隐身飛機設計的奇怪之處：明明材料最強為何棄之不用？

　　要更好地回答這個問題，我們還是以F-22戰鬥機的設計特點為例。隐身飛機實際上需要從三個方面入手實現“隐身”，一是縮減飛機的雷達反射截面，二是降低飛機的紅外輻射特征，三是控制飛機主動輻射電磁信号。前兩個方面在很大程度上都與材料有關，而材料都涉及到材質與重量。

　　飛機設計曆來都有一個重要的原則，就是飛機要維持在空中飛行需要用升力克服飛機自身的重力，設計師們必須想方設法為飛機節省每一克的重量。而像F-22那樣的新一代隐身飛機，一方面，需要安裝各種先進而又複雜的任務設備，飛機的體積和重量都很大，F-22飛機的空重就有20噸，載油和挂載武器後，飛機的起飛重量已經達到37.893噸，支撐這種機體重量需要強勁的結構;另一方面，F-22飛機機動能力很強，特别是在大速度大過載機動的情況下，機身和各個操縱面會承載很大的氣動力。這兩方面的因素作用，對飛機機體及部件的結構強度提出很高的要求，在這種情況下，材料就顯得尤為重要，既要有滿足要求的結構強度，又有盡可能輕的結構重量，這兩者的平衡是一個困難的決策問題。

　　為了達成某種平衡，飛機的某些部件通常會選擇複合材料。就F-22飛機而言，以高強度著稱的钛64合金占36%，熱機械疲勞性能更好的钛62222合金占3%，熱固性複合材料占24%，抗損毀性好的熱塑性複合材料占1%，鋁材料占16%，鋼材料占6%，其他材料占14%。這些材料會根據結構強度特點和需要，使用在機身的不同部位。前機身結構主要是鋁和複合材料;中機身結構主要是钛、鋁和複合材料;後機身結構67%為钛合金，22%為鋁合金，11%為複合材料。為了達到降低F-22飛機雷達反射特性的要求，在制造中不僅會選擇結構件的材質，而且還會在結構件的表面按特定的排列方式鑽出很多成形的小孔，形成對電磁波的散射作用。因此，對隐身飛機的制造來說，選擇滿足強度要求的材料隻是一個方面，在滿足強度及重量要求的前提下，能夠降低雷達反射特性的先進制造技術才是關鍵所在。