एयरोस्पेस और विमानन

एयरोस्पेस और विमानन

एल्यूमीनियम को धातु कहा जाता है जो लोगों को उड़ने की अनुमति देता है। यह हल्का, मजबूत और लचीला है, जिससे यह भारी-से-भारी विमान बनाने के लिए एक आदर्श सामग्री है। कुछ कारणों से एल्यूमीनियम को "पंखों वाली धातु" के रूप में जाना जाता है। एक आधुनिक विमान का 75 से 80 प्रतिशत हिस्सा एल्यूमीनियम से बना होता है, और वास्तव में, हवाई जहाज के आविष्कार से पहले विमानन में एल्यूमीनियम का पहली बार उपयोग किया गया था। इस तरह से गणना फर्डिनेंड ज़ेपेलिन ने अपने प्रसिद्ध हवाई पोत के फ्रेम को एल्यूमीनियम से बाहर कर दिया। आधुनिक विमानन की नींव रखने वाली सफलता 1903 में हुई, जब राइट बंधुओं ने अपने फ्लायर -1 को उड़ाया। पहला युद्धाभ्यास विमान जिसका वजन हवा से अधिक था। उस समय के कार इंजन विमान को उतारने के लिए पर्याप्त शक्ति प्रदान करने के लिए बहुत भारी थे। इसलिए, फ्लायर -1 विमान के लिए एक विशेष इंजन बनाया गया था, जिसमें एल्युमिनियम से बने सिलेंडर ब्लॉक जैसे भाग थे।

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पहला हवाई जहाज जिसने धीरे-धीरे लकड़ी, एल्युमिनियम, स्टील और अन्य सामग्रियों की जगह ले ली और 1917 में प्रसिद्ध जर्मन विमान डिजाइनर ह्यूगो श्वार्ट्ज का किला। दुनिया का पहला ऑल-मेटल धड़ हार्ड एल्यूमीनियम, एल्यूमीनियम मिश्र धातु, तांबा (4.5%) से बनाया गया है। और भी मैग्नीशियम (4.5%)। (1.5%) और मैंगनीज (0.5%)। यह अनोखा मिश्र धातु 1909 में अल्फ्रेड विल्म द्वारा विकसित किया गया था, जिसने यह भी पाया कि यह "पहन" सकता है, जिसका अर्थ है कि यह लंबे गर्मी उपचार के बाद काफी मजबूत हो जाता है।

तब से, एल्यूमीनियम एयरोस्पेस उद्योग के लिए एक महत्वपूर्ण निर्माण सामग्री बन गया है। विमान में इस्तेमाल होने वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की संरचना बदल गई है और विमान में सुधार हुआ है, लेकिन विमान डिजाइनरों का मुख्य लक्ष्य एक ही है: एक ऐसा विमान बनाना जो जितना संभव हो उतना हल्का हो, अधिकतम संभव क्षमता के साथ, जितना संभव हो उतना कम ईंधन का उपयोग करना और एक ऐसे शरीर के साथ जो जंग नहीं करता है। एक विमान जो जितना संभव हो उतना हल्का होता है, इसकी अधिकतम संभव क्षमता होती है, जितना संभव हो उतना कम ईंधन का उपयोग करता है और शरीर पर जंग नहीं लगता है। यह एल्यूमीनियम है जो वैमानिकी इंजीनियरों को इन सभी लक्ष्यों को हिट करने की अनुमति देता है। एल्यूमीनियम का उपयोग लगभग हर जगह आधुनिक विमान में किया जाता है: धड़ में, ट्रिम में, विंग पैन और पतवार में, संयम प्रणालियों में, निकास नलिकाओं में, फीड ब्लॉक्स में, ईंधन भरने वाले होसेस, दरवाजों और फर्श में, पायलट और यात्री सीटों के फ्रेम, ईंधन नलिका में, हाइड्रोलिक प्रणाली में, केबिन के आंतरिक स्तंभों में, बॉल बेयरिंग में कॉकपिट इंस्ट्रूमेंट्स, इंजन टर्बाइन और कई अन्य स्थानों में उपयोग किए जाते हैं। एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए मुख्य रूप से उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम मिश्र 2хххх3хххххх5ххххххх7хххх श्रृंखला हैं। 7xxx मिश्र धातुओं के लिए 2xxx श्रृंखला की सिफारिश की जाती है, जिनका उपयोग कम तापमान के वातावरण में अत्यधिक लोड किए गए घटकों के लिए किया जाता है और उन अनुप्रयोगों के लिए जहां उच्च वोल्टेज की आवश्यकता होती है। 3xxx, 5xxx और 6xxx मिश्र धातुओं का उपयोग कम-भार वाले घटकों के साथ-साथ हाइड्रोलिक, तेल और गैस अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। स्नेहन और ईंधन प्रणाली। सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला मिश्र धातु 7075 है, जिसमें एल्यूमीनियम, जस्ता, मैग्नीशियम और तांबा शामिल हैं। यह इस संबंध में सभी एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं और प्रतिद्वंद्वी स्टील का सबसे मजबूत है, लेकिन यह स्टील का वजन केवल एक तिहाई है।

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सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला मिश्र धातु 7075 है, जिसमें एल्यूमीनियम, जस्ता, मैग्नीशियम और तांबा शामिल हैं। यह इस संबंध में सभी एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं और प्रतिद्वंद्वी स्टील का सबसे मजबूत है, लेकिन यह स्टील का वजन केवल एक तिहाई है।
हवाई जहाज पतली चादरें और वर्गों के साथ इकट्ठे होते हैं। एक हवाई जहाज में सवारों की संख्या लाखों में चल सकती है। कुछ मॉडल शीटिंग के बजाय दबाए गए पैनलों का उपयोग करते हैं, और यह केवल ऐसे पैनल की सीमाओं तक पहुंच सकता है अगर दरार हो। उदाहरण के लिए, दुनिया के सबसे बड़े मालवाहक विमान, एएन-124-100 रुस्लान के पंखों में आठ 9-मीटर चौड़े एल्यूमीनियम पैनल होते हैं। यह 120 टन तक कार्गो ले जा सकता है। पंखों को क्षतिग्रस्त पैनलों के साथ भी कार्य करना जारी रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है। आज, विमान डिजाइनर एक नई सामग्री की तलाश कर रहे हैं जिसमें एल्यूमीनियम के सभी फायदे हैं लेकिन हल्का है। उनका एकमात्र उम्मीदवार कार्बन फाइबर है। इसमें 5 और 15 माइक्रोन व्यास के धागे होते हैं और यह मुख्य रूप से कार्बन परमाणुओं से बना होता है। पूरी तरह से समग्र सामग्री से बने धड़ वाला पहला विमान बोइंग 787 ड्रीमलाइनर था, जिसकी 2011 में पहली उड़ान थी। वाणिज्यिक उड़ानें। हालांकि, मिश्रित विमान एल्यूमीनियम विमान की तुलना में बहुत अधिक महंगे हैं। इसके अलावा, कार्बन कंपोजिट आमतौर पर सुरक्षा के आवश्यक स्तर प्रदान नहीं करते हैं।

एल्यूमीनियम न केवल एयरोस्पेस उद्योग में अपरिहार्य साबित हुआ है, बल्कि इसके कम वजन और अधिकतम ताकत के संयोजन के लिए भी। 1957 में सोवियत संघ में शुरू किए गए पहले कृत्रिम उपग्रह का मुख्य शरीर एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बना था। सभी आधुनिक अंतरिक्ष यान 50 थे उनके घटकों में 90 प्रतिशत एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए। एल्यूमीनियम मिश्र धातु का उपयोग अंतरिक्ष यान के धड़ में किया जाता है, वे हबल स्पेस टेलीस्कोप के दूरबीन एंटेना में पाए जाते हैं; रॉकेट में प्रयुक्त हाइड्रोजन टैंक एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बने होते हैं, रॉकेट की नोक एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बनी होती है, प्रक्षेपण यान और कक्षीय स्टेशन के अवयव, और सौर पैनल के बन्धन सेल - ये सभी तत्व एल्यूमीनियम से बने होते हैं मिश्र धातु।

यहां तक ​​कि ठोस ईंधन वाले रॉकेट बूस्टर एल्यूमीनियम से बने होते हैं। अंतरिक्ष उड़ान के पहले चरण में उपयोग किए जाने वाले ये बूस्टर, एल्यूमीनियम पाउडर, ऑक्सीडाइज़र (जैसे अमोनियम पर्क्लोरेट), और बाइंडरों से युक्त होते हैं। उदाहरण के लिए, दुनिया का सबसे शक्तिशाली लॉन्च वाहन, सैटर्न -5 (जो 140 टन कार्गो को कक्षा में ले जा सकता है), इसकी यात्रा के दौरान 36 टन एल्यूमीनियम पाउडर जलाया गया।

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अंतरिक्ष यान में उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का मुख्य लाभ उच्च और निम्न तापमान, कंपन भार और विकिरण का सामना करने की उनकी क्षमता है। इसके अलावा, उनके पास कम तापमान वाले मजबूत करने वाले गुण हैं, जिसका अर्थ है कि तापमान कम होने के साथ ही उनकी ताकत और लचीलापन बढ़ता है। एयरोस्पेस में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले मिश्र धातुओं में एल्यूमीनियम और टाइटेनियम, एल्यूमीनियम और निकल, और एल्यूमीनियम, क्रोमियम और लोहे के संयोजन शामिल हैं।