Знаете ли, чеАлуминийсъставлява 75%-80% от съвременния самолет?!
Историята на алуминия в космическата индустрия датира много назад. Всъщност алуминият е бил използван в авиацията още преди да бъдат изобретени самолетите. В края на 19-ти век граф Фердинанд Цепелин използва алуминий, за да направи рамките на своите прочути дирижабли Цепелин.
Алуминият е идеален за производство на самолети, защото е лек и здрав. Алуминият е приблизително една трета от теглото на стоманата, което позволява на самолета да носи по-голяма тежест и/или да стане по-икономичен по отношение на горивото. Освен това високата устойчивост на корозия на алуминия гарантира безопасността на самолета и неговите пътници.
Разпространени класове алуминий в космоса
2024 г– Обикновено се използва в обшивки на самолети, капаци, конструкции на самолети. Използва се и за ремонт и реставрация.
3003– Този алуминиев лист се използва широко за обтекатели и прегради.
5052– Обикновено се използва за производство на резервоари за гориво. 5052 има отлична устойчивост на корозия (особено в морски приложения).
6061– Обикновено се използва за постелки за кацане на самолети и много други неавиационни структурни крайни употреби.
7075– Обикновено се използва за укрепване на конструкции на самолети. 7075 е сплав с висока якост и е един от най-разпространените класове, използвани в авиационната индустрия (след 2024 г.).
История на алуминия в космическата индустрия
Братя Райт
На 17 декември 1903 г. братя Райт извършват първия в света полет на човек със своя самолет Wright Flyer.
Wright Flyer на брат Райт
По онова време автомобилните двигатели бяха много тежки и не осигуряваха достатъчно мощност за постигане на излитане, така че братя Райт построиха специален двигател, в който цилиндровият блок и другите части бяха направени от алуминий.
Тъй като алуминият не беше широко достъпен и беше твърде скъп, самият самолет беше направен от смърч от Ситка и бамбукова рамка, покрита с платно. Поради ниските въздушни скорости и ограничената способност за генериране на подемна сила на самолета, поддържането на изключително лека рамка беше от съществено значение и дървото беше единственият възможен материал, достатъчно лек, за да лети, но достатъчно здрав, за да понесе необходимия товар.
Ще отнеме повече от десетилетие, докато употребата на алуминий стане по-широко разпространена.
Първата световна война
Дървените самолети оставиха своя отпечатък в най-ранните дни на авиацията, но по време на Първата световна война лекият алуминий започна да замества дървото като основен компонент за космическото производство.
През 1915 г. немският авиоконструктор Хуго Юнкерс построява първия в света изцяло метален самолет; моноплан Юнкерс J 1. Фюзелажът му е направен от алуминиева сплав, включваща мед, магнезий и манган.
Юнкерс J 1
Златен век на авиацията
Периодът между Първата и Втората световна война става известен като Златния век на авиацията
През 20-те години на миналия век американци и европейци се състезават в състезания със самолети, което води до иновации в дизайна и производителността. Бипланите бяха заменени от по-опростени моноплани и имаше преход към изцяло метални рами, направени от алуминиеви сплави.
Тенекиената гъска
През 1925 г. Ford Motor Co. навлиза в авиоиндустрията. Хенри Форд проектира 4-AT, тримоторен, изцяло метален самолет, използващ гофриран алуминий. Наречен „The Tin Goose“, той незабавно стана хит сред пътниците и операторите на авиокомпании.
До средата на 30-те години на миналия век се появява нова аеродинамична форма на самолета с плътно затворени няколко двигателя, прибиращ се колесник, витла с променлива стъпка и алуминиева конструкция с напрегната обшивка.
Втората световна война
По време на Втората световна война алуминият беше необходим за множество военни приложения – особено за конструкцията на рамки на самолети – което доведе до рязък скок на производството на алуминий.
Търсенето на алуминий беше толкова голямо, че през 1942 г. WOR-NYC излъчи радио предаване „Алуминий за отбрана“, за да насърчи американците да дадат алуминиев скрап във военните усилия. Рециклирането на алуминий беше насърчено и „Tinfoil Drives“ предложи безплатни билети за кино в замяна на топки от алуминиево фолио.
В периода от юли 1940 г. до август 1945 г. САЩ са произвели зашеметяващите 296 000 самолета. Повече от половината са направени предимно от алуминий. Аерокосмическата индустрия на САЩ успя да отговори на нуждите на американската армия, както и на американските съюзници, включително Великобритания. В своя пик през 1944 г. американските авиационни заводи произвеждат по 11 самолета на всеки час.
До края на войната Америка имаше най-мощните военновъздушни сили в света.
Модерната епоха
След края на войната алуминият се превърна в неразделна част от производството на самолети. Докато съставът на алуминиевите сплави се е подобрил, предимствата на алуминия остават същите. Алуминият позволява на дизайнерите да построят самолет, който е възможно най-лек, може да носи тежки товари, използва най-малко гориво и е устойчив на ръжда.
Конкордът
В съвременното производство на самолети алуминият се използва навсякъде. Concorde, който превозваше пътници с повече от два пъти скоростта на звука в продължение на 27 години, беше направен с алуминиева обшивка.
Boeing 737, най-продаваният реактивен търговски пътнически самолет, който направи въздушното пътуване за масите реалност, е 80% алуминий.
Днешните самолети използват алуминий във фюзелажа, стъклата на крилата, кормилото, изпускателните тръби, вратите и подовете, седалките, турбините на двигателя и приборите в пилотската кабина.
Изследване на космоса
Алуминият е безценен не само в самолетите, но и в космическите кораби, където ниското тегло, съчетано с максимална здравина, е още по-важно. През 1957 г. Съветският съюз изстрелва първия сателит, Спутник 1, който е направен от алуминиева сплав.
Всички съвременни космически кораби се състоят от 50% до 90% алуминиева сплав. Алуминиевите сплави са използвани широко в космическия кораб Аполо, космическата станция Скайлаб, космическите совалки и Международната космическа станция.
Космическият кораб Orion – който в момента е в процес на разработка – има за цел да позволи на хората да изследват астероиди и Марс. Производителят Lockheed Martin е избрал алуминиево-литиева сплав за основните структурни компоненти на Orion.
Космическа станция Skylab
Време на публикуване: 20 юли 2023 г