说起飞机，不知道大家的第一印象是什么？是直指天空的勇气？是翱翔天空的自由？是急行千里的速度？还是居高俯下的傲然？而对于小编来说印象最深的当属其简约而又不失气质的外观。
那么，是什么材料才能支撑其去构建合理的外型呢？如果您对此有所兴趣，那不妨跟着小编一起来简单了解一下吧。
早期的飞机
最早的飞机采用木头作为骨架，机翼方面则是由亚麻布制成，并使用了一部分的钢材作为辅料，但以木头和布为主体框架的飞机很难保证有足够的强度。
▲飞行者一号试飞（1903年12月17号）
为了保证有足够的强度，德国的雨果·容克以铝合金为主要材料，在1915年造出了世界上第一架以金属为结构的飞机。
▲第一架全金属飞机——容克J.1
铝合金
铝是产量最大的有色金属，是密度低、延性好的轻金属，它在大气中具有良好的耐蚀性，但纯铝的强度低，所以只有通过合金化成各种铝合金才可作为结构材料使用，而铝合金也是制造航空航天飞行器机体的基础材料。以其为材料可以在保证航空器有一定强度的同时又有较轻的质量，比如C919超过一半的材料都是铝合金。
▲第一架国产大飞机——C919
因为铝合金在高温环境下会发生软化和失去强度，所以以铝合金材质为主的航空器很难承受超音速行驶带来的高压和高温。因此需要超音速行驶的航空器不会优先考虑铝合金。
高强度钢
钢材可以保证飞机有足够的强度来达到更快的速度，例如世界上第一种突破3马赫的高空高速战斗机——米格-25就是采用不锈钢来构建飞机的主体（不锈钢重量占机体结构重量的80%），其最大速度下机体表面驻点温度高达300℃以上，而当时的铝合金是无法承受如此高的温度的。
▲米格-25
然而，钢材本身的缺陷也很明显，那就是“很重”，而重则代表着需要耗费更多的燃油，因此大部分航空器并不会大量使用钢材作为材料。
钛合金
20世纪50年代开始蓬勃发展的钛合金则很好的结合了高强度和低密度两个优点，钛合金的密度仅为钢的60%左右，而一些高强度钛合金的强度却超过了许多合金结构钢。因此钛合金的比强度（强度/密度）远大于其他金属结构材料，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。于是很多人将目光看向了这个新兴的材料，并开始尝试在航空航天上使用这种材料。
▲A330的遄达700发动机上的所有轮盘、鼓筒及后轴均采用IMI834耐高温钛合金材料
1953年，美国道格拉斯公司出产的DC-T机发动机的防火壁和短舱上首次使用了钛材。60年代美国空军使用的SR-71侦察机更是将钛合金的重量比提高到93%。
▲SR-71黑鸟侦察机
虽然钛合金作为航空材料的性能是优于铝合金和钢材的，但其冶炼成本是高于铝合金和钢材的，且加工成本和加工难度也相对较高。用了钛材。60年代美国空军使用的SR-71侦察机更是将钛
由于航空航天材料种类较多，为避免耽误大家太多时间，本期内容就先讲到这里；下期将在下周推出，小编会在下期推文中简单聊聊复合材料、镁合金和铜合金在航空航天中的应用，如果您对此感到兴趣，欢迎关注一下我们的公众号，感谢您的阅读！
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