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.
89 комментариев
Добавить комментарий
На самом деле заклепки используются потому, что алюминий из которого делают корпус самолета не так хорошо сваривается как например сталь. Во-вторых, заклепочные соединения проще контролировать.
Цель статьи — чего-нибудь написать и заработать денюжку.
не «встык», а «встык с накладкой», что в своём роде тоже «внахлёст».
И да, если целесообразно, то и сварка, и болтовые соединения используются. Обратите внимание хотя бы на маломерные суда: есть дюралевые сварные и клёпаные, а вот стальные — сварные, потому как гораздо проще.
основные перегрузки корпус самолета таки испытывает при взлете и посадке.
конечно если речь не про боевые самолеты.
Это, например, какие? Или, иначе говоря, удары чем?
Ух, помню на каи12-м летали в пасмурную ветрянную погоду — было страшно, когда альтиметр начал резко стрелку вести. С 1000 до 800 футов за секунды 3…
«Весь процесс заклепочного соединения выполняется вручную, рабочие используют лишь подручные механические средства.» — давно уже есть клепальные автоматы.
Ну и вообще, похоже автор совсем не разбирается в самолётостроении. Зачем тогда писать о том, чего не знаешь?
Клепают не только вручную.Но и механизированно-ручные скобы, прессы.Клепальные автоматы есть, которые сами сверлят, зенкуют, клепают.
Авиация и космонавтика — самые передовые сферы, где бы и применили " новейшие достижения современной технологии"...
Есть некие Су, Миг итп- в строю, теперь ставим на «подварку»? Даже при появлении новых способов соединения — сколько ЛЕТ надо, чтобы испытать это соединение…
И корпуса ракет выполняются сварными.
А что за зверь Т-4 «сотка»?
Этот вы знаете, что они не знают.
Эффект Даннинга-Крюгера же.
Во первых — в конструкции ВС используются все виды соединений. Во вторых хороший болт всегда лучше чем заклёпка. Их бы и использовали, но это очень дорого — болт сделан из стали или титана, плюс гайка к нему, а заклёпка — одна деталь из алюминия. В третьих масса — заклёпки легче чем болт с гайкой. В четвёртых коррозия — соединения алюминия с алюминием предпочтительнее, чем сталь-алюминий и даже титан-алюминий. В пятых — кто сказал, что клепать сложно и долго? Есть специальные станки, которые клепают конструкции с высокой скоростью. То есть если доступ позволяет, то заклепать шов на таком станке будет не медленнее чем закрутить болты (тоже не в ручную естественно)
Касательно сварки — на новых самолётах Аирбас уже применяет точечную сварку стрингеров с обшивкой. Так что...
Про прочность тоже полный бред написан...
Удалите эту статью плиз, чтобы необразованный народ ещё больше не сваливался в невежество…
Вы вообще представляете как выглядят авиационные болты? Какие виды болтов бывают? Какие гайки используют? Как они контрятся?
Да, например на ту-154 проверку момента затяжки болтов стягивающих очк и цчк требовалось производить, но это исключение, а не правило. Все силовые элементы (пассажирских) самолётов собраны на болты!
И что такое «проект вибрации»???))))
Про болты — полный бред. Самоконтрящиеся гайки? Не, не слышал. Болт держит нагрузку меньшую, чем заклёпки того же диаметра? Чегоооо?
Применение заклёпок обусловлено их ценой (важно для гражданской авиации), а главное, заклепочный шов легче болтового.
Заклёпки действительно применяются в авиации (в случае выбора), так как они легче чем болты. Хотя болтовое соединение разьемное, а сварка и заклёпки неразъемные. Сварка не применяется по следующим соображениям 1) нельзя сварить материалы 2) характерный размер сварки, обычно катет, не должен превышать минимальный размер свариваемых деталей.
Конечно все виды соединений применяются в авиастроении. Какой вид применить и где определяется в процессе проектирования исходя из различных требований, некоторые аспекты я привел в начале
SR-71 «Чёрный дрозд» сварен из титана (Большой температурный нагрев, температура при трении о воздух при скоростях близких к 3,5 М приводит к расширению металла и далее при остывании он возвращается в исходное состояние, что вызывает механические напряжения в сварных швах и т.д… Разработан этот выдающийся самолёт в «Мастерских скунса» Келли Джонса, но уже списан, в музеях, его функции перешли к спутникам). Топливо из крыльев течёт уже на старте, в полёте он разогревается, расширяется титан (даже гофр есть на крыле продольный для этого, при расширении зазоры уменьшаются, течи прекращаются или уменьшаются) и потом, для восполнения запаса топлива при полётах на большую дальность, он вынужден в полёте дозаправляться с воздушного танкера.
https://www.youtube.com/watch?v=ciK7p4khIIM
и на 9:37 минуте видео рассказывается и показывается как текут баки на земле и в воздухе. Это конструктивно-производственный недостаток («так получилось»), статика с поверхности самолёта снимается статическим разрядниками, обычно на концах крыльев и хвостового оперения в полёте, а на земле тросик на шасси, трущийся о бетон. На стоянке «втыкается в отверстие на фюзеляже» штырь в самолёт-трос-штырь в землю, это стационарное заземление. Взлёт был с неполной заправкой, чтобы снизить нагрузку на элементы и уменьшить разбег.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Lockheed_SR-71_Blackbird#Вывод_из_эксплуатации
Вообще материал собран разношёрстный и разнотемный, о слова ЕГЭ, уж извините.
с помощью заклепок и оплаты за просмотры — модераторы IXBT научили обезьяну пользоваться клавиатурой!!!
Добавить комментарий