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
0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Как насчет МиГ-25/МиГ-31, которые были полностью сварными и выдерживали такие нагрузки, которые большинству самолетов и не снились?
Там правда использовались сплавы на основе стали, но вариант вполне показал свою жизнеспособность.
раскрыть ветку (11)
0
Автор поста оценил этот комментарий

там про нержавейку, здесь про алюминий.

сплавы на основе стали
сталь это и есть сплав.

раскрыть ветку (10)
0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Сталь - да, сплав, но в этих самолетах использовалась не чистая сталь, а композиты на основе стали, рецепт которых до сих пор засекречен, если мне не изменяет память.
Задача именно так и ставилась - создать материал, который можно сварить, потому что заклепки таких нагрузок не выдерживали.
Что до производных алюминия (в обычном самолетостроении обычно используется дюралеалюминий) - варить его современные технологии тоже позволяют, но это слишком дорого и сложно, проще заклепок наклепать проверенным методом.
Сталь до середины 40-х годов прошлого века тоже клепали, пока не появились технологии, позволяющие варить толстые листы.
Именно поэтому танки и корабли времен начала 2 МВ в основном клепанные, а ближе к концу войны - уже в основном сварные.
раскрыть ветку (9)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Сталь - да, сплав, но в этих самолетах использовалась не чистая сталь, а композиты на основе стали, рецепт которых до сих пор засекречен, если мне не изменяет память.

угу, засекречено. только википедия об этом не знает.

"Центральная часть фюзеляжа — цельносварной агрегат из нержавеющей стали марки ВНС-2, ВНС-4 и ВНС-5, с дополнительными нижними лонжеронами и балками — отсек топливных баков, без эксплуатационных разъёмов. Баковый отсек является основной и наиболее нагруженной частью фюзеляжа, с которой стыкуются передняя и задняя части фюзеляжа, воздухозаборники и крыло. Он разделён на шесть топливных баков стеночными шпангоутами. Хвостовая часть фюзеляжа является несущей для узлов крепления килей, подкилевых гребней, балок стабилизатора, гидроцилиндров тормозных щитков и качалок управления РП; изготовлена из стали ВЛ-1.

Для сварки фюзеляжного отсека самолета был разработан и изготовлен специальный вращающийся стапель. Вращение стапеля было вызвано особенностями технологии аргонно-дуговой сварки. Процесс сварки был полностью автоматизирован."


дюралеалюминий

дюралюминий


Именно поэтому танки и корабли времен начала 2 МВ в основном клепанные, а ближе к концу войны - уже в основном сварные.

блин, да хоть на примере т-34 погугли. были башни и клепаные и сварные. позже литые стали делать. корпус сварной.

раскрыть ветку (8)
0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Ну а Википедия - тот еще "достоверный" источник информации. То-то "вероятный противник" так и не смог воспроизвести тот же МиГ-25, не смотря на Википедию и наличие готового угнанного экземпляра.
раскрыть ветку (4)
0
Автор поста оценил этот комментарий

А зачем им воспроизводить МиГ-25, если к этому времени уже летал SR-71 и был надёжно похоронен проект XF-108

раскрыть ветку (2)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Самолёты разного типа, с разными задачами.
А свое они с мига спиздили, не сомневайтесь)
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Коды распознавания - да, спиздили. Но сильно офигели от лампового БРЭО.
И в чём разные задачи у XF-108 и МиГ-25? Другое дело что концепция скоростного высотного прорыва к цели во второй половине 70-х уже была полностью бесперспективна

0
Автор поста оценил этот комментарий

источников в интернете и без вики полно.

0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Погугли, когда, и какие конкретно части в Т-34 варились и по какой технологии. Полноценно сварным стал только Т-34-85 образца 1944 года.
Причем на тот момент это была передовая технология, которую та же Германия так и не смогла освоить до конца войны.
раскрыть ветку (2)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Погугли, когда, и какие конкретно части в Т-34

"Отличительные признаки Т-34 образца 1940 года

Боевая масса — 26,8 тонны; пушка 76-мм «Л-11» образца 1939 года, длиной ствола 30,5 калибра. Противооткатное устройство пушки «Л-11» защищено фасонной бронировкой. Пушка «Л-11» не выступала за переднюю часть корпуса.

Сварная орудийная башня из катанных броневых листов (внешне отличается от предсерийной), боковые и задние стенки наклонены к вертикали на угол 30º. В боковых стенках башни вмонтированы смотровые приборы. В кормовой стенке башни установлена на болтах съёмная броневая панель, закрывающая собой прямоугольный вырез, через который производилась установка и замена пушки."

"Корпус сварен из восьми катаных броневых листов: шесть установлены наклонно к вертикали и два нижних бортовых — вертикально."


корпус сварной еще на "предке" т-34 был:

"Корпус серийного БТ-7 выпуска 1935 года представлял собой жёсткую коробчатую конструкцию с двойными бортовыми стенками, удлинённой суженной закруглённой передней частью и трапециевидной тыльной частью. Корпус собирался из броневых и стальных листов, преимущественно сварным способом, реже клёпаным. Наружные стенки были съёмными, внутренние представляли собой 4-мм стальные листы."


Причем на тот момент это была передовая технология, которую та же Германия так и не смогла освоить до конца войны.

откуда ты это берешь???

Pz.Kpfw.III, производство с 1937 года :


"КОРПУС танка сваривался из катаных броневых листов хромоникелевой стали с поверхностной цементацией. Отдельные части корпуса соединялись болтами и угольниками."

"БАШНЯ — шестигранная, сварная, размещалась симметрично относительно продольной оси танка."

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Скорее всего он имел ввиду что на Урале Т-34 варили полуавтоматами, на что был способен любой пацан, только флюс подсыпай. Немцы же до самого финиша варили руками

Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку