Чи знаєте ви, щоАлюмінійстановить 75%-80% сучасного літака?!
Історія алюмінію в аерокосмічній промисловості сягає далекого минулого. Фактично, алюміній використовувався в авіації ще до того, як були винайдені літаки. Наприкінці 19 століття граф Фердинанд Цеппелін використовував алюміній для виготовлення каркасів своїх знаменитих дирижаблів «Цеппелін».
Алюміній ідеально підходить для виробництва літаків, оскільки він легкий і міцний. Алюміній приблизно втричі легший за сталь, що дозволяє літаку перевозити більшу вагу та/або бути більш економічним з точки зору витрати палива. Крім того, висока стійкість алюмінію до корозії забезпечує безпеку літака та його пасажирів.
Поширені марки аерокосмічного алюмінію
2024 рік– Зазвичай використовується в обшивці літаків, капотах, конструкціях літаків. Також використовується для ремонту та реставрації.
3003– Цей алюмінієвий лист широко використовується для капотів та перегородок.
5052– Зазвичай використовується для виготовлення паливних баків. 5052 має чудову стійкість до корозії (особливо в морському застосуванні).
6061– Зазвичай використовується для посадкових килимків для літаків та багатьох інших конструкційних кінцевих застосувань, не пов'язаних з авіацією.
7075– Зазвичай використовується для зміцнення конструкцій літаків. 7075 – це високоміцний сплав, один з найпоширеніших марок, що використовуються в авіаційній промисловості (після 2024).
Історія алюмінію в аерокосмічній промисловості
Брати Райт
17 грудня 1903 року брати Райт здійснили перший у світі політ людини на своєму літаку «Райт Флаєр».
Флаєр братів Райт
У той час автомобільні двигуни були дуже важкими та не видавали достатньої потужності для зльоту, тому брати Райт побудували спеціальний двигун, у якому блок циліндрів та інші деталі були виготовлені з алюмінію.
Оскільки алюміній був недоступним і надзвичайно дорогим, сам літак був виготовлений з каркаса ситхінської ялини та бамбука, покритого брезентом. Через низькі швидкості польоту та обмежену підіймальну здатність літака, було надзвичайно важливо зробити каркас надзвичайно легким, а дерево було єдиним можливим матеріалом, достатньо легким для польоту, але водночас достатньо міцним, щоб витримувати необхідне навантаження.
Знадобиться понад десять років, щоб використання алюмінію стало більш поширеним.
Перша світова війна
Дерев'яні літаки залишили свій слід на ранніх етапах розвитку авіації, але під час Першої світової війни легкий алюміній почав замінювати дерево як основний компонент для аерокосмічного виробництва.
У 1915 році німецький авіаконструктор Гуго Юнкерс побудував перший у світі повністю металевий літак — моноплан Junkers J 1. Його фюзеляж був виготовлений з алюмінієвого сплаву, що містив мідь, магній та марганець.
Юнкерс J 1
Золотий вік авіації
Період між Першою та Другою світовими війнами відомий як Золотий вік авіації
Протягом 1920-х років американці та європейці змагалися в авіаційних гонках, що призвело до інновацій у дизайні та льотних характеристиках. Біплани були замінені більш обтічними монопланами, і відбувся перехід до суцільнометалевих рам, виготовлених з алюмінієвих сплавів.
«Бляшаний гусак»
У 1925 році компанія Ford Motor Co. вийшла на ринок авіації. Генрі Форд розробив 4-AT, тримоторний, суцільнометалевий літак з гофрованого алюмінію. Літак, який отримав назву «Бляшаний гусак», миттєво став хітом серед пасажирів та авіакомпаній.
До середини 1930-х років з'явилася нова обтічна форма літака з щільно закритими капотами кількох двигунів, втягувальним шасі, гвинтами змінного кроку та конструкцією з алюмінію з напруженою обшивкою.
Друга світова війна
Під час Другої світової війни алюміній був необхідний для численних військових застосувань, зокрема для будівництва каркасів літаків, що призвело до різкого зростання виробництва алюмінію.
Попит на алюміній був настільки великий, що в 1942 році WOR-NYC транслював радіопередачі «Алюміній для оборони», щоб заохотити американців вносити алюмінієвий брухт на воєнні зусилля. Заохочували переробку алюмінію, а «Tinfoil Drives» пропонували безкоштовні квитки в кіно в обмін на кульки з алюмінієвої фольги.
У період з липня 1940 року по серпень 1945 року США випустили вражаючу кількість 296 000 літаків. Більше половини було виготовлено переважно з алюмінію. Аерокосмічна промисловість США була здатна задовольнити потреби американських військових, а також американських союзників, включаючи Велику Британію. На піку свого розвитку в 1944 році американські авіаційні заводи виробляли 11 літаків щогодини.
До кінця війни Америка мала найпотужніші військово-повітряні сили у світі.
Сучасна епоха
З кінця війни алюміній став невід'ємною частиною літакобудування. Хоча склад алюмінієвих сплавів покращився, переваги алюмінію залишилися незмінними. Алюміній дозволяє конструкторам створювати літаки, які є максимально легкими, можуть перевозити важкі вантажі, використовують найменшу кількість палива та є стійкими до іржі.
Конкорд
У сучасному літакобудуванні алюміній використовується повсюдно. Конкорд, який протягом 27 років перевозив пасажирів зі швидкістю, що вдвічі перевищує швидкість звуку, був побудований з алюмінієвою обшивкою.
Boeing 737, найпопулярніший реактивний комерційний авіалайнер, який зробив повітряні подорожі для мас реальністю, на 80% складається з алюмінію.
Сучасні літаки використовують алюміній у фюзеляжі, панелях крил, кермі напрямку, вихлопних трубах, дверях та підлозі, сидіннях, турбінах двигунів та приладах кабіни пілотів.
Дослідження космосу
Алюміній безцінний не лише в літаках, а й у космічних апаратах, де мала вага в поєднанні з максимальною міцністю є ще більш важливими. У 1957 році Радянський Союз запустив перший супутник, «Супутник-1», який був виготовлений з алюмінієвого сплаву.
Усі сучасні космічні кораблі складаються з алюмінієвого сплаву на 50–90%. Алюмінієві сплави широко використовуються на космічному кораблі «Аполлон», космічній станції «Скайлеб», космічних шатлах та Міжнародній космічній станції.
Космічний корабель «Оріон», який зараз розробляється, призначений для дослідження людиною астероїдів та Марса. Виробник, компанія Lockheed Martin, обрав алюмінієво-літієвий сплав для основних структурних компонентів «Оріона».
Космічна станція Скайлаб
Час публікації: 20 липня 2023 р.