Почему в авиации используется заклепочное соединение, а не сварочное или болтовое

Каждый, кто видел корпус воздушного судна с близкого расстояния наверное обращал внимание, что все элементы фюзеляжа соединены между собой заклепками. Но в инженерии имеется огромное количество иных крепежных элементов. Почему авиационная промышленность отдала предпочтение именно заклепочному соединению?

Какой вид соединения металлических деталей считается наиболее простым, надежным и экономичным по техническим соображениям? Ответ очевиден – сварка. Достаточно посмотреть на автомобили, где все детали кузова надежно закреплены при помощи сварки. В авиации и аэрокосмонавтике надежность сварки уже не выглядит такой очевидной, что уже говорить здесь про гайки и болты.

Если рассматривать такие составляющие как трудоемкость и экономия – очевиден тот факт, что заклепочное соединение уступает сварочному и болтовому. Однако используются в авиастроении заклепки не просто так.

Если более точно выразиться, то использование заклепок происходит не от хорошей жизни. Болтовое соединение фрагментов корпуса даже не рассматривается конструкторами по причине его ненадежности.

Корпус воздушного судна регулярно испытывает высокие нагрузки, в результате которых возникает большая вероятность раскручивания болтов. Кардинально другая история обстоит со сварочным соединением. Сварка обеспечивает слишком жесткую конструкцию и в этом ее главный недостаток в авиастроении.

Высоко над облаками на фюзеляж воздушного судна обрушиваются мощные удары. Два металлических фрагмента, соединенные сваркой образуют крепкую конструкцию, но между этими металлическими фрагментами создается высокое механическое напряжение.

Для наземного транспорта данное явление не является критическим, поскольку машины не испытывают таких колоссальных нагрузок как воздушные судна. Высоко в небе механическое напряжение корпуса самолета приведет к его полному разрушению. Самолет, на котором применялось сварное соединение с большой долей вероятности развалится на части как только окажется на большой высоте. По этой причине авиаконструкторы отдают предпочтение заклепочным соединениям.

В авиастроении заклепочное соединение может выполняться встык или внахлест. Для того чтобы клепаные соединения стали более стойкими и надежными они обрабатываются специальным герметиком. Весь процесс заклепочного соединения выполняется вручную, рабочие используют лишь подручные механические средства.