航空航天材料的發(fā)展正在朝著輕量化的方向邁進。減輕飛機機身和部件質(zhì)量所帶來的優(yōu)勢是顯而易見的：它可以降低燃油消耗量、增加載重能力、延長飛行時間，并降低飛行成本。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，每減少1磅航空航天材料，商用飛機的費用可以減少300美元，戰(zhàn)斗機可以減少3000美元，航天器可以減少30000美元?？梢姡娇詹牧系妮p量化對航天飛行器成本的影響非常重要。此外，在節(jié)約成本的同時，減輕高速飛行器的質(zhì)量還可以大大減少慣性，提高飛行性能。鎂的密度為1.74g/cm3，在金屬鎂中添加一些合金元素，構成了質(zhì)量最輕的鎂合金。盡管其密度僅相當于工程塑料，但它的強度和剛度卻比工程塑料高出很多。因此，如果將鎂合金廣泛應用于航空航天領域，將會帶來巨大的減重效益和節(jié)約成本。作為"21世紀綠色工程材料"，鎂合金具有高比強度和比剛度、良好的尺寸穩(wěn)定性、導熱導電性好、抗振能力強、可承受較大沖擊載荷以及優(yōu)秀的鑄造和切削加工性能，而且易于回收利用。這些特性使得鎂合金在航空航天領域中占據(jù)著重要的地位，可以成為飛機、導彈、飛船、衛(wèi)星等航空設備上重要的構件材料。隨著科技水平不斷提升，航空航天領域的發(fā)展越來越離不開鎂合金的應用。

        鎂合金由于其密度較小、相對比強度和比剛度較高，因此首先在航空航天領域得到了廣泛的應用。它在減輕重量方面表現(xiàn)出色，取得了顯著的成果。航空材料的減重帶來了顯著的經(jīng)濟效益和性能改善。相同質(zhì)量下，商用飛機和汽車的減重所換取的燃油費用節(jié)省相差近百倍。而戰(zhàn)斗機的燃料費用節(jié)省又是商用飛機的近十倍。更重要的是，機動性能的提升極大地增強了戰(zhàn)斗機的戰(zhàn)斗力和生存能力。因此，航空工業(yè)將采用鎂合金作為飛機結(jié)構新材料的首選，并努力增加其使用量。

        鎂合金在航空領域有廣泛的應用。例如，它被用來制造飛機的螺旋槳、發(fā)動機的曲柄箱和其他零部件，還被用于飛機和導彈的蒙皮和艙體、壁板，客機座椅以及汽油和潤滑油系統(tǒng)的零部件。此外，鎂合金還被應用于油箱隔板、起落輪、氣球吊籃、副油箱掛架、飛機長桁、翼肋、飛機艙體隔框、戰(zhàn)斗機座艙艙架、操作系統(tǒng)搖臂和支座、起落架支持框、遮風屏支持架、定向儀、尾輪、無線電設備底座、衛(wèi)星角架、飛機起落架外筒、輪轂、輪緣、直升飛機后減速機匣、上機匣、飛機電機殼體以及油泵殼體和儀表殼體。鎂合金也被用于火箭和導彈的零部件，直升機齒輪箱、車輪和發(fā)動機部件，渦輪噴氣發(fā)動機機罩以及機輪外殼和傳送箱。稀土高強鎂合金已經(jīng)開始取代部分中強鋁合金，在殲擊機上得到了應用。隨著鎂合金制備技術的進一步發(fā)展，材料的性能如強度、比剛度以及耐熱性和耐腐蝕性的提高，使得它的應用范圍進一步擴大。

        目前，鎂合金主要應用于各種民用和軍用飛機的發(fā)動機零部件、螺旋槳、齒輪箱和支架結(jié)構，還有一些火箭、導彈和衛(wèi)星的零部件。隨著折耐溫性的提高，飛機的各種發(fā)動機箱體、傳送箱和電源裝置等也將逐步采用鎂合金制造。此外，鎂合金板材廣泛應用于制造壁板、整流罩、發(fā)動機罩、門、蓋板、框架、整流包皮、翼尖、尾面、副翼以及郵箱等部件。

1、國內(nèi)應用現(xiàn)狀

        在航空航天領域，鎂合金被廣泛應用于制造飛機、導彈、飛船和衛(wèi)星等重要機械裝備的零件。這種應用有助于降低零件質(zhì)量，提高飛行器的機動性能，并且減少航天器的發(fā)射成本。早在20世紀50年代，我國仿制的飛機和導彈已開始采用鎂稀土合金來制造蒙皮、框架以及發(fā)動機機匣。隨著70年代后我國航空航天技術的迅速發(fā)展，鎂合金也逐漸在強擊機、直升機、導彈和衛(wèi)星等產(chǎn)品上得到推廣和應用。例如，ZM6鑄造鎂合金已經(jīng)成功應用于制造直升機尾減速機匣、殲擊機翼肋和30kW發(fā)電機的轉(zhuǎn)子引線壓板等重要零件。此外，MB25稀土高強鎂合金也在強擊機上替代了部分中強鋁合金，并取得了良好的效果。目前，我國航空航天領域?qū)τ跍p輕重量的迫切需求為鎂合金新材料的開發(fā)與應用提供了機遇和挑戰(zhàn)。

2、國外應用現(xiàn)狀

        在海外，航空航天領域?qū)︽V合金進行了廣泛的研究，并取得了許多突破性成果。舉例來說，B-36重型轟炸機每架使用了重達4086kg的薄型鎂合金板材，而噴氣式殲擊機“洛克希德F-80”的機翼也采用了鎂合金制造。這種轉(zhuǎn)變減少了結(jié)構零件數(shù)量，從47758個減少到了16050個。Talon超音速教練機的機身有11%采用了鎂合金（包括160kg的板材、128kg的鑄件以及少量的擠壓件、板材和管材）。同樣地，B-52轟炸機采用了180kg的鎂合金板材?？諏諏桭alon GAR-1的90%結(jié)構部分采用了鎂合金制造，其中彈身是通過對1mm的AZ31B-H24軋制板進行縱向焊接和拉深成形而成。另外，名為“德熱米奈”的飛船的啟動火箭“大力神”曾使用了約600kg的變形鎂合金。而“季斯卡維列爾”衛(wèi)星則應用了675kg的變形鎂合金。直徑為1m的“維熱爾”火箭殼體采用了鎂合金擠壓管材制造。此外，戰(zhàn)術航空導彈的艙段、副翼蒙皮、壁板、加強框架、舵面、隔框等厚件，以及誘餌魚雷殼體、雷達和衛(wèi)星上使用的井字梁，都廣泛采用了變形鎂合金。

        隨著我國航空航天事業(yè)迅猛發(fā)展，采用輕質(zhì)高強的新型鎂合金材料成為實現(xiàn)航空航天輕量化的重要策略。我國擁有豐富的鎂資源，積極推動鎂合金科技的發(fā)展，提升鎂產(chǎn)業(yè)的技術水平，大幅增加鎂合金在航空飛行器中的應用比例，有效減輕航空航天機身的重量。這需要高校、研究所以及航空航天企業(yè)通力合作，攻克鎂合金在航空領域應用方面的難題，進一步擴大其應用范圍。相較于發(fā)達國家，我國在鎂合金研究方面起步較晚，存在較大差距，需要科學工作者們的持續(xù)努力。

        第一，我們要持續(xù)加大高性能鎂合金的開發(fā)研究力度，擴大其應用范圍。目前，國內(nèi)對鎂合金在航空領域的應用主要集中在非承力/次承力結(jié)構件上，而國外已經(jīng)開始在大型、復雜、承力結(jié)構件上進行部分應用。我們應進一步提升鎂合金的性能，拓展其應用領域。

        第二，我們需要提高鎂合金的耐腐蝕性能，以滿足飛行器在海洋環(huán)境中對航空航天材料的要求。我國在腐蝕防護技術方面仍存在差距，并且鑄件成品率有待提高，這大大限制了鎂合金在飛行器中的應用。

        第三，我們還需要進一步改善鎂合金的加工制造性，減少對加工過程和條件的嚴格要求，推動變形鎂合金在航空領域的更廣泛應用。