07.11 1.7 民用飛機結構材料介紹

本篇文章介紹飛機結構的材料,飛機用的材料與其他交通工具沒有本質的不同,也是以金屬和非金屬作為結構組成部分。

歷史上,金屬材料佔到機體結構的絕大部分,這是由於金屬工藝較為成熟。日常生活中我們經常說到“接地”,飛機上也需要接地,那飛機上的“地”是哪裡呢?不是客艙地板,而是由金屬材料構成的一個大的整體,叫“等勢體”。簡單的說,電源和信號分為“+”、“-”,“-”的一端都要接到機體部分這個大傢伙上。

金屬材料中最常見的成員—鋁合金應用最廣,這是由於鋁的密度小(2.7g/cm3),強度能做到接近鋼材,加工也比較容易。波音777、空客340上鋁的重量佔到70%-75%。但是在飛機某些有特殊要求的地方,鋁就不能滿足了,需要用到更專門的材料了。

鈦合金。鈦合金耐高溫,相比鋁合金耐熱溫度小於200℃,而鈦合金耐熱溫度超過400℃。但鈦合金造價高,一般用於發動機、受力構件。

鋼。鋼實際就是以鐵為主的合金。力學性能好,用於製造重要的承重構件,例如主樑、起落架等。

相比於金屬材料,複合材料是“後起之秀”,不存在於自然界,但發展速度很快,波音787、空客350都要佔到一半左右,這方面我們國家的飛機使用率還是比較低的。所謂“複合”,指的是這種材料由起碼兩種以上的材料構成,綜合各個成分的優點,並可能由於互補而具備單一材料不具備的性能。針對不同的需要,採用不同的複合成分和技術,可以完成不同的特殊功能。例如,可以達到抗疲勞、耐熱、高強度等性能要求。複合材料由基體和增強體組成。基體一般是樹脂或金屬,增強體包括各種纖維、金屬、晶須等。

1.7 民用飛機結構材料介紹


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