Repülés és repülés

Repülés és repülés

Az alumíniumot olyan fémnek tekintik, amely lehetővé teszi az emberek repülését. Könnyű, erős és rugalmas, így ideális anyag a levegőnél nehezebb repülőgépek gyártásához. Ennek oka van annak, hogy az alumíniumot egyes körökben "szárnyas fémként" ismerik. A modern repülőgépek 75-80 százaléka alumíniumból készül, és valójában az alumíniumot a repülőgép feltalálása előtt használták először a repülésben. Ferdinand Zeppelin gróf így készítette híres léghajójának vázát alumíniumból. Az áttörés, amely megalapozta a modern repülés alapját, 1903-ban történt, amikor a Wright testvérek repültek Flyer-1-vel. Az első manőverezhető repülőgép, amelynek súlya meghaladja a levegőt. Az akkori autómotorok túl nehézek voltak ahhoz, hogy elegendő energiát biztosítsanak a gép felszállásához. Ezért a Flier-1 repülőgéphez külön motort építettek, amely olyan alkatrészeket tartalmazott, mint például egy alumíniumból készült hengerblokk.

5a562634-165b-4940-88c1-10183a54882f

Az első repülőgép, amely fokozatosan felváltotta a fát, az alumíniumot, az acélt és más anyagokat, valamint a híres német repülőgép-tervező, Hugo Schwartz negyvenese 1917-ben. A világ első teljes fémtörzsét kemény alumíniumból, alumíniumötvözetből, rézből (4,5%), valamint magnézium (4,5%). (1,5%) és mangán (0,5%). Ezt az egyedülálló ötvözetet 1909-ben fejlesztette ki Alfred Wilm, aki azt is megállapította, hogy "kophat", ami azt jelenti, hogy hosszú hőkezelés után jelentősen megerősödik.

Azóta az alumínium a repülőgépipar egyik legfontosabb gyártási anyagává vált. A repülőgépekben használt alumíniumötvözetek összetétele megváltozott és a repülőgépek javultak, de a repülőgép-tervezők fő célja továbbra is ugyanaz: a lehető legkönnyebb, a lehető legnagyobb kapacitású, a lehető legkevesebb üzemanyagot használó repülőgép építése és nem rozsdásodó testtel. a lehető legkönnyebb, a lehető legnagyobb kapacitású, a lehető legkevesebb üzemanyagot használó, a testen nem rozsdásodó sík. Az alumínium teszi lehetővé a repüléstechnikai mérnökök számára, hogy elérjék ezeket a célokat. Az alumíniumot szinte mindenhol használják a modern repülőgépekben: a törzsben, a burkolatban, a szárnyas ablaktáblákban és kormánylapátokban, az utasbiztonsági rendszerekben, a kipufogócsatornákban, az előtoló blokkokban, az üzemanyagtöltő tömlőkben, az ajtókban és a padlóban, a A pilóta és az utasülések kereteit, az üzemanyag-fúvókákban, a hidraulikus rendszerben, az utastér belső oszlopaiban, a golyóscsapágyakat pilótafülke-műszerekben, motorturbinákban és sok más helyen használják. A főként az űrhajózáshoz használt alumíniumötvözetek a 2хххххххххххххххххххххххххх sorozatok. A 2xxx sorozat ajánlott a 7xxx ötvözeteket erősen terhelt alkatrészekhez alacsony hőmérsékletű környezetekben és olyan alkalmazásokhoz, ahol nagy feszültségre van szükség. A 3xxx, 5xxx és 6xxx ötvözeteket alacsony terhelésű alkatrészekhez, valamint hidraulikus, olaj- és gázipari alkalmazásokhoz használják. Kenés és üzemanyag rendszerek. A legszélesebb körben használt ötvözet a 7075, amely alumíniumból, cinkből, magnéziumból és rézből áll. Ebben a tekintetben a legerősebb az összes alumíniumötvözet közül, és rivális acél, de az acél tömegének csak egyharmada.

d6a0f9a2-df10-48a3-965d-8a7e68d7ad6e
a049bfc3-4d41-446a-acd5-2738e878ba9b
https://www.kchaluminum.com/aerospace-and-aviation/

A legszélesebb körben használt ötvözet a 7075, amely alumíniumból, cinkből, magnéziumból és rézből áll. Ebben a tekintetben a legerősebb az összes alumíniumötvözet közül, és rivális acél, de az acél tömegének csak egyharmada.
A repülőgépeket vékony lapokból és szegecsekkel összekapcsolt szakaszokból állítják össze. A repülőgépen található szegecsek száma több millióba is eljuthat. Egyes modellek lepedő helyett préselt paneleket használnak, és csak repedés esetén érheti el az ilyen panel határait. Például a világ legnagyobb teherszállító repülőgépének, az An-124-100 Ruslannak a szárnyai nyolc 9 méter széles alumínium panelből állnak. Akár 120 tonna rakományt is képes szállítani. A szárnyakat úgy tervezték, hogy továbbra is működjenek sérült panelek esetén is. Ma a repülőgép-tervezők egy új anyagot keresnek, amely az alumínium összes előnyével rendelkezik, de könnyebb. Egyetlen jelöltjük a szénszál. 5 és 15 mikron közötti átmérőjű szálakból áll, és főleg szénatomokból áll. Az első teljes egészében összetett anyagokból készült törzsű repülőgép a Boeing 787 Dreamliner volt, amelynek első repülése 2011-ben volt. Az összetett repülőgépek gyártása azonban sokkal drágább, mint az alumínium repülőgépeké. Ezenkívül a szén-kompozitok általában nem biztosítják a szükséges biztonsági szintet.

Az alumínium nemcsak a repülőgépiparban nélkülözhetetlennek bizonyult, hanem kis súlyának és maximális szilárdságának kombinációja miatt is. Az első, a Szovjetunióban 1957-ben indított mesterséges műhold fő teste alumíniumötvözetből készült. Minden modern űrhajó 50 alkatrészeikben 90 százalékig alumíniumötvözetek. Az űrsikló törzsében alumíniumötvözeteket használnak, a Hubble űrtávcső teleszkópos antennáiban találhatók; a rakétákban használt hidrogéntartályok alumíniumötvözetből készülnek, a rakéta csúcsa alumíniumötvözetből, a hordozórakéta és az orbitális állomás alkatrészei, valamint a napelemek rögzítése Cell - Mindezek az elemek alumíniumból készülnek ötvözet.

Még a szilárd tüzelőanyagú rakétaváltók is alumíniumból készülnek. Ezek az űrrepülés első fázisában használt erősítők alumíniumporból, oxidálószerekből (például ammónium-perklorát) és kötőanyagokból állnak. Például a világ legerősebb hordozórakétája, a Saturn-5 (amely 140 tonna rakományt képes szállítani a pályára), a pályára történő útja során 36 tonna alumíniumport égettek el.

ed98b506-01d4-4e57-94e4-2023ca45f9cb__space-300x225

Az űrhajókban használt alumíniumötvözetek fő előnye, hogy képesek ellenállni a magas és alacsony hőmérsékleteknek, a rezgésterhelésnek és a sugárzásnak. Ezenkívül alacsony hőmérsékletű erősítő tulajdonságokkal rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy szilárdságuk és rugalmasságuk a hőmérséklet csökkenésével csak növekszik. Az űrkutatásban leggyakrabban használt ötvözetek közé tartoznak az alumínium és titán, az alumínium és a nikkel, valamint az alumínium, a króm és a vas kombinációi.