mitkä materiaalit ovat lentokoneita (&miksi) – tasosuunnittelun prioriteetit

useimmat ihmiset ihmettelevät jossain vaiheessa, miten lentokoneet pystyvät lentämään, mutta oletko koskaan miettinyt, mistä materiaalista lentokoneet on tehty? Materiaalit, joita käytetään lentokoneiden, siipien, kehon ja ihon tekemiseen, vaikuttavat suuresti niiden luotettavuuteen, ja näiden materiaalien oppiminen voi olla mielenkiintoista ja hauskaa.

mistä lentokoneet on tehty?

useimmat lentokoneet on valmistettu titaanista, teräksestä, alumiinista ja monista muista materiaaleista, kuten komposiiteista. Komposiitit voivat sisältää erilaisia materiaaleja, yleensä myös polymeerejä, hiilikuitua ja paljon muuta.

nämä metallit ovat jäykkiä ja vahvoja sekä korroosionkestäviä ja kevyitä. Ne ovat täydellisiä materiaaleja kaikenlaisten lentokoneiden valmistukseen.

miksi lentokoneet on valmistettu alumiinista

koska teräs on liian raskasta käytettäväksi yksinään, jotkut lentokoneet — mukaan lukien Boeingin valmistama 787 Dreamliner-käyttävät lentokoneissaan kaksi kertaa enemmän alumiinia kuin terästä.

jotkut valmistajat lisäävät titaaniin ja muihin seoksiin materiaaleja, kuten alumiinia, koska näiden materiaalien käyttö yksinään voi olla hyvin kallista.

esimerkiksi Airbus A350-suihkukoneessa käytetään alumiini-litiumseosta ja monet Boeing-yhtiön rungot on valmistettu materiaaleista, jotka sisältävät erilaisia polymeerejä.

kaikilla materiaaleilla on hyvät ja huonot puolensa

koska jokaisella materiaalilla on omat etunsa ja haittansa, monet lentokoneet valmistetaan itse asiassa monentyyppisistä lentokonemateriaaleista.

esimerkiksi monet Airbus – ja Boeing-koneet on valmistettu vähintään 50-prosenttisesta komposiittimateriaalista, kun taas lentokonemoottoreita valmistava Rolls Royce PLC-yhtiö käyttää komposiitteja, jotka on valmistettu materiaaleista kuten keramiikasta ja muovista.

eri materiaaleilla on erilaisia vahvuuksia ja heikkouksia. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että ilma-alus valmistetaan valtavasta määrästä erilaisia materiaaleja muun muassa siiville, rungolle, rungolle ja iholle.

kuten näette, lentoyhtiöiden ei tarvitse tyytyä vain yhteen materiaaliin, koska käytettävissä on useita materiaaleja, mikä tarkoittaa turvallista ja helposti lennettävää konetta, joka on myös luotettava.

painonsäästö on ensisijaisen tärkeää

yleensä käytettävät lentokonemateriaalit koostuvat sekä kevyistä että raskaista komponenteista pääasiassa siksi, että koneen on lennettävä eikä sitä siksi voida valmistaa superraskasmetalleista. Erityisesti kehon paino on pidettävä minimissä.

useimmissa koneissa on myös kevyestä alumiinista ja/tai komposiittimateriaaleista valmistetut kehykset, jotka sisältävät usein hiilikuituvahvisteista muovia eli KREPIÄ.

periaatteessa useimmat vanhemmat kaupalliset lentokoneet on tehty pääosin alumiinista ja useimmat uudemmat koneet käyttävät nykyään komposiittimateriaaleja. Sotilaskoneet voivat käyttää kevytmetallia, kuten titaania.

suunnittelun prioriteetit riippuvat koneen käyttötarkoituksesta

lisäksi lentokoneen Käyttötarkoitus menee pitkälle valmistajien päätöksessä käyttää tietyntyyppistä metallia, erityisesti koneen rungossa ja rungossa käytettävää metallia.

muiden tasoosien osalta moottorin mäntä on yleensä valmistettu teräksestä, kun taas monet muut suuret osat on valmistettu alumiiniseoksista. Itse moottori koostuu yleensä teräksen, alumiinin ja titaaniseosten yhdistelmästä.

lentokoneen kehityksessä insinööreillä on suuri rooli, koska juuri he antavat suosituksia tiettyyn lentokoneeseen sopivista lentokonemateriaaleista.

koneen koko, käyttötarkoitus ja muut seikat auttavat heitä määrittelemään, mitä materiaaleja käyttää, koska tämä on ainoa tapa taata, että kone on hyvin rakennettu ja luotettava.

Entä Pienemmät Lentokoneet?

on toki puhuttu lähinnä isoista liikennelentokoneista, mutta entä muunlaiset lentokoneet? On kiinnostavaa, että varhaisimmat lentokoneet valmistettiin harvoin teräksestä ja alumiinista.

itse asiassa Wrightin veljekset käyttivät puun — lähinnä tuhkan ja kuusen — yhdistelmää ensimmäisen lentokoneen valmistamiseen ja käyttivät musliinikangasta sen peittämiseen rakentamisen valmistuttua.

ensimmäinen matkustajakone, Ford Tri-Motor, tehtiin alumiinista 1920-luvun lopulla, aivan kuten nykyinen Boeing 747. Nopein suihkumoottorikäyttöinen Lentokone, Lockheed SR71 Blackbird, on valmistettu titaanista.

vielä enemmän syitä, miksi titaania lisätään teräkseen lentokoneiden valmistuksessa, ovat:

• se on lähes yhtä vahvaa kuin teräs.
• se on lämmönkestävä.
• se on korroosionkestävä.
• se on keskipainoinen metalli.

lisäksi monien verkkokauppojen kautta on saatavilla lentokoneita, jotka tulevat maallikoille tarkoitettuina sarjoina ja jotka lentäjät kokoavat itse.

nämä lentokoneet voidaan valmistaa puusta, kuten Douglaskuusesta ja Sitkankuusesta, puuliitoksista, joissa on vaneriset kumistimet, ja lentokonekankaasta, joka on yleensä jonkinlaista polyesteriä, jota kone peittää rakentamisensa jälkeen.

tietenkin pienempiä lentokoneita, kuten pensaskonetyyppejä, voidaan rakentaa myös muista lentokonemateriaaleista, kuten puu – /komposiittimateriaaleista ja metallista. Näitä koneita ovat muun muassa Bowers Fly Baby, Pietenpol Air Camper, Ison miniMax, PIK-26 ja KR-sarjan kotikoneet.

näissä pienkoneissa käytetty komposiittimateriaali koostuu yleensä lasikuitu-tai hiilikuitukankaasta tai rakennemuovista kuten vinyyliesteristä tai epoksista.

itse asiassa näissä tasotyypeissä käytetään kahta päätyyppiä komposiittimateriaaleja: valettua komposiittia, jossa tasoosat ovat käyriä ja muoteissa muodostuvia, ja hometta, jossa ne muodostuvat vaahdosta, joka sitten peitetään hiilikuidulla tai lasikuidulla.

• Top 6 helpoimmat lentää
• 9 vanhinta liikennekäytössä olevaa matkustajakonetta
• Top 11 kalleinta hävittäjää