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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
, ]( b9 z. B" _2 P- Z1 c
& Y% g: O  H  Z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? " t! N1 C. K" k$ l5 p

% f% p5 p" L" A% I, o3 l1 ]+ }# y/ c
7 |4 {! s  f1 ~
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有网友怀疑飞机质量不过关。
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' K/ Z5 s% N# t4 n, N% I( d3 M9 w
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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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* \; e1 O' R& ]- A* M! `8 c+ d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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密恐症要犯了。图源:Ins.3 T* @$ k# c  V
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]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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4 S8 H  W. u, b' ~: ~2 W▌飞机也爱减肥
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% F' ?- v$ [$ a1 j$ {" i) 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
: B/ T( `! @+ d  O: ?+ _: K6 ^
) l5 S/ k+ W& E! |0 z" D2 p! _; 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。
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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。' z8 S/ g: v1 d
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C919与国旗的合影。图源:央视新闻
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& z) c4 |7 w0 H9 v2 c7 j' r8 ]7 s▌飞机上的钉子有特异功能; }. p9 ?$ V9 q- p0 {1 G
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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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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。( W# U5 {# n5 L) W& X; t

$ I; K- ]& v5 _
" P2 {9 J' T' \1 U0 v3 `: k$ _
一微米约等于成人头发直径的八十分之一,图源:科技日报
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: I* A1 l* `$ G* O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%。* B# M& s+ B8 [2 s

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哈工大教学视频" b' |! B8 A( Q" R

& F8 @% ]3 E6 @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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! y( m. B, m% v; B/ m  d0 Q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。
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2 Z2 G: A! X  F1 N5 f. a
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。
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- O  l. a- t" ~- v▌铆钉能让飞机长寿  I1 o0 ~9 x  h/ m

2 G2 S0 [  S+ ~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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- Q8 c# ]' E: v8 b

- B# G) F; O% A
图源:西安航空基地
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0 r/ M1 t% |, ?铆钉断裂了怎么更换?- I' a: @' v& G) b, }5 k1 a0 Z
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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。' J7 F+ H: a& t/ `/ j
* s# z5 s6 s6 I) s  r$ V
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。( z2 o% L& U, ?, F  c

) |, y" }( r0 }, U
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机身内部框架需要大量铆钉连接,图源:空客官网5 K' a; [: a: m# r
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铆钉松动了会怎样?
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: h" x# O4 Q- a" g7 K
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。' U" }& l0 H; |/ f4 x5 X
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飞机铆装工人。图源:北京青年周刊
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5 ^* l& B2 |. ?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。; a  O7 t1 ?0 B! X/ Z& f. G: d
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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 f( o2 d. s. d) ]9 O
7 @* o" \* d6 P# z
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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8 h& D$ [! 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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