❶ 美國戰斗機、殲擊機、轟炸機的外殼一般都用什麼材質做的
世界上的飛機大多都是用輕質鋁材和優質鈦金屬來做外殼表面的。輕質鋁材體現在重量輕,而優質鈦金屬卻是高強度、耐腐蝕、表面耐磨的一種非常好的金屬材質。鈦金屬的應用很廣泛,航天、造船等幾乎都用,就連我們平常使用的手錶、手機的表面都要表明鍍鈦,就是起到一種抗腐蝕、耐磨的作用。
❷ 為什麼戰斗機使用了鈦合金和復合材料後,能大大減輕機體重力
最早的飛機機體使用鋁,但鋁的熔點和強度都不夠,後來使用鋁鎂合金。
但隨著飛機速度越來越高,在高速(超音速條件下),機體溫度會升得非常高(詳見音障、熱障等物理學術語)。所以考慮使用高強度,耐高溫的鈦合金和其它復合材料,這些材料強度遠比鋁鎂合金高得多。舉個例子:在做機體支撐件的時候,本來要使用厚度為10mm的鋁鎂合金才能達到強度要求,而鈦合金本來強度就高,只用5mm厚度就可以達到同樣的力學要求。而且支撐結構也可以簡化。這樣一來,雖然鈦合金本身的比重要比鋁等金屬大,但由於結構上減重和簡化更多,所以最終總體質量就降低了。這對於改善飛機飛行品質有很大好處。
❸ 先進復合材料在軍用飛機上,民用飛機上有什麼應用
為了提高軍用飛機性能,美國空軍材料研究所早在20世紀50年代中期就開始尋求比已經採用的鋁合金、鈦合金等金屬材料的比強度、比剛度更大的材料。為此,研究開發了先進樹脂基復合材料、鋁鋰合金等輕質高性能材料。先進樹脂基復合材料在航空、航天飛行器結構上的應用獲得了成功,現已成為與鋁合金、鈦合金、鋼並駕齊驅的四大結構材料之一。先進樹脂基復合材料的用量已經成為飛機先進性的一個重要標志。
復合材料飛機結構技術是以實現高結構效率和改善飛機氣動彈性與隱身等綜合性能為目的的高新技術。先進樹脂基復合材料的應用,對飛機結構輕質化、小型化和高性能化起著至關重要的作用。復合材料結構特點和應用效果,在高性能戰斗機實現隱身、超聲速巡航、過失速飛行控制,前掠翼飛機先進氣動布局的實際應用,艦載攻擊/戰斗機耐腐蝕性改善和輕質化,直升機長壽命和輕質與隱身化等諸多方面得到了展現。復合材料技術已成為影響飛機發展的關鍵技術之一。
美國空軍F-117隱身戰斗機採用碳纖維增強環氧復合材料做成骨架和外面的蒙皮,沒有金屬表面,也沒有金屬鉚釘反射雷達波;美國1989年首飛的隱身轟炸機B-2,復合材料占結構用量的50%;F-22基本構型沒有採用特殊的外形隱身措施,沒有過多犧牲機動性,而它傳奇般的隱身性能主要是通過復合材料和隱身塗料完成的。而F-35中應用復合材料已佔到結構質量的30%~35%;「旅遊者號」(Voyager)全復合材料飛機於1986年創下了不加油、不著陸連續環球飛行9天,航程40 252千米的世界紀錄,其碳纖維結構用量大於90%,飛機的結構重量只有453 千克,載油量3噸。
軍用飛機中復合材料結構件的成功應用,給民用飛機的材料選擇帶來了巨大的影響,波音、空客等干線客機中復合材料在結構材料中的應用比例也越來越高。空客A380是550座級超大型寬體客機,整機採用了較多的復合材料(23%),大大減輕了飛機重量,減少了油耗和排放,降低了營運成本。波音787「夢想」飛機則是200座~300座級飛機,航程隨具體型號不同可覆蓋6 500~16 000千米。它使用碳纖維、有機纖維、玻璃纖維增強樹脂以及各種混雜纖維的復合材料製造了機翼前緣、壓力容器、引擎罩等構件,不僅使結構重量減輕,還提高了飛機的各種飛行性能。波音787中復合材料的用量達50%,這可使其比目前同類飛機節省20%的燃油消耗。空客公司由於受到波音公司復合材料高用量的威脅,計劃在A350飛機上將復合材料的用量再次提高到53%,以形成與波音787飛機的競爭。而倍受國人關注的國產大飛機C919復合材料的用量也將達到 20%以上。復合材料在飛機上的應用經歷了從次承力構件—尾翼主承力構件—機翼—機身主承力構件的發展,已成為飛機結構的主要材料。
❹ 戰斗機發動機用什麼材料
先進的戰斗機大部分都採用渦扇發動機,推重比計較大而且省油,發動機從結構上分進氣道,壓專氣機屬,燃燒室,渦輪,加力燃燒室,尾噴管,各個部件的材料都不一樣,其中最主要的部分是燃燒室和渦輪,有專家說過這是世界上最惡劣的環境了,需要能承受高溫高壓的材料才行,一般都是鈦合金的,雖然材料是一方面,但更講究製造工藝,我們國家的很多飛機都必須依靠進口發動機,鈦合金是最主要的材料,其他的就很普遍了,至於F22這個我相信也大差不差,只是美國造的發動機結構都比較緊湊,做工也很精緻,這是我們國家需要學習進步的地方,至於其他部件的材料就很簡單了,各種金屬肯定都有,不過一些傳動系統的齒輪都可是好強度的鋼造的,輪齒上都經過強度加強處理,所以發動機雖然復雜,但每個零件都是經過復雜工藝精心打造而成,所以才能保證飛行安全,希望能給你幫助。
❺ 請問飛機上的部件都是有哪些合金組成的
軍機在關鍵部位還要加鈦合金
❻ 鈦合金硬度不高,強度高表現在哪裡請舉例說明,謝謝
鈦合金的密度一般在4.5g/cm3左右,僅為鋼的60%,純鈦的強度才接近普通鋼的強度,一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材料,見表,可制出單位強度高、剛性好、質輕的零、部件。目前飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
原理:
鈦合金是以鈦為基礎加入其他 元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體:882℃以下為密排六方結構α鈦,882℃以上為體心立方的β鈦。
合金元素根據它們對 相變溫度的影響可分為三類:
①穩定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素,它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。
②穩定β相、降低相變溫度的元素為β穩定元素,又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬、鈮、釩等;後者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。
③對相變溫度影響不大的元素為中性元素,有鋯、錫等。
氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規定鈦中氧和氮的含量分別在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物,使 合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下。氫在鈦中的 溶解是可逆的,可以用真空退火除去。
性能:
鈦是一種新型金屬,鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質含量有關,最純的碘化鈦雜質含量不超過0.1%,但其強度低、塑性高。99.5% 工業純鈦的性能為:密度ρ=4.5g/立方厘米,熔點為1725℃,導熱系數λ=15.24W/(m.K),抗拉強度σb=539MPa,伸長率δ=25%,斷面收縮率ψ=25%,彈性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。
強度高
鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右, 鈦合金僅為鋼的60%,純鈦的密度才接近普通鋼的密度,一些高強度鈦合金超過了許多 合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材料,見表7-1,可制出單位強度高、剛性好、質輕的零部件。飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
熱強度高
使用溫度比 鋁合金高幾網路,在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450~500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃~500℃范圍內仍有很高的比強度,而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達500℃,鋁合金則在200℃以下。
抗蝕性好
鈦合金在潮濕的 大氣和海水介質中工作,其抗蝕性遠優於不銹鋼;對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強;對鹼、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。
低溫性能好
鈦合金在低溫和超低溫下,仍能保持其 力學性能。低溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此,鈦合金也是一種重要的低溫 結構材料。
化學活性大
鈦的化學活性大,與大氣中O、N、H 、鈦合金、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大於0.2%時,會在鈦合金中形成硬質TiC;溫度較高時,與N作用也會形成TiN硬質表層;在600℃以上時,鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層;氫含量上升,也會形成脆化層。吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達0.1~0.15 mm,硬化程度為20%~30%。鈦的化學親和性也大,易與摩擦表面產生粘附現象。
導熱彈性小
鈦的導熱系數λ=15.24W/(m.K)約為鎳的1/4,鐵的1/5,鋁的1/14,而各種鈦合金的導熱系數比鈦的導熱系數約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2,故其剛性差、易變形,不宜製作細長桿和薄壁件,切削時加工表面的回彈量很大,約為不銹鋼的2~3倍,造成 刀具後刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結磨損。
❼ 戰斗機用什麼材料啊
現代戰斗機通常使用硬化鋁(鋁鎂)合金、鈦合金和復合材料,早期多使用鋁、鋁鎂合金、木材和布質材料,在戰斗機建造歷史中還有使用鋼材的,如米格25, 製造過程中80% 的材料是鋼,8% 是鈦合金,11% 是 D19 抗高熱硬化鋁合金。
❽ 戰斗機機身的是用什麼材料做的
一般是鋁合金的蒙皮.硬鋁的骨架,少數飛機的大梁使用了鋼(更變態的是使用鈦合金).一些戰斗機在部分位置使用了復合碳纖維的材料,不過價格太貴、技術難度大使用的不多。
❾ F22戰斗機噴管中間三棱的物體是什麼
F22二元矢量噴管
鈦合金材料就是專門研製的。在F22之前,鈦合金的極限工作溫度從350度一直提升到600度,但都無法克服高溫自燃(鈦的化學性質在高溫下非常活躍,所謂耐高溫只是相對鋁合金來說)的問題。而F22上採用的Alloy C高溫阻燃鈦合金(牌號Tidyne 3515,基本成分50%鈦、35%釩、15%鉻),在激光器的點燃測試中,燃點比三代戰斗機用的常規鈦合金高出500度。
❿ 中國最好的戰斗機是什麼
中國最好的戰斗機,目前是尚未服役的殲20,其次是殲31.
殲-20(英文:J-20,北約代號火牙(Fire Fang))是中國成都飛機工業(集團)有限責任公司為中國人民解放軍研製的一款第五代(我國國內仍採用歐美四代戰機的劃分標准)雙發重型隱形戰斗機,用於接替殲10、殲11等第四代空中優勢戰機,首架工程驗證機於2011年1月11日在成都實現首飛。該機未來將擔負中國對空、對海的主權維護任務。預計該機將於2017~2019年左右進入部隊服役,並在2020年後逐步形成戰鬥力。
殲-20採用了單座、雙發、全動雙垂尾、DSI鼓包式進氣道、上反鴨翼帶尖拱邊條的鴨式氣動布局。機頭、機身呈菱形,垂直尾翼向外傾斜,起落架艙門為鋸齒邊設計,機身以深黑色塗裝,而殲20(2011號及以後)採用類似於F22的高亮銀灰色塗裝。側彈艙採用創新結構,可將導彈發射掛架預先封閉於外側,同時配備中國國內最先進的新型空空導彈。