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飞机为什么宁愿用百万颗铆钉,也不愿选择焊接?

 火.. [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 + ~2 l& J& D# ~8 {+ [  Z  f) K

! Y- P  n# u3 {4 l# g6 j! c$ 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? ; w4 |, |) P2 Z1 c3 H/ v' b: {/ i. v
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有网友怀疑飞机质量不过关。- H9 m- ~! B' }3 B

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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。9 ]) o$ |7 K% U

/ ^. w! m  y+ k8 j% H, Z  q: H! |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.9 M. U- s& F4 X# C9 a  m) A: d
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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?* i3 f7 K- x' W; g2 N
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▌飞机也爱减肥
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「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. n0 p( p$ F$ \  I' T& j) \( T% u5 y

: a8 W$ e; r- r4 h/ ~# I- G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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( F8 s7 y! V" ~/ u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# I3 ~1 t! l) z% r5 Z# r
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▌飞机上的钉子有特异功能8 W; q* Q2 X* ]/ I

8 i" w* D2 W$ V+ p! M1 _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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! T& l4 \' b3 ^5 J; Q* t% ^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' P) L) [% c* _$ R( q& `

7 G$ w+ b7 Y1 s1 \; 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%。
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哈工大教学视频
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5 W5 E! s& @, _; e2 K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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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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- V8 a1 I; l2 T0 C( Q) J) R. W. w; `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。 6 [# l7 @7 g2 i

+ U& o; r" Y% k" ~) o3 `- g▌铆钉能让飞机长寿, P0 N4 W4 e3 }# s, ]7 M5 ^; f- j

  N* N. M( L0 s& L6 ~1 b/ {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。+ Y  _6 w1 v/ i, d

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图源:西安航空基地
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$ G8 j8 A5 r9 f, V' G, K9 H  U铆钉断裂了怎么更换?
# a; U6 S# J% S6 z! L

% L  }* b( M, L' `; L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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9 V+ k& [6 N* y. Z9 E+ Z1 W; q/ 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。7 P& a& e- @* N' k9 Q$ l* R+ ]
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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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; J+ X+ N- C% q( [& @6 Y% q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。8 H! `, {( H$ \8 `

9 e+ h) r3 ~/ O7 v, [& W6 ~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。2 M1 ?* B! Y# X

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飞机铆装工人。图源:北京青年周刊5 H& |) q$ }9 l9 m; i
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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。' b1 d! O0 l6 Y. x4 D
: t5 Z  i6 B( X, G# ]9 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7 I) i" y, p! O$ X7 j& a

# B: ^7 o( _" A- f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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发表于 2023-5-5 14:03:56 | 显示全部楼层
666学习了!!
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发表于 2023-5-5 14:40:39 | 显示全部楼层
学习了,刷下分
发表于 2023-5-5 15:46:02 | 显示全部楼层
学习了,刷下分
发表于 2023-5-5 16:33:24 | 显示全部楼层
小小铆钉,大大作为
发表于 2023-5-5 16:45:26 | 显示全部楼层
学习
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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。
发表于 2023-5-5 17:10:54 | 显示全部楼层
学习了,刷下分
发表于 2023-5-5 17:19:44 | 显示全部楼层
厉害
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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
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