Lo sapevi che?Alluminiocostituisce il 75%-80% di un aereo moderno?!
La storia dell'alluminio nell'industria aerospaziale risale a molto tempo fa. Infatti, l'alluminio veniva utilizzato in aviazione prima ancora che gli aerei fossero inventati. Alla fine del XIX secolo, il conte Ferdinand Zeppelin utilizzò l'alluminio per realizzare le scocche dei suoi famosi dirigibili Zeppelin.
L'alluminio è ideale per la costruzione di aeromobili perché è leggero e resistente. L'alluminio pesa circa un terzo dell'acciaio, consentendo a un aereo di trasportare più peso e/o di ridurre i consumi di carburante. Inoltre, l'elevata resistenza alla corrosione dell'alluminio garantisce la sicurezza dell'aereo e dei suoi passeggeri.
Gradi comuni di alluminio aerospaziale
2024– Tipicamente utilizzato per rivestimenti, cofanature e strutture di aeromobili. Utilizzato anche per riparazioni e restauri.
3003– Questo foglio di alluminio è ampiamente utilizzato per cofani e deflettori.
5052– Comunemente utilizzato per realizzare serbatoi di carburante. Il 5052 ha un'eccellente resistenza alla corrosione (in particolare nelle applicazioni marine).
6061– Tipicamente utilizzato per i tappetini di atterraggio degli aerei e per molti altri usi strutturali non aeronautici.
7075– Comunemente utilizzato per rinforzare le strutture degli aeromobili. Il 7075 è una lega ad alta resistenza ed è uno dei gradi più comuni utilizzati nel settore dell'aviazione (dopo il 2024).
Storia dell'alluminio nell'industria aerospaziale
I fratelli Wright
Il 17 dicembre 1903 i fratelli Wright effettuarono il primo volo umano al mondo con il loro aeroplano, il Wright Flyer.
Il Wright Flyer dei fratelli Wright
All'epoca, i motori delle automobili erano molto pesanti e non erogavano potenza sufficiente per decollare, così i fratelli Wright costruirono un motore speciale in cui il blocco cilindri e altre parti erano realizzati in alluminio.
Poiché l'alluminio non era ampiamente disponibile ed era estremamente costoso, l'aereo stesso fu realizzato con un telaio in abete Sitka e bambù ricoperto di tela. A causa delle basse velocità e della limitata capacità di generare portanza dell'aereo, era essenziale mantenere il telaio estremamente leggero e il legno era l'unico materiale fattibile, sufficientemente leggero per volare, ma sufficientemente resistente per trasportare il carico richiesto.
Ci sarebbero voluti più di dieci anni prima che l'uso dell'alluminio diventasse più diffuso.
Prima guerra mondiale
Gli aerei in legno hanno lasciato il segno nei primi giorni dell'aviazione, ma durante la prima guerra mondiale l'alluminio leggero ha iniziato a sostituire il legno come componente essenziale per la produzione aerospaziale.
Nel 1915 il progettista aeronautico tedesco Hugo Junkers costruì il primo aereo interamente in metallo al mondo: il monoplano Junkers J 1. La sua fusoliera era realizzata in una lega di alluminio contenente rame, magnesio e manganese.
Il Junkers J 1
L'età d'oro dell'aviazione
Il periodo tra la prima e la seconda guerra mondiale è noto come l'età d'oro dell'aviazione
Negli anni '20, americani ed europei gareggiarono nelle corse di aerei, il che portò a innovazioni nel design e nelle prestazioni. I biplani furono sostituiti da monoplani più aerodinamici e si passò a telai interamente metallici realizzati in leghe di alluminio.
L'”oca di latta”
Nel 1925, la Ford Motor Co. entrò nel settore aereo. Henry Ford progettò il 4-AT, un aereo trimotore interamente metallico, realizzato in alluminio ondulato. Soprannominato "The Tin Goose", divenne un successo immediato tra passeggeri e operatori aerei.
Verso la metà degli anni '30, emerse una nuova forma aerodinamica di aereo, con motori multipli strettamente schermati, carrello di atterraggio retrattile, eliche a passo variabile e struttura in alluminio con rivestimento rinforzato.
Seconda Guerra Mondiale
Durante la seconda guerra mondiale, l'alluminio fu necessario per numerose applicazioni militari, in particolare per la costruzione di telai di aerei, il che determinò un'impennata della produzione di alluminio.
La domanda di alluminio era così elevata che nel 1942, la WOR-NYC trasmise il programma radiofonico "Alluminio per la Difesa" per incoraggiare gli americani a contribuire allo sforzo bellico con i rottami di alluminio. Fu incoraggiato il riciclaggio dell'alluminio e le "Tinfoil Drives" offrirono biglietti del cinema gratuiti in cambio di palline di carta stagnola.
Nel periodo compreso tra luglio 1940 e agosto 1945, gli Stati Uniti produssero la sbalorditiva cifra di 296.000 velivoli. Più della metà erano realizzati prevalentemente in alluminio. L'industria aerospaziale statunitense era in grado di soddisfare le esigenze dell'esercito americano e dei suoi alleati, tra cui la Gran Bretagna. Al loro apice, nel 1944, gli stabilimenti aeronautici americani producevano 11 aerei all'ora.
Alla fine della guerra, l'America aveva la forza aerea più potente del mondo.
L'era moderna
Dalla fine della guerra, l'alluminio è diventato parte integrante della costruzione aeronautica. Sebbene la composizione delle leghe di alluminio sia migliorata, i vantaggi dell'alluminio rimangono gli stessi. L'alluminio consente ai progettisti di costruire un aereo il più leggero possibile, in grado di trasportare carichi pesanti, con il minimo consumo di carburante e inattaccabile dalla ruggine.
Il Concorde
Nella moderna produzione di aeromobili, l'alluminio è utilizzato ovunque. Il Concorde, che ha trasportato passeggeri a una velocità doppia rispetto a quella del suono per 27 anni, era costruito con un rivestimento in alluminio.
Il Boeing 737, l'aereo di linea più venduto che ha reso possibile il trasporto aereo per le masse, è composto per l'80% da alluminio.
Gli aerei odierni utilizzano l'alluminio nella fusoliera, nei pannelli alari, nel timone, nei tubi di scarico, nelle porte e nei pavimenti, nei sedili, nelle turbine dei motori e nella strumentazione della cabina di pilotaggio.
Esplorazione spaziale
L'alluminio è prezioso non solo negli aerei, ma anche nelle navicelle spaziali, dove leggerezza e massima resistenza sono ancora più essenziali. Nel 1957, l'Unione Sovietica lanciò il primo satellite, lo Sputnik 1, realizzato in lega di alluminio.
Tutte le moderne navicelle spaziali sono composte dal 50% al 90% da leghe di alluminio. Le leghe di alluminio sono state ampiamente utilizzate sulle navicelle Apollo, sulla stazione spaziale Skylab, sugli Space Shuttle e sulla Stazione Spaziale Internazionale.
La sonda spaziale Orion, attualmente in fase di sviluppo, è destinata a consentire l'esplorazione umana di asteroidi e Marte. Il produttore, Lockheed Martin, ha scelto una lega di alluminio e litio per i principali componenti strutturali di Orion.
Stazione spaziale Skylab
Data di pubblicazione: 20-lug-2023