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Cómo se construyen los aviones
En cualquier momento, hay aproximadamente 10.000 aviones en los cielos. Algunos de estos aviones son pequeños, mientras que otros son más grandes y pueden albergar a más pasajeros y miembros de la tripulación. En cualquier caso, la mayoría de los aviones están hechos principalmente de aluminio. Todavía se utilizan otros materiales en su construcción, pero la mayoría de los aviones están hechos principalmente de aluminio. Por ello, quizá se pregunte por qué las empresas de fabricación aeroespacial utilizan el aluminio en lugar del acero. Pues bien, el aluminio ofrece varias ventajas clave cuando se utiliza en la construcción de un avión.
El aluminio pesa menos que el acero, lo que lo convierte en un material más deseable para los aviones. Según la Asociación del Aluminio, el aluminio pesa aproximadamente un tercio que el acero. Para las empresas de fabricación aeroespacial, las propiedades de ligereza del aluminio permiten la construcción de aviones más ligeros y eficaces. Si una empresa de fabricación aeroespacial utilizara acero, sus aviones serían más pesados y, por tanto, necesitarían más combustible para mantenerse en el aire.
CÓMO SE HACE: Aviones
Para lograr esta ambición, la fabricación y el montaje de aviones está evolucionando para introducir nuevos procesos, herramientas y trabajos que permitan una forma diferente de diseñar y construir aviones, al tiempo que se ofrece un espacio de trabajo mejorado para los empleados.
Con una mayor capacidad de diseño modular y de personalización, el próximo sistema industrial aprovechará mayores niveles de estandarización y homogeneidad de las piezas y los componentes principales, lo que permitirá nuevos enfoques desacoplados de la fabricación por encargo. En las fábricas, los equipos se beneficiarán de procesos, herramientas y dispositivos aún más digitales y conectados. Esto permitirá realizar operaciones “justo a tiempo” y tener flexibilidad para producir y ensamblar aeronaves más rápidamente, en un entorno más limpio, más eficiente e incluso más seguro. Realizarán actividades con más valor añadido, con el apoyo de robots y utilizando herramientas más ligeras.
La digitalización de los procesos y herramientas de fabricación garantizará la continuidad de los datos de principio a fin, desde la ingeniería hasta la fabricación. Esto facilitará la continuidad y el flujo de datos, así como la colaboración transparente, lo que permitirá ganancias sustanciales en términos de rendimiento y eficiencia, plazos de entrega, estandarización y acceso a la información operativa.
¿Qué hace que los aviones sean lo suficientemente ligeros para volar?
Un avión es una aeronave de ala fija impulsada por un motor a reacción, una hélice o un cohete. Los aviones tienen una gran variedad de tamaños, formas y configuraciones de alas. El amplio espectro de usos de los aviones incluye el ocio, el transporte de mercancías y personas, el ejército y la investigación. En todo el mundo, la aviación comercial transporta más de 4.000 millones de pasajeros al año en aviones de pasajeros[1] y transporta más de 200.000 millones de toneladas-kilómetro[2] de carga al año, lo que supone menos del 1% del movimiento de carga mundial[3] La mayoría de los aviones son pilotados por un piloto a bordo de la aeronave, pero algunos están diseñados para ser controlados a distancia o por ordenador, como los drones.
Los hermanos Wright inventaron y volaron el primer avión en 1903, reconocido como “el primer vuelo sostenido y controlado más pesado que el aire”[4]. Se basaron en los trabajos de George Cayley de 1799, cuando expuso el concepto del avión moderno (y más tarde construyó y voló modelos y planeadores exitosos para transportar pasajeros)[5] y en el trabajo del pionero alemán de la aviación humana Otto Lilienthal, quien, entre 1867 y 1896, también estudió el vuelo más pesado que el aire. Los intentos de vuelo de Lilienthal en 1891 se consideran el inicio del vuelo humano[6].
La piel de un avión es la superficie exterior que cubre gran parte de sus alas y fuselaje[1] Los materiales más utilizados son el aluminio y las aleaciones de aluminio con otros metales, como el zinc, el magnesio y el cobre.
A medida que avanzaba el siglo XX, el aluminio se convirtió en un metal esencial en los aviones. El bloque de cilindros del motor que impulsó el avión de los hermanos Wright en Kitty Hawk en 1903 era una pieza de fundición de una aleación de aluminio que contenía un 8% de cobre; las palas de hélice de aluminio aparecieron ya en 1907; y las cubiertas, asientos, capós, soportes de fundición y piezas similares de aluminio eran comunes a principios de la Primera Guerra Mundial.
En 1916, L. Brequet diseñó un bombardero de reconocimiento que marcó el uso inicial del aluminio en la estructura de trabajo de un avión. Al final de la guerra, los aliados y Alemania emplearon aleaciones de aluminio para la estructura de los conjuntos de fuselaje y alas[2].
El fuselaje de los aviones ha sido la aplicación más exigente para las aleaciones de aluminio; hacer una crónica del desarrollo de las aleaciones de alta resistencia es también registrar el desarrollo de los fuselajes. El duraluminio, la primera aleación de aluminio de alta resistencia y tratable térmicamente, se empleó inicialmente para la estructura de los dirigibles rígidos, por parte de Alemania y los Aliados durante la Primera Guerra Mundial. El duraluminio era una aleación de aluminio-cobre-magnesio; se originó en Alemania y se desarrolló en Estados Unidos como aleación 17S-T (2017-T4). Se utilizaba principalmente como chapa y placa.
