Havacılık ve Uzay Endüstrisinde Alüminyumun Tarihi

Bunu biliyor muydunuz?AlüminyumModern bir uçağın %75-80'ini mi oluşturuyor?!

Alüminyumun havacılık endüstrisindeki geçmişi çok eskilere dayanır. Aslında alüminyum, uçaklar icat edilmeden önce bile havacılıkta kullanılıyordu. 19. yüzyılın sonlarında Kont Ferdinand Zeppelin, ünlü Zeppelin hava gemilerinin gövdelerini yapmak için alüminyum kullanmıştı.

Alüminyum, hafif ve sağlam olması nedeniyle uçak üretimi için idealdir. Alüminyum, çeliğin yaklaşık üçte biri ağırlığındadır ve bu da uçağın daha fazla ağırlık taşımasına ve/veya yakıt verimliliğinin artmasına olanak tanır. Ayrıca, alüminyumun korozyona karşı yüksek direnci, uçağın ve yolcularının güvenliğini sağlar.

Yaygın Havacılık Alüminyum Sınıfları

2024– Genellikle uçak kaplamalarında, kaportalarda ve uçak yapılarında kullanılır. Ayrıca onarım ve restorasyonda da kullanılır.

3003– Bu alüminyum levha, kaporta ve bölme kaplamalarında yaygın olarak kullanılır.

5052– Genellikle yakıt depoları yapımında kullanılır. 5052 mükemmel korozyon direncine sahiptir (özellikle denizcilik uygulamalarında).

6061– Genellikle uçak iniş matları ve havacılık dışı birçok yapısal nihai kullanım için kullanılır.

7075– Genellikle uçak yapılarını güçlendirmek için kullanılır. 7075 yüksek mukavemetli bir alaşımdır ve havacılık endüstrisinde (2024'ten sonra) kullanılan en yaygın kalitelerden biridir.

Havacılık ve Uzay Endüstrisinde Alüminyumun Tarihi

Wright kardeşler

17 Aralık 1903'te Wright kardeşler, Wright Flyer adlı uçaklarıyla dünyanın ilk insanlı uçuşunu gerçekleştirdiler.

Wright Kardeşler'in Wright Uçağı

Tui51

O dönemde otomobil motorları çok ağırdı ve kalkış için yeterli güç üretemiyordu, bu yüzden Wright kardeşler silindir bloğu ve diğer parçaları alüminyumdan yapılmış özel bir motor inşa ettiler.

Alüminyum yaygın olarak bulunmadığı ve aşırı pahalı olduğu için, uçağın gövdesi Sitka ladini ve bambudan yapılmış ve üzeri branda ile kaplanmıştı. Uçağın düşük hava hızları ve sınırlı kaldırma kuvveti üretme kabiliyeti nedeniyle, gövdenin son derece hafif tutulması şarttı ve uçmak için yeterince hafif, ancak gerekli yükü taşıyacak kadar güçlü tek malzeme ahşaptı.

Alüminyumun kullanımının yaygınlaşması için on yıldan fazla bir süre geçmesi gerekecekti.

I. Dünya Savaşı

Ahşap uçaklar havacılığın ilk dönemlerinde önemli bir yer edinmişti ancak I. Dünya Savaşı sırasında hafif alüminyum, havacılık ve uzay üretiminin temel bileşeni olarak ahşabın yerini almaya başladı.

1915 yılında Alman uçak tasarımcısı Hugo Junkers, dünyanın ilk tamamen metal uçağı olan Junkers J 1 tek kanatlı uçağını inşa etti. Gövdesi bakır, magnezyum ve manganez içeren bir alüminyum alaşımından yapılmıştı.

Junkers J 1

Tui51

Havacılığın Altın Çağı

I. Dünya Savaşı ile II. Dünya Savaşı arasındaki dönem Havacılığın Altın Çağı olarak bilinir hale geldi
1920'lerde Amerikalılar ve Avrupalılar uçak yarışlarında yarıştı ve bu da tasarım ve performansta yeniliklere yol açtı. Çift kanatlı uçaklar yerini daha aerodinamik tek kanatlı uçaklara bıraktı ve alüminyum alaşımlarından yapılmış tamamen metal gövdelere geçiş yapıldı.

"Teneke Kaz"

tui53

Ford Motor Co., 1925 yılında havayolu sektörüne adım attı. Henry Ford, oluklu alüminyumdan yapılmış, üç motorlu, tamamı metal bir uçak olan 4-AT'yi tasarladı. "Teneke Kaz" lakaplı bu uçak, yolcular ve havayolu operatörleri arasında anında popülerlik kazandı.
1930'ların ortalarına doğru, sıkıca kapatılmış çoklu motorlar, geri çekilebilen iniş takımları, değişken pervaneler ve gerilimli alüminyum gövde yapısıyla yeni, aerodinamik bir uçak şekli ortaya çıktı.

II. Dünya Savaşı

II. Dünya Savaşı sırasında alüminyumun çok sayıda askeri uygulamada, özellikle de uçak gövdelerinin yapımında kullanılması ihtiyacı doğmuş ve bu durum alüminyum üretiminin hızla artmasına neden olmuştur.

Alüminyum talebi o kadar büyüktü ki, 1942'de WOR-NYC, Amerikalıları hurda alüminyumlarını savaşa bağışlamaya teşvik etmek için "Savunma İçin Alüminyum" adlı bir radyo programı yayınladı. Alüminyum geri dönüşümü teşvik edildi ve "Alüminyum Folyo Kampanyaları", alüminyum folyo topları karşılığında ücretsiz sinema bileti teklif etti.

Temmuz 1940 ile Ağustos 1945 arasındaki dönemde ABD, tam 296.000 uçak üretti. Bu uçakların yarısından fazlası ağırlıklı olarak alüminyumdan üretilmişti. ABD havacılık ve uzay endüstrisi, Amerikan ordusunun yanı sıra İngiltere de dahil olmak üzere Amerikan müttefiklerinin ihtiyaçlarını karşılayabiliyordu. Amerikan uçak fabrikaları, 1944'teki zirve dönemlerinde saatte 11 uçak üretiyordu.

Savaşın sonunda Amerika dünyanın en güçlü hava kuvvetlerine sahipti.

Modern çağ

Savaşın sona ermesinden bu yana alüminyum, uçak üretiminin ayrılmaz bir parçası haline geldi. Alüminyum alaşımlarının bileşimi iyileşmiş olsa da, alüminyumun avantajları aynı kaldı. Alüminyum, tasarımcıların mümkün olduğunca hafif, ağır yük taşıyabilen, en az yakıt tüketen ve paslanmaya dayanıklı bir uçak inşa etmelerini sağlar.

Concorde

tui54

Modern uçak üretiminde alüminyum her yerde kullanılır. 27 yıl boyunca ses hızının iki katından fazla hızla yolcu taşıyan Concorde, alüminyum bir gövdeyle inşa edilmiştir.

Hava yolculuğunu kitleler için gerçeğe dönüştüren, en çok satan jet ticari yolcu uçağı Boeing 737'nin yüzde 80'i alüminyumdan oluşuyor.

Günümüz uçaklarının gövdesinde, kanat camlarında, dümeninde, egzoz borularında, kapı ve zeminlerde, koltuklarda, motor türbinlerinde ve kokpit göstergelerinde alüminyum kullanılıyor.

Uzay keşfi

Alüminyum sadece uçaklarda değil, aynı zamanda düşük ağırlığın maksimum dayanıklılıkla birleştiği uzay araçlarında da paha biçilmezdir. Sovyetler Birliği, 1957'de alüminyum alaşımından yapılmış ilk uydusu Sputnik 1'i fırlattı.

Tüm modern uzay araçları %50 ila %90 oranında alüminyum alaşımından oluşur. Alüminyum alaşımları Apollo uzay aracında, Skylab uzay istasyonunda, uzay mekiklerinde ve Uluslararası Uzay İstasyonu'nda yaygın olarak kullanılmıştır.

Halen geliştirme aşamasında olan Orion uzay aracı, asteroitlerin ve Mars'ın insanlı keşfine olanak sağlamak üzere tasarlandı. Üretici Lockheed Martin, Orion'un ana yapısal bileşenleri için alüminyum-lityum alaşımını tercih etti.

Skylab Uzay İstasyonu

Tui55

Gönderi zamanı: 20 Temmuz 2023