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Estructuras de Madera
La avioneta de los hermanos Wright, estaba hecha a base de una estructura de madera de abeto y fresno, alas de tela de muselina y un motor de aluminio liviano. -
Fuselajes de Madera Laminada
Los fabricantes estaban construyendo aviones en 1912 con fuselajes de madera laminada que empleaban una construcción monocasco, lo que significa que las cargas se soportaban a través de la piel externa de los fuselajes para hacer innecesarios los marcos internos de carga. Este tipo de construcción fue utilizado por la época de la Primera Guerra Mundial. -
Prototipo completamente de metal
Hugo Junkers presentó por primera vez un avión hecho completamente por metal. Se utilizó el acero para su fabricación. Gracias a la visión de Junkers para utilizar este material, puso a la industria en un nuevo camino de evolución para el uso de materiales más ligeros, rápidos y eficientes. -
Aviones de Combate Totalmente Metálicos
La utilización más temprana de aviones de metal fue en la Primera Guerra Mundial, empleando fuselajes de tubos de acero soldados. Los Junkers cubiertos de aluminio son conocidos como los primeros aviones de combate totalmente metálicos del mundo. La construcción de aeronaves metálicas se hizo cada vez más popular entre 1919 y 1934, siendo las construcciones más comunes: aluminio o aleación de aluminio con superficies cubiertas de tela y estructuras monocasco totalmente metálicas. -
Estructuras de Aluminio
Los años 20 marcaron el comienzo de carreras de aviones, lo que llevó a diseñadores de aeronaves a centrarse en el rendimiento. Se descubrió que los monoplanos eran más aerodinámicos que los biplanos, y que armazones fabricados con aleaciones de aluminio eran capaces de soportar presiones y tensiones extraordinarias. Debido a sus propiedades livianas, el aluminio también se abrió paso en los accesorios internos de aeronaves, lo que redujo el peso y permitió un diseño más eficiente en combustible -
Tin Goose
Henry Ford utilizó los principios de diseño metálicos propuestos por Junkers, Ford desarrolló el Ford Trimotor, apodado "Tin Goose." El “Tin Goose” impulsó la carrera para diseñar motores seguros y confiables para viajes en avión. Años más tarde, el Trimotor se convirtió en el primer avión volado por una aerolínea nacional líder. Esto posicionó al metal como el material principal para los aviones domésticos y, finalmente, las aplicaciones militares con el inicio de la Segunda Guerra Mundial. -
Aviones de Acero
En la década de 1930 también se construyeron aviones de acero más fuertes y rígidos, pero también más pesados. El mayor peso del acero impidió que se convirtiera en un material de fuselaje popular. Sin embargo, el metal se usa para hacer ciertas partes de un avión. Su resistencia y rigidez lo hacen ideal para su uso en trenes de aterrizaje. La resistencia al calor del acero también lo hace deseable para su uso en el revestimiento de aviones supersónicos. -
Primer Avión de Combate Monoplano de Ala Baja Totalmente Metálico
En la década de 1930, el uso de la madera se volvió obsoleto y se fabricaron aviones totalmente metálicos por su durabilidad. Al otro lado del Atlántico, los ingenieros centraron sus esfuerzos en la construcción de aeronaves destinadas específicamente a la estrategia militar: fuerza, durabilidad, agilidad y armamento. El Boeing P-26 “Peashooter” entró en servicio como el primer avión de combate monoplano de ala baja totalmente metálico conocido por su velocidad y maniobrabilidad. -
Materiales más Avanzados
Investigaciones sobre la aviación de vuelos supersónicos produjo aviones experimentales. La velocidad extrema requiere fuerza y resistencia térmica extremas, lo cual condujo al desarrollo de aleaciones de aluminio y materiales exóticos para mitigar efectos del calentamiento aerodinámico.Se construyeron aviones con: compuestos avanzados de carbono-carbono, recubrimientos cerámicos de carburo de silicio, aleaciones de titanio y aluminio, aleaciones de titanio reforzadas con fibras cerámicas. -
Plástico Reforzado con Fibra de Vidrio
El plástico reforzado con fibra de vidrio, o fibra de vidrio, fue el primer material compuesto liviano que se encontró en los aviones.
Su uso inicial fue en la década de 1940, en carenados, morros y cabinas, y también se utilizó en palas de rotor para helicópteros como el Bölkow Bo 105 y el BK 117, así como el Gazelle SA 340 en las décadas de 1960 y 1970. -
Estructuras de Titanio
Debido a la relación fuerza-densidad y resistencia a la corrosión, fatiga y altas temperaturas, el titanio representó un material atractivo, pero raro y muy costoso.
A finales de la década de 1950, se empezaron a integrar piezas pequeñas en motores y secciones expuestas a altas temperaturas, como carenados de escape o bordes de ataque de alas. Sin embargo, las reservas limitadas de titanio y los costos de producción altísimos restringieron el uso posterior de lo que todavía era un metal exótico. -
Naves Espaciales para la Luna
Los científicos de la NASA recurrieron a los plásticos, específicamente al Kevlar y al nailon. Se envolvieron capas de nailon y otros aislantes debajo del cuerpo de la nave espacial para proteger a la tripulación de las temperaturas extremas del espacio. Ambos plásticos siguen siendo básicos en la industria aeroespacial: mantienen el telescopio Hubble y muchos otros satélites escaneando la extensión cartografiada e inexplorada de la humanidad. -
Fibra de Vidrio
Según los informes, la fibra de vidrio (plástico reforzado con fibra) se usó por primera vez en aviones en 1939, pero no se usó de forma generalizada hasta la década de 1960. Las matrices de resinas reforzadas con fibra utilizan resinas como poliéster, viniléster y epoxi reforzadas con fibras como vidrio, carbono o boro. El moderno Airbus A350 está fabricado con un 52 % de polímero reforzado con fibra de carbono. -
Plásticos y Materiales Compuestos
A partir de los 70, los plásticos comenzaron a desempeñar un papel más crucial en la industria militar y de defensa. EE.UU. vio el potencial de los plásticos cuando supo que los plásticos podían absorber ondas de radar. El beneficio adicional de la firma de radar reducida hace que los plásticos sean ideales para crear aeronaves furtivas. Los plásticos contribuyen a la innovación de telas invisibles y otros materiales compuestos que prácticamente pueden crear invisibilidad para los radares. -
Helicópteros con Fibra de Vidrio
En 1975, el helicóptero AS350 Écureuil presentaba una cabeza de rotor principal en compuesto de fibra de vidrio, lo que reducía significativamente el número de piezas con un diseño altamente integral. Sin embargo, la baja rigidez resultó en un uso limitado para estructuras primarias de carga en aviones de transporte. -
Materiales Compuestos
Desde la década de 1980, los compuestos se han utilizado principalmente para los componentes secundarios de las alas y la cola, como los paneles del borde de salida de las alas y los timones. Los materiales compuestos han desempeñado un papel importante en la reducción de peso y, por lo tanto, se utilizan tanto para aplicaciones estructurales como para componentes de todas las naves espaciales y aeronaves, desde planeadores y góndolas de globos aerostáticos hasta aviones de combate. -
Estructuras de Plástico
Los plásticos continúan liderando el futuro de los materiales por su durabilidad y precisión. El 787-8 Dreamliner se convirtió en el primer avión con alas y fuselaje hechos de plástico de fibra de carbono. Además de ser livianos, los plásticos ofrecen mayor seguridad con resistencia al alto impacto y su capacidad comprobada para resistir entornos químicamente hostiles. Esto demostró que los plásticos son un material invaluable en comparación de materiales alternativos como el vidrio o el metal. -
Aleaciones de Titanio y Níquel
Hoy en día, solo alrededor del 20% de un avión está hecho de aluminio puro. Sin embargo, el metal todavía se usa en varias aleaciones que tienen cualidades mejoradas, como las aleaciones de titanio y níquel. Estas aleaciones, también llamadas superaleaciones resistentes al calor, hacen posible la producción de piezas de alto rendimiento y pueden soportar presiones, temperaturas y corrosión extremadamente altas.