Czy wiedziałeś o tym?Aluminiumstanowi 75%-80% współczesnego samolotu?!
Historia aluminium w przemyśle lotniczym sięga daleko wstecz. Tak naprawdę aluminium stosowano w lotnictwie jeszcze zanim wynaleziono samoloty. Pod koniec XIX wieku hrabia Ferdynand Zeppelin użył aluminium do wykonania ram swoich słynnych sterowców Zeppelin.
Aluminium idealnie nadaje się do produkcji samolotów, ponieważ jest lekkie i mocne. Aluminium stanowi mniej więcej jedną trzecią masy stali, dzięki czemu samolot może przenosić większą masę i/lub zmniejszać zużycie paliwa. Ponadto wysoka odporność aluminium na korozję zapewnia bezpieczeństwo samolotu i jego pasażerów.
Typowe gatunki aluminium lotniczego
2024– Zwykle stosowany w poszyciach samolotów, osłonach i konstrukcjach samolotów. Stosowany również do napraw i renowacji.
3003– Ta blacha aluminiowa jest szeroko stosowana do osłon i przegród.
5052– Powszechnie używane do produkcji zbiorników paliwa. 5052 ma doskonałą odporność na korozję (szczególnie w zastosowaniach morskich).
6061– Zazwyczaj stosowane do mat do lądowania samolotów i wielu innych zastosowań konstrukcyjnych poza lotnictwem.
7075– Powszechnie stosowany do wzmacniania konstrukcji lotniczych. 7075 jest stopem o dużej wytrzymałości i jest jednym z najczęściej stosowanych gatunków w przemyśle lotniczym (obok 2024).
Historia aluminium w przemyśle lotniczym
Bracia Wright
17 grudnia 1903 roku bracia Wright wykonali pierwszy na świecie załogowy lot swoim samolotem Wright Flyer.
Ulotka Wrighta brata Wrighta
W tamtym czasie silniki samochodowe były bardzo ciężkie i nie zapewniały wystarczającej mocy, aby osiągnąć start, więc bracia Wright zbudowali specjalny silnik, w którym blok cylindrów i inne części były wykonane z aluminium.
Ponieważ aluminium nie było powszechnie dostępne i było zbyt drogie, sam samolot został wykonany z ramy ze świerku Sitka i bambusa pokrytej płótnem. Ze względu na niskie prędkości i ograniczoną zdolność samolotu do wytwarzania siły nośnej istotne było utrzymanie wyjątkowo lekkiej ramy, a drewno było jedynym możliwym materiałem, który był wystarczająco lekki, aby latać, a jednocześnie wystarczająco mocny, aby unieść wymagany ładunek.
Szersze rozpowszechnienie aluminium zajęłoby ponad dekadę.
I wojna światowa
Drewniane samoloty odcisnęły swoje piętno na początkach lotnictwa, ale podczas I wojny światowej lekkie aluminium zaczęło zastępować drewno jako podstawowy komponent w produkcji lotniczej.
W 1915 roku niemiecki projektant samolotów Hugo Junkers zbudował pierwszy na świecie samolot wykonany w całości z metalu; jednopłatowiec Junkers J 1. Jego kadłub wykonano ze stopu aluminium zawierającego miedź, magnez i mangan.
Junkersy J 1
Złoty wiek lotnictwa
Okres między I a II wojną światową zaczęto nazywać złotym wiekiem lotnictwa
W latach dwudziestych Amerykanie i Europejczycy rywalizowali w wyścigach samolotów, co doprowadziło do innowacji w projektowaniu i osiągach. Dwupłatowce zastąpiono bardziej opływowymi jednopłatowcami i nastąpiło przejście na ramy całkowicie metalowe wykonane ze stopów aluminium.
„Blaszana Gęś”
W 1925 roku Ford Motor Co. wszedł do branży lotniczej. Henry Ford zaprojektował 4-AT, trzysilnikowy samolot wykonany w całości z metalu, z blachy falistej. Nazwany „Blaszaną gęsią” stał się natychmiastowym hitem wśród pasażerów i operatorów linii lotniczych.
W połowie lat trzydziestych XX wieku pojawił się nowy, opływowy kształt samolotu, z wieloma silnikami szczelnie osłoniętymi, chowanym podwoziem, śmigłami o zmiennym skoku i aluminiową konstrukcją z naprężonym poszyciem.
II wojna światowa
Podczas II wojny światowej aluminium było potrzebne do wielu zastosowań wojskowych – zwłaszcza do budowy ram samolotów – co spowodowało gwałtowny wzrost produkcji aluminium.
Zapotrzebowanie na aluminium było tak duże, że w 1942 roku WOR-NYC wyemitowało audycję radiową „Aluminium dla obronności”, aby zachęcić Amerykanów do przekazywania złomu aluminium na rzecz działań wojennych. Zachęcano do recyklingu aluminium, a „Tinfoil Drives” oferowało bezpłatne bilety do kina w zamian za kulki z folii aluminiowej.
W okresie od lipca 1940 r. do sierpnia 1945 r. Stany Zjednoczone wyprodukowały oszałamiającą liczbę 296 000 samolotów. Ponad połowa została wykonana głównie z aluminium. Amerykański przemysł lotniczy był w stanie zaspokoić potrzeby amerykańskiej armii, a także amerykańskich sojuszników, w tym Wielkiej Brytanii. W szczytowym okresie w 1944 roku amerykańskie zakłady lotnicze produkowały 11 samolotów na godzinę.
Pod koniec wojny Ameryka miała najpotężniejsze siły powietrzne na świecie.
Era nowożytna
Od zakończenia wojny aluminium stało się integralną częścią produkcji samolotów. Chociaż skład stopów aluminium uległ poprawie, zalety aluminium pozostają takie same. Aluminium pozwala projektantom zbudować samolot tak lekki, jak to tylko możliwe, mogący przenosić duże obciążenia, zużywający najmniejszą ilość paliwa i odporny na rdzę.
Concorde'a
W nowoczesnych samolotach wszędzie stosuje się aluminium. Concorde, który przez 27 lat przewoził pasażerów z ponad dwukrotnie większą prędkością dźwięku, miał aluminiowe poszycie.
Boeing 737, najlepiej sprzedający się odrzutowy samolot pasażerski, dzięki któremu podróże powietrzne stały się rzeczywistością dla mas, jest wykonany w 80% z aluminium.
Dzisiejsze samoloty wykorzystują aluminium w kadłubie, szybach skrzydeł, sterze, rurach wydechowych, drzwiach i podłogach, siedzeniach, turbinach silnika i oprzyrządowaniu w kokpicie.
Eksploracja kosmosu
Aluminium jest nieocenione nie tylko w samolotach, ale także w statkach kosmicznych, gdzie niska waga połączona z maksymalną wytrzymałością jest jeszcze ważniejsza. W 1957 roku Związek Radziecki wystrzelił pierwszego satelitę, Sputnika 1, wykonanego ze stopu aluminium.
Wszystkie nowoczesne statki kosmiczne składają się w 50–90% ze stopu aluminium. Stopy aluminium były szeroko stosowane w statku kosmicznym Apollo, stacji kosmicznej Skylab, promach kosmicznych i Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Sonda Orion – obecnie w fazie rozwoju – ma umożliwić załogową eksplorację asteroid i Marsa. Producent, Lockheed Martin, wybrał stop aluminiowo-litowy na główne elementy konstrukcyjne Oriona.
Stacja kosmiczna Skylab
Czas publikacji: 20 lipca 2023 r