Kas teadsid sedaAlumiiniumistmoodustab 75%-80% kaasaegsest lennukist?!
Alumiiniumi ajalugu kosmosetööstuses ulatub kaugele tagasi. Tegelikult kasutati alumiiniumi lennunduses juba enne lennukite leiutamist. 19. sajandi lõpus kasutas krahv Ferdinand Zeppelin alumiiniumi oma kuulsate Zeppelini õhulaevade raamide valmistamiseks.
Alumiinium sobib ideaalselt lennukite tootmiseks, kuna see on kerge ja tugev. Alumiinium kaalub ligikaudu kolmandiku terasest, mis võimaldab lennukil kanda suuremat kaalu ja/või muutuda kütusesäästlikumaks. Lisaks tagab alumiiniumi kõrge korrosioonikindlus lennuki ja selle reisijate ohutuse.
Levinud kosmosealumiiniumi klassid
2024. aasta– Tavaliselt kasutatakse õhusõidukite kestades, katetes, õhusõiduki konstruktsioonides. Kasutatakse ka remondiks ja taastamiseks.
3003– Seda alumiiniumlehte kasutatakse laialdaselt katete ja deflektori plaadistuse jaoks.
5052– Tavaliselt kasutatakse kütusepaakide valmistamiseks. 5052 on suurepärase korrosioonikindlusega (eriti mererakendustes).
6061– Tavaliselt kasutatakse lennukite maandumismattide ja paljude muude mittelennunduslike konstruktsioonide jaoks.
7075– Tavaliselt kasutatakse õhusõiduki konstruktsioonide tugevdamiseks. 7075 on ülitugev sulam ja on üks levinumaid lennundustööstuses kasutatavaid marke (2024. aasta järel).
Alumiiniumi ajalugu lennundustööstuses
Vennad Wrightid
17. detsembril 1903 sooritasid vennad Wrightid oma lennukiga Wright Flyer maailma esimese inimlennu.
Venna Wrighti lendleht Wright
Sel ajal olid automootorid väga rasked ega andnud õhkutõusmiseks piisavalt võimsust, mistõttu vennad Wrightid ehitasid spetsiaalse mootori, mille silindriplokk ja muud osad olid valmistatud alumiiniumist.
Kuna alumiinium ei olnud laialdaselt saadaval ja oli ülemäära kallis, valmistati lennuk ise lõuendiga kaetud Sitka kuuse- ja bambusraamist. Lennuki madalate õhukiiruste ja piiratud tõstevõime tõttu oli raami äärmiselt kerge hoidmine hädavajalik ning puit oli ainus teostatav materjal, mis oli lendamiseks piisavalt kerge, kuid samas piisavalt tugev, et kanda nõutavat koormust.
Alumiiniumi kasutamise laiemaks levikuks kuluks üle kümne aasta.
Esimene maailmasõda
Puidust õhusõidukid tegid oma jälje lennunduse esimestel päevadel, kuid I maailmasõja ajal hakkas kerge alumiinium asendama puitu kui kosmosetööstuse põhikomponenti.
1915. aastal ehitas Saksa lennukikonstruktor Hugo Junkers maailma esimese täismetallist lennuki; monoplaan Junkers J 1. Selle kere oli valmistatud alumiiniumisulamist, mis sisaldas vaske, magneesiumi ja mangaani.
Junkers J 1
Lennunduse kuldajastu
Ajavahemikku I ja II maailmasõja vahel hakati nimetama lennunduse kuldajastuks
1920. aastatel võistlesid ameeriklased ja eurooplased lennukite võidusõidus, mis tõi kaasa uuendused disainis ja jõudluses. Biplaanid asendati voolujoonelisemate monoplaanidega ja toimus üleminek alumiiniumisulamitest valmistatud metallist raamidele.
"Tinahani"
1925. aastal läks Ford Motor Co. lennundusse. Henry Ford kavandas 4-AT, kolme mootoriga, täielikult metallist lennuki, kasutades gofreeritud alumiiniumi. Nimega "Tin Goose" sai see reisijate ja lennuettevõtjate seas koheseks hitiks.
1930. aastate keskpaigaks kujunes välja uus voolujooneline lennukikuju, millel oli tihedalt kaetud mitu mootorit, sissetõmmatav telik, muudetava sammuga propellerid ja pingestatud alumiiniumkonstruktsioon.
II maailmasõda
Teise maailmasõja ajal oli alumiiniumi vaja paljudeks sõjalisteks rakendusteks – eriti lennukiraamide ehitamiseks –, mis põhjustas alumiiniumi tootmise hüppelise kasvu.
Nõudlus alumiiniumi järele oli nii suur, et 1942. aastal edastas WOR-NYC raadiosaate "Alumiinium kaitseks", et julgustada ameeriklasi panustama sõjategevusse alumiiniumi vanarauaga. Soodustati alumiiniumi taaskasutust ja “Tinfoil Drives” pakkus alumiiniumfooliumist kuulide eest tasuta kinopileteid.
Ajavahemikul juulist 1940 kuni augustini 1945 tootis USA hämmastavalt 296 000 lennukit. Enam kui pooled olid valmistatud peamiselt alumiiniumist. USA lennundustööstus suutis rahuldada nii Ameerika sõjaväe kui ka Ameerika liitlaste, sealhulgas Suurbritannia vajadusi. Oma tippajal 1944. aastal tootsid Ameerika lennukitehased igas tunnis 11 lennukit.
Sõja lõpuks oli Ameerikal maailma võimsaim õhuvägi.
Moodne ajastu
Alates sõja lõpust on alumiiniumist saanud lennukitootmise lahutamatu osa. Kuigi alumiiniumisulamite koostis on paranenud, jäävad alumiiniumi eelised samaks. Alumiinium võimaldab disaineritel ehitada lennuki, mis on võimalikult kerge, suudab kanda suuri koormusi, kasutab kõige vähem kütust ja on roostekindel.
Concorde
Kaasaegses lennukitootmises kasutatakse alumiiniumi kõikjal. 27 aastat üle kahekordse helikiirusega reisijaid lennutanud Concorde ehitati alumiiniumkattega.
Boeing 737, enimmüüdud kommertslennuk, mis on muutnud lennureisid massidele, on 80% alumiiniumist.
Tänapäeva lennukite kere, tiivaklaaside, rooli, väljalasketorude, ukse ja põrandate, istmete, mootoriturbiinide ja kokpiti mõõteriistade koostises kasutatakse alumiiniumi.
Kosmoseuuringud
Alumiinium on hindamatu mitte ainult lennukites, vaid ka kosmosesõidukites, kus väike kaal koos maksimaalse tugevusega on veelgi olulisem. 1957. aastal saatis Nõukogude Liit orbiidile esimese satelliidi Sputnik 1, mis oli valmistatud alumiiniumisulamist.
Kõik kaasaegsed kosmoseaparaadid koosnevad 50–90% alumiiniumisulamist. Alumiiniumsulamid on laialdaselt kasutatud Apollo kosmoseaparaadis, Skylabi kosmosejaamas, kosmosesüstikutes ja rahvusvahelises kosmosejaamas.
Praegu arendamisel olev Orioni kosmoseaparaat on mõeldud võimaldama inimestel uurida asteroide ja Marsi. Tootja Lockheed Martin on Orioni peamisteks konstruktsioonikomponentideks valinud alumiiniumi-liitiumi sulami.
Skylabi kosmosejaam
Postitusaeg: 20. juuli 2023