蜂窝的启示

“旅行者”号飞机上用的夹层结构材料,中间夹的“馅”是“蜂窝”。为什么采用“蜂窝”形的结构呢?这里面又有一段缘由。

18 世纪初,法国数学家在测量蜂窝尺寸时,发现蜜蜂简直是天才的建筑师,它建的蜂窝顶面、底面的菱形形状一模一样。丝毫不差。后来,物理学家列奥缪拉计算出,蜂窝是一种用料最省、而得到的容积最大的一种形状。蜂窝的这种特性,启发了航空结构师,使他们产生了用这种结构作飞机

构件的设想。与上面所说的鲁坦兄弟同时,有许多人想到了夹层结构,但是过去的夹“心”往往是采用轻质木料或泡沫塑料来填充,这样在减轻重量和提高强度方面都不理想。如果改用空心的蜂窝形状作夹“心”不就好了吗!经过试验,蜂窝夹“心”果真妙极了。它重量轻、强度和刚度高,与过

去用铆钉连接的金属材料相比,在保证同样强度和刚度情况下,可减轻重量15%至 30%。

在近期生产的飞机上,采用蜂窝结构的部件越来越普遍。如机翼前缘、后缘、翼尖、尾翼、机身、旋翼、发动机护罩、雷达罩等。连导弹的弹体和

卫星的外壳等等都采用了这种结构。比如美国 F—111 战斗机,全机采用了300 块蜂窝结构件。C—5A 军用运输机,全机采用了这种结构的面积达 2300 平方米。美国正在试验中的 XB—70 火箭实验机,速度将达到声音速度的 3 倍,它上面的蜂窝结构面积达半英亩。据统计,目前已有近百种飞机和导弹采用这种结构。看来,“三明治”将越来越多地供应到飞机上。