Kas teadsid, etAlumiiniummoodustab 75–80% tänapäevasest lennukist?!
Alumiiniumi ajalugu lennunduses ulatub kaugele tagasi. Tegelikult kasutati alumiiniumi lennunduses juba enne lennukite leiutamist. 19. sajandi lõpus kasutas krahv Ferdinand Zeppelin alumiiniumi oma kuulsate tsepeliin-õhulaevade raamide valmistamiseks.
Alumiinium sobib ideaalselt lennukite tootmiseks, kuna see on kerge ja tugev. Alumiinium kaalub umbes kolmandiku terase kaalust, mis võimaldab lennukil kanda suuremat raskust ja/või muuta selle kütusesäästlikumaks. Lisaks tagab alumiiniumi kõrge korrosioonikindlus lennuki ja selle reisijate ohutuse.
Levinud lennunduse ja kosmosetööstuse alumiiniumiklassid
2024. aastal– Tavaliselt kasutatakse lennukite kestade, kapottide ja lennukikonstruktsioonide puhul. Kasutatakse ka remondiks ja restaureerimiseks.
3003– Seda alumiiniumlehte kasutatakse laialdaselt kapotite ja deflektorplaatide jaoks.
5052– Tavaliselt kasutatakse kütusepaakide valmistamiseks. 5052-l on suurepärane korrosioonikindlus (eriti merenduses).
6061– Tavaliselt kasutatakse lennukite maandumismattide ja paljude muude mittelennunduslike konstruktsioonide jaoks.
7075– Tavaliselt kasutatakse õhusõidukite konstruktsioonide tugevdamiseks. 7075 on ülitugev sulam ja üks levinumaid lennunduses kasutatavaid klasse (järgmisel aastal 2024).
Alumiiniumi ajalugu lennundustööstuses
Wrighti vennad
17. detsembril 1903 tegid Wrighti vennad oma lennukiga Wright Flyer maailma esimese inimese lennu.
Wrighti vendade Wrighti lendleht
Sel ajal olid automootorid väga rasked ega andnud õhkutõusmiseks piisavalt võimsust, seega ehitasid Wrighti vennad spetsiaalse mootori, mille silindriplokk ja muud osad olid valmistatud alumiiniumist.
Kuna alumiinium polnud laialdaselt saadaval ja oli ülemäära kallis, valmistati lennuk ise lõuendiga kaetud sitka kuuse ja bambuse raamist. Lennuki madalate õhukiiruste ja piiratud tõstejõu tekitamise võime tõttu oli oluline hoida raam äärmiselt kergena ning puit oli ainus sobiv materjal, mis oli piisavalt kerge lendamiseks, kuid samas piisavalt tugev vajaliku koormuse kandmiseks.
Alumiiniumi laialdasemaks kasutamiseks kuluks üle kümne aasta.
Esimene maailmasõda
Puidust lennukid jätsid oma jälje lennunduse algusaegadel, kuid Esimese maailmasõja ajal hakkas kerge alumiinium puitu asendama kui lennunduse ja kosmosetööstuse olulist komponenti.
1915. aastal ehitas Saksa lennukidisainer Hugo Junkers maailma esimese täismetallist lennuki, monoplaani Junkers J 1. Selle kere oli valmistatud alumiiniumisulamist, mis sisaldas vaske, magneesiumi ja mangaani.
Junkerid J 1
Lennunduse kuldajastu
Esimese ja Teise maailmasõja vahelist perioodi hakati nimetama lennunduse kuldajastuks
1920. aastatel võistlesid ameeriklased ja eurooplased lennukivõidusõidus, mis viis disaini ja jõudluse uuendusteni. Biplaanid asendati voolujoonelisemate monoplaanidega ja mindi üle alumiiniumisulamitest valmistatud täismetallist raamidele.
„Plekk-hani“
1925. aastal sisenes Ford Motor Co. lennundusse. Henry Ford konstrueeris 4-AT, kolmemootorilise, täismetallist lennuki, mis oli valmistatud lainepapist alumiiniumist. See sai nimeks „Plekkhani“ ja sai koheselt hitiks nii reisijate kui ka lennufirmade operaatorite seas.
1930. aastate keskpaigaks tekkis uus voolujooneline lennukikuju, millel olid tihedalt kaetud mitu mootorit, sissetõmmatav telik, muudetava sammuga propellerid ja pingestatud alumiiniumkonstruktsioon.
Teine maailmasõda
Teise maailmasõja ajal oli alumiiniumi vaja arvukate sõjaliste rakenduste jaoks – eriti lennukiraamide ehitamiseks –, mis põhjustas alumiiniumi tootmise hüppelise kasvu.
Alumiiniumi nõudlus oli nii suur, et 1942. aastal edastas WOR-NYC raadiosaadet „Alumiinium for Defense”, et julgustada ameeriklasi panustama sõjapingutustesse alumiiniumijäätmeid. Alumiiniumi ringlussevõttu julgustati ja „Tinfoil Drives” pakkus alumiiniumfooliumpallide eest tasuta kinopileteid.
Ajavahemikul juulist 1940 kuni augustini 1945 tootis USA vapustavad 296 000 lennukit. Enam kui pooled neist olid valmistatud peamiselt alumiiniumist. USA lennundustööstus suutis rahuldada nii Ameerika sõjaväe kui ka Ameerika liitlaste, sealhulgas Suurbritannia vajadusi. Tipphetkel 1944. aastal tootsid Ameerika lennukitehased 11 lennukit tunnis.
Sõja lõpuks oli Ameerikal maailma võimsaim õhuvägi.
Moodne ajastu
Pärast sõja lõppu on alumiiniumist saanud lennukitootmise lahutamatu osa. Kuigi alumiiniumisulamite koostis on paranenud, on alumiiniumi eelised jäänud samaks. Alumiinium võimaldab disaineritel ehitada lennuki, mis on võimalikult kerge, suudab kanda raskeid koormaid, kasutab minimaalselt kütust ja on roostekindel.
Concorde
Tänapäeva lennukitootmises kasutatakse alumiiniumi kõikjal. Concorde, mis lennutas reisijaid 27 aastat enam kui kahekordse helikiirusega, ehitati alumiiniumkestaga.
Boeing 737, enimmüüdud reaktiivlennuk, mis on muutnud lennureisid massidele reaalsuseks, on valmistatud 80% ulatuses alumiiniumist.
Tänapäeva lennukid kasutavad alumiiniumi kere, tiibade, rooli, väljalasketorude, uste ja põrandate, istmete, mootoriturbiinide ja kokpiti instrumentide valmistamisel.
Kosmoseuuringud
Alumiinium on hindamatu väärtusega mitte ainult lennukites, vaid ka kosmoselaevades, kus väike kaal koos maksimaalse tugevusega on veelgi olulisem. 1957. aastal saatis Nõukogude Liit orbiidile esimese satelliidi Sputnik 1, mis oli valmistatud alumiiniumisulamist.
Kõik tänapäevased kosmoseaparaadid koosnevad 50–90% ulatuses alumiiniumisulamist. Alumiiniumsulameid on laialdaselt kasutatud Apollo kosmoselaevadel, Skylab kosmosejaamas, kosmosesüstikutes ja rahvusvahelises kosmosejaamas.
Praegu arendusjärgus olev Orioni kosmoselaev on mõeldud asteroidide ja Marsi uurimiseks inimeste poolt. Tootja Lockheed Martin on Orioni peamiste konstruktsioonielementide jaoks valinud alumiinium-liitiumsulami.
Skylabi kosmosejaam
Postituse aeg: 20. juuli 2023