航空材料的演变和发展历史

其实到目前为止，国内外都没有明确的航材定义，所以360百科也没有明确的航材定义。一般来说，航空材料是指用于制造飞机、航空发动机和机载设备的各种材料。在化学领域，我们常常根据材料的物理化学性质将材料分为金属材料、无机非金属材料和高分子材料。天然航空材料还可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料。当然，金属材料中不得不提的是铝合金，铝合金在民航飞机中的占有率为70%-80%。

目前，航空材料已经成为材料科学中一个极其重要的独立分支。常说“一代材料，一代飞机”，可见航空材料在一定程度上对飞机的发展和创新起着决定性的作用。当然，航空材料的发展和进步也反映了一个国家结构材料的技术水平。

100多年来，飞机机身的航空材料结构经历了四个阶段，现在已经进入第五个阶段。

第一阶段的

第一阶段开始于1903，结束于1919。这个阶段是木头和布的结构。

这一阶段的飞机结构比较简单，使用的主要材料有木材、布料、金属丝、钢缆等。早期，飞机使用木质胶合板、板条等。作为飞机的大梁和骨架，亚麻被用作机翼表面，这是飞机的木制织物结构。自然，世界上第一架飞机“航海家号”是一架木头骨架、布皮双翼飞机。

第二阶段

第一阶段从1920开始，到1949结束。这个阶段是铝和钢结构。

1925之后，很多国家逐渐用钢管代替木材作为机身骨架，用铝板作为蒙皮来制造全金属飞机。然而，早在1912年，就有人尝试用铝代替木材制作全金属飞机。1912德国人汉斯·雷斯·尼尔成功设计出世界上第一架由纯铝制成的全金属单翼飞机。在20世纪30年代，金属的使用逐渐成为一种常见和常用的飞机材料结构。

第三阶段

从1950到1969，第三阶段是铝、钛、钢结构。

1953年，钛首次用于道格拉斯公司生产的DC-T发动机的防火墙和短舱上。50年代中期，钛合金开始用于航空，主要是发展航空发动机用高温钛合金和机身用结构钛合金。钛因其良好的性能，如耐热性，常被用于飞机的高温部件。因为钛及其合金广泛应用于航空工业，所以被称为“航天金属”。

第四阶段

1970-21世纪初，这个阶段是铝、钛、钢、复合结构。主要是铝。

20世纪60年代末，先进树脂基复合材料的发现使其成为航空结构材料。后来在碳和硼纤维树脂基复合材料的基础上，出现了金属和复合材料，也用于航空航天领域。1970美制F-14战斗机(下图)，其中机身结构由36%铝合金(仍以铝为主)、25%钛合金、15%钢、4%非金属材料和20%复合材料组成。从65438年到0989年，美国F-22战斗机(上图)在其飞机结构中使用了24%的复合材料。

第五阶段

从265438开始到现在，这个阶段是复合材料，铝，钛，钢结构。主要以复合材料为主。

由于复合材料具有比模量、比强度、比重等优点，复合材料将是未来飞机航空材料结构的首选。目前，美国贝奇飞机制造公司已经制造出世界上第一架全复合材料密封飞机，由2600个零件组成，零件很少。而这架飞机只搭载10名乘客。当然，这种飞机有速度快，重量轻的优点。