飞机是怎么做成的?
飞机的生产过程包括方案研究、设计、试验、零件生产、部件装配、整机总装配和飞行试验等几个阶段。然而首批飞机,一般只生产一架或几架,然后进行强度试验和飞行试验,待改进完善后,才能投入正式生产。出厂后的飞机还要进一步反复试验,直到符合负责检查和颁发适航证的官方机构所要求的安全指标后,才能投入到航线上使用。所以,一架新型飞机从设计到生产往往要好几年,甚至十几年的时间。 由于飞机的零部件多,结构和连接形式复杂,质量要求高,因此仅仅依靠一家飞机制造公司制造,不仅速度慢,而且不经济,所以飞机的制造,往往是多家公司合作甚至是不同国家间公司合作。例如我国西安飞机制造公司1980年开始与波音公司开展航空产品国际合作,1982年为波音公司生产航空零件104项;1984年开始为波音生产737检修门;1986年被获准为美国波音737客机制造垂直尾翼,到1993年12月,西安公司已承担了波音737飞机垂直尾翼总生产量的70%。
航天飞机上的硅瓦
硅瓦的主要材质是碳化硅,氮化硅陶瓷,属于复合材料。它的硬度很大,高温时抗氧化,可以承受1000多度的高温。化学性质惰性,只能和氢氟酸等极少数物质反应。氮化硅陶瓷材料用于高温工程的部件,冶金,化工,机械,军工,航天等方面的高级耐火材料。
航空材料学的简况
18世纪60年代发生的欧洲工业革命使纺织工业、冶金工业、机器制造工业得到很大的发展,从而结束了人类只能利用自然材料向天空挑战的时代。1903年美国莱特兄弟制造出第一架装有活塞式航空发动机的飞机,当时使用的材料有木材(占47%),钢(占35%)和布(占18%),飞机的飞行速度只有16公里/时。1906年德国冶金学家发明了可以时效强化的硬铝,使制造全金属结构的飞机成为可能。40年代出现的全金属结构飞机的承载能力已大大增加,飞行速度超过了600公里/时。在合金强化理论的基础上发展起来的一系列高温合金使得喷气式发动机的性能得以不断提高。50年代钛合金的研制成功和应用对克服机翼蒙皮的“热障”问题起了重大作用,飞机的性能大幅度提高,最大飞行速度达到了3倍音速。40年代初期出现的德国 V-2火箭只使用了一般的航空材料。50年代以后,材料烧蚀防热理论的出现以及烧蚀材料的研制成功,解决了弹道导弹弹头的再入防热问题。60年代以来,航空航天材料性能的不断提高,一些飞行器部件使用了更先进的复合材料,如碳纤维或硼纤维增强的环氧树脂基复合材料、金属基复合材料等,以减轻结构重量。返回型航天器和航天飞机在再入大气层时会遇到比弹道导弹弹头再入时间长得多的空气动力加热过程,但加热速度较慢,热流较小。采用抗氧化性能更好的碳-碳复合材料陶瓷隔热瓦等特殊材料可以解决防热问题。