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飞机为什么宁愿用百万颗铆钉,也不愿选择焊接?

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发表于 2023-5-5 13:15:51 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 twq19810302 于 2023-5-5 13:17 编辑
6 v" s+ P- d# t: O0 f
+ G/ W  `2 n  n: U0 d, d) u你还记得第一次坐飞机,见到忽闪发抖的机翼、襟翼有哪些内心戏吗?
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5 h; \& i% X8 o# }

5 @" h( K7 A0 I, c8 I* l: a, l  A- d' n' B4 z
有网友怀疑飞机质量不过关。+ I) ~8 S8 A  `( F$ r9 w
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% M* }8 \. Y9 e' J& L7 o

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实际上,机翼远比我们想象的要坚韧得多。而能保证它上蹿下跳却依旧安全的,是不太起眼的铆钉。
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* i3 n3 a0 C5 ~3 ]  r& C
据说一架C919飞机要用上百万颗铆钉;客机A380要使用超五百万颗$ ^, }5 F+ |/ c6 F

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" c- R/ ^7 X' n/ n3 b
密恐症要犯了。图源:Ins.
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; A; o" R( M' ]/ r
]那么飞机为什么通常敲几百万个钉子,但不选择焊接或是胶粘呢?
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2 u0 A) e% m4 ~' [7 G/ N
▌飞机也爱减肥& j# c; `9 ?( P7 N( I8 F0 s; {
6 D1 f$ ?" ?% j
「为减轻每一克重量而奋斗。」是每个飞机的座右铭。跟人类学到的% q) b! c* Q7 I0 z( l  f, y

1 l# n8 F" w, C" ~# \& G8 f: N1 L  C所以,作为飞机衣服的蒙皮也流行轻薄款。例如C919采用较大比例复合材料来减少飞机的结构重量。
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而过于轻薄的蒙皮会增加焊接的难度,且蒙皮的复合材料更容易受到焊接的破坏,因而不同材料还得靠铆钉连接。
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, Z/ f: S0 f4 c8 K' u1 X7 V0 a
C919与国旗的合影。图源:央视新闻( @, t& c0 ~8 W2 }5 d6 ?
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▌飞机上的钉子有特异功能9 b( ]9 i0 m- y

5 ?8 Q9 F6 l0 g; @8 j1 S3 ^* r飞机上铆钉的比强度要求高达1100兆帕,相当于1平方厘米的面积上要承受10辆小轿车的重量。
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5 V& G& c5 x) P1 N* K铆钉的加工精度达到微米级控制。第一颗跟之后的数千万颗几乎是一模一样的。
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; e/ Y6 Q4 z& _2 Z* y4 s5 ]9 _$ d/ U
一微米约等于成人头发直径的八十分之一,图源:科技日报# C. P6 Q3 z% I+ m% w! w( E$ M
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除此之外,上百万个铆钉并不阻碍飞机飞行。二战相关数据显示,实心埋头铆钉能使飞机阻力减少3%。" X) Z0 t3 X( V4 s' _/ v0 D; _$ |& k
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哈工大教学视频
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所以,铁打的流水线生产的铆钉各项参数误差极小,不管是量化生产还是品控上都值得信赖。
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5 J5 t% ?4 @% G: h如果使用焊接技术连接飞机蒙皮,生产质量全靠焊工的手艺。焊接过薄过厚都会让飞机存在更多安全隐患。, `7 `: \& G  L3 Y
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胶粘剂目前不能抵抗高温,因而哪怕飞机全身都是胶粘起来的,发动机等关键部位也只能用「可靠的」铆钉固定密封。 5 D% m* E+ U, q  j' O) a9 g

0 s# k2 m. o' [9 O" s5 u▌铆钉能让飞机长寿* n4 Q, j$ k5 s% X$ q

& G( K. Q5 N6 y& {3 D" a飞机每次飞行结束都需要检修。而铆钉的可替代性、稳定性等诸多优点,能让飞机「服役」更久。
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图源:西安航空基地
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8 j0 @5 R" d/ L: D铆钉断裂了怎么更换?3 Y1 |% d: f2 G: k
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一般使用「冷冻铆钉」来替换。即铆钉在淬火处理后迅速冷冻起来,使用时必须在十五分钟之内铆接完毕。- T. K1 b% l4 O6 E; _

2 X7 l  d; i/ n3 C, ^这种「冷冻铆钉」的强度在常温条件下会增加,从而加强铆接结构的稳定性。' ?/ K1 R% A/ Z) l. S  v3 y1 f

' Y3 P4 t4 h( o4 S5 a: {1 R

1 D! Z$ g4 s% x- p/ N+ U
机身内部框架需要大量铆钉连接,图源:空客官网, @$ @1 H/ f+ M( b) W' ~+ p# L

/ I$ W# _$ M$ t9 ]0 r铆钉松动了会怎样?( L9 r- T9 d, M* |
: ?! A/ q$ K; u, _
一颗钉子的松动可能会导致飞机显示故障信息,这就需要检修飞机的员工昼夜加班来找滥竽充数的钉子。
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2016年,为了排除一架A320的飞机故障,检修员工持续奋战三天三夜,在对所有故障可能逐一排查之后,最终在数百根直径不到1毫米的数据插钉中发现松动的一根。3 S( ?. ]. }6 S. @
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飞机铆装工人。图源:北京青年周刊
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虽说排除钉子故障的工作量大,但是不必担心。航空螺钉是自锁的,松动的几率也是微乎其微。; F3 z* a- |1 K
; w5 p  f4 ~$ d6 |& X8 v" a
因而,受到种种限制,目前见到的飞机大多都是钉子钉起来的
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零散的飞机蒙皮通过铆钉穿针引线,最后才能成为空中战袍,才能让襟翼灵活舞动。
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2#
发表于 2023-5-5 14:03:56 | 只看该作者
666学习了!!
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3#
发表于 2023-5-5 14:40:39 | 只看该作者
学习了,刷下分
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4#
发表于 2023-5-5 15:46:02 | 只看该作者
学习了,刷下分
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5#
发表于 2023-5-5 16:33:24 | 只看该作者
小小铆钉,大大作为
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6#
发表于 2023-5-5 16:45:26 | 只看该作者
学习
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7#
发表于 2023-5-5 16:56:56 | 只看该作者
小铆钉,大作为!冷冻后再铆上,没有缝隙。
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8#
发表于 2023-5-5 17:10:54 | 只看该作者
学习了,刷下分
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9#
发表于 2023-5-5 17:19:44 | 只看该作者
厉害
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10#
发表于 2023-5-5 17:27:29 | 只看该作者
原来还是用沉头铆钉,起风了里面二战时期就已经在用了
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