最大拉铆钉(为何说航母上的铆钉,每一颗都可以换一辆奥迪?)

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篇首语:仰天大笑出门去,我辈岂是蓬蒿人。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了最大拉铆钉(为何说航母上的铆钉,每一颗都可以换一辆奥迪?)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

最大拉铆钉(为何说航母上的铆钉,每一颗都可以换一辆奥迪?)

引言

“一颗铆钉换一辆奥迪”,这或许有些难以置信。据局座张召忠所言,航母上的一颗铆钉弄下来就能换一辆奥迪。此话一出,一时引起了广大军迷的激烈讨论,在国内,奥迪的价格并不低,即使是最便宜的一辆奥迪也价值二十几万,一颗铆钉真能值那么多钱?

其实关于这件事,局座张召忠也并非只说过一次。在《全球零距离》 2016年的一期节目中,张召忠表示:被中国企业买回来的“明斯克”号航母,甲板上的铆钉都是钛合金的,一个铆钉就能买一辆小轿车。除此之外,国内媒体也曾在2014年发文谈过俄罗斯“明斯克号”航母的天价铆钉,称其甲板上的一颗铆钉价值达到了一万块。从种种讯息我们可以得出一个结论,那就是航母上的铆钉价格不菲。

张召忠

我们都知道建造一艘航母需要极高的成本,即使是规模较小的航母也是需要极高的材料费和人工费,而那些规模大的航母则更是天价。如美国的杰拉尔德·R·福特级航母,是美国海军有史以来造价最高的一艘舰船,也是美军最大的一艘航空母舰。为建造福特号美国付出128亿美元的材料和人工费用,还花费了47亿美元的研究投入资金,造价不可谓不高。


根据美国国会研究处在2019年10月23日提供的关于海军福特级航母的计划(CVN-78,CVN-79,CVN-80和CVN-81是海军新型杰拉尔德·福特级核动力航空母舰的前四艘舰船)。CVN-78于2008年采购,按照海军2020财年的拟定预算估计的话,该舰的采购成本高达130.84亿美元(即约合131亿美元),同样不菲。

(杰拉尔德·福特号航空母舰)

福特号是美国最大的一艘航母,造价也是世界之最,而尼米兹航母作为仅次于福特号的航母,造价同样不菲。据悉尼米兹号可以搭载7种不同的飞机,总编制超过80架,规模宏大,按照2019年的美元汇率来换算,尼米兹号的造价高达95.5亿元。按照如此高的总价,算下来,铆钉的价格昂贵也是正常的。但是这样一颗小铆钉到底贵在哪呢?


太空金属——钛


铆钉主要用于物与物之间的铆合,现在的大型船舶及军舰都是钢铁架构,在平面和分段模块间主要以焊接工艺连接。铆钉则主要用于内接,用于不同位置的铆钉的材料、工艺、造价都有所不同,所以也并不是航母上所有的铆钉都价值一辆汽车。航母上价格高昂的铆钉一般是航母飞行甲板上的铆钉——“王牌钉”,这类铆钉主要是以钛合金打造而成,这也正是其价格高昂的主要原因。


钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。从实验数据中可以了解到,钛作为一种稀有金属,比钢的坚硬度强30%,但轻近50%。钛比铝重60%,但强度是铝的两倍,是一种非常好的金属材料。钛具有非常好的稳定性,在1,000华氏度的高温下具有出色的强度保持力;钛也具有很强的融合性,和大多数金属都能产生好的反应,合成优质的金属材料;钛还具备高耐腐蚀性,使其可以适用于各样的环境当中。强度高,重量轻,耐热好耐腐蚀等优点使其成为一种热门的金属材料,几乎供不应求,钛合金的价格也是水涨船高。


钛具有高耐腐蚀性,在大气中,会形成紧密而坚韧的氧化膜,可以抵抗许多腐蚀性材料,因此钛也广泛的应用于航空航天工业当中。钛的应用让太空探索成为可能,钛也因此被称为太空金属。1950年代,为了响应新兴的航天航空业,钛金属工业建立,将钛用于制作机身和蒙皮,另外,在飞机上的液压系统,航空发动机部件,火箭,导弹和航天器也大量的使用了钛金属。

除此在外,钛还广泛应用于军事硬件,如喷气式战斗机,导弹,坦克,轮船和潜艇,钛的特性决定了它将会被广泛应用。飞机上的许多重要部件是由钛来制作而成,如发动机支架,液压油防火墙等需要耐高温的部件;喷气发动机的压气机叶片,外壳等也是由钛制作而成。不同的飞机所需要的钛金属不等,有数据显示,一架商业喷气运输飞机需使用3500至12000 千克(7000至25000)磅的金属,而一台超音速飞机不仅在技术上有更高的要求,在材料使用上也是有更多的讲究,需要使用更多的钛,约为14至45吨。除了硬件制造,军方在导弹和火炮的制作中也会用到钛。


随着时间推移,其他实际应用也不断发展,如例如造船:在潜艇,船舶的螺旋桨,轴,索具和其他高腐蚀性零件中。在2012年,美国海军就宣布采用一种新的焊接钛的方法来造船,其主要是因为钛的价格太昂贵,同时技术所限难以应用。但即便钛合金价格昂贵,航母甲板的铆钉依然采用的是钛合金制造的铆钉。


钛在中国并不算特别昂贵,甚至还出现了产能过剩,在2018年9月国内海绵钛价格66000元/吨,也就是66元/kg。钛虽便宜,但钛合金的价格就有所不同了,而且,不同的钛合金,价格悬殊也很大。这主要是因为钛合金的加工困难,再加热成型时,成功率较低,还需要特殊的工艺和设备,导致制作成本升高,量还少,物以稀为贵,价格也自然节节升高。航母甲板的铆钉所采用的钛合金更是精品中的精品,而且航母铆钉制作还需要繁琐的制作工艺,需要在铆钉表面涂上一层特制的耐高温材料,这样才能经受住上千度的考验,价格自然更贵,所以一颗铆钉换一辆车也并非痴人说梦。


航母甲板为何要采用钛合金铆钉


众所周知,航母的主要任务之一就是满足舰载机的起降要求,以此来提高战斗机在海域领空作战的持续性和灵活性。舰载机在起飞时,发动机的温度会迅速上升,而作为战斗机起降的甲板需要经过特殊设计加工,这就要求航母甲板必须具有耐高温以及抗冲击力的功能。以此来满足飞机起飞降落的需求,这时“王牌钉”就派上了用场。


垂直起降战机在起飞时发动机的火焰喷射口是朝下的,喷射口中的火焰将直接冲击甲板,这意味着甲板将承受上千度的高温,甲板只有具有超高的耐热性才能满足下次起飞的反复使用。


在这种高温下,无法采用焊接技术,只能采用铆钉连接,并且普通的铆钉根本无法承受这种高温,所以只能使用钛合金制造的“王牌铆钉”。并不是所有的航母都会使用天价钛合金铆钉,这类铆钉通常只使用于拥有垂直起降战机的航母,对于没有垂直起降战机的航母而言,这样的配置反而显得多余。

(维护保养中的美国航母甲板)

俄罗斯的明斯克航母就装有垂直起降战机,因此甲板需要安装承受高温的特殊材料,但雅克-38垂直起降战机的高温尾流会使得焊接口受热断裂,所以只能采用铆钉连接,而且还得选用具有一定特性的优质铆钉,这些苛刻的要求不仅需要特殊的材料,还的需要特殊的工艺。


钛合金能满足这一金属特性,在经过加工后就能达到使用标准。其实,所有的航母甲板都需要耐高温,只是装载舰机的不同,耐高温的标准有所不同,并不是所有的都需要使用钛合金铆钉。

(明斯克号航母甲板上的铆钉)

随着技术的突破,一些新的解决方法也在被应用了。如美国航母就未采用铆钉进行铆合,而是在甲板表层涂上抗强腐蚀且耐高温的防滑层,并且从根源入手,对F35B战机的发动机进行排气口改造,以此降低甲板承受的高温气流。同时,美军还发明了防热垫来保护甲板。但是这一些新的举措造价同样不低。

(测试中的航空发动机)

“钛”有价,技术无价


物以稀为贵,这是钛合金铆钉价格昂贵的重要原因。或许这颗铆钉的价格并不能换一辆奥迪。但价值不等于价格,航母甲板上的每一颗铆钉都汇聚着无数科研人员的心血,蕴含着的的是科技的力量。小小的铆钉,蕴含着大大的学问和力量。“钛”有价,但技术无价。


军事力量是维护国家安稳的的重要因素,只有自身拳头硬,才能不被外界所欺负。每年世界各国都会在军事建设上花费大量的人力财力,可是拥有航母的国家依旧是屈指可数。建造一艘航母说是天价也不为过,拥有航母不仅仅是经济实力强大的象征,也是科技实力的体现。

(正在航母上起降的F35B舰载机)

除了建造航母,航母的维护与营运费用同样高昂,美军曾计划在航母上安装排污系统,结果发现仅仅是一个排污系统就得增加千亿美元的军事支出。为什么说建航母难,除了技术难关,还有天价铆钉,价值上亿的排水系统,高昂的维护费用等,这让许多国家望而却步。现如今,航母已逐渐成为评定一个国家综合实力的重要因素。

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