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大型螺旋槳一般包括輪轂、槳葉、葉根、隨邊、葉稍和導邊,超大型螺旋槳的制造涉及到鑄造技術(防止空泡產(chǎn)生)、機械加工技術等多項難點,特別是形狀復雜、精度要求較高的螺旋槳要用到高端的多軸聯(lián)動機床設備。
大型船舶的螺旋槳技術曾在相當長的時間里,成為阻礙中國大型船舶發(fā)展的一個屏障。參照美國布什號航母螺旋槳的數(shù)據(jù):尼米茲級CVN 77布什號航母螺旋槳直徑6.4米,一艘航母有4個螺旋槳,每個螺旋槳有5片槳葉,每片槳葉的重量是30噸,大概估算螺旋槳的總重就達600噸。那么中國遼寧號航母的螺旋槳直徑至少在4.5米,總重也在400噸。
那么大型航母推進器螺旋槳的制造技術究竟有多難呢?
首先突破材料關,由于要適應長期海水高腐蝕性環(huán)境下的運行。那么對于材質的選擇將是首先要突破的一點。不能用純鋼,因為經(jīng)不起長時間腐蝕,按照國際慣例大型輪船和航母大多都采用一種特殊銅質合金,也就是在以銅為主,同時加入錳、鎳等金屬來提高合金的剛性,否則長期承受壓力,銅質是容易變形的。輕微的變形沒什么,如果達到一定幅度對于航母航行的軌道精準度會有較大影響,另外還會增加噪音。
其次就是多軸推進技術,一般航母都會安裝4個螺旋槳,以此來提升航母大型戰(zhàn)艦的轉彎效率,但對于10萬噸級的大型航母來講轉個彎可不是那么容易的事情,特別是在水域不是很寬敞的地方,因此,螺旋槳的曲面必須經(jīng)過精確計算和加工的。
還有一個重要的點就是,推進器螺旋槳的制造加工技術。以前小一些的槳葉是靠人工打造的,現(xiàn)在,由于中國鎮(zhèn)江中船瓦錫蘭螺旋槳有限公司技術的突破,研發(fā)出7軸五聯(lián)動機床,加工最大直徑已經(jīng)突破12.5米,160噸重的螺旋槳制造技術,比尼米茲級航母的螺旋槳可大多了,拿來制造美國最先進的福特級核動力航空母艦綽綽有余。以前兩班工人24小時干,十七八天才能打造中小型的螺旋槳,現(xiàn)在,在精密數(shù)控機床上,編程一輸入只需3天時間就可干完。
所以,說大型船用螺旋槳的是機械加工行業(yè)的黑科技一點都不為過,能掌握這項技術的國家在世界上也少之又少。