機鼻瞬間插入車內,那這麼硬的飛機水能切嗎
法律顧問:趙建英律師
7月13日,西班牙瓦倫西亞機場一輛擺渡車倒車時不慎撞上後方一架諾斯特姆航空公司的CRJ飛機,機鼻瞬間穿過後擋風玻璃,飛機雷達罩輕微破裂,起落架也遭一定程度損壞,所幸沒有造成人員傷亡。
被追尾還被插穿,擺渡車表示好無辜,整個機鼻陷進擺渡車的裡面,擺渡車的內部視角,看起來好嚇人,幸好後頭沒人。
話說,這飛機的材料還是比較硬的。那這麼硬的材料水能切開嗎?
現代航空製造技術水平不僅讓我們讚歎於工匠們的高超技藝,更讓我們驚嘆於航空製造加工技術的魅力。
水是我們日常接觸的物質,提到水,大家首先映入腦海的是輕柔細膩、柔情似水等字句,那麼水能切開質地堅硬的航空材料嗎?
早在1950 年,Norman Franz 博士第一次把重物放到水柱上,迫使水通過一個很小的噴嘴噴出,從而獲得了短暫的高壓射流,使其能夠切割木頭和其他材料,在水的切割技術在這裡開始萌芽。
高壓水射流切割技術簡稱水切割(英語:Water jet cutter)又稱水刀,這項技術最早起源於美國,應用於航空航天軍事工業。因其冷切割不會改變材料的物理化學性質而備受青睞。水切割可以對任何材料進行任意曲線的一次性切割加工,切割時產生的熱量會立即被高速流動的水射流帶走,並且不產生有害物質,材料無熱效應,切割後不需要或易於二次加工,安全、環保,速度較快、效率較高的切割加工,相對於傳統的切割方式更加靈活、用途更廣泛。
水切割分為高壓型和低壓型,一般以100MPa為界限。100MPa以上為高壓型,100MPa以下為低壓型。而200MPa以上為超高壓型。1Mpa的壓力相當於10千克的力量作用在1平方厘米的物體上。目前航空設備高壓型日常切割壓力達到430Mpa,相當4.3噸的力量作用在1平方厘米的物體上。
水切割又分為無沙切割和加沙切割兩種方式。在航空製造中,多以加石榴砂方式進行切割。石榴砂硬度大,而且尖角鋒利,在切割的時候可以有很好的切削力,可以切割幾乎任何材質。如果沒有石榴砂,那麼無論是切割的精度還是深度都會大打折扣,根據實驗,如果不放砂子大概也就切割3mm的鈦板,而且切出來是鋸齒狀的。加上砂子精度提高不說,30mm也不在話下。
水切割的切割工件精度介於0.1mm~0.25mm之間。工件精度決定於機器精度、切割工件大小及厚度。切隙寬度需視切割工作材質大小厚薄與所使用的噴嘴而定。航空加砂切割切口約為0.76mm至1.0 mm。隨著砂刀管的直徑擴口,其切口也就愈大。
航空追求的是飛行體的高強度、輕型化,因此,對其製造材料的硬度要求增加,從而對這些材料的加工也相應增加,而且這些材料大多是複合材料,對於切割的精度和切割時應有的熱度等都有很高的要求。而高壓水射流切割技術的加入,不僅切割精度能達到要求,不會產生金屬材料的熱變形,不會造成後續處理難題,而且它的切割厚度也很大,適用材料也很廣,複合碳纖維材料、渦輪葉片及金屬零件都可以切割。
在加工過程中還不會產生有毒氣體和粉塵,可為操作人員提供更好的工作環境。與此同時,切口細可減少大量廢棄材料的產生,節省製造成本。高壓水射流切割技術因其成本低,易操作,提升產能等特點,成為目前是適用性較好的成熟切割工藝方法。
水滴石穿,以柔克剛。柔情之水亦能劃開鋼鐵之軀,水切割正逐漸成為航空製造業切割技術方面的主流切割,為航空製造創造更廣闊的未來。
End
來源:航空工業、我愛飛機
資料源:航空工業成飛
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