飛機為什麼寧願用百萬顆鉚釘,也不選擇焊接?看完總算懂了

飛機為什麼寧願用百萬顆鉚釘,也不選擇焊接?看完總算懂了

如果近距離觀察飛機,我們會發現飛機的蒙皮上有許多釘子,像這樣的鉚釘工藝,我們在一些大型的橋樑建築上也經常見到。

據說一架飛機上,這樣的鉚釘多達上百萬顆——那麼

飛機為什麼不直接焊接,而是要選擇這種看上去很麻煩的鉚釘工藝呢?

飛機為什麼寧願用百萬顆鉚釘,也不選擇焊接?看完總算懂了

為減輕每一克重量而奮鬥

航空工業中有一句箴言:

“為減輕每一克重量而奮鬥。”

為減輕飛機重量,飛機制造中會因地制宜地使用盡可能輕的材料。

為了減輕重量,飛機的蒙皮一般都做得很薄。這麼薄的蒙皮,要把它們焊接到一起,難度是非常大的。而且有的飛機,機身採用的是

鋁製材料,耐熱性比較差,而焊接工藝在焊接時會產生大量的熱量

,這對鋁製機身的飛機來說,顯然是不太合適的。

國際上最先進的客機大量使用複合材料,

複合材料也會受到焊接的破壞

,不同材料的相互連線必須採用物理方式固定。

飛機為什麼寧願用百萬顆鉚釘,也不選擇焊接?看完總算懂了

鉚接更穩定更可靠

小編第一次坐飛機時,坐的是靠近機翼窗戶的位置,當飛機遇上氣流上下顛簸時,機翼也發生明顯的抖動,當時可怕小編給嚇壞了…

相信不少朋友都見過這樣的場景,如果顛簸得比較嚴重,飛機的機翼會大幅度地上下襬動。

在這個反覆的擺動過程中,機翼的蒙皮會被拉伸,或者擠壓。

如果採用的是焊接工藝,那焊接處在這個反覆的

應力

變化下,強度就會顯著下降。日積月累這些焊接的地方,很有可能就會產生一些細小的裂紋,如果沒被及時發現,那可就是非常大的安全隱患了。

民用飛機通常要服役十幾年,焊縫容易產生金屬疲勞問題

,連線效果並不理想。而鉚接可以減少接件之間的震動傳遞,從而降低震裂風險,對這種反覆的應力變化,牢固度要更好、更可靠一些。

飛機為什麼寧願用百萬顆鉚釘,也不選擇焊接?看完總算懂了

鉚接便於量化生產、降低維修成本

焊接質量很大程度上依賴於操作工人的手藝

,焊薄了焊厚了,隨機性比較大,想要制定統一的標準還是很難的。

鉚接工藝採用的這些鉚釘,各項引數誤差極小,容易進行品控和標準化生產

。大家都知道,飛機在製造時,對

標準化

的要求很高的。

航空工業最講究的就是質量一致性

,一架飛機有百萬顆鉚釘,生產的第一顆鉚釘必須跟之後的數千萬顆是一模一樣的。這個道理就類似於大飛機本身,製造一架先進的大飛機對於大國來說並不太困難,而製造上萬架相同的產品卻是一個極大的挑戰。

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鉚釘不會增加氣動阻力,反而會減小

有些小夥伴可能會納悶了:這些看上去凸出來的鉚釘,會不會增加飛機的氣動阻力?

其實,應用於航空製造領域的鉚釘,主要是

凸頭型和埋頭型鉚釘

。在飛機的內部,由於沒有氣動外形的要求,主要採用成本較低,便於加工的凸頭鉚釘。

飛機為什麼寧願用百萬顆鉚釘,也不選擇焊接?看完總算懂了

埋頭鉚釘主要用於飛機外表需要光滑的部分

,能夠有效降低飛機阻力,加工過程中對於釘帽和附近結構的公差有嚴格的要求,當你觸控飛機表面時,幾乎感覺不到鉚釘的存在。

這項應用帶來了顯著的成效,根據二戰時的相關資料,

使用埋頭鉚釘後,飛機的阻力大約能夠減少3%左右

零散的部件,透過鉚釘穿針引線,最後變成翱翔天空的大飛機。鉚釘在飛機制造中默默無聞,卻居功至偉。