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當一顆螺絲釘想去太空,要經(jīng)歷怎樣的考驗?

作者: 來源:中國航天報 日期:2021/11/16 15:26:16 人氣:1192

  從生活到生產(chǎn),都離不開被稱為“工業(yè)之米”的緊固件。比如小小的一顆螺絲釘,無論是近在掌上的智能手機還是遠到探索太空的航天器,工業(yè)社會處處都有它的身影。

  當一顆螺絲釘想去太空翱翔,要經(jīng)歷怎樣的考驗?

  從原材料開始千錘百煉,按最高標準千挑萬選,經(jīng)過重重工序,一顆小小的螺絲釘才有資格上天。在中國空間站建設、“嫦娥”探月、“天問”探火等重大工程任務中,中國航天科工航天精工為航天器配套了數(shù)以百萬計的緊固件,以“百萬無一失”的標準圓滿完成任務,儼然成為中國緊固件領(lǐng)域的“隱形冠軍”。

  小產(chǎn)品,大學問

  “同樣尺寸的螺絲釘,宇航級產(chǎn)品比民用級產(chǎn)品輕一半?!焙教炀た蒲腥藛T舉起一枚螺絲釘介紹。仔細端詳,它是鈦合金材質(zhì),外部鍍了一層藍紫色的涂層,像美妝達人的漸變色眼影盤一樣光澤多變。按應用領(lǐng)域分,緊固件產(chǎn)品可分為民品級緊固件、型號裝備級緊固件和宇航級緊固件三大類。在能“上天”的緊固件中,最常見的是高強度鉚釘,使用量能達到幾十萬件。“最重要的是火箭點火起飛的那段時間,一定得撐住?!笨蒲腥藛T說,作為連接整個飛行器的“筋骨”,螺絲釘形體雖小,但作用極大,航天器上的緊固件要承受沖擊、振動和變載,不少連接點要在高溫或低溫下工作。

  “箭體里操作環(huán)境復雜,為此我們專門開發(fā)出‘定制化’產(chǎn)品,一插、一粘、一托就能裝上?!笨蒲腥藛T演示著手里的緊固件補充道。空間站核心艙使用的特殊結(jié)構(gòu)緊固件,大多能滿足單面安裝、快速安裝等特殊要求。“這是‘會說話’的螺栓,現(xiàn)在已經(jīng)應用在高鐵上?!笨蒲腥藛T手里的螺栓頭部有一個淺色小圓環(huán),通過類似刺繡的工藝,把厚度不超過5微米的傳感器裝在螺栓頂部。結(jié)合專用測量儀器,可實時原位精準測量智能螺栓預緊力,提醒使用者螺栓是否安裝到位,并使測量精度提升了10倍。

 

  在現(xiàn)場,科研人員還展示了為飛機設計的“隱身螺栓”,所有產(chǎn)品沉頭高度尺寸都控制在0.05毫米以內(nèi),僅為頭發(fā)絲的1/2左右,使組裝蒙皮后的飛機表面順滑如綢緞。耐高溫螺栓則采用含有鈮、鎢、鉭等難熔合金材料加工,并在螺栓表面燒結(jié)一種抗氧化陶瓷涂層,穿上“陶瓷外衣”的螺栓能夠經(jīng)受1800℃高溫。在航天精工的生產(chǎn)車間里,經(jīng)歷過冷鐓、螺紋成型、沖壓成型、熱處理、表面處理等一道道工序后,粗糙的原材料變成一顆顆顏色各異、結(jié)構(gòu)完美的螺絲釘。經(jīng)過檢測和重重考驗后,一枚合格的螺絲釘才能拿到太空“通行證”,進入整箭、整星組裝環(huán)節(jié)。

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