承受1500℃高温，航母甲板如何绝热
■霍妍含 张佳豪
美国某舰载机从航母甲板滑跃起飞。资料图片
说到航空母舰，很多人会立即想到它巨大的身躯、宽阔的甲板，以及甲板上呼啸而起的战机。
实际上，舰载机起降时，产生的极端高温尾流温度可达1500℃。
作为舰载机起降的核心平台，航母甲板需要承受舰载机起降时的高温炙烤，以及盐雾腐蚀、海浪冲击等严酷环境。那么，甲板为何在极高的温度下仍能毫发无损？
首先，提高航母甲板绝热能力，离不开超级绝热材料独特的结构设计。遍观世界，制造航母甲板的超级绝热材料，一般具有多层结构。每层结构都像一层铠甲，重重保护着航母甲板，阻挡着源源不断的热量。
一般来说，材料的外层通常是坚硬的陶瓷，而核心层则是由纳米丝编织成的多维结构。每平方厘米核心层分布着超过数百万根纳米丝，能将冲击能量沿纵向分散。此外，这种结构使材料在遭受冲击时，能通过纳米丝之间的滑动摩擦消耗能量。实验显示，该结构可有效将热传导效率降低一半以上。
在电子显微镜下，“纳米铠甲”清晰可见：数以亿计的纳米丝像森林中的树木一样整齐排列，每根直径仅50至100纳米，却具有惊人的强度。复杂缠绕的纳米丝犹如迷宫网络，大大延长了热流的传导路径，增加了热阻；30个纳米的孔隙长度相当于头发丝的千分之一，比空气分子之间70纳米的热交换距离还要小，空气分子犹如困在牢笼里，形成了“零对流”效应，有效抑制热辐射过程。
除了特殊的微观结构，尖端技术的不断突破也至关重要。
科学家们创新采用石墨烯作为纳米丝“支架”，将材料强度提高了300%；通过人工智能优化纳米丝排布方式，提升热防护性能。
此外，计算机技术的应用也是保护航母免受高温侵害的重要手段。据悉，科研人员创新梯度材料设计，采用计算机模拟优化各层材料的厚度与配比，确保热膨胀系数完美匹配；同时，建立智能监测系统，通过甲板内部埋设的传感器网络，实时将温度、应力数据传输至舰载数据中心，并借助AI系统预测维护周期。
从钢铁到陶瓷，从单一防护到智能调控，航母甲板绝热能力不断提高的背后，是材料性能的进步，体现了结构设计、材料科学与工程智慧的结合。
