上期小编简单聊了一下铝合金、钢材和钛合金在航空航天上的应用，感兴趣的小伙伴可以去阅读一下。那么，这期小编就简单聊聊关于镁合金、铜合金和复合材料作为航空航天材料的应用吧。

镁合金

作为金属材料中重要的一员，镁合金也是可用于航空器、航天器和火箭导弹制造工业中的最轻金属结构材料的一种。镁的重量比铝轻，比重为1.8，但强度较低，主要用于制造低承力的零件。

德国首先生产并在飞机上使用含铝的镁合金。镁合金具有较高的抗振能力，在受冲击载荷时能吸收较大的能量，还有良好的吸热性能，因而是制造飞机轮毂的理想材料。民用机和军用飞机、尤其是轰炸机广泛使用镁合金制品。例如，B-52轰炸机的机身部分就使用了镁合金板材635公斤，挤压件90公斤，铸件超过200公斤。镁合金也用于导弹和卫星上的一些部件，如中国“红旗”地空导弹的仪表舱、尾舱和发动机支架等都使用了镁合金。

▲B-52轰炸机

镁合金在潮湿空气中容易氧化和腐蚀，因此零件使用前，表面需要经过化学处理或涂漆；且镁合金强度较低、易于氧化燃烧、耐热性差。因此在航天器中的使用范围相当受限。

铜合金

铜合金是航空材料中不可缺少的一员。航天技术、火箭、卫星和航天飞机中，除了微电子控制系统和仪器、仪表设备以外，许多关键性的部件也要用到铜和铜合金。例如火箭发动机的燃烧室和推力室的内衬，可以利用铜的优良导热性来进行冷却，以保持温度在允许的范围内。此外，铜合金也是卫星结构中承载构件用的标准材料。卫星上的太阳翼板通常是由铜与其它几个元素的合金制成的。

▲使用C18150 CuCrZr合金3D打印的E2火箭发动机的燃烧室

但纯铜的密度为8.96克/立方厘米，比纯铁的密度还高，因此铜合金的密度也不会低。材料较高的密度使得燃油费用也会剧增，限制了铜合金在航空航天中的大量使用。

复合材料

金属材料的特性导致其要满足航空所需的强度要求，所需重量注定不会太轻。但使用复合材料可以有效降低航空器的重量，而减重对提高飞行器的安全性、增加有效载荷和续航距离、提高机动性能、降低燃料或推进剂消耗和飞行成本具有实际意义，航空器速度越快，减重意义越大。

▲CR929宽体客机应用复合材料

基于各种考虑，各国开始尝试使用复合材料作为飞机的主体材料，最典型的便是波音的B787和空客的A350，这两个型号的飞机使用的复合材料均达到了惊人的50%左右。

▲B787

除了上述材料，航空器上还有一些占比不大，但相当重要的材料，比如用于旋翼系统的径向唇轴密封件、垫圈和密封罩、辅助动力装置、发动机、齿轮箱和变速器的弹性密封件以及用于飞机观察外部情况的各类玻璃窗等。在这里小编就不一一例举了，后续有机会的话会详细聊聊的。感谢您的阅读！

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PS：文中数据来源于网络整理，图片来源于网络，非原创图

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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内容摘要：汽车在20世纪被全面普及，使得这个交通工具走入了众多的家庭，便捷了人们的生活，同时大幅提高了居民的生活质量。在21世纪，低空经济的兴起将进一步改变世界，使人们的日常交通出行更加智能、安全、多样化。

低空经济基本概念

低空经济是以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类低空飞行活动为牵引，辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态，“有人驾驶和无人驾驶航空器”代表低空经济发展的两大支柱性产业，即有人机产业与无人机产业。低空经济包括低空制造、低空飞行、低空保障以及综合服务四个方面，而低空飞行是低空经济的核心产业，牵引着整个低空经济产业。在低空空域范围内，以通用航空为主体的民事飞行活动及其他各类飞行活动能够带动上下游及相关产业发展。“综合性经济形态”体现了低空经济涉及民用、警用、军用等多个领域、横跨 一二三产业，孕育以“低空经济 +”为基础的广泛应用蓝图。

▲2024年9月26日穗港首航西科斯基S92直升机

低空经济产业链

当前，我国低空经济产业已经形成完整的产业链，其在具体应用场景的实践展开依赖于上中游产业链与下游产业链的融合衔接。在上游产业链，低空经济主要集中于计算机辅助软件开发、关键原材料生产以及零部件制造。作为低空经济产业的核心，中游产业链包括低空产品生产、飞行器载荷研发以及地面系统搭建。通过适航审批、获取空域资源后，上中游低空经济产业与多领域产业融合发展。

低空经济+应用场景“

低空经济+”应用场景日益丰富。近年来，以通航和无人机为主导的低空经济发展快速，目前，已经进行商业化探索的应用场景有物流、旅游、农业、消防、巡检等随着低空经济被提升到国家战略后，政策+产业正不断推进“低空经济+”应用场景的落地。

“低空经济+旅游”，满足新型旅游消费需求。国务院印发的《“十四五”旅游业发展规划》指出，要“完善邮轮游艇旅游、 低空旅游等发展政策”，“选择一批符合条件的旅游景区、城镇开展多种形式的低空旅游，强化安全监管，推动通用航空旅游示范工程和航空飞行营地建设“低空经济 + 旅游”能够提供多元化旅游产品，满足消费者不同层次的消费需求。比如，具有高产品附加值的低空旅游交通主要面向中高端消费者客群，提供景区直航、私人飞行和商务飞行等服务。覆盖客群最广的低空观光主要包括城市低空观光、景区低空游览以及空中主题活动等。娱乐飞行体验主要面向具有专业低空飞行知识的消费者客群，主要包括飞行器驾驶、空中娱乐及低空体育运动等。

▲观光无人机

“低空经济+农业”，以精细化生产推进农业现代化。准确把握无人机发展前沿态势，拓展低空经济产业链，在乡村全面振兴领域积极开展项目场景应用实践。我国“低空经济+农业”发展较早，其重要载体是植保无人机。植保无人机能够在W类空域（低于120米）范围内助力农业生产，在G类空域（高于120—300米）范围内支持林业管理。通过地面系统的实时监控与指挥，植保无人机能够完成播种、施肥、灭虫、植被保护、火情监控及促雨扑火等一系列农业生产工作。

▲农林无人机“

低空经济+物流”，智慧物流服务数字化生活。“低空经济+ 物流”是目前低空经济商业化应用最广泛的场景。相比传统物流配送方式，无人机配送能够大幅提高效率，降低人力成本与安全隐患。近年来，顺丰、阿里、京东等企业纷纷依据自身业务特点抢先布局低空物流。比如，美团无人机已经更新到第四代，能够适应 97% 以上国内城市的自然环境要求。截至2023年底，顺丰旗下丰翼科技全国累计飞行400余万公里，货物运输量超1500吨，累计运输货物近300万件，全国运输突破80万架。可以说，低空经济中的无人机产业既是城市数字化配送的“加速器”，也是传统物流升维的“新武器”。

▲美团无人机

“低空经济+救援”，运用无人机可以在不利条件对被困人员进行搜寻，甚至在黑暗环境下，可以通过红外线热成像技术对被困人员位置进行锁定，并传输实时画面给救援人员以判断被困者的身体状况等关键数据，大大提升了搜救的效率。另外无人机也可以运送紧急物资如药品、淡水、食物、给被困人员，这样也极大的提升了被困者的存活概率。

▲无人机进行水上救援

低空经济的发展背景

随着城市人口数量增长，交通拥堵和空气污染仍将是严重影响经济增长的两大威胁。早在1957年美国《大众机械》杂志中就有跳出地面，试图把交通系统扩展到三维空间，提出了“飞行汽车”的构想。时至今日，建设公路、桥梁、隧道难免需要开山凿洞、采伐林木，并且需要投入大量资金，另外还有停车费和治理交通拥堵的费用也在日益上涨一系列问题也在促成低空经济的产生与发展。

广东省作为低空经济起步较早的省份之一，为众多低空飞行器企业的发展提供了有利条件。同年5月发布的《广东省推动低空经济高质量发展行动方案（2024—2026年）》也明确提出基本形成广州、深圳、珠海三核联动、多点支撑、成片发展的低空经济产业格局，也为培育一批龙头企业和专精特新企业提供了有利的政策条件。

低空经济未来发展前景广阔

低空经济在一个新的维度开辟了一条新的赛道，具有高科技主导、高效能运营和高质量发展等新质生产力的核心特征，具有广阔的发展前景。飞得安全、飞得高效。正是有了这样的低空环境，低空经济才有了腾飞的契机。曾几何时，靠飞行解决城市中的通勤、急救、高楼灭火等，还是一个人们对未来的美好设想。而如今，腾飞的低空经济正在孕育一个万亿级的大市场。   未来随着低空经济的进一步发展，低空飞行价格有望越来越低。日常出行的“打的”也将会变成“打飞的”，并且，畅游低空，俯瞰神州大地的梦也能变成现实飞入寻常百姓家。

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PS：文中数据图来源于前瞻产业研究所，正文其他图片来源于网络，非原创图

航空是一个永恒的话题！

古往今来，人类都对在天空中自由翱翔有着渴望和执着，有着向往和憧憬。比如我国的神话故事《嫦娥奔月》、《七仙女下凡》；比如《西游记》中的孙悟空可以腾云驾雾；比如有西方神话故事中的长着翅膀的天使；随后还有魔幻小说《哈利波特》中的巫师们借助飞天扫帚、飞行动物等飞上天空。由人类制造、能飞离地面上升到大气层的飞行工具被统称为“航空器”。社会发展至今，有哪些航空器呢，它们的发展历程又是怎样的呢？现在跟着小编一起来了解一下吧。

 追 溯 到 古 代 
人类最早的飞行器是中国的风筝、孔明灯和火箭等，这些手工制作的飞行器不仅展示了古代中国人民的智慧和创造力，也成为了航空器的雏形，为现代航空器的设计和制造提供了重要的启示和借鉴。

▲十美图放风筝，天津杨柳青年画店创作的年画作

▲满天的孔明灯承载着人们对美好生活的向往

▲明代史书上记载的军用火箭“神火飞鸦”

 到 了 15 世 纪 
15世纪并没有显著的航空器发展，但随着人类对航空器的不断探索，意大利的列奥纳多·达·芬奇绘制出扑翼机的草图。它体现了人类对飞行的早期探索和想象。扑翼机是指机翼能像鸟和昆虫翅膀那样上下扑动的重于空气的航空器，又称振翼机。

▲列奥纳多·达·芬奇绘制的扑翼机草图

 进 入 18 世 纪 
人类对航空的探索主要集中在轻于空气的航空器上，其中最具代表性的就是热气球。热气球是利用加热空气产生浮力，使气球升空的装置。

▲1783年6月5日，孟哥尔费气球在法国阿诺奈首次展示

 进 入 19 ~ 20 世 纪 

经过无数的飞行先驱者的不断尝试和改进，出现了飞艇、滑翔机、喷气式飞机、直升机、水上飞机等。

1852年9月24日，法国人H.吉法尔驾驶世界上第一艘飞艇从巴黎飞到特拉普斯，航程28千米，这标志着飞艇的首次飞行。

▲吉法尔的飞艇，世界第一艘飞艇（1852 年）

▲兴登堡号飞艇（LZ 129 Hindenburg），德国大型载客硬式飞艇；该系列是世界上最长的飞行器，并且是体积最大的飞艇型号

1903年12月17日，莱特兄弟研制的“飞行者”1号飞机首次试飞成功，这标志着现代航空的新纪元。

▲莱特兄弟及其发明的“飞行者一号”

1939年8月27日，世界上第一架喷气式飞机He178由亨克尔公司制造并首次飞行。这标志着人类航空技术的一大进步，喷气式飞机的出现彻底改变了航空运输和军事航空的面貌。

▲世界上第一架使用涡轮喷气发动机的飞机：德国亨克尔He178

20世纪初，直升机被研发出来了，它是典型的军民两用产品，也是20世纪航空技术极具特色的创造之一。每一次技术的进步都推动了航空器的演变。

1910年3月28日，法国人法布尔成功试飞了世界上第一架水上飞机。1919年8月9日，中国人试制的第一架水上飞机“甲型一号”首飞成功。人类从此开启了水上飞机在海上巡逻、反潜、救援以及体育运动、旅游、通勤、航拍等领域的应用‌。

▲VS-300直升机，这就是美军非常有名的R4直升机

▲波音314“扬基飞剪”号于1938年6月7日首次试飞

▲俄罗斯的A-40信天翁水陆两用飞机打破了十多项世界记录，是当时世界上最大的水陆两用飞

 21 世 纪 以 来 
随着科技的发展，出现了多种新型飞行器，其中以无人机（UAV）尤为突出，还产生了以‌无人机为支撑的低空生产服务方式。无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主操作。中国作为无人机制造大国，拥有众多知名的无人机品牌，如大疆、科比特、一电科技、亿航等。

▲河北省秦皇岛市山海关区长城保护员张鹏用无人机巡查长城

▲“彩虹-7”无人机由中国航天科技集团第十一研究院研制，是一型高空长航时隐身无人战机

▲亿航智能EH216-S无人驾驶eVTOL完成巴西首次飞行

那么多的飞行器中，你最喜欢哪种呢？

日常生活中最常见的又是哪种呢？

还想了解哪些航空零件方面的知识呢？

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PS：封面图来源于“澎湃新闻”官方账号，正文其他图片来源于网络，非原创图