这种比黄金还贵的材料歼20用了20% 但仅为F22的一半

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衡量飞机技术含量的新材料应用，大陆飞机披露的数据很少。不过，在8月举行的2017年暑期院士专家系列科普讲坛上，中国著名航空材料学家、中国科学院院士曹春晓却罕见揭秘，歼20为代表的大陆四代机，机体结构的钛合金和复合材料比例已有长足进步。

钛合金是一种强度高、耐蚀性好、耐热性高的合金材料，上世纪50年代开始运用于作战飞机，这种合金堪称是比黄金还贵的金属，特别由于钛合金在焊接等加工工艺上存在极大的难度，其一般只用于作战飞机等国防高技术武器中，世界上钛合金加工经验最丰富的俄罗斯还用它来造核潜艇，堪称是“金鱼”。

▲歼20钛合金比例高达20%

曹春晓院士在讲坛上披露，大陆军用歼击机的钛用量也在不断提升。“我们歼8用钛很少是2%，歼10用钛4%，歼11用到15%，歼20用到20%，也算比较多。我们的运20跟美国的C-17是相近的，用钛量都是10%左右。”，由此可见歼20和歼31这两种大陆四代机的钛用量比例是国内飞机最高的。

然而，比起美国空军的四代机，大陆战机的机体结构钛合金比例并不算高。“最高的记录是F22，这个飞机用了41%的钛，复合材料24%，铝合金只有15%，原来都是铝合金为主，现在是钛合金为主了。F35也不少，有27%的钛。”曹春晓院士拿出的数据，显示了中美四代机在钛合金比例上的差距。

▲F-22的用钛量超40%，F-35为27%

资料显示，歼20机体结构的钛合金应用比例还不及1972年首飞的美国F-15“鹰”式战机。F-15 的机体结构重量的 25.8% 为钛合金，发动机舱和机翼内侧的部位大量使用钛合金。三个主翼梁和与之连接的壁板、以及发动机舱都是钛合金结构，两台发动机间甚至采用钛合金防火墙，避免一台发动机起火后波及另一台。

▲F-15的钛合金发动机隔板，@空翼网 图片

除了钛合金，航空复合材料是战机减重提升作战效能的另一种重要材料，这一材料运用上，大陆战机进步明显。讲坛上，曹春晓院士披露，歼20（机体结构）的复合材料用到了29%，不仅超过了F22的24%，也比三代战斗机中机身复合材料比例最高，素有“超级塑料虫”美誉的F-18E/F战机的22%高不少。

▲歼10B机身上的浅绿色部分都是复材蒙皮

中美战机在机身钛合金比例上的差距，恐怕还是由于中国钛合金加工水平、良品率方面存在不足。2014年，曹春晓院士接受《中国航空报》采访时也提到，中国虽然是钛产量世界第一的国家，但钛材料批生产稳定性不足，只能称之为“钛合金大国”，距离“强国”还有距离。

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