J8-2

1995年9月28日，首次将CFRP应用在主承力结构机翼上。

1999年，该项目被授予国家科技进步二等奖。

有朋友高兴了，问，这么重要的机翼复材，还是国家级二等奖，实际减重有多少呢？

只有40公斤。估计只是在机翼上用了部分复材，而不是全复合机翼。

J11B

中国军机真正的大动作复材减重，是从歼11B开始的。在上篇发表后，CD的网友就热烈讨论中国军机试用碳纤维的情况。有些同学认为J11B等三代机已经有CFRP全复材机翼。那么，本文就以歼11B为一个缩影，稍微展开，谈谈我军用航空领域的碳纤维复材应用进展。兵器迷的了解也有限，就着公开信息抛砖，肯定有争议，大家讨论吧：

21世纪初，J11B的复材全面使用计划开始启动。

2002年，中国一航制造所在型号没有正式立项之前，提前组建了材料和标准件研制队伍，用四年时间完成了与三代机相关的500多项机体材料，包括CFRP材料。

2006年，J11B碳纤维复材的研制和应用验证基本完成，CFRP使用量高达555公斤，占飞机总重量的9％，减重效率达到17％。

2008年8月，国产CFRP全尺寸部件通过静力试验考核，

2008年12月，通过了装机评审，转入装机应用阶段。

点评：

第一个问题： CD有朋友问，什么叫“大规模、大比例”使用复材？

官媒所称11B的大规模，是自己和自己比，从原来的J8-2的2%左右，提高到J11B的9%，这就是大规模。但和国外比，低于20%，已经很难说是大规模了——F22的22%，鱼鹰的42%，阿帕奇的50%，X-45验证机的90%...（参加《原文》）。

第二个问题：这个减重计划是否包含了全复材机翼呢？

个人的研判没有这样乐观——大家看完再批斗。

1） 从复材机翼的工艺上看：

要实现全复材机翼，必须要掌握全复材翼面盒段工艺。CFRP翼面盒段结构的成型工艺主要有三种。嗯，墙皮很厚，大概聊几句吧，不具体展开。

1： π形接头盒段结构成型工艺。国内的应用似乎仅限于垂尾。

2 T 形接头骨架与上、下蒙皮一体成型工艺。主要应用限于垂尾和平尾。

3 T 形接头骨架与下蒙皮一体成型工艺。这才是真正可以用于战斗机机翼主承力结构的工艺。如EF2000和F-2 。国内对于该类结构的成型工艺只是近年来才完成了相关的工程验证，并得到试验应用，但尚未看到批产的报道。目前TG主力军机在机翼长桁、翼梁等关键承力制件上，还是用的钛合金。因此，2008年的J11B，复合材料用量只有结构重量的9%，而钛合金用量为15％的原因。

2） 从复材使用重量来看：

从美帝数据看，如果真正全复材机翼，使用量应该是比较大的，比如：

F/A-18的复材机翼，CFRP使用量就已经达到744公斤。

小身材的AV-8B的复材机翼，使用量430公斤。

即便仅仅是次承力结构使用复材，也要有一定的使用量：

F-14仅仅是复材平尾，使用量也有374公斤。

F-5的复材垂尾，使用量38公斤。

F-15的复材减速板，使用量40公斤。

F-16的复材起落架舱门，使用量20公斤。

从这些数字看，555公斤的复材对于J11B来说，真心不算多。因为雷达罩、尾椎、平尾、垂尾、盖口、舱门……这些已经在其他机型适用的复材部件加起来，重量已经不少了（想想J11B的双大垂尾）。还别忘了，官泄J11B可是第一个使用复合材料进气道的机型——那个关于复合材料进气道故障引发的网上争论，曾给沈飞的互联网名声增添了些许麻烦。那么，将使用复材的次承力结构和非承力件用量减去，剩下给机翼做复材的结构重量，还能有多少。您自己算算，J11B能是全复材机翼？

插一句，大量报道中有J11B“广泛利用复合材料，全机减重达700公斤”一说，似乎有断章取义之嫌。按照美军使用航空复材的记录和中国官方的披露，CFRP部件的减重效果，从12-44%不等，大多数在20-30%之间。J11B仅靠555公斤复材就能减重700公斤是难以想象的。即便700公斤减重这个数不假，也是所有500多项新复材与新工艺（如钛合金近净成型）共同达到的效果。

3） 从复材使用率来看：

两个经验数据——10%和7%。

10%

中航工业益总2014年的公开谈话表明“中国战机复合材料的最大使用量不到结构重量的10%”，侧面验证了其他渠道报道J11B的9%的正确性。如果能够使用全复合材料机翼，这个占比不会这么低。因为国外军机用了全复材机翼的，复材用量一般会超过结构重量的10%。比如：1976年世界第一款复材机翼F/A-18，复材结构重量占比就超过了13%。

7%

从好的方面看，如果完全没有主承力结构用CFRP，复材结构重量占比高于7%也不大可能。因此，J11B的9%表明一定在主承力结构使用了复材,只是用了多少、用在哪里的问题。

用在哪里呢？

机翼的复材化，根据技术难度的由浅入深，大致分为四个层次。

1指副翼、襟翼：是次承力结构，在当时是已实现技术，应该不在话下。

2指翼面蒙皮材料：是次承力结构，也是比较有把握的。

3指外翼翼盒：全复合材料外翼翼盒已经是主承力结构，冲着官媒“国产CFRP全尺寸部件通过静力试验考核”这一句，也是有可能的。

4指中央翼翼盒：涉及中央翼盒段梁、上下壁板及长桁，与中机身一样，是主承力中的主承力，难度很高。时间上看J11B在2008年进入装机应用，中央翼盒复材技术彼时应该尚未成熟；从复材555公斤的重量上看，再加一倍也很难有足够余量满足复材中央翼翼盒了，可能性甚微。

因此，兵器迷的结论是：J11B最多使用了复材外翼。而中央翼（特别是主承力C型翼梁）估计是钛合金。

4）从官媒披露看：

2014年，中国复材大师，北京航空材料研究院科技委主任益小苏说：“世界军机的机翼自上世纪80年代后就已复合材料化了，我国至今尚无批量生产的复合材料机翼问世”。

果真如此，你说我们的差距有多大？仅仅从全复材机翼这一点看，怕20年不止啊。

当然，J11B是2008年的情况。7年过去，国内中央翼复材化的技术也已在路上。2015年4月，上海某项目已经对复材中央翼和外翼进行招标，有兴趣的朋友，可以关注一下，谁是投标方，谁是中标方。