复合材料和复合结构的应用日益增多
航空材料是制造飞机(包括飞行器)、航空发动机及其附件、仪表及随机设备等所用材料的总称,通常包括金属材料(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。 [2]
早期的飞机结构简单,所用的材料主要是木材、布和绳索等;20世纪30年代,飞机逐渐发展成为全金属结构,动力装置则为活塞式发动机,所用的材料也只有钢铁、铝合金和镁合金等。
由于作战迫切需要提高飞机的飞行速度,喷气式发动机应运而生。尽管喷气式发动机的原理早为人们所知,但这种发动机的制造成功,还是在耐热合金出现以后。 [2]
喷气式发动机完成了航空技术的一次飞跃——突破了“声障”。但随即又出现了“热障”问题。“热障”是当飞机超声速飞行时,飞机蒙皮表面附面层空气因摩擦而生成大量的热,使飞机蒙皮的温度急剧升高,当温度超过250°C时,铝合金就不能用了。这样直到20世纪40年代末,出现钛合金以后,航空技术才又一次出现飞跃——突破了“热障”。
在科学技术迅猛发展的今天,飞机正朝着超高速、巨型、隐身、智能的方向发展,对航空材料提出了越来越高的要求;同时,航空材料也随着科学技术的进步而逐渐发展,新材料新工艺不断涌现,为航空事业的发展提供了物质保障。 [2]
近几十年来,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。航空发展史证明,航空材料的每次重大突破,都会促进航空技术产生飞跃式的发展;航空材料不仅是航空事业发展的物质基础,也是航空事业发展的技术支撑。