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??在萊特兄弟“飛行者一號(hào)”的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)上，承載人類(lèi)首次動(dòng)力飛行的鋼制鉚釘和簡(jiǎn)易螺栓不過(guò)數(shù)十顆。而今天，一臺(tái)現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)上就要裝用數(shù)萬(wàn)顆精密緊固件，涵蓋鉚釘類(lèi)、螺栓螺釘類(lèi)、螺母類(lèi)、單面緊固件類(lèi)、特種緊固件類(lèi)、管路件連接件類(lèi)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(dòng)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(mǎn)足發(fā)動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)最熾熱的燃燒室與渦輪區(qū)域，溫度超過(guò)1600℃，相當(dāng)于巖漿噴發(fā)時(shí)的溫度，普通鋼材在這里和酷暑中的冰淇淋相差無(wú)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(dòng)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(wàn)倍，這里的螺栓既肩負(fù)相當(dāng)懸掛數(shù)輛小汽車(chē)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(lái)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(huì)通過(guò)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(huì)采用圓角設(shè)計(jì)圓滑過(guò)渡，有的表面經(jīng)過(guò)噴丸強(qiáng)化處理形成壓力層，有的還采用了特殊的漸開(kāi)線螺紋，如同給每個(gè)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(dòng)的環(huán)境下也能保持穩(wěn)定。

高頻振動(dòng)下的“防松專(zhuān)家”

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

??螺栓擰緊順序是有明確要求的，不能繞圈一個(gè)一個(gè)擰，必須按對(duì)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(kāi)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(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)不會(huì)有零件松動(dòng)。

??不僅如此，為了防止螺紋副在振動(dòng)中相對(duì)滑動(dòng)，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(shí)，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^(guò)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(shí)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(duì)劇烈振動(dòng)。

??當(dāng)“戰(zhàn)鷹”劃破云層、翱翔藍(lán)天時(shí)，請(qǐng)不要忘記——在轟鳴的發(fā)動(dòng)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(jí)的精密配合在高溫、高轉(zhuǎn)速、高振動(dòng)的極端環(huán)境中編織起一張無(wú)形的安全之網(wǎng)，護(hù)航每一次平穩(wěn)起飛與安全降落。