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钛合金大框
钛合金大框
在经济半小时的节目中，出现了疑似为歼20发动机段的后机身钛合金大框。
从图像中推测尺寸的话，这应该还不是世界上最大的战斗机钛合金大框——最大尺寸的大框是歼20中机身弹舱段的大框，尺寸超过F22。
大开口对结构刚度和强度影响极大，需要最大代价的增强来弥补
按照一半战斗机结构设计原则，弹舱这样的大开口结构，需要尽一切努力去补强结构上的刚度和强度，因此歼20弹舱前后必定各有钛合金大框。
在飞机的结构设计中，不同的部位遭遇到的情况各不相同，因此没有一种材料能够万能的满足所有部件需求；最终的结果，只能按照各自的强度、密度、温度耐受能力，灵活搭配多种材料使用。
图：黄的是上锌防锈漆的铝，灰的是钛
比如此前飞机上运用最广的，是铝合金；因为铝最轻，而强度又足以满足大部分地方的使用需求。
但是铝也有着很大的的局限性，其一，是铝能做到的最大强度不够，比如在起落架这样要求特别极端的地方，铝合金不能用。
其二，是铝耐受高温的能力不行，因此飞机上的高温区域结构，都不能用铝；这也是飞行速度较高的飞机——比如SR71、米格25/31，材料比例和常见飞机完全不同，大量使用钢或者钛的原因。
目前流行的碳纤维复合材料，主要取代的就是铝合金——这其中有个很重要的原因，就是复合材料和铝一样，也不能耐高温。因为碳纤维复材，说穿了就是用碳纤维加强的树脂塑料；碳纤维虽然不怕高温，但是树脂塑料还是怕的。
波音787复材机身制造
波音787复材机身制造
另外由于碳纤维复材是用一层层的织物固化成型的，因此它天生抗冲击能力很差，易于层间分裂。所以在有较高的耐受战损（防炮弹、导弹破片）要求、或者是防鸟撞等抗冲击要求的情况下，它反而不如铝合金。
比如波音787用了超过50%的复材做结构——这意味着主材料全面淘汰铝了，但是依然要保留一些铝结构件在机翼垂尾等处作为前缘，抵御鸟撞。
而早期飞机中，仅次于铝的则是钢材。
飞机起落架
钢材很重，但是能做到的最大强度也大，也相当能耐热；因此至今除了极少数超轻型和轻型飞机以外，飞机起落架主体依然是高强度钢的天下。
而在很多高温区域——特别是发动机段，随着钛合金材料和工艺的不断改进，能耐受的温度越来越高，钢材的应用范围和比例正在明显降低。
但是在很多定位比较低，成本控制更重要的机型——比如米格29和后来的FC-1枭龙上；复材和钛合金的比例依然比较低，主结构还是以钢/铝这样的经典组合为主。
F22中机身弹仓的整体钛合金大框，五个凹陷区分别对应四个弹仓和机炮
而钛的优势，则是它提供比铝好得多的强度和耐热能力，而又比钢材轻得多。其实从钛本身来说，这个材料在自然界并不罕见，但是这东西的冶炼和加工难度相当高，因此造价上一直下不来，而且要做大型件的难度一直非常高。
目前歼20钛合金大框的公开亮相，无疑证实了歼20拥有一副轻巧而结实的骨架，这对于飞行性能和寿命是至关重要的保证。（作者署名：候知健）
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