在人类历史上多次对飞机结构强度的仔细检查后人们发现，导致飞机失事的直接原因是金属疲劳。金属在长时间多次反复受力后跟人一样也会出现疲劳现象，而且疲劳的金属比不疲劳的金属在受到小得多的应力作用下就会出现断裂。比如喷气发动机的高速转动和喷气飞机的高速飞行使飞机的零部件受力的变化次数成倍增加，它们很快就可能达到疲劳极限。此时，在并不很大的应力作用下，这些结构就会出现断裂，飞机因之而解体。在物理力学中有一门专门研究材料疲劳现象的学科叫断裂力学。它对材料疲劳是这样解释的：一块钢板，如果你只弯折它一次两次，它不会断，但你如果将它反复弯曲，它的表面和内部就会出现裂纹，如果继续弯它几下，小裂纹就会变成大裂缝，然后断裂。这个过程就可以被总结为：疲劳会引起裂缝，裂缝会导致材料断裂。

所以人们根据力学以及材料学理论，为解决材料断裂的问题，首先对所使用的材料的各种性能提出了更高的要求。其次在设计上考虑了多种影响因素：譬如零部件容易在直角、拐角处产生裂缝，改进后就把这些拐角制作成圆弧形等等。第三是对飞机的加工装配和维护保养也提出了严格要求。