力小,一旦到了700米以下深度,再突然来个盐度浮力变化而出现快速掉深,瞬间就到了1000米以下,那么神仙也救不上来了。而钛合金耐压壳的潜艇,天然就有下潜到1000米深度的自信,就算是出现了掉深,掉到1200米的速度会比钢壳潜艇慢几倍,稍微排出压舱水或者抛弃点压舱物体就可以立即上浮确保安全。另外钢壳潜艇基本不敢在300米深度以下在海底坐滩;而钛合金潜艇就敢随便坐到海底的淤泥上伪装成沉船。这也是绝大多数潜艇的艇长都想获得的能力。钛合金的耐海水腐蚀性比任何钢材都强。
更重要的是,钛合金没有磁性。而即使含铜含镍的钢材也有微弱的磁性。今后各大国的核潜艇静音水平普遍提高后,通过微弱磁性探测潜艇就是重要的方式之一。因此想要彻底消除核潜艇的磁性,用钛合金做耐压壳是最佳选择。那么既然钛合金有如此强大的能力和综合性的好处。为何至今新兴海军仍然没有用钛合金制造潜艇呢?早年当然是技术落后,钛合金产量低工艺差。只有看着别的大国发展钛合金潜艇羡慕的份。现在自然是今非昔比了。目前已经是钛金属已发现储备资源量和钛合金产量都是全球第一。钛合金已经广泛应用到广告牌上,单位造价也和其他的金属材料没有太大的区别。而且已经可以自己制造5000米级的钛合金有人小型潜航器和11000米级的钛合金耐压壳的深渊探测器。可以说钛合金耐压壳工艺水平已经基本接近世界领先的级别。某船的研究员专门发文,强调用钛合金制造核潜艇耐压壳的种种优点,明显是暗示用钛合金制造新一代大黑鱼的综合条件已经完全成熟。
有人说,过去苏联方面制造了不止一艘钛合金耐压壳的核潜艇,为何到目前的俄方又倒退回用特种钢材制造新一代核潜艇呢?其实说到底这是一个经济问题而不是工艺问题。钛合金焊接困难,成品率低,加工成潜艇耐压壳仍然比用特种钢制造大型潜艇耐压壳成本高。但是俄方钛合金耐压壳的加工工艺仍然不错,当年蛟龙号的耐压壳就是俄方帮忙焊接成型的。通过自造深渊潜航器积累工程经验,当年的学生在这方面的手艺已经不亚于师傅。而且瀚海狼山(匈奴狼山)刚刚说过,低温静音超导磁流体潜艇是未来的技术大趋势,而潜艇里面有几万高斯的强磁体,目前看来也只有钛合金耐压壳可以容纳和屏蔽。因此预判即使095系列暂时不使用高强度钛合金耐压壳,那么095之后的下一代新艇也一定会使用。如果有1000米级的工作潜深和45节以上的水下速度,才是真正的龙入大海任遨游。
相关文章