----"中国军舰螺旋桨是用什么做的？不是钢铁 ， 也不是钛合金"//----

----"中国军舰螺旋桨是用什么做的？不是钢铁 ， 也不是钛合金"//----

----"中国军舰螺旋桨是用什么做的？不是钢铁 ， 也不是钛合金"//----

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中国舰艇“下饺子”的速度有目共睹 ， 每当有新的军舰下水 ， 总会引起军迷们的讨论和关注 。 很多人对于军舰的外型、排水量、航速、舰载武器等看得见的地方津津乐道 ， 但却忽视了泡在水下的一个重要部件——螺旋桨 。

很多人认为螺旋桨没有什么科技含量 ， 和家里用的电风扇原理相同 ， 其实不然 。 看似简单的螺旋桨 ， 实际上从设计到生产制造 ， 涵盖了流体力学、材料学、工程学等诸多学科 ， 在设计过程中要考虑的因素非常多 。 既然螺旋桨是一直泡在海水里重要部件 ， 那么它一般都是用什么材质做成的呢？

在上世纪七十年代以前 ， 我国军舰螺旋桨多采用黄铜锌锡合金制造 。 这种合金强度适中 ， 并且易于切割 ， 非常适合用于多叶曲面的螺旋桨 。 后来 ， 随着我国的军舰吨位越来越大 ， 并且航速也不断提高 ， 用黄铜锌锡合金制造的螺旋桨存在两个弊端：一方面 ， 在螺旋桨叶片尺寸的大幅增加下 ， 对强度有了更高的要求 ， 因此不得不提升黄铜螺旋桨的厚度 ， 如此一来 ， 又增加了螺旋桨的重量 ， 反而降低了军舰的整体性能 。 另一方面 ， 军舰航速的提升意味着螺旋桨转速要远高于以前 ， 这就出现了一个棘手的难题——空泡效应 。

根据流体力学中的定律 ， 螺旋桨周围水的流速非常高 ， 以至于其静压强低于海水的汽化压强 ， 这时候就会在液体中产生无数小空泡 。 空泡在破灭的同时 ， 会对螺旋桨产生很大的冲击压强 ， 腐蚀螺旋桨表面 ， 长期以往轻则坑坑洼洼 ， 重则直接断裂 。 在空泡效应的腐蚀下 ， 黄铜锌锡合金性能大打折扣 ， 已经不再适用于现在化军舰的使用了 。

那么有军迷就要问 ， 为什么不用强度高、耐腐蚀的不锈钢或者钛合金作为螺旋桨材料呢？的确 ， 不锈钢强度高 ， 但是硬度也高（硬度和强度是两个完全不同的力学特征） 。 螺旋桨允许一定程度的形变 ， 但是不允许断裂 ， 因此不需要硬度 ， 而更需要韧性 。 螺旋桨的受力变化非常复杂 ， 使用不锈钢等刚性过高的材料 ， 容易应力集中而导致断裂 。 并且 ， 不锈钢在常温下不容易切割成型 ， 所以并非制造螺旋桨的首选材料 。 钛合金看上去高大上 ， 但实际上焊接工艺并不成熟 ， 加工成本过高 ， 用来制造螺旋桨并不现实 。

因此 ， 我国的军舰在上世纪七十年代以后 ， 普遍使用镍铝青铜合金制造螺旋桨 。 镍铝青铜合金的重量 ， 只有同等体积黄铜合金的90% ， 但是耐空泡腐蚀的能力却是黄铜合金的三倍 ， 强度是黄铜合金的两倍 ， 性能十分出众 ， 而且还易于加工 ， 堪称现代大型军舰制造螺旋桨的不二之选 。 另外 ， 铜对于海洋微生物有灭杀作用 ， 就算长时间泡在海水里 ， 也不容易生长藤壶和硅藻 。

除了我国外 ， 镍铝青铜合金也是世界主流的螺旋桨材料 。 除了材料外 ， 制造大型螺旋桨 ， 加工工艺同样非常重要 ， 对于曲面弧度、表面光洁度等要求非常严苛 。 以美国尼米兹级核动力航母为例 ， 使用了4个用青铜合金制造的螺旋桨 ， 每个螺旋桨直径达6.4米 ， 重30吨 ， 如果没有成熟的工业基础做铺垫 ， 是难以完成的 。 因此 ， 世界上有能力制造大型螺旋桨的国家屈指可数 。