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不同材质的飞机

航空材料对飞机性能的影响很大，材料技术的不断进步是航空发展历程重要的组成部分。飞机研制者采用的材料先后有木材、金属、塑料等。

早期的飞机几乎全部采用木质材料制成。1906年，法国工程师维尔姆在一次实验中意外地发现含4%的铜、0。5%镁、0。5%的锰以及少量硅、铁的铝—铜—镁合金，在急速冷却之后，强度和硬度均会有所增加。这就是最早出现的铝合金——杜拉铝。杜拉铝问世以后，人们一直把提高铝合金的抗拉强度作为研究重点。从20世纪20年代开始，美国人通过在合金中增加硅和镁的含量，先后研究出2014铝合金和性能更好的2024铝合金——超级杜拉铝合金，抗拉强度显著提高。这为飞机材料开辟了光明的前景。

20世纪前20年，德、法等国已经设计出为数不多的几架铝合金飞机。由于在气动布局上没有大的突破，所以性能没有什么提高，而且还增大了质量。但是，随着对飞机性能要求的不断提高，飞机速度的提高，载重的增大，机动性增强，木质材料的缺点越来越多地暴露出来，诸如结构脆弱、安全性差等。

人们也逐渐意识到全金属飞机的安全性大大优于木质飞机。

全金属飞机最早产生于军用飞机领域，世界上第一架全金属飞机是德国飞机设计师容克斯设计的J。1“锡驴”（Blechesel）。

这种采用铝合金蒙皮和防护装甲的双翼机，还是最早的攻击机，机上安有机枪，载有少量炸弹，可低空对地面目标进行扫射轰炸。1915年12月12日，J。1首次试飞，标志着全金属飞机的诞生，为飞机性能的迅速提升开辟了道路，也标志着飞机发展进入一个新的时代。

20世纪20年代末30年代初的美国，各航空公司的飞机仍以木质飞机为主。究其原因是当时的全金属飞机在性能上并无优势，而且造价较高。1925年，福特汽车公司的飞机制造部曾推出了全金属、三发动机的福特型客机，但仍然没有改变木质飞机一统天下的状况。直到1931年3月31日，一架美国环球航空公司的福克型客机在堪萨斯州坠毁。虽然这样的事故在当时经常发生，但由于遇难者中有一位闻名全美的橄榄球教练，因而引起了举国震动。全国上下一致指责环球航空公司和它的木质客机，这从根本上动摇了公众对木质飞机的信心。于是，飞机制造商们也加快了研制新型全金属客机的步伐。20世纪30年代以后，铝合金逐渐取代早期的木质材料成为飞机材料的主流。

如波音公司创造的波音247和道格拉斯公司出产的DC系列，均为全金属客机。此后人们研制出了更多的航空用铝合金材料，使铝合金成为飞机的主要材料。

与此同时，人们也在不断探索其他适合制造飞机的材料。1983年5月26日，在巴黎机场成功试飞了世界上第一架全塑料飞机，该飞机名叫**TEK400。它的研制者是美国人维台卡博士和日本人河合博士，前者是飞机设计专家，后者是航空学和高分子化学专家。该机机体是以杜邦公司生产的合成树脂和日本东莱公司生产的碳纤维为原料制成的，全重2。5吨，为同类飞机重量的12。它的起飞性能优越，起飞跑道只要380米，最大速度780千米／小时，耗油为同类飞机的一半，可乘坐6人。它也是世界上第一架能够横贯美国大陆的小型飞机。

拓展阅读

◎世界上第一架全金属客机也是由容克斯研制的，它被命名为F-13，于1919年6月25日完成首次飞行。机上装有1台136千瓦的活塞式发动机，空勤人员2名，可载旅客4人。F-13的巡航速度可达140千米／小时，该机共生产了322架。1932年，容克斯公司在它的基础上，又推出了大型客机Ju-52。