Vai tu zināji, kaAlumīnijsveido 75%-80% no mūsdienu lidmašīnas?!
Alumīnija vēsture kosmosa rūpniecībā sniedzas tālā pagātnē. Patiesībā alumīnijs aviācijā tika izmantots jau pirms lidmašīnu izgudrošanas. 19. gadsimta beigās grāfs Ferdinands Cepelīns izmantoja alumīniju, lai izgatavotu savu slaveno Cepelīna dirižabļu rāmjus.
Alumīnijs ir ideāli piemērots lidmašīnu ražošanai, jo tas ir viegls un izturīgs. Alumīnijs sver aptuveni trešdaļu no tērauda svara, ļaujot lidmašīnai pārvadāt lielāku svaru un/vai kļūt degvielas ziņā efektīvākai. Turklāt alumīnija augstā izturība pret koroziju nodrošina lidmašīnas un tās pasažieru drošību.
Parastās kosmosa alumīnija markas
2024. gadā– Parasti izmanto lidmašīnu apdarē, pārsegos, lidmašīnu konstrukcijās. Izmanto arī remontam un restaurācijai.
3003– Šī alumīnija loksne tiek plaši izmantota pārsegu un deflektoru apšuvumam.
5052– Parasti izmanto degvielas tvertņu ražošanā. 5052 ir lieliska izturība pret koroziju (īpaši jūras lietojumos).
6061– Parasti izmanto lidmašīnu nosēšanās paklājiem un daudziem citiem ar aviāciju nesaistītiem strukturāliem gala lietojumiem.
7075– Parasti izmanto lidmašīnu konstrukciju stiprināšanai. 7075 ir augstas stiprības sakausējums un viena no visbiežāk izmantotajām aviācijas nozarē izmantotajām kategorijām (līdz 2024. gadam).
Alumīnija vēsture aviācijas un kosmosa rūpniecībā
Brāļi Raiti
1903. gada 17. decembrī brāļi Raiti veica pasaulē pirmo cilvēka lidojumu ar savu lidmašīnu Wright Flyer.
Brāļu Raitu skrejlapa
Tajā laikā automašīnu dzinēji bija ļoti smagi un nenodrošināja pietiekamu jaudu, lai paceltos, tāpēc brāļi Raiti uzbūvēja īpašu dzinēju, kurā cilindru bloks un citas detaļas bija izgatavotas no alumīnija.
Tā kā alumīnijs nebija plaši pieejams un bija pārmērīgi dārgs, pati lidmašīna tika izgatavota no Sitkas egles un bambusa rāmja, kas pārklāts ar audeklu. Lidmašīnas zemā gaisa ātruma un ierobežotās celtspējas dēļ bija svarīgi, lai rāmis būtu ārkārtīgi viegls, un koks bija vienīgais pieejamais materiāls, kas bija pietiekami viegls lidošanai, bet pietiekami izturīgs, lai izturētu nepieciešamo slodzi.
Paies vairāk nekā desmit gadi, līdz alumīnija izmantošana kļūs plašāk izplatīta.
Pirmais pasaules karš
Koka lidmašīnas atstāja savu zīmi aviācijas pirmsākumos, bet Pirmā pasaules kara laikā vieglais alumīnijs sāka aizstāt koku kā būtisku sastāvdaļu kosmosa ražošanā.
1915. gadā vācu lidmašīnu konstruktors Hugo Junkers uzbūvēja pasaulē pirmo pilnībā metāla lidmašīnu — Junkers J 1 monoplānu. Tā fizelāža bija izgatavota no alumīnija sakausējuma, kurā bija iekļauts varš, magnijs un mangāns.
The Junkers J 1
Aviācijas zelta laikmets
Laikposms starp Pirmo un Otro pasaules karu tika dēvēts par aviācijas zelta laikmetu
Divdesmitajos gados amerikāņi un eiropieši sacentās lidmašīnu sacīkstēs, kas noveda pie inovācijām dizainā un veiktspējā. Biplānus nomainīja modernāki monoplāni, un notika pāreja uz pilnībā metāla rāmjiem, kas izgatavoti no alumīnija sakausējumiem.
"Skārda zoss"
1925. gadā Ford Motor Co. iesaistījās aviokompāniju nozarē. Henrijs Fords projektēja 4-AT — trīs dzinēju lidmašīnu, kas bija pilnībā izgatavota no metāla, izmantojot gofrētu alumīniju. Nodēvēta par “Skārda zosi”, tā acumirklī kļuva par hitu gan pasažieru, gan aviokompāniju operatoru vidū.
Līdz 20. gs. trīsdesmito gadu vidum parādījās jauna, modernizēta lidmašīnas forma ar cieši noslēgtiem vairākiem dzinējiem, ievelkamu šasiju, mainīga soļa propelleriem un spriegota alumīnija konstrukciju.
Otrais pasaules karš
Otrā pasaules kara laikā alumīnijs bija nepieciešams daudzām militārām vajadzībām, īpaši lidmašīnu rāmju konstrukcijā, kas izraisīja alumīnija ražošanas pieaugumu.
Pieprasījums pēc alumīnija bija tik liels, ka 1942. gadā WOR-NYC pārraidīja radio šovu “Alumīnijs aizsardzībai”, lai mudinātu amerikāņus ziedot alumīnija lūžņus kara centieniem. Tika veicināta alumīnija pārstrāde, un “Tinfoil Drives” piedāvāja bezmaksas kino biļetes apmaiņā pret alumīnija folijas bumbiņām.
Laikā no 1940. gada jūlija līdz 1945. gada augustam ASV saražoja satriecošus 296 000 lidmašīnu. Vairāk nekā puse no tām galvenokārt bija izgatavotas no alumīnija. ASV kosmosa rūpniecība spēja apmierināt gan Amerikas armijas, gan Amerikas sabiedroto, tostarp Lielbritānijas, vajadzības. Savā virsotnē 1944. gadā Amerikas lidmašīnu rūpnīcas saražoja 11 lidmašīnas stundā.
Kara beigās Amerikai bija visspēcīgākie gaisa spēki pasaulē.
Mūsdienu laikmets
Kopš kara beigām alumīnijs ir kļuvis par neatņemamu lidmašīnu ražošanas sastāvdaļu. Lai gan alumīnija sakausējumu sastāvs ir uzlabojies, alumīnija priekšrocības paliek nemainīgas. Alumīnijs ļauj dizaineriem uzbūvēt lidmašīnu, kas ir pēc iespējas vieglāka, var pārvadāt smagas kravas, patērē vismazāk degvielas un ir nerūsējoša.
Konkords
Mūsdienu lidmašīnu ražošanā alumīnijs tiek izmantots visur. Concorde, kas 27 gadus pārvadāja pasažierus ar ātrumu, kas vairāk nekā divreiz pārsniedz skaņas ātrumu, tika ražota ar alumīnija apvalku.
Boeing 737, vislabāk pārdotā reaktīvā komerciālā lidmašīna, kas ir padarījusi gaisa ceļošanu par realitāti plašām masām, ir izgatavota no 80% alumīnija.
Mūsdienu lidmašīnās alumīnijs tiek izmantots fizelāžā, spārnu rūtīs, stūrē, izplūdes caurulēs, durvīs un grīdās, sēdekļos, dzinēja turbīnās un kabīnes instrumentācijā.
Kosmosa izpēte
Alumīnijs ir nenovērtējams ne tikai lidmašīnās, bet arī kosmosa kuģos, kur mazs svars apvienojumā ar maksimālu izturību ir vēl svarīgāks. 1957. gadā Padomju Savienība palaida pirmo satelītu Sputnik 1, kas bija izgatavots no alumīnija sakausējuma.
Visi mūsdienu kosmosa kuģi sastāv no 50–90 % alumīnija sakausējuma. Alumīnija sakausējumi ir plaši izmantoti Apollo kosmosa kuģos, Skylab kosmosa stacijā, kosmosa kuģos un Starptautiskajā kosmosa stacijā.
Kosmosa kuģis Orion, kas pašlaik tiek izstrādāts, ir paredzēts asteroīdu un Marsa izpētei ar cilvēkiem. Ražotājs Lockheed Martin ir izvēlējies alumīnija-litija sakausējumu Orion galvenajām konstrukcijas sastāvdaļām.
Skylab kosmosa stacija
Publicēšanas laiks: 2023. gada 20. jūlijs