战机是如何“拼接”起来的？原来全靠这项工艺

　　飞机在恶劣天气特征情况下飞行，机翼会发生剧烈抖动，这时候有人会问：“机翼会不会在空中折断？”

　　事实上，机翼的韧性非常好、安全系数比较高，除了优选材料和设计等方面外，还得益于安全可靠的铆接工艺。此外，战机庞大的机身并非一体成型，同样是通过铆接工艺，将不一样的尺寸的蒙皮和机体结构紧密“拼接”起来。

　　铆接是利用铆钉将多个工件连接起来，小到剪刀、铁钳等生活用品，大到船舶、航天器、桥梁的制造，都采用了铆接工艺。

　　自战机诞生之日起，铆接工艺被大范围的应用于航空工业制造和维修领域。那么，铆接工艺有什么独特优势？又是如何将战机“拼接”起来的？请看本文解读。

　　在中国人民革命军事博物馆兵器馆里，陈列着一架编号为079的米格-15歼击机，机身遍布铆钉。周 乐供图

　　战机在高空高速飞行时，常常经历低温、强风等恶劣环境，给机体结构造成很大考验。

　　与汽车车身整体压铸成型不同，战机的结构部件复杂，需要满足多种结构件的材料、形状、尺寸的连接需求，并保证机体结构紧固。

　　现代工艺中常见的金属构件连接方式主要为焊接、铆接和螺栓连接，选择哪种连接方式，与金属材料、形状、厚度、受力方向、使用环境等因素相关。其中，铆接工艺凭借独特优势脱颖而出，成为战机上使用最广泛的连接方式。

　　一方面是轻量化的选择。高速度、高性能始终是战机的永恒追求。为了可以轻装上阵，一代代战机制造几乎“每克必争”，努力“瘦身”，不但采用了铝合金、钛合金等“轻薄款”材料，蒙皮厚度在2到5毫米，这种蒙皮可焊接性能差，极易因焊接受热而破损变形，只可以通过物理方式来进行固定。

　　另一方面是飞行环境的要求。战机高速飞行时，受气流影响会产生颠簸，蒙皮受到各个方向上的拉伸、弯曲等作用力，这既要求连接工艺能够紧固各部件，有效分散各方应力，还要具备抗疲劳、抗裂、抗反复振动等特性。

　　此外，战机在升级维护过程中，需要拆卸蒙皮，检查内部故障问题。焊接技术实现的是永久性连接，一旦蒙皮上发现裂纹，就必须将其大面积换新，不仅耗时费力，还增加了维修成本。而铆接工艺能轻松拆装部分蒙皮，维修效率明显提升。

　　如今，随着航空工业技术发展，铆接工艺从最早单一的手工作业逐步衍生出液压铆接、电磁铆接等新技术，以满足多种材料、不同部位的连接需求。

　　近距离观察飞机，我们会发现蒙皮上有数不胜数“指甲盖”大小的铆钉。据了解，一架中型客机全身遍布上百万颗铆钉。

　　航空铆钉的形态各异、种类非常之多，常用的有埋头铆钉、凸头铆钉等，根据安装环境、连接方式、尺寸大小不同，铆钉的选择也不完全一样。此外，铆钉本身材料和制造质量关系到铆接工艺可靠性。

　　早期的铆钉多为木制或骨制的小栓钉。1916年，英国飞机制造公司的一名科学家取得了可以单面铆接的盲铆钉专利，并大范围的应用于航空航天、船舶工业等领域。后来，随着战机蒙皮材料升级，铆钉材料经历了从铜制、铝制，到钢、镍等金属材质的变化。

　　一代材料，一代装备。新型材料的运用，必然会推动武器装备迭代升级。当前，隐形战机、复合材料的出现对铆钉提出了更加高的要求，以铝合金和钛合金为代表的铆钉慢慢的变成为“主流”。其中，铝合金铆钉大多数都用在连接蒙皮，而钛合金的强度更高、抵抗腐蚀能力更好，通常也被委以重任，连接飞机骨架、起落架等部件。

　　航空产品，质量第一。铆钉的制造质量同样关键，看似尺寸只有几毫米大小的铆钉，加工精度甚至达到微米级，如何标准化批量制造出合格铆钉，从设计、制造到检验必须步步严格。

　　目前，不同国家和行业根据实际的需求，采用不一样的制造标准，如国际标准化组织的ISO 15983、美国航空航天工业协会标准NAS等。此外，一些航空公司也有自己的铆钉制造标准，比如波音公司的BACR。无论哪一种标准，都对铆钉的材料、尺寸、完好性、力学性能、抵抗腐蚀能力等进行了明确要求。

　　实际加工阶段，一枚铆钉的生产的基本工艺包含了材料准备、钉杆拉制、锻造成型、表面处理、头部加工、淬火回火等一系列工序，加工精度要求极高，并通过特定的字母和数字，给铆钉编上“身份证号”，便于识别和后期追溯。

　　检验是确保质量合格的重要关口。这一阶段，铆钉有必要进行外观尺寸、拉伸强度、扭矩等方面检验，必要时还会对部分关键指标来测试，如断裂载荷、耐盐雾等。经过层层筛选后，铆钉才能够“上岗”。

　　严苛的制造条件赋予铆钉强大能量。据测算，铆钉的比强度高达1100兆帕，相当于每平方厘米的面积要承受10辆小轿车的重量。可以说，小小的铆钉凭借其过硬的能力，成为战机飞行安全的重要保证。

　　战机制造是一项复杂工程，需要耗费很多工时。其中，装配工序占比达到总工时的40%到50%，而装配工序30%以上的劳动量，都花费在铆接上。

　　之所以耗时长，是因为铆钉数量多，且铆接工艺十分复杂，在铆接过程中要经历大量的设计与计算。可以说，每道工序皆学问。

　　以先进的五代机铆接为例，为满足隐身性和气动外形要求，五代机蒙皮大多采用埋头铆钉，与蒙皮共同形成整个光滑的机体表面，以减少气动阻力。这种方式对铆接工序有着极高要求。

　　第一步定位。铆接前，需要一系列准备工作，根据铆接位置，对铆钉进行排列布局。设计师会依据材料力学的原理，针对载荷分布和传递规律进行科学计算，设计合理的铆钉形状和间距。对于机翼等关键部位，还要以铆钉列阵的形式设计，确保以足够的强度和硬度支撑连接部位。

　　第二步钻孔。在前期布局定位的结构件上进行钻孔，钻孔位置必须准确无误，单个孔距不到1毫米的偏差都可能会引起整个零件加工失败。为此，设计师采用了直接在蒙皮上投影方法，甚至使用AI技术定位，以保证打孔位置的精准度。

　　实际操作时，装配工人需要在连接件表面加工出一个凹槽，大小与钉帽尺寸一致，使铆钉完全嵌入蒙皮，随后在结构件内侧进行打孔备用。

　　第三步铆接整形。在做好定位、钻孔等准备工作后，才郑重进入铆接工序，装配工人会将合适的铆钉插入之前打孔位置，用铆枪将铆钉紧实压入形成连接，并对铆接件表面的凸起部分整形，使其与其他部件平整连接。

　　铆接工作结束后，检验人员还将对铆钉的外观进行严格检验，确保钉头整齐、表面美观，没有歪斜、磕伤和裂纹等缺陷，同时对铆接件进行检测验证，检查强度是不是符合要求，是否有松动问题，确保其质量合格后才会最终交付。

　　当一架战机经过长时间“风吹日晒”后，难免会出现“金属疲劳”，“皮肤”上的划伤裂纹难以避免，铆钉也会有某些特定的程度的磨损。在维护保养阶段，修东西的人要系统检查战机的整体状态，对松动、断裂、损伤的铆钉来更换，并对机身出现的裂纹、腐蚀再次进行铆接修理，在保证战机整体的强度和气动外形要求的前提下，尽量控制结构重量。

　　航空工业技术加快速度进行发展，带来了铆接技术的日趋成熟。相信随自动钻铆、电磁铆接等先进的技术诞生，势必会提升战机制造和维修效率，为战机飞行安全提供较为可靠保证。

　　本次建成的智慧工厂位于天津经济技术开发区，是我国油气行业首个完井工具制造的智能化、柔性化整装基地，投产后将用于“海弘”完井工具的智能化生产。

　　中国科学院副院长吴朝晖认为，AI将重建行业分工协同体系，重构区域经济稳步的增长格局，重塑国家发展竞争优势。

　　中国科学院赣江创新研究院系统工程与装备研究所，设备全速运转，海上风电重点项目技术攻关火热进行。

　　6月14日，“东数西算”芜湖集群创新大会暨华为云华东（芜湖）数据中心全球开服活动在安徽省芜湖市举行，“东数西算”芜湖集群正式上线

　　2013年到2023年，我国煤炭消费比重从67.4%下降到55.3%，累计下降12.1个百分点。

　　十年来，全国新增水利工程供水能力约2000亿立方米，是上一个十年的3倍；新增耕地灌溉面积约8700万亩，全国耕地有效灌溉面积达到10.55亿亩。

　　记者6月19日从中国船舶集团第七〇八研究所获悉，由该研究所研发设计、福建船政旗下东南造船有限公司建造的多功能运维母船“丰华23”号近日完工交付。

　　“这些金属电极就是‘探测器’，布设电极后，就可以给堤坝做‘CT’。”将电缆接到不远处的黄色设备上，不一会儿工夫，反映堤坝内部结构的电阻率曲线就在屏幕中显现出来。

　　广州黄埔区，已聚集有低空产业链企业51家，这一些企业正通过科研与产品创新推动更多“低空经济+”场景落地，让市民切身体会到低空经济为生活带来的便利。

　　当前，全国各地进一步学习领会大食物观，并在实践中不断深化和拓展。在深入树立、践行大食物观中，科学传播应发挥及其重要的作用，精准阐释大食物观的科学内涵与时代价值，有效凝聚共识、汇聚力量。

　　为了解类星体在再电离时代所扮演的确切角色，天文学家一直在寻找和分析遥远的类星体。

　　安徽大学物质科学与信息技术研究院教授罗根与国内外同行合作，在多核钛氢化物介导的氮气与烯烃直接合成烷基胺研究中取得突破性进展。

　　世上是不是真的存在“无摩擦”的冰？近日，北京大学物理学院量子材料科学中心江颖教授、王恩哥院士等组成的研究团队给出了肯定答案。

　　18日，国家卫健委就健全机制持续推动城市医疗资源向县级医院和城乡基层下沉的有关情况举行发布会。国家卫健委基层司司长傅卫表示，目前远程医疗服务网络已经覆盖所有市县，并向社区和乡村基层延伸覆盖。

　　“我们已基本掌握时速600公里常导高速磁浮交通工程建造关键技术。专项形成了常导高速磁浮建造关键技术方面系列自主知识产权和指导性设计原则，向工程化应用迈进一大步。

　　鉴于恒星坍缩的极端物理特性，中子星的旋转速度快得惊人——自旋一周只需几秒钟甚至几分之一秒。小组成员表示，这颗天体高度疑似中子星，却在非常“悠闲”地发射无线电脉冲，如此缓慢的速度严重不符射电中子星的一般行为。

　　5月15日，广东省广州市，小鹏汇天广州研发中心，“高水平质量的发展调研行”主题采访活动现场。低空经济是指以低空空域（业内通常认为是3000米以下）为依托，以飞行器为主要载体，涵盖载人、载货及其他作业等各种低空飞行活动的综合经济形态。

　　沙漠边缘的胡杨、沙拐枣将根系深深扎进沙子里，它们吸收非常有限的水分就能生长。如今，经过选种的沙拐枣、柽柳、梭梭等优良固沙植物，正在沙漠中顽强生长，为治理荒漠化作出持续贡献。

　　赵善芹驾驶智能收割机进行麦收作业。赵善芹是阳谷县的“新农人”，2013年，他成立专业农机合作社，流转承包850亩土地种植小麦。”去年，北彭新村村民王先锋自己播种的玉米出现倒伏，今年赵善芹驾驶智能播种机，从灭茬到播种一气呵成，精细控制种植密度。