Знаете ли вы, чтоАлюминийсоставляет 75-80% современного самолета?!
История использования алюминия в аэрокосмической промышленности уходит корнями в далекое прошлое.Фактически алюминий использовался в авиации еще до того, как были изобретены самолеты.В конце 19 века граф Фердинанд Цеппелин использовал алюминий для изготовления каркасов своих знаменитых дирижаблей «Цеппелин».
Алюминий идеально подходит для производства самолетов, поскольку он легкий и прочный.Алюминий составляет примерно треть веса стали, что позволяет самолету нести больший вес и/или стать более экономичным.Кроме того, высокая устойчивость алюминия к коррозии обеспечивает безопасность самолета и его пассажиров.
Распространенные марки алюминия для аэрокосмической отрасли
2024 год– Обычно используется в обшивке самолетов, капотах, конструкциях самолетов.Также используется для ремонта и реставрации.
3003– Этот алюминиевый лист широко используется для изготовления капотов и перегородок.
5052– Обычно используется для изготовления топливных баков.5052 обладает превосходной коррозионной стойкостью (особенно в морских условиях).
6061– Обычно используется для изготовления матов для посадки самолетов и многих других неавиационных конструкционных изделий.
7075– Обычно используется для усиления конструкций самолетов.7075 — высокопрочный сплав, один из наиболее распространенных марок, используемых в авиационной промышленности (после 2024 г.).
История алюминия в аэрокосмической промышленности
Братья Райт
17 декабря 1903 года братья Райт совершили первый в мире полет человека на своем самолете «Райт Флайер».
Флаер брата Райт о Райте
В то время автомобильные двигатели были очень тяжелыми и не обеспечивали достаточной мощности для взлета, поэтому братья Райт построили специальный двигатель, в котором блок цилиндров и другие детали были изготовлены из алюминия.
Поскольку алюминий не был широко доступен и был непомерно дорогим, сам самолет был изготовлен из рамы из ситхинской ели и бамбука, покрытой брезентом.Из-за низкой скорости полета и ограниченных возможностей самолета по созданию подъемной силы было важно сохранить чрезвычайно легкий каркас, а дерево было единственным возможным материалом, достаточно легким для полета, но достаточно прочным, чтобы нести требуемую нагрузку.
Потребуется более десяти лет, чтобы использование алюминия стало более распространенным.
Первая Мировая Война
Деревянные самолеты оставили свой след на заре авиации, но во время Первой мировой войны легкий алюминий начал заменять древесину в качестве основного компонента в аэрокосмическом производстве.
В 1915 году немецкий авиаконструктор Хьюго Юнкерс построил первый в мире цельнометаллический самолет;моноплан Юнкерс J-1.Его фюзеляж был изготовлен из алюминиевого сплава, в состав которого входили медь, магний и марганец.
Юнкерс Дж 1
Золотой век авиации
Период между Первой и Второй мировыми войнами стал известен как Золотой век авиации.
В 1920-е годы американцы и европейцы соревновались в авиагонках, что привело к инновациям в дизайне и характеристиках.На смену бипланам пришли более обтекаемые монопланы и произошел переход на цельнометаллические каркасы из алюминиевых сплавов.
«Жестяной гусь»
В 1925 году компания Ford Motor Co. занялась авиаперевозками.Генри Форд разработал 4-AT, трехмоторный цельнометаллический самолет с использованием гофрированного алюминия.Получивший название «Жестяной гусь», он мгновенно стал хитом среди пассажиров и операторов авиакомпаний.
К середине 1930-х годов появилась новая обтекаемая форма самолета с несколькими плотно закрытыми капотами, убирающимися шасси, винтами изменяемого шага и алюминиевой конструкцией с напряженной обшивкой.
Вторая Мировая Война
Во время Второй мировой войны алюминий был необходим для многочисленных военных применений, в частности для изготовления корпусов самолетов, что привело к резкому росту производства алюминия.
Спрос на алюминий был настолько велик, что в 1942 году WOR-NYC транслировал радиошоу «Алюминий для обороны», призывая американцев предоставлять алюминиевый лом для военных нужд.Поощрялась переработка алюминия, а компания Tinfoil Drives предлагала бесплатные билеты в кино в обмен на шарики из алюминиевой фольги.
За период с июля 1940 года по август 1945 года США произвели ошеломляющие 296 000 самолетов.Более половины были изготовлены преимущественно из алюминия.Аэрокосмическая промышленность США смогла удовлетворить потребности американских военных, а также американских союзников, включая Великобританию.На пике своего развития в 1944 году американские авиазаводы производили 11 самолетов в час.
К концу войны Америка имела самые мощные военно-воздушные силы в мире.
Современная эпоха
После окончания войны алюминий стал неотъемлемой частью авиастроения.Хотя состав алюминиевых сплавов улучшился, преимущества алюминия остались прежними.Алюминий позволяет конструкторам создавать максимально легкие самолеты, способные перевозить тяжелые грузы, использующие наименьшее количество топлива и невосприимчивые к ржавчине.
Конкорд
В современном авиастроении алюминий используется повсеместно.Конкорд, который в течение 27 лет перевозил пассажиров на скорости, вдвое превышающей скорость звука, был построен с алюминиевой обшивкой.
Боинг 737, самый продаваемый реактивный коммерческий авиалайнер, сделавший авиаперелеты для масс реальностью, на 80% состоит из алюминия.
В современных самолетах алюминий используется в фюзеляже, панелях крыла, руле направления, выхлопных трубах, дверях и полу, сиденьях, турбинах двигателей и приборах кабины.
Исследование космического пространства
Алюминий бесценен не только в самолетах, но и в космических кораблях, где малый вес в сочетании с максимальной прочностью еще более важен.В 1957 году Советский Союз запустил первый спутник «Спутник-1», изготовленный из алюминиевого сплава.
Все современные космические корабли на 50-90% состоят из алюминиевого сплава.Алюминиевые сплавы широко использовались на космических кораблях «Аполлон», космической станции «Скайлэб», космических кораблях «Шаттлы» и Международной космической станции.
Космический корабль «Орион», который в настоящее время находится в стадии разработки, предназначен для исследования человеком астероидов и Марса.Производитель Lockheed Martin выбрал в качестве основных конструктивных элементов «Ориона» алюминиево-литиевый сплав.
Космическая станция Скайлэб
Время публикации: 20 июля 2023 г.