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航空小知识

飞机出厂前为什么要扎“针灸”

时间:2020年06月16日   来源:微信@航空知识
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  飞机与船舶都是现代主要的交通运输工具,结构都是桁梁壳体,且基本都是金属材质,硬要说最大的区别就是,一个是生活在水里,一个是翱翔在蓝天。其实两者在加工工艺上也是天壤之别。

  焊接是现代制造业中被广泛采用的一项工艺,具有速度快、密封性好等优点,在航天、船舶和汽车制造中大显身手。那么造船厂和飞机制造厂里是什么景象呢。

  你经常看到船坞里是这样的景象:星光灿烂

 

 

  而飞机制造厂里确实这样:飞机仿佛在被扎针灸

 

 

 

  那么飞机与船舶在制造过程中为什么有这么大的差异

  首先,是飞机的制造材料造成的。

 

 

  在波音787和空客A350XWB问世前,现代飞机的主要制造材料是铝合金。这种材料有一个突出的特点——焊接性能极差。采用传统的焊接方式焊接后,焊接区域局部有应力集中,使得金属变脆,而且易产生砂眼、气泡、微裂纹等缺陷,使得结构在这些位置的性能低于非焊接区。这在飞机制造中是不能接受的。虽然现在也有一些特殊的焊接工艺,比如搅拌摩擦焊接和激光焊接,但相关技术过于复杂,而且难以保证工艺稳定性。对于同一种材料来说,越薄越不容易焊接。飞机蒙皮厚度一般只有2毫米左右,即便能够焊接,难度也会很大

  其次,是飞机的工作特性造成的。

 

 

  飞机每天会经历多次起降的冲击,颠簸, 地面高空温度差,南北气候差异,飞机在高空高速飞行时,飞机相当于是一个被充了气的金属壳体 ,要承受飞机内外压力差 ,而这种压差受力转换成机身蒙皮的是拉力。发动机在工作时存在振动,同时飞机自身也会产生振动,飞机在每个航班中经历的各种应力都是不断变化的,都会存在疲劳问题,而拉力,振动,疲劳,都是引起焊接性能退化的主要原因,。

  飞机在这样的环境中长时间工作,就可能在焊接处萌生细小裂纹。更可怕的是,接下来裂纹会沿着焊缝一直扩大,甚至导致飞机在空中解体,发生机毁人亡的惨剧。而铆接和螺接具有很好的抗振动、抗疲劳等特点,而且由于有连接孔的存在,天然地具有抗裂纹继续扩大的能力。

  最后,是飞机的使用特性造成的。

 

 

  飞机的使用寿命一般都在几十年以上,机体内有很多复杂而精密的仪器,在长时间使用过程中,各种器件都有可能出现不同程度的损坏,采用铆接便于维修和更换。如果采用焊接的话,飞机的蒙皮就要全部进行更换,这样会增加维修费用和单次维修难度。即便不发生任何设备故障,也需要定期对飞机进行检查和维护,包括需要把连接的部位拆开进行检查和维护。焊接是一种不可拆卸连接,一旦拆开,结构就被破坏了。

  飞机蒙皮铆钉常用的紧固方法:

 

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