¿Por qué están clavados los cuerpos de los aviones?

Answer 1

Si bien ningún sujetador es perfecto, los remaches brindan un gran beneficio en la construcción de aviones.

Al igual que muchos vehículos, los aviones se pueden construir de varias maneras. Mi opinión es que esta pregunta está más dirigida a la construcción de aviones comunes que generalmente se reduce a dos tipos;

1) Monocasco: este diseño utiliza la piel del avión como absorbente de carga primario. En este diseño, incluso los parabrisas pueden convertirse en miembros estructurales. Este diseño se conocería como “unibody” en el mundo del automóvil. Tiene una gran resistencia y envejece bien, pero una vez dañado o corroído, puede ser un mantenimiento intensivo y costoso de reparar.

2) Semi-Monocoque: este diseño utiliza tanto la piel como los componentes estructurales, como largueros, largueros, mamparos y formadores para crear integridad estructural. Este diseño permite la eliminación y el reemplazo de la piel del avión con un esfuerzo menos invasivo.

Los remaches ofrecen un método para sujetar las superficies de los aviones con partes móviles mínimas en comparación con una tuerca y un perno típicos que también, en la mayoría de los casos, requerirían una arandela de seguridad de algún tipo. Menos partes móviles equivale a menos posibilidades de escombros de objetos extraños (FOD). Si bien la FOD no es la razón principal para el uso de remaches, su uso ciertamente se presta a menos posibilidades de ingestión de FOD en la ingesta de la turbina. Los remaches también sirven como un “taladro de parada” si lo desea. Si se produce una grieta en la piel del avión, en muchos casos esa grieta solo se lanzará al siguiente hoyo más rápido. Esto no es infalible y no siempre es cierto, pero ciertamente no es raro.

Los remaches se pueden instalar muy juntos en la piel del avión con menos riesgo de causar grietas por tensión que la aplicación de tuercas y tornillos. Un paso de remache típico (espacio entre remaches) es de 3 a 4 veces el diámetro del remache que se aplica. El paso transversal (distancia entre filas de remaches) es típicamente 2 1/2 veces el diámetro del remache y la distancia al borde (distancia del remache desde el borde de piel o parche) es 2 1/2 veces el diámetro del remache. Es posible que estos números no signifiquen mucho para nadie, pero en realidad funcionan bien y se mantienen bajo vibraciones severas y tensiones que van desde la carga axial hasta la carga útil (peso en las celdas de combustible del ala).

Todos los sujetadores están sujetos a vibraciones, calor, frío, lluvia, intrusión de agua, lijado, imprimación, pintura y fatiga. Si bien un remache puede “trabajar” un poco bajo tensión (flexión, movimiento o incluso giro), permanecen una sola pieza y funcionan bien. Puede notar un pequeño rastro de algunos remaches que se ve como grasa o suciedad, esto es irritante (también conocido como grasa de hombre trabajador) y generalmente no es un problema a menos que no sea monitoreado o seguido.

La fatiga y la vibración son dos de los mayores enemigos de cualquier avión. El uso de remaches como sujetadores para la piel mitiga muchos de los posibles problemas o proporciona un período de servicio más largo entre las inspecciones y el mantenimiento pesado.

Los remaches pueden no prevenir todas las tensiones que causan fallas catastróficas, pero definitivamente demostraron ser un sistema mucho más fuerte (resistencia al peso) de unir superficies a miembros estructurales y superficies de desgaste.

La soldadura es una opción que rara vez se utiliza en una aplicación de piel. Como la mayoría de los revestimientos de los aviones son de aluminio delgado, la soldadura generalmente los debilita e incluso los quema. Como cualquier metal, cuando lo calienta (como en una aplicación de soldadura), cambia la conductividad del metal. Al cambiar la conductividad del aluminio debido al calentamiento, se crea una versión frágil de la piel que facilita el agrietamiento y acelera la falla de la piel.

Hay variaciones de remaches y algunos combinan el beneficio del remache con la facilidad de extracción que proporciona una tuerca y un tornillo. Este sujetador a veces se conoce como un bloqueo alto y generalmente se usa en aplicaciones estructurales grandes o pesadas. Algunas aeronaves están enmarcadas en un diseño modular y se pueden desmontar en ciertas estaciones cuando se ha producido un daño. En el mundo de los helicópteros, lo conocemos como el “Empalme de campo”. Los bloqueos altos se usan en los empalmes en muchas aplicaciones.

Hay muchas referencias sobre la instalación y aplicación de remaches. Van desde las pautas de la Administración Federal de Aviación (FAA) hasta el uso militar.

La referencia a continuación es un manual de regulación de reparación de fuselaje de la FAA.

https://www.faa.gov/regulations_…

Answer 2

La piel de los aviones está sometida a una gran tensión en el vuelo. El objetivo principal de la estructura del fuselaje es soportar las tensiones axiales y de aro causadas en el cuerpo de la aeronave impuestas por las fuerzas de presurización.
La mayoría de las aeronaves utilizan estructuras semi-monocasco con muchos marcos.
El uso de stringers y longerons endurece la piel y une los marcos.

Las siguientes razones pueden darle el razonamiento requerido.

• Costo: para obtener la misma resistencia para la misma cantidad de área, la soldadura cuesta más. Y considerando un avión grande, seguramente podemos estimar el costo de una soldadura.
• Fatiga: el cuerpo de la aeronave está sometido a muchas fuerzas de torsión y flexión para facilitar el desgarro dúctil en lugar de una fractura rápida en caso de falla.
• Fácil de reparar : una estructura remachada en caso de daño es fácil de quitar sin exceder la temperatura, con respecto a la estructura circundante, y es rápida e implica menos templado auditivo
• Alta temperatura : la mayoría de los aviones modernos utilizan aleaciones de aluminio. El grosor de la piel de los aviones no es más que una tarjeta de crédito, lo que hace que sea muy difícil para soldar.
• Inspección : los remaches presentan una forma de inspección más convencional que las soldaduras que requieren inspección por rayos X.

La soldadura también puede hacer que el avión sea ligeramente pesado. Sin embargo, pocos fabricantes están utilizando la soldadura por fricción por agitación, que es más como si las estructuras de los aviones estuvieran pegadas.

Espero que esta respuesta sirva al propósito. Siéntase libre de corregirme en cualquier momento. aterrizajes felices

Answer 3

porque “distorsión de soldadura”. La soldadura introduce temperatura diferencial en el proceso de fabricación. Esto significa que los materiales se expanden y contraen con la temperatura, lo que lleva a cambios geométricos, que pueden ser severos dependiendo del diseño de la junta.

Solo mira a estos chicos hablar sobre “cómo soldar un marco cuadrado:”

esto es lo que pueden hacer por un cuadrado, y la distorsión TODAVÍA ocurre. ¿De verdad crees que es sabio complicar la estructura? Todas las partes del avión am se cortan, luego se ensamblan: no se ajustan. El fuselaje ajustado y las partes de la piel son un no-no, y toman más tiempo.

Las juntas de remache son mucho más rápidas que las soldaduras, con menos entrenamiento. Cualquiera que pueda perforar un pequeño agujero en aluminio puede conducir el remache, donde un soldador requiere un mínimo de 100 horas de entrenamiento. Es curioso cómo eso es falso para la construcción naval y el acero estructural … debe ser la diferencia entre remaches calientes y fríos.

Finalmente, el aluminio de los aviones está especialmente tratado térmicamente. El aluminio es fácil de sobrecalentar al soldar, lo que arruina el tratamiento térmico. Es mejor no poner el control de calidad a la altura del desafío.

Answer 4

Para la piel de aluminio tradicional, la naturaleza del material, tanto en composición como en grosor, hace que la soldadura no solo sea problemática, sino inútil. El calentamiento y el peso harían que esa área fuera demasiado débil para resistir las fuerzas de vuelo. Las superficies también experimentan temperaturas extremas que hacen que las soldaduras sean exactamente la manera incorrecta de unir partes importantes del avión a otras partes importantes del avión. Toda la expansión, el cambio y la flexión se rasgarían y desgarrarían al rasgar y desgarrar son las últimas cosas que desea experimentar.

Para los compuestos avanzados en aviones modernos, la soldadura sería aún peor. El calor destruiría la integridad del material. Sería como unir dos capas de pastel al juntarlas en un horno. Ahora no tienes pastel y un horno sucio.

Answer 5

No veo una respuesta pobre aquí, así que déjenme darles un poco de opción.
Supongamos que aparece una forma de soldar aluminio que es tan fuerte y confiable como los remaches. (posiblemente soldadura por rotación.?)
Todas las estructuras envejecen y sufren daños.
La reparabilidad aún haría que el remachado sea un método de construcción deseable.
Un compresor de aire, un martillo de remache y varias otras herramientas manuales son todo lo que se requiere para realizar reparaciones en el campo.

Answer 6

Una virtud a menudo pasada por alto de la construcción remachada es que actúa para evitar que las grietas se propaguen, por lo que ayuda a prevenir fallas catastróficas por fatiga. Si todos los paneles estuvieran soldados o de una sola pieza, no habría límites para evitar que las grietas se propaguen y se vuelvan enormes.

En general, aunque el remachado es más barato y más liviano y mecánicamente más simple y menos propenso a fallas que el uso de sujetadores roscados especialmente donde las cargas son pequeñas y la resistencia se desarrolla a través de la redundancia masiva.

Answer 7

Los remaches ayudan a los largueros y largueros a sostener la piel (láminas externas de metal) mejor que las tuercas y los pernos, ya que las tuercas y los pernos tienden a abrirse cuando están sujetos a vibraciones. Además, la piel rara vez se suelda y, a menudo, se revitaliza para ayudar a eliminar ciertas secciones en caso de mantenimiento.