中國新一代核潛艇潛深要超過2000米？

最近，中國鋼材研究領域連續獲得突破：

先是屈服強度達到1100兆帕的低碳低合金結構鋼開始工程生產。

接著是我國自主研發的超高強結構鋼BS1100E熱軋板成功通過認證。

之後，就是擁有2200兆帕屈服強度的和16%均勻延伸率的「中國超級鋼」研製成功！

常識告訴我們：

海平面的大氣壓大約為每平方厘米1公斤，相當於0.1兆帕。而在水下，每下降10米相當於增加一個大氣壓，一千米深度的海水中，壓力大約為10.1兆帕，也就是1平方厘米的面積要承受101公斤的壓力。

世界上海洋的最深點，馬里亞納海溝的挑戰者海淵深度超過11000米，這裡的水壓，相當於有1100公斤，壓在每平方厘米上面，也就是110兆帕以上。

2200兆帕屈服強度的特種鋼，等於能承受20倍深度的馬里亞納海溝的海水壓力，確實十分驚人！

但是我們必須還要有個常識，那就是大型軍用潛艇和深海潛航器是不一樣的。

比如我們最熟悉的蛟龍號，他就屬於特殊用途的深海潛航器，而不能算大型潛艇。蛟龍號可以安全下潛到7000米的深海，此時它的耐壓殼，每平方厘米承受的海水壓力，已經高達700公斤以上！

但由於蛟龍號的總體積很小，真正的耐壓殼是一個直徑兩米左右的高強度鈦合金圓球，是由俄羅斯的廠家幫我們生產的。因為俄羅斯在這方面的技術水平世界領先，實際生產經驗也最豐富！

我國目前也正在探索純國產化深潛器的耐壓殼生產技術，已經可以純國產化製造安全深潛4500米的潛水器，並逐步向更大深度堅定邁進。蛟龍號能安全下潛到7000米以下，已經是世界同類載人深潛器的最高水平。

有人說了，不是還有載人或不載人的深潛器，能直接下到馬里亞納海溝11000米深度以下嗎？為何說蛟龍號的7000多米就是世界第一？

其實，那些能下到1萬米以下的深潛器，絕大部分是無人的。極個別有人的，體積也非常小，比2個汽油桶的體積大不了多少，最多能裝一個人。人在裡面連動動身體都很困難，只能扔下去，到了海淵深處呆幾分鐘，再趕快拉上來！

而蛟龍號，卻可以在7000米的水下停留十幾個小時，並可以自由航行幾十公里，利用機械臂和觀察窗，進行科學研究和深海採樣，這都是那些採用馬氏體高強度鋼的1萬米以下潛水器都沒有的功能。

那些1萬米以下的深潛器，可以說是為了下潛指標而下潛，而蛟龍號卻可以完成複雜的任務，在當今世界同等性能的深潛器中，蛟龍號的7000米安全下潛和作業深度，就是妥妥的世界第一。

說完了蛟龍號和其他深潛器，我們再說說典型的潛艇，特別是軍用大型潛艇。

所謂的大型，指排水量超過500噸，內部相對寬敞，可以有至少幾十名軍人在潛艇內部進行生活和作戰，可以用魚雷等典型水下武器，攻擊水面艦艇和其他潛艇。

由於在水下物體承受的總水壓，除了和它的下潛深度成正比外，還和其總表面積成正比，由於軍用潛艇的噸位比蛟龍號等深潛器大幾百倍甚至上千倍，那麼在同等的水下深度，軍用潛艇受到的總水壓，就比蛟龍號大幾個數量級。這決定了軍用潛水艇的最大下潛深度，比蛟龍號小得多！

1860年代，美國南北戰爭期間，美國人異想天開，發明了有人操作的現代作戰潛水艇，用於攻擊對方的水面艦艇。不過方法夠笨夠瘋狂，就是在本方潛艇的船頭上，安裝一枚觸髮式水雷，然後操作潛艇從水下撞擊敵方的船舶，爆炸後同歸於盡，等於有人操作自殺魚雷！

一戰前後，潛艇技術逐步成熟，更發明了魚雷這種武器，不用再自殺攻擊。潛水艇在一戰中取得了對水面艦艇很大的戰果。這時候的潛艇，普遍採用低碳鋼製造殼體，最大可下潛到水下七八十米的深度，來躲避水面反潛兵力！

到了二戰期間，各國的柴電潛艇技術就更成熟了，採用的鋼材質量更好，最大潛深已經超過了150米！

二戰以後，隨著核潛艇的出現，各軍事大國競相研發屈服強度更高的專用鋼材，同時改進核潛艇的結構設計，第一代核潛艇的最大潛深已經普遍超過了300米，個別接近了400米！

冷戰最瘋狂的年代，蘇聯人甚至用純鈦合金製造了一艘超級潛艇，最大潛深達到了前無古人的水下1000米。這個記錄保留至今。但由於純鈦合金潛艇的造價實在驚人，不亞於用純金製造，因此這種超級潛艇只造了一艘，過完深潛世界紀錄的癮，也就無下文了！

因此現在明確了一個概念：

特殊小型深潛器，最大可以深潛到11000米以下的海洋最深點，但是軍用大型潛艇，包括核潛艇，最大潛深紀錄就是1000米。

當代絕大多數常規潛艇的最大安全潛深在350米左右；核潛艇的最大安全潛深一般在450米。最先進的海狼和亞森級的最大作戰潛深在610米到650米。

俄羅斯人自己說，亞森級可以最大下潛到800米。但這個數字，要麼是吹噓，要麼就是準備作死。實戰中也完全沒有必要，8000噸的核潛艇，能下潛到600米已經很驚人了。

能下潛到300米以下，對作戰隱蔽是非常有利的。到了300米以下，海水會出現溫度和密度躍層，導致水面和其他潛艇的反潛聲吶，很難探測到對方。而過去的反潛魚雷的最大作戰深度就是300米左右。

在上個世紀，各國潛艇兵普遍認為，下潛到300米以下，就可以不受對方攻擊了。但是道高一尺魔高一丈，目前最先進的MK系列反潛魚雷，作戰深度已經高達800米！超過了所有現役軍用核潛艇的最大潛深！

各國潛艇，特別是核潛艇的最大潛深，和各國潛艇特殊用鋼的強度指標確實有關係。

但是，網上似是而非的流言很多，一知半解的人更多！

比如本文開頭提到的，中國研發出2200兆帕的超級鋼，指標超過當今各國核潛艇實際用鋼最大強度的一倍還多。於是就馬上有人撰文暗示，中國新一代核潛艇的最大下潛深度，將很快突破1000米的前世界紀錄，甚至會接近水下2000米。

但這是不可能的，起碼最近20年是根本做不到的。

因為核潛艇的用鋼，屈服強度只是其中的一個單項指標。特種鋼材的可加工性和可焊接性，比其屈服強度本身，重要N倍。屈服強度超過1100兆帕的鋼材，目前沒有被任何一個軍事強國用來製造核潛艇的耐壓殼，因為根本就焊接不好！

潛艇的鋼材為什麼難加工？

主要出於兩個原因：

1

高強度鋼，意味著鋼材內部複雜的合金結晶體結構，這些結晶金屬元素的熔點各不相同，有些在高溫下還會與無處不在的空氣產生複雜的化學反應，所以對加工或焊接工藝流程的要求特別複雜，有的甚至必須在真空或者特種氣體的保護下才能焊接。

美國人在海狼級核潛艇的首艦，即海狼號的製造過程中，就吃足了苦頭！

由於海狼號的耐壓殼主材用HY100，屈服強度690兆帕，難以加工，最終成品合格率只有50%左右，個別分段製造出來後，居然發現與別的分段直徑誤差1厘米以上。根本就無法合攏，工程被迫大量返工，造價大幅飆升。這也是海狼級一共生產了三艘，就打住的根本原因。

海狼的主耐壓殼用材是HY100，而不是傳說的HY130。HY100為銅合金化鋼，為美國航母和核潛艇的主要用材，被美國作為戰略物資，不允許擅自出口。

正是因為HY系列鋼材難以加工的特點，美國人同時開發了HSLA系列艦用鋼，特點是大大的降低了合金含量，屈服強度夠用就行，但焊接難度降低了幾個等級。同時，從2005年開始，重新把HY100系列鋼材的加工技術列入了計劃，說明即便到了接近21世紀20年代的今天，HY100系列的加工，依然是個大問題。

2

第二個原因是厚板材。潛艇的耐壓殼往往有數公分乃至最大十幾公分厚，所以焊接的難度很大，如果處理不好，往往造成虛焊。典型的就是日本的蒼龍級。其實蒼龍的耐壓殼和之前的日本潛艇一樣，也是用的NS80鋼，屈服強度780兆帕，而不是傳說中的NS110，屈服強度高達1000兆帕。NS110也許被蒼龍級少量採用，但最多用在了局部結構支撐上。

只是蒼龍級耐壓殼厚度被大大的增加，從原先的60mm增加到100mm，導致焊接難度增加了幾個台階。三菱重工必須至少花費5年時間，重新培訓焊接工人。

中國第二代核潛艇的耐壓殼，早就採用國產980型鋼材，屈服強度785MPa，比蒼龍級的NS80鋼的指標還高5個兆帕，更比美國海狼HY100的690兆帕的指標，高了95個兆帕。

因此，那些所謂「日本常規潛艇用鋼強度比中國核潛艇用鋼指標還高」的說法，都是不折不扣的造謠！

美式核潛艇和蘇俄核潛艇對比，美式由於是單體殼，大分倉結構，所以耐壓殼體可以做得很厚。靠增加耐壓殼殼體厚度的方式，增強潛艇的耐壓性能，所以海狼儘管耐壓殼殼體只用了HY100，但依然達到了610米的安全下潛深度。

蘇俄長期以來，採用的是雙殼體，小分艙結構，非耐壓殼體和隔艙結構佔據了很大的重量。為了控制總重，耐壓殼體就不能做的很厚，只能依靠提升屈服強度的方式，盡量提升耐壓性能。

所以，儘管蘇俄長期以來，採用AK系列高強度鋼，指標高達1100兆帕，在艇用鋼的屈服強度指標上，遙遙領先於美國和其他國家，但俄羅斯最新型核潛艇的下潛深度，依然優勢不明顯。

各國核潛艇的潛深指標，還和各國周邊的水文環境關係很大。

對於美國和日本而言，太平洋沿岸是清一色的出門就是大海溝，甚至琉球兩側，還是雙海溝構造，美日潛艇指揮官的習慣是：出門一個潛深，測量一下潛艇狀態，然後再進入任務。

而我國以前根本沒有這個條件：

黃海平均水深不到50米，東海平均水深150米，均達不到潛艇的最大深度。北海艦隊的潛艇基地，問題更加嚴重。美日的P3C在東海和黃海淺海，不用開聲納，空中直接目視觀察中國潛艇在水下航行拖出來的泥水帶，就能輕鬆的跟蹤。

這種地理條件下，奢談什麼靜音，什麼大潛深，都沒有任何意義。今後，我方必須徹底驅趕中方防空識別區內飛行的敵方反潛機，本方核潛艇衝刺突破敵人的第一島鏈封鎖帶，才能談得上用到中國核潛艇的大潛深指標。

隨著中國核潛艇戰略中心，向南海深水基地轉移。以及一帶一路對中國核潛艇全球大洋部署的需求，要求我軍的新一代核潛艇，必須達到甚至超過美俄的深潛作戰指標！

所以，中國目前有了2200兆帕的超級鋼材，並不是立即用來生產095的耐壓殼，而是作為提高中國核潛艇最大潛深的技術和材料基礎。即使這種2200兆帕的超級鋼，暫時不能用到中國核潛艇的耐壓殼上，用到支撐結構上也是重大突破！

中國新一代核潛艇，由目前的雙殼結構，轉向單殼體或者單雙混合殼體，提高核潛艇的綜合結構強度和自動焊接技術，是更迫切的技術進步。

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