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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
4 v1 r/ q  y" h6 ~2 j6 N# T4 X  Y. d* r
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?
. @* u+ G2 v. o: z

2 |% K1 @7 M& l$ X: t# C7 `& ~
) z  {/ r# w- v% h; E/ y

6 l/ h) n( i' n0 i" V  w
有网友怀疑飞机质量不过关。
. O$ A) j) l& x$ Z& S' u+ x

( ~( j" [, r, g6 N& }: g

0 Q/ ^# W' b0 Z( j8 c6 R! T4 b' N9 o& [2 F% I
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。
# S; r5 J% `0 [( K6 y. t& S

1 F+ `* x- b& k3 d$ P* s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" |7 S; Y- \0 j4 R5 d- _

0 w5 b7 y& @2 Q1 f
+ P) g$ Q  Q8 d% q7 P' L$ ^" L
密恐症要犯了。图源:Ins." s% h# n- [, }& Y
5 V: A3 y& j8 N. W. ^  a! X
]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?3 h# L! P9 M8 }9 `$ p0 Y6 {

. j8 d& J+ z' u▌飞机也爱减肥/ R% Y; A4 q1 Y+ j" S" v5 f

, r; r. V) q6 }. ^' E9 t「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
3 r) h* T7 E2 n: [2 I9 d  Y" g) f( g
% I* L" c9 z( `4 |' D  B
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。
3 I' k) R. b  o$ Y2 ]6 U  O

6 [; G- p- d1 ~/ W6 i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$ J* Z/ h  W$ l( `3 Z/ I6 J

7 Z  L! Z4 y, ?' ], @( j0 G! ]4 A) X▌飞机上的钉子有特异功能  ^3 s# |( J6 ^# p( b3 V

6 d0 ~. H$ a6 w3 ?: [& M9 F$ ?& \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。2 O  Y( ^: ]6 ~8 J' N  c) w

9 [/ H* Q2 U; K0 K6 Q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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: C" p2 K: d! J/ E! L
一微米约等于成人头发直径的八十分之一,图源:科技日报% W$ W2 a# b: N8 s; g9 Q$ d

4 x7 Y) D  m0 \4 w: |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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, y5 [) @& v4 L, ^3 m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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# X: G1 W! \$ B* Q- T
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。9 x  p; p( ^6 W# c

. H7 s  y* t. d, Y1 L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。
9 D5 }) _, Y4 T1 |# i7 F- a

; e+ [( q2 P6 r. _' {▌铆钉能让飞机长寿
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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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, l5 {% w: A  V) A

1 @  h# C( w, u& ?1 y1 e' n4 \
图源:西安航空基地7 Z1 L6 w- J1 q6 B; {0 l
# n) g+ w6 k( v; S9 P/ b
铆钉断裂了怎么更换?
; j9 y! {! M. i" D
- ]' Y$ ?, y0 ?% I7 L0 E
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。
* V3 }) H2 Z0 |3 N
  ^! S! {! _- ^3 V+ e
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。# {- R4 W3 N5 m; U; j5 ~

9 U" B7 T7 v& d( p0 l
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机身内部框架需要大量铆钉连接,图源:空客官网
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0 _: H) p7 D5 Q  p5 [( b铆钉松动了会怎样?
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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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0 U% A8 g+ S6 H/ o  |- i, g- K2016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。  T) Q% J* z, y, g7 H4 }

1 v. @7 c5 y* h) ?8 i% f1 H" G
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飞机铆装工人。图源:北京青年周刊0 w  v& B& m2 s0 T1 R# {

) S" Z& k: F3 n1 }7 R9 L5 V* v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。
1 f4 B$ I7 }! q% w* k5 _

' U# _2 T; k0 W4 E( T
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* ~$ Y" u" a& M
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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。
# ~8 [1 {2 P& l, }  X0 @

: |. ]% [2 w( s. D6 ?4 F
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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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