铝合金的发明!航空材料对飞机性能的影响很大，材料技术的不断进步是航空发展历程重要的组成部分。20世纪头20年，德、法等国已经设计出为数不多的几架铝合金飞机。由于在气动布局上没有大的突破，所以性能没有什么提高，而且还增大了质量。但是，随着对飞机性能要求的不断提高，飞机速度的提高，载重的增大，机动性增强，木质材料的缺点越来越多地暴露出来，诸如结构脆弱、安全性差等，木质结构走到了尽头。人们也逐渐意识到全金属飞机的安全性大大优于木质飞机。1906年，法国工程师维尔姆在一次实验中意外地发现含4%的铜、0.5%的镁、0.5%的锰以及少量硅、铁的铝─铜─镁合金，在急速冷却之后，强度和硬度均会有所增加。这就是最早出现的铝合金──杜拉铝。杜拉铝问世以后，人们一直把提高铝合金的抗拉强度作为研究重点。从20年代开始，美国人通过在合金中增加硅和镁的含量，先后研究出2014铝合金和性能更好的2024铝──超级杜拉铝合金，抗拉强度显著提高。这种铝合金的研制成功，为飞机材料开辟了光明的前景。20世纪30年代以后，铝合金逐渐取代早期的木质材料成为飞机材料的主流。后来，人们研制出了更多的航空用铝合金材料。至今，铝合金仍是飞机的主要结构材料。全金属飞机的发明全金属飞机最早产生于军用飞机领域，世界上第一家全金属飞机是德国飞机设计师容克斯设计的J.1“锡驴”（Blechesel），这种采用铝合金蒙皮和防护装甲的双翼机，还是最早的攻击机，机上安有机枪，载有少量炸弹，可低空对地面目标进行扫射轰炸。1915年12月12日，J.1首次试飞，标志着全金属飞机的诞生，为飞机性能的迅速提高开辟了道路，也标志着飞机发展进入一个新的时代。全金属民用飞机的研制则较晚，出现在一战结束之后。1925年，福特汽车公司的飞机制造部推出了全金属、三发动机的福特型客机。但是，当时的全金属飞机在性能上并无优势而且造价较高，所以，20年代末30年代初，美国各航空公司的飞机仍以木质飞机为主。但木制飞机的安全性较差逐渐引导全金属飞机进入飞机发展的主流。1931年3月31日，一架美国环球航空公司的福克型客机在堪萨斯州坠毁。虽然这样的的事故当时经常发生，但由于遇难者中有一位名闻名全美的橄榄球教练，因而引起了举国震动。全国上下一致指责环球航空公司和它的木质客机，从根本上动摇了公众对木质飞机的信心。于是，飞机制造商们也加快了研制新型全金属客机的步伐。20世纪30年代，比较著名的全金属客机主要是波音公司的波音247和道格拉斯公司的DC系列涡轮增压器──提高发动机性能的大发明喷气发动机诞生以前，所有的飞机都采用活塞发动机。活塞发动机结构复杂、质量大、功率低、维护困难，随着飞机对发动机要求的不断提高，发动机本身就出现了变革的趋势其中，涡轮增压器的发明大大提高了发动机的性能。1870年以后，蒸汽轮机发明，即用蒸汽驱动涡轮；同时，内燃机也出现了，二者结合，诞生了新的涡轮机──燃气轮机。燃气轮机可以通过燃烧气体直接驱动轮机旋转，具有结构简单、体积小、质量轻、转速高的特点。在此基础上，一种特殊的燃气轮机──活塞发动机涡轮增压器发展起来。1905年，瑞士工程师比希首次提出涡轮增压的概念。1918年，美国通用公司工程师莫斯开始设计和研制涡轮增压器，并取得成功。我们知道，随着高度的增加，大气密度和含氧量都会降低。发动机要正常工作，汽缸内必须吸入足够的空气。在发动机前面安装涡轮增压器，增压器旋转使空气在进入汽缸前压缩以提高空气的密度，这样汽缸可以在更高的压力下工作，从而改善发动机高空性能或提高起飞时发动机的功率，使得飞机在高空有了更好的表现。此外，涡轮增压器的发展还促进了航空工业与涡轮技术的结合，为后来航空动力向喷气发动机的转变储备了一定的技术力量。可收放起落架──大大降低飞行阻力人造飞行器都有离地升空的过程，而且大多数都需要着陆或回收。对飞机而言，实现起飞着陆功能的装置主要就是起落架。起落架可以在飞机停放、滑行、起飞、着陆、滑跑时用于支撑飞机重力，承受相应载荷。所以，起落架其实就是飞机的“腿”。早期飞机的起落架是固定的，当飞机在空中飞行时，起落架仍然暴露在机身外。这...