Wist je datAluminium75%-80% van een modern vliegtuig uitmaakt?!
De geschiedenis van aluminium in de lucht- en ruimtevaartindustrie gaat ver terug. Aluminium werd zelfs al in de luchtvaart gebruikt voordat vliegtuigen überhaupt waren uitgevonden. Eind 19e eeuw gebruikte graaf Ferdinand Zeppelin aluminium voor de frames van zijn beroemde Zeppelin-luchtschepen.
Aluminium is ideaal voor de vliegtuigbouw omdat het licht en sterk is. Aluminium weegt ongeveer een derde van staal, waardoor een vliegtuig meer gewicht kan dragen en/of brandstofzuiniger wordt. Bovendien garandeert de hoge corrosiebestendigheid van aluminium de veiligheid van het vliegtuig en de passagiers.
Veelvoorkomende aluminiumsoorten voor de lucht- en ruimtevaart
2024– Wordt meestal gebruikt in vliegtuighuiden, motorkappen en vliegtuigstructuren. Ook gebruikt voor reparatie en restauratie.
3003– Deze aluminium plaat wordt veel gebruikt voor kappen en afschermplaten.
5052– Wordt veel gebruikt voor brandstoftanks. 5052 heeft een uitstekende corrosiebestendigheid (vooral in maritieme toepassingen).
6061– Wordt doorgaans gebruikt voor landingsmatten voor vliegtuigen en vele andere structurele eindtoepassingen buiten de luchtvaart.
7075– Wordt vaak gebruikt om vliegtuigstructuren te versterken. 7075 is een zeer sterke legering en is een van de meest gebruikte kwaliteiten in de luchtvaartindustrie (naast 2024).
Geschiedenis van aluminium in de lucht- en ruimtevaartindustrie
De gebroeders Wright
Op 17 december 1903 maakten de gebroeders Wright de eerste menselijke vlucht ter wereld met hun vliegtuig, de Wright Flyer.
De Wright Flyer van de gebroeders Wright
Destijds waren automotoren erg zwaar en leverden ze niet genoeg vermogen om op te stijgen. Daarom bouwden de gebroeders Wright een speciale motor waarvan het cilinderblok en andere onderdelen van aluminium waren gemaakt.
Omdat aluminium niet overal verkrijgbaar en onbetaalbaar was, werd het vliegtuig zelf gemaakt van een frame van Sitkasparrenhout en bamboe, bedekt met canvas. Vanwege de lage luchtsnelheden en het beperkte draagvermogen van het vliegtuig, was het essentieel om het frame extreem licht te houden. Hout was het enige geschikte materiaal dat licht genoeg was om te vliegen, maar toch sterk genoeg om de vereiste lading te dragen.
Het zou nog ruim tien jaar duren voordat aluminium op grotere schaal werd gebruikt.
Eerste Wereldoorlog
Houten vliegtuigen deden in de begindagen van de luchtvaart hun intrede, maar tijdens de Eerste Wereldoorlog begon lichtgewicht aluminium hout te vervangen als belangrijk onderdeel voor de productie van lucht- en ruimtevaartapparatuur.
In 1915 bouwde de Duitse vliegtuigontwerper Hugo Junkers 's werelds eerste volledig metalen vliegtuig: de Junkers J 1 monoplane. De romp was gemaakt van een aluminiumlegering met koper, magnesium en mangaan.
De Junkers J 1
Gouden Eeuw van de Luchtvaart
De periode tussen de Eerste en Tweede Wereldoorlog werd bekend als de Gouden Eeuw van de Luchtvaart
In de jaren twintig namen Amerikanen en Europeanen deel aan vliegtuigraces, wat leidde tot innovaties in ontwerp en prestaties. Dubbeldekkers werden vervangen door meer gestroomlijnde eendekkers en er werd overgestapt op volledig metalen frames van aluminiumlegeringen.
De "Blikken Gans"
In 1925 stapte Ford Motor Co. in de luchtvaartindustrie. Henry Ford ontwierp de 4-AT, een driemotorig, volledig metalen vliegtuig met gegolfd aluminium. Het vliegtuig, bijgenaamd "De Blikken Gans", werd meteen een hit bij passagiers en luchtvaartmaatschappijen.
Halverwege de jaren dertig ontstond er een nieuw gestroomlijnd vliegtuigontwerp, met meerdere motoren met een strakke kap, een intrekbaar landingsgestel, propellers met variabele spoed en een constructie van gespannen aluminium.
Tweede Wereldoorlog
Tijdens de Tweede Wereldoorlog was aluminium nodig voor talloze militaire toepassingen, met name voor de bouw van vliegtuigframes. Hierdoor steeg de aluminiumproductie enorm.
De vraag naar aluminium was zo groot dat WOR-NYC in 1942 een radioprogramma uitzond met de titel "Aluminium for Defense" om Amerikanen aan te moedigen aluminiumschroot te doneren aan de oorlogsinspanning. Recycling van aluminium werd aangemoedigd en "Tinfoil Drives" bood gratis bioscoopkaartjes aan in ruil voor aluminiumfolieballen.
In de periode van juli 1940 tot augustus 1945 produceerden de VS maar liefst 296.000 vliegtuigen. Meer dan de helft daarvan was voornamelijk van aluminium gemaakt. De Amerikaanse lucht- en ruimtevaartindustrie kon voldoen aan de behoeften van het Amerikaanse leger, evenals die van de Amerikaanse bondgenoten, waaronder Groot-Brittannië. Op hun hoogtepunt in 1944 produceerden de Amerikaanse vliegtuigfabrieken elf vliegtuigen per uur.
Aan het einde van de oorlog had Amerika de machtigste luchtmacht ter wereld.
Het moderne tijdperk
Sinds het einde van de oorlog is aluminium een integraal onderdeel geworden van de vliegtuigbouw. Hoewel de samenstelling van aluminiumlegeringen is verbeterd, blijven de voordelen van aluminium hetzelfde. Aluminium stelt ontwerpers in staat om een vliegtuig te bouwen dat zo licht mogelijk is, zware lasten kan dragen, zo min mogelijk brandstof verbruikt en bestand is tegen roest.
De Concorde
In de moderne vliegtuigbouw wordt aluminium alom gebruikt. De Concorde, die 27 jaar lang passagiers met een snelheid van meer dan twee keer de geluidssnelheid vervoerde, was gebouwd met een aluminium buitenkant.
De Boeing 737, het bestverkochte commerciële straalvliegtuig dat vliegen voor het grote publiek mogelijk heeft gemaakt, bestaat voor 80% uit aluminium.
Tegenwoordig wordt aluminium gebruikt voor de romp, de vleugelruiten, het roer, de uitlaatpijpen, de deuren en vloeren, de stoelen, de motorturbines en de cockpitinstrumenten.
Ruimteverkenning
Aluminium is van onschatbare waarde, niet alleen in vliegtuigen, maar ook in ruimtevaartuigen, waar een laag gewicht in combinatie met maximale sterkte nog belangrijker is. In 1957 lanceerde de Sovjet-Unie de eerste satelliet, de Spoetnik 1, die gemaakt was van een aluminiumlegering.
Alle moderne ruimtevaartuigen bestaan voor 50% tot 90% uit aluminiumlegering. Aluminiumlegeringen zijn veelvuldig gebruikt in het Apollo-ruimtevaartuig, het Skylab-ruimtestation, de spaceshuttles en het internationale ruimtestation ISS.
Het Orion-ruimtevaartuig – momenteel in ontwikkeling – is bedoeld om menselijke verkenning van asteroïden en Mars mogelijk te maken. De fabrikant, Lockheed Martin, heeft gekozen voor een aluminium-lithiumlegering voor de belangrijkste structurele componenten van Orion.
Skylab-ruimtestation
Plaatsingstijd: 20-07-2023