輕量化是航空航天構(gòu)件材料的重要發(fā)展方向之一。鎂合金是目前實(shí)際應(yīng)用的最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，純鎂的密度為1. 74 g /cm3，約為鋁合金的2 /3、鋅合金的1 /3、鋼鐵的1 /4、鈦合金的2 /5，與多數(shù)工程塑料相當(dāng)。鎂合金的應(yīng)用能帶來(lái)巨大的減重效益和飛行器戰(zhàn)技性能的顯著提升。商用飛機(jī)與汽車(chē)減重相同質(zhì)量帶來(lái)的燃油費(fèi)用節(jié)省，前者是后者的近100 倍，而戰(zhàn)斗機(jī)的燃油費(fèi)用節(jié)省又是商用飛機(jī)的近10 倍，更重要的是其機(jī)動(dòng)性能改善可極大提高其戰(zhàn)斗力和生存能力。在航空航天領(lǐng)域，鎂合金被廣泛應(yīng)用于制造飛機(jī)、導(dǎo)彈、飛船、衛(wèi)星上的重要構(gòu)件，以減輕零件質(zhì)量，提高飛行器的機(jī)動(dòng)性能，降低航天器的發(fā)射成本。

        鎂合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。載荷質(zhì)量每減輕1 kg，整個(gè)運(yùn)載火箭的起飛質(zhì)量就可減輕50 kg，地面設(shè)備的結(jié)構(gòu)質(zhì)量就可減輕100 kg; 戰(zhàn)斗機(jī)質(zhì)量若減輕15%，則可縮短飛機(jī)滑跑距離15%，增加航程20%，提高有效載荷30%; 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)減重1 kg，飛機(jī)結(jié)構(gòu)可減重4 kg，升限高度可提高10 m。20 世紀(jì)20 年代鎂合金開(kāi)始應(yīng)用于航空領(lǐng)域。表2 為20 世紀(jì)鎂合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用情況。從表中可以看出鎂合金主要用于制造飛機(jī)、轟炸機(jī)、導(dǎo)彈等軍用裝備。戰(zhàn)爭(zhēng)年代武器裝備大量戰(zhàn)損，使用壽命較短，鎂合金耐蝕性差的缺點(diǎn)被掩蓋。到了七、八十年代，由于發(fā)現(xiàn)鎂合金的耐蝕性差，特別是電化學(xué)腐蝕以及抗疲勞和蠕變的性能差，加上鋁合金的迅速發(fā)展，鎂合金的用量大幅度減少。而到了20 世紀(jì)90 年代，在汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的推動(dòng)下，解決了一些鎂及其合金的一些存在的問(wèn)題，帶來(lái)了第二個(gè)鎂合金的研究和應(yīng)用的高潮，也重新引起了航空航天工業(yè)使用鎂材料的興趣。

Elektron43 鎂合金生產(chǎn)的航空座椅

        德國(guó)金牛座系統(tǒng)公司和瑞典博福斯公司合作開(kāi)發(fā)的動(dòng)能侵徹和毀傷導(dǎo)彈KEPD-350（ 圖3） 于2010 年交付使用。全彈長(zhǎng)5 m，射程350 km，飛行馬赫數(shù)達(dá)0. 9 ～0. 95 M。該導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)中，加強(qiáng)框、壁板、舵面、隔板等30 余種零件分別使用了約100 kg的GW83 和ZK61 等高性能鎂合金。

KEPD-350防區(qū)外對(duì)地攻擊導(dǎo)彈

        隨著我國(guó)航空航天事業(yè)的飛速發(fā)展，輕量化勢(shì)必成為航空航天制造業(yè)的主流，具有輕質(zhì)高強(qiáng)的新型鎂合金材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。我國(guó)是鎂合金資源大國(guó)，加快發(fā)展鎂合金科技、提升我國(guó)鎂產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平，使我國(guó)鎂產(chǎn)業(yè)從資源優(yōu)勢(shì)向經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變，無(wú)疑是當(dāng)前的最佳選擇。新型鎂合金材料在航空航天領(lǐng)域的推廣應(yīng)用需要相關(guān)高校、研究所和航空航天企業(yè)相互合作，在技術(shù)上不斷創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)航空航天鎂合金產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，擴(kuò)大鎂合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。