Luftfahrtmaterialien sind nicht nur die materielle Garantie für die Entwicklung und Produktion von Luftfahrtprodukten, sondern auch die technische Grundlage für die Modernisierung von Luftfahrtprodukten. Materialien spielen eine äußerst wichtige Rolle bei der Entwicklung der Luftfahrtindustrie und von Luftfahrtprodukten. Im 21. Jahrhundert entwickeln sich Luftfahrtmaterialien in Richtung hoher Leistung, hoher Funktion, Multifunktionalität, Integration von Struktur und Funktion, Verbundstoff, intelligent, kostengünstig und umweltfreundlich.
Die große Flughöhe, die hohe Geschwindigkeit und die hohe Mobilität von Kampfflugzeugen erfordern, dass die Auswahl des Strukturmaterials von Flugzeugen eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit gewährleistet. Laut der „Advanced Fighter Structural Material Selection and Manufacturing Process Demand Analysis“ (Li Hanghang et al., Oktober 2004, International Seminar on High-energy Beam Processing Technology) ist der Jäger der vierten Generation, vertreten durch die US F-22 Kämpfer erschien Ende der 1990er Jahre. Die Struktur des Flugzeugs besteht aus einer Flügel-Körper-Fusionsstruktur, einem rhomboiden Flügel, einem nach außen geneigten doppelten Seitenleitwerk und einem großen Seitenstreifenflügel. Obwohl es sich bei den Strukturmaterialien für Flugzeuge immer noch hauptsächlich um Metallmaterialien handelt, wurde der Anteil traditioneller Stahl- und Aluminiumlegierungsmaterialien reduziert und beträgt insgesamt weniger als 20 %. Die Menge an Titanlegierung und Verbundwerkstoff übersteigt diesen Anteil bei weitem. Die Hauptgründe für diese Auswahl von F-22-Flugzeugen sind: erstens die Reduzierung des Strukturgewichts; Die zweite besteht darin, die Anforderungen an die strukturelle Festigkeit unter Hochtemperaturbedingungen zu erfüllen; Die dritte besteht darin, die Stealth-Anforderungen der Flugzeugstruktur zu erfüllen und den Strukturgewichtskoeffizienten des Flugzeugs auf 27,8 % zu reduzieren.
Das Material weist eine höhere spezifische Festigkeit und spezifische Steifigkeit auf, was bedeutet, dass die gleiche Materialmasse der Nutzlast besser standhalten kann, was die Tragfähigkeit erhöhen kann. Das reduzierte Gewicht der Struktur bedeutet, dass mehr Treibstoff oder andere Nutzlasten transportiert werden können, was nicht nur die Flugdistanz erhöht, sondern auch das Effizienzverhältnis pro Strukturgewichtseinheit verbessert.
Nicht nur im Bereich der Militärflugzeuge spielen Verbundwerkstoffe und Titanlegierungen auch bei der kontinuierlichen Weiterentwicklung ziviler Flugzeuge eine wichtige Rolle. Laut „The Selection Direction of Large Passenger Aircraft from the A350XWB“ (Yali Chen, Februar 2009, Aviation Manufacturing Technology) werden in den Passagierflugzeugen von Airbus (AIR FP) und Boeing (BA US) Verbundwerkstoffe und Körpermassen aus Titanlegierung verwendet Der Anteil betrug etwa 50 % bzw. 15 %. Nehmen wir als Beispiel den Flugzeughersteller Airbus: Im großen Zivilflugzeug A350XWB ist die Menge an Verbundwerkstoffen am schnellsten gestiegen, im Rumpf, in den Flügeln und im Heck sind sie weit verbreitet, und der Massenanteil der gesamten Flugzeugstruktur beträgt 53 % im Vergleich zur Vorgängergeneration der Zivilflugzeuge A380 deutlich um 31 Prozent gestiegen; Gleichzeitig beträgt der strukturelle Massenanteil der Titanlegierung 14 % und ist damit 4 Prozent höher als beim A380.
