航空航天工业是世界上对技术要求最苛刻的行业之一。航空航天工业零部件的制造受到许多因素的限制，发动机等关键零部件的设计研发及制造，面临着温度、压力、过载等一系列严峻问题，只有最为先进的材料，最为合适的加工方法，科学的设计，合理的使用维护，才能解决这些难题。

  20 世纪后 40 年，人类世界在航空航天诸领域发展的过程中经历了多次灾害，这些灾害虽然部分是因人为决策失误、违章违纪操作或因不可抗拒的自然灾害造成的，但其中也有很多是由于材料腐蚀造成的，其危害之大，震惊世人。

  1、史上第一架喷气式客机—DH-106 彗星

  1952 年，英国哈维兰公司发明了史上第一架喷气式客机—DH-106 彗星（comet）。20 个月后，17 架客机中的 9 架被英国海外航空公司使用。1954 年 1 月 10 日，上午 10 点，781 号班机已经做好检查，准备从罗马横跨地中海飞往伦敦。

  10:31,781 号班机从罗马升空了。10:51，这架彗星客机解体了。 经由英国官方研究发现， 由于飞机内部有加压空气的系统，导致飞机铝制蒙皮的金属疲劳，并于飞机的天窗（用以发射无线电）的铆钉处裂开，导致飞机解体，彗星客机也就退出了历史的舞台。

  2、“挑战者”号航天飞机 73 秒发生爆炸

  20 世纪 60 年美国登月成功，可是一次次的发射，代价过于高昂，引发了一个新思维的出现，是否可研制一种航天器既能像火箭那样冲向太空，也能像飞船那样在轨道上运行，还能象飞机那样在大气里滑行并自行安全返回地球，多次反复使用。这就是“航天飞机”，而且还采用波音 -747 背着航天飞机至高空发射，这是航天发展史上一个里程碑。但是，腐蚀问题毁了这个发明。由于固体助推火箭节间起密封作用的 O 型橡胶圈，经不住发射地严寒冬天的环境作用，提前老化（弹塑性降低），失去密封作用，主机点火，火苗窜入、超前点燃火箭，1986 年 1 月 28 日“挑战者”号航天飞机起飞73 秒发生爆炸；为了橡胶圈能经受严冬环境，改进了设计，增加了保温套，没有想到的是起飞时海绵保温套掉块，击破左机翼前缘高温防护用的防热瓦，2003 年 2 月 16 日“哥伦比亚”号返航时高温防护层失效处的机翼在高温下瞬间熔化引发爆炸。这两次空难牺牲 14 位宇航员。这两次事故作为导火线，结束了美国为期 30 年投资 2000 亿美元的航天飞机时代。

  俄罗斯成为唯一拥有能往返于地面和国际空间站的载人宇宙飞船的国家。从这一件事情可以看出，在服役环境作用下，发生的腐蚀、老化，如果预防与控制不了，将会造成重大的经济损失、浪费资源和能源、阻碍技术进步和社会发展、增加环境污染、影响人类的可持续发展。

  3、F-111 在基地上空进行武器抛投训练飞行时坠毁

  1969 年12 月 22 日，编号第 94 号的 F-111 在基 地 上 空 进行 武 器 抛 投（ W e a p o n sDelivery） 训练 飞 行 时 坠毁，当时飞机是 低 空 飞 越一仿真目标后， 以3.5g （±0.5g） 拉起时， 左翼掉落， 飞机坠毁，两名飞行员当场丧生，飞机残骸中连接机身和左机翼的枢纽接头（Wing Pivot Fitting）从中间断裂成内、外两半，内半块遗留于机身上，外半块则与机翼相连。检查残骸的结果，发现枢纽接头下缘有个制造过程遗留的半椭圆形疲劳初始裂纹瑕疵，宽约一英，深度几乎穿透厚度，因此初始裂纹经过短时间后，就成长到使接头强制破坏的临界长度。

  4、美国空军服役的 F-5 型战斗机发生应力腐蚀裂纹

  1970 年前后进入美国空军服役的 F-5 型战斗机，因前机身上纵梁使用材料为对应力腐蚀甚为敏感的7075-T6铝合金，致在服役相当时间后发生了应力腐蚀裂纹，美国空军不得不在 1990 年代中期进行全机队结构返厂修改，更换改变热处理而提升抗腐蚀能力的 7075-T73 新制上纵梁。

  5、台湾民航客机 B-737 空中失事

  1981 年 8 月 22 日我国台湾民航客机 B-737 空中失事，八个月后查明是该机经常运输活鱼海鲜，机身下部高强度铝合金结构件多处发生严重的晶间腐蚀、剥蚀，出现裂纹和孔洞，在空中增压时产生急速破裂，引发爆破解体，导致机毁人亡。

  6、日本航空公司的 DC-8 客机着陆时高压气瓶内壁爆破

  1982 年 9 月 17 日，一架日本航空公司的 DC-8 客机在上海机场着陆时，冲出跑道，造成几十人受伤，事后查明是紧急刹车用的高压气瓶内壁应力腐蚀开裂而爆破，损坏了液压系统及部分附件，致使正常刹车和应急刹车系统全部失效而酿成事故。

  7、1985 年 8 月 12 日波音 747 坠毁

  1985 年 8 月 12 日，波音 747，搭载 509 名乘客及 15 名机组员，从日本东京的羽田机场，预定飞往大阪伊丹机场。

  飞机因维修不当造成飞行时尾部压力罩破裂，发生爆炸性减压并失去液压操纵，飞机在群马县御巢鹰山区附近的高天原山坠毁。此次空难事件是世界上涉及到单一架次飞机的空难中，死伤最惨重的。

  8、美国阿罗哈航空公司一架波音 737 客机前机身蒙皮因力腐应蚀裂在飞行中脱落

  航空史上最著名的应力腐蚀裂纹飞行安全事件，是发生于 1988 年 4 月 28 日的美国阿罗哈（Aloha）航空公司，一架波音 737-200 机身前段大片上蒙皮于飞行途中脱落，幸赖驾驶员的技术高超而平安落地。飞机失事前，已累积了 35,496飞行小时，89,680 次起降。

  波音 737 飞机的经济服役寿命（economicservicelife）为20 年，51,000 飞行小时和 75,000 次的舱压周期。根据阿航的飞航记录，大约每 1 飞行小时会发生 3 次的舱压周期，而波音的经济寿命预测， 是根据每1飞行小时1.5次的舱压周期，因此阿航的舱压累积周期数是波音预测的两倍，而在加舱压的机身内，舱压周期是造成疲劳裂纹的最主要因素。失事后的调查结果也发现机身上下蒙皮迭接处多颗铆钉孔边，早已各自存在着相当长度的应力腐蚀裂纹，这些裂纹在失事时的舱压作用下串连成一条长长的裂纹，毫无阻力地继续向前延伸，引起舱内失控的泄压，造成蒙皮撕裂而飞脱。

  9、九十年代末，我国的一架飞机发生较为典型的氢脆断裂

  二十多年前，我国有一架飞机组装发动机之前，发现前后机身对接框有条裂纹，还没有交付部队还没有飞行，怎么会有裂纹呢？人们十分不解，再检查，发现还不止一架飞机有类似的裂纹，经过组织专家认真分析最后才判断是在制造过程中的问题，这个框架是高强度钢 18Mn2CrMoBA 所制，其制作过程：下料——冷冲成型——热校型——450℃回火——冷校型——镀锌。 但是在实际生产过程中， 往往进行多次镀锌，而且冷校型后的镀锌会加重吸氢效应，于是“冷敲加多次镀锌”的除氢不彻底，每次氢量的累加，发生“氢迟后破坏”，这是较为典型的氢脆断裂，按照这种工艺生产的飞机不得不停飞，返厂将 20 框架拆装，才恢复使用。

  10、“哥伦比亚”号航天飞机返航途中解体

  “哥伦比亚”号航天飞机是美国资格最老的航天飞机。

  2003 年 2 月 1 日，“哥伦比亚”号在完成为期 16 天的科学实验任务后，在返航途中解体，7 名宇航员丧生。

  经过数月调查，美国“哥伦比亚”号航天飞机事故独立调查小组 8 月 26 日公布了关于航天飞机失事原因的最终报告。

  报告指出，是美国国家航天局长期以来在安全问题上的放松和疏忽导致了这起悲剧的发生。报告说，导致“哥伦比亚”号事故的技术原因，是这架航天飞机发射升空 81.7 秒后，外部燃料箱表面脱落一块泡沫材料，撞击到航天飞机左翼前缘的热保护系统，形成了裂孔。航天飞机重返大气层时，超高温气体从裂孔处进入“哥伦比亚”号机体，造成航天飞机解体。

  调查小组称航天局的官员们在事故发生前几个月就知道后来导致事故发生的绝缘板曾经在一次发射时从航天飞机的油箱外脱落，使油箱在毫无保护的情况下与高温接触，但这些情况并未引起有关人员的重视。

  11、F-15C 在执行训练任务时突然空中解体

  2007 年 11 月 2 日上午，一架隶属于美国密苏里州空中国民兵（Air National Guard）的 F-15C，在执行训练任务时突然空中解体。

F-15C 80-0034空中解体示意图

  失事后的调查报告显示：失事发生原因为机身斜站位CFS337 处的右侧上纵梁断裂，失事机上纵梁残骸经金相分析后，发现破断面处的厚度仅有 0.039-0.073 英，完全不符合蓝图规定的 0.090-0.110 英吋厚度，且上纵梁表面粗度也较蓝图规定粗糙。过薄的破断面直接造成上纵梁局部应力大幅升高，在反复的飞行负载作用下，上纵梁很容易由粗糙面产生多处的疲劳初始裂纹，继而在后续的飞行负载中持续成长，最后导致上纵梁完全断裂。

问题就出在这根纵梁上

对其他F-15检查后也发现了裂纹