海洋材料(14):再說(shuō)中國(guó)造的鋁合金艦船
2015年09月09日 10:29 9054次瀏覽 來(lái)源: 中國(guó)有色網(wǎng) 分類: 新材料前沿 作者: 王祝堂
功能船與商務(wù)游艇
山東叢林集團(tuán)有限公司是中國(guó)工業(yè)500強(qiáng)之一,下轄的叢林鋁合金船舶有限公司是集團(tuán)公司骨干企業(yè)之一,是中國(guó)最大的中小型鋁合金船艇制造企業(yè),與芬蘭勞模水上工程公司通過(guò)技術(shù)合作,引進(jìn)德國(guó)先進(jìn)的鋁合金焊接、加工設(shè)備,研究開發(fā)鋁合金特種工程船、游艇、沖鋒舟等,主要用于江河湖海油田開采、港口管理、水上清污作業(yè)與旅游觀光、休閑、搶險(xiǎn)救災(zāi)、邊防緝私、軍隊(duì)巡邏等領(lǐng)域。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、海洋經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的實(shí)施、涉?;顒?dòng)的增加,迫切需要能適應(yīng)各種需求的功能型特種工作船艇,國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)前景廣闊,潛力巨大。
叢林生產(chǎn)的功能船型號(hào)齊全,功能多樣,高速便捷,安全舒適,外形美觀,抗沖擊,耐腐,自身質(zhì)量輕,是傳統(tǒng)木船、鋼船、玻璃鋼船的良好更新?lián)Q代產(chǎn)品,是中國(guó)船舶制造業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重要補(bǔ)充和完善。鋁合金零配件與結(jié)構(gòu)擁有與鋼相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度時(shí),其質(zhì)量是遠(yuǎn)低于鋼的,因而鋁制船艇即使在重載情況下,也比鋼船更易提速、滑行,航行更加平穩(wěn)、舒適,操作也更為靈活機(jī)動(dòng)。傳統(tǒng)玻璃材料可修復(fù)性差,還不易降解,不環(huán)保,一旦出現(xiàn)破損,修理起來(lái)需動(dòng)大手術(shù),而鋁合金結(jié)構(gòu)的可修復(fù)性則簡(jiǎn)易得多,使之有了很高的保值性,同時(shí)鋁船報(bào)廢后,有比其他任何材料都高的可回收性。
叢林船舶有限公司生產(chǎn)的功能船已形成系列。此種多功能船適于水面運(yùn)輸、沖灘搶險(xiǎn)、水域清污、河道港口等領(lǐng)域,具有使用靈活方便、承載能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
圖1 中華造船廠建造的“東方皇后號(hào)”豪華長(zhǎng)江旅游船
圖2 長(zhǎng)江三峽上的“五星級(jí)大酒店”--“總統(tǒng)旗艦號(hào)”游輪
上海中華造船廠為香港建造的“東方皇后號(hào)”豪華長(zhǎng)江旅游船,上層結(jié)構(gòu)及艙內(nèi)設(shè)施用了約650t鋁材(圖1),2011年中國(guó)首款按五星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)打造的“總統(tǒng)旗艦號(hào)”于4月份起航行三峽水庫(kù),是一艘萬(wàn)噸級(jí)涉外游輪(圖2),耗資1億余元,引進(jìn)公海郵輪服務(wù)標(biāo)準(zhǔn),可以享受超五星級(jí)酒店的住宿環(huán)境和管家式服務(wù),建造此游輪用鋁材逾550t。
中國(guó)內(nèi)河分布廣泛,游船游覽成為夏季受人歡迎的消暑和休閑方式,游船制造業(yè)將成為造船產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要分支,鋁材在這方面的應(yīng)用有著較大的潛力。
近期中國(guó)在打造鋁合金客船方面成就不小,同時(shí)高速鋁合金艇受到用戶的青睞。
江龍船舶設(shè)計(jì)制的鋁合金-玻璃鋼船的主船體具有良好的防撞性能,上層建筑具有造價(jià)低、易造型、表面光潔、易清潔與維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)與鋼-鋁船型相比,船殼自身質(zhì)量減輕48.7%,排水量減少約23%,在相同航速下,主機(jī)功率小22.5%,所以柴油消耗、CO2排放均相應(yīng)地下降。這是該公司針對(duì)海島客運(yùn)旅游設(shè)計(jì)開發(fā)的新船型,既低碳環(huán)保,又降低了造船成本和營(yíng)運(yùn)成本,在國(guó)內(nèi)乃至亞洲尚屬首艘。
廣州番禺英輝南方造船有限公司與荷蘭達(dá)門公司于2013年建造了一條鋁合金雙體高速客船,總長(zhǎng)36.28m、型寬9.7m,設(shè)計(jì)航速50km/h(27kn),可載客195人。該公司成立于1992年,在設(shè)計(jì)與制造中小型鋁合金客船方面居國(guó)內(nèi)前列。
英輝南方造船有限公司與達(dá)門公司建造的10艘鋁合金客渡船已全部出口到迪拜道路交通局(RTR),用于旅游觀光,2010年及2011年各交付5艘。
海南省儋州市海漁集團(tuán)修造船廠在建的百噸級(jí)鋁合金漁政船可于2014年秋建成下水,最高航速30.93km/h(16.7kn),比一般漁船的速度快得多。該船設(shè)計(jì)總長(zhǎng)38m,型寬6.6m,高8m,航速16.7kn(31km/h),總體造價(jià)780萬(wàn)元,是儋州市漁政執(zhí)法中投資最大、動(dòng)力最強(qiáng)、設(shè)備最先進(jìn)的執(zhí)法船。甲板為鋁合金焊接結(jié)構(gòu),單底、單殼、雙機(jī)、雙槳都是鋁合金的,具有良好的操縱性和回轉(zhuǎn)性。
由于玻璃鋼船艇建造及拆解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì),因此鋁化漁船得到了發(fā)展,1977年日本建成第一艘全鋁漁船“金昆丸”號(hào),標(biāo)志著鋁合金漁船時(shí)代的來(lái)臨。此后,鋁合金在全世界獲得廣泛的應(yīng)用。中國(guó)黃海造船廠以及沿海的一些造船廠都可以建造鋁合金漁船。2012年10月,中國(guó)千艘漁船開赴釣魚島作業(yè),但由于我國(guó)漁船大多數(shù)還以百噸級(jí)的小型鋼制的為主,只適應(yīng)近海捕撈。遠(yuǎn)洋捕撈在中國(guó)還是弱項(xiàng)。因此開發(fā)遠(yuǎn)洋漁業(yè)和在南海島礁及釣魚島水域進(jìn)行常態(tài)化捕撈宣誓主權(quán)非常迫切,隨著“一帶一路”的快速推進(jìn),中國(guó)成為海洋大國(guó)與遠(yuǎn)洋捕撈大國(guó)的時(shí)日即將來(lái)臨,懸掛著五星紅旗的漁船將在五大洋與公海上進(jìn)行正常的作業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)有近10萬(wàn)艘漁船需要更新?lián)Q代,盡可能地多用鋁合金制造是一個(gè)明智之舉。
軍用艦艇
中國(guó)建造的導(dǎo)彈快艇的上層結(jié)構(gòu)、圍壁、發(fā)射筒、發(fā)射架外罩與炮座等大都是用2A12鋁合金建造的,材料狀態(tài)T4。鋼甲板中部的嵌補(bǔ)甲板、艙壁、平臺(tái)也多用鋁合金制造。在炮艇、獵潛艇上層結(jié)構(gòu)與中型艦艇的艙壁、艙面屬具等也廣泛采用鋁合金制造,其中不少為5083合金焊接結(jié)構(gòu),掃雷艇則是全鋁的。
現(xiàn)代航空母艦和驅(qū)逐艦要求具有更快的速度、更好的機(jī)動(dòng)性、穩(wěn)定性和適航性,為達(dá)到這些目標(biāo),不二的措施是,主甲板以上的結(jié)構(gòu)都用鋁合金制,尤其是驅(qū)逐艦使用鋁合金具有相當(dāng)大的潛力。不同級(jí)別的驅(qū)逐艦甲板以上結(jié)構(gòu)使用鋁材量為:
護(hù)航驅(qū)逐艦(DE)52t;
導(dǎo)彈驅(qū)逐領(lǐng)艦(DLG)167t;
彈道導(dǎo)彈驅(qū)逐艦(DDG)106t;
彈道導(dǎo)彈核動(dòng)力驅(qū)逐領(lǐng)艦(DLGN)190t。
建造一艘驅(qū)逐艦大約需要鋼材1900多t,如果用與鋼殼驅(qū)逐艦等強(qiáng)度、等剛度設(shè)計(jì)的鋁殼艦僅約用980t鋁合金,質(zhì)量減輕48.42%,因而在同等主機(jī)功率下,鋁殼艦的航行速度比鋼殼艦的高得多。
不過(guò),在此應(yīng)指出的是,由于鋁合金的熔點(diǎn)比鋼的低得多,一旦艦上發(fā)生大火,上層建筑會(huì)迅速變軟塌秧倒下,對(duì)這一點(diǎn)應(yīng)予考慮。
圖3 叢林船舶公司制造的鋁合金軍用艇
山東叢林鋁合金船舶有限公司設(shè)計(jì)制造的軍用全鋁船具有靈活應(yīng)變、快速打擊敵人的能力,船身分隔為3個(gè)水密艙,有很高的抗傾覆與防沉能力,具有掉頭靈活、操作性強(qiáng)、裝備齊全等特點(diǎn),配有內(nèi)置雙噴水發(fā)動(dòng)機(jī),設(shè)計(jì)最大航速80km/h(43kn),船身涂有水域迷彩,有相發(fā)強(qiáng)的抗偵察力(圖3)。軍用全鋁艇的基本技術(shù)參數(shù)如下:
責(zé)任編輯:于璐
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