钛合金使用占比20% 歼-20机体寿命直追美军F-35

解放军歼-20战机。(图/翻摄大陆网站

大陆中心综合报导

歼-20不仅是中国首款自主研发的隐身战机,同时也是第一种大规模使用钛合金复合材料战斗机中国科学院院士曹春晓在今年8月在一场科普讲坛上透露,歼-20钛合金使用量结构重量的20%,直追美国F-35的27%。对于一款先进的战机来说,提高钛合金使用量就意味着增加结构强度,进一步提高机身寿命

曹春晓指出,钛合金在600度以下的温度比强度最高,铝合金跟钢都不如它;钛合金密度是4.51左右,比钢要低很多。虽然二者强度差不多,但钛合金密度低,因此比强度高。至于铝合金密度只有2.71,但是强度比钛合金低很多,当温度达到200、300度以后,铝合金强度很快就降低。因此温度稍微高一点的地方,就必须要用到钛合金。

资料显示,钛合金是一种重要的结构金属,兼顾钢才高强度铝才低密度,并具有耐蚀性好、耐热性高的突出优点,被广泛应用于制造飞机结构件起落架、支撑梁、发动机压气机等需要高强度、轻重量的场合

▲美军F-35A战斗机。(图/翻摄自美国空军官网

曹春晓进一步说明,钛合金主要缺点是贵,所以必须用在刀口上。军用飞机因保证打仗要的空中优势,所以比起民用飞机使用的更多,目前全球来说最高记录是美军的F-22,用了41%的钛、复合材料24%;F-35也有27%的钛。美国轰炸机部分用钛也很厉害,B-1轰炸机是21%;B2轰炸机则用到26%。

中国军用歼击机的钛用量也在不断提升,从歼-8的2%、歼-10的4%,到歼-11的15%,而歼-20也用到20%、歼-31则是25%。值得注意的是,歼-15舰载机的钛合金用量也达到20%,超越了美国F-18E/F「超级大黄蜂」的15%。另外运输机部分,解放军的运-20使用了10%,与美军「全球霸王」C-17运输机使用量相同。

从曹春晓提供的讯息可以看出,中国各型主力战机的的钛合金使用量已达到世界先进水平。有分析认为,以目前已正式服役的歼-20来看,大幅增加钛合金用量,既可以满足机身内置弹舱的强度要求,同时也能使机身寿命大幅延长,降低总寿命周期成本,这将是中国战机制造工艺的未来发展方向

▼歼-15在辽宁舰上的训练照。(图/翻摄自中国军网