第21卷第2期Vol 21 NO2004年4月①鈦工業(yè)進(jìn)展April 2004鈦與航空鄧炬(西北有色金屬研究院陜西西安710016)摘要:概述了100年來(lái)世界航空業(yè)的發(fā)展歷程和發(fā)展現(xiàn)狀;評(píng)述了鈦對(duì)航空業(yè)的貢獻(xiàn)及鈦材在航空(軍機(jī)和民機(jī))中的應(yīng)用;展望了21世紀(jì)初中國(guó)的航空鈦市場(chǎng)關(guān)鍵詞:鈦;飛機(jī);航空鈦材與飛機(jī)都是20世紀(jì)的產(chǎn)物。鈦材最早用于機(jī)的重量可達(dá)200多噸載彈量可達(dá)60t,在1萬(wàn)多米航空,航空市場(chǎng)一直是鈦?zhàn)钪饕氖袌?chǎng),目前仍占世的高空可持續(xù)10多小時(shí)作超音速飛行。波音747客界鈦市場(chǎng)總量的50%。在21世紀(jì)初期的未來(lái)若干年機(jī)有5層樓高可載客412名持續(xù)飛行1.35萬(wàn)公里。內(nèi)鈦對(duì)航空將有什么樣的貢獻(xiàn)?航空業(yè)將怎樣影響一架波音飛機(jī)的零件總數(shù)達(dá)450萬(wàn)件,其工藝之復(fù)鈦業(yè)的發(fā)展?鈦與航空的前景如何?這是本文要探雜完美可謂巧奪天工。然而它是世界第一民航機(jī)的的問(wèn)題。另外鈦工業(yè)要為航空業(yè)的發(fā)展更好地服地位即將成為歷史,一種更大的新式客機(jī)A380即將務(wù),鈦業(yè)界人土也應(yīng)更多地了解航空業(yè)。為此,作者騰空出世。某些戰(zhàn)斗機(jī)、轟炸機(jī)和偵察機(jī)的最快速度搜集、整理了一些航空業(yè)發(fā)展的資料,與本刊讀者共可達(dá)幾倍音速。美國(guó)全鈦結(jié)構(gòu)的“黑鳥(niǎo)”高空偵察機(jī)享。以3.3倍音速飛行時(shí),從紐約飛到倫敦僅需45min用智能技術(shù)裝備的無(wú)人飛機(jī),巧如神兵猛如勇士能1百年航空做許多人類(lèi)自身難以完成的工作。經(jīng)過(guò)一個(gè)世紀(jì)的迅猛發(fā)展,航空工業(yè)已成為一個(gè)像鳥(niǎo)兒一樣在藍(lán)天飛翔是人類(lèi)長(zhǎng)期的美好夢(mèng)想。最重要的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。全世界共有各類(lèi)大小飛100年前,人類(lèi)開(kāi)始將這一夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。1903年12機(jī)30多萬(wàn)架,其中85%在美國(guó)。發(fā)達(dá)的航空業(yè)是美月17日,美國(guó)年青的菜特兄弟駕駛“飛行者一號(hào)”升國(guó)軍事與經(jīng)濟(jì)強(qiáng)大的重要標(biāo)志。如今,航空運(yùn)輸已滲空,在北卡羅來(lái)納的小鷹市成功地進(jìn)行了首次可操縱入社會(huì)生活的各個(gè)方面。每年乘坐飛機(jī)的人數(shù)以億動(dòng)力的飛行。雖然飛行時(shí)間僅持續(xù)了短暫的12s,飛來(lái)計(jì),從航空業(yè)中直接或間接受益的人數(shù)越來(lái)越多,距離也僅36m,但這是開(kāi)創(chuàng)人類(lèi)航空時(shí)代的偉大壯航空在政治、軍事、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生活中的作用越來(lái)越舉。這12s是改變世界的一瞬是人類(lèi)進(jìn)入水、陸、空大。世界航空公司有500~600家,在用的民航機(jī)有2三棲時(shí)代的光輝時(shí)刻。萬(wàn)多架。權(quán)威人士估計(jì),世界航空航天工業(yè)年?duì)I業(yè)額100年來(lái),人類(lèi)在航空領(lǐng)域前赴后繼,奮勇攀登,達(dá)3500多億美元。航空技術(shù)不斷進(jìn)步,創(chuàng)造了許多奇跡。萊特兄弟的原飛機(jī)同許多先進(jìn)科學(xué)技術(shù)一樣,首先用于軍事領(lǐng)始飛機(jī)長(zhǎng)6.5m,翼展13.2m,重量280kg,以12馬域。飛機(jī)誕生后僅約10年,就投人戰(zhàn)場(chǎng)。1914年7力的4缸活塞發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力用鏈條帶動(dòng)2個(gè)螺旋槳。月,第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā),當(dāng)時(shí)各國(guó)共儲(chǔ)備了745架而今這一切都發(fā)生了徹底的改變。飛機(jī)從小型到大軍用飛機(jī),德國(guó)人首先用飛機(jī)空襲法國(guó)。一戰(zhàn)期間型,從簡(jiǎn)易到復(fù)雜,從低空到高空,從近程到遠(yuǎn)程,從(1914年~1918年)航空業(yè)得到第一次大發(fā)展,各參低速到高速,從亞音速到超音速,從有人駕駛到無(wú)人戰(zhàn)國(guó)共生產(chǎn)了184萬(wàn)架飛機(jī)。二戰(zhàn)期間(1933年駕駛,從低級(jí)到高級(jí),從軍機(jī)到民機(jī),不斷發(fā)展,不斷1945年),飛機(jī)成了參戰(zhàn)國(guó)最重要的武器。德國(guó)人突完善,創(chuàng)造了可歌可泣的業(yè)績(jī)?，F(xiàn)在,大型戰(zhàn)略轟炸襲蘇聯(lián),日本人偷襲珍珠港,都以飛機(jī)打先鋒。在收稿日期:2004-02-25作者簡(jiǎn)介:鄧矩,男,1940年生,教授級(jí)高工,中國(guó)鈦業(yè)分會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng),電話:029-86224471第2期鄧炬:鈦與航空戰(zhàn)期間,全世界共生產(chǎn)了約100萬(wàn)架軍用飛機(jī)。稱(chēng)為“夜鷹”戰(zhàn)機(jī),是世界上第一種實(shí)用的隱形戰(zhàn)第二次世界大戰(zhàn)后期,世界進(jìn)人噴氣機(jī)時(shí)代。斗機(jī),它研制于20世紀(jì)70年代末~80年代初1943年,德國(guó)制造出第一架?chē)姎馐綉?zhàn)斗機(jī)“ME-1988年公開(kāi),共生產(chǎn)59架,耗資66億美元,每架62A"。1947年,美國(guó)人首次突破“音障”,在1.28萬(wàn)飛機(jī)的造價(jià)達(dá)1.1億多美元。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,巴格達(dá)米高空,實(shí)現(xiàn)超音速飛行,飛行速度達(dá)1078km/h,相被毀建筑物中95%是F117用激光制導(dǎo)彈摧毀的當(dāng)于1.015馬赫(M),成為航空技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)重要它專(zhuān)門(mén)參與夜襲。由于隱身性好,在“沙漠風(fēng)暴里程碑。行動(dòng)中,它參戰(zhàn)1271次,無(wú)一受損,顯示了隱身戰(zhàn)般認(rèn)為,噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)展已經(jīng)歷4代。戰(zhàn)機(jī)的優(yōu)越性。蘇-27飛機(jī)、蘇-30等俄式戰(zhàn)機(jī)性能也斗機(jī)的分代不是按研制年份來(lái)劃分,主要是按飛機(jī)的非常好,是中國(guó)、印度近幾年來(lái)從俄羅斯大量進(jìn)購(gòu)技術(shù)與性能特點(diǎn)來(lái)劃分。的主力戰(zhàn)機(jī)。1992年以來(lái),我國(guó)已購(gòu)買(mǎi)了100多架第一代噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)于上世紀(jì)50年代初投人使蘇27飛機(jī)用,它們裝備有渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),屬跨音速戰(zhàn)機(jī)(最高20世紀(jì)80~90年代,隨著各種技術(shù)的進(jìn)步和美1~1.5倍音速),武器以航炮為主。典型戰(zhàn)機(jī)為米格-國(guó)戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)的改變,又出現(xiàn)了以隱身(低可探測(cè)15、米格-17、米格-19,美國(guó)的F-100、英國(guó)的“閃電”、法性)、高度機(jī)動(dòng)性和敏捷性、超音速巡航、超視距攻國(guó)的超神秘”等。在朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)期間年輕的中國(guó)志愿擊、遠(yuǎn)程(可跨越包括第三世界在內(nèi)的所有戰(zhàn)區(qū))、車(chē)空軍架駛米格15戰(zhàn)機(jī)同美國(guó)的F80、F84、F86重載能力等為特征的第四代戰(zhàn)機(jī)。美國(guó)第四代戰(zhàn)機(jī)戰(zhàn)機(jī)搏斗,取得了很好的戰(zhàn)績(jī)的典型代表是F22(見(jiàn)圖1)。美國(guó)計(jì)劃生產(chǎn)438架第二代戰(zhàn)機(jī)強(qiáng)調(diào)以高空高速制勝。但越南戰(zhàn)爭(zhēng)2002年開(kāi)始交付生產(chǎn)型飛機(jī),2004年形成初步戰(zhàn)斗和中東局部戰(zhàn)爭(zhēng)的空戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)表明,戰(zhàn)斗機(jī)不僅要飛力,2013年交付全部飛機(jī)。F22將接替F15成為美度快,而且要有良好的空中機(jī)動(dòng)性。第二代戰(zhàn)國(guó)21世紀(jì)初的主力戰(zhàn)機(jī)機(jī)的最大飛行速度達(dá)到2M~2.5M,開(kāi)始采用渦扇式發(fā)動(dòng)機(jī)和配備空空導(dǎo)彈。典型戰(zhàn)機(jī)為美國(guó)的F4、F5、F-104戰(zhàn)斗機(jī),蘇聯(lián)的米格21、米格23戰(zhàn)斗機(jī)。米格21和米格23分別生產(chǎn)了2000多架和4000多架,被10幾個(gè)國(guó)家使用。在越南戰(zhàn)場(chǎng)上,越方采用在亞音速下靈活性更好的一代戰(zhàn)機(jī)對(duì)美國(guó)的第二代戰(zhàn)機(jī),常常得主動(dòng),因?yàn)樘斓娘w行速度使美國(guó)飛行員看不清敵機(jī)。因此在20世紀(jì)70年代,出現(xiàn)了高度機(jī)動(dòng)性的第三代戰(zhàn)機(jī)。第三代戰(zhàn)機(jī)的速度與第二代戰(zhàn)機(jī)的速度相當(dāng),圖1F-22隱身戰(zhàn)斗機(jī)但機(jī)動(dòng)性與敏捷性大大改進(jìn),武器以空空導(dǎo)彈為主航炮為輔,普遍釆用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。典型戰(zhàn)機(jī)為美國(guó)目前,美國(guó)正在大力研制另一種第四代戰(zhàn)機(jī)的F15、F16、F∥A-18,蘇聯(lián)的米格29、米格31F35。F-35又稱(chēng)為聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)(JSF)。它蘇27、蘇-35,法國(guó)的幻影2000等。這些戰(zhàn)機(jī)綜合將是世界上第一架有隱身能力的超音速攻擊機(jī)。美性能好,成為生產(chǎn)國(guó)及一些其它國(guó)家在20世紀(jì)末的國(guó)擬用來(lái)替代空軍的F16和A-10戰(zhàn)機(jī)和海軍的F主力戰(zhàn)機(jī)。例如,每架4000萬(wàn)美元的F15,美國(guó)生A18戰(zhàn)機(jī)。為研制這種先進(jìn)戰(zhàn)機(jī),美國(guó)馬丁公司將產(chǎn)了482架。在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,它取得96:0的勝利戰(zhàn)投資260億美元,創(chuàng)下一項(xiàng)研制經(jīng)費(fèi)經(jīng)錄。美國(guó)還績(jī)。而廉價(jià)(2000萬(wàn)美元架)、小型(單座)的F邀請(qǐng)英國(guó)、意大利、荷蘭、加拿大、丹麥、土耳其16戰(zhàn)機(jī)美國(guó)已累計(jì)生產(chǎn)了約4000架,其中美國(guó)自以色列、澳大利亞、新加坡等國(guó)參加投資與研制。己裝備部隊(duì)約2800架,向歐洲盟國(guó)、中東、亞洲、預(yù)計(jì)這種飛機(jī)要生產(chǎn)3000架,到2040年止,將有南美等17個(gè)國(guó)家出口1000多架,成為一種“國(guó)際4000億美元以上的市場(chǎng)。F-35將繼F16之后又成為飛機(jī)”。這種飛機(jī)頻繁參與兩伊戰(zhàn)爭(zhēng),在“沙漠風(fēng)一種國(guó)際飛機(jī)。在2010年~2020年間,美國(guó)海軍陸暴”行動(dòng)中曾投入251架,出動(dòng)13480次。F117被戰(zhàn)隊(duì)要裝備420架 STOVL JSF飛機(jī),即短距起飛/工業(yè)博展第21卷垂直著陸的聯(lián)合戰(zhàn)斗攻機(jī),以替代現(xiàn)有裝備。表1世界戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)展概況有一些飛機(jī),如英、意、德、西班牙聯(lián)合研制技術(shù)首飛或主要技術(shù)的“歐洲戰(zhàn)機(jī)”(EF2000是具備了第四代機(jī)某些特等級(jí)代表機(jī)型服役時(shí)間特征用現(xiàn)狀性的過(guò)渡型戰(zhàn)機(jī),被稱(chēng)為“三代半戰(zhàn)機(jī)”。我國(guó)實(shí)用的戰(zhàn)斗機(jī)由殲5、殲6、殲7、殲8F-1001953渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)或正殲10、殲11等系列飛機(jī)組成。殲5為亞音速、單座第一代米格19199超音速飛行在退役單發(fā)仿米格-17型戰(zhàn)斗機(jī),1964年首飛成功;殲6是19641M-1.5M超音速、單座雙發(fā)仿米格-19型戰(zhàn)斗機(jī),1959年首飛,因質(zhì)量問(wèn)題,1961年重新開(kāi)始仿制,1964年交格211955全天候作戰(zhàn)發(fā)展中國(guó)家部隊(duì)使用。它是我國(guó)生產(chǎn)量最大的殲擊機(jī),總數(shù)達(dá)第二代米格2319672M-2.M的主力戰(zhàn)機(jī)幾千架,是我國(guó)上世紀(jì)60~80年代的主力戰(zhàn)機(jī);殲殲7,殲87是單座單發(fā)超音速戰(zhàn)斗機(jī),仿米格-21,采用三角翼,速度達(dá)到2M,首飛于1966年。由于中蘇關(guān)系惡化,資料不全,我國(guó)自行解決了殲7的許多技術(shù)F-16難題;殲-8是單座雙發(fā)超音速高空截?fù)魴C(jī),1984年F/A8AB1972渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)達(dá)國(guó)家首飛。在殲8型系列飛機(jī)的研制過(guò)程中,我國(guó)戰(zhàn)斗第三代幻影2001979高機(jī)動(dòng)性、主戰(zhàn)機(jī)蘇-271977敏捷性機(jī)研制能力有了很大的提升。殲7、殲8戰(zhàn)機(jī)都屬于第二代戰(zhàn)機(jī);殲10是以米格-29、蘇-27為作戰(zhàn)目標(biāo)殲10的自行設(shè)計(jì)的先機(jī)戰(zhàn)機(jī)。采用大推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)和鴨式布局(抬式布局),吸收了一些國(guó)外先進(jìn)技術(shù)。陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)1990通過(guò)殲10的研制,中國(guó)已經(jīng)形成了自己的戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)三代半F2001994局部具備第發(fā)達(dá)國(guó)家JAS-3919884代機(jī)特征主戰(zhàn)機(jī)計(jì)思想,戰(zhàn)斗機(jī)的研發(fā)能力登上了一個(gè)新臺(tái)階;殲11是仿蘇27全天候重型戰(zhàn)斗機(jī)開(kāi)始服役中國(guó)另一種引世人矚目的飛機(jī)是FBC1“飛豹超音速巡航四代機(jī)F2219y7綜合隱身美國(guó)21世紀(jì)戰(zhàn)機(jī)(又名殲轟7)和與巴基斯坦合作研制的FC1初主戰(zhàn)機(jī)超7”飛機(jī)。它們均于1998年完成了試飛。FBC1F35(JSF)研制中隱身超2010年是多用途攻擊機(jī)。FC1是多用途輕型低價(jià)位戰(zhàn)斗機(jī)。音速攻擊服役外電稱(chēng),我國(guó)還在研制F12大型多功能戰(zhàn)斗機(jī),但要到2010年以后才能服役。發(fā)動(dòng)機(jī),航程1.2萬(wàn)公里(不加油)-1.8萬(wàn)公里世界戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)展概況示于表1。(加一次油),載彈量22t,可載16枚AGM-129巡100年來(lái),人類(lèi)開(kāi)發(fā)了各種各樣的軍用飛機(jī),除航導(dǎo)彈或16枚B63型核炸彈。它具有“全球摧毀能訂僅了戰(zhàn)斗機(jī)外,還有轟炸機(jī)、攻擊機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、預(yù)警力”,被稱(chēng)為“終極武器”。它的雷達(dá)反射截面機(jī)、電子干擾機(jī)、偵察機(jī)、武裝直升機(jī)、反潛機(jī)、0.1m2,僅相當(dāng)于一只鳥(niǎo)的大小,隱身性極好。美國(guó)無(wú)人駕駛機(jī)、試驗(yàn)機(jī)、教練機(jī)等品種,政府原計(jì)劃撥款600億美元,釆購(gòu)132架,但因成本美國(guó)先后研制的戰(zhàn)略轟炸機(jī)有B17、B24、B太高,只得將采購(gòu)量削減到75架,耗資350億美5、B26、B29、B36、B45、B47、B52、B57、每架成本4.6億美元,加上研制費(fèi)用,每架B2轟炸B58、B1B、B2、B3、XB70等10多種。最著名機(jī)的成本高達(dá)20億美元;B3是美國(guó)最新式的超音的有B52、B1B、B2、B3等。這些飛機(jī)威力都特速戰(zhàn)略轟炸機(jī),速度達(dá)5倍音速(5760km/h)以別大、但價(jià)格特別昂貴。例如,美國(guó)的B1B超音速上,1h飛越大西洋,幾小時(shí)內(nèi)可轟炸世界的任何地戰(zhàn)略轟炸機(jī)(圖2)于1969年~1974年研制,速度方,它的載彈量雖僅20多噸(與B2、B52相當(dāng)),為1.25M(1320km/h),航程1.2萬(wàn)公里,載彈量但雷達(dá)反射截面僅相當(dāng)于一個(gè)頭盔,隱身性極好,可達(dá)60t,研制費(fèi)達(dá)265億美元;B2隱身轟炸機(jī)它將是獨(dú)霸新世紀(jì)天空的幽靈;美國(guó)B52轟炸機(jī)是于1987年~1993年研制,它有4臺(tái)F118-GE-1001948年~1952年研制的老式戰(zhàn)略轟炸機(jī),它有8臺(tái)第2期鄧炬:鈦與航發(fā)動(dòng)機(jī),起飛重量達(dá)220多噸,載彈量27t,速度1翼、新的推進(jìn)方式,成為當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的民用客機(jī),010km/h,航程1.6萬(wàn)公里,升限1.68萬(wàn)米,稱(chēng)為并贏得了用戶的青睞。1972年,美國(guó)總統(tǒng)尼克松就同溫層堡壘”。這種飛得特別高特別遠(yuǎn)的轟炸機(jī)廣曾乘坐波音707客機(jī)(空軍一號(hào))訪華。1963年泛參與了越南戰(zhàn)爭(zhēng)(參戰(zhàn)12000多架次,投彈量達(dá)三引擎的波音727客機(jī)問(wèn)世。該機(jī)從1963年到198330萬(wàn)噸)和海灣戰(zhàn)爭(zhēng)(參戰(zhàn)1600多架次,投彈近年停產(chǎn)為止,共生產(chǎn)1831架,運(yùn)送乘客30多億人2.6萬(wàn)噸),在其幾十年的服役過(guò)程中,形成了8個(gè)次,成為當(dāng)時(shí)最暢銷(xiāo)的客機(jī)。1965年,雙引擎短程型號(hào),共生產(chǎn)744架。雖然它在技術(shù)上(特別是隱小型客機(jī)波音737也投入生產(chǎn),成為另一種非常暢身性上)落后了,正被B2逐漸取代,但最新的型號(hào)銷(xiāo)的飛機(jī)。該機(jī)銷(xiāo)往世界150多個(gè)國(guó)家,總共出售為B52H,通過(guò)延壽與性能改進(jìn),預(yù)計(jì)它可使用到2500多架。就在波音707、727、737客機(jī)取得成功2030年~2040年。的同時(shí),1965年,波音公司還冒險(xiǎn)開(kāi)發(fā)波音747大型寬體客機(jī)。這種客機(jī)可乘客400多人。1970年波音747投入運(yùn)行。如今,波音747系列客機(jī)的乘客已運(yùn)送數(shù)10億人次,成為世界噴氣客機(jī)的領(lǐng)航者在艾倫主持波音公司的23年里(從1945年到1968年),波音公司年銷(xiāo)售額從0.13億美元提高到33億美元。艾倫被認(rèn)為現(xiàn)代商用噴氣客機(jī)之父,此后又相繼開(kāi)發(fā)成功波音757、767、77等先進(jìn)客機(jī)。波音757在20年間共生產(chǎn)1000多架,將于2004年停產(chǎn)。波音777是美國(guó)90年代研制的雙發(fā)寬體客機(jī),圖2BIB超音速轟炸機(jī)1994年首飛,1995年投入營(yíng)運(yùn),是美國(guó)最新式的大型客機(jī),日本有三家大公司參與了波音77的開(kāi)發(fā)民用飛機(jī)的發(fā)展始于第一次世界大戰(zhàn)之后。承擔(dān)了20%的結(jié)構(gòu)工作。它的大小與航程介于B7671919年,英國(guó)人首次實(shí)現(xiàn)了跨越大西洋的雙向長(zhǎng)途飛與B747-400之間。B77-200的標(biāo)準(zhǔn)載客為320行。隨著技術(shù)的改進(jìn),飛機(jī)飛得更快、更遠(yuǎn)、更安全,人,最大商載量54t,最大起飛重量320t,最大航各項(xiàng)飛行記錄日新月異。第二次世界大戰(zhàn)之后噴氣程9500多公里。我國(guó)已成B777的一大買(mǎi)主,到式飛機(jī)得到迅速發(fā)展。美國(guó)的波音公司、麥道公司、2003年底,已購(gòu)進(jìn)19架B77飛機(jī)。洛克希德·馬丁公司等都是著明的民航機(jī)公司。為提高波音公司的競(jìng)爭(zhēng)力,2004年1月,波音戰(zhàn)后民航機(jī)的發(fā)展已經(jīng)歷四代,目前正處于第公司投資40多億元,正式推出了波音7E7飛機(jī)計(jì)五代。第一代為20世紀(jì)50年代,典型飛機(jī)是波音劃。7E7被稱(chēng)為“夢(mèng)想飛機(jī)”。E代表對(duì)未來(lái)飛機(jī)寄707、麥道8、原蘇聯(lián)圖104、英國(guó)的慧星、法國(guó)的風(fēng)予的多種期望,包括:效率與經(jīng)濟(jì)性的重大改進(jìn)帆等,這些是載客約100人的飛機(jī);第二代為60年超凡的舒適性和便利性、出色的環(huán)保性和電子化系代研制的飛機(jī),典型的有B727、D9、三叉戟等飛統(tǒng)等。7E7這個(gè)名稱(chēng)是從全球160多個(gè)國(guó)家約50萬(wàn)機(jī),它們開(kāi)始采用油耗較低的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī);第張選票中產(chǎn)生的。人們期望更多的人能利用波音7E7三代為70年代研制的飛機(jī),典型飛機(jī)為波音747、超凡的經(jīng)濟(jì)性實(shí)現(xiàn)世界旅游的夢(mèng)想。波音7E7客機(jī)伊爾86、A30,它們是寬機(jī)身的大容量客機(jī);第四代仍是一種載客200~250名的中型寬體運(yùn)程客機(jī)。巡是80年代出現(xiàn)的飛機(jī),典型飛機(jī)是A320、B757、B767航速度085M,與波音747相當(dāng);航程可達(dá)7200等,它們采用先進(jìn)的電腦操作系統(tǒng),飛行安全性大大8000海里,可實(shí)現(xiàn)400多對(duì)國(guó)際城市間的洲際直改善。飛;它采用通用電氣、普惠、羅·羅公司聯(lián)手設(shè)計(jì)的波音客機(jī)是世界上商業(yè)開(kāi)發(fā)最成功的民航機(jī)。新型發(fā)動(dòng)機(jī),節(jié)油15%~20%;它大量使用耐用性1945年,律師出身的艾倫·威廉接任波音公司總裁,好、維修率低的復(fù)合材料;它可提供機(jī)上娛樂(lè)、互他抓住二戰(zhàn)后航空業(yè)轉(zhuǎn)型的機(jī)遇,大力發(fā)展噴氣式聯(lián)網(wǎng)接入、實(shí)時(shí)飛機(jī)監(jiān)測(cè)等服務(wù)功能,機(jī)艙濕度提客機(jī)。1952年開(kāi)始噴氣式客機(jī)的開(kāi)發(fā),1958年開(kāi)始高到25%,使乘客非常便利、舒適。波音公司計(jì)劃投入商業(yè)運(yùn)行。波音707采用了新的結(jié)構(gòu)、新的機(jī)7E7飛機(jī)2006年開(kāi)始總裝,2007年首飛,2008年認(rèn)i鈦工業(yè)進(jìn)第21卷證與營(yíng)運(yùn)。波音公司預(yù)計(jì),在未來(lái)20年間,全球需機(jī)大家族中獨(dú)樹(shù)一幟。空客公司計(jì)劃投資120億歐要2000架~3000架波音7E7飛機(jī)。波音公司期望元用以A380的開(kāi)發(fā),該飛機(jī)單價(jià)2.2億美元,計(jì)劃通過(guò)節(jié)省燃油和運(yùn)營(yíng)成本的方式來(lái)幫助航空公司降2004年首飛,2005年運(yùn)營(yíng)。飛機(jī)大型化,可以在不低成本,贏得航空客戶的青睞,繼續(xù)領(lǐng)導(dǎo)世界商業(yè)增加飛行頻率,從而不增加機(jī)場(chǎng)投資的情況下,解航空,續(xù)寫(xiě)昔日的輝煌。圖3為7E7飛機(jī)。決空中交通繁忙和機(jī)場(chǎng)擁擠的問(wèn)題,因此它將有良好市場(chǎng)前景?？湛凸绢A(yù)計(jì),2016年以前,A380飛機(jī)會(huì)有1440架的市場(chǎng)。但波音公司預(yù)計(jì),A380僅有500架的市場(chǎng)。圖4為空客A380飛機(jī)。圖3波音7E7“夢(mèng)想飛機(jī)”20世紀(jì)70年代,在歐洲成立了空中客車(chē)航空制造廠?？湛凸疽苑?、德為核心,有英國(guó)、西班牙荷蘭參與?？湛凸究偛吭O(shè)在法國(guó)的圖盧茲,現(xiàn)在圖4空客A380“飛行酒店”法、德、西班牙、英國(guó)設(shè)有4個(gè)子公司,在世界有150多個(gè)制造廠和1500家供應(yīng)商?？湛凸鹃_(kāi)發(fā)由此可見(jiàn),21世紀(jì)的客機(jī)正在向更經(jīng)濟(jì)、舒適、ABXX系列飛機(jī),如A3、A40等,向美國(guó)波音飛人性化、多功能化、環(huán)境友好方向發(fā)展。在大型客機(jī)公司發(fā)起了挑戰(zhàn)?？湛惋w機(jī)在計(jì)算機(jī)的控制下機(jī)的開(kāi)發(fā)中,歐洲空客公司與美國(guó)波音公司開(kāi)展了能根據(jù)飛行高度和機(jī)翼載荷分布情況,自動(dòng)改變飛激烈的競(jìng)賽,誰(shuí)勝誰(shuí)負(fù),世人將拭目以待。機(jī)截面形狀;能按照飛行任務(wù)的不同,自動(dòng)地選擇在民用航空領(lǐng)域,除用于旅客運(yùn)輸?shù)拇笮透删€機(jī)翼最佳彎度。這些智能技術(shù)的運(yùn)用,使飛機(jī)能更飛機(jī)與小型支線飛機(jī)外,還有功能專(zhuān)一的各類(lèi)飛機(jī),完美地模仿鳥(niǎo)類(lèi)的飛翔。如今,空客公司已取得巨它們包括:(1)運(yùn)輸機(jī);(2)農(nóng)用直升機(jī)。前蘇聯(lián)大的成功。200年,空客公司共銷(xiāo)售了35架飛機(jī),曾擁有700多架農(nóng)用直升機(jī),其數(shù)量領(lǐng)先于美國(guó)第一次超過(guò)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手波音公司(200年銷(xiāo)售281架)(約100架);(3)醫(yī)療救護(hù)機(jī),用于救護(hù)傷員或病成為全球最大的客機(jī)供應(yīng)商。人,它們主要是直升機(jī),德國(guó)的B0105和BK17救近幾年來(lái),空客公司又向新的高度攀登,大力護(hù)機(jī)最有名;(4)公務(wù)機(jī)(商務(wù)飛機(jī)),它可乘坐4開(kāi)發(fā)A380飛機(jī)。A380是未來(lái)的空中“巨無(wú)霸”,重10人,重量小于9t。全世界有商務(wù)機(jī)3萬(wàn)多架;560t,長(zhǎng)73m,比B747長(zhǎng)14m,寬展80m,有7(5)消防滅火機(jī)。它用于消防事故及森林滅火。加層樓高,艙內(nèi)空間足以容納20輛雙層公共汽車(chē)。拿大的一種森林滅火機(jī),能在12s內(nèi)從水源中提取A380可載客55名,并可擴(kuò)容到載客840人;A3806冰水,1h內(nèi)可多次向火場(chǎng)投水,最多可達(dá)20次;猶如一個(gè)五星級(jí)的“飛行酒店”,它擁有雙層客艙,(6)體育運(yùn)動(dòng)機(jī)。它用于跳傘等體育運(yùn)動(dòng)、特技飛加寬的座椅,配有閱覽室、美容間、酒吧、商務(wù)中行表演和航空愛(ài)好者培訓(xùn)。在國(guó)外,平均學(xué)習(xí)45h心、托兒所等設(shè)施。它采用羅·羅公司的遄達(dá)900發(fā)花2500英磅,就可能取得飛行執(zhí)照。1991年,在動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)盟(通用與普惠的合資公司)的美國(guó)就有70萬(wàn)人有飛行執(zhí)照;(7)水上飛機(jī),它是GP200發(fā)動(dòng)機(jī),百公里旅客油耗少于3升,其油耗能在水面上起降的飛機(jī);(8)兩棲飛機(jī),它是在水指標(biāo)可與最好的小型渦輪柴油汽車(chē)媲美。A380具有上與陸地上均可起降的飛機(jī);(9)地效飛機(jī),它是低噪聲的特點(diǎn),機(jī)艙內(nèi)較安靜。在起飛時(shí),噪聲水貼近水面或地面飛行的飛機(jī)。俄羅斯擁有20t平比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手減少一半,對(duì)環(huán)境的影響較小。A380400t不同噸位的地效飛機(jī),其中的小鷹號(hào)飛機(jī)為140飛機(jī)的時(shí)速980kg,航程可達(dá)15000kg(8000海t級(jí),在離地面或水面3.5m-14m高度處飛行,時(shí)里)。A380將創(chuàng)造民航機(jī)的許多新紀(jì)錄,在未來(lái)的客速可達(dá)556km/h;(10)航測(cè)機(jī),它執(zhí)行航空測(cè)量任第2期鄧炬:鈦與航空務(wù),用于地形和地貌測(cè)繪、地質(zhì)調(diào)查。利用航空物是推重比,即發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力與其自重之比。推探(磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)、重力場(chǎng)、放射場(chǎng)探測(cè)),可進(jìn)行重比越高,發(fā)動(dòng)機(jī)性能越好。早期發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比探礦與地下文物考查等。只有2~3,現(xiàn)在已達(dá)到10。國(guó)外正在研制推重比10百年航空展示了人類(lèi)傲視蒼穹、追求進(jìn)步、永-20的發(fā)動(dòng)機(jī)。提高推重比,必須提高渦輪前進(jìn)氣不停息的勇敢精神和科學(xué)精神。21世紀(jì)必將是航空的壓縮比(進(jìn)氣量指標(biāo))與進(jìn)氣溫度。工作溫度越業(yè)更加輝煌的世紀(jì)。高,發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率越高。提高推重比也必須提高材料高溫下的比強(qiáng)度和比剛度,減輕發(fā)動(dòng)機(jī)自身的2五十年鈦航空應(yīng)用重量。據(jù)計(jì)算,當(dāng)壓縮比達(dá)到15:1時(shí),壓氣機(jī)的出口溫度為590℃,而當(dāng)壓縮比達(dá)到25:1時(shí),壓氣機(jī)1910年,即飛機(jī)問(wèn)世后的第7年,美國(guó)科學(xué)家的出口溫度就達(dá)到620℃-705℃,需要耐熱性非常享特用“鈉法”(鈉還原TCu)獲得了金屬鈦。但鈦好的鈦合金。實(shí)驗(yàn)證明,常規(guī)鈦合金只能用于650℃工業(yè)直到第二次世界大戰(zhàn)之后的1948年,即盧森堡以下,為制造推重比10以上的先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī),需要開(kāi)科學(xué)家發(fā)明的“鎂法”(鎂還原TCL)在美國(guó)用于生發(fā)以鈦基復(fù)合材料、TA和TA型金屬間化合物為產(chǎn)之后才開(kāi)始起步。鈦工業(yè)的歷史要比航空工業(yè)的基的鈦合金。目前實(shí)用性能最好的耐熱鈦合金是英歷史晚幾十年。鈦是惟一在兩次世界大戰(zhàn)中都沒(méi)有國(guó)的M829,M834和美國(guó)的T1100。它們已分使用過(guò)的結(jié)構(gòu)金屬材料。別用于V2500,EJ2000,55712改型發(fā)動(dòng)機(jī)。鈦與航空有著不解之緣。鈦材一出來(lái)就首先應(yīng)壓壓氣機(jī)用于航空。1953年,在美國(guó)道格拉斯公司生產(chǎn)的DC燃燒室T機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙和防火壁上首次使用鈦材,從而揭開(kāi)了鈦航空應(yīng)用的歷史。從那時(shí)以來(lái),鈦在航空上已應(yīng)用了整整五十年。這五十年是世界航空工業(yè)迅速發(fā)展的五十年,也是鈦工業(yè)成長(zhǎng)壯大的五十年低壓渦輪鈦能在航空上廣泛應(yīng)用是由于它有適于飛機(jī)應(yīng)齒輪系統(tǒng)壓氣機(jī)用的許多寶貴特性。鈦的密度比鋼約輕40%,而強(qiáng)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇度與鋼相當(dāng);鈦的比強(qiáng)度在金屬中算最高,而且鈦圖5航空發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)耐熱性與耐蝕性相當(dāng)好,遠(yuǎn)勝于鋁與鎂。此外,鈦發(fā)動(dòng)機(jī)越先進(jìn),用鈦量越高。我國(guó)在20世紀(jì)80的彈性好和抗彈性好,以及較好的成形加工性也有年代開(kāi)始批量生產(chǎn)的wP13系列發(fā)動(dòng)機(jī),用鈦量約利于鈦在飛機(jī)上應(yīng)用。13%;正在研制的發(fā)動(dòng)機(jī)的用鈦量為15%~20%,鈦在飛機(jī)上的應(yīng)用主要有以下三個(gè)方面:發(fā)動(dòng)而國(guó)外先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的用鈦量一般均達(dá)30%。如機(jī)、機(jī)體和機(jī)載設(shè)備。V2500發(fā)動(dòng)機(jī)的用鈦量為31%,我國(guó)要達(dá)到這個(gè)水噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的心臟。發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示于平,還需要作出很大的努力圖5。發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇、高壓壓氣機(jī)盤(pán)件和葉片等轉(zhuǎn)動(dòng)鈦在飛機(jī)機(jī)體上的應(yīng)用日益重要,它是戰(zhàn)斗機(jī)部件,不僅要承受很大的應(yīng)力,而且要有一定的耐高速化和民航機(jī)大型化、遠(yuǎn)程化及高速化的必然結(jié)熱性,即要求鈦在300℃-650℃溫度下有良好的抗果。飛機(jī)速度越快,即馬赫數(shù)越高,機(jī)體表面的空高溫強(qiáng)度、抗蠕變性和抗氧化性能。這樣的工況條氣動(dòng)力加熱越劇烈,對(duì)結(jié)構(gòu)材料耐熱性的要求越高。件,對(duì)鋁來(lái)說(shuō)溫度太高;對(duì)鋼來(lái)說(shuō)密度太大,高速圖6示出了航空材料的比強(qiáng)度與飛行速度(馬赫數(shù))運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心應(yīng)力太大;鈦是最佳的選擇。因此,和氣動(dòng)加熱溫度之間的關(guān)系。當(dāng)飛行速度大于22鈦在先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用不斷擴(kuò)大。在飛機(jī)上使用馬赫時(shí),鋁合金的耐熱性已不能滿足許多部件的耐較多的鈦合金有T6A4V,Ti8AMo1V,T-17,熱性要求。隨著飛行速度的提高,鈦的比強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)Ti6242,Ti6246,TC6,T9,TCl,Ti-100,越大。在蒙皮一桁條和夾心結(jié)構(gòu)中,機(jī)體結(jié)構(gòu)重量IM829,IMI834等。隨著航空技術(shù)的發(fā)展,鈦合金與馬赫數(shù)的關(guān)系示于圖7。它表明,飛機(jī)的馬赫數(shù)是的耐熱溫度不斷提髙。發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要性能指標(biāo)鈦材的重要依據(jù)。高馬赫數(shù)飛機(jī)選用鈦材,不僅使鈦工業(yè)進(jìn)風(fēng)第21卷構(gòu)件本身減重,而且也使附加支撐部件減重,所配“廉價(jià)”戰(zhàn)斗機(jī),它的價(jià)格比重型的F-15低一半,它發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)格減小,帶來(lái)燃油費(fèi)節(jié)省、廢氣排放量減是與F-15搭配使用的戰(zhàn)斗機(jī)。雖然它的性能很不少、運(yùn)輸成本降低等一系列效益。因此,在高速戰(zhàn)錯(cuò),但與F-16不完全是同一檔次的飛機(jī)。斗機(jī)、轟炸機(jī)和大型遠(yuǎn)程飛機(jī)上大量采用鈦合金。每架F-15戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)身需要消費(fèi)23t鈦材,它配溫度/c的2臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)需要消費(fèi)4.5t鈦材。每架F.22戰(zhàn)斗馬赫數(shù)232730機(jī),機(jī)身需消費(fèi)36t鈦材,它配的2臺(tái)F19發(fā)動(dòng)Ti-6Al-4V機(jī),需消費(fèi)5t鈦材。美國(guó)計(jì)劃到2011年,共生產(chǎn)278架F-22戰(zhàn)斗機(jī),由此可推算,為生產(chǎn)F22飛機(jī)及備用的發(fā)動(dòng)機(jī),可能需要消費(fèi)近10000t優(yōu)質(zhì)鈦鋁合金材。這些鈦材主要是T6A4ELI和Ti6222兩種20070775T6鈦合金。010020030040波音777是20世紀(jì)90年代初研制的飛機(jī),它廣泛采用了20世紀(jì)80年代中期到80年代末期開(kāi)發(fā)的圖6比強(qiáng)度與溫度的關(guān)系新材料,包括新型的7000和2000系列鋁合金、損傷馬赫20鋁(拉伸斷裂)馬赫20馬赫30b容限的復(fù)合材料和先進(jìn)的鈦合金。這些材料的采用使飛機(jī)減重5800磅。在B777上,共用了5種鈦合壓斷平金:T1023,T64EL,T153,B2S和T6242鈦合金用量占飛機(jī)總重的7%,使用部位見(jiàn)圖8。圖7結(jié)構(gòu)的相對(duì)重量和溫度的關(guān)系(a)蒙皮-桁條結(jié)構(gòu)(b)夾層結(jié)構(gòu)國(guó)外先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)的用鈦情況示于表2。由表2可見(jiàn),在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中,鈦合金與樹(shù)脂基復(fù)合材料的用量是逐漸增加的。美國(guó)掌握空權(quán)的第三代主力戰(zhàn)機(jī)F15和第四代主力戰(zhàn)機(jī)F22的用鈦量分別達(dá)27%和41%,復(fù)合材料的用量分別達(dá)2%和25%,而傳統(tǒng)航空材料鋁的用量分別下降到36%和11%。在超音速巡航的第四代戰(zhàn)機(jī)F22上,鈦已成為第一結(jié)構(gòu)金屬,這代表了軍機(jī)用材的發(fā)展方向。2國(guó)外先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)的用材情況【%)機(jī)種設(shè)計(jì)年代鈦合金結(jié)構(gòu)鋼鋁合金復(fù)合材料圖8波音777飛機(jī)用材示意圖蘇-27(重型)19691714在B77上,高強(qiáng)高韌性β鈦合金T-1023用做F-15(重型)1972276主起落架( main landing gear truck beam)這是最大F16(輕型)197633653.4的鈦單體件和最具有挑戰(zhàn)性的起落架。它是一種新F18197813型結(jié)構(gòu)的三軸起落架,能使飛機(jī)在較短跑道上起飛。F117(隱身)198325520為了降低成本,它用三件拚焊而成。用T-1023代替F22(重型)198941高強(qiáng)鋼做主起落架,既可大大減重,又可避免腐蝕問(wèn)題。采用β退火的T6A4V合金材而不用普通工應(yīng)該指出的是,人們熟悉的F16用鈦量很少?gòu)S退火的Ti6A4V合金材是B777用鈦的一大技術(shù)(3%),這主要是因?yàn)樗且环N小型(單發(fā)單座)、特色,目的在于提高該材料的損傷容限。用抗氧化第2期鄧炬:鈦與航空性好的P1鈦合金代替鎳基合金在B77上用做彈簧對(duì)未來(lái)鈦在航空上的應(yīng)用產(chǎn)生深刻的影響。和管道。波音777上鈦材的選擇和使用技術(shù)經(jīng)驗(yàn)將世界幾種干線飛機(jī)情況及用鈦量見(jiàn)表3。表3大型民航機(jī)的用鈦情況國(guó)家與公司飛機(jī)首飛年代用鈦量/%B7071950.2第一代,近中程100座19672,2第二代,近中程100~149座,寬機(jī)身B747100美國(guó)波音第三代,中遠(yuǎn)程250~412座寬機(jī)身第四代,近中程150-186座,寬機(jī)身1.8第四代,中遠(yuǎn)程187~250座,寬機(jī)身B7771994第五代,中遠(yuǎn)程350座以上,寬機(jī)身A300第三代,中遠(yuǎn)程250座以上A3101982空客公司A340665第四代,中遠(yuǎn)程251~350座,寬機(jī)身第五代,中遠(yuǎn)程55-800座,寬機(jī)身TU-154第二代,近中程150-180座俄羅斯TU-204TU3341997由表3可見(jiàn),在民航機(jī)中,最先進(jìn)飛機(jī)的用鈦鈦的航空應(yīng)用技術(shù)已非常成熟,可用來(lái)制造非常復(fù)量為9%。雖然它的用鈦比例比先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)要低些,但雜的承力構(gòu)件。因?yàn)槊窈綑C(jī)的體積和重量要大一些,每架飛機(jī)的用在我國(guó),飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的用鈦已有較長(zhǎng)的歷史和鈦量仍是相當(dāng)可觀的。還應(yīng)注意的是,飛機(jī)部件是非較多的經(jīng)驗(yàn),飛機(jī)機(jī)體的用鈦仍處于起步階段。在常精巧的深加工部件,飛機(jī)鈦材的購(gòu)買(mǎi)量平均約為飛機(jī)零件重量的7倍,即材料坯料與飛行零件重量巴之比大致為7:1。在估計(jì)鈦的航空市場(chǎng)時(shí),一定要考慮到這個(gè)因素。飛機(jī)鈦零件大多為鈦棒和厚板制成的鍛件或機(jī)加工件。為減少焊縫和連接件的數(shù)目,提高鈦部件的整體性,近年來(lái),大型鈦等溫鍛件與精密鑄件的比例在不斷增加。減少零件的數(shù)目,既有利于減重=酬也有利于減少加工量,減少裝配時(shí)間,降低生產(chǎn)成本和提高安全可靠性。圖9A380飛機(jī)用鈦部位A380飛機(jī)的起落架是T-1023合金制造的,最大重量達(dá)3200多公斤,是迄今為此最大的航空鍛殲7飛機(jī)上,鈦零件重量只有9kg,在殲8飛機(jī)上達(dá)件。它是用世界最大的鍛壓機(jī)(75000t)制造出來(lái)到60kg-90kg,在殲8Ⅲ(二代機(jī))和殲10機(jī)上,用鈦量也僅為2%-3%左右,使用的鈦合金有T圖9示出了A380飛機(jī)用鈦的部件。圖10示出6Al4V,TC1,T-1023,Ti-15-3等。典型部件有鴨了A380飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)吊架用鈦的具體情況。可以看翼轉(zhuǎn)軸梁、后機(jī)身的框、接頭和口蓋、59框垂尾接出,在一個(gè)大構(gòu)件中,在不同部位雖使用同一種鈦頭、腹鰭接頭和油箱下壁隔板等。用鈦部件為局部合金材料,但需要采用不同的熱處理規(guī)范。它表明,溫度較高的部位。q鈦工業(yè)進(jìn)展第21卷發(fā)展初期,稀少而昂貴的鈦基本上都用于航空。目前,航空仍是鈦的第一大市場(chǎng)。雖然隨著鈦在民用領(lǐng)域的推廣,鈦在航空部門(mén)的應(yīng)用比例在下降,但在將來(lái),航空還是鈦的重要市場(chǎng)之一。目前世界年產(chǎn)鈦材約6萬(wàn)噸,其中航空用鈦約占50%。但各國(guó)航空業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r不同,航空用鈦的比例差異很大,美國(guó)和歐洲航空用鈦比例最高,俄羅斯次之。日本和中國(guó)航空用鈦比例很小,主要是因?yàn)椴簧a(chǎn)大型客機(jī)和大批量高鈦的戰(zhàn)斗機(jī)圖10A380飛機(jī)吊架用鈦情況對(duì)鈦來(lái)說(shuō),航空業(yè)不僅是鈦的主要市場(chǎng),對(duì)其產(chǎn)量的高低有嚴(yán)重影響,而且是鈦技術(shù)進(jìn)步的主要世界航空領(lǐng)域正在蘊(yùn)釀著重大的突破。在21世動(dòng)力。例如,航空對(duì)鈦的高性能要求促進(jìn)了鈦合金紀(jì)的天空中,將出現(xiàn)一種嶄新的飛機(jī)——太空飛機(jī)。品種的發(fā)展,實(shí)用的幾十種鈦合金中絕大多數(shù)是根乘坐這種飛機(jī),從莫斯科到紐約的時(shí)間將從10h縮據(jù)航空需要而研制的,包括各種耐熱鈦合金、Ti基短到50min。乘坐太空飛機(jī),人可以在地球的一面復(fù)合材料、T2A和TA基合金及高強(qiáng)高韌性鈦合金居住,而在地球的另一面上班。人們的時(shí)空觀念將等等。隨著航空設(shè)計(jì)概念由單純靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)、安全發(fā)生很大變化,地球真正成為“地球村壽命設(shè)計(jì)向破損一安全設(shè)計(jì)的演進(jìn),飛機(jī)的設(shè)計(jì)俄羅斯科學(xué)家設(shè)計(jì)的太空飛機(jī)有雙層座位,可選材判據(jù)發(fā)生了很大變化,鈦合金作為重要的航空搭載600人。飛機(jī)升到100kg高空,繞地球飛行。結(jié)構(gòu)材料,其發(fā)展方向也受到深刻的影響。在國(guó)際飛機(jī)時(shí)速在2-3萬(wàn)公里。一張機(jī)票的費(fèi)用約15萬(wàn)上,一些高斷裂韌性(Kc,K)、低裂紋擴(kuò)展速率美元,它將使許多人享受太空旅游的樂(lè)趣和超凡的(da/dN)和高損傷容限(臨界裂紋長(zhǎng)度ε)的鈦合快捷和便利。太空飛機(jī)可在一、二類(lèi)機(jī)場(chǎng)起降,它金或熱處理狀態(tài)的鈦材正受到重視而得以快速發(fā)展還能釋放衛(wèi)星和運(yùn)送貨物,它運(yùn)送貨物的費(fèi)用比常并獲得重要應(yīng)用。提高鈦合金損傷容限的重要措施規(guī)火箭與航天飛機(jī)要低得多。是采用β工藝(熱處理和B變形)和降低間隙型元太空飛機(jī)的特點(diǎn)是:采用強(qiáng)大的火箭發(fā)動(dòng)機(jī),素含量,改變材料的顯微組織,用片狀組織取代常發(fā)動(dòng)機(jī)在低空燒煤油,在高空燒液氫,具有最佳的規(guī)的等軸組織或雙態(tài)組織。例如,美國(guó)某公司在設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)效能;機(jī)身與機(jī)翼整合設(shè)計(jì);飛機(jī)的耐熱層計(jì)F-100發(fā)動(dòng)機(jī)“冷端”部件時(shí),要求盤(pán)件在產(chǎn)生由陶瓷層、纖維層、吸熱多孔復(fù)合材料、鈦金屬層0.8mm長(zhǎng)度的表面裂紋后仍能安全作用4000h(三和液氫冷卻層組成。在太空飛機(jī)上,既耐高溫又耐個(gè)大修周期)。原來(lái)盤(pán)件用強(qiáng)度較高而韌性較低,裂液氫超低溫的金屬鈦將起非常關(guān)鍵的作用紋擴(kuò)展速率較快的T6246合金(∞≥1157MPa),俄羅斯專(zhuān)家預(yù)計(jì),大約經(jīng)10~15年,投資約60重新設(shè)計(jì)時(shí),改用強(qiáng)度較低(∞02≥824MPa)而韌億美元,可將設(shè)計(jì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。據(jù)稱(chēng),美國(guó)也在開(kāi)展性較好和裂紋擴(kuò)展速率低的Ti6A4V后,盤(pán)件壽命太空飛機(jī)研究,兩年后就拿出自己的太空飛機(jī)試驗(yàn)由3100h提高到10000h,在盤(pán)件出現(xiàn)08mm裂樣機(jī),目前已有600家公司參與研發(fā)工作。紋后還可使用5600h,使壽命期費(fèi)用降低37%。另21世紀(jì)的天空將是一個(gè)航空航天器飛舞的天空,一種高損傷容限合金Ti62DT(低間隙型T625)代比一代先進(jìn)的航空航天器將登臺(tái)亮相,它們將合金大量應(yīng)用于F22“猛禽”戰(zhàn)機(jī)的機(jī)體。極大地改變?nèi)祟?lèi)的時(shí)空觀與生活方式,將人類(lèi)文明航空應(yīng)用也促進(jìn)了鈦的各種先進(jìn)熔煉與加工技推向一個(gè)新階段。在這場(chǎng)航空、航天交響樂(lè)中,年術(shù)的發(fā)展,如電子束冷床爐熔煉是為降低鈦航空轉(zhuǎn)輕的金屬鈦將展現(xiàn)它的獨(dú)特魅力。動(dòng)件的夾雜而研發(fā)的,等溫鍛造、精密鑄造、超塑成型/擴(kuò)散連接、激光加工等近凈成形技術(shù)也是在航3鈦與航空共存共榮空需求的推動(dòng)下迅速發(fā)展起來(lái)的。實(shí)際上,各國(guó)鈦科技研究經(jīng)費(fèi)絕大多數(shù)也都與航空項(xiàng)目有關(guān)。未來(lái)鈦為航空服務(wù),航空是鈦的重要市場(chǎng)。在鈦的航空的發(fā)展離不開(kāi)鈦,鈦的發(fā)展與航空技術(shù)的進(jìn)步炬:鈦與航空息息相關(guān),鈦與航空共存共榮機(jī)的需求量也很大。另外,一批老式的A330-600應(yīng)該指出的是,航空對(duì)鈦的影響也有消極的一型飛機(jī)需要更新?lián)Q代。也就是說(shuō),平均每年約需增面。一是航空受軍事、政治、經(jīng)濟(jì)等因素的影響較購(gòu)100架大型民航機(jī)。中國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,商務(wù)往大,飛機(jī)特別是軍機(jī)的需求量周期性很強(qiáng),波動(dòng)量來(lái)擴(kuò)大,實(shí)行西部大開(kāi)發(fā),加入WTO,舉辦2008很大。當(dāng)美國(guó)推出一種新軍機(jī)時(shí),常形成一種暫時(shí)奧運(yùn)會(huì)和2010年世界博覽會(huì)都是促進(jìn)中國(guó)航空業(yè)繁材釆購(gòu)高潮,出現(xiàn)鈦市場(chǎng)興旺、供不應(yīng)求的現(xiàn)榮的重要因素。如果每年生產(chǎn)100架大型民航機(jī)和象。當(dāng)批量釆購(gòu)?fù)瓿苫蜍姍C(jī)計(jì)劃削減或取消時(shí),鈦50架第三代戰(zhàn)機(jī)及相應(yīng)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),估計(jì)每年需材就滯銷(xiāo),生產(chǎn)過(guò)剩。這樣就造成世界鈦市場(chǎng)的周要7000t~800t鈦材。但不管怎么說(shuō),需要的鈦期性波動(dòng),即“三年一小災(zāi),十年一大災(zāi)”的現(xiàn)象,材數(shù)量也只有幾千噸。不會(huì)使整個(gè)鈦產(chǎn)業(yè)的規(guī)模有使有的廠家遭受?chē)?yán)重?fù)p失。一種新戰(zhàn)斗機(jī)從構(gòu)想到根本性的變化。航空市場(chǎng)對(duì)鈦是重要的,又是有限批量生產(chǎn)、裝備部隊(duì)通常需15~20年,差不多一代的。中國(guó)現(xiàn)在還不能造大型民航機(jī)(干線飛機(jī)),中人的時(shí)間。這期間會(huì)有許多不確定的事情發(fā)生。對(duì)國(guó)的航空鈦市場(chǎng)絕大部分將被空客或波音公司占領(lǐng)。從事鈦研究與生產(chǎn)的企業(yè)是一個(gè)嚴(yán)重的考驗(yàn)。另外中國(guó)生產(chǎn)過(guò)“運(yùn)5”至“運(yùn)12”的系列小型民鈦材的航空標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán),這種過(guò)嚴(yán)的標(biāo)準(zhǔn)常被其它機(jī)。在大型民航機(jī)的生產(chǎn)方面,我國(guó)還處于初級(jí)階行業(yè)盲目套用,致使提高了鈦材的生產(chǎn)成本,不利段。我國(guó)通過(guò)與美國(guó)麥道公司的合作,在上海生產(chǎn)于鈦的應(yīng)用推廣。這些問(wèn)題值得注意。過(guò)MD-828型150座客機(jī),國(guó)產(chǎn)化率為70%?，F(xiàn)在,中國(guó)航空工業(yè)第二集團(tuán)所屬的哈爾濱飛機(jī)工業(yè)中國(guó)的航空鈦市場(chǎng)集團(tuán)、哈飛航空工業(yè)股份公司與巴西航空工業(yè)公司聯(lián)合組建了“哈爾濱婆博威飛機(jī)工業(yè)有限公司,合我國(guó)經(jīng)濟(jì)正在持續(xù)髙漲,GD尸年增長(zhǎng)率在7%以作生產(chǎn)ER45”型噴氣客機(jī),它是一種50座支線客上,進(jìn)出口外貿(mào)額的增長(zhǎng)率高達(dá)二位數(shù)。這無(wú)疑將機(jī),是1996年才投放市場(chǎng)的先進(jìn)客機(jī)。另外,我國(guó)推動(dòng)中國(guó)航空市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)。國(guó)外航空界權(quán)威人多家航空制造廠還為國(guó)外航空廠家生產(chǎn)過(guò)飛機(jī)零部士指出,中國(guó)是一個(gè)市場(chǎng)潛力巨大的國(guó)家,有望在未件。這一切,都為我國(guó)獨(dú)立自主地生產(chǎn)大型民航機(jī)來(lái)20年內(nèi)成為僅次于美國(guó)的世界第二大航空市場(chǎng)。打下了基礎(chǔ)?？梢灶A(yù)期,中國(guó)牌民航機(jī)翱翔五大洲對(duì)未來(lái)的航空市場(chǎng),歐洲空客公司、波音公司的日子一定會(huì)到來(lái)。都有過(guò)深入的分析與定量預(yù)測(cè)。例如,空客公司預(yù)由此可以得出兩點(diǎn)結(jié)論:(1)要努力發(fā)展中國(guó)測(cè),未來(lái)20年,中國(guó)將需要大約1600架大型飛機(jī)。的民用航空技術(shù)和努力提高鈦生產(chǎn)的技術(shù)水平,生中國(guó)國(guó)內(nèi)航線對(duì)100座-180座的單通道飛機(jī)有800產(chǎn)出質(zhì)高價(jià)低的航空鈦材,爭(zhēng)取進(jìn)入國(guó)際航空市場(chǎng),架需求;一些繁忙的國(guó)際航線,對(duì)200座-300座級(jí)才能在中國(guó)實(shí)現(xiàn)鈦與航空業(yè)的共存共榮。(2)做大寬體客機(jī)有300架需求。到2020年,中國(guó)對(duì)客機(jī)的做強(qiáng)中國(guó)及世界的鈦產(chǎn)業(yè),必須大力發(fā)展非航空應(yīng)座位數(shù)量將增加4倍,即從9.7萬(wàn)個(gè)增加到38.8萬(wàn)用,如鈦在化工、能源、汽車(chē)、建筑、海洋工程等個(gè)。中國(guó)貨運(yùn)市場(chǎng)對(duì)A300-600和A330-200貨運(yùn)領(lǐng)域的應(yīng)用。Titanium and AviationDeng JuNorthwest Institute for Nonferrous Metal Research, Xi'an 710016, China)Abstract: The development route and status of the aviation in the world during last 100 years are summarized. The contribution of tita-nium to the aviation and the application of titanium materials in airplanes are reviewered. The titanium aviation market in China for theial stage of 21th century is prospectey words: titanium: aviation: airplane