Você sabia queAlumíniocompõe 75%-80% de uma aeronave moderna?!
A história do alumínio na indústria aeroespacial remonta a muito tempo. De fato, o alumínio já era usado na aviação antes mesmo da invenção dos aviões. No final do século XIX, o Conde Ferdinando Zeppelin utilizou alumínio para fabricar as estruturas de seus famosos dirigíveis Zeppelin.
O alumínio é ideal para a fabricação de aeronaves por ser leve e resistente. Ele pesa aproximadamente um terço do aço, permitindo que uma aeronave transporte mais peso e/ou se torne mais eficiente em termos de combustível. Além disso, a alta resistência do alumínio à corrosão garante a segurança da aeronave e de seus passageiros.
Graus comuns de alumínio aeroespacial
2024– Tipicamente usado em revestimentos, carenagens e estruturas de aeronaves. Também usado para reparos e restaurações.
3003– Esta chapa de alumínio é amplamente utilizada para carenagens e defletores.
5052– Comumente usado para fazer tanques de combustível. 5052 tem excelente resistência à corrosão (particularmente em aplicações marítimas).
6061– Normalmente usado em tapetes de pouso de aeronaves e muitos outros usos estruturais finais não relacionados à aviação.
7075– Comumente usado para reforçar estruturas de aeronaves. 7075 é uma liga de alta resistência e um dos graus mais comuns usados na indústria da aviação (próximo a 2024).
História do Alumínio na Indústria Aeroespacial
Os irmãos Wright
Em 17 de dezembro de 1903, os irmãos Wright fizeram o primeiro voo humano do mundo com seu avião, o Wright Flyer.
O Wright Flyer dos irmãos Wright
Naquela época, os motores de automóveis eram muito pesados e não forneciam potência suficiente para a decolagem, então os irmãos Wright construíram um motor especial no qual o bloco do cilindro e outras peças eram feitos de alumínio.
Como o alumínio não era amplamente disponível e seu custo era proibitivo, o avião em si foi feito de uma estrutura de abeto Sitka e bambu, coberta com lona. Devido às baixas velocidades e à limitada capacidade de geração de sustentação do avião, manter a estrutura extremamente leve era essencial, e a madeira era o único material viável, leve o suficiente para voar, mas resistente o suficiente para suportar a carga necessária.
Levaria mais de uma década para que o uso do alumínio se tornasse mais difundido.
Primeira Guerra Mundial
Aeronaves de madeira deixaram sua marca nos primórdios da aviação, mas durante a Primeira Guerra Mundial, o alumínio leve começou a substituir a madeira como componente essencial para a fabricação aeroespacial.
Em 1915, o projetista aeronáutico alemão Hugo Junkers construiu a primeira aeronave totalmente metálica do mundo: o monoplano Junkers J 1. Sua fuselagem era feita de uma liga de alumínio que incluía cobre, magnésio e manganês.
Os Junkers J 1
Era de Ouro da Aviação
O período entre a Primeira e a Segunda Guerra Mundial ficou conhecido como a Era de Ouro da Aviação
Durante a década de 1920, americanos e europeus competiram em corridas de aviões, o que levou a inovações em design e desempenho. Biplanos foram substituídos por monoplanos mais aerodinâmicos e houve uma transição para estruturas totalmente metálicas feitas de ligas de alumínio.
O “Ganso de Lata”
Em 1925, a Ford Motor Co. ingressou no setor aéreo. Henry Ford projetou o 4-AT, um avião trimotor totalmente metálico, utilizando alumínio corrugado. Apelidado de "The Tin Goose" (O Ganso de Lata), tornou-se um sucesso instantâneo entre passageiros e operadores de companhias aéreas.
Em meados da década de 1930, surgiu um novo formato de aeronave aerodinâmica, com motores múltiplos firmemente encapados, trem de pouso retrátil, hélices de passo variável e construção de alumínio com revestimento tensionado.
Segunda Guerra Mundial
Durante a Segunda Guerra Mundial, o alumínio foi necessário para inúmeras aplicações militares — particularmente na construção de estruturas de aeronaves — o que fez a produção de alumínio disparar.
A demanda por alumínio era tão grande que, em 1942, a WOR-NYC transmitiu o programa de rádio "Alumínio para a Defesa" para incentivar os americanos a doar sucata de alumínio para o esforço de guerra. A reciclagem de alumínio foi incentivada, e a campanha "Tinfoil Drives" ofereceu ingressos de cinema gratuitos em troca de bolas de papel-alumínio.
No período de julho de 1940 a agosto de 1945, os EUA produziram a impressionante quantidade de 296.000 aeronaves. Mais da metade era feita predominantemente de alumínio. A indústria aeroespacial americana conseguiu atender às necessidades das Forças Armadas americanas, bem como de seus aliados, incluindo a Grã-Bretanha. No auge, em 1944, as fábricas de aeronaves americanas produziam 11 aviões por hora.
No final da guerra, os Estados Unidos tinham a força aérea mais poderosa do mundo.
A era moderna
Desde o fim da guerra, o alumínio tornou-se parte integrante da fabricação de aeronaves. Embora a composição das ligas de alumínio tenha melhorado, as vantagens do alumínio permanecem as mesmas. O alumínio permite que os projetistas construam um avião o mais leve possível, capaz de transportar cargas pesadas, consumir o mínimo de combustível e ser imune à ferrugem.
O Concorde
Na fabricação de aeronaves modernas, o alumínio é usado em todos os lugares. O Concorde, que transportou passageiros a mais de duas vezes a velocidade do som por 27 anos, foi construído com uma estrutura de alumínio.
O Boeing 737, o avião comercial a jato mais vendido que tornou a viagem aérea para as massas uma realidade, é feito de 80% de alumínio.
Os aviões de hoje usam alumínio na fuselagem, nos painéis das asas, no leme, nos tubos de escape, nas portas e assoalhos, nos assentos, nas turbinas do motor e na instrumentação da cabine.
Exploração espacial
O alumínio é inestimável não apenas em aviões, mas também em naves espaciais, onde o baixo peso aliado à máxima resistência é ainda mais essencial. Em 1957, a União Soviética lançou o primeiro satélite, o Sputnik 1, feito de uma liga de alumínio.
Todas as naves espaciais modernas são compostas por 50% a 90% de liga de alumínio. Ligas de alumínio foram amplamente utilizadas na nave Apollo, na estação espacial Skylab, nos ônibus espaciais e na Estação Espacial Internacional.
A nave espacial Orion – atualmente em desenvolvimento – destina-se a permitir a exploração humana de asteroides e de Marte. O fabricante, Lockheed Martin, escolheu uma liga de alumínio-lítio para os principais componentes estruturais da Orion.
Estação Espacial Skylab
Data de publicação: 20 de julho de 2023