Sabies queAluminiconstitueix entre el 75% i el 80% d'un avió modern?
La història de l'alumini a la indústria aeroespacial es remunta a molt enrere. De fet, l'alumini s'utilitzava en l'aviació abans que s'inventessin els avions. A finals del segle XIX, el comte Ferdinand Zeppelin va utilitzar alumini per fabricar els marcs dels seus famosos dirigibles Zeppelin.
L'alumini és ideal per a la fabricació d'aeronaus perquè és lleuger i resistent. L'alumini pesa aproximadament un terç del que l'acer, cosa que permet que una aeronau transporti més pes o sigui més eficient en el consum de combustible. A més, l'alta resistència de l'alumini a la corrosió garanteix la seguretat de l'aeronau i dels seus passatgers.
Graus comuns d'alumini aeroespacial
2024– Normalment s'utilitza en revestiments, capots i estructures d'avions. També s'utilitza per a reparacions i restauracions.
3003– Aquesta làmina d'alumini s'utilitza àmpliament per a capons i deflectors.
5052– S'utilitza habitualment per fabricar dipòsits de combustible. El 5052 té una excel·lent resistència a la corrosió (especialment en aplicacions marines).
6061– Normalment s'utilitza per a estores d'aterratge d'aeronaus i molts altres usos finals estructurals no relacionats amb l'aviació.
7075– S'utilitza habitualment per reforçar les estructures d'aeronaus. El 7075 és un aliatge d'alta resistència i és un dels graus més comuns utilitzats en la indústria aeronàutica (fins al 2024).
Història de l'alumini a la indústria aeroespacial
Els germans Wright
El 17 de desembre de 1903, els germans Wright van fer el primer vol humà del món amb el seu avió, el Wright Flyer.
El volador Wright dels germans Wright
En aquella època, els motors dels automòbils eren molt pesats i no proporcionaven prou potència per aconseguir l'enlairament, per la qual cosa els germans Wright van construir un motor especial en què el bloc de cilindres i altres peces estaven fetes d'alumini.
Com que l'alumini no estava àmpliament disponible i era prohibitivament car, l'avió en si es va fer amb un marc d'avet Sitka i bambú cobert amb lona. A causa de les baixes velocitats i la limitada capacitat de generació de sustentació de l'avió, era essencial mantenir el marc extremadament lleuger i la fusta era l'únic material factible prou lleuger per volar, però prou fort per suportar la càrrega requerida.
Caldria més d'una dècada perquè l'ús de l'alumini es generalitzés.
Primera Guerra Mundial
Els avions de fusta van deixar la seva empremta en els primers dies de l'aviació, però durant la Primera Guerra Mundial, l'alumini lleuger va començar a substituir la fusta com a component essencial per a la fabricació aeroespacial.
El 1915, el dissenyador d'avions alemany Hugo Junkers va construir el primer avió completament metàl·lic del món; el monoplà Junkers J 1. El seu fuselatge estava fet d'un aliatge d'alumini que incloïa coure, magnesi i manganès.
Els Junkers J 1
Edat d'Or de l'Aviació
El període entre la Primera i la Segona Guerra Mundial va ser conegut com l'Edat d'Or de l'Aviació
Durant la dècada del 1920, els nord-americans i els europeus van competir en curses d'avions, cosa que va conduir a innovacions en el disseny i el rendiment. Els biplans van ser substituïts per monoplans més aerodinàmics i hi va haver una transició a xassís totalment metàl·lics fets d'aliatges d'alumini.
L'"Oca de llauna"
El 1925, la Ford Motor Co. va entrar a la indústria aèria. Henry Ford va dissenyar el 4-AT, un avió de tres motors, totalment metàl·lic, amb alumini corrugat. Anomenat "L'Oca de Llauna", va esdevenir un èxit instantani entre els passatgers i els operadors de companyies aèries.
A mitjans de la dècada de 1930, va sorgir una nova forma d'avió aerodinàmica, amb múltiples motors ben encapsulats, tren d'aterratge retràctil, hèlixs de pas variable i construcció d'alumini amb revestiment tensat.
Segona Guerra Mundial
Durant la Segona Guerra Mundial, l'alumini va ser necessari per a nombroses aplicacions militars, en particular la construcció de fusells d'avions, cosa que va provocar que la producció d'alumini es disparés.
La demanda d'alumini era tan gran que el 1942, WOR-NYC va emetre un programa de ràdio "Aluminum for Defense" per animar els nord-americans a contribuir amb ferralla d'alumini a l'esforç bèl·lic. Es va fomentar el reciclatge d'alumini i "Tinfoil Drives" va oferir entrades de cinema gratuïtes a canvi de boles de paper d'alumini.
En el període comprès entre juliol de 1940 i agost de 1945, els EUA van produir la impressionant xifra de 296.000 avions. Més de la meitat estaven fabricats predominantment d'alumini. La indústria aeroespacial nord-americana va poder satisfer les necessitats de l'exèrcit americà, així com dels aliats americans, inclosa la Gran Bretanya. En el seu punt àlgid el 1944, les fàbriques d'avions americanes produïen 11 avions cada hora.
Al final de la guerra, els Estats Units tenien la força aèria més poderosa del món.
L'era moderna
Des del final de la guerra, l'alumini s'ha convertit en una part integral de la fabricació d'avions. Tot i que la composició dels aliatges d'alumini ha millorat, els avantatges de l'alumini continuen sent els mateixos. L'alumini permet als dissenyadors construir un avió que sigui el més lleuger possible, que pugui transportar càrregues pesades, que utilitzi la menor quantitat de combustible i que sigui impermeable a l'òxid.
El Concorde
En la fabricació d'avions moderns, l'alumini s'utilitza a tot arreu. El Concorde, que va transportar passatgers a més del doble de la velocitat del so durant 27 anys, es va construir amb una pell d'alumini.
El Boeing 737, l'avió comercial a reacció més venut que ha fet realitat els viatges aeris per a les masses, està fet en un 80% d'alumini.
Els avions actuals utilitzen alumini al fuselatge, els panells de les ales, el timó, els tubs d'escapament, la porta i el terra, els seients, les turbines del motor i la instrumentació de la cabina.
Exploració espacial
L'alumini és inestimable no només en avions sinó també en naus espacials, on un pes reduït juntament amb la màxima resistència és encara més essencial. El 1957, la Unió Soviètica va llançar el primer satèl·lit, l'Sputnik 1, que estava fet d'un aliatge d'alumini.
Totes les naus espacials modernes estan compostes d'un 50% a un 90% d'aliatge d'alumini. Els aliatges d'alumini s'han utilitzat àmpliament a les naus espacials Apollo, l'estació espacial Skylab, els transbordadors espacials i l'Estació Espacial Internacional.
La nau espacial Orion, actualment en desenvolupament, té com a objectiu permetre l'exploració humana d'asteroides i Mart. El fabricant, Lockheed Martin, ha triat un aliatge d'alumini i liti per als principals components estructurals d'Orion.
Estació espacial Skylab
Data de publicació: 20 de juliol de 2023