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2023年5月28日,是中国航空史上值得铭记的一天。
这一天,中国东方航空使用中国商飞首架交付的C919大型客机执飞MU9191航班,从上海虹桥机场起飞,成功降落至北京首都机场,C919国产大型客机圆满完成首次商业飞行。
C919的首航成功,让我们看到了中国高端制造业的崛起以及未来国内民航市场的巨大潜力。然而,为人所不知的是,铆钉——这个在工业设计与施工中十分常见的零件,竟在飞机制造过程中扮演着关键的角色,国产大飞机C919的制造就要用上百万颗铆钉。
在工业制造领域,“焊接”一直是不可缺少的加工手段。那为什么飞机制造却采用了铆接而不是焊接呢?
事实上,长期以来,在航空工业中,一直流传着这样一句话:“为减轻每一克重量而奋斗。”而为了减轻重量,飞机的蒙皮大多是以铝合金或碳纤维金属为主,其质地轻且薄,一般只有2mm左右。
这么薄的蒙皮,利用传统手段把它们焊接到一起,难度是非常大的。焊接过薄、过厚都会给飞机带来更多安全隐患,而铆接因为稳定,能避免这一弊端。
不仅蒙皮要“减重”,飞机的结构也要“减重”。
为了达到这一目标,C919就采用了较大比例复合材料来减少飞机的结构重量。但是复合材料也会受到焊接的破坏,如果想要将不同材料相互连接,就必须采用物理方式进行固定,而铆接可谓是一种最佳的方式。
一颗颗铆钉,看似很小,却可以承受大量的拉伸力和剪切力,并且在不同的温度和湿度条件下保持稳定性。此外,铆钉也具有较小的空间要求,可以在不影响飞机外观和气动性能的情况下完成连接,可谓是飞机制造的最佳连接方式。
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