ご存知でしたか？アルミニウム現代の航空機の75％〜80％を占める？
航空宇宙産業におけるアルミニウムの歴史は古く、飛行機が発明される前から航空業界で使用されていました。19世紀後半には、フェルディナント・ツェッペリン伯爵が有名なツェッペリン飛行船のフレームにアルミニウムを使用しました。
アルミニウムは軽量かつ高強度であるため、航空機の製造に最適です。アルミニウムは鋼鉄の約3分の1の重さで、航空機の搭載重量増加や燃費向上に貢献します。さらに、アルミニウムの高い耐食性は、航空機と乗客の安全を確保します。
航空宇宙産業におけるアルミニウムの歴史
ライト兄弟
1903年12月17日、ライト兄弟はライトフライヤー号で世界初の有人飛行を成し遂げました。
ライト兄弟のライトフライヤー号
当時の自動車エンジンは非常に重く、離陸するのに十分なパワーを発揮できなかったため、ライト兄弟はシリンダーブロックやその他の部品をアルミニウムで作った特別なエンジンを開発しました。
アルミニウムは入手しにくく、非常に高価だったため、飛行機本体はシトカスプルースと竹のフレームにキャンバスを張って作られました。対気速度が低く、揚力発生能力も限られていたため、フレームを極めて軽量にすることが不可欠でした。そのため、飛行可能な軽さと必要な荷重に耐えられる強度を兼ね備えた唯一の素材は木材でした。
アルミニウムの使用がより広く普及するまでには10年以上かかるだろう。
第一次世界大戦
木製の航空機は航空の初期の頃に大きな注目を集めましたが、第一次世界大戦中に、航空宇宙製造に不可欠な部品として軽量アルミニウムが木材に取って代わり始めました。
1915年、ドイツの航空機設計者フーゴ・ユンカースは、世界初の全金属製航空機、ユンカースJ1単葉機を製作しました。その胴体は、銅、マグネシウム、マンガンを含むアルミニウム合金で作られていました。
ユンカース J 1
航空の黄金時代
第一次世界大戦から第二次世界大戦までの期間は航空の黄金時代として知られるようになった。
1920年代、アメリカとヨーロッパの飛行機レースが勃発し、設計と性能に革新がもたらされました。複葉機はより流線型の単葉機に取って代わられ、フレームはアルミニウム合金製の全金属製へと移行しました。
「ブリキのガチョウ」
1925年、フォード・モーター社は航空業界に進出しました。ヘンリー・フォードは、波形アルミニウムを使用した3発全金属製の飛行機、4-ATを設計しました。「ブリキのガチョウ」と呼ばれたこの飛行機は、乗客と航空会社の間で瞬く間に人気を博しました。
1930 年代半ばまでに、密閉されたカウル付きの複数のエンジン、格納式の着陸装置、可変ピッチのプロペラ、ストレスドスキンアルミニウム構造を備えた、新しい流線型の航空機の形状が登場しました。
第二次世界大戦
第二次世界大戦中、アルミニウムは数多くの軍事用途、特に航空機のフレームの製造に必要とされ、アルミニウムの生産が急増しました。
アルミニウムの需要は非常に高く、1942年にはWOR-NYCがラジオ番組「防衛のためのアルミニウム」を放送し、アメリカ国民に戦争遂行のためのアルミニウムスクラップの提供を呼びかけました。アルミニウムのリサイクルが奨励され、「アルミホイル・ドライブ」ではアルミホイルボールと引き換えに映画無料券を提供しました。
1940年7月から1945年8月にかけて、アメリカは驚異的な29万6000機の航空機を生産しました。その半数以上は主にアルミニウム製でした。アメリカの航空宇宙産業は、アメリカ軍だけでなく、イギリスを含む同盟国のニーズにも応えることができました。1944年のピーク時には、アメリカの航空機工場は毎時11機の航空機を生産していました。
戦争の終わりまでに、アメリカは世界で最も強力な空軍を保有していました。
現代
戦後、アルミニウムは航空機製造に不可欠な要素となりました。アルミニウム合金の組成は改良されましたが、アルミニウムの利点は変わりません。アルミニウムを使用することで、設計者は可能な限り軽量で、重い荷物を運ぶことができ、燃料消費量を最小限に抑え、錆びにくい航空機を設計することが可能になります。
コンコルド
現代の航空機製造では、アルミニウムがあらゆるところで使用されています。27年間、音速の2倍以上の速度で旅客機を飛ばしたコンコルドも、アルミニウムの外板で製造されました。
大衆の空の旅を現実のものにし、最も売れているジェット旅客機であるボーイング 737 は、80% がアルミニウムです。
今日の飛行機では、胴体、翼ガラス、方向舵、排気管、ドアと床、座席、エンジンタービン、コックピット計器などにアルミニウムが使用されています。
宇宙探査
アルミニウムは航空機だけでなく、軽量でありながら最大限の強度が求められる宇宙船においても非常に貴重な材料です。1957年、ソ連はアルミニウム合金製の初の人工衛星「スプートニク1号」を打ち上げました。
現代の宇宙船はすべて、50%から90%のアルミニウム合金で構成されています。アルミニウム合金は、アポロ宇宙船、スカイラブ宇宙ステーション、スペースシャトル、そして国際宇宙ステーションで広く使用されてきました。
現在開発中のオリオン宇宙船は、小惑星と火星への有人探査を可能にすることを目的としています。製造元のロッキード・マーティンは、オリオンの主要構造部品にアルミニウム・リチウム合金を選択しました。
スカイラブ宇宙ステーション
投稿日時: 2023年7月20日