De ce avioanele sunt fabricate din aluminiu?

Aluminiul joacă un rol vital în viața noastra de zi cu zi. Acesta este extrem de folosit în construcția aeronavelor. Rezistența sa ridicată la coroziune și raportul bun greutate/rezistență/cost îl fac materialul perfect pentru fabricarea avioanelor. Dar singura proprietate care face din aluminiu metalul ideal pentru construcția de avioane este rezistența la daune UV.

Istoria aluminiului în industria aerospațială datează de foarte mulți ani. 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 reprezintă aproximativ o treime din greutatea oțelului, permițând unei aeronave să transporte mai multă greutate și 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 – Folosit în mod obișnuit în piei 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 pentru a face rezervoare 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 întări structurile aeronavelor. 7075 este un aliaj de înaltă rezistență și este unul dintre cele mai comune grade utilizate în industria aviației (lângă 2024).

Istoria aluminiului în industria aerospațială

Pe 17 decembrie 1903, frații Wright au efectuat primul zbor uman din lume cu avionul lor, Wright Flyer. 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, scrie Metal Supermarkets.

Deoarece aluminiul nu era disponibil pe scară largă și era 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 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. A durat mai mult de un deceniu pentru ca utilizarea aluminiului să devină mai răspândită.

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.

Epoca de aur a aviației

Perioada dintre Primul Război Mondial și Al Doilea Război Mondial a devenit cunoscută drept Epoca de Aur a Aviației.

În anii 1920, americanii și europenii au concurat în cursele de avioane, ceea ce a condus 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.

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 tinichea”, 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 și elice.

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 aliaj de aluminiu în proporție de 50% până la 90%. Aliajele de aluminiu au fost utilizate pe scară largă pe nava spațială Apollo, pe stația spațială Skylab, pe navetele spațiale și pe Stația Spațială Internațională.

Foto: Depositphotos.com