האם ידעת שאֲלוּמִינְיוּםמהווה 75%-80% ממטוס מודרני?!
ההיסטוריה של האלומיניום בתעשיית התעופה והחלל מתחילה זמן רב אחורה. למעשה, אלומיניום שימש בתעופה עוד לפני שהומצאו מטוסים. בסוף המאה ה-19, הרוזן פרדיננד צפלין השתמש באלומיניום כדי לייצר את שלדות ספינות האוויר המפורסמות שלו, צפלין.
אלומיניום אידיאלי לייצור מטוסים משום שהוא קל משקל וחזק. אלומיניום שוקל כשליש ממשקל הפלדה, מה שמאפשר למטוס לשאת משקל רב יותר ו/או להפוך לחסכוני יותר בדלק. יתר על כן, עמידותו הגבוהה של אלומיניום בפני קורוזיה מבטיחה את בטיחות המטוס ונוסעיו.
דרגות אלומיניום נפוצות בתחום התעופה והאוירונולוגיה
2024– משמש בדרך כלל במעטפות מטוסים, כיסויי ברדסים ומבני מטוסים. משמש גם לתיקון ושיקום.
3003יריעת אלומיניום זו נמצאת בשימוש נרחב עבור ציפוי מכסי חיפוי קירות וציפוי מחיצות.
5052– משמש בדרך כלל לייצור מיכלי דלק. ל-5052 עמידות מצוינת בפני קורוזיה (במיוחד ביישומים ימיים).
6061– משמש בדרך כלל עבור שטיחי נחיתה למטוסים ושימושים מבניים רבים אחרים שאינם קשורים לתעופה.
7075– משמש בדרך כלל לחיזוק מבני מטוסים. 7075 היא סגסוגת בעלת חוזק גבוה והיא אחת הדרגות הנפוצות ביותר בתעשיית התעופה (עד 2024).
היסטוריה של אלומיניום בתעשיית התעופה והחלל
האחים רייט
ב-17 בדצמבר 1903, האחים רייט ביצעו את הטיסה האנושית הראשונה בעולם עם מטוסם, ה"רייט פלייר".
עלון רייט של האחים רייט
באותה תקופה, מנועי מכוניות היו כבדים מאוד ולא סיפקו מספיק כוח כדי להגיע להמראה, ולכן האחים רייט בנו מנוע מיוחד שבו בלוק הצילינדר וחלקים אחרים היו עשויים מאלומיניום.
מכיוון שאלומיניום לא היה זמין באופן נרחב והיה יקר באופן בלתי סביר, המטוס עצמו נבנה מעץ אשוח סיטקה ובמבוק מכוסה בבד. בשל מהירויות האוויר הנמוכות ויכולת ייצור העילוי המוגבלת של המטוס, שמירה על משקל קל במיוחד של המסגרת הייתה חיונית ועץ היה החומר היחיד האפשרי, קל מספיק לטיסה, אך חזק מספיק כדי לשאת את העומס הנדרש.
ייקח יותר מעשור עד שהשימוש באלומיניום יהפוך לנפוץ יותר.
מלחמת העולם הראשונה
מטוסי עץ הותירו את חותמם בימיה הראשונים של התעופה, אך במהלך מלחמת העולם הראשונה, אלומיניום קל משקל החל להחליף את העץ כמרכיב החיוני לייצור תעופה וחלל.
בשנת 1915 בנה מתכנן המטוסים הגרמני הוגו יונקרס את המטוס הראשון בעולם שעשוי כולו ממתכת; המטוס המונו-כנפי יונקרס J 1. גוף המטוס שלו היה עשוי מסגסוגת אלומיניום שכללה נחושת, מגנזיום ומנגן.
הג'ונקרים ג'יי 1
תור הזהב של התעופה
התקופה שבין מלחמת העולם הראשונה למלחמת העולם השנייה נודעה כתור הזהב של התעופה
במהלך שנות ה-20 של המאה ה-20, אמריקאים ואירופאים התחרו במרוצי מטוסים, מה שהוביל לחידושים בעיצוב ובביצועים. מטוסים דו-כנפיים הוחלפו במטוסים חד-כנפיים יעילים יותר, והיה מעבר למסגרות מתכת מלאות העשויות מסגסוגות אלומיניום.
"אווז הפח"
בשנת 1925, חברת פורד מוטורס נכנסה לתעשיית התעופה. הנרי פורד תכנן את ה-4-AT, מטוס תלת-מנועי, עשוי כולו מתכת מאלומיניום גלי. המטוס, שכונה "אווז הפח", הפך ללהיט מיידי בקרב נוסעים ומפעילי חברות תעופה.
באמצע שנות ה-30 של המאה ה-20, צצה צורה חדשה של מטוס יעילה, עם מנועים מרובים עם כיסויי גוף צפופים, כנני נחיתה נסוגים, מדחפים בעלי פסיעה משתנה ומבנה אלומיניום עמיד בפני חיכוך.
מלחמת העולם השנייה
במהלך מלחמת העולם השנייה, נדרש אלומיניום ליישומים צבאיים רבים - במיוחד לבניית שלדות מטוסים - מה שגרם לעלייה חדה בייצור האלומיניום.
הביקוש לאלומיניום היה כה גדול עד שבשנת 1942, רשת WOR-NYC שידרה תוכנית רדיו בשם "אלומיניום להגנה" כדי לעודד אמריקאים לתרום גרוטאות אלומיניום למאמץ המלחמתי. עודד מיחזור אלומיניום, ו-"Tinnoil Drives" הציעה כרטיסי קולנוע בחינם בתמורה לכדורי נייר אלומיניום.
בתקופה שבין יולי 1940 לאוגוסט 1945, ייצרה ארה"ב מספר מדהים של 296,000 מטוסים. יותר ממחציתם יוצרו בעיקר מאלומיניום. תעשיית התעופה והחלל של ארה"ב הצליחה לענות על צרכי הצבא האמריקאי, כמו גם על צרכי בעלות ברית אמריקאיות, כולל בריטניה. בשיאם בשנת 1944, מפעלי מטוסים אמריקאים ייצרו 11 מטוסים בכל שעה.
בסוף המלחמה, לאמריקה היה חיל האוויר החזק ביותר בעולם.
העידן המודרני
מאז תום המלחמה, אלומיניום הפך לחלק בלתי נפרד מייצור מטוסים. בעוד שהרכב סגסוגות האלומיניום השתפר, יתרונותיו של האלומיניום נותרו זהים. אלומיניום מאפשר למעצבים לבנות מטוס קל ככל האפשר, שיכול לשאת משאות כבדים, משתמש בכמות הדלק המינימלית ועמיד בפני חלודה.
הקונקורד
בייצור מטוסים מודרניים, אלומיניום משמש בכל מקום. הקונקורד, שהטיס נוסעים במהירות כפולה ממהירות הקול במשך 27 שנים, נבנה עם מעטפת אלומיניום.
בואינג 737, מטוס הנוסעים המסחרי הנמכר ביותר שהפך את הנסיעה האווירית להמונים למציאות, עשוי מ-80% אלומיניום.
מטוסים של היום משתמשים באלומיניום בגוף המטוס, בחלונות הכנף, בהגה, בצינורות הפליטה, בדלת וברצפות, במושבים, בטורבינות המנוע ובמכשור בתא הטייס.
חקר החלל
אלומיניום הוא בעל ערך רב לא רק במטוסים אלא גם בחלליות, שם משקל נמוך בשילוב עם חוזק מקסימלי חיוניים אף יותר. בשנת 1957, ברית המועצות שיגרה את הלוויין הראשון, ספוטניק 1, שהיה עשוי מסגסוגת אלומיניום.
כל החלליות המודרניות מורכבות מ-50% עד 90% סגסוגת אלומיניום. סגסוגות אלומיניום שימשו רבות בחלליות אפולו, בתחנת החלל סקיילאב, במעבורות החלל ובתחנת החלל הבינלאומית.
חללית אוריון – הנמצאת כעת בפיתוח – נועדה לאפשר חקר אנושי של אסטרואידים ומאדים. היצרנית, לוקהיד מרטין, בחרה בסגסוגת אלומיניום-ליתיום עבור הרכיבים המבניים העיקריים של אוריון.
תחנת החלל סקיילאב
זמן פרסום: 20 ביולי 2023