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现在中国能自己制造出航母用特种钢吗,用2200兆

2019-08-27 20:41

原标题:央视证实国产航空母舰一个确切消息, 国内也仅此一家拥有此技术

问题:现在中国能自己制造出航母用特种钢吗?

问题:用2200兆帕的钢造潜艇能下潜多深?

  来源:央视财经频道

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回答:

回答:

  原标题:独家重磅!国产航母核心材料曝光:真正的“世界顶配”!  

工业的强弱决定着一个国家、一支军队的强弱,这其中钢铁等高新科技材料的作用至关重要。比如象征一个国家综合实力的航母,就需要消耗大量的专用钢材。

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首先来说,如果能容易焊接又便宜好用的话,那耐压壳采用屈服强度2200兆帕超级钢造出来的潜艇,其潜深肯定是肯定要比现在主流的核潜艇深的多。
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▲美国弗吉尼亚级采用屈服强度550兆帕的HY-80钢最大潜深300米。海狼级采用屈服强度690兆帕的HY-100钢最大潜深600米,那如果采用屈服强度2200兆帕的超级钢造耐压壳的话,潜艇潜深最少也可以超千米。

  十九大报告中一直强调中国要建工业强国,钢铁是一个国家的基础产业,也是国民经济的命脉。钢铁工业的发展可以说与一个国家经济、社会甚至国防建设紧密相连。

航母所需的钢铁可不是普通钢材,要高级的多。由于很多国家无法自行生产专用钢材,这也成为各国无法生产航母的主要原因。

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但问题在于宝钢所研制的这种2200Mpa超级钢,但底指的是什么特性?
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▲2017年该材料首次被大规模宣传,是因为当年顶级学术期刊《科学》杂志上对它的报道,该报道的原文称这种超级钢拥有2200Mpa的屈服强度和16%的均匀延伸率,同时成份简单可以用热轧、冷轧、热处理等常规工业工艺加工,如果这么看着的话这种“超级钢”明显是极好的,不仅屈服强度卓越而且加工简单、成本低廉。

  我们知道,我国首艘航母辽宁舰已经正式入列海军,首艘国产航母也已经在2017年4月份下水,这标志着我国海军国防力量的不断壮大。而航母的建造,和我国钢铁工业的不断发展进步息息相关。

这种专用钢材有多特殊?由于受到地球磁场等作用的影响,金属船身的军舰为了不具有磁性以致于被对方探测到,通常需要采用特殊的钢材,并每隔几年就进行逆向消磁工作。可我国在引进“瓦良格”号航母后却发现,哪怕是闲置多年、锈迹斑斑的“瓦良格”号,磁力依旧为零。

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但是在这篇文章之前,2006年3月由钢铁研究总院、结构材料研究所、先进钢铁材料技术国家工程研究中心等单位共同撰写的《2200Mpa超级高强度低合金钢的组织和力学性能》和2007年2月《镍含量对2200 MPa超级高强度钢力学性能的影响》中,对“超级钢”的主要力学特性都形容为“抗拉强度”。
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▲在《镍含量对2200 MPa超级高强度钢力学性能的影响》一文中明确提到:“低合金超级高强度钢在4130、4340、D-6ac和6150的含碳量依次递增,205℃回火后其抗拉强度分别为1550MPa、1980MPa、2000MPa和2050MPa,伸长率分别为11%、11%、8.9%、和1%,降低回火温度会使抗拉强度更好,当抗拉强度突破2000MPa,塑韧性明显下降,无法应用”……而本研究“拟将中低合金超高强度钢含碳控制在0.5%左右,采用真空感应冶炼、电渣重熔等先进冶炼技术,有效减少钢中的S、P杂质和O、N等气体含量,提高其韧性,同时通过选择合适的回火温度,控制韧性相-残留奥氏体在回火过程中的转变,达到较好的韧性配合,探索出强度为2200MPa级塑韧性较高、成本较低的中低合金超高强度钢。”

  这里承担了中国航母建造70%的专用钢材 钢铁工业长子不负众望

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这三张电视画面的截图,是我国特大型钢铁联合企业,辽宁省鞍山钢铁公司研制与生产航母用钢板、型材的画面,展示了我国工人阶级不畏艰难、勇于奉献、为国争光…研制航母用钢的艰辛历程!

所以宝钢的这种2200MPa的“超级钢”,很可能指的是抗拉强度,而不是潜艇必要的屈服强度,当然,也不排除在经过10余年的发展之后,宝钢将这种超级钢材的屈服特性提高的可能。

  鞍山,一座因钢铁而兴的城市,我国重要的钢铁生产基地。这里坐落着共和国钢铁工业长子——鞍钢,这里也被誉为我国钢铁工业的摇篮。

另据于2016年升任为辽宁号航母舰长的刘喆透露,“瓦良格”号刚到我国时全是浮锈,可当他拿手去擦拭后,里面是锃光瓦亮,跟新的一样。

我国大连船厂建造的17号航母顺利下水、试航,标志着我国重工业能力获得了极大的提升,已经可以非常顺畅的为航母建造提供任何的材料和零部件,构成了建造航母的“全生产链供应体系”(含舰载机)!这是世界上仅有的三个全生产供应链,是我国工业界的光荣!

其实现在潜艇用钢不一定非要用那种性能极致的钢材,就像前文中所说的那样,美国在冷战末期开发的海狼级用的是屈服强度690兆帕的HY-100,但是其后来研制的弗吉尼亚级就采用550兆帕的HY-80了,这是因为HY-80相对来说加工难度更低,成本也更便宜,所以在用合适的钢材去匹配合适的潜艇,这才是最好的选择。
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▲潜艇耐压壳的焊接一直是潜艇制造的难题,很多“超级钢材”在焊接时必须用惰性气体保护焊接,所以成本非常高,目前全世界除了俄罗斯利用前苏联遗产可以对潜艇分段整体焊接、整体探伤以外,还没有人能“烧钱”到这个地步。

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此前并无直接证据证明我国可生产专用钢材,但随着首艘国产航母的出现,证明我国已攻克这个难关。3月13日,央视财经“经济半小时”正式宣布,中国已能自行生产航母专用钢材。作为我国钢铁工业的摇篮,鞍钢不负众望,成为全球少数能生产航母专用钢的企业之一,在国内也仅此一家,别无分号。

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不过我国核潜艇用不用这种2200Mpa的钢材,都不影响我国开发这种钢材的意义,毕竟我国能拥有这种2200MPa的“中低合金超高强度合金钢”,本身就已经是非常了不起的一件事,而且技术是相对发展的,未来也不排除我国在此基础上,可以开发出便宜、好用的高屈服强度合金钢的可能!

  几十年的发展变迁,这里记录着新中国钢铁工业从无到有的历史,也见证着一个钢铁大国向钢铁强国迈进的铿锵脚步。

数十年前,我国有大大小小,成百上千家钢铁企业,但很多高端钢材都无法生产。而如今,我国不仅能生产出航母专用钢,还能独树一帜地研发出“超级刚”。

那么,具体到航母的基础材料:钢板和型材供应我们还是要略微详细的说一说,作为钢铁生产大国的我国,军用钢的研制与生产与其他军事大国相比没有太大的差别!舰船用钢板与型材“师从于苏联”,进入到1980年代后舰船用钢大部分参照美国军标生产,这样在舰船钢材的研制与生产上有迈上了一个台阶!对于航母用钢来说,掌握了生产潜艇耐压壳体钢材技术就掌握航母钢材的技术!因为核潜艇耐压壳体钢材是舰艇用钢材当中等级最高的,美军“尼米兹级航母”开始就是采用核潜艇的HY80钢建造的,只不过航母用钢材要比潜艇用材在“长宽厚”规格上要大的多,比如“尼米兹级”所使用的标准板每一快重量在15吨,这样大的标准板显然超过了所有核潜艇用标准板。

回答:

  航空母舰,被称为“浮动的海上机场”, 当之无愧的海上霸主,是一个国家海军装备和国防实力的象征。

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我国近期研发成功了屈服强度为2200兆帕的先进钢材,可用于潜艇的建造等方面,目前,世界上顶尖的潜艇耐压壳用钢也才1100兆帕,我国的新兴超级钢材的屈服强度是其二倍,因此潜艇的下潜深度大大增加。

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继宝武钢铁集团攻克屈服强度1100Mpa的低碳低合金结构钢后,中国又再度在特种钢领域做出突破,研制出一种“超级钢”,它拥有2200Mpa的强度和极高的延展性,其性能是美俄潜艇钢的2倍,为我国研发新一代潜艇奠定了良好基础。

20多吨重的歼15战斗机降落的时候,在重力加速度的作用下“拍力”极大!

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  2012年,我国第一艘航空母舰辽宁舰正式入列中国海军。2017年,我国第二艘航母正式下水,我国国产航母的建造,迈入新的篇章。

除了合金钢,我国钛合金也取得不俗的成就。钛合金是一种用于建造先进战斗机的重要材料,全球还将战机钛合金含量的多少来评测一架战机的性能。我国歼-20就采用一次完整成型钛合金大框,能增加机身的寿命,达到世界最顶级水平。

那么航母为何需要这样大规格的钢板?原因是航母作为“海上机场”,舰载机需要频繁的起降,飞机再加上所携带的弹药、油料最大起飞重量都在近30吨的重量,返舰着陆的时候也有20吨以上,Duang的一下砸在甲板上力量极大!要想经受的住这样大的力量就需要钢板不但厚,而且又长又宽!这样才能减少钢板焊接量,提高飞行甲板的整体强度!

图为苍龙级潜艇结构图,实际上苍龙级的耐压艇体也不是一种钢材制造的。

  甲板,是航母舰体结构的关键部位,功能和作用十分特殊。飞行甲板不但要承受重达二三十吨的舰载机在起飞和降落过程中产生的强烈冲击和高摩擦力,还要承受喷气式飞机高达几千度的火焰的灼烧。

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但是潜艇究竟能够下潜多深并不是看他使用的强度最大的钢材,而是看他耐压艇体上使用的钢材中屈服强度最小的那一个,毕竟潜艇的耐压艇体也不是用一种钢材制造的嘛,2200兆帕的钢材使用确实可以提高潜艇下潜深度,但是也不会逆天的高,木桶原理还是存在的。以日本的苍龙潜艇为例,他采用了NS110和NS80两种高强度钢材,其中大部分用的是NS80钢材。

  因性能要求极高,全世界仅有少数几个国家可以生产真正用于航母建造的甲板用钢。而我国的鞍钢集团,就是具备这种能力的企业之一。

看到中国所取得的这些成就,很多人可能还不知道,此前我国在该领域处于严重落后阶段,大部分技术和设备都需要从国外高价引进,而且人家还不愿意卖。在这样的背景下,在国家的大力支持下,以及科研人员和广大劳动人民的付出与努力,才得以迅速发展。返回搜狐,查看更多

世界上最先进的5500㎜长度轧辊“宽厚板轧机”,实实在在的大国重器!是我国在重型装备制造业的一座里程碑!

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  每隔一段时间,赵刚就要乘坐高铁赶到距离鞍山100多公里外的鲅鱼圈,跟踪军工钢的生产。

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那么,航母钢板的巨大规格也就要求生产航母钢板轧机的庞大!目前为止世界上可以制造5000mm轧辊长度轧机的国家仅:我国、日本、原苏联、法国(德国西门子)、美国,没有可以轧制5000㎜宽度钢板的轧机,想要建造航母是非常困难的,印度就是没有轧机也不能生产HY80等级的钢材,其航母建造只能进口俄罗斯的钢材…,所以要想在航母制造不受制于人, 只能通过自己的智慧再加上勤劳才能不让别人“卡脖子”!我国工人阶级历来是:有智慧、能吃苦、敢拼搏的优秀群体!在研制和生产航空母舰用钢材上,保质保量的完成了国家交给的任务!为我国航空母舰的发展做出来了自己的贡献!

图为我国海军039B潜艇,他上面使用的钢材屈服强度最大的为1000兆帕。

  这个2008年建成投产的钢铁基地,拥有国内最先进的钢铁生产加工设备,更令人瞩目的是,被称为“世界轧机之王”的五米五超宽轧机,就装配在这里。

回答:

NS80钢材的屈服强度是780兆帕,但是日本之所以大量选择屈服强度略小的NS80主要还是因为NS110实在是不好加工。为了把这种高强度的钢材焊接到一起,需要研发先进的焊接技术,比如激光焊接、爆炸焊接等,但是这些焊接技术用起来成本高,对技术人员的要求很高,并不利于潜艇的规模化建造,与其追求极致的性能,倒不如把武器造成可以量产、有成本优势、经得起消耗的武器。

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这个问题的答案只有一个:我国能自己制造出航母用特种钢材。国产第一艘航母002,根据我官方的说法是:我国独立自主建造的第一艘航母。如果我国连航母用特种钢都不能制造的话,那还谈什么“独立自主建造”?航母用特种钢,属于战略物资,只有少数几个国家能够制造,我国就是这“少数几个国家”之一。不用怀疑我国制造业的实力,假以时日,没有什么东西是我们造不出来的。
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  这个世界最宽的轧机,拥有世界顶级的轧制能力。高达10万吨的下压轧制力,可以轧制宽度5.5米的钢板,轧制长度可达40米以上。是当之无愧的“轧机之王”。2013年,我国首艘国产航母上的甲板钢,就是在这里生产下线。

实际上,我国早在2003年就已经具有生产这种航母用特种钢的能力了。2003年的初春,来自23个省的我国钢铁企业的230多位专家,就亲眼见证了我国第一块特种钢下线,横幅上写着“热烈庆祝我国舰用特种钢hsia_120型研制成功!”后来,加拿大《汉和防务评论》的报道称,中国即将开始建造的航空母舰用特种钢,由上海宝钢制造。《汉和防务评论》的报道是错的,是因为当时外界推测我国第一艘航母会在上海江南造船厂建造,便于运输,结果我们大连造船厂完成了这一建造工作。
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图为我国新钢材研发成功的论文。

  赵刚,鞍钢集团钢铁研究院军工产品研究所副所长,也是我国首艘国产航母甲板用钢的研发负责人。

2018年3月13日,CCTV2特别节目《启航新时代》对我国航母用特种钢生产厂家辽宁鞍山钢铁公司进行了报道,报道中介绍了鞍钢生产航母用钢板、型材的一些画面以及我国研制航母用钢的艰难过程。“瓦良格”号的续建、改造所需的部分钢材就由鞍钢提供,鞍钢还为国产第一艘航母提供了约70%的航母专用钢。根据报道,鞍钢产的航母用特种钢的屈服强度为690兆帕,完全符合航母用钢要求。
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而且先进的钢材研发成功后,一般也不是优先供应到潜艇这样的领域,用得上高强度钢材的地方很多,比如桥梁、铁路、机械、机车等涉及到国计民生的方方面面,如果把新研发的还未大量生产的钢材就用到不一定何时才能用上的潜艇上,确实也是一种浪费,也是不提倡的。应该优先保障经济社会发展的重点领域使用。

  鞍钢集团钢铁研究院军工产品研究所副所长 赵刚:目前我们航母的这种宽长的甲板钢,在国内来说这是唯一的一个生产基地,我们目前的水平应该能达到世界领先的这样一个水平。

国产航母关键材料已经完全实现了100%国产化,包括航母甲板钢、球扁钢等关键型号钢材。根据报道,在2013年8月,鞍钢承建的首艘国产航母所需的甲板钢、球扁钢等关键型号钢材就已全部交付。甲板用特种钢就不用细说了,既要承受舰载机起飞、降落过程中产生的巨大冲击力、摩擦力,还要能够承受发动机尾焰的灼烧。球扁钢是由球状的头部、扁平的腹板组成的特殊型材,用做船舶的龙骨和加强筋,是建造大型战舰的关键材料。
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  这样世界顶级的装备“利器”,为国产航母超宽甲板钢的生产提供了保障。然而,尽管具备生产能力,要想真正生产出合格的产品,并不容易。2011年,刚接到航母甲板钢研制的任务时,赵刚就感到任务的艰巨。

核潜艇、航母等海军战舰所用的特种钢与工业用特种钢在性能方面的要求有很大的差异。舰艇用特种钢需要的是综合性能,它的8大基本指标是不能有短板的,包括屈服强度、高韧性、抗爆性、焊接性能、耐腐蚀性能(海水)、抗疲劳性能、抗冲击能力等。换句话说就是,造潜艇、航母选用哪种钢材考虑的不只是屈服强度一个指标,并且也不是屈服强度越高越好,需要综合考量。
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高屈服强度钢材用途广泛,也不仅仅是军事领域,图为港珠澳大桥,他的拉索就要使用高屈服强度钢材。

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结束语,儒道之主提醒您:航母建造是一个庞大的系统工程,涉及领域最广,是一个国家综合国力的真正体现。我国第一艘国产航母,由军工、民企等多方联合参与建造,比如说:航母的阻拦索,它的承建单位就是这样的一家民企。正因如此,目前来看,全世界能够完全独立自主建造航母的国家不超过三个,我们就是其中之一。
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而且,我国的2200兆帕钢材也才刚刚研发成功,目前也没有应用到潜艇上,我国用在潜艇上屈服强度最高的钢材同样是1100兆帕,不过也是近几年才开始,从最新一批次的039B和093BG型潜艇上才出现的,过去还是以屈服强度700兆帕左右的钢材为主,所以目前也不会清楚用了2200兆帕新型钢材后潜艇下潜深度能够提升多少。

  赵刚:实际上是很震惊的,要求我们研制超宽的、超长的、最厚规格的,这样的甲板用钢,生产这样一张长宽板,是我们目前常规生产板子的四块。

回答:

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  一艘航母的建造,三分之一的工作是进行钢板的焊接。因此,拼焊飞行甲板的钢板面积越大,焊缝数量就越少,还能缩短建造周期,提高甲板整体质量。为提高航母的机动性,增加航速,需要减轻船体重量,降低重心,使船体更加平稳,还要有足够的防弹能力,这就需要高强度高韧性的钢板进行保障。因为要同时满足如此多的苛刻要求,所以航母用甲板钢超过了任何一种军用舰船的钢材品质。

当然啦,舰船用“特种钢材”是建造航母的关键,三哥“维克兰特”号航母开建的时候,就爆出过因为缺少专用“特种钢材”而不得不停工,只能先向俄罗斯现采购“特种钢材”的笑话,而这种笑话我们肯定不能犯的。
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图为039B型潜艇的改进型,该潜艇目前是我国海军最新型的常规潜艇。

  赵刚:它的力学性能要求特别特别严,它的头和尾强度偏差,不会超过10兆帕,它所有的-84度冲击韧性,都是在250焦以上,所以说它的质量非常非常好。

航母特种钢材一般指的都是高屈服强度、耐腐蚀、防磁、耐高温的“特种钢材”,国际标准一般都以美国的“HY系列”为主,尤其是美国著名的“HY-80”钢,现在基本都已经家喻户晓了。

但是我们可以有一个估测值,根据日本苍龙级潜艇混用NS110和NS80后下潜深度超过400米,接近500米来看,使用了新的2200兆帕钢材的常规潜艇下潜深度可以达到500--600米,而核潜艇很有可能超过600米,这将会达到非常先进的程度,在这个深度,很多声呐探测设备都发挥不了作用,潜艇的突破能力和隐蔽能力会大大加强。

  今年30岁的张坤,是鞍钢鲅鱼圈分公司的技术员。2012年,刚刚工作的他就加入赵刚的团队,参与我国首艘国产航母甲板钢的研发生产。提起当年的经历,张坤至今记忆犹新。

HY-80是一种含铜的高强度低合金钢,不仅耐腐蚀而且屈服强度也很高(550兆帕),与同类型的HY系列钢材,基本都成为美国舰艇用钢的“代号”了,但是这种“合金钢”有两个明显的缺点;

回答:

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首先是贵,尤其是像航母这种“特大”型军舰来说,钢结构总量足有几万吨,所以其价格非常影响航母的建造成本,这就需要让这种“合金钢”能便宜下来。

图片 33在我国研制成功屈服强度1100兆帕低碳低合金钢之后不久又传出来我国已经研制出屈服强度达到2200兆帕钢材的消息,这种超级钢材所能承受的压力相当于马里亚纳海沟处水压的二十倍,按照这个标准建造的潜艇,可以潜到一千米甚至更深的深度。

  鞍钢集团鲅鱼圈分公司技术员 张坤:那段时期基本上一个多月,差不多是24小时一直在厂里,从前线到后线各个工序进行跟踪,每天能睡几个小时,每天三、四个小时。

其次是难以焊接,尤其是舰船钢结构这种大厚度连续焊接,需要先预热再焊接,焊接完成后还需要加温设备保护仿制其极速冷却,有的甚至还需要“惰性”气体的保护,所以其焊接工艺也是个难点。

潜艇是重要的海上作战武器,它的主要特点就是可以在不被察觉的情况下接近敌人,而衡量这个能力的参数就是下潜深度,普通反潜舰艇的声呐可以探测到水下三百米,最深可以探测到水下五百米,也就是说,潜艇只要能下潜到五百米甚至更深,就可以实现隐身。可是潜艇也不是说潜多深就可以潜多深的,这受到表面材料抗压能力的影响。

  实际上,早在我国首艘国产航母建造之前,我国在对辽宁舰的前身“瓦良格号”进行修复的时候,鞍钢就已经开始了航母用钢的研制。

而为什么美国明明有屈服强度更好的HY-100(690兆帕)、HY-130(890兆帕)等其他HY系列特种钢,但却是屈服强度相对很低的HY-80更“出名”呢?就是因为HY-80的成本控制、焊接工艺等性能更均衡,但是即使如此,HY-80对美军这种土豪来说,也有点受不了。

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  鞍钢集团钢铁研究院军工所的研究员周丹,从事水面舰船用钢的研发已经24年。2008年,周丹和她的团队接到一项特殊的科研任务——研制用于修复我国第一艘航母辽宁舰的前身“瓦良格”号所用的钢材。

图片 35图注:福特号航母所采用的部分先进技术分析,其中就有HSLA115与HSLA65这两种特种钢材的应用。

潜艇的下潜深度主要是由船体骨架和表面材料的抗水压强度决定的,目前只有俄罗斯的台风级核潜艇和美国的海狼级核潜艇可以潜到水下五百米的深度,这二者的下潜深度分别为500米和610米,我国服役的095型核潜艇下潜深度只有400米,还是比较落后的。

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所以后来美国大力开发了相对成本控制更好,焊接工艺更简单的HSLA系列,现在已经基本取代HY-80成为美军大型水面舰艇的“建造钢材”了,比如美国福特号航母用的就是HSLA115(785兆帕)钢。

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  在周丹办公桌的笔筒里,保存着一块形状特殊的钢板实验样,这是周丹进行航母用钢科研攻关时保留下来的样品,对称球扁钢。

图片 38我们目前的航母用钢具体型号,“天真”还不清楚,有一种说法是“宝钢”因为国产航母在“长兴造船厂”,宝钢相对更近,并且宝钢在2008年的时候就开发出了1100兆帕的特种钢材,但是由于目前还没有可靠消息来源证实,“天真”也不好说,但是我们大型水面舰艇采用国产特种钢材还是可以确信的。

而就在不久前有学术杂志报道说中国的科研人员已经证明了其钢材的屈服强度达到了2200兆帕,这是一个很大的突破,现在欧美使用的钢材屈服强度最高只有1200兆帕。美军海狼级核潜艇的骨架和表面甲板用的就是1200兆帕的钢材。俄罗斯台风级核潜艇的强度只有800兆帕,能潜到500米是因为它的夹层厚。

  球扁钢,由球状的头部和扁平的腹板组成的特殊型材,一般用做船舶的龙骨和加强筋,是建造大型船舶的关键材料。而修复瓦良格号所用的,是形状特殊的对称球扁钢。10年前,我国没有任何一家钢铁企业,具备生产对称球扁钢的经验和条件。周丹他们面临的是前所未有的挑战。

回答:

如果我国研制出2200兆帕屈服强度的刚材属实,那么我国未来核潜艇的下潜深度将得到大幅的提升,而且还会拥有破冰能力

  边研发边生产,经过两个月的实验调整,周丹他们终于等来第一批球扁钢轧制的时间。

中国有没有能力知道自己的航母用特种钢?这个问题其他人已经讲解的很详细了。

回答:

  鞍钢集团钢铁研究院军工产品研究所水面舰船研究室主任 周丹:现场一看,根本轧不出来,轧一根一量尺寸就不对,然后再试一根,尺寸还不对,你在现场待了十几个小时,就轧了几根钢,所以我们当时也挺头疼,就是感觉这个东西太难了。

但是航母钢是不是自己造的,判断起来很简单。用不着说那么多。

我国发明的这款的超级钢还登上了全球顶级学术期刊《科学》杂志,据报道这种刚有2200兆拍的屈服度和16%的均匀延伸率。看到这里不得不说,目前世界上最顶尖的潜艇耐压壳用钢也才1100兆帕而已,而我国近期研发的超级钢材,则是世界顶尖钢材的两倍。

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一条国产航母是正在舾装,一条国产航母由正在建造,还有一条国产航母时正在储备钢材,

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  由于对称球扁钢外形特殊,尺寸差异大,再加上金属流动和孔型设计的因素,仅轧制成型就十分困难。由于没有专用的生产线,热处理的效果也不理想。周丹他们只好把球扁钢一个根,固定在热处理架上,防止变形,终于保证了产品的生产。

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看一艘潜艇到底能下多深,和他使用钢材的强度无关,而是要看他的屈服度,屈服度大了,下潜也就更深,但我国2200兆帕的钢材才刚刚研发不久,这也只是钢材的抗拉强度而不是屈服度,另外还需要考虑到钢材的切割,弯板,焊接等一系列工艺,目前这个还没有具体应用到潜艇上,我想也不会有跳跃式的深度,下潜深度也不会是之前的两倍。

  2009年5月,鞍钢为辽宁舰修复生产的200吨航母用钢顺利交付。三年后,辽宁舰正式入列中国海军。

然后你问咱们的国产航母的钢是不是,自己造的?

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  为了这一天,周丹他们投入了无数的艰辛和汗水,与此相伴随的,还有巨大的生产成本。

这么说吧,就咱们的航母建造速度,美国的航母用特种钢的产量都有点供应不上。

我国海军目前准备的093/094号潜艇采用的是980钢,潜水深度勉勉强强可以达到400米左右,和日本苍龙级常规舰艇有一定差距,日本苍龙级潜艇混用ns110和ns八零后下潜深度接近500米,我国和美俄差距更大,但是如果可以使用这种超级钢材,那么我国的潜艇深度可以达到海美国的海狼级水平。

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除非美国自己把造航母停了然后把所有的航母特种钢都出口给中国,并且还手把手的教焊接。(航母用特种钢的焊接难度超级大)

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  周丹:我们用了一年半的时间,完成了我们过去三到五年,才能完成的研发任务,生产了大概10倍的产量,来保这批供货。

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不过另有报道称,该新型钢材如果用到潜艇上,潜艇的潜水能力可以增加百分之50,这样的话,潜艇深度就会达到900米,鱼雷一般情况下根本没办法达到这个深度,深水炸弹虽然可以,但是速度慢,所以潜艇如果能够达到这个深度可以说绝对安全。

  这里是国内最先进的热连轧板带生产线。我国首艘国产航母上层结构建筑所用的钢板,就是在这里生产。

然后想想也觉得不可能。毕竟航母用特种钢能买谁的?神户制钢神户制钢倒是有能力制造相应技术水平,但是,难不成鞍钢和宝钢含各种资助的,让神户制钢研究出的航母特种钢?然后手把手教日本怎么造航母?

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  鞍钢集团热轧带钢厂1780生产线分线值班长 张福多:这个相当于这条产线的心脏部位,它的核心,所有的生产产品的指标,80%以上都在这决定。

信不信说出这种话能分分钟被转送秦城监狱?

回答:

  经验丰富的张福多,已经在这条生产线上工作了20年。他和操作员们配合默契,一丝不苟。他们的每一步操作,都和最终产品的质量密切相关。

俄罗斯,俄罗斯自己还造不了航母用钢的。

首先我必须打击你一下,事实并没有我们想象中的那么美好,我国所谓屈服强度达到2200Mpa的超级钢其实并不能用于潜艇耐压壳的制造,即使勉强为之,钢材本身的耐压强度高也不代表潜艇的潜深就大,希望大家正确理解,不要盲目乐观。
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  张福多:它这个军工产品,几乎都在轧机设计能力的顶线上,所以稍有疏忽就会出现生产事故,军工产品不是说哪一家钢厂都能生产的,我们轧得很好,能够符合军工的标准,我们很自豪。

所以咱们能向谁买,不就只能自己造吗?

超级钢到底是个什么石破天惊的产品?

这个超级钢其实就是一种普通的中锰合金钢,配方并没有什么奇特之处,主要添加成分就是10%的锰、2%的铝、0.7%钒、0.47%碳,这算是几种最常见的钢铁添加剂了。而这种钢的制备手艺也不算困难,使用现有成熟的机器就能实现大规模的工业化生产,如果真的是石破天惊的产品,应该不会如此轻易就制造成功,所以初步判断它其实就是个民用产品。
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回答:

这玩意儿其实并不稀奇

其实如果只看屈服强度,全世界的特种钢在五六十年代就已经达到一个相当高的水平,比如我国六十年代研制成功的35Si2Mn2MoVA钢,美国五十年代研制成功的300M钢,它们的屈服强度都超过1600Mpa。而现在全世界潜艇制造用钢,最高水平的俄罗斯AK系列也只能达到1200Mpa的水平,那为什么放着屈服强度更高的钢材不用,非得用辣鸡的呢?是傻吗?
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  2013年8月,鞍钢完成了建造首艘国产航母所需的甲板钢、球扁钢等关键型号钢材的生产,为国产航母建造提供了70%的航母专用钢材。2017年4月,我国首艘国产航母,顺利下水。

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答案是肯定的,中国已经完全具备了建造航空母舰等大型水面、水下舰船的主材生产能力,也就是所用特种钢材的建造生产能力,而且这已经得到了实际的应用,001号航母的成功下水就是最好的证明,而制造这大国神器所需特种钢板的厂商则为位于上海的宝钢集团。

不是傻,而是无奈

潜艇用钢除了屈服强度外,还得满足低磁、高韧性、抗腐蚀、抗疲劳、抗冲击等多种特性,最最关键的是,因为耐压壳都是直径好几米的巨无霸,所以必须使用厚钢板焊接才能完成制造,所以潜艇用钢除了屈服度外还有一个最重要的指标,那就是焊接性能必须好。而焊接性能如果要达标,钢材本身的碳含量必须在0.2%以下,我国新研制的2200Mpa的超级钢碳含量达到了0.47%,超过要求两倍多,很明显不能胜任。而一般的民用钢为了追求强度,大部分都是高碳钢,潜艇钢必须在低碳(焊接性能)和强度之间寻求最佳平衡,难度系数明显要大的多,所以民用钢即使屈服强度再高也不能用来造潜艇。
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  零下60度极寒、15级飓风统统不在话下 蓝鲸一号特种钢全天候作业

航空母舰所用的特种钢材要求非常严格和特殊,这不是我们所能想象得到的特殊和技术含量的复杂,航空母舰所用钢材有很多的特殊要求,比如航母本身的钢材就要具备抗海水腐蚀性、要防磁、要耐高温、要有很高的强度、韧性和具备超强的焊接性能。
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不考虑其他因素,用超级钢制造的潜艇能潜多深?

以美国海狼级作为对比,它的耐压壳体使用的屈服强度在690Mpa的HY100特种钢,潜深最大为600米。只是简单的换算的话,我们超级钢2200Mpa的屈服强度达到了海狼级的3.1倍,理论上可以达到将近2000米的潜深,如果真是那样,基本上无敌,目前根本没有声呐和武器可以探测攻击到这一深度的目标。
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理想很丰满,现实很骨感,潜艇的潜深除了钢材本身的屈服强度外,只有通过优秀的整体设计和结构制造才能得到一个完美的潜艇,只是钢材屈服强度大并不能决定一切,比如苏俄的双壳体和西方的单壳体,虽然苏俄的特种钢强度更大,但是由于单壳体先天性的优势,所以苏俄除了几个钛合金的变态货外,在潜深上并没有明显优势,所以对于2200Mpa超级钢的研制成功,我们切不可太过张狂了,因为这只是一种具有广阔商业前景的民用钢材!未来要进一步提高潜艇性能,还必须在专用特种钢上下苦功夫!
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回答:

关于2200MPa超级钢的各种说法实在是眼花缭乱,更有些人看到2200MPa这一数据就认为可以直接用来建造大潜深潜艇了等等,其实这是极不严谨的臆测。报道中所述的2200MPa指的是钢材的抗拉强度,通俗点说就是在2200MPa的拉力强度下材料不会断裂,而建造潜艇的材料主要看屈服强度、可焊接性等。2200MPa的材料确实可以在潜艇的某些结构上使用,但是抗拉强度这么大的材料其屈服强度不会这么高(但也不会差),而且延展性、可焊接性会比较差,因此直接用于潜艇耐压壳体建造的可能性较小,指望用这种材料大幅度增加潜艇的潜深不太靠谱!
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网络上关于下一代新型核潜艇的想象图

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上面两图是在公期刊上发表的关于2200MPa高强度材料的研究论文(早在2006年就已取得突破),明确指出了2200MPa只是抗拉强度!

当然,我国的材料技术近些年确实取得了不小的进步,国产航母、055万吨驱逐舰、新型核潜艇/常规潜艇等各型先进装备如“下饺子”版层出不穷,这体现的不单单是可以从视觉上看到的雷达、导弹、火炮等装备技术的进步,还有“看不到”的基础材料学方面的进步。以航母甲板钢材为例,在“辽宁号”改造前期所用的钢材都需要从国外进口,但是数年之后我们建造国产首艘航母时就已全部采用自己的钢材了,而这样的进步,其意义并不比其他方面的进步小!055级驱逐舰之前,我们自主建造的最大的水面主战舰艇就是7000吨级的052D,055级直接将吨位提升到了12000吨以上,这背后也离不开高强度材料技术的支持!图片 59

首艘国产航母下水
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055级驱逐舰首舰海试

虽然2200MPa高强度钢材并不能直接应用与潜艇耐压壳体的建造,但是我国在潜艇技术方面的进步确实是十分明显的,新型潜艇的工作潜深也在不断的提升,部分型号可达350-400米,已大幅度缩小了与国际最先进水平的差距!至于其他国家用于建造潜艇的材料数据,感兴趣的话在网络或者相关期刊上都可以找到,就不在这里赘述了!

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我海军新型常规潜艇

另外,对潜艇来说,增大潜深也不是提升综合能力的唯一途径,目前的主流鱼雷的最大攻击深度可达800米以上,对潜艇的生存能力来讲,增大潜深还不如降低可探测噪音更有效果!

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参加南海阅兵的新型战略核潜艇和攻击型核潜艇

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回答:

这种钢造不了潜艇,论文说的2200兆帕是抗拉强度,不是屈服强度。而且按照论文所说的这种钢的碳含量,根本就没法焊接。

造潜艇、航母,并不是一味追求屈服强度,还要考虑切割、弯板、焊接等一系列工艺。此外,潜艇下潜深度大小,除了钢板的屈服强度,还与艇型设计有很大关系。例如同样使用HY80钢,洛杉矶级前期型号的下潜深度只有300米,而后期型就增加到了450米。原因在于艇型优化和弯板、焊接工艺的进步。再说采用高屈服强度钢,还要考虑成本。所以,潜艇选择钢板,屈服强度只是其中一个重要条件,并非唯一条件。

美国很早就研制成功了屈服强度690兆帕的HY100、屈服强度890兆帕的HY130合金钢,但其潜艇却很少采用,用量最大的还是HY80,即便是最先进的弗吉尼亚级核潜艇都是如此。因为这是在考虑战术需求、工艺、成本等综合因素之后的最优选择。

如果一味强调高屈服强度,那么会导致潜艇的建造难度急剧升高,造价可能高的难以接受。这样的潜艇即使下潜深度很大,也未必有多大效能。因为潜艇是作战的,不是比赛下潜记录的。在极大的水深条件下,导弹、鱼雷如何发射?如果解决不了武器大深度发射的技术问题,潜艇下潜再深又有何用。(S)

回答:

下潜不了多深,因为潜艇下潜并不是只看钢材,更要看钢材的焊接。如果钢材焊接达不到要求,焊接处就会漏水导致潜艇解体

最重要的是,下潜得太深,鱼类、导弹的壳体是承受不了那么大压力的。就算你钢材强度高,潜艇沉下去也什么都做不了

潜艇下潜多深不重要,重要的是下潜的作战深度

回答:

按照钢的强度每增加100兆帕能支持极限潜深增加100米,2200兆帕的钢理论上能够潜深2200米。考虑到水压除了与水深有关外,还与海水浓度和重力加速度g成线性相关。所以,随着潜深越大海水浓度越高,纬度越高浓度越低,越靠近赤道g越大的现象,实际潜深应在理论基础上打8折,即2200兆帕的钢实际上能够达到最大潜深1760米。

回答:

理论上来说至少可以潜深到1200米。潜得深的好处是具有更低的可探测性,甚至现阶段的鱼雷深水炸弹都无法攻击到它。但是这种钢材价格肯定不菲,另外加工它也可能同样困难,造成的结果是造价高昂工期翻倍。最理想的方案是减少钢板的厚度仅达到下潜600米的要求,这样就有效减少了潜艇的死重,可携带更多的必需品,也降低了加工难度。

  我国的另一个海上巨无霸——蓝鲸一号,有37层楼高,甲板有一个标准足球场大。它可以在水深超过3000米的海域作业,最大钻井深度15240米,世界上其它海洋石油装备无人能及。这个钻井平台的用钢也有着特别之处。

早在瓦良格号被购买回来时,它整个舰体的钢材结构和各种性能已经深深的震撼了我们。那一刻,这个航母用特种钢材的问题就引起了重视,2005年相关国家部门和宝钢集团就开始了技术引进、吸收、改良和优化,可以说最终我们不但成功的研制出了这种特种钢材,而且技术实力处于领先地位。
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当年我们面对“瓦良格”,专家非常的感叹,感叹它所用钢板的技术实力是当年我们所不具备的。而今天我们迎头赶上,曾经只有美国、日本、法国、俄罗斯才拥有的建造航空母舰用特种钢板的技术实力,如今我们也已经拥有,而且逐步领先,001号国产航母下水,002号据说已在建造的事实证明我们工业技术的突飞猛进的实力。

  在山东烟台,全球最大的海上钻井平台“蓝鲸2号”即将迎来首航。这是中国独创的深海利器。“蓝鲸号”钻井平台所用钢材,全部由我国自主生产。而建造这座坚固的海上城堡所需要的一种超厚超强的特殊钢材,是由“新中国钢铁工业的摇篮”——鞍钢集团生产制造。

回答:

  在鞍山钢铁集团中厚板厂的车间,轧机上正在生产一种超厚板材。工程师严玲和技术员在对现场生产进行跟踪指导。

这个问题从我们的第二艘航母下水的节点上看,能造出航母特种钢材是毋庸置疑的。辽宁舰的改装也说明了这个问题,作为大国战略重器如果基础材料不能达标或没有基础材料可提供的情况下,国家是不会冒然投入如此巨大的项目。航母特种刚的技术要点主要是体现在飞机起降甲板上,要求的关键技术指标不能有丝毫马虎,绝对要达到抗海水腐蚀,耐高温耐冲击性,高强度高韧性,防磁等关键性能指标。另外还必须要有抗击武器打击的能力和制造焊接工艺技术等等都需要达到相关标准才能大规模应用。

图片 652012年,严玲接到任务,为蓝鲸一号钻井平台D90提供主体结构关键部位用钢。

以目前两艘航母一个在使用中一个在实验中来看的话,根据网上和国防部新闻的说法,第三艘航母进入建造周期已是基本板上钉钉的问题了。从这里可以基本确定,航母特种钢已不是困扰我国造舰的主要问题了,大规模应用的场景反映出的客观问题就是技术上的成熟和应用上的满足,如果非要说技术指标和性能验证公不公开的话,我想不一定比国外的差!毕竟我国是典型的埋头苦干默不作声的形象代表,等到某些专家满天牛皮的时候,技术含量价值已经到了白菜价了!

  鞍钢集团钢铁研究院高性能船舶海工用钢项目组组长 严玲:我们当时提供的就是这个平台,这个本体跟立柱之间最重要的结构件,包括这种加强筋。

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回答这个问题之前,我们先思考一个问题,这种战略资源,能用钱买的到吗?谁会卖给咱?日本?美国?还是俄罗斯?连航母甲板特种钢都生产不了,就别妄谈制造航母了!

  蓝鲸一号,又被称为D90,是我国承建的全球首座超深水半潜式海上钻井平台,钻探深度、工作水深都堪称世界之最。严玲和她的团队所研发生产的具有超高强度、耐低温、大厚度的钢材,则为实现平台的安全作业提供了重要保障。

有兴趣的朋友可以搜索一下,报道鞍钢生产航母甲板的新闻挺多的。

  鞍钢集团钢铁研究院高性能船舶海工用钢项目组组长 严玲:它要求的设计厚度,对于460兆帕钢板来说,最大厚度是100毫米,它这个质量等级是做到-60度,就是满足全球作业水域的要求。

当然了,除了钢板本身,加工工艺也很重要,例如,焊接工艺等。总之航母真的很难造,也很难养。今天我们能有这样的实力,也是来之不易,请为那些背后默默付出的人点赞!

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  严玲他们所研发的钢材产品,可以实现在零下60度的极寒环境下,依然保持良好的强韧性。钢材屈服强度,最高可以达到690兆帕,能够抵御15级以上的飓风。而这些关键指标和技术要求,是严玲他们的研发团队需要面对的巨大挑战。

图片 72001A型航空母舰国产航母都造出来了,你再问这个问题是否多余了。下水时间2017年4月26日,001是辽宁号,是瓦良格的升级版,001A是辽宁号的升级版。下艘航母是直通甲板,不需要滑跃起飞了

  就在第一批产品下线,到检验室进行检验的时候,严玲他们最担心的事情发生了——钢板的性能出现了波动。一块钢板从冶炼到加工轧制,要经过数十道工序,每一道工序的细微偏差,都可能最终影响产品的性能。要从这些相互关联的影响因素中找到答案,并修正调整,难度可想而知。

回答:

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正确的叫法是航母甲板钢,不是叫:航母的特种钢。目前这种航母甲板刚仅仅中美俄能够生产,美国几乎不出口作为战略储备用,英法的航母也是用美国的甲板钢。印度的航母(现在还没建造完的)用的是俄罗斯的。当初中国向俄罗斯进口航母甲板钢以及阻拦索钢被俄罗斯拒绝,转而中国自己研发成功,生产了现在下水的那艘航母以及改装辽宁号。

  严玲:应该说是几十个昼夜,攻关从现场一直到检验室,再到我们基础分析的实验室,连续作战,找到了产生性能波动的原因,通过几十轮的工艺调整,得出了最优化的参数配比,最终生产出了性能合格的批量供货的产品。

回答:

  2013年,鞍钢为蓝鲸一号生产的超高强、高韧性、大厚度钢板,顺利完成全部供货。

不是我们自己造的,是外星人给我们造的。我们哪有那个技术。

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  严玲:我们国内现在90%的船舶海工用钢产品,都可以自主供应了,我们希望通过三五年的努力,把高端产品能够全部地替代进口。

  近年来,我国无数先进的装备制造,正日新月异地改变着我们的生活,而为这些提供基础的,是我国钢铁工业的发展。

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  鞍钢集团钢铁研究院军工产品研究所副所长 赵刚:我们只有通过这种提升自己的研发能力和研发水平,才能保证我们国家、我们军队的海军,走向更远,走向更深蓝。

  半小时观察——为重大工程背后的劳动者点赞

  “幸福都是奋斗出来的。”如今,我国首艘航母已经入列海军,首艘国产航母也已经成功下水,蓝鲸二号钻井平台也已经交付使用。当我们为海军不断发展壮大,祖国日益繁荣强盛而欢欣鼓舞的时候,我们也不要忘记那些在背后默默无闻、无私奉献的人们。正是他们的努力和付出,给了我们国家前行的动力,也推动社会不断向前发展。

  我们为这个伟大的时代点赞,也为创造这个伟大时代的劳动者们点赞!

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每日军情雷达(第35期)

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