Ալյումինի պատմությունը ավիատիեզերական արդյունաբերության մեջ

Գիտեի՞ք, որԱլյումինկազմում է ժամանակակից ինքնաթիռի 75%-80%-ը։

Ալյումինի պատմությունը ավիատիեզերական արդյունաբերության մեջ սկիզբ է առնում շատ վաղուց։ Իրականում ալյումինն օգտագործվել է ավիացիայում դեռևս ինքնաթիռների գյուտից առաջ։ 19-րդ դարի վերջին կոմս Ֆերդինանդ Ցեպելինը ալյումին է օգտագործել իր հայտնի Ցեպելին օդանավերի շրջանակները պատրաստելու համար։

Ալյումինը իդեալական է ինքնաթիռների արտադրության համար, քանի որ այն թեթև է և ամուր: Ալյումինը մոտավորապես պողպատի քաշի մեկ երրորդն է, ինչը թույլ է տալիս ինքնաթիռին կրել ավելի մեծ քաշ և/կամ դառնալ ավելի վառելիքի խնայող: Ավելին, ալյումինի կոռոզիայի նկատմամբ բարձր դիմադրությունը ապահովում է ինքնաթիռի և դրա ուղևորների անվտանգությունը:

Ավիատիեզերական ալյումինի ընդհանուր տեսակներ

2024թ.– Սովորաբար օգտագործվում է ինքնաթիռների պատյաններում, ծածկոցներում, ինքնաթիռների կառուցվածքներում: Նաև օգտագործվում է վերանորոգման և վերականգնման համար:

3003– Այս ալյումինե թերթը լայնորեն օգտագործվում է ծածկոցների և միջնորմների ծածկույթների համար:

5052– Հաճախ օգտագործվում է վառելիքի բաքեր պատրաստելու համար: 5052-ը ունի գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն (հատկապես ծովային կիրառություններում):

6061– Սովորաբար օգտագործվում է ինքնաթիռների վայրէջքի գորգերի և շատ այլ ոչ ավիացիոն կառուցվածքային վերջնական օգտագործման համար։

7075– Հաճախ օգտագործվում է ինքնաթիռների կառուցվածքները ամրացնելու համար: 7075-ը բարձր ամրության համաձուլվածք է և ավիացիոն արդյունաբերության մեջ օգտագործվող ամենատարածված տեսակներից մեկն է (2024-ից հետո):

Ալյումինի պատմությունը ավիատիեզերական արդյունաբերության մեջ

Ռայթ եղբայրները

1903 թվականի դեկտեմբերի 17-ին Ռայթ եղբայրները կատարեցին աշխարհի առաջին մարդկային թռիչքը իրենց ինքնաթիռով՝ Ռայթ Ֆլայերով։

Ռայթ եղբայրների Ռայթի թռուցիկը

tui51

Այդ ժամանակ ավտոմեքենաների շարժիչները շատ ծանր էին և բավարար հզորություն չէին ապահովում թռիչքի համար, ուստի Ռայթ եղբայրները կառուցեցին հատուկ շարժիչ, որի գլանային բլոկը և մյուս մասերը պատրաստված էին ալյումինից։

Քանի որ ալյումինը լայնորեն մատչելի չէր և չափազանց թանկ էր, ինքնաթիռը պատրաստված էր Սիտկա եղևնու և բամբուկե շրջանակից, որը ծածկված էր կտավով: Ինքնաթիռի ցածր օդային արագությունների և սահմանափակ վերելքի ունակության պատճառով, շրջանակը չափազանց թեթև պահելը կարևոր էր, և փայտը միակ հնարավոր նյութն էր՝ բավականաչափ թեթև թռիչքի համար, բայց միևնույն ժամանակ բավականաչափ ամուր՝ անհրաժեշտ բեռը կրելու համար:

Ալյումինի օգտագործման ավելի լայն տարածման համար կպահանջվի ավելի քան մեկ տասնամյակ։

Առաջին համաշխարհային պատերազմ

Փայտե ինքնաթիռները իրենց հետքը թողեցին ավիացիայի վաղ շրջանում, բայց Առաջին համաշխարհային պատերազմի ժամանակ թեթև ալյումինը սկսեց փոխարինել փայտին՝ որպես ավիատիեզերական արտադրության անհրաժեշտ բաղադրիչ։

1915 թվականին գերմանացի ավիակոնստրուկտոր Հյուգո Յունկերսը կառուցեց աշխարհի առաջին ամբողջությամբ մետաղական ինքնաթիռը՝ Junkers J 1 մոնոպլանը: Դրա ֆյուզելաժը պատրաստված էր ալյումինե համաձուլվածքից, որը ներառում էր պղինձ, մագնեզիում և մանգան:

Ջանկերներ J 1

tui51

Ավիացիայի ոսկեդարը

Առաջին և Երկրորդ համաշխարհային պատերազմների միջև ընկած ժամանակահատվածը հայտնի է որպես ավիացիայի ոսկեդար
1920-ականներին ամերիկացիներն ու եվրոպացիները մրցում էին ինքնաթիռների մրցավազքերում, ինչը հանգեցրեց դիզայնի և կատարողականի նորարարությունների: Երկթև ինքնաթիռները փոխարինվեցին ավելի արդյունավետ մոնոպլաններով, և անցում կատարվեց ալյումինե համաձուլվածքներից պատրաստված ամբողջությամբ մետաղական շրջանակների:

«Պանելային սագը»

տուի53

1925 թվականին Ford Motor Co.-ն մտավ ավիաարդյունաբերություն: Հենրի Ֆորդը նախագծեց 4-AT-ը՝ եռաշարժիչ, ամբողջությամբ մետաղական ինքնաթիռ՝ պատրաստված ալիքավոր ալյումինից: «Թիթեղյա սագ» անվամբ այն անմիջապես հիթ դարձավ ուղևորների և ավիաընկերությունների օպերատորների շրջանում:
1930-ականների կեսերին ի հայտ եկավ ինքնաթիռի նոր, արդյունավետ ձև՝ ամուր ծածկված բազմաթիվ շարժիչներով, ներքաշվող վայրէջքի շասսիով, փոփոխական քայլով պտուտակներով և լարվածված ալյումինե կառուցվածքով։

Երկրորդ համաշխարհային պատերազմ

Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ ալյումինը անհրաժեշտ էր բազմաթիվ ռազմական կիրառությունների համար, մասնավորապես՝ ինքնաթիռների շրջանակների կառուցման համար, ինչը հանգեցրեց ալյումինի արտադրության կտրուկ աճի։

Ալյումինի պահանջարկն այնքան մեծ էր, որ 1942 թվականին WOR-NYC-ը հեռարձակեց «Ալյումինը պաշտպանության համար» ռադիոհաղորդումը՝ ամերիկացիներին խրախուսելու համար պատերազմական ջանքերին նվիրաբերել ալյումինի ջարդոն: Խրախուսվում էր ալյումինի վերամշակումը, իսկ «Tinfoil Drives»-ը անվճար կինոթատրոնի տոմսեր էր առաջարկում ալյումինե փայլաթիթեղի գնդիկների դիմաց:

1940 թվականի հուլիսից մինչև 1945 թվականի օգոստոսն ընկած ժամանակահատվածում ԱՄՆ-ն արտադրել է ապշեցուցիչ 296,000 ինքնաթիռ։ Դրանցից ավելին հիմնականում պատրաստված էր ալյումինից։ ԱՄՆ ավիատիեզերական արդյունաբերությունը կարողանում էր բավարարել ամերիկյան զինված ուժերի, ինչպես նաև ամերիկյան դաշնակիցների, այդ թվում՝ Մեծ Բրիտանիայի կարիքները։ 1944 թվականին՝ իրենց գագաթնակետին, ամերիկյան ինքնաթիռաշինական գործարանները ամեն ժամ արտադրում էին 11 ինքնաթիռ։

Պատերազմի ավարտին Ամերիկան ուներ աշխարհի ամենահզոր ռազմաօդային ուժերը։

Ժամանակակից դարաշրջան

Պատերազմի ավարտից ի վեր ալյումինը դարձել է ինքնաթիռաշինության անբաժանելի մասը։ Չնայած ալյումինե համաձուլվածքների կազմը բարելավվել է, ալյումինի առավելությունները մնացել են նույնը։ Ալյումինը թույլ է տալիս նախագծողներին կառուցել ինքնաթիռ, որը հնարավորինս թեթև է, կարող է տեղափոխել ծանր բեռներ, օգտագործում է նվազագույն քանակությամբ վառելիք և դիմացկուն է ժանգի նկատմամբ։

«Քոնքորդ»

տուի54

Ժամանակակից ինքնաթիռաշինության մեջ ալյումինը օգտագործվում է ամենուրեք։ «Քոնքորդը», որը 27 տարի շարունակ ուղևորներ էր տեղափոխում ձայնի արագությունից կրկնակի արագությամբ, կառուցվել էր ալյումինե պատյանով։

Boeing 737-ը, որը ամենաշատ վաճառվող ռեակտիվ առևտրային ինքնաթիռն է, որը լայն հանրության համար ավիափոխադրումները դարձրել է իրականություն, 80% պատրաստված է ալյումինից։

Այսօրվա ինքնաթիռներում ալյումին է օգտագործվում ֆյուզելաժում, թևերի ապակիներում, ղեկում, արտանետման խողովակներում, դռան և հատակների, նստատեղերի, շարժիչի տուրբինների և խցիկի գործիքների մեջ։

Տիեզերքի ուսումնասիրություն

Ալյումինը անգնահատելի է ոչ միայն ինքնաթիռներում, այլև տիեզերանավում, որտեղ թեթև քաշը զուգորդված առավելագույն ամրության հետ ավելի կարևոր է։ 1957 թվականին Խորհրդային Միությունը տիեզերք ուղարկեց առաջին արբանյակը՝ «Սպուտնիկ 1»-ը, որը պատրաստված էր ալյումինե համաձուլվածքից։

Բոլոր ժամանակակից տիեզերանավերը կազմված են 50%-ից 90% ալյումինե համաձուլվածքից: Ալյումինե համաձուլվածքները լայնորեն օգտագործվել են «Ապոլոն» տիեզերանավի, «Սքայլաբ» տիեզերակայանի, տիեզերական շաթլների և Միջազգային տիեզերակայանի վրա:

«Օրիոն» տիեզերանավը, որը ներկայումս մշակման փուլում է, նախատեսված է աստերոիդների և Մարսի մարդկային ուսումնասիրության համար: Արտադրող Lockheed Martin ընկերությունը «Օրիոնի» հիմնական կառուցվածքային բաղադրիչների համար ընտրել է ալյումին-լիթիումային համաձուլվածք:

Skylab տիեզերական կայան

tui55

Հրապարակման ժամանակը. Հուլիս-20-2023