編者按：

　　材料是人類賴以生存的物質基礎。人類社會(hui) 不斷地發展進步，就在於(yu) 人類能夠利用材料製造工具並用來改造世界。正所謂“一代材料，一代裝備”。新型材料的誕生與(yu) 發展，會(hui) 推動武器裝備和作戰樣式出現重大變革。那麽(me) ，從(cong) 古至今，材料在戰爭(zheng) 中的應用發生了哪些變化？即日起，科普中國軍(jun) 事科技前沿將推出《材料改變戰爭(zheng) 》係列科普文章進行解讀，歡迎關(guan) 注。

　　從(cong) 掌握內(nei) 燃機，到戰爭(zheng) 離開地表進入天空，人類不過隻用了幾十個(ge) 太陽公轉周期的時間。想一想吧，從(cong) 學會(hui) 拿著石矛到開始手持銅劍，人類花了幾百萬(wan) 年的歲月。是不是覺得太快了？

　　那麽(me) ，隨著戰場向立體(ti) 方向的擴寬，飛行器的材料技術實則也在決(jue) 定著每一輪空戰，每一次戰役，乃至每一場戰爭(zheng) 的走向，一切正如杜黑所說：“掌握製空權就是勝利，沒有製空權則注定失敗”。

　　圖為(wei) 貼合中的P-47戰鬥機鋁合金蒙皮，可見細密的鉚釘。（圖源：Warbird Information Exchange）

　　知其一不知其二：零戰和超級杜拉鋁

　　從(cong) 極端恐懼，“談零戰色變”到輕鬆戲耍這款舊日本海軍(jun) 航空兵的精銳戰鬥機，美國人的心態轉變隻用了幾個(ge) 月時間，這不僅(jin) 是因為(wei) 性能碾壓的F6F“地獄貓”戰鬥機已經接近實裝，更是因為(wei) 美國人在阿拉斯加意外得到了一架完整的零戰，通過評估之後發現了它的兩(liang) 個(ge) 重要弱點，其中一個(ge) 還特別致命：零戰的金屬材料特別易燃，以至於(yu) 到了.50機槍燃燒彈碰到必起火的地步。

　　當然我們(men) 今天都知道，日本住友金屬研發的“超級杜拉鋁”一方麵能極大降低零式戰鬥機上主要構件的重量，另一方麵卻也導致零戰成了“易燃火鳥”。

　　但是，“超級杜拉鋁”並沒有在戰後被棄用：所謂“杜拉鋁”正是鋁和銅的合金，“超級杜拉鋁”則把部分銅換成鎂和鋅，這種銅鎂鋅鋁合金在今天可謂是大放異彩，於(yu) 電子產(chan) 品領域大範圍應用，也就是所謂“7000係鋁合金”。

　　那麽(me) ，日本人到底錯在哪？其實“超級杜拉鋁”的配比並沒有問題，隻是日本人在製造這款金屬材料的過程中，少了一道關(guan) 鍵的陽極氧化工序，後者正是現代鋁合金得以做到強度和防火並存的關(guan) 鍵。

　　奇跡的萬(wan) 能鑰匙：航空膠合板

　　圖為(wei) 大量使用膠合板件和木件的“蚊”式戰鬥轟炸機實物。（圖源：acesflyinghigh）

　　不得不說，在碳纖維複合材料大行其道的今天，林木作為(wei) 航空材料仍在某些特定領域得到廣泛應用，足可見這種自然材料的強度之大。

　　而在第二次世界大戰時，航空膠合板更不是“落後”的代稱；恰恰相反，大量戰機正是依靠著木材和膠水飛上天空，甚至還有機翼主體(ti) 使用雲(yun) 杉，表麵使用膠合板的“木頭奇跡”，英國“蚊”式戰鬥轟炸機。

　　如果再把標準放寬一些，那麽(me) 美國在二戰大範圍使用的拖曳式空降滑翔機，也幾乎是純木製結構，這些被美國空降兵們(men) 蔑稱為(wei) “飛行棺材”的滑翔機產(chan) 量超過13000架，生產(chan) 企業(ye) 涵蓋汽車製造廠、冰箱廠、甚至還有家具廠和棺材廠，倒也算是“名副其實”。

　　當然了，這種被士兵廣為(wei) 詬病的材質，要加工生產(chan) 也並非易事。航空膠合板本身需要高質量的樺木、橡膠木等硬木，還需要複雜化工產(chan) 線生產(chan) 的專(zhuan) 用膠水——二戰時期蘇聯從(cong) 盟國手中接收的重要物資之一，就是用於(yu) 製造和黏合航空膠合板所需的特種膠水與(yu) 設備。

　　更高，更快，更燙：鈦合金與(yu) 不鏽鋼的傳(chuan) 奇

　　圖為(wei) 流傳(chuan) 被售賣的SR-71偵(zhen) 察機殘破部件，多年來看不到哪怕一絲(si) 鏽痕。（圖源：worthpoint）

　　木材易於(yu) 加工，鋁合金則重量輕，硬度高，但在人類突破了兩(liang) 倍音速，朝著三倍音速衝(chong) 擊的關(guan) 口，它們(men) 卻都雙雙出局：無它，即便是在高海拔空氣稀薄的低溫環境下，三倍音速的飛行器表麵也會(hui) 有350攝氏度以上的摩擦溫度。

　　當然，除了燃點確實隻有一二百（根據具體(ti) 材質而定）的木材之外，鋁合金也能擁有數百攝氏度的燃點，但即便數百攝氏度的熱氣流無法點燃鋁合金，鋁合金也會(hui) 在持續加熱中軟化變形，失去支撐戰機結構的主要功能。

　　為(wei) 此，美蘇兩(liang) 國在同樣掌握鈦冶煉技術的同時，卻交出了完全不一樣的答卷：美國人選擇了加工難度和成本均極高的鈦合金，換來了它超群的耐熱、耐腐蝕和機械性能、以及輕到極致的重量；而蘇聯則在價(jia) 格低廉的不鏽鋼上下功夫，最終把米格-25係列截擊機的生產(chan) 成本降低到了可接受的地步，整體(ti) 效果同美國同行不相上下。

　　至於(yu) 到底誰贏了？就幾十年後的今天，我們(men) 下定論或許還是顯得太早：在鈦合金製造的航天飛機之後，不鏽鋼建造的“星艦”超級運載火箭已經顯示出了更強的運載能力和成本控製水平，總的來說它們(men) 之間勝負未定，好戲還在後頭。

　　出品：科普中國軍(jun) 事科技前沿

　　策劃：趙清建

　　製作：旋鈕工作室

　　監製：光明網科普事業(ye) 部


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