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??在萊特兄弟“飛行者一號”的活塞發(fā)動機(jī)上，承載人類首次動力飛行的鋼制鉚釘和簡易螺栓不過數(shù)十顆。而今天，一臺現(xiàn)代航空發(fā)動機(jī)上就要裝用數(shù)萬顆精密緊固件，涵蓋鉚釘類、螺栓螺釘類、螺母類、單面緊固件類、特種緊固件類、管路件連接件類等許多種。

??這些平均重量不到10克的緊固件，如同航空發(fā)動機(jī)的“鋼鐵關(guān)節(jié)”，將壓氣機(jī)、渦輪、燃燒室等核心部件連接成可靠整體。為了滿足發(fā)動機(jī)內(nèi)部嚴(yán)苛環(huán)境和特殊結(jié)構(gòu)的使用要求，一些航空發(fā)動機(jī)的“關(guān)節(jié)”以其特殊的結(jié)構(gòu)和材料，練就了一身絕技，讓我們一起走進(jìn)這些微型構(gòu)件——

??高溫熔爐中的“耐熱戰(zhàn)士”

??在發(fā)動機(jī)最熾熱的燃燒室與渦輪區(qū)域，溫度超過1600℃，相當(dāng)于巖漿噴發(fā)時的溫度，普通鋼材在這里和酷暑中的冰淇淋相差無幾。

??為了適應(yīng)環(huán)境，有的螺栓采用了特種高溫合金，用鎳、鈷、鉬等元素注入“耐熱基因”；有的螺栓表面鍍著特殊的陶瓷涂層，就像給鋼鐵披上了“隔熱斗篷”；還有一些螺栓內(nèi)部暗藏微型通道，引入冷卻氣流降溫，如同給螺栓裝上了“空調(diào)系統(tǒng)”。這些螺栓的螺紋大多采用鋸齒狀設(shè)計(jì)，確保在高溫炙烤的環(huán)境下仍能保持強(qiáng)度和緊固性。

??旋轉(zhuǎn)風(fēng)暴里的“平衡大師”

??在發(fā)動機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的壓氣機(jī)、風(fēng)扇區(qū)域，一些連接點(diǎn)承受的離心力相當(dāng)于葉片自重的幾萬倍，這里的螺栓既肩負(fù)相當(dāng)懸掛數(shù)輛小汽車的重?fù)?dān)，又經(jīng)受著高頻氣流的拉扯。為了減少旋轉(zhuǎn)帶來的慣性負(fù)荷，此處的螺栓大多采用輕量化設(shè)計(jì)。

??選用高強(qiáng)度、低重量的鈦合金材料或復(fù)合材料作為基體，讓緊固件可以輕松承受巨大的載荷和復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)。在強(qiáng)度允許的情況下，一些螺栓會通過加工減重槽和空心設(shè)計(jì)的方式進(jìn)一步減重。

??為了在旋轉(zhuǎn)風(fēng)暴的反復(fù)拉伸中保持不裂不斷，有的螺栓根部會采用圓角設(shè)計(jì)圓滑過渡，有的表面經(jīng)過噴丸強(qiáng)化處理形成壓力層，有的還采用了特殊的漸開線螺紋，如同給每個螺栓裝上隱形彈簧，既確保緊固又留有微小的彈性空間，即使在高速轉(zhuǎn)動的環(huán)境下也能保持穩(wěn)定。

高頻振動下的“防松專家”

??在發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣道、機(jī)匣等區(qū)域，由于輪盤旋轉(zhuǎn)和高溫高壓氣體等因素的影響，螺栓需長期承受上千赫茲的高頻振動和沖擊，傳統(tǒng)螺栓在長期振動中容易松動甚至脫落。

??螺栓擰緊順序是有明確要求的，不能繞圈一個一個擰，必須按對角線十字交叉擰緊。每顆螺栓更是要嚴(yán)格按規(guī)定的力矩?cái)Q緊，有的還需要擰緊后再松開幾圈，最后再按規(guī)定的力矩?cái)Q緊。這主要是釋放應(yīng)力，確保航空發(fā)動機(jī)長時間工作時不會有零件松動。

??不僅如此，為了防止螺紋副在振動中相對滑動，提高緊固件的疲勞壽命，一些螺栓借助了彈性元件的力量，在嵌入金屬環(huán)或碟形彈簧后，當(dāng)螺栓擰緊時，彈性元件被壓縮變形，產(chǎn)生持續(xù)的反彈力。這種反彈力像“橡皮筋”一樣，始終將螺紋副壓緊?；蚴峭ㄟ^加強(qiáng)配合，采用機(jī)械鎖扣設(shè)計(jì)，在螺栓或螺母的螺紋上加工出局部變形，擰緊時變形部分與配合螺紋咬合，形成機(jī)械鎖扣，使其有效應(yīng)對劇烈振動。

??當(dāng)“戰(zhàn)鷹”劃破云層、翱翔藍(lán)天時，請不要忘記——在轟鳴的發(fā)動機(jī)內(nèi)部，有這樣一群小而堅(jiān)固的“關(guān)節(jié)”，它們沉默低調(diào)，卻用毫米級的精密配合在高溫、高轉(zhuǎn)速、高振動的極端環(huán)境中編織起一張無形的安全之網(wǎng)，護(hù)航每一次平穩(wěn)起飛與安全降落。