В наше время самолеты состоят примерно на 80% из алюминия. Алюминий начали использовать в строительстве самолетов и космических кораблей с самого начала разработки этих летательных аппаратов. Еще в 19 веке, до изобретения авиалейнеров, из алюминия конструировали каркасы дирижаблей.
644 просмотров
Почему именно алюминий? Он идеально подходит для авиастроения за счет своей легкости и прочности. Сплавы имеют прочность на растяжение в интервале от 200 до 500 МПа. Для эффективного расхода топлива самолета очень важен вес. По прочности алюминию не уступает сталь, но она в три раза тяжелее.
История использования алюминия
Начало 20 века
В 1903 году братья Райт построили первый в мире самолет и пролетели на нем 36,5 метров за 12 секунд. Двигатель летающего аппарата работал по принципу двигателя автомобиля. Однако мощности автомобильного двигателя не хватило бы, чтобы поднять в воздух тяжелый корпус самолета и мотор. Так было решено сделать корпус и детали двигателя из легкого алюминия.
Невероятно но это работает! Простой способ литья сложных изделий из алюминия
Однако сам самолет был сделан из легкого дерева и ткани, потому что в те времена алюминий был очень дорогим. Дерево было довольно легким и прочным, чтобы первый самолет мог подняться в воздух и выдержать сопротивление ветра. Алюминий (все марки алюминия можно найти тут) получил более широкое использование только спустя десяток лет.
1-ая Мировая Война
Во время войны, для нужд фронта разрабатывают и конструируют оборудование, которое будет технологичнее предыдущего. Так произошло и с самолетами. Тогда алюминий полностью заменил дерево. Уже в 1915 году в Германии создали первый самолет, полностью состоящий из металла. Корпус самолета был изготовлен из алюминия с примесями меди, марганца и магния.
Рассвет авиации
Когда весь мир отошел от событий Первой мировой войны, происходило активное развитие авиации. Жители Северной Америки и Европы стали соревноваться в самолетостроении и даже проводили гонки. Это послужило толчком для улучшения технических характеристик и оптимизации внешнего вида летательных аппаратов. Самолеты стали более аэродинамичными, конструкторы перешли на цельнометаллические рамы из сплавов алюминия.
Интересный факт – Генри Форд занимался не только автомобилями, но и самолетами. Его компания сконструировала самолет с применением гофрированного алюминия и тремя двигателями. Этот воздушное судно стало популярно среди пассажирских авиаперевозок.
После, в 30-ых годах, самолеты приобрели полностью обтекаемый капот, убирающиеся шасси и прочную обшивку.
2-ая Мировая Война
В середине 20 века из-за военных нужд активно развивалось производство алюминия. Этот металл был настолько важен для оборонного сектора, в частности для самолетостроения, что американцам предлагали различные бонусы и льготы за сдачу лома, фольги и других изделий из алюминия на переработку.
За период второй мировой войны в Соединенных Штатах изготовили 296 тысяч самолетов. Заводы могли конструировать до 11 самолетов каждый час. Большая часть из них была сделана из алюминия.
БРОНЯ из АЛЮМИНИЕВЫХ БАНОК и закалка алюминия своими руками.
К концу войны Америка располагала самой мощной авиацией в мире.
Наше время
В настоящее время самолетостроение продолжает развиваться, а алюминий остается важнейшим металлом для производства воздушных судов. Среди основных преимуществ этого металла: легкость, за счет чего уменьшается расход топлива, прочность и устойчивость к коррозии.
Сейчас самым популярным пассажирским самолетом в мире является Boeing 737. Он на 80% состоит из алюминия и позволяет тысячам людей ежедневно безопасно путешествовать по всему миру. В современных самолетах алюминий используется в фюзеляже, панелях крыльев, рулях направления, выхлопных трубах, дверях и полах, сиденьях, турбинах двигателей и приборах кабины.
Космическая отрасль
В 1957 году был запущен первый в мире спутник СССР. Он также был изготовлен из алюминия за счет его отличительных особенностей, перечисленных выше. По сей день, все космические спутники и исследовательские станции, в том числе на МКС, на 60-90% выполнены из алюминия. Даже космический аппарат Orion, с помощью которого планируют исследовать Марс, сейчас собирается с использованием алюминиевых сплавов.
Источник: vc.ru
Какой металл применяют для самолетостроения?
Для отрасли самолётостроения очень важно иметь достаточно легкие и прочные материалы.
С этой точки зрения алюминий является именно таким металлом. Недаром он получил название «крылатый металл».
Очень важные свойства металла титана также нашли применение в авиастроении. Прочность титана равна прочности стали, но он наполовину примерно легче ее. Одновременно Титан на 60 % тяжелее алюминия, но вдвое прочнее его. Ученые металлурги комбинируя составы алюминия и титана в сплавах добиваются наилучших вариантов для самолетостроения.
Разнообразные сплавы алюминия с другими (редкоземельными) металлами широко применяются в постройке самолетов и других летательных аппаратов.Иногда важным свойством материала должна стать его устойчивость против коррозии. Такие сплавы дает магний.
Сплав, получивший название «электрон» — (90% магния и 10% более прочных металлов) применяется при изготовлении таких важных деталей самолета как нервюры, обтекатели, лонжероны.
В электрооборудовании самолета широко применяется металл медь, как в чистом виде, так и в сплавах. Например латунь — сплав меди с цинком.
В производстве самолетов применяются также различные марки стали, в том числе нержавеющие. Например, сталь хромансиль (добавки хрома, марганца и кремния) Толщина стальных листов от 0,1 до 4 мм.
На изготовление внутреннего оборудования самолета подходит мягкая углеродистая сталь марки ОМ.
Источник: www.bolshoyvopros.ru
Тест по теме «Металлы» I вариант Часть А. 1. Какой металл встречается в земной коре в чистом виде: а) свинец, б) медь,
в) натрий, г) железо 2. Какой процесс называют пирометаллургией: а) получение металлов из растворов солей, б) получение металлов при обжиге минералов, в) получение металлов с помощью электрического тока, г) получение металлов с помощью бактерий 3. Какие восстановители используют для восстановления металлов из их оксидов: а) С, СО 2 , Н 2 , б) СО, Н 2 , Al, в) Mg, СО 2 , Н 2 , г) Fe, Zn, Sn 4. Какие металлы относятся к щелочным: а) Na, Mg, Al; б) K, Li, Na; в) Ca, Sr, Ba; г) Be, Mg, Ca 5. В каком ряду элементов радиус атомов увеличивается: а) K, Na, Li; б) Be, Mg, Ca; в) Na, Mg, Al; г) Ca, Mg, Be 6. У какого металла сильнее выражены восстановительные свойства: а) Al, б) Na, в) Mg, 7. Какой из металлов используется в самолетостроении: а) железо, б) магний, в) алюминий, г) серебро 8. Какая реакция относится к реакциям замещения: а) Al 2 O 3 +HCl→, б) Na 2 O + H 2 O→, в) Fe + H 2 SO 4 →, г) CaCO 3 →. 9. Определите коэффициент перед восстановителем в уравнении: Al + H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + H 2 O а) 1, б) 2, в) 3, г) 4 10. Закончите уравнение и определите сумму всех коэффициентов: Na+H 2 O=… а) 4, б) 5, в) 6, г) 7 Часть В. 11.
Установите соответствие между формулой элемента и его высшим оксидом: 1. Na А) Na 2 O 2 2. Mg Б) Al 2 O 3 3. Al В) PbO 4. Pb Г) PbO 2 Д) MgO Е) Na 2 O 12. Установите соответствие между формулой оксида и его характером: 1. К 2 О А) кислотный 2. СаО Б) основный 3. ВеО В) амфотерный 4. Fe2 O 3 13.
Установите соответствие меду компонентами сплава и названием сплава: 1. медь и цинк А) чугун 2. медь и олово Б) бронза 3. медь и никель В) латунь 4. железо и углерод Г) мельхиор Часть С. Решите цепочку превращений: Al 2 S 3 ←Al→Al(OH) 3 → Al 2 O3 →AlCl 3 Решите задачу. Какую массу железа можно получить алюминотермическим методом из 1 кг оксида железа (III), содержащего 9% примесей.
Тест по теме «Металлы» II вариант Часть А. 1. Какой металл встречается в земной коре только в виде соединений: а) серебро, б) медь, в) натрий, г) ртуть. 2. Какой процесс называют гидрометаллургией: а) получение металлов из растворов солей, б) получение металлов при обжиге минералов, в) получение металлов с помощью электрического тока, г) получение металлов с помощью бактерий 3. Какие восстановители используют для восстановления металла из соли CuSO 4 : а) С, СО 2 , Н 2 , б) СО, Н 2 , Al, в) Mg, СО 2 , Н 2 , г) Fe, Zn, Sn 4. Какие металлы относятся к щелочно-земельным: а) Na, Mg, Al; б) K, Li, Na; в) Ca, Sr, Ba; г) Be, Mg, Ca 5. В каком ряду элементов радиус атомов уменьшается: а) K, Na, Li; б) Be, Mg, Ca; в) Na, Mg, Al; г) Ca, Mg, Be 6. Какой металл не реагирует с растворами солей: а) Al, б) Na, в) Mg, г) Сu 7. Какой из металлов входит в состав костной ткани: а) железо, б) магний, в) алюминий, г) кальций 8. Какая реакция относится к реакциям соединения: а) Al 2 O 3 +HCl→, б) Na 2 O + H 2 O→, в) Fe + H 2 SO 4 →, г) CaCO 3 →. 9. Определите коэффициент перед восстановителем в уравнении: Са + HCl = CaCl 2 + H2 O а) 1, б) 2, в) 3, г) 4 10.
Закончите уравнение и определите сумму всех коэффициентов: Al+H 2 SO 4 =… а) 4, б) 5, в) 6, г) 7 Часть В. 11. Установите соответствие между элементом и его электронной формулой: 1. Na А) 3s 2 2. Mg Б) 3s 2 3p 1 3. Al В) 2s 2 4. Pb Г) 3s 1 Д) 6s 2 6p 2 Е) 4s 2 4p 2 12. Установите соответствие между формулой гидроксида и его характером: 1. КОН А) кислотный 2. Са(ОН) 2 Б) основный 3. Ве(ОН) 2 В) амфотерный 4. Fe(OН) 3 13. Установите соответствие меду формулой вещества и его названием: 1. СаСО 3 А) гашеная известь 2. MgSO4 Б) мел 3. NaOH В) магнезия 4. Са(ОН) 2 Г) едкий натр Часть С. Решите цепочку превращений: Са → СаО → Са(ОН) 2 → СаCl 2 → Ca(OH) 2 → CaO Решите задачу. Какую массу оксида углерода (IV) можно получить при термическом разложении 1 кг природного мела (карбоната кальция) содержащего 12% примесей.
Источник: uchi.ru