轻量化材料在飞机工业领域中的应用

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。轻量化材料在飞机工业领域中的应用　　摘要：飞机的减重一直是飞机工业关注的重点，轻量化材料的研究是飞机材料领域最活跃的研究方向之一。文中对飞机结构材料中的轻量化材料的发展情况、不同材料的特点和应用情况进行了介绍。　　关键词：飞机工业；轻量化材料；复合材料　　中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：1671--0056-01　　�p量化材料的开发和应用是结构轻量化技术的一个主

2、要研究方向，轻量化材料的研究是目前国际上飞机材料领域最活跃的研究方向之一。据报道，对于民用飞机，每减轻1磅重量，可节约使用成本约200美元；对于军用喷气式飞机，每减轻1磅重量，可节约使用成本约XX美元/月。因此，减轻飞机的重量，提高飞机的航程、减少运营和维护成本，具有非常显著的经济效益；同时可以降低碳排放，有利于维护生态环境。　　在飞机结构材料中，高性能的金属、非金属和复合材料以及它们的全新加工生产工艺技术使得材料性能能被设计，并成为一体的轻量化优良结构材料。先进轻量化材料已成为西方发达国家以及我国急需优先开发的技术领域。下面对飞机工业领域中常用的轻量

3、化材料进行介绍。　　1轻量化材料的发展为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　1903年12月，莱特兄弟驾驶自制的飞机进行持续的、有动力的、可操控的飞行取得成功，拉开了世界航空工业发展的序幕。当时的第一架载人上天的飞机是由木材、钢

4、和布制造的。　　早期的飞机用木条、木三夹板做大梁和机身骨架，用亚麻布做机翼的翼面，即所谓的木布结构。自二十世纪20年代开始，人们设计出半硬壳式机身和具备翼型内部空间的机翼，在发动机托架和发动机整流罩等部位主要采用了金属零件，但翼面、舵面和后机身仍部分沿用传统的布做蒙皮。1925年开始，一些国家用钢管代替木材制作机身骨架，用铝作蒙皮，制造出了早期的全金属结构飞机。自二十世纪40年代末期之后，铝合金逐渐成为了飞机的主要材料；之后，随着飞机飞行速度的不断提高，飞机将承受发动机传导出来的高温以及机身与空气摩擦产生的热量，材料的耐高温性能成为了飞机材料的一个亟待

5、解决的指标，为此，具有高强度和良好耐热性的航空专用钛合金和不锈钢被研发出来；作为特例，上世纪60年代曾出现了全钛高空高速侦察机和不锈钢占主体的轰炸机。上世纪70年代，能使飞机在维持原强度的前提下大幅减重的复合材料应运而生，自此以后，铝、钛、钢和复合材料开始成为飞机的基本结构材料。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安

6、装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　在飞机结构材料的应用中，铝合金一直有着重要地位，近三十多年来，钛合金、先进复合材料以及蜂窝夹层结构材料也得到了广泛应用。　　2不同种类轻量化材料的特点和应用情况　　铝合金　　铝合金中通常添加铜、锌、锰、硅、镁等元素，具有密度小、比强度高、耐蚀性和成型性好、成本低等优点。飞机上使用最多的铝合金是传统的高强度7×××系列和高韧性2×××系列。采用铝厚板加工而成的复杂的整体结构件代替以前用很多零件装配而成的部件，不但能减轻结构重量，提高载重量和航程，而且高强铝合金还能保

7、证飞机性能的稳定。　　铝合金在军机中主要用作机体内部的框架、加强肋、腹板、接头件以及某些蒙皮等结构，F-35战机采用的铝合金总用量超过了30%，我国自主设计研制的第三代战斗机机体结构用材中铝合金占60%～70%；而在大型民用客机上，主要用作飞机的机翼、蒙皮、桁架和座椅滑轨等结构处，而目前正在服役中的主要大型客机中，铝合金被大量使用，甚至占据着主导地位。　　钛合金为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保

8、“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，