小石頭，大神通

馬娟娟

上一期，我們講到法國“戴高樂”號航母和英國航母的螺旋槳都發生過斷裂的情況。那么，航母的螺旋槳為什么會斷裂呢？人們是如何對螺旋槳進行改良的？小石頭在其中又發揮了什么重要作用呢？

特殊的合作

要制造出合格的螺旋槳，首先要解決材料問題。看似溫柔的海水，其含鹽量高，腐蝕性很強。此外，海洋微生物、附著生物等也會加速螺旋槳的腐蝕。

防腐是艦艇制造中必須攻克的技術難關。什么材料能勝任航母螺旋槳耐腐蝕且強度高這個重任呢？這就要隆重請出石頭家族的重要成員——自然銅！

自然銅是一種自然產出、非人工冶煉提取的純金屬礦物，銅含量高達99.9%以上，但在自然界中儲量較少。當前，我國選冶銅礦物原料主要是黃銅礦、斑銅礦、孔雀石、藍銅礦等。

我國開采、利用銅的歷史悠久，但銅儲量并不豐富。因此，科技人員嘔心瀝血，研究如何更好地將銅再生利用。

因為自然銅有很好的延展性、導熱性、導電性和耐腐蝕性，所以被廣泛地應用于制造武器、電纜、船舶和民用器具等。但是，用自然銅制造出的螺旋槳不耐磨。為了幫助銅完成好制造航母螺旋槳這個重任，石頭家族團結一心，互相幫助，把合作的最大優勢發揮出來。

比如，銅加鋅就組成了新的合金——黃銅，既防腐又耐磨，成為很多船只螺旋槳的首選材料。然而，二戰改變了黃銅螺旋槳的地位。二戰期間，英、美之間的大西洋運輸線被德國U 型潛艇嚴重襲擾，損失慘重！為了在港口和近海對付德國潛艇，英國人大量制造“暴脾氣、小塊頭”的魚雷艇，可以攜帶德國U 型潛艇的克星——魚雷，并且為了提高魚雷艇的速度，英國人在魚雷艇上安裝了大功率飛機發動機。然而，由于魚雷艇的螺旋槳轉速過快，空泡腐蝕非常嚴重。在當時，黃銅螺旋槳連100 海里（相當于185.2 千米）都跑不到，就被空泡腐蝕得直接斷裂了。

二戰后，隨著航母的噸位越來越大，以及對速度的要求越來越高，黃銅制作的螺旋槳也暴露出了其他問題。比如，由于螺旋槳的速度不斷提高，導致摩擦力增大，黃銅出現脫鋅情況。一旦脫鋅，腐蝕也會加劇，強度減弱。看來，黃銅也不是最佳選擇。

于是，鎳、鋁等又加入了螺旋槳材料的改良中，人們發明了鋁鎳青銅。利用這種新的合金制造的螺旋槳不僅在耐腐蝕性和抗壓強度上有了很大的提高，而且還可以降低噪聲。現在，國際大型輪船和航母都普遍采用特種銅質合金鋼。

特殊的工藝

除了材料，航母螺旋槳的制造工藝要求也非常高，要求巨大的槳葉不能有空泡，其次要求槳葉表面非常光滑，甚至要達到微米等級，像玻璃一般平滑。為了實現劃水的功能，槳葉還要具有非常嚴格的彎曲程度。在使用過程中，航母的螺旋槳不允許發生任何形變，因為形變會影響航母軌道的精準度，對艦載機的起降有很大干擾。此外，螺旋槳形變也會增加噪聲。

這些復雜的制造工藝同樣也需要優良的材料來支撐。因此，各國航母螺旋槳合金材質的配方都異常嚴格。這個配方可是重要機密呢！

通過螺旋槳，我們看到了其使用材料的發展過程，也看到了國防科技的發展歷史。如果你能親眼看到人民海軍大名鼎鼎的雙航母——威風凜凜的遼寧艦和中國第一艘自主研發的山東艦，就能體會到航母的螺旋槳有多壯觀了。