15万吨超级核动力航母的建造技术

在珠海航展上歼十五（J15T）弹射战斗机公开展示，应该至少有10多架服役，而歼三五（J35）舰载战斗机也会很快服役，再加上空警六百（KJ600）那么福建舰的舰载机编队已经完成，在3年内应该就可以达到完整作战状态，常规动力航母后面就是增量，下一步计划就是核动力航母，小编一直认为核动力航母吨位要在15万吨是比较理想吨位，本文介绍一下航母建造中的模块分段建造，吊装和焊接技术，配图为花旗国福特级在建的两艘航母，保密侠勿扰！

模块化建造：现代航母建造过程中，通常采用模块化分段建造的方法，即将航母划分为若干个大型船段或模块，小模块在车间内进行预制和组装，包括焊接、喷涂等工序，然后像搭积木一样在船坞内进行整体吊装和焊接。

预舾装：在模块建造过程中，一些舾装工作如照明和电力系统会提前预制在分段模块内，这被称为预舾装。预舾装是近年来造船工程管理领域常用的技术，通过优化设计，将可以在船台同步进行的舾装工作提前到船台进行。

吊装与合龙：在船坞内，使用巨大的龙门塔吊将整齐码垛的舰艏、舰艉、舰岛等模块逐一合龙。这些模块通过焊接和内部安装连接在一起。为了提高建造效率，一些船厂配备了能够吊装更大模块的设备，减少起重机数量。

精度要求：航母的飞行甲板和其他关键部位的安装精度要求非常高。例如，飞行甲板的安装精度直接影响到航母的使用性能。此外，动力装置的安装需要高对接精度，因为其设备安装尺寸链长且接口多，容易产生偏差。

焊接技术：焊接是连接各个模块的关键技术。现代航母建造中，焊接技术已经非常成熟，能够确保高强度和耐久性。

自动化与技术设备：模块式建造通常采用全自动化的建造和组装，在大型厂房内完成模块建造后，在船坞内进行组装。此外，一些先进的造船厂还配备了专门的设备来提升建造效率。

内部安装：在模块合龙后，还需要进行内部设备的安装和调试。例如，在航母舾装过程中，可能需要对原始设计进行调整以满足特定需求，如无人机控制站和滑轮牵引系统的安装。

模块化航母建造技术与传统建造模式对比：

建造效率和成本：模块化建造技术通过预制和预舾装的方式，可以在工厂内完成大部分工作，从而缩短现场施工时间，降低建造成本。相比之下，传统建造模式通常需要在现场进行更多的现场安装和调试工作，这不仅耗时而且成本较高。

质量控制：模块化建造允许在控制的工厂环境中进行更精确的质量控制，减少了现场施工中的错误和返工。而传统建造模式中，现场条件多变，质量控制难度较大。

环境适应性：模块化建造减少了对恶劣天气条件的依赖，因为大部分工作在室内或气候控制的环境中完成。传统建造模式则更多依赖于户外作业，受天气影响较大。

分片吊装

分片吊装技术在航母建造中的应用主要体现在将大型结构分解为若干个较小的分段，然后通过吊装设备将其安装到位，由于航母结构复杂且尺寸巨大，常规吊装方法往往难以满足需求，因此采用分片吊装技术可以有效提高施工效率和安全性，在分片吊装过程中，需要使用重型起重机来吊装这些大型模块。例如，美国的“布什”号航母就采用了起重能力达900吨的巨型起重机来吊装焊接好的“超级部件”。此外，东大船厂也使用重型组装平台来进行航母的模块化组装，这种平台的起重、转移和吊装能力都达到了上千吨。

为了确保吊装的安全性和准确性，分片吊装技术要求对吊装设备进行严格的选型和检查，同时需要根据模块重量、设备性能和场地条件综合选择合适的吊装设备。

在分段吊装工艺设计中关键点

吊耳设计：吊耳是连接分段与吊具的关键部件，其设计需要考虑强度和稳定性。例如，上吊耳的设计应考虑其与横梁结构的连接方式，以确保在斜拉力作用下增加焊接面积，加强强结构的稳定性和安全性。

吊具优化：横梁吊具的设计需考虑抗弯曲能力，通常采用工字形截面以提高惯性矩，减少变形；

例如，在东大的建造航母的建造过程中，就采用了分段吊装技术，先进行甲板分段吊装，然后是舰岛的吊装安装

但这个事情也不是谁家都能够做的好的，前段时间某些国家的载机舰因为模块吊装变形，然后导致渗水的情况出现，

航母建造中的焊接

航母的主体结构由大量的焊接构件组成，焊接技术的高低直接影响到航母的建造周期、质量和性能。在航母的建造过程中，焊接工程占整个建造过程的30%以上，也有些消息，焊接工时甚至可能达到总工时的50%。而焊接费用则占整个船体造价的30%至50%，而航母建造大部分是人工焊接，由于有些舰体内空间狭窄，五大三粗的男焊工根本钻不进去，所以在造船厂男性为主的地方，有不少女焊工，但随着船体增大，焊接工时和成本会降低降低，应为空间大，施工作业方便，工作效率能够得到提高；

航母建造中使用的钢板种类繁多，包括船体板、装甲板及结构板等。飞行甲板等关键部位通常采用高要求的焊接技术；

焊接接头是船体中最薄弱的部分：在航母的焊接结构件中，焊接接头往往是最薄弱的部位，焊接质量直接影响到船体结构的安全可靠性。如果焊接质量不佳，可能导致船体结构在长期使用过程中出现疲劳裂纹或其他形式的损伤，从而影响整体结构的稳定性和安全性。

航母长期处于海洋环境中，船体和甲板容易受到盐分和湿气的腐蚀。因此，焊接接头需要采取相应的防腐措施，如喷涂防腐剂或镀层等，以延长其使用寿命。焊接质量的好坏直接影响到这些防腐措施的效果，进而影响船体的整体耐久性。

超厚板焊接：

在航母建造中，因为航母甲板的厚度通常在40毫米到60毫米之间，属于超厚钢板的范畴。为了实现这种厚度钢板的焊接，现代焊接技术普遍采用窄间隙埋弧焊接方法。这种方法通过在焊接界面注入焊料，并用电弧加热焊料来完成焊接过程，具有良好的熔深和熔合可靠性。

此外，激光混合焊接（LAHW）技术也被用于航母钢板的连接，尤其是在制造大型船舶时作为关键的第一阶段。LAHW结合了激光和电弧焊接的优点，提供高过程稳定性、高速度和穿透力、窄焊缝和低热输入，在焊接6至15毫米厚的钢板时表现出色，甚至可达51毫米厚。