鋁在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用

2021-6-9 16:39:39

鋁在過(guò)去的一百年里，它改變了許多不同的行業(yè)。由于鋁的重量輕、高強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，飛機(jī)利用這種材料，成為一種安全、經(jīng)濟(jì)、可行的運(yùn)輸方式。

雖然飛機(jī)的歷史可以追溯到1903年，萊特兄弟的試飛，但航空夢(mèng)想?yún)s遠(yuǎn)不止如此。一旦飛行成為可能，就必須制造既安全又可靠的機(jī)器。為了做到這一點(diǎn)，重要的考慮是，在保持足夠輕的同時(shí)，材料足夠堅(jiān)固，以保證安全，以減少成為空中飛行所需的功率。這就是為什么鋁成為一種必要的原因；它甚至被用于萊特兄弟時(shí)期的飛機(jī)。雖然他們的雙翼飛機(jī)主要由木頭和布料制成，但發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱是由鋁制成的。

為什么鋁在飛機(jī)行業(yè)中使用？

鋁對(duì)航空工業(yè)如此不可或缺的兩個(gè)突出的原因已經(jīng)被提到——高強(qiáng)度與重量比，對(duì)航空航天行業(yè)具有重要的價(jià)值。飛機(jī)機(jī)身必須堅(jiān)固耐用，足以承受隨著時(shí)間推移的起降應(yīng)力。同時(shí)，如果金屬太重，這將需要更多的燃料消耗在飛行過(guò)程中。這意味著鋁通常是飛機(jī)更經(jīng)濟(jì)有效的選擇。

強(qiáng)度和重量不是鋁的唯一優(yōu)勢(shì)；鋁合金的另一個(gè)主要好處是其耐蝕性。這是飛機(jī)耐久性的一個(gè)主要因素。飛機(jī)不斷受到各種因素的影響，并經(jīng)常經(jīng)歷極端氣候；高海拔地區(qū)的冰凍溫度和各種降水，包括雪和暴雨。鋁以其耐環(huán)境腐蝕的能力而聞名。

此外，鋁也恰好是易成形的。這對(duì)飛機(jī)工業(yè)來(lái)說(shuō)是一件幸事，它需要高精度來(lái)確保符合空氣動(dòng)力學(xué)，更不用說(shuō)飛機(jī)上能找到的小部件。鋁的易于制造和加工，使其成為另一個(gè)比替代材料節(jié)省成本的優(yōu)勢(shì)。

鋁也非常美觀；這給乘客與乘務(wù)人員提供了一個(gè)良好的感官體驗(yàn)。

鋁在飛機(jī)上的不同用途是什么？

飛機(jī)的蒙皮通常由鋁制成。這一點(diǎn)看著飛機(jī)的人都很容易看到。但飛機(jī)上的大多數(shù)其他金屬部件也由鋁制成。

例如，活塞驅(qū)動(dòng)飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)是用鋁制成的。當(dāng)萊特兄弟制造他們?cè)缙诘娘w機(jī)時(shí)，他們起初在發(fā)動(dòng)機(jī)中使用鋼，但事實(shí)證明它太重，于是他們選擇了鋁。今天，許多將飛機(jī)固定在一起的緊固件都是由鋁制成的。

飛機(jī)內(nèi)的大部分金屬固定裝置，如座椅、門(mén)、櫥柜等，也是用鋁制成的�，F(xiàn)在，許多頭頂行李箱使用高性能塑料，但在飛機(jī)內(nèi)部看到其他金屬仍然很不尋常。事實(shí)上，通常機(jī)身中由鋁以外的金屬制成的部件是那些需要非常高強(qiáng)度的部件，例如起落架。

哪些合金在飛機(jī)中比較常見(jiàn)？

由于飛機(jī)（和航空航天）行業(yè)非常專業(yè)，因此飛機(jī)依賴特定的高性能合金也就不足為奇了。與飛機(jī)應(yīng)用密切相關(guān)的合金是 7075。7075以其出色的機(jī)械性能以及延展性、高強(qiáng)度、韌性和抗疲勞性而聞名。

近來(lái)，已開(kāi)發(fā)出更新的、性能更高的合金，并取代 7075 成為某些航空航天應(yīng)用中非常受歡迎的選擇。一個(gè)例子是 2024，其化學(xué)性質(zhì)使其成為需要高循環(huán)疲勞抗力的實(shí)例的理想選擇。

其他用于航空工業(yè)的流行合金包括 6061、6063、2014、5052、7050、7085 和 7068。