木头→金属：航空材料的“轻量化”发展

对于航空器来说，材料的选择至关重要。既要保证航空器具有足够的强度，又要保证航空器结构重量要轻。这一苛刻的要求，对材料科学的发展、航空器设计技术的发展影响重大。

那么，让我们一起看一下航空材料的发展主要经历的五个阶段吧。

第一阶段

第一阶段是从莱特兄弟发明飞机到一战结束前，此时正处于航空器发展的初期阶段。

这时候的飞行器发动机动力有限，空气动力学的发展水平也有限，因此主要采用轻质的木头和布作为材料。

第二阶段

第二阶段到20世纪40年代末结束。伴随着第二次世界大战给各国家带来的科技进步，设计师们开始采用铝、钢等金属材料，这也使飞机的结构强度大大提升。

这段时间也诞生了一些享誉世界的著名战机。例如美国 P51“野马”战斗机和P38“闪电”战斗机、德国 BF109战斗机、英国 “喷火”战斗机等等。

第三阶段

从20世纪50年代开始，到70年代结束，钛合金开始走进了飞机设计师的视野。

钛合金又被称为“空间金属“，由于拥有重量轻、强度大又耐高温的优越性能，特别适用于制造各种飞行器，尤其是发动机部分。另外，超音速飞行一旦速度过高，飞机与空气摩擦产生大量热量，铝合金就无法承受，此时就必须采用耐高温的钛合金。

第四阶段

20世纪70年代直到20世纪末，复合材料开始兴起。形成了以铝合金、合金钢、钛合金为代表的金属材料和以复合材料为代表的非金属材料并驾齐驱的局面。但总体上来说，这一阶段还是以铝合金材料为主。

第五阶段

最后一个阶段是从21世纪开始到今天，复合材料开始成为飞机结构的主角。比如空客公司的大型旅客机A380客机，复合材料的用量达到了22%。波音公司的787客机复合材料的用量更是高达50%以上。

复合材料具有比强度高、刚度高、质量轻的特点，同时减振、抗疲劳、耐高温，可以使飞机在维持原强度的前提下减轻重量。可想而知，复合材料在军事领域的应用，将大大提高战机性能。可以说，飞行器已经进入了复合材料的崭新时代。