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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 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 twq19810302 于 2023-5-5 13:17 编辑 + I3 E$ X0 q0 a
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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? 8 K, O1 l1 U7 P! e4 g4 X

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有网友怀疑飞机质量不过关。
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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。$ D' i. K1 o/ U* i* T& a
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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# I  \0 ]2 C' _1 Y4 n- H6 j* V+ n

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密恐症要犯了。图源:Ins.* C  W4 d2 D  i+ J- @" k7 V

& {/ m* k5 `1 g* H, v]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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▌飞机也爱减肥
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7 p1 h. ]' W% f$ v6 Z5 G「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
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. W5 \4 [$ U! j) J# W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。% P) o* l: @$ `' Q  z" f
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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。
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C919与国旗的合影。图源:央视新闻
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! Z$ r- W; l3 c0 ^3 I▌飞机上的钉子有特异功能3 w! Q0 ^" B0 P/ [
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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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5 D. X: o- O  ?8 U" @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。6 `5 @. f) V2 [7 U5 m5 m- A

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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
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/ c+ i# M0 `1 U2 p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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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。' M' x& B# I: T6 }
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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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0 Y3 n$ r) a+ U0 h+ c$ _: T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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# S, f" Q+ H( W& g. j3 [▌铆钉能让飞机长寿! I- P7 r/ _* k4 p

- M- G0 `4 ?$ p$ k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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图源:西安航空基地' Y/ f2 g+ u- Z  i: M4 s- r

- O5 b# e+ r. ?* E4 ?+ a& I铆钉断裂了怎么更换?
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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。
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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。- o2 M3 b* s% {+ d/ D
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机身内部框架需要大量铆钉连接,图源:空客官网8 \3 g4 d( a# |9 y- q' c2 C
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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。/ R) L3 ]0 O& K# d, t1 l/ f
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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。
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飞机铆装工人。图源:北京青年周刊
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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。: H8 l  H5 T+ N& Y# U4 C

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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
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& ~( S- N! q( k8 ?6 P" Y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
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发表于 2023-5-5 15:46:02 | 显示全部楼层
学习了,刷下分
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发表于 2023-5-5 16:33:24 | 显示全部楼层
小小铆钉,大大作为
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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。
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发表于 2023-5-5 17:10:54 | 显示全部楼层
学习了,刷下分
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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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