当然,比强度和比模量并非材料学家选取机身结构材料的“唯二”标准。以钢材为例,钢材的比强度、比模量相较于铝合金、钛合金并没有优势。但其绝对强度较高,在对绝对强度与刚度以及服役温度要求较高的部位,诸如飞机防护系统、起落架、主承力框架、高温驻点等仍是无可替代的关键材料。直到今天,先进战机上仍有钢材的身影。
新挑战,也是新机遇
随着现代战争作战样式不断丰富,科技密集程度不断提高,战机也在不断更新换代。目前最为先进的第五代战机,不仅需要拥有杰出的机动性、超强的隐真示伪能力,还需要具备多样式作战的可整合性。这些功能要求给机身结构材料研究带来新的挑战,同时也为战机综合性能提升带来新的机遇。
复合材料是由有机高分子、无机非金属或金属等几类理化性质不同的材料,通过复合工艺组合而成的新型材料。它既保留原组成材料的重要特色,又通过复合效应获得原来不具备的性能。
面对新的战争需求,复合材料需要不断“通关升级”,习得更多“武林绝学”。
例如,“身如金刚,水火不侵”。战机在高速飞行时,由于与空气的剧烈摩擦,会面临严峻的气动加热问题。过高的温度会大大增加复合材料的失效风险,为战机飞行带来安全隐患。因此,需要对机身材料进行耐高温设计,比如采用陶瓷耐高温涂层、气凝胶隔热层以及优化复合材料体系等。
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