您的位置:首頁»軍事»正文

苏57因没钱而短命:钛合金仅占结构18%,比F15都低一半!


蘇57材料比例

根據最近流傳的俄方資料, 在蘇57的結構制造材料中, 比例分別是18%鈦合金、40-44%鋁合金、22-26%復合材料, 10%鋼鐵, 4%其他——通常來說, 這包括橡膠、表面涂料等。

在衡量戰機材料先進性的時候, 鈦合金和復合材料比例的高低通常被作為一個直觀的衡量指標——用的越多, 就代表這個飛機越舍得下本, 越是肯追求高性能。

觀察蘇57的材料比例選取, 結合蘇俄戰斗機的發展歷史看, 顯然很符合俄羅斯在蘇57開發項目中的價值取向:成本控制優先。

戰斗機材料中, 鋼鐵最沉重, 但是能提供最大的絕對強度、以及比鈦合金更高的耐高溫能力;因此在起落架等一些關鍵部件上,

鋼材依舊是不可取代的材料。 而鋁合金則重量輕巧, 強度能滿足大多數機體結構要求, 因此適合作為主體材料。


米格25

對于經典的金屬結構戰機來說, 鋼鋁結構可以在最低廉的設計制造成本下, 提供不錯的整體性能。 鈦合金則介于兩者之間, 雖然比鋁重, 但比鋼要輕得多, 但是又比鋁強度更高、耐高溫得多、占用更小的體積;因此在結構設計中使用鈦合金, 能有效避免一些超出鋁合金受不了、結果只能用鋼材替代的尷尬情況。

最典型的例子就是SR-71與米格25。 由于鋁合金在高溫下強度性能衰減非常厲害, 因此通常認為, 需要持續2.5倍以上飛行、機身結構會由于長時間與空氣高速摩擦的高速飛機,

機身外表溫度會超出鋁合金的承受極限。


sr71

蘇聯人用鋼材制造了米格25的主結構, 更便宜、難度更低, 但是飛機也更重, 飛行性能更低。 而SR-71的鈦合金則相反, 輕巧, 但是技術難度非常大, 而且造價異常昂貴。 因為鈦合金的冶煉和加工難度很大, 因此鈦合金結構件的設計制造成本相當高昂, 這一點到現在都沒什么改變。

這使得鈦合金的應用有很強的邊際效應色彩——投入高, 但能帶來的絕對收益(減重、減小內部結構空間占用)不算高;因此只有在對性能要求非常高、每一份性能改善都值得花大錢的情況下, 才會出現特別高比例的鈦合金采用。


F22

美國在F22開發時, 總體結構規劃中就認為, 在滿足基本性能需求的前提下,

對于兩倍聲速飛行的戰機, 鈦合金比例25%成本最低, 鈦合金比例45%才能做到重量最輕——但無論是是YF22的24%還是量產型F22的41%, 都沒有達到重量最輕的要求, 這同樣是向成本妥協。

蘇57的鈦合金比例只有18%, 和蘇27大致相當, 大大低于F15的26%和F22的41%——不要說和F22比, 就是和F15比, 都要低了近一半。 這說明蘇57的結構制造成本被控制的相當嚴格。


蘇57

而正如筆者之前多次強調過的, 蘇57為了繼承蘇27的發動機吊艙式升力體布局, 中機身厚度嚴重不足, 而又被嚴重破壞整體結構剛度和強度的大開口設計貫穿始終, 其結構布局形式本身就是非常不理想的。

這種大開口區域, 本身就是戰機鈦合金補強的重點范圍。 而僅有18%的比例, 則斷絕了蘇57通過材料性能彌補結構布局缺陷的最后一絲可能。

從這一點上說, 俄國家科學中心弗拉基米爾·尼基丁表示, 俄可能基于蘇-35研制的新型重型艦載戰斗機便絲毫不奇怪了:蘇57作為陸基戰斗機, 結構強度都存在巨大的潛在風險, 上艦更是毫不現實。

Next Article
喜欢就按个赞吧!!!
点击关闭提示