作者:admin 发布时间:2023-02-13 11:10:25 分类:军事 浏览:251 评论:0
铝、钛、钢和复合材料已成为飞机的基本结构材料。
50年代末喷气式飞机的速度已超过2倍音速,给飞机材料带来了热障问题。铝合金耐高温性能差,在200°c时强度已下降到常温值的1/2左右,需要选用耐热性更好的钛或钢。60年代出现3倍音速的sr-71全钛高空高速侦察机和不锈钢占机体结构重量
69%的xb-70轰炸机。苏联的米格25歼击机机翼蒙皮也采用了钛和钢。70年代以后越来越多地使用以硼纤维或碳纤维增强的复合材料。
具体如下:
机翼材料
机翼是飞机的主要部件,早期的低速飞机的机翼为木结构,用布作蒙皮。这种机翼的结构强度低,气动效率差,早已被金属机翼所取代。机翼内部的梁是机翼的主要受力件,一般采用超硬铝和钢或钛合金;翼梁与机身的接头部分采用高强度结构钢。机翼蒙皮因上下翼面的受力情况不同,分别采用抗压性能好的超硬铝及抗拉和疲劳性能好的硬铝。为了减轻重量,机翼的前后缘常采用玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)或铝蜂窝夹层(芯)结构。尾翼结构材料一般采用超硬铝。有时歼击机选用硼或碳纤维环氧复合材料,以减轻尾部重量,提高作战性能。尾翼上的方向舵和升降舵采用硬铝。
机身材料
飞机在高空飞行时,机身增压座舱承受内压力,需要采用抗拉强度高、耐疲劳的硬铝作蒙皮材料。机身隔框一般采用超硬铝,承受较大载荷的加强框采用高强度结构钢或钛合金。很多飞机的机载雷达装在机身头部,一般采用玻璃纤维增强塑料做成的头锥将它罩住以便能透过电磁波。驾驶舱的座舱盖和风挡玻璃采用丙烯酸酯透明塑料(有机玻璃)。飞机在着陆时主起落架要在一瞬间承受几百千牛乃至几兆牛(几十吨力至几百吨力)的撞击力,因此必须采用冲击韧性好的超高强度结构钢。前起落架受力较小,通常采用普通合金钢或超硬铝。
从60年代末期开始,在飞机上使用的复合材料,已由当初只应用于口盖和舱门等非承力构件,逐步扩大应用到减速板和尾翼等次承力构件,而且正向用于机翼甚至前机身等主承力构件的方向发展。另外,为提高突防攻击能力、不被敌方雷达捕获,已在飞机上采用吸波材料.
因为铝合的硬度、强度和性能均优于纯铝。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。
铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。
注: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。
扩展资料:
铝合金的特性:
1、有填充狭槽窄缝部分的良好流动性;
2、有比一般金属低的熔点,但能满足极大部分情况的要求;
3、导热性能好,熔融铝的热量能快速向铸模传递,铸造周期较短;
4、熔体中的氢气和其他有害气体可通过处理得到有效的控制;
5、铝合金铸造时,没有热脆开裂和撕裂的倾向;
6、化学稳定性好,抗蚀性能强;
7、不易产生表面缺陷,铸件表面有良好的表面光洁度和光泽,而且易于进行表面处理;
8、铸造铝合金的加工性能好,可用压模、硬模、生砂和干砂模、熔模石膏型铸造模进行铸造生产,也可用真空铸造、低压和高压铸造、挤压铸造、半固态铸造、离心铸造等方法成形,生产不同用途、不同品种规格、不同性能的各种铸件。
参考资料来源:百度百科-铝合金(有色金属结构材料)
参考资料来源:百度百科-航空材料