马娟娟

上一期，我们讲到法国“戴高乐”号航母和英国航母的螺旋桨都发生过断裂的情况。那么，航母的螺旋桨为什么会断裂呢？人们是如何对螺旋桨进行改良的？小石头在其中又发挥了什么重要作用呢？

特殊的合作

要制造出合格的螺旋槳，首先要解决材料问题。看似温柔的海水，其含盐量高，腐蚀性很强。此外，海洋微生物、附着生物等也会加速螺旋桨的腐蚀。

防腐是舰艇制造中必须攻克的技术难关。什么材料能胜任航母螺旋桨耐腐蚀且强度高这个重任呢？这就要隆重请出石头家族的重要成员——自然铜！

自然铜是一种自然产出、非人工冶炼提取的纯金属矿物，铜含量高达99.9%以上，但在自然界中储量较少。当前，我国选冶铜矿物原料主要是黄铜矿、斑铜矿、孔雀石、蓝铜矿等。

我国开采、利用铜的历史悠久，但铜储量并不丰富。因此，科技人员呕心沥血，研究如何更好地将铜再生利用。

因为自然铜有很好的延展性、导热性、导电性和耐腐蚀性，所以被广泛地应用于制造武器、电缆、船舶和民用器具等。但是，用自然铜制造出的螺旋桨不耐磨。为了帮助铜完成好制造航母螺旋桨这个重任，石头家族团结一心，互相帮助，把合作的最大优势发挥出来。

比如，铜加锌就组成了新的合金——黄铜，既防腐又耐磨，成为很多船只螺旋桨的首选材料。然而，二战改变了黄铜螺旋桨的地位。二战期间，英、美之间的大西洋运输线被德国U 型潜艇严重袭扰，损失惨重！为了在港口和近海对付德国潜艇，英国人大量制造“暴脾气、小块头”的鱼雷艇，可以携带德国U 型潜艇的克星——鱼雷，并且为了提高鱼雷艇的速度，英国人在鱼雷艇上安装了大功率飞机发动机。然而，由于鱼雷艇的螺旋桨转速过快，空泡腐蚀非常严重。在当时，黄铜螺旋桨连100 海里（相当于185.2 千米）都跑不到，就被空泡腐蚀得直接断裂了。

二战后，随着航母的吨位越来越大，以及对速度的要求越来越高，黄铜制作的螺旋桨也暴露出了其他问题。比如，由于螺旋桨的速度不断提高，导致摩擦力增大，黄铜出现脱锌情况。一旦脱锌，腐蚀也会加剧，强度减弱。看来，黄铜也不是最佳选择。

于是，镍、铝等又加入了螺旋桨材料的改良中，人们发明了铝镍青铜。利用这种新的合金制造的螺旋桨不仅在耐腐蚀性和抗压强度上有了很大的提高，而且还可以降低噪声。现在，国际大型轮船和航母都普遍采用特种铜质合金钢。

特殊的工艺

除了材料，航母螺旋桨的制造工艺要求也非常高，要求巨大的桨叶不能有空泡，其次要求桨叶表面非常光滑，甚至要达到微米等级，像玻璃一般平滑。为了实现划水的功能，桨叶还要具有非常严格的弯曲程度。在使用过程中，航母的螺旋桨不允许发生任何形变，因为形变会影响航母轨道的精准度，对舰载机的起降有很大干扰。此外，螺旋桨形变也会增加噪声。

这些复杂的制造工艺同样也需要优良的材料来支撑。因此，各国航母螺旋桨合金材质的配方都异常严格。这个配方可是重要机密呢！

通过螺旋桨，我们看到了其使用材料的发展过程，也看到了国防科技的发展历史。如果你能亲眼看到人民海军大名鼎鼎的双航母——威风凛凛的辽宁舰和中国第一艘自主研发的山东舰，就能体会到航母的螺旋桨有多壮观了。