Historien om aluminium i romfartsindustrien

Visste du detAluminiumutgjør 75%-80% av et moderne fly?!

Historien om aluminium i romfartsindustrien går langt tilbake. Faktisk ble aluminium brukt i luftfarten før fly til og med ble oppfunnet. På slutten av 1800-tallet brukte grev Ferdinand Zeppelin aluminium for å lage rammene til sine berømte Zeppelin-luftskip.

Aluminium er ideelt for flyproduksjon fordi det er lett og sterkt. Aluminium er omtrent en tredjedel av stålets vekt, noe som gjør at et fly kan bære mer vekt og eller bli mer drivstoffeffektivt. Videre sikrer aluminiums høye motstand mot korrosjon sikkerheten til flyet og dets passasjerer.

Vanlige aluminiumskvaliteter for romfart

2024– Brukes vanligvis i flyskinn, deksler, flystrukturer. Brukes også til reparasjon og restaurering.

3003– Denne aluminiumsplaten er mye brukt til deksler og baffelbelegg.

5052– Vanligvis brukt til å lage drivstofftanker. 5052 har utmerket korrosjonsbestandighet (spesielt i marine applikasjoner).

6061– Brukes vanligvis for landingsmatter for fly og mange andre ikke-luftfartsmessige strukturelle sluttbruk.

7075– Vanligvis brukt til å styrke flystrukturer. 7075 er en høyfast legering og er en av de vanligste kvalitetene som brukes i luftfartsindustrien (ved siden av 2024).

Historien om aluminium i romfartsindustrien

Wright-brødrene

Den 17. desember 1903 foretok brødrene Wright verdens første menneskelige flytur med flyet sitt, Wright Flyer.

Wright-brorens Wright-flyer

tui51

På den tiden var bilmotorer veldig tunge og ga ikke nok kraft til å ta av, så Wright-brødrene bygde en spesiell motor der sylinderblokken og andre deler var laget av aluminium.

Siden aluminium ikke var allment tilgjengelig og var uoverkommelig dyrt, ble selve flyet laget av en Sitka-gran- og bambusramme dekket med lerret. På grunn av flyets lave lufthastigheter og begrensede løftegenererende evne, var det viktig å holde rammen ekstremt lett, og tre var det eneste mulige materialet som var lett nok til å fly, men likevel sterkt nok til å bære den nødvendige lasten.

Det ville ta over et tiår før bruken av aluminium ble mer utbredt.

Første verdenskrig

Trefly markerte seg i de tidligste dagene av luftfarten, men under første verdenskrig begynte lettvektsaluminium å erstatte tre som den essensielle komponenten for produksjon av romfart.

I 1915 bygde den tyske flydesigneren Hugo Junkers verdens første fullmetallfly; Junkers J 1 monoplan. Flykroppen ble laget av en aluminiumslegering som inkluderte kobber, magnesium og mangan.

Junkers J 1

tui51

Luftfartens gullalder

Perioden mellom første og andre verdenskrig ble kjent som luftfartens gullalder
I løpet av 1920-årene konkurrerte amerikanere og europeere i flyracing, noe som førte til innovasjoner innen design og ytelse. Biplan ble erstattet av mer strømlinjeformede monoplan, og det var en overgang til helmetallrammer laget av aluminiumslegeringer.

"Blikgåsen"

tui53

I 1925 gikk Ford Motor Co. inn i flyindustrien. Henry Ford designet 4-AT, et tre-motors, helmetallfly ved bruk av korrugert aluminium. Kalt "The Tin Goose", ble den en umiddelbar hit blant passasjerer og flyselskaper.
På midten av 1930-tallet dukket det opp en ny strømlinjeformet flyform, med tett kappede flere motorer, tilbaketrekkende landingsutstyr, propeller med variabel stigning og aluminiumskonstruksjon med stress.

andre verdenskrig

Under andre verdenskrig var aluminium nødvendig for en rekke militære bruksområder - spesielt konstruksjonen av flyrammer - som fikk aluminiumsproduksjonen til å skyte i været.

Etterspørselen etter aluminium var så stor at WOR-NYC i 1942 sendte et radioprogram "Aluminum for Defense" for å oppmuntre amerikanere til å bidra med skrap av aluminium til krigsinnsatsen. Aluminiumsgjenvinning ble oppmuntret, og "Tinfoil Drives" tilbød gratis kinobilletter i bytte mot aluminiumsfoliekuler.

I perioden fra juli 1940 til august 1945 produserte USA svimlende 296 000 fly. Mer enn halvparten var hovedsakelig laget av aluminium. Den amerikanske romfartsindustrien var i stand til å møte behovene til det amerikanske militæret, så vel som amerikanske allierte inkludert Storbritannia. På toppen i 1944 produserte amerikanske flyfabrikker 11 fly hver time.

Ved slutten av krigen hadde Amerika det mektigste luftvåpenet i verden.

Den moderne tid

Siden slutten av krigen har aluminium blitt en integrert del av flyproduksjonen. Mens sammensetningen av aluminiumslegeringene har blitt bedre, forblir fordelene med aluminium de samme. Aluminium lar designere bygge et fly som er så lett som mulig, kan bære tunge laster, bruker minst mulig drivstoff og er ugjennomtrengelig for rust.

Concorde

tui54

I moderne flyproduksjon brukes aluminium overalt. Concorde, som fløy passasjerer med over dobbelt så høy lydhastighet i 27 år, ble bygget med et aluminiumskinn.

Boeing 737, det bestselgende kommersielle jetflyet som har gjort flyreiser for massene til en realitet, er 80 % aluminium.

Dagens fly bruker aluminium i flykroppen, vingerutene, roret, eksosrørene, døren og gulvene, setene, motorturbinene og instrumenteringen i cockpiten.

Romutforskning

Aluminium er uvurderlig ikke bare i fly, men i romfartøy, der lav vekt kombinert med maksimal styrke er enda viktigere. I 1957 lanserte Sovjetunionen den første satellitten, Sputnik 1, som var laget av en aluminiumslegering.

Alle moderne romfartøyer består av 50 % til 90 % aluminiumslegering. Aluminiumslegeringer har blitt brukt mye på Apollo-romfartøyet, Skylab-romstasjonen, romfergene og den internasjonale romstasjonen.

Orion-romfartøyet – for tiden under utvikling – er ment å tillate menneskelig utforskning av asteroider og Mars. Produsenten, Lockheed Martin, har valgt en aluminium-litium-legering for Orions hovedkomponenter.

Skylab romstasjon

tui55

Innleggstid: 20. juli 2023