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最古老的材料:木頭。自從飛機發(fā)明以來,木頭就作為飛機制造的重要材料之一
作者:王博涵
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最古老的材料:木頭。自從飛機發(fā)明以來,木頭就作為飛機制造的重要材料之一廣泛存在。一直到30年代,出現全金屬飛機之后,才逐漸被取代。但木頭作為一種成本低、效果好的材料,目前仍然有飛機應用。而且近幾年,有一些人提出,木頭具有良好的隱身性能,未來會不會在軍機上重新得到廣泛應用也不得而知。
最常見的材料:鋁合金。塑性好,強度高,易于加工,重量輕。所以自從1915年德國人容克斯(Junkers)制造出第一架全金屬飛機之后,全世界的飛機設計師和飛機制造廠都開始廣泛接受這種新型材料。直到現在,絕大多數飛機還是以鋁合金為主。缺點是不耐高溫不耐磨,在一些超音速飛機上顯得不夠用。
最堅固的材料:鋼,主要是不銹鋼。鋼材成本較低,強度大、耐高溫,但是重量也大,所以在飛機上并沒有廣泛采用,只是在一些需要承受比較大的負載和需要耐受高溫的地方少量采用。由于新型材料的出現,鋼材在飛機上的應用現在是越來越少了。大量應用不銹鋼的量產飛機貌似也就是MiG-25這一個怪胎了。
最糾結的材料:鈦合金。鈦合金重量輕(密度大概是鋼的一半)、強度大(超過很多鋼材)、耐腐蝕(濃硫酸都不怕)、耐高溫(在500攝氏度依然能保持高強度),缺點是冶煉和加工特別困難,所以在很長一段時間里都是少量應用。想想也是,不怕高溫不怕腐蝕的主兒,冶煉起來肯定不容易;至于說加工困難,我自己有切身體會:用銼刀打磨鈦合金制品,挫下來的鈦末兒一會兒就“糊”在銼刀上,能直接把一把銼刀廢掉。由于加工技術不斷長進,越來越多的飛機開始大量采用鈦合金,比如F-22有40%的結構是鈦合金制作的。
最新型的材料:復合材料。復合材料其實是很多種材料的統(tǒng)稱,最典型的就是玻璃鋼,此外還包括碳纖維啊凱芙拉啊陶瓷啊之類的材料,甚至連編織袋刷樹脂(相信我,有的飛機蒙皮就是這么弄出來的)都能算復合材料。由于復合材料種類實在太多,所以很難說哪種最好什么的。但總體的特點是重量輕、強度大;由于是類似塑料的材料,耐腐蝕性能肯定也不錯;由于幾乎可以任意塑形,加工起來難度也不大,有的材料甚至可以用膠水粘起來。由于相比鈦合金更容易加工,所以也在現代飛機上廣泛采用。
此外還有帆布,伴隨著木頭,曾經廣泛作為飛機的蒙皮使用,但隨著鋁合金的廣泛應用,逐漸退出了歷史舞臺。與木頭不同的是,由于帆布表面粗糙,會極大的增加飛機表面的粘性阻力,而且成本不比刷上了樹脂的編織袋便宜,所以沒有像木頭一樣還半死不活,而是基本上沒人用了。