Visste du attAluminiumutgör 75%-80% av ett modernt flygplan?!
Aluminiumets historia inom flygindustrin går långt tillbaka. Faktum är att aluminium användes inom flygindustrin innan flygplan ens hade uppfunnits. I slutet av 1800-talet använde greve Ferdinand Zeppelin aluminium för att tillverka ramarna till sina berömda Zeppelin-luftskepp.
Aluminium är idealiskt för flygplanstillverkning eftersom det är lätt och starkt. Aluminium väger ungefär en tredjedel så mycket som stål, vilket gör att ett flygplan kan bära mer vikt och/eller bli mer bränsleeffektivt. Dessutom säkerställer aluminiums höga korrosionsbeständighet flygplanets och dess passagerares säkerhet.
Vanliga aluminiumkvaliteter för flyg- och rymdteknik
2024– Används vanligtvis i flygplanskåpor, motorhuvar och flygplansstrukturer. Används även för reparation och restaurering.
3003– Denna aluminiumplåt används ofta för motorhuvar och baffelplåt.
5052– Används ofta för att tillverka bränsletankar. 5052 har utmärkt korrosionsbeständighet (särskilt i marina tillämpningar).
6061– Används vanligtvis för landningsmattor för flygplan och många andra slutanvändningar utanför flygindustrin.
7075– Används ofta för att förstärka flygplansstrukturer. 7075 är en höghållfast legering och en av de vanligaste kvaliteterna som används inom flygindustrin (näst fram till 2024).
Aluminiumets historia inom flygindustrin
Bröderna Wright
Den 17 december 1903 genomförde bröderna Wright världens första mänskliga flygning med sitt flygplan, Wright Flyer.
Bröderna Wrights Wright-flygare
På den tiden var bilmotorer mycket tunga och levererade inte tillräckligt med kraft för att uppnå start, så bröderna Wright byggde en speciell motor där cylinderblocket och andra delar var gjorda av aluminium.
Eftersom aluminium inte var allmänt tillgängligt och oöverkomligt dyrt, tillverkades själva flygplanet av en ram av sitkagran och bambu täckt med duk. På grund av planets låga flyghastigheter och begränsade lyftkapacitet var det viktigt att hålla ramen extremt lätt och trä var det enda lämpliga materialet som var tillräckligt lätt för att flyga, men ändå tillräckligt starkt för att bära den erforderliga lasten.
Det skulle ta över ett decennium innan användningen av aluminium blev mer utbredd.
Första världskriget
Träflygplan satte sin prägel under flygets tidigaste dagar, men under första världskriget började lättviktsaluminium ersätta trä som den viktigaste komponenten för tillverkning av flyg- och rymdfart.
År 1915 byggde den tyske flygplanskonstruktören Hugo Junkers världens första flygplan helt i metall; monoplanet Junkers J 1. Dess flygkropp var tillverkad av en aluminiumlegering som innehöll koppar, magnesium och mangan.
Junkers J 1
Flygets guldålder
Perioden mellan första och andra världskriget blev känd som flygets guldålder
Under 1920-talet tävlade amerikaner och européer i flygplansracing, vilket ledde till innovationer inom design och prestanda. Biplan ersattes av mer strömlinjeformade monoplan och det skedde en övergång till helmetallramar tillverkade av aluminiumlegeringar.
"Plåtgåsen"
År 1925 gick Ford Motor Co. in i flygbranschen. Henry Ford designade 4-AT, ett tremotorigt flygplan helt i metall med korrugerad aluminium. Det kallades "The Tin Goose" och blev en omedelbar succé bland passagerare och flygbolag.
I mitten av 1930-talet framkom en ny strömlinjeformad flygplansform, med tätt monterade flera motorer, infällbart landningsställ, propellrar med variabel stigning och konstruktion av aluminium med spännhud.
Andra världskriget
Under andra världskriget behövdes aluminium för ett flertal militära tillämpningar – särskilt konstruktionen av flygplansramar – vilket fick aluminiumproduktionen att skjuta i höjden.
Efterfrågan på aluminium var så stor att WOR-NYC 1942 sände radioprogrammet "Aluminum for Defense" för att uppmuntra amerikaner att bidra med skrot av aluminium till krigsansträngningen. Återvinning av aluminium uppmuntrades och "Tinfoil Drives" erbjöd gratis biobiljetter i utbyte mot aluminiumfoliebollar.
Under perioden juli 1940 till augusti 1945 producerade USA hela 296 000 flygplan. Mer än hälften var huvudsakligen tillverkade av aluminium. Den amerikanska flygindustrin kunde möta behoven hos den amerikanska militären, såväl som amerikanska allierade, inklusive Storbritannien. Som mest 1944 producerade amerikanska flygplansfabriker 11 flygplan i timmen.
Vid krigets slut hade Amerika världens mäktigaste flygvapen.
Den moderna eran
Sedan krigets slut har aluminium blivit en integrerad del av flygplanstillverkningen. Medan aluminiumlegeringarnas sammansättning har förbättrats, är fördelarna med aluminium desamma. Aluminium gör det möjligt för konstruktörer att bygga ett flygplan som är så lätt som möjligt, kan bära tunga laster, använder minsta möjliga bränslemängd och är okänsligt för rost.
Concorden
Inom modern flygplanstillverkning används aluminium överallt. Concorde, som flög passagerare med över dubbelt så hög hastighet som ljudet i 27 år, byggdes med ett ytskikt av aluminium.
Boeing 737, det bästsäljande jetflygplanet för kommersiella passagerare som har gjort flygresor för massorna till verklighet, består av 80 % aluminium.
Dagens flygplan använder aluminium i flygkroppen, vingrutorna, rodret, avgasrören, dörren och golven, sätena, motorturbinerna och instrumenteringen i cockpiten.
Rymdutforskning
Aluminium är ovärderligt inte bara i flygplan utan även i rymdfarkoster, där låg vikt i kombination med maximal styrka är ännu viktigare. År 1957 sköt Sovjetunionen upp den första satelliten, Sputnik 1, som var tillverkad av en aluminiumlegering.
Alla moderna rymdfarkoster består av 50 % till 90 % aluminiumlegering. Aluminiumlegeringar har använts i stor utsträckning på Apollo-rymdfarkosten, Skylab-rymdstationen, rymdfärjorna och den internationella rymdstationen.
Rymdsonden Orion – som för närvarande är under utveckling – är avsedd att möjliggöra mänsklig utforskning av asteroider och Mars. Tillverkaren, Lockheed Martin, har valt en aluminium-litiumlegering för Orions huvudsakliga strukturkomponenter.
Skylab rymdstation
Publiceringstid: 20 juli 2023