我国核潜艇与美苏等世界先进同行相比，最大缺陷就是过于明显的龟背，不仅与巨浪2导弹有关，而且更是因为中国的耐压壳技术不是世界领先，因此它只能加高龟背搭载潜射导弹。我国此前没有西方那样的高屈服强度合金钢，也不能制造大直径壳体，只能无奈地增加龟背。但现在有个好消息，中国已经突破了13.5米超大直径壳体和超屈服强度合金钢生产技术，预计未来新一代战略核潜艇的龟背将大幅减少，战斗力将赶上美国和俄罗斯的先进水平。没有中国的稀土，新合金钢就不会成功。


屈服力是潜艇合金钢的重要性能指标，屈服力与潜艇能够承受的海水压力和潜入水下的深度有关。如今潜艇最小深度要求是200米一下，因此压壳体一般使用500 mpa以上的特殊合金材料屈服强度，否则在进入深海后就会被海水直接碾碎。然而想潜深可不是说说就能做到的，它是对潜艇壳体加工制造的严峻考验。普通潜艇用钢板的屈服强度一般在500毫帕左右，核动力潜艇用钢板在600毫帕以上。当前潜艇用钢板的屈服强度可以达到1000毫帕。


近几年来，随着海军舰艇下饺子速度的加快，我国钢铁工业得到了快速发展。我国最结实的船用钢材已达1000兆帕级，辽宁舰、山东舰所需高屈服强度特种钢材100%国产化。数年前，我们甚至研制出了屈服强度2200毫帕的超级钢，但是对焊接工艺的要求太高，不能用来建造潜艇。高屈服强度和高焊接性能的协调发展一直是特种潜艇钢的难点和痛点，这无疑是对一国工业体系的巨大考验。在钢中加入多种稀土，可以改善钢的物理化学性能，达到焊接性能与屈服强度的双重效果。事实上，我们在这方面已经达到了世界先进水平，因此，新一代潜艇在未来必将给我们带来巨大的惊喜。


除屈服强度、焊接性能外，潜艇钢还必须保证低磁性，因为强磁性不仅易被反潜探测仪探测和跟踪，还可能降低潜艇内设备的灵敏度和精度，尤其是易受水雷攻击，严重影响潜艇的作战效能和战时生存能力。在炼钢过程中，现代潜艇钢通常会添加镍，铬，铜，锰和其他稀土元素，以降低或消除磁性。但是潜艇在海上航行了很长一段时间后，仍然受到地球磁场的影响，必须定期退磁。


若要完全消除潜水艇压力壳的磁性，只能采用钛合金材料。虽然钛合金没有磁性，重量轻，屈服强度高，韧性和疲劳强度好，但其制造和焊接都有困难，而且制造成本极高。现在，尽管中国已是世界上最大的钛合金生产国，但其技术水平却与俄罗斯相差无几，这个领域仍有进步空间。假如将来我们能在这方面超越俄罗斯，国产下一代潜艇的性能肯定会提高。（文/山峰）