La mayoría de los aviones están hechos de titanio, acero, aluminio y compuestos (que suelen incluir polímeros y fibra de carbono). Son los ingenieros quienes determinan de qué materiales se construirá un avión, tomando en cuenta una serie de factores, entre los cuales las dimensiones, la finalidad, etc.
¿Qué materiales usa la industria para fabricar aviones?
Los materiales que cumplen con los requisitos de la industria aeronáutica conforman un grupo muy amplio. Sin embargo para el desarrollo del presente trabajo, solo se consideraran las aleaciones de aluminio y acero debido a su facilidad de maquinado y obtención en el país.
Hoy en día, los ingenieros aeronáuticos prefieren el acero por su durabilidad, fuerza y resistencia a altas temperaturas. Sus propiedades hacen de este metal un material perfecto para la fabricación del chasis, algunos revestimientos de aeronaves, sujeciones y otras partes.
Trenes de aterrizaje, partes de los motores, válvulas de escape, sujetadores, engranajes y recubrimientos, son algunas de las piezas fabricadas con esta aleación de hierro y carbono.
¿Qué son los materiales compuestos y cómo se aplican en las aeronaves?
Los materiales compuestos son una clase de materiales fabricados mediante la combinación de dos o más componentes diferentes para obtener propiedades superiores a las de los materiales individuales. La fibra de carbono, la fibra de vidrio y las resinas epoxi son los compuestos más utilizados en este sector.
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¿Que utilizan los aviones para volar?
Jet A es el tipo de combustible usado en aeronaves civiles. Jet A también se usa en algunas aeronaves militares. JP-5, JP-8 y Jet A son líquidos incoloros inflamables que huelen a kerosén. Estos combustibles son una mezcla de muchos compuestos llamados hidrocarburos.
Los principales grupos de materiales utilizados en la construcción de aeronaves hoy en día son el acero, las aleaciones de aluminio, las aleaciones de titanio y los compuestos reforzados con fibra.
¿Qué aleaciones de aluminio se usan en los aviones? Las aleaciones de alta resistencia, sobre todo el aluminio 7075 o zicral, que consigue un extra de resistencia gracias a la adición de zinc y cobre, permiten reforzar las estructuras de las aeronaves, desde las alas al fuselaje o los motores deflectores, pero hay más.
Fuselaje. Es la estructura principal del avión y su función principal es la de albergar en su interior la cabina de pasajeros y la cabina de mandos, la bodega de carga y todos los sistemas de gobierno del avión.
¿Cómo eran los materiales con los que se construyeron los primeros aviones?
Una estructura de madera de abeto y fresno y alas de tela de muselina fueron algunos de los materiales con los que se construyó el primer aeroplano. Así, el 17 de octubre de 1903, después de varios intentos fallidos, el menor de los hermanos, Orville, subió al Wright Flyer y realizó el primer vuelo.
Tanto el aluminio 2014 T6 como el aluminio 2014 T651 son aleaciones endurecidas por precipitación que mantienen la resistencia después del tratamiento térmico. Estas 2 aleaciones se utilizan habitualmente para la fabricación de bastidores de camiones y estructuras aeroespaciales.
En los aviones más grandes, por ejemplo, puede haber entre 1300 y 1800 kg de cobre. En el proceso de desguace, los aviones se cortan en pequeñas piezas para la trituradora, donde se separan los componentes y donde se funden muchos de ellos para crear aleaciones de interés para terceros.
Los motores aeronáuticos modernos para aviones comerciales generalmente tardan alrededor de 1 a 2 años en ensamblarse, pero también necesitan pruebas meticulosas para considerar que son seguros de usar, esto puede llevar alrededor de 1 año (y estoy siendo optimista).
En la aviación moderna se emplean básicamente dos tipos de motores, los de turbofan y los de turbohélice. Si bien, en la aeronáutica también se emplean motores con combustibles sólidos, los montados en aviones, tanto comerciales como militares, emplean combustibles líquidos.
La estructura de un avión se considera generalmente compuesta de cinco partes principales: el fuselaje, las alas, los estabilizadores, las superficies de mandos de vuelo y el tren de aterrizaje.
Los winglets de un avión son las aletas, normalmente son verticales, y se sitúan en la punta del ala. Estos permiten reducir la resistencia inducida. Es decir, sirven para evitar que el flujo del aire del intradós se mezcle con el del extradós por la diferencia de presiones entre ambos.
Cuando la aeronave se eleva y las alas están apuntando hacia arriba, la corriente del viento inferior encuentra un obstáculo, las propias alas, que están frenando la aeronave, por lo que su presión aumenta. Y por el principio de Bernoulli, se produce una fuerza opuesta que impulsa el avión hacia arriba.
La aleación 7075 es uno de los materiales más significativos y utilizados en la industria aeroespacial y de defensa, gracias a su excepcional fuerza y resistencia a la fatiga.
Durante unos 100 años se fabricaron principalmente con aleaciones de aluminio (normalmente aluminio y cobre). El aluminio es mucho más ligero que el acero y es muy resistente pero flexible si se construye correctamente. Los aviones más modernos, como el Boeing 787, utilizan plástico reforzado con fibra de carbono.
Las superaleaciones o aleaciones de alto rendimiento presentan una excelente resistencia mecánica y resistencia a la fluencia a altas temperaturas, buena estabilidad superficial y elevada resistencia frente a la corrosión y oxidación.
¿Cuáles son los mejores sujetadores en las estructuras de aeronaves?
Existen diferentes tipos de acero, pero para la fabricación de sujetadores para aviones, el acero inoxidable y el acero aleado son ideales. Su fuerza los hace mejores para producir tornillos y pernos que se usan en las superficies de los aviones y en el tren de aterrizaje.
– Orville Wright. El hombre realizó su sueño de volar hace más de 100 años, en 1903. El 22 de mayo de 1906, los Estados Unidos de América concedieron la patente N.º 821.393 a la máquina voladora de Wilber y Orville Wright. Se trataba de una invención que iba a cambiar el mundo.