❶ 美国战斗机、歼击机、轰炸机的外壳一般都用什么材质做的
世界上的飞机大多都是用轻质铝材和优质钛金属来做外壳表面的。轻质铝材体现在重量轻,而优质钛金属却是高强度、耐腐蚀、表面耐磨的一种非常好的金属材质。钛金属的应用很广泛,航天、造船等几乎都用,就连我们平常使用的手表、手机的表面都要表明镀钛,就是起到一种抗腐蚀、耐磨的作用。
❷ 为什么战斗机使用了钛合金和复合材料后,能大大减轻机体重力
最早的飞机机体使用铝,但铝的熔点和强度都不够,后来使用铝镁合金。
但随着飞机速度越来越高,在高速(超音速条件下),机体温度会升得非常高(详见音障、热障等物理学术语)。所以考虑使用高强度,耐高温的钛合金和其它复合材料,这些材料强度远比铝镁合金高得多。举个例子:在做机体支撑件的时候,本来要使用厚度为10mm的铝镁合金才能达到强度要求,而钛合金本来强度就高,只用5mm厚度就可以达到同样的力学要求。而且支撑结构也可以简化。这样一来,虽然钛合金本身的比重要比铝等金属大,但由于结构上减重和简化更多,所以最终总体质量就降低了。这对于改善飞机飞行品质有很大好处。
❸ 先进复合材料在军用飞机上,民用飞机上有什么应用
为了提高军用飞机性能,美国空军材料研究所早在20世纪50年代中期就开始寻求比已经采用的铝合金、钛合金等金属材料的比强度、比刚度更大的材料。为此,研究开发了先进树脂基复合材料、铝锂合金等轻质高性能材料。先进树脂基复合材料在航空、航天飞行器结构上的应用获得了成功,现已成为与铝合金、钛合金、钢并驾齐驱的四大结构材料之一。先进树脂基复合材料的用量已经成为飞机先进性的一个重要标志。
复合材料飞机结构技术是以实现高结构效率和改善飞机气动弹性与隐身等综合性能为目的的高新技术。先进树脂基复合材料的应用,对飞机结构轻质化、小型化和高性能化起着至关重要的作用。复合材料结构特点和应用效果,在高性能战斗机实现隐身、超声速巡航、过失速飞行控制,前掠翼飞机先进气动布局的实际应用,舰载攻击/战斗机耐腐蚀性改善和轻质化,直升机长寿命和轻质与隐身化等诸多方面得到了展现。复合材料技术已成为影响飞机发展的关键技术之一。
美国空军F-117隐身战斗机采用碳纤维增强环氧复合材料做成骨架和外面的蒙皮,没有金属表面,也没有金属铆钉反射雷达波;美国1989年首飞的隐身轰炸机B-2,复合材料占结构用量的50%;F-22基本构型没有采用特殊的外形隐身措施,没有过多牺牲机动性,而它传奇般的隐身性能主要是通过复合材料和隐身涂料完成的。而F-35中应用复合材料已占到结构质量的30%~35%;“旅游者号”(Voyager)全复合材料飞机于1986年创下了不加油、不着陆连续环球飞行9天,航程40 252千米的世界纪录,其碳纤维结构用量大于90%,飞机的结构重量只有453 千克,载油量3吨。
军用飞机中复合材料结构件的成功应用,给民用飞机的材料选择带来了巨大的影响,波音、空客等干线客机中复合材料在结构材料中的应用比例也越来越高。空客A380是550座级超大型宽体客机,整机采用了较多的复合材料(23%),大大减轻了飞机重量,减少了油耗和排放,降低了营运成本。波音787“梦想”飞机则是200座~300座级飞机,航程随具体型号不同可覆盖6 500~16 000千米。它使用碳纤维、有机纤维、玻璃纤维增强树脂以及各种混杂纤维的复合材料制造了机翼前缘、压力容器、引擎罩等构件,不仅使结构重量减轻,还提高了飞机的各种飞行性能。波音787中复合材料的用量达50%,这可使其比目前同类飞机节省20%的燃油消耗。空客公司由于受到波音公司复合材料高用量的威胁,计划在A350飞机上将复合材料的用量再次提高到53%,以形成与波音787飞机的竞争。而倍受国人关注的国产大飞机C919复合材料的用量也将达到 20%以上。复合材料在飞机上的应用经历了从次承力构件—尾翼主承力构件—机翼—机身主承力构件的发展,已成为飞机结构的主要材料。
❹ 战斗机发动机用什么材料
先进的战斗机大部分都采用涡扇发动机,推重比计较大而且省油,发动机从结构上分进气道,压专气机属,燃烧室,涡轮,加力燃烧室,尾喷管,各个部件的材料都不一样,其中最主要的部分是燃烧室和涡轮,有专家说过这是世界上最恶劣的环境了,需要能承受高温高压的材料才行,一般都是钛合金的,虽然材料是一方面,但更讲究制造工艺,我们国家的很多飞机都必须依靠进口发动机,钛合金是最主要的材料,其他的就很普遍了,至于F22这个我相信也大差不差,只是美国造的发动机结构都比较紧凑,做工也很精致,这是我们国家需要学习进步的地方,至于其他部件的材料就很简单了,各种金属肯定都有,不过一些传动系统的齿轮都可是好强度的钢造的,轮齿上都经过强度加强处理,所以发动机虽然复杂,但每个零件都是经过复杂工艺精心打造而成,所以才能保证飞行安全,希望能给你帮助。
❺ 请问飞机上的部件都是有哪些合金组成的
军机在关键部位还要加钛合金
❻ 钛合金硬度不高,强度高表现在哪里请举例说明,谢谢
钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右,仅为钢的60%,纯钛的强度才接近普通钢的强度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料,见表,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。
原理:
钛合金是以钛为基础加入其他 元素组成的合金。钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。
合金元素根据它们对 相变温度的影响可分为三类:
①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。
②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。
③对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。
氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物,使 合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0.015%以下。氢在钛中的 溶解是可逆的,可以用真空退火除去。
性能:
钛是一种新型金属,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关,最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%,但其强度低、塑性高。99.5% 工业纯钛的性能为:密度ρ=4.5g/立方厘米,熔点为1725℃,导热系数λ=15.24W/(m.K),抗拉强度σb=539MPa,伸长率δ=25%,断面收缩率ψ=25%,弹性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。
强度高
钛合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右, 钛合金仅为钢的60%,纯钛的密度才接近普通钢的密度,一些高强度钛合金超过了许多 合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料,见表7-1,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。
热强度高
使用温度比 铝合金高几网络,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长期工作这两类钛合金在150℃~500℃范围内仍有很高的比强度,而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃,铝合金则在200℃以下。
抗蚀性好
钛合金在潮湿的 大气和海水介质中工作,其抗蚀性远优于不锈钢;对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强;对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。
低温性能好
钛合金在低温和超低温下,仍能保持其 力学性能。低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。因此,钛合金也是一种重要的低温 结构材料。
化学活性大
钛的化学活性大,与大气中O、N、H 、钛合金、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于0.2%时,会在钛合金中形成硬质TiC;温度较高时,与N作用也会形成TiN硬质表层;在600℃以上时,钛吸收氧形成硬度很高的硬化层;氢含量上升,也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.1~0.15 mm,硬化程度为20%~30%。钛的化学亲和性也大,易与摩擦表面产生粘附现象。
导热弹性小
钛的导热系数λ=15.24W/(m.K)约为镍的1/4,铁的1/5,铝的1/14,而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50%。钛合金的弹性模量约为钢的1/2,故其刚性差、易变形,不宜制作细长杆和薄壁件,切削时加工表面的回弹量很大,约为不锈钢的2~3倍,造成 刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。
❼ 战斗机用什么材料啊
现代战斗机通常使用硬化铝(铝镁)合金、钛合金和复合材料,早期多使用铝、铝镁合金、木材和布质材料,在战斗机建造历史中还有使用钢材的,如米格25, 制造过程中80% 的材料是钢,8% 是钛合金,11% 是 D19 抗高热硬化铝合金。
❽ 战斗机机身的是用什么材料做的
一般是铝合金的蒙皮.硬铝的骨架,少数飞机的大梁使用了钢(更变态的是使用钛合金).一些战斗机在部分位置使用了复合碳纤维的材料,不过价格太贵、技术难度大使用的不多。
❾ F22战斗机喷管中间三棱的物体是什么
F22二元矢量喷管
钛合金材料就是专门研制的。在F22之前,钛合金的极限工作温度从350度一直提升到600度,但都无法克服高温自燃(钛的化学性质在高温下非常活跃,所谓耐高温只是相对铝合金来说)的问题。而F22上采用的Alloy C高温阻燃钛合金(牌号Tidyne 3515,基本成分50%钛、35%钒、15%铬),在激光器的点燃测试中,燃点比三代战斗机用的常规钛合金高出500度。
❿ 中国最好的战斗机是什么
中国最好的战斗机,目前是尚未服役的歼20,其次是歼31.
歼-20(英文:J-20,北约代号火牙(Fire Fang))是中国成都飞机工业(集团)有限责任公司为中国人民解放军研制的一款第五代(我国国内仍采用欧美四代战机的划分标准)双发重型隐形战斗机,用于接替歼10、歼11等第四代空中优势战机,首架工程验证机于2011年1月11日在成都实现首飞。该机未来将担负中国对空、对海的主权维护任务。预计该机将于2017~2019年左右进入部队服役,并在2020年后逐步形成战斗力。
歼-20采用了单座、双发、全动双垂尾、DSI鼓包式进气道、上反鸭翼带尖拱边条的鸭式气动布局。机头、机身呈菱形,垂直尾翼向外倾斜,起落架舱门为锯齿边设计,机身以深黑色涂装,而歼20(2011号及以后)采用类似于F22的高亮银灰色涂装。侧弹舱采用创新结构,可将导弹发射挂架预先封闭于外侧,同时配备中国国内最先进的新型空空导弹。