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: 46958|回复: 50

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
; x3 M: F4 x! Z$ H. ]1 B* e  L" `
3 X2 w2 n( V" R/ r. p% B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? * F" W2 R" Q7 y
: K4 Z/ w. M" R5 c
3 x8 D/ @$ k! W0 h, F
2 R/ m& @. b& i, }/ c8 w7 P
有网友怀疑飞机质量不过关。
( k8 p) Z/ L$ y7 R' ~
7 l8 N4 V% S/ q2 h" a, Z. @7 K
4 x7 T$ F; H! x1 ?
% S6 j% t: d) w/ s/ |' q
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。
6 Z  U! U5 H+ ?9 L1 w
/ j7 S. c/ I& |& z, 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) V+ e1 h8 E1 r
& E& s; ~" q. d" E

& g2 o7 z3 Z3 C  C# N: \
密恐症要犯了。图源:Ins.
' H8 y7 u! |; ~% M, G- h/ }; q9 T
7 T- O/ Y) ?" i% J
]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?( T1 z( V4 {  _7 w
; B+ v/ k- p# R! C' i
▌飞机也爱减肥
9 k" a1 ^9 a# Z; b) H- i
! X3 y* v* r% }) u
「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
( [+ _9 x; Z2 p& x2 i
' Y! E0 ?& ^+ v
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。8 A$ }1 N/ @5 d, O8 Q9 f$ o3 z' A

" w2 S7 G8 Z6 d/ f3 F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。
4 g' }+ _2 c3 ]8 C, V0 Y! e

' |0 x9 o2 Z& t7 l( _9 e+ x5 m

& b; U4 N1 i- \
C919与国旗的合影。图源:央视新闻1 `" @+ M6 s; f7 K) X! i' U

. c, U# ]% {3 ~* ^. q# w* _. l▌飞机上的钉子有特异功能
8 j/ R* h* m+ U( X* u. a4 S

+ I$ J: j% C2 N3 }: l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。( A7 A0 {5 u& X' o& t: @
9 c7 E( N2 J! A7 J5 b6 D1 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。) D& W* o- [! O. u* ?2 g
* F0 u% M( L9 ~* E( K; N- J  O$ I
. k5 R; D5 S1 l" ~* p- y# n
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- i1 t- X; g$ |# x
. [$ t- f& ~% v5 d* H5 D8 m
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%。+ H9 Z( B) d# A" z. {
1 k" X. a3 C3 F# v% d& H+ m- i% c
3 W5 p9 t) K& x, C( F8 `/ {$ e2 S
哈工大教学视频4 N( S6 M; U  `; {8 [: `$ |$ D+ o

0 I" P6 u& O/ b. b2 V  x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。( I. n7 C  I; i; b9 d
; |" _1 y  ?! X' V
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。
) h: e. F+ |3 _& E+ n3 F

0 ^& b( F* C& e6 k0 k7 _9 G+ h& Y  a- r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。 # h+ H0 N9 ^/ z- G0 O

& W3 k' Q6 \' C6 r▌铆钉能让飞机长寿9 q( \4 ^. {7 M
* o8 C6 W1 b! |! S- n. ^3 R+ o
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。( a5 @( y; \# g' }% X

. ^5 l3 {$ F5 F/ ^6 |$ y- T- }
3 d$ a# I8 Q! I4 @6 ~
图源:西安航空基地/ _' H6 e$ Y& s
8 u/ H6 B. [& C
铆钉断裂了怎么更换?
7 j$ k6 a. p2 r; U

/ i9 G2 \5 C  m% i) h6 i. K2 q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。% w- Q9 r6 v) v5 V. [4 F- ]6 x+ S

  j) [# |  P1 P" y! ~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。- w& ?- A9 L6 d3 A
1 k! Y* v' q* _" {5 I& _/ j

' Z% j4 b2 @7 u& M7 R0 l
机身内部框架需要大量铆钉连接,图源:空客官网3 U. |) J( M3 [; @( v; Z; B

6 i$ \0 m. H2 ~+ q2 [( d% Y铆钉松动了会怎样?, f6 V/ b/ G# s3 b0 G2 G& I( u0 V: ~/ k
1 o0 _! T: d, l8 ]) Z
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。2 V$ f# t8 ^/ J# E7 C! J" \! [
" \9 G- u. S8 ^' z' |
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。, _8 O7 r, O; P( R" |& q3 q2 D! q

; |1 ?) A* x6 G! s) z7 f
1 X# T9 E/ t' D3 ]
飞机铆装工人。图源:北京青年周刊
6 u5 e2 w* T: I& X4 u0 [9 y# m: }( ^- n

% [+ H5 h, D: H/ b% B8 C) s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。3 Z6 H& q" r5 j7 _9 @/ d

; J3 ]4 \# o& E' {5 J: `! g3 g$ 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
2 p1 P3 {1 n: K8 q5 v6 R

3 p+ b! `* E# R" Q1 h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。

' e4 k& P6 Z% B! `) l
5 {$ Z6 `; K6 v& d  d1 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, 2025-5-1 12:31 , Processed in 0.065037 second(s), 16 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