3053

Почему используют заклёпки в авиации?1

Наткнулся в одной из лент на отвратительный ответ на данный вопрос, пробило самого рассказать.
И так, за что борятся инженеры в авиации?
Ответ бесконечный сам по себе, но мы маленько сузим рамки - это вес летательного аппарата. Чем легче условный самолёт, тем меньше энергии будет необходимо для его поднятия в воздух, меньше будут нагрузки на основные силовые элементы планера и еще многое многое, но не суть, главное мы боремся с весом. Как следствие ищем материал лёгкий, но прочный. И это конечно же ТИТАН!
Но! Целиком из титана строить самолёт очень дорого, как следствие мы переходим ко 2 насущной проблеме - цена/качество. Тут нам на глаза попадает алюминий и вариации его сплавов.
Небольшое уточнение, целиком полноценный современный самолёт из алюминия вы точно не найдёте, в любом случае там будет и титан и железо и магний и много прочих металлов, но алюминий будет составлять большую часть.
С материалом мы определились, теперь пришло время решить, а как нам его меж собой крепить. Идеальным решением было бы сделать цельный самолёт, но к сожалению вытачивать весь самолёт из большого куска алюминия нам экономисты не позволят, ибо это будет чертовски дорого, а 3д принтеры к сожалению на такое пока что не способны, да и не было раньше такой замечательной игрушки. Так что возвращаемся к вопросу "соединения".
Первым что приходит на ум большинства, это сварка. Тут есть уйма нюансов.
Сварка алюминия возможна и даже очень часто используется это бесспорно, но вибрационную нагрузку переносит плохо, что для самолёта критично. Можно постобработкой компенсировать данный недостаток, но тут опять нам поперёк дороги встанут экономисты - дорого. Даже без постобработки сварка дорогое удовольствие. Хотя "сварные" самолёты все же имели место быть в истории: sr-71, " сотка" и пр. Правда там не алюминий был, но не важно, это довольно специализированные проекты на которые денег не жалели.
Болтовое соединение - без долгих дискуссий, тоже дорого. Тут и цена самого болта, так и цена работ с его использованием, учтите сколько нужно болтов на весь самолёт, тысячи... Болты в самолётах используются конечно, но чаще всего где то либо в разъемных соединения, которые используются при тех обслуживании, либо транспортировке, либо в элементах конструкции с большими нагрузкам.
Что там у на есть ещё? Клей! Ну а что, дешево и сердито. Только вот метал склеивать на столько прочно как это необходимо для самолёта пока что не научились. Хотя был один самолётик, а точнее даже есть - Dreamliner. В нем "клеем" сделано очень много, только вот нужно учесть, что это новые технологии с обширным использованием композитов, которые собственно и "склеивались". Понятие клей конечно тут не совсем подходит, но принципы очень близки сами по себе.
Гвозди, ну тут без пояснений думаю)
Из старых проверенных типов крепежа осталось только заклепочное соединение. И это наш выбор:
- дешево;
- обеспечивает достаточную прочность соединения;
- при правильном подходе хорошо дружит с вибрационными нагрузками.
Можно ещё много говорить и за и против заклепок, но их основное преимущество - это цена и пока не придумают более дешевого способа, замены им нет.
Спасибо за внимание тем кто прочитал.
Тапками за орфографию сильно не кидайтесь, писал в порыве с телефона, да и писатель с меня так себе.

Авиация и Техника

11.4K постов18.5K подписчиков

Правила сообщества

Правила Пикабу

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
20
Автор поста оценил этот комментарий

Вопрос: почему от заклепок в сулостроении перешли к сварке?

раскрыть ветку (86)
21
Автор поста оценил этот комментарий
Как уже написали, сталь варится проще, чем алюминий. Многие стали магнитятся - для их постобработки (например, нагревание и отпуск) можно использовать индукцию. Сварное соединение стали пластичнее, чем у алюминия, лучше держит нагрузку, особенно когда речь заходит о вибрациях. Ну и нагрузки при движении в воде отличаются от нагрузок при движении в воздухе:
1) Скорость самолёта в воздухе существенно ближе к скорости звука в воздухе, чем скорость корабля в воде к скорости звука в воде.
2) Самолёт во время полёта оказывается в средах с разной плотностью. Вокруг корабля две более-менее стабильные по плотности среды, но между ними есть четкая граница.
раскрыть ветку (4)
16
Автор поста оценил этот комментарий

Хотел бы я посмотреть на судно со скоростью звука в воде. И на экипаж этого судна после одного маха)

раскрыть ветку (3)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Там наверно горячевато будет?

раскрыть ветку (2)
9
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Плотновато.

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

супчик плотный получится =)

26
Автор поста оценил этот комментарий
Сула делают из стали, которая прекрасно варится.
раскрыть ветку (31)
12
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Подводные сула- на заклепках?

раскрыть ветку (13)
16
Автор поста оценил этот комментарий

Подводная сула  - жена судака, ей заклёпки ни к чему

раскрыть ветку (4)
1
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Я просто не видел ни разу. Потому вопрошаю.

раскрыть ветку (3)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Есть и до сих находу, суда годов 50-60. На заклёпках. То есть корпус не сваренный.

Иллюстрация к комментарию
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

и шкипер такой на буПсире- Пара-папам- пара-пара-пабам!!!

1
Автор поста оценил этот комментарий

Сейчас варят, из титана или маломагнитной стали.

7
Автор поста оценил этот комментарий

Все. Теперь только сула, добавил в т9

раскрыть ветку (7)
2
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Это на марсианском, не нужно часто использовать.

раскрыть ветку (3)
1
Автор поста оценил этот комментарий

!

раскрыть ветку (2)
0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Приветствую! Как будет на вашем- "на Марсе сезон пыльных бурь"?

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Земляне ещё не готовы к этому знанию.

1
Автор поста оценил этот комментарий

А как будет в единственном числе?

раскрыть ветку (2)
9
Автор поста оценил этот комментарий

Сулно

раскрыть ветку (1)
14
Автор поста оценил этот комментарий

Корапь

3
Автор поста оценил этот комментарий

Это на нынешнем этапе, еще до WOW клепали только в путь...

раскрыть ветку (4)
12
Автор поста оценил этот комментарий
А до linage? А с Аллодами как?
раскрыть ветку (2)
13
Автор поста оценил этот комментарий

До линейки из тростника вязали

2
Автор поста оценил этот комментарий

Тогда уже до Ультимы...

Автор поста оценил этот комментарий
При чем тут World of Warcraft?
Автор поста оценил этот комментарий

Кто такие "сула"? Расскажите пожалуйста.

раскрыть ветку (11)
5
Автор поста оценил этот комментарий

вот сула

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (9)
8
Автор поста оценил этот комментарий

То, что это должно неплохо вариться - вполне верю. Но, причём тут сталь?

раскрыть ветку (6)
6
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

В стальном обычно варят, чего непонятного.

раскрыть ветку (5)
4
Автор поста оценил этот комментарий

В чугуниевом аутентичнее!

раскрыть ветку (4)
1
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Нет такого материала у менделеева в таблице, это всё похожее. Суле не очень важно- в чем вариться, как не важно это и голодному варщику сулы.

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Можно в гляняном монококе запечь, керамика, высокие технологии)

0
Автор поста оценил этот комментарий

Аутентичными должны быть испанские сигары, но без огня, конечно, ни там, ни сям

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Увы, действительно испанские сигары более невозможны - там где растет табак нет Испании, а в Испании запрещено выращивание курительного табака.

1
Автор поста оценил этот комментарий

Это берш, вроде как.

1
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Откуда так убежденно, может это самэц?

1
Автор поста оценил этот комментарий
А ты у автора коммента, на который я ответил спроси. Он расскажет.
4
Автор поста оценил этот комментарий

Сулостроение - это строительство сулок?

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Естественно.

8
Автор поста оценил этот комментарий

Сталь лучше сваривается,чем алюминий?

раскрыть ветку (19)
21
Автор поста оценил этот комментарий
Гораздо лучше.
1
Автор поста оценил этот комментарий

Одинаково, но для сварки алюминия нужно соблюдать кучу условий.

раскрыть ветку (13)
12
Автор поста оценил этот комментарий

Я с молодым преподом пару лет назад спорил, что смогу сделать из пивных банок антенну, спор закончился тем, что я должен был припаять медный провод к днищу алюминиевой банки - он бы зачел мне две лабы автоматом. Если бы не смог, то все лабы бы аннулировал.

Канифоли ушло много(забыл про кислоты), но я припаял и даже нормально.

Пришел в универ и кладу сей перфоманс. Спаял хорошо, но вот препод зачел только одну лабу.

Крч, алюминий очень быстро окисляется и пайка выходит хреновой.

Используйте флюсы при пайке!

раскрыть ветку (3)
7
Автор поста оценил этот комментарий

ну дак люминтий с флюсом и паяется )

5
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

А Сварка тут причём?

А вообще сначала нужно омеднить алюминий и потом паять.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

По сути пайка и сварка схожи. Только в последнем случае свариваемый металл плавится. Однако оксидную плёнку никто не отменял.

4
Автор поста оценил этот комментарий
Алюминь разный бывает) АК4 прекрасно варится, но вот беда... Дюралюмины и высокопрочные сплавы (Д16 и В95 например) которые чаще всего используются в авиастроении очень хреново варятся.
раскрыть ветку (7)
0
Автор поста оценил этот комментарий

>хреново варятся


Что под этим подразумевается?)

раскрыть ветку (6)
4
Автор поста оценил этот комментарий
"Сплавы системы Al—Cu—Mg, несмотря на высокую прочность и жаропрочность, отличаются плохой свариваемостью — из-за чрезмерной склонности к образованию горячих трещин и разупрочнению металла в ЗТВ. Наибольшую склонность к образованию горячих трещин имеют сплавы Д16, Д18, В95, ВД17, наименьшую — сплав ВАД1 и частично сплав Д19."
раскрыть ветку (5)
Автор поста оценил этот комментарий

Склонность к образованию трещин говорит о высоких требованиях к условиям сварки. В рамках автоматизированной производства оно проблемы не представляет.

раскрыть ветку (4)
2
Автор поста оценил этот комментарий
Ну да... Только ни Боинг, ни Аэрбас, ни Российские производители не придумали как автоматизировать производство и продолжают клепать. Наверное проблематично фюзеляж диаметром 4 метра и длиной 30м запихать сначала в вакуумную камеру (чтоб легирующие элементы не выжечь), а потом в термопечь (чтобы старение произвести)...
раскрыть ветку (3)
3
Автор поста оценил этот комментарий

Так нет смысла придумывать. Заклёпки все равно на скручивание дадут большую прочность,  чем сварной шов, вдоль которого в любом случае остаются напряжения.

0
Автор поста оценил этот комментарий
Просто велик шанс отправить обе детали в брак. Сварной шов на корпусе самолёта должен быть чуть ли не идеален, а при сварке алюминия это маловероятно.
0
Автор поста оценил этот комментарий

Кстати, в печку секции фюзеляжа засовывают у некоторых изделий. Для полимеризации герметика. Но там температуры порядка 60-80 по Цельсию.

3
Автор поста оценил этот комментарий
Как результат - цена и простота
1
Автор поста оценил этот комментарий
Грамотно сделанный сварной шов у стали прочнее чем сама сталь. Плюс есть сварка полуавтоматом и автоматом, что быстро и дёшево.
раскрыть ветку (3)
Автор поста оценил этот комментарий
Шов то да, а металл возле шва слабей
раскрыть ветку (2)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Если после сварки ничего не делать, то могут остаться остаточные напряжения рядом со швом. Их можно убрать термообработкой. А так - такой же там металл как и был
раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

не могут, а 100% остаются. Образцы из швов, даже правильно термиченные, рвутся чаще по зоне термического влияния, а не по шву.

7
Автор поста оценил этот комментарий
Ответ тянет на отдельный пост, если не поленюсь, то обязательно напишу.
раскрыть ветку (8)
4
Автор поста оценил этот комментарий

Да уж поленитесь, сделайте всем одолжение после заклепок то..

раскрыть ветку (6)
1
Автор поста оценил этот комментарий
И чем же они вас смутили?)
ещё комментарии
1
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Малатками махать заеблись, шо неясна
2
Автор поста оценил этот комментарий
Отвечу за ТС, потому что вес не настолько стал критичен с появлением мощных моторов. В СССР кроме вихрей, считай и не было моторов (30 ЛС). К тому же, все лодки клепались как ТНП на авиазаводах (прогресс, Казанка и тд). Все современные сварные лодки разворачиваются на плоскость, т.е. детали не штампуются, что не лучшим образом сказывается на обводах. Толщина листов дюралевых совколодок была 1,8-2 мм, сварные идут от 3 мм, дюраль жёсткий материал, АМГ мягкий, для жескости корпуса требуется большая толщина. Вкратце
раскрыть ветку (17)
2
Автор поста оценил этот комментарий
Амур с Востоком ещё, при регулярной эксплуатации приходилось раз в пару лет проклепывать заново, течь начинал
раскрыть ветку (10)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Про восток даже не слышал, хотя 40 лет на лодках, а Амур достаточно живой друг в этом году взял, с ПЛМ естественно
раскрыть ветку (9)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Восток это Амур на водомете
раскрыть ветку (8)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Амур-Д это он же? С водометом

раскрыть ветку (3)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Не, Амур-Д был с колонкой вроде

раскрыть ветку (2)
0
Автор поста оценил этот комментарий

У знакомого был некий аппарат, с шильдом "Амур-Д", на водомете. Явно заводского исполнения.

На той же лодочной станции были ещё и просто "Амуры" транцевые. Без мотоотсека, под подвесной мотор.

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

То уже скорее народное творчество, я такого тоже много видел. И удлинённые, с метровой вставкой в корпус и переделанные под подвесники

0
Автор поста оценил этот комментарий
Возможно, на Волге у нас не актуальны они. Амур-д был когда то
раскрыть ветку (3)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Неделю назад видел живой, в Азове. Думаю что и в низовьях Волги, на Ахтубе, они тоже ещё есть
раскрыть ветку (2)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Я на средней, в Самаре)) сейчас волжанка 46 фишка
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
В Азове это было сугубо утилитарное плавсредство, в Задонье кроме как по воде не попасть, мостов туда нет. Чувак просто домой возвращался
0
Автор поста оценил этот комментарий

Нептун, Неман.

раскрыть ветку (5)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Крым ещё сварной (владел им 30 лет). Нептун - стеклопластик, Неман - был когда то сварной в двух моделях, а сейчас Неманом называется Нептун бывший из Сосновки
раскрыть ветку (4)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Нептун - это я про мотор.

раскрыть ветку (3)
Автор поста оценил этот комментарий
23 ЛС всего.. самым мощным был Бийск -45, но это была экзотика
раскрыть ветку (2)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Помните размер того неман? Куда ему больше.

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Неману да, а Нептуну 30 было мало.. хотя я не помню его паспортную допустимую мощность
Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку