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海洋材料(14):再說中國造的鋁合金艦船

2015年09月09日 10:29 9053次瀏覽 來源:   分類: 新材料前沿   作者:

功能船與商務(wù)游艇
  山東叢林集團有限公司是中國工業(yè)500強之一,下轄的叢林鋁合金船舶有限公司是集團公司骨干企業(yè)之一,是中國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技術(shù)合作,引進德國先進的鋁合金焊接、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、搶險救災(zāi)、邊防緝私、軍隊巡邏等領(lǐng)域。隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展、海洋經(jīng)濟戰(zhàn)略的實施、涉?;顒拥脑黾?,迫切需要能適應(yīng)各種需求的功能型特種工作船艇,國內(nèi)外市場前景廣闊,潛力巨大。
  叢林生產(chǎn)的功能船型號齊全,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,是中國船舶制造業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重要補充和完善。鋁合金零配件與結(jié)構(gòu)擁有與鋼相當?shù)膹姸葧r,其質(zhì)量是遠低于鋼的,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,操作也更為靈活機動。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,修理起來需動大手術(shù),而鋁合金結(jié)構(gòu)的可修復(fù)性則簡易得多,使之有了很高的保值性,同時鋁船報廢后,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輸、沖灘搶險、水域清污、河道港口等領(lǐng)域,具有使用靈活方便、承載能力強等特點。

海洋14-1
  圖1  中華造船廠建造的“東方皇后號”豪華長江旅游船

海洋14-2
  圖2  長江三峽上的“五星級大酒店”--“總統(tǒng)旗艦號”游輪
  上海中華造船廠為香港建造的“東方皇后號”豪華長江旅游船,上層結(jié)構(gòu)及艙內(nèi)設(shè)施用了約650t鋁材(圖1),2011年中國首款按五星級標準打造的“總統(tǒng)旗艦號”于4月份起航行三峽水庫,是一艘萬噸級涉外游輪(圖2),耗資1億余元,引進公海郵輪服務(wù)標準,可以享受超五星級酒店的住宿環(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。
  近期中國在打造鋁合金客船方面成就不小,同時高速鋁合金艇受到用戶的青睞。
  江龍船舶設(shè)計制的鋁合金-玻璃鋼船的主船體具有良好的防撞性能,上層建筑具有造價低、易造型、表面光潔、易清潔與維護等優(yōu)點,同時與鋼-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。這是該公司針對海島客運旅游設(shè)計開發(fā)的新船型,既低碳環(huán)保,又降低了造船成本和營運成本,在國內(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門公司于2013年建造了一條鋁合金雙體高速客船,總長36.28m、型寬9.7m,設(shè)計航速50km/h(27kn),可載客195人。該公司成立于1992年,在設(shè)計與制造中小型鋁合金客船方面居國內(nèi)前列。
  英輝南方造船有限公司與達門公司建造的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修造船廠在建的百噸級鋁合金漁政船可于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)計總長38m,型寬6.6m,高8m,航速16.7kn(31km/h),總體造價780萬元,是儋州市漁政執(zhí)法中投資最大、動力最強、設(shè)備最先進的執(zhí)法船。甲板為鋁合金焊接結(jié)構(gòu),單底、單殼、雙機、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程中會產(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,標志著鋁合金漁船時代的來臨。此后,鋁合金在全世界獲得廣泛的應(yīng)用。中國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,中國千艘漁船開赴釣魚島作業(yè),但由于我國漁船大多數(shù)還以百噸級的小型鋼制的為主,只適應(yīng)近海捕撈。遠洋捕撈在中國還是弱項。因此開發(fā)遠洋漁業(yè)和在南海島礁及釣魚島水域進行常態(tài)化捕撈宣誓主權(quán)非常迫切,隨著“一帶一路”的快速推進,中國成為海洋大國與遠洋捕撈大國的時日即將來臨,懸掛著五星紅旗的漁船將在五大洋與公海上進行正常的作業(yè)。據(jù)統(tǒng)計,中國有近10萬艘漁船需要更新?lián)Q代,盡可能地多用鋁合金制造是一個明智之舉。
  軍用艦艇
  中國建造的導(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。鋼甲板中部的嵌補甲板、艙壁、平臺也多用鋁合金制造。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、更好的機動性、穩(wěn)定性和適航性,為達到這些目標,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大的潛力。不同級別的驅(qū)逐艦甲板以上結(jié)構(gòu)使用鋁材量為:
  護航驅(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)逐艦等強度、等剛度設(shè)計的鋁殼艦僅約用980t鋁合金,質(zhì)量減輕48.42%,因而在同等主機功率下,鋁殼艦的航行速度比鋼殼艦的高得多。
  不過,在此應(yīng)指出的是,由于鋁合金的熔點比鋼的低得多,一旦艦上發(fā)生大火,上層建筑會迅速變軟塌秧倒下,對這一點應(yīng)予考慮。

海洋14-3
  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、裝備齊全等特點,配有內(nèi)置雙噴水發(fā)動機,設(shè)計最大航速80km/h(43kn),船身涂有水域迷彩,有相發(fā)強的抗偵察力(圖3)。軍用全鋁艇的基本技術(shù)參數(shù)如下:

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責任編輯:于璐

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