Dirgantara dan penerbangan

Dirgantara dan penerbangan

Aluminium dianggap logam yang memungkinkan orang terbang. Ringan, kuat dan fleksibel, menjadikannya bahan yang ideal untuk membuat pesawat yang lebih berat dari udara. Ada alasan mengapa aluminium dikenal sebagai "logam bersayap" di beberapa kalangan. Antara 75 dan 80 persen pesawat modern terbuat dari aluminium, dan faktanya, aluminium pertama kali digunakan dalam penerbangan sebelum pesawat ditemukan. Beginilah cara Count Ferdinand Zeppelin membuat rangka pesawatnya yang terkenal dari aluminium. Terobosan yang meletakkan dasar bagi penerbangan modern terjadi pada tahun 1903, ketika Wright bersaudara menerbangkan Flyer-1 mereka. Pesawat bermanuver pertama yang beratnya lebih dari udara. Mesin mobil pada saat itu terlalu berat untuk menyediakan tenaga yang cukup bagi pesawat untuk lepas landas. Oleh karena itu, dibuatlah mesin khusus untuk pesawat Flier-1 yang berisi bagian-bagian seperti balok silinder yang terbuat dari aluminium.

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

Pesawat pertama yang secara bertahap menggantikan kayu, aluminium, baja, dan bahan lainnya, dan perancang pesawat Jerman terkenal Hugo Schwartz's Forty pada tahun 1917. Badan pesawat semua logam pertama di dunia dibuat dari aluminium keras, paduan aluminium, tembaga (4,5%), dan juga magnesium (4,5%). (1,5%) dan mangan (0,5%). Paduan unik ini dikembangkan pada tahun 1909 oleh Alfred Wilm, yang juga menemukan bahwa bahan ini dapat "aus", yang berarti bahwa bahan tersebut menjadi lebih kuat secara signifikan setelah perlakuan panas yang lama.

Sejak itu, aluminium telah menjadi material manufaktur utama untuk industri dirgantara. Komposisi paduan aluminium yang digunakan dalam pesawat terbang telah berubah dan pesawat terbang telah meningkat, tetapi tujuan utama perancang pesawat tetap sama: membangun pesawat seringan mungkin, dengan kapasitas semaksimal mungkin, menggunakan bahan bakar sesedikit mungkin dan dengan body yang tidak berkarat. pesawat yang seringan mungkin, memiliki kapasitas semaksimal mungkin, menggunakan bahan bakar sesedikit mungkin dan tidak berkarat pada tubuh. Aluminiumlah yang memungkinkan insinyur penerbangan mencapai semua target ini. Aluminium digunakan hampir di semua tempat di pesawat modern: di badan pesawat, di trim, di panel sayap dan kemudi, di sistem pengekangan, di saluran pembuangan, di blok umpan, selang pengisian bahan bakar, di pintu dan lantai, di Bingkai kursi pilot dan penumpang, di nozel bahan bakar, di sistem hidrolik, di kolom dalam kabin, di bantalan bola digunakan di instrumen kokpit, turbin mesin, dan banyak tempat lainnya. Paduan aluminium yang terutama digunakan untuk aplikasi ruang angkasa adalah seri 2хххх3хххх5хх6хххх7хххх. Seri 2xxx direkomendasikan untuk paduan 7xxx yang digunakan untuk komponen dengan beban tinggi di lingkungan bersuhu rendah dan untuk aplikasi yang memerlukan voltase tinggi. Paduan 3xxx, 5xxx dan 6xxx digunakan untuk komponen beban rendah, serta untuk aplikasi hidrolik, minyak dan gas. Sistem pelumasan dan bahan bakar. Paduan yang paling banyak digunakan adalah 7075, yang terdiri dari aluminium, seng, magnesium dan tembaga. Ini adalah yang terkuat dari semua paduan aluminium dan baja saingan dalam hal ini, tetapi beratnya hanya sepertiga dari baja.

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

Paduan yang paling banyak digunakan adalah 7075, yang terdiri dari aluminium, seng, magnesium dan tembaga. Ini adalah yang terkuat dari semua paduan aluminium dan baja saingan dalam hal ini, tetapi beratnya hanya sepertiga dari baja.
Pesawat terbang dirakit dari lembaran tipis dan bagian yang disatukan dengan paku keling. Jumlah paku keling di pesawat bisa mencapai jutaan. Beberapa model menggunakan panel yang ditekan sebagai pengganti terpal, dan hanya dapat mencapai batas panel seperti itu jika ada celah. Misalnya, sayap pesawat kargo terbesar di dunia, An-124-100 Ruslan, terdiri dari delapan panel aluminium selebar 9 meter. Itu bisa membawa hingga 120 ton kargo. Sayap dirancang untuk tetap berfungsi meski dengan panel yang rusak. Saat ini, para perancang pesawat sedang mencari material baru yang memiliki semua keunggulan aluminium tetapi lebih ringan. Kandidat satu-satunya adalah serat karbon. Ini terdiri dari benang dengan diameter antara 5 dan 15 mikron dan sebagian besar terdiri dari atom karbon. Pesawat pertama dengan badan pesawat yang seluruhnya terbuat dari material komposit adalah Boeing 787 Dreamliner, yang melakukan penerbangan pertamanya pada tahun 2011. penerbangan komersial. Namun, pesawat komposit jauh lebih mahal untuk diproduksi daripada pesawat aluminium. Selain itu, komposit karbon umumnya tidak memberikan tingkat keamanan yang dibutuhkan.

Aluminium tidak hanya terbukti sangat diperlukan dalam industri kedirgantaraan, tetapi juga karena kombinasi bobot rendah dan kekuatan maksimumnya. Badan utama satelit buatan pertama, yang diluncurkan di Uni Soviet pada tahun 1957, terbuat dari paduan aluminium. Semua pesawat ruang angkasa modern berisi 50 hingga 90 persen paduan aluminium dalam komponennya. Paduan aluminium digunakan di badan pesawat ulang-alik, ditemukan di antena teleskopik Teleskop Luar Angkasa Hubble; tangki hidrogen yang digunakan pada roket terbuat dari paduan aluminium, ujung roket terbuat dari paduan aluminium, komponen kendaraan peluncur dan stasiun orbit, dan pengikat panel surya Sel - Semua elemen ini terbuat dari aluminium paduan.

Bahkan pendorong roket berbahan bakar padat terbuat dari aluminium. Booster ini, digunakan pada fase pertama penerbangan luar angkasa, terdiri dari bubuk aluminium, pengoksidasi (seperti amonium perklorat), dan pengikat. Misalnya, kendaraan peluncur paling kuat di dunia, Saturn-5 (yang dapat membawa 140 ton kargo ke orbit), selama perjalanannya ke orbit, 36 ton bubuk aluminium terbakar.

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

Keunggulan utama paduan aluminium yang digunakan dalam pesawat ruang angkasa adalah kemampuannya untuk menahan suhu tinggi dan rendah, beban getaran, dan radiasi. Selain itu, mereka memiliki sifat penguatan suhu rendah, yang berarti kekuatan dan fleksibilitasnya hanya meningkat seiring dengan penurunan suhu. Paduan yang paling umum digunakan di ruang angkasa meliputi kombinasi aluminium dan titanium, aluminium dan nikel, serta aluminium, kromium, dan besi.