自20世纪20年代开始，人们设计出半硬壳式机身和具备翼型空间的机翼，飞机性能大幅度提高。于是对材料有了新的要求，在局部受力处，比如发动机架和整流罩等部位更多采用了金属零件，但翼面、舵面和后机身仍部分采用布蒙皮，也即所谓的飞机“半金属结构”。  安逊飞机后部和翼面采用布蒙皮，前机身采用铝结构，是30年代典型的飞机特征 1906年，德国冶金学家发明了可以时效强化的硬铝，又称“杜拉铝”，使后来制造全金属结构的飞机成为可能…… 20年代，有极个别机型开始试用强度提高的硬铝合金，硬铝合金替代了原先制作飞机骨架和翼肋的木头条，也少量替代了承力较大的布质机翼蒙皮。但当时飞机上的非承力部件，依然采用低成本的“木布结构”。  半硬壳结构 当时，在前苏联等国，也曾有设计师尝试用“取之不尽”的钢材来制造飞机，甚至是小客机。由于钢的比重大大高于铝，所以，对于“为节约每一克结构重量而奋斗”的飞机设计师而言，这肯定不是个好主意。重金属不属于航空器！它的使用，将严重恶化飞机的飞行性能或使用效能，显而易见，怪异的“钢铁飞机”最终被放弃也是意料之中的事情。 1910～1925年以后，许多国家逐渐用钢管代替木材作机身骨架，用铝板作蒙皮，制造出“全金属结构”飞机。全金属结构飞机提高了结构强度，改善了气动外形，使飞机外形更光顺，性能得到了明显提高。至40年代，全金属结构飞机的时速已超过 600公里。  J.9世界最早的全金属机构飞机 然而，将硬铝板材做到极端的也大有人在，作为当时的航空先进国，德国和美国于30年代后期都尝试使用一种被压成细波纹状的薄铝板做飞机表面的蒙皮。这样的形状可以额外增加其纵向强度。世界第一架“为客机而设计的客机”容克F.13和其他一系列容克、福克、福特品牌的客机或运输机都成功采纳过这种外部材料。  第一代军用运输机Ju52就采用承力的波纹铝板做蒙皮 需要特别指出的是，直到目前为止，硬铝仍然是全球飞机的主要用材！ 到20世纪40年代的二战时期，不少国家因战争原因，有色金属、特别是航空用铝库存量告急，一些工厂居然又做起“木头飞机”的复古梦。作为最成功的例子，皇家空军的“蚊”式战斗轰炸机是当时最享盛名的机型之一，木头飞机大量使用胶水粘合结构件，不仅坚固耐用、作战效能也不错。 进入50年代以后，人类跨入超音速时代，飞机材料特别注重耐高温指标（指涡轮喷气发动机的高温构件、超音速飞行时飞机外表产生的摩擦热和喷气发动机尾喷口附近的燃热传导）。人们开始寻求全新的高强度耐热材料。于是出现了航空专用的既坚固又耐热的钛合金和不锈钢。其中，钛合金的研制成功和应用对克服机翼蒙皮的“热障”问题起了重大作用。但也需要指出的是，它们特别不易加工，同时因比重大，通常只限于用在特殊部位、内部骨架和起落架支柱等部位。 作为特例，这些特殊钢材也曾大范围使用在极个别的特种飞机上。比如60年代出现了能在3万米高空作3倍音速飞行的全钛结构间谍飞机SR-71、半钛结构3倍音速战斗机米格-25，以及不锈钢材料占机体结构总重达七成的洲际轰炸机XB-70。  超性能间谍飞机SR-71曾大量采用不锈钢 |
