航空材料的演变发展史

其实，到目前为止，在国内外没有对航空材料下一个明确的定义，所以在360百科上没有明确地对航空材料的定义。一般来说，航空材料是指制造航空器、航空发动机和机载设备等所用各类材料的总称。在化学领域中，我们常把材料按物理化学属性可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料。自然航空材料也可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料。其中金属材料中不得不提的当然是铝合金了，铝合金在民航飞机中的占用量为70%-80%。

从目前来看，航空材料已经成为材料科学的一个极为重要的独立分支。人们常说，“一代材料，一代飞行器”，可见航空材料在一定程度上对飞机的发展和创新起到决定作用。当然航空材料的发展和进步，也反映了一个国家的结构材料的技术水平。

一百多年来，飞机机体的航空材料结构经历了四个阶段，现在已经跨入了第五阶段了。

第一阶段

第一阶段始于1903年，止于1919年。这一阶段是 木、布结构 。

这一阶段的飞机结构较为简单，主要用到的材料有木材、蒙布、金属丝、钢索等，早期飞机用木三夹板、木条等来做飞机大梁和飞机骨架，采用亚麻布做机翼的翼面，而这就是飞机的木布结构。自然，世界上第一架飞机“飞行者”号飞机为木制骨架，布蒙皮双翼机。

第二阶段

第一阶段始于1920年，到1949年。这一阶段是 铝、钢结构 。

1925年以后，许多国家逐渐用钢管代替木材做机身骨架，用铝板做蒙皮，制造出全金属结构飞机。然而，早在1912年，就有人尝试用铝来替代木材，制作一架全金属飞机。1912年德国人汉斯·雷斯涅尔成功设计了世界上第一架用纯铝制成的全金属单翼飞机。在20世纪30年代，金属的使用才逐渐成为普通的常用的飞机材料结构。

第三阶段

从1950年到1969年，第三阶段是 铝、钛、钢结构 。

1953年，美国道格拉斯公司出产的DC-T机发动机的防火壁和短舱上首次使用钛材。到了20世纪50年代中期，钛合金开始被应用于航空上，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金。由于钛的性能，比如耐热性能好，常被用于飞机的高温部位。因为钛和钛的合金大量用于航空工业，所以有"空间金属"之称。

第四阶段

1970年-21世纪初，这一阶段是 铝、钛、钢、复合材料结构 。 以铝为主 。

在20世纪60年代末期，树脂基先进复合材料的发现，使其成为航空结构材料，后来在碳、硼纤维树脂基复合材料的基础上，又出现了金属及复合材料，也被用于航空航天领域。1970年美国F-14战机（下图），其中的机体结构中有36%的铝合金（依然以铝为主）、25%的钛合金、15%的钢、4%的非金属材料，还有20%的复合材料。1989年，美国F-22战机（上图），其飞机结构中复合材料使用量达到24%。

第五阶段

21世纪初至今，这一阶段是 复合材料、铝、钛、钢结构 。以复合材料为主。

因为复合材料的比模量、比强度、比重等优势，复合材料将是未来飞机的首选航空材料结构。目前，美国贝奇飞机制造公司制造出世界第一架全复合材料密封飞机，这架飞机由2600个部件组成，部件少。而且这架飞机仅载客10人。当然，这种飞机具有航速快、重量轻等优点。

1、飞机是航空材料做的。

2、通常包含金属材料（结构钢、不锈钢、高温合金、有色金属及合金等）、有机高分子材料（橡胶、塑料、透明材料、涂料等）和复合材料。

3、新型航空材料及先进工艺发展很快，如高强度铝合金、钛合金、高温合金、超高强度钢、复合材料、隐身材料及定向凝固叶片技术、定向共晶叶片技术、粉末高温合金属轮盘制造技术等，为第四代、第五代飞机的发展提供了物质保障。

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