殲20材料應(yīng)用的藝術(shù)：不以鈦合金“含量”論英雄

鈦合金強(qiáng)度極高、耐高溫、抗疲勞，保證飛機(jī)能劇烈機(jī)動(dòng)、長期飛行不裂。所以，它們也被廣泛運(yùn)用于五代隱身戰(zhàn)斗機(jī)；

殲-20鈦合金主要應(yīng)用部件依據(jù)航空工業(yè)、央視及院士公開信息，殲-20鈦合金（約占結(jié)構(gòu)重量20%）主要用于高載荷、主承力、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件：

- 機(jī)身主承力結(jié)構(gòu)：機(jī)身主承力框、機(jī)身隔框、加強(qiáng)框（含3D打印大型整體鈦合金構(gòu)件）

- 機(jī)翼核心部件：機(jī)翼主承力梁、翼盒、翼根加強(qiáng)件

- 起落架系統(tǒng)：主起落架、前起落架關(guān)鍵承力構(gòu)件

- 發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)：發(fā)動(dòng)機(jī)安裝節(jié)、噴口附近高溫承力結(jié)構(gòu)、部分機(jī)匣部件

- 其他關(guān)鍵件：雷達(dá)罩支撐結(jié)構(gòu)、武器艙門框、大型連接接頭等

殲-20的大面積外殼由復(fù)合材料負(fù)責(zé)“輕+隱身”，具體位置包括機(jī)身外表、機(jī)翼、尾翼、艙門、蒙皮；

- 機(jī)翼蒙皮、鴨翼、全動(dòng)垂尾

- 機(jī)身外表面、各種口蓋、艙門

- 很多非主承力但要外形的結(jié)構(gòu)

它們比鈦合金更輕、隱身性能更好、耐腐蝕、壽命更長、適合做復(fù)雜隱身曲面—這也是為什么殲?20 復(fù)合材料比例在五代機(jī)里偏高；

殲-20的普通結(jié)構(gòu)則走鋁合金負(fù)責(zé)“經(jīng)濟(jì)好用”，具體應(yīng)用位置在次受力結(jié)構(gòu)、內(nèi)部隔框、設(shè)備安裝板等；

- 機(jī)身內(nèi)部一些次要框架

- 設(shè)備艙、非關(guān)鍵結(jié)構(gòu)

鋁合金材料的特點(diǎn)：輕、便宜、好加工，不需要高強(qiáng)度的地方就用它；

至于殲-20的高溫部位就要采用特種高溫合金，位置在發(fā)動(dòng)機(jī)附近、尾噴口周邊；

- 發(fā)動(dòng)機(jī)艙附近隔熱、承力結(jié)構(gòu)

- 噴口相關(guān)高溫件

它們專門扛發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫；

殲-20戰(zhàn)斗機(jī)大概的材料比例、應(yīng)用位置：

- 鈦合金 = 骨架、大梁、承重件（約20%）

- 復(fù)合材料 = 外皮、機(jī)翼、隱身面（近30%）

- 鋁合金 = 內(nèi)部次要結(jié)構(gòu)

- 高溫合金 = 發(fā)動(dòng)機(jī)周邊

依據(jù)曹春曉院士（鈦合金領(lǐng)域權(quán)威）公開數(shù)據(jù)及防務(wù)權(quán)威資料：

- F-22：鈦合金占比約41%（五代機(jī)中最高）

- F-35：約27%

- 殲-20：約20%

- 蘇-57：公開數(shù)據(jù)約18%–20%

但是，殲-20通過高比例復(fù)合材料（約29%）與鈦合金搭配，實(shí)現(xiàn)減重、隱身與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的平衡—?dú)?20 不是鈦合金用得最多的五代機(jī)，但它是材料搭配最“現(xiàn)代、均衡、適合量產(chǎn)”的一款。