概況
歷史和未來趨勢
當 Wilbur 和 Orville Wright 於 1903 年首次成功飛行時，飛機製造是一種在實驗者和冒險家的小作坊中實踐的手藝。 軍用飛機在第一次世界大戰期間做出的微小但巨大的貢獻幫助製造業走出了車間，進入了大規模生產。 第二代飛機幫助戰後運營商進軍商業領域，特別是作為郵件和快遞貨物的承運人。 然而，客機仍然沒有加壓，加熱不足，無法在天氣上方飛行。 儘管存在這些缺點，從 600 年到 1936 年，客運量增加了 1941%，但仍然是很少有人體驗過的奢侈。 第二次世界大戰期間航空技術的巨大進步和空中力量的伴隨使用促進了飛機製造能力的爆炸式增長，這些飛機製造能力在美國、英國和蘇聯的戰爭中倖存下來。 自第二次世界大戰以來，戰術和戰略導彈、偵察和導航衛星以及有人駕駛飛機的軍事意義越來越大。 衛星通信、地理監測和天氣跟踪技術的商業重要性日益增加。 1950 年代後期引入渦輪噴氣發動機的民用飛機使航空旅行更快、更舒適，並開始了商業航空旅行的急劇增長。 到 1993 年，全球每年飛行的客運里程超過 1.25 萬億英里。 到 2013 年，這一數字預計將增加近三倍。
就業模式
航空航天業的就業具有很強的周期性。 歐盟、北美和日本的直接航空航天就業人數在 1,770,000 年達到 1989 人的峰值，然後在 1,300,000 年下降到 1995 人，其中大部分就業損失發生在美國和英國。 蘇聯解體後，獨立國家聯盟的大型航空航天工業受到嚴重破壞。 印度和中國的製造能力雖小但增長迅速。 洲際和太空導彈以及遠程轟炸機的製造主要局限於美國和前蘇聯，而法國已經發展了商業太空發射能力。 短程戰略導彈、戰術導彈和轟炸機、商用火箭和戰鬥機的製造更為廣泛。 大型商用飛機（具有 100 個或更多座位的飛機）由美國和歐洲的製造商製造或與其合作製造。 支線飛機（100座以下）和公務機的製造較為分散。 私人飛行員飛機的製造主要集中在美國，從 18,000 年的近 1978 架飛機減少到 1,000 年的不到 1992 架，隨後出現反彈。
就業在軍用飛機、商用飛機、導彈和太空飛行器及相關設備的製造中大致相等。 在個別企業中，工程、製造和行政職位各佔就業人口的三分之一左右。 男性約佔航空航天工程和生產勞動力的 80%，絕大多數高技能工匠、工程師和生產經理都是男性。
行業部門
政府和民用客戶明顯不同的需求和做法通常導致航空航天製造商分為國防和商業公司，或大公司的部門。 機身、發動機（也稱為動力裝置）和航空電子設備（電子導航、通信和飛行控制設備）通常由不同的製造商提供。 發動機和航空電子設備各佔一架客機最終成本的四分之一。 航空航天製造需要對大量組件進行設計、製造和組裝、檢查和測試。 製造商已經形成了相互關聯的分包商陣列以及外部和內部組件供應商以滿足他們的需求。 經濟、技術、營銷和政治需求導致飛機部件和子組件製造日益全球化。
製造材料、設施和工藝
材料
機身最初由木材和織物製成，後來演變為金屬結構部件。 鋁合金由於其強度高和重量輕而被廣泛使用。 鈹、鈦和鎂的合金也被使用，特別是在高性能飛機中。 先進的複合材料（嵌入塑料基質中的纖維陣列）是一系列堅固耐用的金屬部件替代品。 與目前使用的金屬相比，複合材料具有相同或更高的強度、更輕的重量和更高的耐熱性，並且在軍用飛機中具有顯著降低機身雷達輪廓的額外優勢。 環氧樹脂系統是航空航天中最常用的複合材料，約佔所用材料的 65%。 聚酰亞胺樹脂系統用於需要耐高溫的地方。 使用的其他樹脂系統包括酚醛樹脂、聚酯和矽樹脂。 脂肪胺通常用作固化劑。 支撐纖維包括石墨、芳綸和玻璃纖維。 穩定劑、催化劑、促進劑、抗氧化劑和增塑劑作為輔助成分，以產生所需的稠度。 其他樹脂系統包括飽和和不飽和聚酯、聚氨酯和乙烯基、丙烯酸、尿素和含氟聚合物。
底漆、清漆和搪瓷塗料可保護易損表面免受極端溫度和腐蝕條件的影響。 最常見的底漆由用鉻酸鋅和增量顏料著色的合成樹脂組成。 它幹得非常快，可提高面漆的附著力並防止鋁、鋼及其合金腐蝕。 搪瓷和清漆應用於塗底漆的表面，作為外部保護塗層和飾面，並用於顏色目的。 飛機搪瓷由乾性油、天然和合成樹脂、顏料和適當的溶劑製成。 根據其應用，漆可能含有樹脂、增塑劑、纖維素酯、鉻酸鋅、顏料、增量劑和適當的溶劑。 橡膠混合物常用於油漆、燃料電池襯裡材料、潤滑劑和防腐劑、發動機支架、防護服、軟管、墊圈和密封件。 天然和合成油用於冷卻、潤滑和減少發動機、液壓系統和機床的摩擦。 航空汽油和噴氣燃料源自石油基碳氫化合物。 高能液體和固體燃料具有太空飛行應用，並含有具有固有危險物理和化學特性的材料； 這些材料包括液氧、肼、過氧化物和氟。
製造過程中使用的許多材料不會成為最終機身的一部分。 製造商可能有數以萬計的個別產品獲准使用，但在任何時候使用的產品要少得多。 使用了大量和多種溶劑，對環境有害的變體，如甲基乙基酮和氟利昂，被更環保的溶劑所取代。 含鉻和鎳的鋼合金用於工具，含鈷和碳化鎢的硬質合金鑽頭用於切削工具。 以前用於金屬成型工藝的鉛現在很少使用，已被柯氏石取代。
航空航天業總共使用了 5,000 多種化學品和化合物的混合物，其中大多數有多個供應商，並且許多化合物包含五到十種成分。 一些產品的確切成分是專有的，或者是商業秘密，增加了這個異質組的複雜性。
設施和製造過程
機身製造通常在大型綜合工廠中完成。 較新的工廠通常有大容量排氣通風系統和受控補充空氣。 可以為特定功能添加局部排氣系統。 化學銑削和大型部件噴漆現在通常在封閉、自動化的隊列或包含逸散性蒸汽或薄霧的展位中進行。 較舊的製造設施對環境危害的控制可能要差得多。
一大批訓練有素的工程師開發和改進飛機或航天器的結構特性。 其他工程師對組件材料的強度和耐久性進行表徵，並開發有效的製造工藝。 計算機承擔了以前由工程師、繪圖員和技術人員執行的大部分計算和繪圖工作。 現在可以使用集成計算機系統來設計飛機，而無需紙質圖紙或結構模型的幫助。
製造始於製造：用庫存材料製造零件。 製造包括工具和夾具製造、鈑金加工、機械加工、塑料和復合材料加工以及支持活動。 工具構建為模板和工作表面，可在其上構建金屬或複合零件。 夾具引導切割、鑽孔和組裝。 機身子部分、門板以及機翼和尾翼蒙皮（外表面）通常由經過精確成型、切割和化學處理的鋁板製成。 機器操作通常由計算機控制。 巨大的安裝在軌道上的銑床用單個鋁鍛件加工機翼梁。 較小的零件在銑床、車床和磨床上精確切割和成型。 管道由金屬板或複合材料製成。 包括地板在內的內部組件通常由複合材料或層壓薄但堅硬的外層覆蓋在蜂窩狀內部結構上形成。 複合材料通過手工或機器鋪設（放入精心排列和成形的重疊層），然後在烘箱或高壓釜中固化。
組裝從將零部件組裝成子組件開始。 主要子組件包括機翼、穩定器、機身部分、起落架、艙門和內部部件。 機翼組裝特別密集，需要在蒙皮上精確鑽出大量孔並埋頭，然後通過這些孔驅動鉚釘。 完成的機翼從內部清潔和密封，以確保燃料艙防漏。 總裝在巨大的裝配車間進行，其中一些裝配車間是世界上最大的製造廠房之一。 裝配線包括幾個順序位置，機身在這些位置停留幾天到一周以上，同時執行預定功能。 許多組裝操作在每個位置同時進行，造成交叉接觸化學品的可能性。 零件和子組件通過手推車、定制的運載工具和高架起重機移動到適當的位置。 機身通過高架起重機在不同位置之間移動，直到安裝起落架和前起落架。 隨後的移動是通過牽引進行的。
在總裝過程中，機身部分圍繞支撐結構鉚接在一起。 安裝地板橫樑和縱梁，內部塗有防腐化合物。 前後機身部分連接到機翼和機翼短管（一種盒狀結構，用作主油箱和飛機的結構中心）。 機身內部覆蓋著玻璃纖維絕緣層，安裝了電線和風管，內表面覆蓋著裝飾板。 然後安裝通常帶有集成乘客燈和應急氧氣供應的儲物箱。 預組裝的座椅、廚房和廁所用手移動並固定在地板軌道上，允許快速重新配置客艙以滿足航空公司的需求。 安裝了動力裝置、起落架和前起落架，並安裝了航空電子部件。 在將完成的飛機拖到一個單獨的、通風良好的油漆架之前，對所有部件的功能進行徹底測試，在那裡塗上保護性底漆（通常基於鉻酸鋅），然後塗上聚氨酯或環氧裝飾面漆畫。 在交付之前，飛機要經過一系列嚴格的地面和飛行測試。
除了從事實際工程和製造過程的工人外，許多員工還從事計劃、跟踪和檢查工作以及加快零件和工具的移動。 工匠維護電動工具並修整切削鑽頭。 建築維護、清潔服務和地面車輛操作需要大量員工。