一钉一铆“拼”战机
宋 茹
飞机于恶劣气候条件态势里面穿行，机翼会出现剧烈抖动状况，于此之际有人会提出这样的疑问：“机翼有没有可能在空中这段呢断开？“。
实际上，机翼具备相当好的韧性，其安全系数颇高，除去在优选材料以及设计等层面外，这般良好表现还受益于安全可靠的铆接工艺。另外，战机那庞大的机身并非是一体成型的，同样是借助铆接工艺，把不同尺寸的蒙皮与机体结构紧密地“拼接”在一起。
铆钉被用于把多个工件连接起来，这一方式称作铆接，生活用品里的剪刀、铁钳等，制造时采用了此工艺，船舶、航天器、桥梁的制造，同样也用到了铆接工艺。
从战机降临之日起始，铆接工艺于航空工业制造以及维修范畴被广泛运用。那么，铆接工艺具备啥样独特优势了？又是怎样把战机“拼接”到一块的？来瞧瞧本文的解读。
于中国人民革命军事博物馆的兵器馆当中，有着一架被陈列的米格 – 15歼击机，其编号为079，该机身之上布满了铆钉 ，而此为周乐所提供的图片。
铆接工艺优点多
战机于高空进行高速飞行之际，时常会历经低温、强风这般恶劣的环境，这给机体结构带来极大的考验。
和将汽车车身整个进行压铸成型不一样，战机的结构部件具备复杂性，要去满足不同结构件对于材料、形状以及尺寸的连接方面的需求，还要担保机体结构足够紧固。
现代工艺以内，常见的金属构件连接类别主要是焊接，以及铆接，还有螺栓连接，挑选哪一种连接方式，跟金属材料，还有形状，以及厚度，包括受力方位，以及使用环境等要素存在关联。当中，铆接工艺依靠独特优势崭露头角，变成战机之上运用最为广泛的连接方式了。
一方面存在着轻量化的选择，高速度、高性能一直都是战机始终不变的追寻目标，为了能够以轻松的状态投入战斗，一代又一代发展而来的战机制造几乎是对于每克重量都要进行计较争取，致力于努力实现“瘦身”，不仅采用了铝合金、钛合金这类具有轻薄特点的材料，其蒙皮厚度处于2到5毫米范围内，这种蒙皮的可焊接性能较差，特别容易因为焊接受热而出现破损变形，所以其只有通过物理方式来进行固定。
另一方面，存在着飞行环境的要求，战机在高速飞行的时候，会因为气流的影响进而产生颠簸，蒙皮会受到来自各个方向上的拉伸、弯曲等作用力，这既需要连接工艺能够紧固各个部件，有效分散各方应力，同时还要使得其具备抗疲劳、抗裂、抗反复振动等特性。
此外，战机于升级维护进程里，要进行拆卸蒙皮的操作，以此检查内部存在的故障问题。焊接技术达成的是永久性连接，一旦在蒙皮之上察觉到裂纹，就只好将其作大面积换新处理，这不但耗费时间精力，还致使维修成本有所增加。而铆接工艺能够轻易实现部分蒙皮的拆装，维修效率得到显著提升。
现如今，依从航空工业技术的发展态势，铆接工艺自最初单一的手工作业起逐个派生了液压铆接以及电磁铆接这类新式技术，以此去迎合不同材料、不同部位的连接需求。
小小铆钉能量大
我们近距离去观察飞机，就会发觉蒙皮之上存在着数量多得数不清的、如同“指甲盖”那般大小的铆钉。按照所了解到的情况来讲，在一架中型客机的全方位各处涵盖着上百万颗铆钉。
航空铆钉，其形态呈现出各种各样的不同样子，种类也是繁多多样，其中常用的包含埋头铆钉、凸头铆钉等等，依据安装环境不一样，连接方式不一样，尺寸大小不一样，对于铆钉的选择也就不完全相同。另外，铆钉自身的材料以及制造质量，和铆接工艺的可靠性存在关联。
较早时期的铆钉，大多是木制或者骨制的那种小栓钉。在1916年的时候，有一名科学家，取得了能够单面铆接的盲铆钉专利，并且在航空航天、船舶工业等诸多领域得到广泛应用。之后，伴随战机蒙皮材料进行升级，铆钉材料历经了从铜制、铝制，再到钢、镍等金属材质的转变。
一代材料对应着一代装备，新型材料要是运用起来，肯定会促使武器装备进行迭代升级，目前，隐形战机、复合材料出现了，这便对铆钉提出来更为高的要求，以铝合金以及钛合金作为代表的铆钉渐渐变成了“主流”，当中，铝合金铆钉主要是用来连接蒙皮的，而钛合金呢，它强度更为高，耐腐蚀性也更好，通常也会被赋予重要任务，去连接飞机骨架、起落架等部件。
航空类产品，质量准则为第一位。铆钉的制作质量也同样具有关键性，看上去尺寸仅仅只有几毫米那般大小的铆钉，其加工精度甚至能够达到微米级别，怎样以标准化的方式进行批量制造，进而产出合格的铆钉，从设计开始，到制造环节，再到检验阶段，必须每一步都做到严格把控。
当下，各异的国家以及行业依据实际的需求，采用不一样的制造标准，像国际标准化组织的 ISO 15983，还有美国航空航天工业协会标准 NAS 等。另外，一些航空公司存在自身的铆钉制造标准，举例来说波音公司的 BACR。不管是哪一种标准，都针对铆钉的材料、尺寸、完好性、力学性能、耐腐蚀性等作出了明确的要求。
实际加工阶段，一枚铆钉的生产工艺涵盖材料准备工序，有钉杆拉制工序，锻造成型工序，表面处理工序，头部加工工序，淬火回火工序等一系列内容，其加工精度有着极高要求，并且凭借特定的字母以及数字，给铆钉编上“身份证号”，以此便于识别以及后期追溯。
保证质量合格的重要关卡是检验，在这个阶段，铆钉得检验外观尺寸，还得检验拉伸强度，以及扭矩等方面，必要的时候，部分关键指标也会被测试，像断裂载荷，还有耐盐雾等，经众多筛选后，铆钉方可“上岗”。
赋予铆钉强大能量的是严苛的制造条件，经测算，铆钉的比强度高达1100兆帕，这意味着每平方厘米的面积得承受10辆小轿车重量，小小的铆钉凭借自身过硬能力，成为战机飞行安全的重要保证。
每道工序皆学问
战机的制造属于繁杂工程之一，这其中需要消耗众多工时。在这些工时区间里面，装配工序所占比例处于总工时的百分之四十至百分之五十范围，然而，在装配工序里超过百分之三十的劳动量，全部都用在了铆接之上。
其耗时长久的缘故在于，铆钉数量众多，并且铆接工艺相当繁杂，于铆接进程当中需历经海量的设计以及计算。能够讲，每一道工序都蕴含着学问。
选用先进的五代机铆接作为例子，为了达成隐身性以及气动外形的要求，五代机蒙皮当中多数采用埋头铆钉方法，埋头铆钉与蒙皮一道共同去形成整个光滑无比的机体表面的要求，从而以此达到减掉诸多气动阻力的目的。然而，这种方式对于铆接工序而言，有着极为高的要求。
先是第一步进行定位，在铆接之前，存在着一系列应当开展的准备工作，按照铆接所处的位置，针对铆钉去实施排列布局，设计师会依照材料力学的原理内容，针对之中的载荷分布以及传递规律展开科学的计算，进而设计出具备合理性的铆钉形状以及间距，就在铆钉位于铆钉位于机翼等关键部位之时，还要以铆钉列阵的形式来予以设计，用此来确保能够凭借足够的强度以及硬度去支撑连接部位。
第二步是钻孔，要在前期布局定位好的结构件之上开展钻孔操作，钻孔的位置务必要准确无误，哪怕只是单个孔距存在不到1毫米的偏差，便都极有可能致使整个零件的加工遭遇失败。鉴于此，设计师运用了直接于蒙皮上进行投影的方法，甚至于还采用了AI技术来定位，目的在于确保打孔位置的精准度。
实际进行操作之际，负责装配的工人要于连接件的表面之上，加工出一个凹槽来，该凹槽的大小跟钉帽尺寸是一样的，以此让铆钉能够完全嵌入到蒙皮当中，随后呢，要在结构件的内侧开展打孔并留作备用标点符号。
第三步是进行铆接整形操作，在完成定位、钻孔这类准备工作之后，才正式迈入铆接工序阶段。装配工人会把合适的铆钉插入先前打孔的位置，接着用铆枪将铆钉用力压入从而形成连接，随后对铆接件表面的凸起部分进行整型，确保其能与其他部件实现平整连接。
铆接工作完成后，负责检验的人员，会紧接着就对铆钉所呈现的外观，开展极为严格的检验工作，其目的在于保证铆钉的钉头要整齐，外观要美观，不出现歪斜、磕伤以及裂纹这类的缺陷，与此同时呢，还要对铆接件进行检验，查看其强度是不是符合相应要求，以及是否存在有松动的问题，只有确保其质量达到合格标准之后，才会最终把它交付出去。
交付后就可以了吗？当然不是，“售后服务”也必须完备。
当一架战机历经长时间的风吹与日晒侵袭后，难以避免地会出现金属疲劳状况，其表面发生划伤裂纹实属难以避免之事，就连铆钉也会存在一定程度的磨损现象。在战机维护保养这个阶段，维修人员需要对战机的整体状态展开系统检查，针对那些出现松动、断裂以及损伤情况的铆钉进行更换，并且针对机身所出现的裂纹、腐蚀问题再次实施铆接修理操作，在确保既符合战机整体强度要求又满足气动外形要求的前提条件之下，尽可能地去控制结构重量。
航空工业技术发展增速飞快 ，促使铆接技术逐渐成熟。自动钻铆 、电磁铆接等先进技术出现 ，将会提高战机制造与维修效率，为战机飞行安全打下坚实保障。
