کاربرد الومینیوم در صنایع هوایی

در سال 1903، اولین هواپیمایی که تا به حال به پرواز درآمده است توسط برادران رایت ساخته شد. طراحی هواپیمای آنها در درجه اول از چوب ساخته شده بود. بدنه، بالها و دم همگی از چوب ساخته شده بودند. آلومینیوم اولین بار توسط برادران رایت به عنوان مواد ترجیحی برای ساخت بلوک سیلندر و سایر قطعات موتور اولین پرواز سرنشین دار آنها انتخاب شد. این کار برای کاهش وزن به دلیل قدرت کم موتورهای خودروهای مدرن آن زمان انجام شد. بلوک آلومینیومی ویژه ای که برادران رایت ایجاد کردند، نسبت قدرت به وزن هواپیمای چوبی آنها را افزایش داده بود که برای پرواز کافی بود.

 در آن زمان، آلومینیوم بسیار گران بود و مانند امروز به طور گسترده تولید نمی شد. برادران رایت مجبور بودند از چوب صنوبر و بامبو استفاده کنند تا وزن را تا حد ممکن سبک و به اندازه کافی قوی نگه دارند تا بتوانند مقداری بار را حمل کنند.

جنگ جهانی اول

از زمان جنگ جهانی اول بود که هواپیماها شروع به استفاده از فلز به عنوان یک جزء حیاتی کردند، به ویژه در 12 دسامبر 1915. طراح هواپیمای آلمانی هوگو یونکرز اولین هواپیمای تمام فلزی را به نام مونوپلان J1 ساخت. در آن زمان، همه از ایده استفاده از فلز به عنوان یک جزء اصلی برای هواپیما خوششان نمی آمد، زیرا آنها را ” بسیار سنگین ” و غیرممکن برای پرواز می دانستند. اما مردان سازنده J1 مجبور بودند 0.1 به 0.1 میلی‌متر ورق فولادی را پردازش کنند تا به وزن مورد نیاز برای پرواز برسند. در سال 1917، هوگو یونکرز چشم انداز طراحی هواپیما را با نوآوری بزرگ خود در ترکیب استفاده از آلومینیوم در ساخت بدنه هواپیمای جدید J7 خود تغییر داد.

دهه 1920

دهه 1920 آغاز عصر طلایی پرواز بود . دورانی بود که آمریکایی‌ها و اروپایی‌ها رقابت در مسابقات هواپیما را آغاز کردند. مردم از دهه 20 تا دهه بعد دیوانه هواپیما بودند. اینها طراحان هواپیما را به سمت توسعه لبه آیرودینامیک در عملکرد هواپیما سوق می دهند. دهه 20 شاهد انقراض تولید هواپیماهای دو جفت باله و رواج  هواپیماهای تک جفت باله بود. طراحی ساده تر باعث شد در تمام قاب های فلزی  از آلیاژهای آلومینیوم و سایر فلزات سبک استفاده شود.

از هواپیما برای مسابقه، شکستن رکوردهای مسافت و سرعت جهانی، سفرهای کاری و اکتشاف استفاده می شد. عصر طلایی پرواز نیز شاهد ده ها نوآوری در هواپیما بود. از 4-AT Tri-Motor هنری فورد گرفته تا لاکهید سیریوس، دهه 20 تا 30 شاهد ظهور هواپیماهای ساده، هواپیماهایی با موتورهای متعدد، ارابه فرود جمع شونده، ساختار آلومینیومی با پوسته تحت فشار و پروانه های با گام متغیر بود.

جنگ جهانی دوم

از سال 1939 تا 1945، تقاضا برای آلومینیوم برای کاربردهای مختلف نظامی، عمدتاً برای تولید هواپیما، به شدت افزایش یافت. این تقاضای فزاینده برای آلومینیوم باعث تولید حدود 296000 هواپیمای آمریکایی شد. در سال 1942، ایستگاه رادیویی آمریکایی WOR-NYC یک برنامه رادیویی به نام « آلومینیوم برای دفاع » پخش کرد تا آمریکایی‌ها را تشویق کند تا با ضایعات آلومینیومی برای کمک به تلاش‌های جنگی کشور همکاری کنند. آنها در ازای آلومینیوم بلیط فیلم رایگان ارائه می کردند.

این زمانی بود که تکنولوژی هواپیما به سرعت تکامل یافت. بیشتر موتورهای هواپیما سوپرشارژ شده بودند و طرح‌هایشان شیک‌تر از همیشه بود. این منجر به هواپیماهایی شد که به سرعتی می‌رسیدند که قبلاً توسط خلبان‌ها ثبت نشده بود. افزایش قدرت آتش و تسلیحات مختلف برای بسیاری از هواپیماهای جنگنده، بمب افکن و شناسایی تجهیز شد. بزرگترین هواپیماهای آن زمان که به آسمان رفتند، بی اف 109 آلمانی، اسپیت فایر بریتانیایی و پی-51 موستانگ آمریکایی بودند.

ارتش بریتانیا، آمریکا و آلمان آزمایش یک پیشرانه کاملاً جدید برای این هواپیماها را برای به دست آوردن مزیت قابل توجهی در آسمان آغاز کردند. فن آوری جت در طول جنگ جهانی دوم در راه بود. در 27 آگوست 1940، آلمانی ها اولین هواپیمای جت، 8Heinkel He 17 را توسعه دادند. طراحی slipstreamed (سیستم لغزش) این هواپیماهای جدید با موتور جت هنوز از آلیاژهای آلومینیوم به عنوان جزء اصلی بدنه خود استفاده می کردند.

عصر مدرن

در عصر مدرن آلومینیوم به یک جزء کلیدی در ساخت هواپیما تبدیل شد. پس از جنگ، دسترسی به آلومینیوم افزایش یافت. ترکیب آلیاژهای آلومینیوم بهبود یافته و منجر به توسعه بهتر هواپیما شده است. امروزه 80 درصد چیزی که یک هواپیمای مدرن از آن تشکیل شده است آلومینیوم است.

آلومینیوم به دلیل وزن سبک، توانایی حمل بارهای سنگین، چکش خواری و مقاومت در برابر خوردگی، همچنان ماده ایده آل هواپیما است. بسیاری از هواپیماهای تجاری از بدنه آلومینیومی، بال، فلپ، سکان و توربین موتور آلومینیومی استفاده می کنند.

آلومینیوم برای توسعه هواپیما و هوانوردی به طور کلی بسیار مهم بوده است. امروزه آلیاژ فراوانی از این ماده در اختیار داریم. سازندگان هواپیما می توانند برای توسعه آخرین هواپیما به تامین کنندگان خود مراجعه کنند. دیگر کمبود و هزینه بالایی برای این فلز شگفت انگیز وجود ندارد. تاریخچه غنی این ماشین ها بدون استفاده از آلومینیوم ممکن نبود.