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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 % y0 N8 n3 C+ D2 b# N

$ b* {; G3 z) r( E" }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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) J) x8 b! Q, t/ T  v

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有网友怀疑飞机质量不过关。3 M* t/ Q: T+ l8 _" |1 h, d
: S) q! V1 ~" j. ?# |; Q$ _

& s, C' N$ M* @- M* A7 @# U, Q8 S" U9 j( K' d; z6 ?
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。' y9 k# T% X9 o6 t
; ]/ g. R$ ?5 g, D$ i
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
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, A/ Y# u0 q2 Z; K  ~- _1 s2 A
+ m0 f& {% I& X5 U& k4 k" `% s
密恐症要犯了。图源:Ins.  s5 E/ a) [- {6 \

& Z/ L+ c1 {' o$ a]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?6 h, @2 c5 D" s6 P% Q* H1 b

# c) M$ k% {2 ]  n▌飞机也爱减肥7 r. L& x2 r% d+ V8 F+ Y- s

) D- t4 j7 I6 |/ B. F; {# v7 Q「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$ q7 R3 s' y; B

: u1 s0 m- w, |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。
. W* d  I" Q3 Z2 j6 ?

4 u/ t) Z6 H) z( w  g- M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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C919与国旗的合影。图源:央视新闻
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▌飞机上的钉子有特异功能1 O, \. E3 g) E6 N" ~6 s4 ^& z6 f% F) u

6 E- {# {1 r+ 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。
6 u+ B. v2 y" p: O$ R

8 |* P; N  M+ ^1 @( c; A6 ]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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一微米约等于成人头发直径的八十分之一,图源:科技日报( o' F8 [5 L* @1 H" X* }& }

: y. M2 i) [$ d+ k- q5 M3 r3 F9 u$ |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%。
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哈工大教学视频
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) g" Z0 D' f9 b6 [7 z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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* z; |; ~5 V4 b* F. R+ U
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。6 y' t. R8 g/ e/ D! K; Y6 \# @
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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。 1 N4 H+ K/ U, U+ M. ^0 b% A
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▌铆钉能让飞机长寿
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) }2 {4 @& h/ b+ M& Q4 @
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。8 \3 K2 {) o& M: e' l. S1 `+ r, x  m
) j: P" q: E) {4 A* J: H
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图源:西安航空基地
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铆钉断裂了怎么更换?/ w( r2 l  ^9 Q' E" S. a

) M( t5 l5 m: g" T4 S, _# V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。
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) H6 l/ \# V$ U& [$ O' l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。2 k2 n0 Y/ O8 Z% E
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机身内部框架需要大量铆钉连接,图源:空客官网+ Q& r) B5 W: o  Z
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铆钉松动了会怎样?
1 O: n$ {! f& y! [" y
+ Q4 k; ?  N+ P/ t. b' s9 V
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。# p; ]* x- b+ l, f% \

1 x- N& e5 x! L) e9 n2016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。( y, |& e1 K% v& t

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飞机铆装工人。图源:北京青年周刊- `3 n+ b6 l8 k0 X' _/ M
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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。
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1 L! c+ l) t! y; ?/ z' a8 |
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5 R* @5 X4 }; v: w
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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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6 w" Z9 |' E( }8 W2 Q8 q) G. g
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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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