現代隱身戰機機身大量使用鈦合金等複合材料已經不是秘密。新型複合材料質量輕韌性高，對於提高現代隱身戰機的機動性和其他效能指標至關重要。

美國F22機身複合材料使用率達到了26%左右。為了提高機翼效能，其機翼複合材料使用率高達95%左右。大量複合材料使用在提高戰機效能的同時，也致使改型戰機造價長期居高不下。

殲20作為一款效能最為先進五代隱身戰機，大量使用複合材料是毋庸置疑的，但具體使用多大比例沒有具體資料。據有關專家透露，殲20複合材料使用比率達到了20%左右。

有人問為什麼不使用更高比率的複合材料？其實這是一個複雜的系統工程，關乎複合材料製造，設計，製造等多個環節。所以戰機增加複合材料比例不是一件簡單的事。

專家指出，複合材料應用到戰機上，需要綜合考慮考慮複合材料結構效能的可設計性和結構成型與材料形成等。

大家都說F22是溫室的戰機，對環境保養等要求非常高，就連機身材料填縫都是白銀製成的。這款戰機除了殺雞儆猴在敘利亞進行了反恐作戰實踐之外，至今也沒有經過大的實戰檢驗。

一種複合材料製造使用可能涉及設計師、應力分析、材料和工藝、製造、質量控制、後勤保障工程師（可靠性、維護性和生存性）和成本估算師等，所以這是一個複雜的巨系統。中國在高階複合材料設計製造方面總體上還處於追趕的上升階段。目前我們在複合材料方面與國際先進水平還有差距。所以殲20複合材料使用率能夠達到20%已經是一個很不錯的成就。

複合材料使用率成為衡量未來戰機效能的一個重要指標，殲20以及未來戰機不斷加大新材料使用比率將是新趨勢。

其實這也不算什麼保密的資料，而我這裡恰好有一些，就和大家一起分享吧。

戰機機身材料種類主要有鋁合金、鋼材、鈦合金、複合材料等。鋁合金密度小，但強度、耐熱性不好；鋼材強度大，但密度太大；鈦合金密度小、強度大，但價格昂貴、加工難度大；複合材料密度小、強度好，但價格也不便宜，而且在抗損傷等方面還需進步。

在戰機領域，鈦合金是從3代機開始普遍使用的，對於有條件的大國，對高空高速效能要求越高的戰機使用量越大，比如蘇-27的使用量達到15%，F-15的使用量達到26%，而F-16的使用量卻只有3%左右。

有錢任性，F-15高強度和相對很輕的機體，得益於其高的鈦合金用量

根據中國公開資料，殲-10的的鈦合金用量為4%，殲-11B因為是蘇-27SK的中國產化，所以用量也是15%；殲-15出於艦載機加強結構和減重的需求，用量有所增加，達到了20%，這也是其價格近4億/架的原因之一。

殲-15的鈦合金用量出乎意料的高

4代隱身戰機由於對機體強度、重量提出了更高的要求，而本身優異的效能承擔的起昂貴的價格，所以在鈦合金用量上有了普遍提升。F-22的用量高達41%，F-35的用量也達到了27%；根據中國院士資料，殲-20的鈦合金用量達到了20%，FC-31的用量達到了25%。不得不說，FC-31在這方面對殲-20有了“後發優勢”，同時也得益於沈飛在鈦合金方面深厚的造詣吧；不過這也意味著殲-20對價格可能有所控制，同時有了更多的升級空間。

FC-31意外的獲得了中國戰機中鈦合金用量的冠軍

“一代材料，一代飛機”，複合材料是戰機領域的新趨勢。F-15由於出現時間比較早，用量只有1%,F-16約3%，F-22的用量為24%，F-35為36%；中國殲-10的用量約6%，殲-11B的用量約10%，殲-20的為26%，FC-31，目前資料未知。

總的來說，殲20在先進材料的應用方面，不如F-22，不如F-35。殲20的鈦合金佔比，只有F-22的一半左右，也比不上美軍上一代的F-15。中國航空的落後，當然也包括材料的落後，中國的航空材料有很大進步，但跟美國比差距非常大，我們要看到成績，也要客觀看待差距。並不能因為一點點成績就盲目自大。首先澄清個概念，不能用鈦合金佔比這一項，去評估現代飛機的結構先程序度。

圖一：F-22用了41%的鈦，相當驚人，成就了世界上超巡能力第一的戰鬥機。

實際上先進航空材料包括的比較多，重要的是複合材料、鈦合金和第三代先進鋰鋁合金，當然也還有超高強度鋼。鈦合金只是其中的一項而已，不能以偏概全，即使先進如F-22，也不可能不用鋼。同學們更不要以為飛機可以不用鋁了，其實並非如此。第三代鋰鋁合金是全世界先進軍機和民機，都在大量應用的高階材料。中國的第三代鋰鋁合金技術剛剛起步，還未到獨步天下的地步，作個參考，目前中國產大飛機C919，所用材料是所有中國產飛機中比較領先的，但第三代鋰鋁合金用量不到8%。

圖二：即使是上個世紀70年代的F-15，鈦合金用量也高達27%，超出殲20七個點。老美航空工業的底子可見有多雄厚。

另外大家也要改變復材和鋁鋰合金只能做蒙皮，只能做殼子的錯誤印象。如今的復材和鋰鋁合金不光能做面子，還能做裡子，早都不是又薄又脆的範兒，而是又強又彈，可以做承力結構，承擔飛機的主要結構受力。比如飛機中後機身的龍骨梁、飛機機翼的翼盒等結構。這些結構的受力結構相當複雜，工作條件相當惡劣。

圖三：鈦合金用得最少的是F-16。用得少是為了降低造價，但沒人否認F-16不優秀。

先進材料對於飛機制造和設計有重要影響。對於正常國家而言，先進的材料用得越多，飛機自重就越輕，使用壽命也就越長。對於戰鬥機而言，飛機自重越輕越好，這實際上變相地提高了飛機的推重比，要麼可以多重油，要麼可以獲得更高的機動性。先進材料往往是非賣品，想要進口非常困難，靠走私是不靠譜的，解決辦法只有花很多錢下很大力氣自行研發。

並不是說先進材料用得多，飛機一定會先進，當然也有個別反例，比如印度。印度的LCA戰鬥機先進材料用得非常多，但一直解決不了超重的問題，飛起來就是個小笨豬。而同一等級的FC-1梟龍戰鬥機，基本上啥高階材料都用得不多，復材和鈦合金能少用就少用，但實際上透過巧妙的設計，成功地獲得了一架輕巧的飛機。

圖四：F-35實際上是目前航空先進材料用得最均衡的戰鬥機。

FC-1和F-16這些戰鬥機，是儘量避免少用高階材料，但又戰力強大的戰鬥機。先進材料的最大缺點就是貴，而且維護困難。這兩型戰鬥機對於中美而言，是低端戰鬥機，儘量偷工減料，可以降低成本。這兩型飛機完全能透過提升鈦合金和復材用量的辦法，提高戰鬥力，但是搞得太貴，很多國家是買不起的。