飞行器结构的主要材料选择与优化

对飞行器结构材料的要求是比强度大、耐高低温、耐腐蚀、耐老化、抗疲劳性好、易加工及价格低。

常用的飞行器结构材料种类和力学性能见表1-6。

表1-6 常用的飞行器结构材料种类和力学性能

（续）

1.铝合金

飞行器中应用较早、使用最广泛的，是有色轻金属结构材料。它主要是含铜、镁和锌元素的铝合金，铝合金密度约为2.8g/cm³（约为铜的1/3），具有较高的比刚度、断裂韧性和疲劳强度，具有高的耐腐蚀性，有极为良好的低温性能（在-183～-253℃下不冷脆），且价格低廉，一般适合在120℃以下长期工作，而耐热硬铝可在250～300℃的条件下正常工作。(www.xing528.com)

2.镁合金

镁合金密度很小（1.75～1.9g/cm³），其比强度和比刚度与铝合金和合金钢大致相同，但耐腐蚀性较差，必须经过相应的防腐处理后才能长期可靠地工作，一般适合在120℃以下长期工作。

3.合金钢

包括高强度的结构钢和耐高温、耐腐蚀的不锈钢。高强度合金钢具有较高的比强度，工艺简单，性能稳定，价格低廉，工作温度一般不超过350℃。不锈钢具有良好的耐腐蚀性和较高的耐热性，可以在480～700℃范围内长期工作。

4.钛合金

钛的密度小（4.5g/cm³），钛合金的强度接近于合金钢，因此具有较高的比强度，还具有较高的耐热性，工作温度可达400～500℃，同时还具有良好的耐腐蚀性，但钛合金加工成形困难，价格比较昂贵。