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航母甲板很光滑?那只是看上去平滑而已,實際上栽個跟頭搓掉皮

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2019-11-20  來源:來自互聯(lián)網(wǎng)  作者:來自互聯(lián)網(wǎng)  瀏覽次數(shù):893
導讀

由于現(xiàn)代噴氣式戰(zhàn)斗機的尾焰溫度普遍在1000℃以上,即使經(jīng)過空氣降溫,噴在航母甲板上的溫度也通常在800℃以上,而如果沒有一層保護涂層的話,如此高溫的燃氣直接噴在甲板上,會導致甲板退火,導致甲板的強度下降,甚…

航空母艦,是迄今為止人類建造的噸位最大,性能最先進的水面艦艇。航母的戰(zhàn)斗力完全依靠其攜帶的幾十架各型飛機來實現(xiàn),所以現(xiàn)代航母最典型的標志就是寬大平坦的甲板,實際上航母就是一座浮動的海上機場。不過,有趣的是,航母寬大的甲板并不是遠遠看上去那樣光滑平坦,仔細一看給人一種坑坑洼洼、極為粗糙的感覺,整體看起來就像塑膠跑道一樣,這是加工工藝不精,導致甲板粗糙嗎?顯然不是!因為各國航母的甲板,其實都是如此。

(甲板如此粗糙,其實并不是加工工藝的問題,而是專門做成這樣的)

航母環(huán)境特殊,因此對甲板有特殊的要求,甲板涂料自然也不能馬虎

要了解航母甲板為什么看起來如此粗糙,就要首先了解航母的具體使用環(huán)境,以及海上航母起降飛機和陸地起降飛機的區(qū)別。由于航母是長期在大洋上航行,不但軍艦本身四面環(huán)海,而且經(jīng)常會遭遇狂風暴雨等惡劣氣候。由于海上空氣濕度大、水汽充足,而且這種水霧還不是一般的水霧,而是含有鹽分的"鹽霧"。長時間處于在這種環(huán)境下,任何金屬部件特別容易腐蝕,所以,航母的甲板不能是一整塊金屬直接暴露在空氣中,而是要涂上一層涂層,從而有效保護金屬甲板不被鹽霧所腐蝕,這樣可以有效提升航母艦體的壽命,確保航母的正常使用。

(福特號航母甲板)

其次,由于現(xiàn)代戰(zhàn)斗機都是噴氣式戰(zhàn)斗機,而且由于航母相對尺寸狹小,所以飛機的起落都在同一塊甲板上,這樣就不可避免地導致航母甲板經(jīng)常會遭到飛機尾焰的烘烤。由于現(xiàn)代噴氣式戰(zhàn)斗機的尾焰溫度普遍在1000℃以上,即使經(jīng)過空氣降溫,噴在航母甲板上的溫度也通常在800℃以上,而如果沒有一層保護涂層的話,如此高溫的燃氣直接噴在甲板上,會導致甲板退火,導致甲板的強度下降,甚至因為烘烤而變形,從而導致甲板壽命縮短,也會威脅到艦載機的安全起降。

(起飛和降落時,飛機發(fā)動機噴出的高溫氣流會烘烤甲板,因此涂層必須隔熱)

由此不難看出,航母甲板的涂層是很有講究的。受使用環(huán)境和功能的制約,航母的甲板通常不直接使用金屬甲板,而是要噴上一層特殊的涂層,以保護金屬甲板免遭鹽霧的銹蝕和戰(zhàn)斗機尾焰的烘烤。這層涂層的材質(zhì)其實和學校里常用的塑膠跑道的材料非常類似,只不過,性質(zhì)上要比普通的塑膠材料高出很多。由于航母的甲板終年暴露在殘酷的海洋環(huán)境中,飛行甲板涂料需要有良好的彈性和柔韌性,并能適應(yīng)日夜溫差和時節(jié)變化,由于航母的甲板是由金屬制成,且航母的任務(wù)區(qū)域相對廣大,從寒冷的高緯度地區(qū)到炎熱的赤道,航母在航行過程中,受氣溫變化影響,其鋼制結(jié)構(gòu)同樣會發(fā)生熱脹冷縮的形變,這就要求航母涂層必須有很強的彈性和柔韌性,這樣才能"貼"住因氣溫變化而發(fā)生形變的航母甲板鋼,而如果涂層缺乏必要的的彈性和柔韌性,則航母甲板鋼的形變必然會導致其外表涂層的開裂、剝離甚至是破碎。

(其實,防滑才是航母甲板涂層如此粗糙的主要原因)

航母甲板上敷設(shè)厚厚的塑膠涂層,其實還有一個最重要的功能——防滑。因為航母甲板是鋼制的,而鋼鐵的摩擦系數(shù)相對較小,當人在鋼板上行走時,往往會因為不注意而滑倒。而航母甲板上都是飛機、導彈、油泵等等各種危險品,而艦載戰(zhàn)斗機在起飛和降落時速度很大,一旦有人員意外滑倒,很容易出現(xiàn)嚴重的飛行事故,所以,航母甲板通常要求保持0.7以上的摩擦系數(shù)。實際上,根據(jù)需要,各國對于航母甲板的摩擦系數(shù)最高要求是0.9以上,但是這種水平以目前的技術(shù)還做不到,所以只能退而求其次,以0.7為標準。

(正在固定飛機的美國海軍航母水兵,在航母甲板上固定飛機,除了使用系留樁以外,粗糙防滑的甲板可以有效幫助飛機固定)

之所以需要如此高的摩擦系數(shù),主要還是源于戰(zhàn)斗機海上起降的特殊需求。因為海上相對空曠,所以空氣對流情況比較劇烈,所以有俗語稱大海是"無風三尺浪",實際上就是說明海上的風浪相對較大,而艦載戰(zhàn)斗機盡管有20~30噸的重量,但是在海風面前,依然還是不太夠看,如果是光滑的鋼板,由于鋼板的摩擦系數(shù)小,稍微有一點橫風,肯定就能把停放在甲板上的飛機給吹偏了。為此,航母甲板上還普遍設(shè)計了凹坑式的系留樁,用于固定停放在航母甲板上的飛機。而甲板摩擦系數(shù)大,則更有利于飛機的固定。

(英國伊麗莎白女王號航母甲板上固定的F35B戰(zhàn)斗機)

曾經(jīng)因為航母飛行甲板的防滑問題,釀成慘重的損失

航母甲板的防滑處理不僅僅是在飛機起降時有重要的安全意義,在日常的航母甲板調(diào)度方面也有同樣重要的意義。這是因為,海上風力大,如果是鋼制甲板而沒有任何防滑措施,那么甲板上的勤務(wù)人員同樣很容易滑倒或者被風吹倒。同時,飛機在甲板上進行調(diào)度,如果甲板沒有足夠的摩擦,那么風吹過來,飛機就很容易打滑或者偏移位置,從而會造成事故。更重要的是,如果是在冬季或者寒帶地區(qū)執(zhí)行任務(wù),鋼制的飛行甲板一旦結(jié)冰,整個航母就會無法使用。這種問題一旦在戰(zhàn)時出現(xiàn),將會是艦隊的滅頂之災(zāi)!

(結(jié)冰的美國航母甲板,在這種情況下,如果不除冰,航母是無法正常使用的,而甲板上的防滑涂層至少可以確保人員在甲板上正常走動)

在二戰(zhàn)時期,曾經(jīng)著名的"PQ-17悲劇",在很大程度上就是因為航母甲板結(jié)冰而導致的。在二戰(zhàn)時期,由于蘇德兩國在蘇聯(lián)西部的平原地區(qū)展開血戰(zhàn),讓蘇聯(lián)承受了德國大部分軍事壓力,而英美盟國在戰(zhàn)時為了支援蘇聯(lián)的衛(wèi)國戰(zhàn)爭,組織了從冰島經(jīng)過巴倫支海到蘇聯(lián)摩爾曼斯克的北極航線,為蘇聯(lián)提供急需的各種軍需物資和糧食彈藥。1942年6月,趁著北極夏天難得的晴好天氣,規(guī)模龐大的PQ-17船隊,經(jīng)冰島啟航前往蘇聯(lián)。

(為了保全自己的軍艦,卻讓商船獨自面對德國轟炸機和艦隊的攔截屠殺,這樣的事情,英國人還真干出來了)

整個PQ-17船隊總共有34艘各型商船,所運送的物資多達20萬噸,是整個二戰(zhàn)戰(zhàn)史上英美聯(lián)軍向蘇聯(lián)派出的最大的一支運輸船隊。鑒于當時德國已經(jīng)將其王牌戰(zhàn)列艦"提爾皮茨"號調(diào)往挪威駐守,為了對抗這艘巨艦,英國派遣了兩支護航艦隊,其中以英國重巡洋艦"倫敦"號、"諾???號和美國重巡洋艦"威奇塔"號、"塔斯卡魯沙"號,協(xié)同6艘驅(qū)逐艦以及若干其他輔助武裝船只作為直接護衛(wèi)。同時英國海軍主力艦隊:航空母艦"勝利"號、戰(zhàn)列艦"約克公爵"號以及美國戰(zhàn)列艦"華盛頓"號,英國重巡洋艦"坎伯蘭"號以及若干驅(qū)逐艦所組成的主力艦隊則跟隨在運輸船隊身后160千米處,目的就是等待德軍"提爾皮茨"號戰(zhàn)列艦一旦出現(xiàn),就立即從"勝利"號航空母艦上派出艦載機,用魚雷攻擊提爾皮茨號,即使不能將其擊沉,也能將其纏住不能脫身,然后等待英美海軍主力戰(zhàn)列艦,將其殲滅——就像是殲滅德國"俾斯麥"號戰(zhàn)列艦一樣。

(提爾皮茨號戰(zhàn)列艦的381毫米巨炮是英國北極運輸船隊的噩夢,但是有趣的是,在得知英國護航艦隊撤退后,提爾皮茨號戰(zhàn)列艦也撤回了位于挪威特隆赫姆的基地,并沒有直接對PQ-17船隊實施打擊)

但是,恰恰就是在"提爾皮茨"號戰(zhàn)列艦出動后,受巴倫支海浮冰影響的英國主力艦隊和PQ-17運輸船隊之間的距離已經(jīng)從160千米拉開到了320千米。而且最要命的就是——盡管是6月,但是北極地區(qū)依然十分寒冷,"勝利"號航母的甲板完全結(jié)冰,飛機無法起飛,也就無法對前線弱小的直接護衛(wèi)艦隊提供空中掩護,而"提爾皮茨"號戰(zhàn)列艦則可以得到從挪威陸地機場起飛的德國陸基戰(zhàn)斗機和轟炸機的保護。為此,英國海軍部最終不得不被迫解散了護航艦隊,整個皇家海軍艦隊迅速向西撤退,以避開德國轟炸機和戰(zhàn)列艦的攻擊。

這樣的撤退,導致了整個PQ-17船隊完全暴露在德國轟炸機和艦艇的打擊之內(nèi),全部成為德軍的活靶子。最終34艘商船中僅有10艘駛抵摩爾曼斯克和阿爾漢格爾斯克,總共有約7萬噸物資交到蘇聯(lián)紅軍手中,而13萬噸物資和24艘商船以及其全體水手,都永遠留在了巴倫支海冰冷的海水之下。慘重的損失甚至一度逼迫英國停止了對蘇聯(lián)的援助,而因航母甲板結(jié)冰而導致的慘重失敗,"PQ-17悲劇"是迄今為止最大的一次。

(因為甲板結(jié)冰,飛機無法起飛,最終釀成大禍的英國"勝利"號航空母艦)

其實早在二戰(zhàn)時期,各國海軍就已經(jīng)意識到了航母甲板防滑對于航母作戰(zhàn)的重要意義,不過由于當時飛機普遍比較輕便(通常不超過5噸),所以當時的大型航母,大多是在甲板上直接鋪上一層硬質(zhì)的柚木,柚木長時間使用后其表面會自然磨損粗糙,這在當時的情況下已經(jīng)基本夠用,但是在北極地區(qū),由于甲板結(jié)冰打滑,飛機完全不能起飛,所以才出現(xiàn)了"PQ-17悲劇"。在現(xiàn)在,艦載戰(zhàn)斗機著艦重量普遍在20噸以上,最大起飛重量則在30~35噸之間,因此航母的甲板防滑要求要遠高于二戰(zhàn)時期。使用特殊的防滑涂層也就是理所當然的事情了。

維護好航母甲板涂層,保存航母的戰(zhàn)斗力

根據(jù)公開的報道,航母甲板涂層主要是由 40-50%三氧化二鋁、20-35%的硫酸鋇、10-20%的環(huán)氧樹脂構(gòu)成的混合材料。這種材料可以有效滿足吸附性、彈性、耐高溫和防滑的需求。通常情況下,這種涂層會每年進行一次更換,更換時需要將原先的舊涂層鏟除,再鋪上新的涂層,以確保航母甲板的正常使用。當然這種涂層也不是鋪好以后就萬事大吉了,在航母日常維護中,有一項幾乎全體水手參加的活動,就是掃甲板——因為航母艦載機在甲板調(diào)度難免會有添加油料等活動,任何潤滑油或者飛機燃油滴落在甲板上。而飛機燃油相當于一種有機溶劑,長期的浸泡會分解環(huán)氧樹脂,導致航母涂層損壞。所以在不執(zhí)行戰(zhàn)備任務(wù)時,航母全體水手經(jīng)常聚集在甲板上,共同打掃甲板,其具體方式,就是使用大桶的水,泡上洗滌劑,再用專門刷地的大型毛刷,將航母飛行甲板表面的油漬全部刷除,以確保航母甲板涂層的清潔。

(認真地保養(yǎng),是確保航母戰(zhàn)斗力的重要手段,美軍作為世界頭號航母使用國,其海軍對于航母的運用和保養(yǎng)方式,都值得學習借鑒)

雖然航母的甲板涂層并不是什么高精尖的材料,但是其對于航母的日常訓練和執(zhí)勤有著重要的意義,更能夠在惡劣氣象條件下確保航母艦載機的正常出動,所以盡管這種涂層看起來凹凸不平、十分粗糙,但其確實是現(xiàn)代航母戰(zhàn)斗力的重要保證。

 
 
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