鈦合金使用佔比20% 殲-20機體壽命直追美軍F-35

解放軍殲-20戰機。(圖/翻攝大陸網站

大陸中心綜合報導

殲-20不僅是中國首款自主研發的隱身戰機,同時也是第一種大規模使用鈦合金複合材料戰鬥機中國科學院院士曹春曉在今年8月在一場科普講壇上透露,殲-20鈦合金使用量結構重量的20%,直追美國F-35的27%。對於一款先進的戰機來說,提高鈦合金使用量就意味着增加結構強度,進一步提高機身壽命

曹春曉指出,鈦合金在600度以下的溫度比強度最高,鋁合金跟鋼都不如它;鈦合金密度是4.51左右,比鋼要低很多。雖然二者強度差不多,但鈦合金密度低,因此比強度高。至於鋁合金密度只有2.71,但是強度比鈦合金低很多,當溫度達到200、300度以後,鋁合金強度很快就降低。因此溫度稍微高一點的地方,就必須要用到鈦合金。

資料顯示,鈦合金是一種重要的結構金屬,兼顧鋼才高強度鋁才低密度,並具有耐蝕性好、耐熱性高的突出優點,被廣泛應用於製造飛機結構件起落架、支撐樑、發動機壓氣機等需要高強度、輕重量的場合

▲美軍F-35A戰鬥機。(圖/翻攝自美國空軍官網

曹春曉進一步說明,鈦合金主要缺點是貴,所以必須用在刀口上。軍用飛機因保證打仗要的空中優勢,所以比起民用飛機使用的更多,目前全球來說最高記錄是美軍的F-22,用了41%的鈦、複合材料24%;F-35也有27%的鈦。美國轟炸機部分用鈦也很厲害,B-1轟炸機是21%;B2轟炸機則用到26%。

中國軍用殲擊機的鈦用量也在不斷提升,從殲-8的2%、殲-10的4%,到殲-11的15%,而殲-20也用到20%、殲-31則是25%。值得注意的是,殲-15艦載機的鈦合金用量也達到20%,超越了美國F-18E/F「超級大黃蜂」的15%。另外運輸機部分,解放軍的運-20使用了10%,與美軍「全球霸王」C-17運輸機使用量相同。

從曹春曉提供的訊息可以看出,中國各型主力戰機的的鈦合金使用量已達到世界先進水平。有分析認爲,以目前已正式服役的殲-20來看,大幅增加鈦合金用量,既可以滿足機身內置彈艙的強度要求,同時也能使機身壽命大幅延長,降低總壽命週期成本,這將是中國戰機制造工藝的未來發展方向

▼殲-15在遼寧艦上的訓練照。(圖/翻攝自中國軍網