隐身飞机设计的奇怪之处：明明材料最强为何弃之不用？

　　要更好地回答这个问题，我们还是以F-22战斗机的设计特点为例。隐身飞机实际上需要从三个方面入手实现“隐身”，一是缩减飞机的雷达反射截面，二是降低飞机的红外辐射特征，三是控制飞机主动辐射电磁信号。前两个方面在很大程度上都与材料有关，而材料都涉及到材质与重量。

　　飞机设计历来都有一个重要的原则，就是飞机要维持在空中飞行需要用升力克服飞机自身的重力，设计师们必须想方设法为飞机节省每一克的重量。而像F-22那样的新一代隐身飞机，一方面，需要安装各种先进而又复杂的任务设备，飞机的体积和重量都很大，F-22飞机的空重就有20吨，载油和挂载武器后，飞机的起飞重量已经达到37.893吨，支撑这种机体重量需要强劲的结构;另一方面，F-22飞机机动能力很强，特别是在大速度大过载机动的情况下，机身和各个操纵面会承载很大的气动力。这两方面的因素作用，对飞机机体及部件的结构强度提出很高的要求，在这种情况下，材料就显得尤为重要，既要有满足要求的结构强度，又有尽可能轻的结构重量，这两者的平衡是一个困难的决策问题。

　　为了达成某种平衡，飞机的某些部件通常会选择复合材料。就F-22飞机而言，以高强度著称的钛64合金占36%，热机械疲劳性能更好的钛62222合金占3%，热固性复合材料占24%，抗损毁性好的热塑性复合材料占1%，铝材料占16%，钢材料占6%，其他材料占14%。这些材料会根据结构强度特点和需要，使用在机身的不同部位。前机身结构主要是铝和复合材料;中机身结构主要是钛、铝和复合材料;后机身结构67%为钛合金，22%为铝合金，11%为复合材料。为了达到降低F-22飞机雷达反射特性的要求，在制造中不仅会选择结构件的材质，而且还会在结构件的表面按特定的排列方式钻出很多成形的小孔，形成对电磁波的散射作用。因此，对隐身飞机的制造来说，选择满足强度要求的材料只是一个方面，在满足强度及重量要求的前提下，能够降低雷达反射特性的先进制造技术才是关键所在。