文/老歌

由于小编的本科专业是飞行器制造工程，故此一直对航空材料颇感兴趣。在飞机诞生的初期，其制造材料是相当简陋的。当时的飞机制造也是各种乱来，够轻够结实就行，只要不妨碍大家一起飞行一起嗨。

可惜欢乐的时光总是短暂。历史证明，推动科技进步的往往都是战争，且此时人们的脑洞往往都开得足够大。飞机终于踏上了从军之旅，将平面的战争变得立体起来。特别是当一战的血与火泯灭掉曾经的骑士风度后，人们发现木制桁梁、支柱张线和钢管蒙布已经不能满足对飞机性能的追求时，新的飞机构型和新的航空材料已经呼之欲出。于是，由人类发明的飞机向着更快更好地屠杀人类的作死之路狂奔而去了。

1915年12月19日，德国容克公司制造了第一架全金属单翼机容克J1（Junkers J1）。该机由休格·容克博士（Hugo Junkers）设计，采用悬臂式中单翼布局。为了证明悬臂式机翼的安全性，容克公司特地进行了静力试验。静力试验的画风清奇，似一股泥石流扑面而来。一战期间铝材不易取得，J1用铁制造，如愿以偿地获得了“铁皮驴”（Blechesel）的绰号。

全金属单翼机毫无意外地获得了成功，容克博士再接再厉继续以金属材料研制他的新机。这次他选择的是同样由他发明的波纹铝蒙皮。波纹铝蒙皮可以增加强度，其凹槽是顺着机身气流方向延伸的，据说这样可以减少纵向的飞行阻力。至于横向……嗯，你高兴就好。

以这种新型航空材料，容克博士设计制造了一系列飞机型号，包括全金属客机容克F13（Junkers F3）和二战期间著名的“容克大婶”——Ju-52（Junkers 52“Aunti Ju”）。这股波纹风潮也影响到了其他国家，比如福特公司的4-AT“锡皮鹅”（ Ford 4-AT“Tin Goose”）。

从此，铝及铝合金在航空材料领域占据了牢不可破的统治地位。采用这种重量轻、强度高的材料研制的机型越来越多，当然，其中大部分的蒙皮是光滑的。

二战以后，以铝合金为主材的飞机将飞行数据越推越高，带领人们成功突破了声速，但在“热障”面前遇到了麻烦。当飞行速度超过2.5倍声速时（即马赫数2.5），气动加热超过了铝合金的热强度，此时需要用到耐热性好且强度更高的钛合金。美国的SR-71“黑鸟”侦察机就大量采用了钛合金。

但意外也不时会发生，比如同样需要应对热障问题的米格-25。为拦截“黑鸟”而诞生的米格-25一度成为了西方世界眼中铁幕后面“黑科技”的代表。特别是在20世纪70年代，苏联派驻埃及的米格-25P（高空高速侦察型）前往以色列侦察。以色列国防军空军当时飞行速度最快的F-4“鬼怪” 起飞拦截没能追上打开了加力的米格-25P，据说发射了AIM-7“麻雀”空空导弹也没追上。当时美国和他的小伙伴们都惊呆了！

“米格-25恐惧”一直延续的1976年。当年9月6日，苏联防空军的别连科上尉驾驶一架米格-25降落在日本函馆机场。迫不及待的美国人小心翼翼地拆开了米格-25，当时就给跪了：说好的“梦幻战机”呢？以钢材为主辅以少量钛合金的机体和发动机、电子管的航电与飞控系统、单脉冲火控雷达……尤其是得知那架米格-25P返回埃及后发动机就报废了时，更是默默无语。当然，简陋的米格-25在性价比方面，还是很有优势的。

这里说句题外话。在发动机、飞控等技术相对落后的情况下，苏联凭借其在空气动力学方面扎实的基础和相当高超的综合能力，能研制出相当优秀的武器装备。这种能力往往另西方世界刮视网膜相看。比如苏-27系列战斗机。

再说回钛合金材料。影响钛合金在飞机制造中大量应用的障碍包括成本因素。钛合金不仅材料本身价格高，其工艺成本更是不容忽视。

钛合金的成形性还算不错。小编在校期间就有一项课程试验：用尚为DOS系统的苹果计算机控制完成钛合金的超塑成形，曾令其他系的同学不明觉厉。好像暴露年龄了？

但钛合金的高强度、耐热性等优异性能让其在机械加工时麻烦不断。如果没有足够的工艺能力，钛合金零件的机加工往往会因为刀具损耗严重、散热困难、加工速度慢等导致亏本。（画面大概是这样的。都快哭了的刀具：“真心啃不动啊大哥。再说速度慢也不是我一个的责任。”冷却液和进给丝杠：“我能怎么办，我也很无奈啊！”）

与之相反，经过多年发展的铝合金不仅具有成本优势，还拥有相当不错的工艺性能。不仅能采用各种常规的加工工艺，连不少特种加工方法也都适用，比如飞机制造厂能用的化学铣、线切割、爆炸成形、喷丸成形等，可以说是生冷不忌。即便是后来兴起的复合材料，在加工工艺、损伤检测和修补等方面也损色于铝合金。因此，直到今天，铝合金在航空材料仍然处于主流地位。

小编曾参观过西飞和成飞，但一直没有机会进航空铝材加工厂，不能不说是一种遗憾。好在今年4月ABACE2018亚洲商务航空展期间，小编受邀参加了19日在镇江举办的爱励铝业镇江工厂五周年庆典，终于有了参观世界级航空铝板材工厂的机会。在此要感谢文诗公关的Elaine和爱励公司的Shannon两位美女的接待，还要感谢Elaine的助手Apple，感谢CCTV，感谢BTV……

不要小看了爱励镇江工厂。自2013年成立后，相继通过了庞巴迪、中国商飞、空客、波音、中国航空工业、巴航工业等认证。爱励的客户——空客、波音、中国航空工业集团和中国商飞等都派代表参加了此次镇江庆典。就问你服不服。

4月19日下午，在媒体圆桌会后，小编和其他媒体的记者全副武装进入了工厂，先后参观了熔炼炉、热轧机、连续热处理炉、超声探伤等设备。必须承认，穿戴防护装备在厂里走了这趟，还是挺消耗体力的。

小编想到了毕业时去了各航空厂的同学们。虽然都是中国航空工业的下属企业，进企业生产一线的同学的工作环境比小编肯定要辛苦多了。不过有失必有得，这些同学的收获也不小。总师副总师和总工艺师副总工艺师都有不少，更不用说那几个董事长和总经理了。看来有机会应该再去航空厂里参观一下，顺便敲敲这些成功人士的竹杠。当年金工实习时亲手制作的金属榔头还一直保留着呢。

想到这里，小编不禁发出了一阵杠铃般的笑声……