減輕重量，是飛機(jī)設(shè)計制造的重要追求，能夠賦予軍用飛機(jī)更強(qiáng)的飛行性能、提升民航飛機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。但如果飛機(jī)上的板狀零部件的厚度太薄，則會面臨強(qiáng)度、剛度不足的問題。相比于增加支撐框架，在兩層面板間添加輕質(zhì)、剛性的夾芯材料能夠在不顯著增加重量的情況下，大幅提升承載能力。
在玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂（玻璃鋼）制成的蒙皮內(nèi)外表面之間填充一層輕木或者泡沫塑料芯材。輕木也是最早用在飛機(jī)上的夾芯材料，例如二戰(zhàn)期間著名的木質(zhì)飛機(jī)——英國蚊式轟炸機(jī)，由兩層樺木夾一層輕木的膠合板制成。
在現(xiàn)代航空工業(yè)中，所采用的芯材包括蜂窩結(jié)構(gòu)和泡沫塑料。看似柔弱的蜂窩，卻能承受重卡的碾壓，因為穩(wěn)定的蜂窩狀網(wǎng)格結(jié)構(gòu)阻礙了屈曲變形，這和瓦楞紙制成的紙板箱具有很強(qiáng)抗壓能力的原理是一樣的。
鋁是飛機(jī)上應(yīng)用最多的金屬，采用鋁合金面板+鋁蜂窩夾芯的結(jié)構(gòu)也就順理成章。
這是一段VFW614型飛機(jī)的機(jī)翼，其機(jī)翼后緣和擾流板由鋁蜂窩結(jié)構(gòu)直接做出相應(yīng)的造型。
順便提一嘴，這個VFW614是一款發(fā)動機(jī)架在機(jī)翼之上的奇葩，由西德的聯(lián)合航空技術(shù)-福克（VFW-FOKKER）飛機(jī)公司研制，是一款載客40人的短程客機(jī)，1971年首飛，是西德在第二次世界大戰(zhàn)后首次開發(fā)噴氣式民航客機(jī)（東德的嘗試是1958年首飛的巴德152型客機(jī)）。這款飛機(jī)并未取得商業(yè)上的成功，總共只制造了13架，但仍堪稱德國航空工業(yè)的里程碑。之后更為人稱道的故事，就是法德合作的空中客車公司與美國波音公司的分庭抗禮。
當(dāng)復(fù)合材料被越來越多地應(yīng)用于飛機(jī)制造，鋁蜂窩能不能也被取代呢？
國外于1967年開始芳綸的工業(yè)化生產(chǎn)，而我國的芳綸產(chǎn)業(yè)起步于上世紀(jì)80年代，曾與國外有較大差距，面臨國外企業(yè)的技術(shù)封鎖，芳綸纖維和芳綸紙長期依賴進(jìn)口。煙臺民士達(dá)（生產(chǎn)氨綸和芳綸的泰和新材的子公司）與陜西科技大學(xué)的制漿造紙工程教授張美云合作，打破國外壟斷，實現(xiàn)芳綸紙的國產(chǎn)化，目前國內(nèi)還有超美斯新材料、深圳昊天龍邦復(fù)合材料公司等能夠量產(chǎn)芳綸紙。
正是當(dāng)代蔡倫的努力，讓中國飛機(jī)擁有輕盈強(qiáng)健的身軀。
