纸上的宣仔 , 为您解答 。
如果题主指的是武器和军事设备 , 那么除了航空母舰以外还有太多武器都可以体现一个国家的工业水平甚至是基础科学能力了 , 比如:核潜艇 , 航空发动机 , 重型火箭等等 , 都可以代表一个国家的最高工业水准 。因为这些武器涉及的领域非常多 , 对设计和工艺能力要求都超级变态 , 最能体现一个国家的工业能力和人才水平 。多了篇幅限制也说不完 , 我就专挑一个核潜艇来讲讲吧 。
核潜艇有多难搞
耐压壳加工
核潜艇某种程度上是比航母还要难搞的 。因为航母是水面舰艇 , 不需要面对高水压对壳体的挤压的问题 , 而核潜艇为了躲避声纳和鱼雷的追踪 , 下潜深度往往要达到500米以上 , 水压极高 。这对潜艇的钢材料和焊接技术都提出了很高要求 , 否则很容易因为钢壳变形或者焊缝开裂导致一整个潜艇都报销掉 。这潜艇所需要的钢材 , 是高屈服强度加高可焊性的特种钢材 。目前美国在潜艇用的特种钢材上已经用上了HY180钢 , 屈服强度达到1100MPa , 属于最强水平 。
美国俄亥俄级核潜艇 , 拥有世界上最大直径的耐压壳体 , 钢材料和焊接技术功不可没
再一个是焊接技术 。潜艇焊接时 , 两个几十米长 , 直径10m以上的圆柱形分段对接需要分毫不差 , 平整性极高 。用于结构加强的肋骨钢材则要保持高垂直度 。厚度达50~100mm厚的耐压壳体需要一次性焊透 , 避免出现虚焊冷焊的现象(否则后果就是不堪设想的) 。焊接完成之后 , 还要进行探伤;比如舍得下血本的苏联 , 直接建造了一个探伤车间 , 焊完的分段放进去一次性就能完成探伤 , 效率很高 , 但是成本更高 。潜艇焊接这种工艺 , 即便是对于超级大国来说 , 也显得挺吃力的 。最近美海军最新一代的“哥伦比亚”级弹道导弹核潜艇供应组件方面就出现问题 , 共同弹道导弹发射舱段在焊接过程中发现大量误差 , 严重影响“哥伦比亚”级核潜艇项目进度 。强如美国 , 也会遇到这样的问题 , 焊接难度可想而知 。
哥伦比亚级的共同弹道导弹发射舱段 , 即潜艇的垂直发射系统 , 发射筒里都能站个人
当然了 , 光有钢材和焊接能力强还不行 , 还得有能把这种强度高且厚的钢板卷成耐压壳的能力 。这就需要大型卷板机了 。比如我国的核潜艇 , 直到093、094 , 耐压壳直径也不超过10m , 苏联的双壳体潜艇耐压壳直径也一直不如西方 , 其中一个原因就是卷板机的加工能力不足 , 说白了就是缺少能加工大直径的卷板机 。这玩意美国自己都不能自产 , 用的还是瑞典的Ursviken卷板机 , 其研制难度可想而知 。好消息是 , 这个能力我们最近几年也已经补足了 , 造13m大直径耐压壳已经不是事 。Ursviken的大型卷板机
苏联台风级虽然是水下排水量最大的核潜艇 , 但是内部的耐压壳直径很小 , 三个小耐压壳呈品字型摆放
094高耸的龟背 , 很大程度上还是大直径耐压壳体加工能力不足的结果
反应堆
核潜艇另一个难搞的就是核反应堆了 。反应堆其实原理上没多难 , 就是拿核燃料烧锅炉 , 水烧开了蒸汽驱动蒸汽轮机做功 , 为潜艇提供动力和发电 。难就难在 , 核潜艇的空间是有限的 , 在这么小的空间里塞一个大功率的反应堆比较难 , 对管路的材料和设计以及整体安全性都提出了很高要求 。有投入就有回报 , 核潜艇水下航速动辄30节 , 甚至40节 , 让常规潜艇望尘莫及 , 这就是反应堆和配套系统的功劳 。
【除了航空母舰,哪些东西可以体现一个国家的最高工业水准?】核潜艇用的反应堆一般都是压水堆 。比如美国的弗吉尼亚级攻击核潜艇 , 使用的是S9G压水堆 , 热功率150MW , 轴功率30MW , 最大航速25节;俄罗斯的北风之神级战略核潜艇 , 使用OK-650压水堆 , 热功率可达190MW , 最大航速30节 。你以为这就完了?美国在建的最新一代哥伦比亚级核潜艇 , 热功率直接跃升到了380MW , 蒸汽轮机轴功率70MW!作为一款全电推进的潜艇 , 这意味着哥伦比亚的发电能力是非常富余 , 而且水下最高航速应该会达到难以置信的高 。别国都在琢磨怎么把反应堆热功率提上去的时候 , 美国已经在玩电推了 , 这的确是美的掌握核心科技 。
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