Saviez-vous queAluminiumreprésente 75 à 80 % d'un avion moderne ?!
L’histoire de l’aluminium dans l’industrie aérospatiale remonte loin.En fait, l’aluminium était utilisé dans l’aviation avant même l’invention des avions.À la fin du XIXe siècle, le comte Ferdinand Zeppelin utilisait l'aluminium pour fabriquer les cadres de ses célèbres dirigeables Zeppelin.
L'aluminium est idéal pour la construction aéronautique car il est léger et solide.L'aluminium pèse environ un tiers du poids de l'acier, ce qui permet à un avion de transporter plus de poids et/ou de devenir plus économe en carburant.De plus, la haute résistance de l'aluminium à la corrosion assure la sécurité de l'avion et de ses passagers.
Nuances d'aluminium courantes pour l'aérospatiale
2024– Généralement utilisé dans les revêtements, les capots et les structures d’avions.Également utilisé pour la réparation et la restauration.
3003– Cette tôle d’aluminium est largement utilisée pour les capots et les déflecteurs.
5052– Couramment utilisé pour fabriquer des réservoirs de carburant.Le 5052 présente une excellente résistance à la corrosion (en particulier dans les applications marines).
6061– Généralement utilisé pour les tapis d’atterrissage des avions et de nombreuses autres utilisations finales structurelles non aéronautiques.
7075– Couramment utilisé pour renforcer les structures des avions.Le 7075 est un alliage à haute résistance et l'une des nuances les plus couramment utilisées dans l'industrie aéronautique (proche de 2024).
Histoire de l'aluminium dans l'industrie aérospatiale
Les frères Wright
Le 17 décembre 1903, les frères Wright effectuaient le premier vol humain au monde avec leur avion, le Wright Flyer.
Le dépliant Wright du frère Wright
À l'époque, les moteurs automobiles étaient très lourds et ne délivraient pas assez de puissance pour décoller. Les frères Wright ont donc construit un moteur spécial dans lequel le bloc-cylindres et d'autres pièces étaient en aluminium.
Comme l'aluminium n'était pas largement disponible et était d'un coût prohibitif, l'avion lui-même était fabriqué à partir d'un cadre en épicéa de Sitka et en bambou recouvert de toile.En raison des faibles vitesses et de la capacité limitée de génération de portance de l'avion, il était essentiel de garder le cadre extrêmement léger et le bois était le seul matériau suffisamment léger pour voler, mais suffisamment solide pour supporter la charge requise.
Il faudra plus d’une décennie pour que l’utilisation de l’aluminium se généralise.
Première Guerre mondiale
Les avions en bois ont fait leur marque dès les débuts de l’aviation, mais pendant la Première Guerre mondiale, l’aluminium léger a commencé à remplacer le bois comme composant essentiel de la fabrication aérospatiale.
En 1915, le concepteur aéronautique allemand Hugo Junkers a construit le premier avion entièrement métallique au monde ;le monoplan Junkers J 1.Son fuselage était constitué d'un alliage d'aluminium contenant du cuivre, du magnésium et du manganèse.
Les Junkers J1
L'âge d'or de l'aviation
La période entre la Première et la Seconde Guerre mondiale est connue sous le nom d’âge d’or de l’aviation.
Au cours des années 1920, les Américains et les Européens participaient à des courses d’avions, ce qui a conduit à des innovations en matière de conception et de performances.Les biplans ont été remplacés par des monoplans plus profilés et il y a eu une transition vers des cadres entièrement métalliques en alliages d'aluminium.
La « Oie de fer »
En 1925, la Ford Motor Co. se lance dans l’industrie du transport aérien.Henry Ford a conçu le 4-AT, un avion trimoteur entièrement métallique utilisant de l'aluminium ondulé.Surnommé « The Tin Goose », il est devenu un succès instantané auprès des passagers et des opérateurs aériens.
Au milieu des années 1930, une nouvelle forme d'avion simplifiée est apparue, avec plusieurs moteurs à capot serré, un train d'atterrissage rétractable, des hélices à pas variable et une construction en aluminium à peau tendue.
La Seconde Guerre mondiale
Pendant la Seconde Guerre mondiale, l’aluminium était nécessaire à de nombreuses applications militaires – en particulier la construction de châssis d’avions – ce qui a fait exploser la production d’aluminium.
La demande d'aluminium était si grande qu'en 1942, WOR-NYC a diffusé une émission de radio « Aluminum for Defence » pour encourager les Américains à contribuer à l'effort de guerre en ferraille d'aluminium.Le recyclage de l'aluminium a été encouragé et « Tinfoil Drives » a offert des billets de cinéma gratuits en échange de boules de papier d'aluminium.
Entre juillet 1940 et août 1945, les États-Unis ont produit le chiffre stupéfiant de 296 000 avions.Plus de la moitié étaient fabriqués principalement en aluminium.L’industrie aérospatiale américaine a été en mesure de répondre aux besoins de l’armée américaine, ainsi que de ceux de ses alliés, dont la Grande-Bretagne.À leur apogée en 1944, les usines aéronautiques américaines produisaient 11 avions par heure.
À la fin de la guerre, l’Amérique possédait l’armée de l’air la plus puissante du monde.
L'ère moderne
Depuis la fin de la guerre, l’aluminium fait partie intégrante de la construction aéronautique.Même si la composition des alliages d’aluminium s’est améliorée, les avantages de l’aluminium restent les mêmes.L'aluminium permet aux concepteurs de construire un avion aussi léger que possible, capable de transporter de lourdes charges, utilisant le moins de carburant possible et insensible à la rouille.
Le Concorde
Dans la construction aéronautique moderne, l’aluminium est utilisé partout.Le Concorde, qui a transporté des passagers à une vitesse deux fois supérieure à celle du son pendant 27 ans, a été construit avec une coque en aluminium.
Le Boeing 737, l'avion de ligne commercial à réaction le plus vendu qui a fait du transport aérien pour le grand public une réalité, est composé à 80 % d'aluminium.
Les avions d'aujourd'hui utilisent de l'aluminium dans le fuselage, les panneaux des ailes, le gouvernail de direction, les tuyaux d'échappement, les portes et les planchers, les sièges, les turbines du moteur et les instruments du cockpit.
Exploration de l'espace
L'aluminium est inestimable non seulement dans les avions mais aussi dans les vaisseaux spatiaux, où un faible poids associé à une résistance maximale est encore plus essentiel.En 1957, l’Union soviétique a lancé le premier satellite, le Spoutnik 1, fabriqué à partir d’un alliage d’aluminium.
Tous les vaisseaux spatiaux modernes sont composés de 50 à 90 % d’alliage d’aluminium.Les alliages d'aluminium ont été largement utilisés sur le vaisseau spatial Apollo, la station spatiale Skylab, les navettes spatiales et la Station spatiale internationale.
Le vaisseau spatial Orion – actuellement en cours de développement – est destiné à permettre l’exploration humaine des astéroïdes et de Mars.Le fabricant Lockheed Martin a choisi un alliage aluminium-lithium pour les principaux composants structurels d'Orion.
Station spatiale Skylab
Heure de publication : 20 juillet 2023