飞机上用的螺丝钉
接下来我们以飞机上使用的螺丝钉为例,来说明螺丝钉是如何支撑着我们生活的。大家能够想象一架飞机上需要使用多少个螺丝钉吧?一架F15战斗机上一共使用了32万个螺丝钉。另外,一架波音747客机上所使用的螺丝钉数量多达300万个。所以航空界每年都在进行着数量庞大的螺丝钉买卖。据说,美国的航空专用螺丝钉市场的交易额每年能达到1000亿日元以上,是毫无疑问的大生意。但是,因为航空专用螺丝钉应用在与地面环境不同的极端环境中,所以这种螺丝钉也不是所有人都能生产制造出来的。
飞机的历史可以追溯到1903年,在这一年,莱特兄弟首次试飞成功。然后,在今天的航空专用螺丝钉中占有压倒性市场份额的SPS Technologies公司也在同一年宣布开始生产航空专用螺丝钉。随着1911年世界首颗内六角圆柱头螺栓问世,该公司才正式作为生产商迈出了第一步。之后,经历过第一次世界大战和第二次世界大战之后,飞机作为一项产业实现了飞速的发展。
现在,标准的航空专用螺栓是头部有12个角的12角螺栓(12 points bolt),如图2.63所示。SPS Technologies公司内部的产品规格已经发展成为公认的所有该类螺栓的标准规格。总之该公司在航空专用螺丝钉的发展过程中起到举足轻重的作用。飞机专用螺丝钉追求的是实现高速化所需的轻量性和耐热性。喷气式发动机的最高转速能达到3马赫,当飞机以该速度飞机时,飞机的外壳温度能够达到320℃。当航天飞机中进大气层时飞机速度为3马赫22,此时机头部分的温度能够达到1400℃。为了应付这种高温,机体上所使用的螺丝钉是由重量轻、强度大的钛合金制造而成,在发动机周围的高温环境下所使用的螺丝钉是由耐热性良好的镍合金制造而成的。
另外,波音公司制造的飞机中,机体上所使用的螺丝钉全部都是按英寸计量尺寸,公司对零部件制造商的认定有一个严格顺序:①对公司认定;②对工厂认定;③对(每一个)零部件的认定。除了认定的制造商提供的零部件之外,公司对其他的零部件一概不认可、不使用。另外,飞机用螺丝钉的规格与普通工业所使用的螺丝钉规格并不相同,不锈钢螺丝,主要体现在制造工程的管理标准和检查体系的不同上。不过两种螺丝钉的检查标准都有着详细的规定,都是为了避免错误发生,将风险降到最低。而且,这些飞机专用螺丝钉生产商并不单单只是销售螺丝钉,他们还会派专业人员到世界各地的机场检查各种要素,以构建一个能够确保飞机飞行安全的体系。其中SPS Technologies公司已经获得了波音公司的认可,在内六角圆柱头螺栓相关市场上实际上占据着垄断位置。
图2.63航空用12角螺栓
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