Știați căAluminiureprezintă 75%-80% dintr-o aeronavă modernă?!
Istoria aluminiului în industria aerospațială datează de mult timp în urmă. De fapt, aluminiul a fost folosit în aviație înainte de inventarea avioanelor. La sfârșitul secolului al XIX-lea, contele Ferdinand Zeppelin a folosit aluminiu pentru a realiza ramele faimoaselor sale dirijabile Zeppelin.
Aluminiul este ideal pentru fabricarea aeronavelor deoarece este ușor și rezistent. Greutatea aluminiului este de aproximativ o treime din cea a oțelului, ceea ce permite unei aeronave să transporte o greutate mai mare 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 acesteia.
Clasele comune de aluminiu aerospațial
2024– De obicei utilizat în învelișuri, capote și structuri de aeronave. De asemenea, utilizat pentru reparații și restaurări.
3003– Această tablă de aluminiu este utilizată pe scară largă pentru capote și placarea deflectoarelor.
5052– Utilizat în mod obișnuit pentru fabricarea rezervoarelor de combustibil. 5052 are o rezistență excelentă la coroziune (în special în aplicațiile marine).
6061– De obicei utilizate pentru covorașe de aterizare pentru aeronave și multe alte utilizări finale structurale în afara domeniului aviației.
7075– Utilizat în mod obișnuit pentru consolidarea structurilor aeronavelor. 7075 este un aliaj de înaltă rezistență și este una dintre cele mai comune clase utilizate în industria aeronautică (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.
Wright Flyer-ul fraților Wright
La acea vreme, motoarele automobilelor 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.
Întrucât aluminiul nu era disponibil pe scară largă și era prohibitiv de scump, avionul în sine a fost construit dintr-un cadru din molid Sitka și bambus acoperit cu pânză. Datorită vitezei reduse a aerului și capacității limitate de generare a portanței a avionului, menținerea unei carcase extrem de ușoare era esențială, iar lemnul era singurul material fezabil suficient de ușor pentru a zbura, dar suficient de rezistent pentru a suporta sarcina necesară.
Ar fi nevoie de peste un deceniu pentru ca utilizarea aluminiului să devină mai răspândită.
Primul Război Mondial
Avioanele din lemn și-au pus amprenta încă din 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, proiectantul german de aeronave Hugo Junkers a construit primul avion din lume complet metalic; monoplanul Junkers J 1. Fuselajul său era fabricat dintr-un aliaj de aluminiu care includea cupru, magneziu și mangan.
Junkers J 1
Epoca de Aur a Aviației
Perioada dintre Primul și al Doilea Război Mondial a ajuns să fie cunoscută sub numele de Epoca de Aur a Aviației
În anii 1920, americanii și europenii au concurat în curse de avioane, ceea ce a dus la inovații în design și performanță. Biplanele au fost înlocuite cu monoplane mai aerodinamice și a existat o tranziție către carcase complet metalice fabricate din aliaje de aluminiu.
„Gâsca de tinichea”
În 1925, Ford Motor Co. a intrat în industria aeronautică. Henry Ford a proiectat modelul 4-AT, un avion cu trei motoare, complet metalic, folosind aluminiu ondulat. Supranumit „Gâsca de Tinichea”, a devenit un succes instantaneu în rândul pasagerilor și al operatorilor de linii aeriene.
Până la mijlocul anilor 1930, a apărut o nouă formă aerodinamică, cu motoare multiple capotate strâns, tren de aterizare retractabil, elice cu pas variabil și construcție din aluminiu cu înveliș stresat.
Al Doilea Război Mondial
În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, aluminiul a fost necesar pentru numeroase aplicații militare - în special pentru construcția de cadre de aeronave - ceea ce a dus la o creștere vertiginosă a producției de aluminiu.
Cererea de aluminiu a fost atât de mare încât, în 1942, WOR-NYC a difuzat o emisiune radio „Aluminiu pentru Apărare” pentru a încuraja americanii să contribuie cu resturi de aluminiu 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 o cantitate uimitoare de 296.000 de aeronave. Peste jumătate au fost fabricate predominant din aluminiu. Industria aerospațială americană a reușit să satisfacă nevoile armatei americane, precum și ale aliaților americani, inclusiv Marea Britanie. În perioada de vârf, în 1944, fabricile americane de avioane produceau 11 avioane pe 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 fabricării aeronavelor. Deși compoziția aliajelor de aluminiu s-a îmbunătățit, avantajele aluminiului rămân aceleași. Aluminiul permite proiectanților să construiască un avion cât mai ușor posibil, care poate transporta încărcături grele, utilizează cea mai mică cantitate de combustibil și este impermeabil la rugină.
Concorde-ul
În fabricarea aeronavelor moderne, aluminiul este folosit peste tot. Concorde, care a transportat pasageri cu o viteză de peste două ori mai mare decât cea a sunetului timp de 27 de ani, a fost construit cu o carcasă din aluminiu.
Boeingul 737, avionul comercial cu reacție cel mai bine vândut care a făcut din călătoriile aeriene o realitate pentru mase, este realizat în proporție de 80% din aluminiu.
Avioanele de astăzi folosesc aluminiu în fuselaj, geamurile aripilor, cârmă, țevile de eșapament, ușă și podele, scaune, turbinele motorului și instrumentația din cabină.
Explorarea spațiului
Aluminiul este neprețuit nu doar în avioane, ci și în navele spațiale, unde greutatea redusă, împreună cu rezistența maximă, sunt și mai esențiale. În 1957, Uniunea Sovietică a lansat primul satelit, Sputnik 1, care a fost fabricat dintr-un aliaj de aluminiu.
Toate navele spațiale moderne sunt compuse din 50% până la 90% aliaj de aluminiu. Aliajele de aluminiu au fost utilizate pe scară largă la navele spațiale Apollo, stația spațială Skylab, navetele spațiale și Stația Spațială Internațională.
Nava spațială Orion – aflată în prezent în dezvoltare – este destinată explorării umane a asteroizilor și a planetei Marte. Producătorul, Lockheed Martin, a ales un aliaj de aluminiu-litiu pentru principalele componente structurale ale navei Orion.
Stația Spațială Skylab
Data publicării: 20 iulie 2023