Știai astaAluminiureprezintă 75%-80% dintr-o aeronavă modernă?!
Istoria aluminiului în industria aerospațială merge cu mult înapoi. De fapt, aluminiul a fost folosit în aviație chiar înainte ca avioanele să fi fost inventate. La sfârșitul secolului al XIX-lea, contele Ferdinand Zeppelin a folosit aluminiu pentru a face ramele celebrelor sale aeronave Zeppelin.
Aluminiul este ideal pentru fabricarea avioanelor, deoarece este ușor și puternic. Aluminiul este aproximativ o treime din greutatea oțelului, permițând unei aeronave să transporte mai multă greutate și sau să devină mai eficientă din punct de vedere al consumului de combustibil. În plus, rezistența ridicată a aluminiului la coroziune asigură siguranța aeronavei și a pasagerilor săi.
Clase comune de aluminiu aerospațial
2024– Utilizat în mod obișnuit în învelișuri de aeronave, capote, structuri de aeronave. Folosit și pentru reparații și restaurare.
3003– Această foaie de aluminiu este utilizată pe scară largă pentru capote și placare cu deflectoare.
5052– Folosit în mod obișnuit la fabricarea rezervoarelor de combustibil. 5052 are o rezistență excelentă la coroziune (în special în aplicațiile marine).
6061– Utilizat în mod obișnuit pentru covoarele de aterizare a aeronavelor și multe alte utilizări finale structurale non-aviație.
7075– Folosit în mod obișnuit pentru a consolida structurile aeronavelor. 7075 este un aliaj de înaltă rezistență și este unul dintre cele mai comune grade utilizate în industria aviației (până în 2024).
Istoria aluminiului în industria aerospațială
Frații Wright
Pe 17 decembrie 1903, frații Wright au efectuat primul zbor uman din lume cu avionul lor, Wright Flyer.
Flyerul Wright al fratelui Wright
La acea vreme, motoarele de automobile erau foarte grele și nu furnizau suficientă putere pentru a realiza decolarea, așa că frații Wright au construit un motor special în care blocul cilindrilor și alte piese erau fabricate din aluminiu.
Deoarece aluminiul nu era disponibil pe scară largă și era prohibitiv de scump, avionul în sine a fost făcut dintr-un cadru din molid Sitka și bambus acoperit cu pânză. Datorită vitezei reduse și a capacității limitate de generare a portanței a avionului, menținerea cadrului extrem de ușor era esențială, iar lemnul era singurul material fezabil suficient de ușor pentru a zbura, dar suficient de puternic pentru a transporta sarcina necesară.
Ar dura peste un deceniu pentru ca utilizarea aluminiului să devină mai răspândită.
Primul Război Mondial
Avioanele din lemn și-au pus amprenta în primele zile ale aviației, dar în timpul Primului Război Mondial, aluminiul ușor a început să înlocuiască lemnul ca componentă esențială pentru fabricarea aerospațială.
În 1915, designerul german de avioane Hugo Junkers a construit primul avion complet din metal din lume; monoplanul Junkers J 1. Fuzelajul său a fost realizat dintr-un aliaj de aluminiu care includea cupru, magneziu și mangan.
Junkers J 1
Epoca de aur a aviației
Perioada dintre Primul Război Mondial și Al Doilea Război Mondial a ajuns să fie cunoscută drept Epoca de Aur a Aviației
În anii 1920, americanii și europenii au concurat în cursele de avioane, ceea ce a dus la inovații în design și performanță. Biplanurile au fost înlocuite cu monoplane mai raționalizate și a existat o tranziție la cadrele integral metalice din aliaje de aluminiu.
„Gâsca de tinichea”
În 1925, Ford Motor Co. a intrat în industria companiilor aeriene. Henry Ford a proiectat 4-AT, un avion cu trei motoare, integral din metal, folosind aluminiu ondulat. Supranumită „Gâsca de tablă”, a devenit un succes instantaneu pentru pasageri și operatorii de linii aeriene.
La mijlocul anilor 1930, a apărut o nouă formă de aeronavă simplificată, cu mai multe motoare bine acoperite, tren de aterizare retractabil, elice cu pas variabil și construcție din aluminiu cu piele tensionată.
Al Doilea Război Mondial
În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, aluminiul a fost necesar pentru numeroase aplicații militare – în special construcția cadrelor de aeronave – ceea ce a determinat creșterea producției de aluminiu.
Cererea de aluminiu a fost atât de mare încât în 1942, WOR-NYC a difuzat o emisiune radio „Aluminium for Defense” pentru a încuraja americanii să contribuie cu fier vechi la efortul de război. Reciclarea aluminiului a fost încurajată, iar „Tinfoil Drives” a oferit bilete gratuite la film în schimbul bilelor din folie de aluminiu.
În perioada iulie 1940-august 1945, SUA au produs 296.000 de avioane. Mai mult de jumătate au fost fabricate în principal din aluminiu. Industria aerospațială a SUA a fost capabilă să răspundă nevoilor armatei americane, precum și ale aliaților americani, inclusiv Marea Britanie. La apogeul lor în 1944, fabricile americane de avioane produceau 11 avioane în fiecare oră.
Până la sfârșitul războiului, America avea cea mai puternică forță aeriană din lume.
Epoca modernă
De la sfârșitul războiului, aluminiul a devenit o parte integrantă a producției de aeronave. În timp ce compoziția aliajelor de aluminiu s-a îmbunătățit, avantajele aluminiului rămân aceleași. Aluminiul permite proiectanților să construiască un avion care este cât mai ușor posibil, poate transporta sarcini grele, utilizează cea mai mică cantitate de combustibil și este impermeabil la rugină.
The Concorde
În producția modernă de aeronave, aluminiul este folosit peste tot. Concorde, care a zburat pasagerii cu o viteză de peste două ori mai mare decât cea a sunetului timp de 27 de ani, a fost construit cu o piele de aluminiu.
Boeing 737, cel mai bine vândut avion de linie comercial cu reacție, care a făcut ca călătoriile aeriene pentru mase o realitate, este 80% din aluminiu.
Avioanele de astăzi folosesc aluminiu în fuzelaj, geamurile aripilor, cârmă, țevile de eșapament, ușa și podelele, scaunele, turbinele motorului și instrumentele din carlingă.
Explorarea spațiului
Aluminiul este de neprețuit nu doar în avioane, ci și în navele spațiale, unde greutatea redusă cuplată cu rezistența maximă este și mai esențială. În 1957, Uniunea Sovietică a lansat primul satelit, Sputnik 1, care a fost realizat dintr-un aliaj de aluminiu.
Toate navele spațiale moderne sunt compuse din 50% până la 90% din aliaj de aluminiu. Aliajele de aluminiu au fost utilizate pe scară largă pe nava spațială Apollo, stația spațială Skylab, navetele spațiale și Stația Spațială Internațională.
Sonda spațială Orion – în prezent în curs de dezvoltare – este destinată să permită explorarea umană a asteroizilor și a lui Marte. Producătorul, Lockheed Martin, a ales un aliaj de aluminiu-litiu pentru principalele componente structurale ale lui Orion.
Stația spațială Skylab
Ora postării: Iul-20-2023