材料是工业的基石，每一次科技的进步都与材料技术的进步联系在一起。同样，在航空领域里材料技术也与航空技术的发展密切相关。本文就简单探讨一下新材料技术在现役战机上的应用。

    1、雷达

    首先从战机的雷达说起吧。雷达就是战机的眼睛和耳朵，在现代战争中发挥着重要作用。更先进的雷达往往意味着更早地发现敌机，掌握战斗的主动权。现役战机普遍用电扫描的有源相控阵雷达取代了曾经的机械扫描雷达，以获得更好的探测距离，更强的抗干扰能力，更高的扫描频率。而在相控阵雷达中，最核心的部分就是数以千计的电磁波发射/接受模块，即T/R模块。而T/R模块中，重要的功率放大器就是采用GaAs材料制成，保证了产生的电磁波能够达到足够的功率。另外，由于每个T/R模块都是独立的，良好的模块封装材料也是必不可少的，AlSiC材料就是优良的封装材料。AlSiC材料由铝、硅和碳按照一定比例合成，具有低热胀、高导热及密度小等优点，使得T/R模块在工作时产生的热量能及时转移，保证了T/R模块能够正常工作。另外，雷达罩的材料也是很重要的，要具有良好的透波性和足够的强度，毕竟现代战机都有超音速飞行能力，在超音速状态机头位置要承担巨大的压力。雷达罩常用玻璃纤维增强的环氧树脂制成，使得雷达波可以轻易透过，也有足够的强度。

    2、座舱

    座舱是战机的控制中枢。以前的飞行员要面对大量的仪表盘来掌握飞机的状态，但现代战机要更加复杂，以前的机械仪表已经不能满足作战的需要。现代战机采用数个大屏幕的液晶显示屏来即时反映战机状态，飞行员可以通过屏幕周围的按键来进行相关操作，也有部分飞机的液晶显示屏是触摸屏，进一步简化了飞行员的操作。如F-16战机的早期版本座舱内还有相当数量的指针式仪表，但到了F-16E时，三块液晶显示器取的叶片。单晶叶片实际上是利用晶体物理性质的各向异性。平日里我们见到的金属都不是纯粹的金属晶体，而是由一个个微小的晶体无规则的粘连在一起，这使得金属在各个方向上的物理性质没有大的差异。而单晶叶片则是一个完整的金属晶体，只要使晶体承受拉力最强的方向与叶片需要承受拉力的方向一致，单晶叶片的承受拉力的性能就会相当不错。另外，提高涡轮口进气温度是提高涡扇发动机推力的有效途径，然而这并不容易做到，如F119发动机的涡轮口进气温度达到1700多摄氏度，在这个温度下常规金属已经无法保持固态了，因此F119使用的是第三代高温单晶合金。另外通过在叶片上采用扩散渗透法在叶片上“镀”上一层铝、硅涂层能有效提高叶片的耐烧蚀能力。

    3、机体外表

    再看机体外表。在先进战机上复合材料大量使用，取代了很多金属部件，如机体蒙皮。以前的蒙皮普遍使用铝合金，而米格-25和米格-31更是使用钢制蒙皮来对抗3马赫的速度下机体表面的高温。而F-22则采用了高强度、耐高温的BMI树脂基复合材料作为全身蒙皮。在尾撑、垂尾、起落架舱等部分也有复合材料的身影。另外，作为五代机的性能指标之一的隐身性能与机体表面的涂层性能息息相关。从F-117“夜鹰”到B-2“幽灵”再到F-22“猛禽”，隐身性能越来越强，但战机的气动外形向隐身性能的妥协却逐渐减少：夜鹰的外形完全是为了隐身，为此抛弃了机动性能，根本无法对空作战；幽灵扁平的蝙蝠造型也是向隐身性能妥协，放弃了利用垂尾进行快速水平转向的能力和载弹量；而F-22则是保留了强大的机动性，甚至还采用了隐身性能很不好的附面层隔板进气道。这种变化正是不断进步的隐身涂料技术带来的。可见在隐身涂料发展到较高水平时，战机的外形即使更加“随心所欲”也不会破坏隐身效果，那时，隐身性和机动性就可以达到更高水平。

    4、结语

    随着材料技术的进步，战机的性能会达到更高水平，如耐高温材料能显著提高发动机性能，耐高温蒙皮能使战机进行高超音速飞行成为可能，先进隐身涂料能使战机更加难被发现，先进复合材料能减轻战机重量，使战机获得更大的载弹量等。

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责任编辑：王元

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