超高速飞行呼唤新的耐热合金

未来之鹰航空 2024-03-13 16:23:52

航空技术的发展,促进了飞机速度的提高,带动了航空材料的发展。喷气式飞机出现之后,飞行速度大幅度提高,特别是超声速飞行之后,机体温度也迅速提高,原来的铝合金就不能胜任了。因为,高速飞行的飞机所要求的不仅仅是强度,而且应当有良好的抗蚀性、韧性和耐热性,这就呼唤新的耐热合金的出现。

钛合金的出现给飞机克服热障带来了曙光。以金属钛为基,加入适量的其他元素组成了钛合金。其在300-600℃时的比强度优于钢和铝合金,钛的熔点为 1690℃。美国于1954年研制出性能优良的钛合金。在这之后,钛合金在航空上的应用日益广泛,通常用钛合金来制造飞机结构的隔框、蒙皮、翼梁、航空发动机的风扇叶片和盘等。美国最早使用钛合金的是F-86飞机,后来在F-111、F-14、F-15A战斗机上都有广泛应用。X-15使用钛合金占全机结构重量的17.5%,使用钛合金最多的当属“全钛飞机”SR-71,因为该机的飞行速度高达声速的三倍,已突破热障。该机钛合金使用重占全机结构重量的 93%。

克服热障还有一个选择就是使用不锈钢。苏联在这方面做了许多尝试与探索。如米高扬设计局研制的米格-25设计上强调高空高速性能,曾打破多项飞行速度和飞行高度世界纪录,最大飞行速度达3倍声障,占全机结构重量 80%是不锈钢。

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