机械社区

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
查看: 34113|回复: 45

飞机为什么宁愿用百万颗铆钉,也不愿选择焊接?

[复制链接]
发表于 2023-5-5 13:15:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 twq19810302 于 2023-5-5 13:17 编辑 ' f8 Q$ d1 i3 ^2 P( h- D

1 d2 a  k& N6 U& V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?
% D. X; _! t! x- A! y( c! c& b' G
: e' S; |+ ]) r4 M  E, C8 b

" j3 v# [8 [( ~9 T" @0 a# ?) M3 C( i4 R; f8 {7 x* J$ R/ y
有网友怀疑飞机质量不过关。1 W9 x' i7 ]: _+ O3 ?- f% _" ?
% [1 H; [) ^5 }  H0 `

- p  Q3 c+ ^" \. q7 v* h/ |
/ m5 H" |, E+ z! L, l
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。
! Z# r6 e' c  `: F$ D
9 b3 d( D; h! O- X$ a0 k8 k2 l+ U
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) S3 h4 c, [+ @( D" ?

& T9 j: a8 T, |  ^8 ]

9 f0 R# S4 z* C
密恐症要犯了。图源:Ins.
) h  q, I! {. h* R% b7 D* n

8 d2 C, c; Q8 [/ J6 I]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?
- {  @% ?; U8 }+ m

( U8 f9 X& D. B0 L. F▌飞机也爱减肥$ L& S4 n! v+ \1 o9 i- T6 H4 l
% _# O, ]. J3 F" i7 c
「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
( p9 R/ B5 X9 ^/ p( i5 E( Q

8 B; w# b; `7 u  E& I0 }: `! 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。
$ x; k$ w, r5 x
! r' o( j. d, i+ t6 o  x
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。
! I% n. I5 Y$ q
% P) j; L1 _  ^
- d# X' I* X0 K+ p
C919与国旗的合影。图源:央视新闻* O6 X2 E7 @: f: Q
! u7 Y! l- e& v' J3 o9 p: H. z
▌飞机上的钉子有特异功能6 ?  {- S- T2 R' f7 }6 {- A
2 i% y. s+ m3 d* O
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 B6 \; \: j, T2 Y8 X. k3 w' q. H

8 i! j, P  I+ W- w( i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。
7 K) w5 ~$ R: ~, J' }' `
; q* X; e/ L" }4 `- {
. J$ ^/ t3 v4 M  g. ]
一微米约等于成人头发直径的八十分之一,图源:科技日报$ E3 R7 e* ^' }; R8 ?) K
; A: \# h! _1 s; g
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%。2 u) K- k  r( C

; ~& K# U5 `: h  Q2 W/ v

% Q5 k0 g4 {6 n) B
哈工大教学视频1 @$ l, j" D+ Q; w$ Y, N/ O
3 N. ~# t% Y0 ]- O
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。
$ U% a: R+ h8 Y: H* W4 v6 Q! F
, o- {. E* v3 b/ @' q3 O/ S5 j: F
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。( w) M+ |! W% D" c5 o0 t& k( @

* K5 ~$ A+ y. M/ m0 Z) D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。 + q9 m" h0 q) e$ s7 N) X/ @9 O! }" d
( j4 y  C; z# z6 o
▌铆钉能让飞机长寿& b! B& }  v2 F# [4 h

  {1 z' X( g3 Q/ _, Q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 @4 _$ s- G2 o, T# N

/ w& k* C' v; w& S* t2 t

% |) B$ q4 n! j8 I, R
图源:西安航空基地
0 `) l4 e6 Y3 n2 |
/ y% q# P$ k9 ?# F: r  ^
铆钉断裂了怎么更换?
- g6 r5 N) l1 C
' X5 K* m4 _) w
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。6 \$ y  N3 O' e& k) i3 {

9 T" ?# s; Z. M+ K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。
7 z2 F* M. B) s; l2 o

! t% {1 e7 h, M  ?' n5 h- B8 S) ^
. @6 `, O8 e+ ~, j
机身内部框架需要大量铆钉连接,图源:空客官网& x: [0 A; a' k' G: l' G9 _0 Y

8 |; |0 |3 E9 I4 p7 o( X0 I铆钉松动了会怎样?6 n7 E7 Q8 Y/ q) O. ^" ~/ O
+ f  S: p: N/ O2 `8 w- H
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。
& T1 r4 P; |( F- T
. x: D: ^. T4 Z+ |2 W6 N  f: r
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。& h1 i- z# x( L. I0 i6 {
) M6 r: X4 S* L. |
) y6 ?4 k! W/ t
飞机铆装工人。图源:北京青年周刊
7 {; ]; J, s4 u2 q$ \9 V

5 T. f; V) c! O7 a  q6 ?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。
' X0 r1 c- }$ ]% z: d  P
& q" A! d7 p; [2 `' Z: {# J
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4 B- @6 h. }" U- v

; X4 u- Q$ ?7 M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。

1 q! s: F9 p, D# |* c: Q* q5 c$ r6 @/ P: D7 r$ y" t* D+ P8 L

本帖被以下淘专辑推荐:

回复

使用道具 举报

发表于 2023-5-5 14:03:56 | 显示全部楼层
666学习了!!
回复

使用道具 举报

发表于 2023-5-5 14:40:39 | 显示全部楼层
学习了,刷下分
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-5-5 15:46:02 | 显示全部楼层
学习了,刷下分
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-5-5 16:33:24 | 显示全部楼层
小小铆钉,大大作为
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-5-5 16:45:26 | 显示全部楼层
学习
回复

使用道具 举报

发表于 2023-5-5 16:56:56 | 显示全部楼层
小铆钉,大作为!冷冻后再铆上,没有缝隙。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-5-5 17:10:54 | 显示全部楼层
学习了,刷下分
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-5-5 17:19:44 | 显示全部楼层
厉害
回复

使用道具 举报

发表于 2023-5-5 17:27:29 | 显示全部楼层
原来还是用沉头铆钉,起风了里面二战时期就已经在用了
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

小黑屋|手机版|Archiver|机械社区 ( 京ICP备10217105号-1,京ICP证050210号,浙公网安备33038202004372号 )

GMT+8, 2024-11-22 23:18 , Processed in 0.059090 second(s), 17 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表