飞机建造的最大难点不在于机床切削工艺是不是高精，而在于飞机承力框一体成型技术是不是过关。飞机蒙皮之下实际上是由多个主框架组成的笼型结构，这些框架要求结构牢固，重量要非常轻。目前主要用强度和重量最好的钛合金构件做战斗机的主要框架材料。过去F22时代还没有大型一体成型技术，主要考验的是焊接和切削工艺。材料的利用率只有5%，95%都被切掉了。而且F22时代还不能做一体成型战机框架，所以非常考验机床的性能，而现代随着大型一体成型模压机的技术突破，目前我们已经在这一领域走在了世界的前列，不但用这一技术生产战斗机，还可以生产大型军用飞机和民用飞机!

过去飞机承力框生产的关键技术是机床切削和焊接工艺

飞机承力框作为承载飞机机体强度的主要结构，经过了几代的发展。最初的飞机甚至用木头做主承力框，当时的飞机非常小，机动动作也不大，对于主要结构的强度要求并不高。随着飞机越造越大，技术越来越复杂，飞机尤其是战斗机对于主框架结构强度的要求越来越高。材料也随着要求的提升而逐步改善。由最初的木头进化到钢铁，铝材，铝合金材料，直到现在使用钛合金。钛合金是重量小，结构强度大完美结合的一种材料，价格非常昂贵。也是目前战斗机主承力框的首选材料！

在F22生产的时代，也就是2000年前后，当时还不能将飞机大型主承力框一体成型，需要将承力框做成几个分段坯件，然后再焊接，用先进的机床切削，最终加工成需要的样子。这种方式非常考验机床技术和焊接技术，因为钛合金硬度非常大，而且焊接不能在空气当中进行。美国当时生产的F22战机用这种工艺当时简直就是吊炸天的存在。

不过切削和焊接工艺有两个非常大的弊端。首先是切削，会非常浪费材料。一块合金材料在成型之后切削掉的部分几乎达到了整个材料的九成以上。这会造成非常大的材料浪费，这也是为什么F22战机那么昂贵的原因。再一个是焊接，焊接对于环境要求非常高，一个做不好，焊接部位的结构强度就达不到设计要求。这就好比咱们平常用的机械物品一样，如果焊接的时候没有做好，内部有空气或者焊渣的话，焊点就是强度最弱的区域。虽然军用焊接工艺肯定要求严格，但是总是不如一体成型的结构强度更好！这两个弊端其实是针对现在一体成型而言的。那么一体成型工艺有多牛？我国在这方面做得怎么样呢？

我国已经掌握主承力框一体成型工艺，这种工艺做出来的主承力框要比焊接切削工艺好得多！

一体成型工艺离不开大型模压机和模具。超大型模压机是生产一体成型工艺的主要机器。现在用于制造钛合金构件的模压机要求达到数万吨的压力才行。歼20在生产主承力框的过程中直接将材料放在模具中，在大型模压机的作用下，用几天的时间就可以一体成型完成锻造，根本不需要用到机床再次切削。模压机的工作原理类似于打铁过程中反复的加热锻造，逐步改善金属的属性。而模压机主要通过高压的方式来锻造材料的属性。

大型一体成型模压机不需要切削，对于材料的浪费会显著减小。这样我们对于飞机上最重要材料的浪费就降到了最低。另外，因为不需要焊接，也就不存在焊接带来的任何问题，因为这些部件都是一体锻造挖完成的，设计上不存在焊点疲劳的问题，对于战机机体寿命的延长有非常大的好处。

我们以前在讨论战机寿命的时候总会分析对比为什么俄罗斯战机普遍比美国低一倍。我国在空军现代化的早期，实际上咱们的技术还不如俄罗斯。不过随着我们突破飞机大型构件一体成型技术之后，咱们的战机寿命理论上跟美国已经不相上下了，这就是为什么我们现在的战机结构强度明显要大于从俄罗斯进口的战机的主要原因。因为俄罗斯尚没有突破相关的技术壁垒，所以我们现在的飞机制造能力实际上比俄罗斯要强，咱们目前即便不依靠先进机床，依然不影响我们的飞机制造！

随着我国在军工科技领域的持续投入以及我们庞大的民用市场催生出来的高科技企业的加持，我国在高精尖制造业领域已经开始向中高端前进。去年我国在中高端产品的出口上首次超越美国，占据世界市场三分之一的份额。其实这些进步都在直接或者间接地促进我国军工科技领域的持续进步。

说明一点，飞机承力框的加工只是机械部分难度比较大而已。而隐身战机最难的并不是机械加工部分。最难的是航电系统和启动结构以及航空发动机。我们在航电系统的进步源于90年代初持续不断地投入，而航发的研究早在80年代就已经开始逐步展开。目前我国在航电领域取得的成果已经追上美国最先进水准，甚至我们因为提前在有源相控阵雷达领域探索研究，在这一独有领域我们是领先全球的。而航发因为牵扯的点太多，我们似乎跟美国还有很大的差距，但是这个差距已经不超过一代了，这还是非常让人兴奋的！

战机最初主要由机械部件构成，自从德国人在飞机上安装了第一台无线电通讯开始，航电系统在战机领域逐渐加大比重。到今天一架飞机的性能好坏很大程度上是航电系统给决定的。俄罗斯号称最强四代半战机的苏35在阵风战机现金电子战吊舱面前瞬间变成了瞎子，这就是现金航电对于机械时代的碾压优势。未来这种优势会越来越大。歼20作为新时代最先进的战斗机，航电系统的比重应该超过60%，这才是歼20战力来源的核心技术。而航电的生产制造主要在于各电子系统组成，这些似乎用不到机床吧？另外一点，咱们现在的机床技术并不是很落后，这个问题我们找个时间单说，这里不再展开分析！

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