机械制造的材料节省(飞机为了减重，对紧固件都做了啥？方法可节省数百公斤)

飞机为了保证安全出行和更大程度提高载量，对自身的重量有着严格标准，不能太重，也不能太轻。

飞机本身重量由结构重量、动力装置重量、固定设备重量、燃油重量等组成，其中紧固件作为飞机上必不可少的零件，其总重量就占一架现代飞机总重的5%-6%，一架中型飞机上的航空航天紧固件可达到200—300万个。

为了减少飞机不必要的重量，工程师们对紧固件减重方面采取了不少策略，在保持必要的机械性能的前提下，尽可能将重量控制在较低的水平。

1.采用比强度高的材料

比强度是材料的抗拉强度与材料表观密度之比，法定单位为牛/特（N/tex）。比强度越高表明达到相应强度所用的材料质量越轻。而钛合金作为一种重要的新型结构材料，钛比钢密度小40%，强度却与钢相当，同时耐热性、耐腐性、抗弹性和形成加工性良好，广泛应用于航空工业。

航空航天紧固件材料的选用，并不是强度越高越好，必须综合考虑抗疲劳、耐腐蚀、刚性、脆性、相容性、耐热性等性能。

2.根据受力状态选用不同头型的紧固件

一般认为，飞机的机体结构由机身、机翼、尾翼、发动机吊舱、起落架、操纵系统和其他系统的受力结构组成。根据受力状态，通常在传剪结构和承力较小的部位采用抗剪紧固件，在厚夹层和抗拉部位采用抗拉紧固件。

抗剪紧固件有100°沉头、平头等头型，抗剪型紧固件比抗拉型紧固件头部高度降低较大，有明显的减重效果；抗拉型紧固件头部,同样采用了减重措施,如六角头的减重窝和十二角头的减重窝等,也可使头部重量有效降低。

3.螺纹尺寸的变化

在航空紧固件制造技术领域，涉及到一种短收尾螺纹紧固件的开发。在螺纹的加工形式上，实现1.5P螺纹短收尾。轻型钛高锁螺栓与第一代普通钛高锁螺栓相比,由于收尾螺纹缩短,使用高锁螺母长度也相应缩短，进而使得总体结构减重10%。

4.组合连接优化

在复杂的紧固系统中，采用高强度、钛合金等高比强材料，如钛合金拉丝型抽钉，外套采用高强α钛合金，而芯杆采用了比TC4强度还高的β型钛合金，总体强度与专为复合材料设计的单面螺纹抽钉强度一致，但其重量比后者轻30%以上。

5.钛合金管路连接件

飞机的减重突出体现在多个方面,紧固件是通过大量使用体现总体减重效果，但在管路连接件上的减重，单件就有较大的作为。

如将飞机上使用的不锈钢或合金钢管路连接件,用于液压系统的管接头、外套螺母、堵塞等都更换成TC6钛合金管路连接件，不但可将耐压能力提高至28MPa，还可以使得整机减重数十千克到数百千克，如采用无扩口钛合金紧固件，可实现进一步减重。

可见在减重方面，航天人真是无处不尽心尽力，为减轻每一毫克重量而努力探索，这也促进了航天领域近年来收获颇多的成果。

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