Знаеше ли, чеАлуминийсъставлява 75%-80% от един съвременен самолет?!
Историята на алуминия в аерокосмическата индустрия датира отдавна. 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 известни дирижабли Цепелин.
Алуминият е идеален за производство на самолети, защото е лек и здрав. Алуминият е приблизително една трета по-леък от стоманата, което позволява на самолета да превозва повече тегло и/или да бъде по-ефективен по отношение на горивото. Освен това, високата устойчивост на алуминия на корозия гарантира безопасността на самолета и неговите пътници.
Често срещани алуминиеви класове за аерокосмическата индустрия
2024 г.– Обикновено се използва в обшивки на самолети, капаци, конструкции на самолети. Използва се също за ремонт и реставрация.
3003– Този алуминиев лист се използва широко за капаци и прегради.
5052– Често използван за направата на резервоари за гориво. 5052 има отлична устойчивост на корозия (особено в морски приложения).
6061– Обикновено се използва за подложки за кацане на самолети и много други крайни приложения, различни от авиацията.
7075– Често използвана за укрепване на конструкции на самолети. 7075 е високоякостна сплав и е една от най-разпространените марки, използвани в авиационната индустрия (след 2024 г.).
История на алуминия в аерокосмическата индустрия
Братята Райт
На 17 декември 1903 г. братята Райт извършват първия в света човешки полет със своя самолет „Райт Флайър“.
Флаерът на братя Райт
По това време автомобилните двигатели били много тежки и не осигурявали достатъчно мощност за излитане, затова братята Райт построили специален двигател, в който цилиндровият блок и другите части били изработени от алуминий.
Тъй като алуминият не беше широко достъпен и беше непосилно скъп, самият самолет беше направен от рамка от ситкански смърч и бамбук, покрита с платно. Поради ниските въздушни скорости и ограничената подемна сила на самолета, поддържането на рамката изключително лека беше от съществено значение, а дървото беше единственият възможен материал, достатъчно лек за летене, но и достатъчно здрав, за да носи необходимото натоварване.
Ще отнеме повече от десетилетие, преди употребата на алуминий да 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 производството на аерокосмически продукти.
През 1915 г. немският авиоконструктор Хуго Юнкерс построява първия в света изцяло метален самолет; монопланът Junkers J 1. Фюзелажът му е изработен от алуминиева сплав, включваща мед, магнезий и манган.
Юнкерс J 1
Златен век на авиацията
Периодът между Първата и Втората световна война е известен като Златния век на авиацията
През 20-те години на миналия век американци и европейци се състезават в самолетни състезания, което води до иновации в дизайна и производителността. Бипланите са заменени от по-аеродинамични моноплани и се преминава към изцяло метални рамки, изработени от алуминиеви сплави.
„Таниената гъска“
През 1925 г. Ford Motor Co. навлиза в авиационната индустрия. Хенри Форд проектира 4-AT, тримоторен, изцяло метален самолет, използващ гофриран алуминий. Наречен „Таниената гъска“, той се превръща в незабавен хит сред пътниците и авиокомпаниите.
Към средата на 30-те години на миналия век се появява нова, аеродинамична форма на самолета, с плътно затворени множество двигатели, прибиращо се колесник, витла с променлива стъпка и алуминиева конструкция с напрегната обшивка.
Втората световна война
По време на Втората световна война алуминият е бил необходим за множество военни приложения – особено за изграждането на рамки на самолети – което е довело до рязко увеличение на производството му.
Търсенето на алуминий е толкова голямо, че през 1942 г. WOR-NYC излъчва радиопредаване „Алуминий за отбрана“, за да насърчи американците да дарят скрап от алуминий за военните усилия. Рециклирането на алуминий е насърчавано, а „Tinfoil Drives“ предлага безплатни билети за кино в замяна на топчета от алуминиево фолио.
В периода от юли 1940 г. до август 1945 г. САЩ произвеждат изумителните 296 000 самолета. Повече от половината са направени предимно от алуминий. Американската аерокосмическата индустрия е успявала да задоволи нуждите на американските военни, както и на американските съюзници, включително Великобритания. В пика си през 1944 г. американските самолетни заводи произвеждат по 11 самолета на час.
Към края на войната Америка разполагаше с най-мощните военновъздушни сили в света.
Модерната епоха
След края на войната алуминият се превърна в неразделна част от производството на самолети. Въпреки че съставът на алуминиевите сплави се е подобрил, предимствата на алуминия остават същите. Алуминият позволява на конструкторите да построят самолет, който е възможно най-лек, може да превозва тежки товари, използва най-малко количество гориво и е устойчив на ръжда.
Конкорд
В съвременното производство на самолети алуминият се използва навсякъде. Конкордът, който превозваше пътници с над два пъти по-висока скорост от тази на звука в продължение на 27 години, е бил построен с алуминиева облицовка.
Boeing 737, най-продаваният реактивен търговски самолет, който направи въздушните пътувания за масите реалност, е направен от 80% алуминий.
Днешните самолети използват алуминий във фюзелажа, крилата, кормилото, изпускателните тръби, вратата и подовете, седалките, турбините на двигателите и инструментите 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 спътник, Спутник 1, който е изработен от алуминиева сплав.
Всички съвременни космически кораби са съставени от 50% до 90% алуминиева сплав. Алуминиевите сплави са били широко използвани в космическия кораб Аполо, космическата станция Скайлаб, космическите совалки и Международната космическа станция.
Космическият кораб „Орион“, който в момента е в процес на разработка, е предназначен да позволи човешкото изследване на астероиди и Марс. Производителят, Lockheed Martin, е избрал алуминиево-литиева сплав за основните структурни компоненти на „Орион“.
Космическа станция Скайлаб
Време на публикуване: 20 юли 2023 г.