Pourquoi les avions sont-ils rivetés et non vissés?

Les rivets doivent presser les deux parties ensemble ET pour transmettre le cisaillement. La pression se traduit par un frottement qui est responsable dune partie considérable de la charge transmise entre deux panneaux rivetés. Afin de résister au maximum de cisaillement possible, le rivet a besoin dune surface lisse. Un filetage le rendrait beaucoup plus vulnérable en raison de leffet dentaille du filetage.

Comme les panneaux de peau et les brides varient en épaisseur, BEAUCOUP de tailles de vis différentes devraient être conservées en stock afin que chaque combinaison des épaisseurs de panneau est recouvert dune vis de fixation qui a juste la bonne quantité de longueur de tige lisse. Les rivets, par contre, seront martelés à la bonne longueur lors de la fabrication, donc seules quelques tailles sont nécessaires pour couvrir toutes ces épaisseurs de panneaux.

Historiquement, les outils de travail des métaux étaient beaucoup moins précis quaujourdhui. Pour une transmission optimale du cisaillement, le boulon doit reposer fermement dans son trou. Dans le passé, cela ne pouvait pas être fait avec des vis, mais uniquement avec des rivets qui grossissaient une fois mis en place. Et comme les autorités de régulation de laviation sont TRÈS conservatrices, les joints les plus faciles à certifier sont les joints de rivets éprouvés.

La réparabilité est adéquate lors de lutilisation de rivets, surtout si vous ne pouvez atteindre quun seul côté. Les rivets sont percés avec un foret dont le diamètre est légèrement inférieur à la taille du trou dorigine. On prend grand soin de ne pas surdimensionner leur trou dorigine. Les rivets sont alors, dans le cas dun matériau suffisamment épais, taraudés à laide dun marteau et dun poinçon. Si le matériau est trop fin ou fragile pour permettre lutilisation dun poinçon et dun marteau, le rivet sera percé avec un foret correspondant à la taille dorigine du trou de rivet, en prenant grand soin de ne pas surdimensionner le trou. Si le trou est endommagé ou surdimensionné lors du processus de retrait, un trou plus grand peut être percé et le rivet correspondant installé, selon les conditions présentes. Après inspection ou réparation, les pièces sont à nouveau rivetées ensemble.

Si vous avez besoin de la masse la plus faible pour une résistance donnée, les rivets gagnent à nouveau les vis. La différence peut être petite pour le rivet individuel, mais elle s’additionne pour toute la cellule.

Commentaires

• Les boulons sont plus lourds – comme vous l’avez dit – et plus cher, en particulier la variété de haute précision nécessaire. De plus, ils sont plus difficiles à monter: un technicien à lintérieur de lavion, un à lextérieur, tournant leurs clés jusquà ce que le couple de précharge prescrit soit atteint. De plus, il est préférable dutiliser de nombreux trous de petit diamètre que quelques trous de grand diamètre, et les petits boulons sont juste encombrants.
• Cependant, de nombreux avions utilisent des attaches permanentes filetées sous la forme de Hi-Loks
• @CarloFelicione: Cest absolument vrai. Avec des alliages à haute résistance et des salaires horaires élevés, les hi-loks sont lalternative la plus économique.

• Ils sont bon marché et simples , surtout dans les volumes nécessaires.
• Ils sont impossible douvrir , une considération de sécurité utile. Il vous suffit de vérifier quils sont correctement insérés dès le début. Ils ne se détachent pas.
• Les rivets affleurants sont aérodynamiquement bons car ils peuvent être affleurés avec le fuselage, ce qui est difficile (ou possible?) avec des boulons je crois.
• Les rivets (aveugles) sont parfaits pour les structures complexes, car vous pouvez les appliquer entièrement dun seul côté. Vous pourriez être en mesure dutiliser des vis si vous les pré-insérez, maintenez le filetage et faites tourner lécrou, mais les écrous serait toujours hors de la peau à la fin.
• De plus, je crois qu’un revêtement protecteur est appliqué entre de nombreux panneaux d’avions (commerciaux) pour la protection contre l’humidité et la corrosion, vous ne voudriez donc pas prendre pour commencer.
• Il y a très rarement une raison de commencer à démonter des avions. Si cest mauvais, vous pouvez riveter dessus ou percer le rivet.
• Les rivets peuvent être un peu plus petits que les boulons, ce qui économise du poids. ( Pas tout à fait sûr de lui sur celui-ci )

Le remplacement des panneaux de la cellule et linspection des pièces difficiles à atteindre seraient plus faciles avec des vis, je suppose.

Chaque fois que vous faites une trappe, elle introduit un point faible dans la cellule chargée, comme la peau recouvrant les ailes et la cabine, elle doit être renforcée pour la remonter à la force requise, en ajoutant du poids. Cest pourquoi ceux-ci sont réduits au strict minimum.

Cela ne veut pas dire que laviation nutilise pas de vis ou a ses propres versions. Un dérivé de vis est appelé un hi-lok et est un assemblage permanent comme un rivet. Il fonctionne un peu comme un boulon classique mais a un diamètre calibré entre lécrou hexagonal supérieur et lécrou inférieur, de sorte quil se détache lorsquil atteint le couple correct. De cette façon, il « est bien attaché à une garantie de sécurité.

Commentaires

• Il est ‘ de noter que les rivets peuvent  » se détacher  » au fil du temps, même si cela ‘ nest pas aussi courant quavec les vis daprès mon expérience. Lorsquun rivet se desserre, vous voyez souvent un  » rivet fumant  » (avec une traînée daluminium rectifié sous le vent du rivet lâche qui ressemble à  » smoke « ). Le correctif est généralement simple (refermer le rivet et il se resserre).
•  » Bon marché  » pour des valeurs données de bon marché pour les composants certifiés aérospatiaux: D
• @ voretaq7: Cest juste un peu effrayant si vous en trouvez un dentre eux à lintérieur dun avion; bien que ce soit bon pour un look inestimable dhôtesse de lair si vous donnez à elle après latterrissage, demandant à être livré au capitaine …
• Économiser du poids semble très juste. Les boulons sont en acier ou en titane et dépassent légèrement pour accueillir les rondelles décrou &.
• WRT démontant les choses, les endroits auxquels vous pourriez avoir besoin daccéder sont généralement utilisés vis, du moins dans mon expérience (limitée à SEL).

La vibration lâche est la principale préoccupation .

Les panneaux sont généralement constitués de deux feuilles de peau daluminium (.030 – .060 dépaisseur) avec un nid dabeille en papier collé entre elles et des rails en aluminium massif de 1 « – 3 » de large sur les bords. Cela rend les panneaux incroyablement résistants à la flexion ou à la compression répartie sur la surface et extrêmement légers. (Vous pouvez facilement, cependant, enfoncer un crayon au milieu de celui-ci (il nest pas recommandé dessayer en vol))

Lutilisation de vis a) déformerait facilement la surface des panneaux (considérez la façon dont une vis est appliqué (torsion, ce qui le fait se tirer) par rapport à un rivet (qui napplique une force contre lui-même que jusquà ce quune compression presque complète soit atteinte) ou b) être très sensible aux vibrations lâches (dautant plus que la peau est trop fine pour contenir même un seul filetage)

Il est possible dutiliser des vis dans les arêtes pleines, mais vous avez toujours le risque de vibrer, plus les coûts de fabrication du filetage des trous ou lutilisation décrous de capture.

Commentaires

• Pourriez-vous préciser à quel type de panneaux vous faites référence? Celles-ci ne ressemblent pas à des panneaux standard pour les avions de ligne (pas de sandwich là-bas).
• pense au BA BAC111 qui a eu une vitre explosée parce que les mauvaises vis ont été utilisées, ce qui a fait aspirer le commandant de bord à moitié de lavion , léquipage la tiré pour lempêcher de tomber à mort pendant que le copilote effectuait un atterrissage durgence …

Les rivets affleurants sont utilisés sur les avions pour des raisons aérodynamiques.

Les rivets résistent mieux aux vibrations que les vis normales.

Ce qui différencie un assemblage riveté dun assemblage boulonné, cest que le rivet se dilate lorsquil est dévissé pour remplir complètement le trou dans lequel il a été installé. Les boulons / vis nécessitent que le motif des trous soit percé très près des emplacements parfaits, mais la tolérance requise du trou sur la taille de la fixation signifie que le joint doit soit être fixé par une force de serrage suffisante pour tenir par friction, soit il faut accepter que le joint doit bouger pour charger les fixations en cisaillement. Bien sûr, cela signifie que lorsque la charge sinverse (comme le font de nombreuses charges de cellule), le joint ne peut se charger en cisaillement quaprès sêtre déplacé dans la nouvelle direction de charge.Également pour être en charge de cisaillement, la configuration des boulons doit être parfaite, sinon, la charge de TOUS les joints de cisaillement appliqués ne peut pas être partagée tant que la fixation ou la structure ne sest pas suffisamment déformée pour permettre à la tolérance de lemplacement du trou de séquilibrer et de la partager entre toutes les attaches.

Le prochain problème est le poids, et cest un autre gros problème. Les boulons sont beaucoup plus lourds que les rivets, et il peut y en avoir des milliers même sur un petit avion.

Ensuite, il y a le transfert de charge: pour avoir un joint chargé par cisaillement avec une attache filetée, les filetages ne doivent pas être en appuyant sur le côté du trou, ce qui signifie une rondelle sous lécrou pour que la tige puisse se charger contre le trou – et généralement une rondelle sous la tête du boulon, car il y a un rayon en dessous qui ne devrait pas entrer dans le trou sauf sil y a est une épaisseur suffisante pour quune fraise puisse y entrer.

Alternative: Ces problèmes peuvent être (et sont) traités dans certaines situations en utilisant des vis à tête fraisée, qui prennent la tolérance de charge de cisaillement en armant légèrement dans leur alésage – mais pas vraiment destiné aux charges de cisaillement importantes, mais peut donner un bon ajustement sur les panneaux amovibles.

Quelquun a mentionné les joints collés: communs comme la saleté. Le premier appareil Genav à le faire a été le BD1 de Jim Bede, connu du reste d’entre nous, un American Aviation Yankee ( AA-1 ). Les joints collés sont ce qui a rendu la peau de tous les Cougars AA1 / A / B / C et AA5 / A / B et AG5B ainsi que AG7 si propre quils volent beaucoup plus vite que leurs concurrents rivés contemporains sur la même puissance.

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• Bonne réponse – bienvenue sur av.se!
• Serre-vis les pièces ensemble et les contraintes de cisaillement sont transférées par frottement entre les pièces. La tige de la vis ne participera pas au transfert de cisaillement.

Lors de la comparaison des rivets et des boulons / écrous pour la fixation de la tôle, le rivetage est la meilleure méthode.

Les rivets sont

De ce site :

Le rivetage est un processus de forgeage qui peut être utilisé pour assembler des pièces au moyen dune pièce métallique appelée rivet. Le rivet agit pour joindre les pièces à travers des surfaces adjacentes.

Source de limage

Le rivet est inséré dans le trou pré-percé, puis les extrémités sont pressées ou martelées ensemble afin de se dilater le rivet dans le trou. A la fin de ce processus, le rivet remplit le trou parfaitement et complètement, et la zone de contact aide à transporter les contraintes dune plaque à lautre. Le serrage des plaques ensemble permet au frottement de participer également au transfert des contraintes. Le processus de forgeage renforce en fait les rivets en acier.

Source de limage

Les boulons ne conviennent pas

Le boulonnage de deux tôles fonctionne un peu différemment: un trou est percé dans les tôles et un boulon est inséré, le boulon ayant généralement un diamètre plus petit que le trou. Le boulon lui-même ne contribue pas au transfert des contraintes, cest purement fait par le frottement du serrage. Il est possible de percer un trou à tolérance serrée et dinsérer un boulon qui sadapte exactement, mais cest un processus coûteux qui nécessite un perçage parfaitement perpendiculaire et des soins lors de la manipulation. Cher et lent, mieux fait sur des surfaces droites, non la forme courbée du fuselage dun avion.

Lacier et laluminium se corrodent

Les boulons sont chargés sous tension et sont mieux fabriqués en acier: les boulons en aluminium sont facilement dénudés de leur filetage. nd étirer beaucoup. Mais si nous utilisons des boulons en acier sur une feuille daluminium, nous obtenons une corrosion galvanique . Nous devons soit utiliser de lacier sur de lacier, soit de laluminium sur de laluminium, et les boulons en aluminium ne sont tout simplement pas très bons.

Les écrous se détachent de la fatigue

Les écrous se détachent sous des charges alternées, et un avion en a beaucoup. À chaque atterrissage, laile descend, se penche à nouveau vers le haut au décollage. Le fuselage est pressurisé en altitude, puis dépressurisé en approche. Les moteurs et les pompes hydrauliques introduisent des vibrations dans la peau de lavion.

Afin dempêcher lécrou de se desserrer, une rondelle de blocage doit être installée ou un composé tel que du loc-tite doit être appliqué – sur chacun deux des milliers de boulons qui fixeraient les plaques de peau de lavion.

Les rivets sont hermétiques

Un point manqué par le précédent répondeurs: le fuselage est un récipient sous pression, percez-le plein de trous pour les boulons, même bien ajustés, et il fuira comme un tamis. Remplissez le trou avec de laluminium forgé et il restera étanche à lair.

Pourquoi le rivetage nest-il pas utilisé dans plus dapplications que

Le boulonnage des tôles a lavantage que la fixation peut être défaite sans outils spécifiques. Un rivet doit être percé, un écrou est juste desserré. Idéal pour effectuer la maintenance, mais dans les constructions permanentes comme les ponts, il nest pas nécessaire den détacher des morceaux. Les avions à longue durée de vie ont besoin que leurs panneaux de peau soient remplacés de temps en temps, mais même si cest un peu un non-événement avec des rivets en aluminium, ils se perforent facilement.

Pourquoi le rivetage nest pas utilisé plus alors? Auparavant, il fournissait des structures solides pour les ponts, par exemple. La méthode qui la largement remplacé est le soudage:

• Un seul soudeur est nécessaire, au lieu dau moins deux riveteurs pour chaque côté du rivet.
• Pas besoin de chauffer les rivets à un état chauffé au rouge dans un four et les transporter jusquau point dapplication.
• Le soudage est un joint linéaire, rivetant un joint ponctuel: les tubes de contrainte doivent éviter les trous de rivet et se concentrent autour deux , alors quils coulent sur toute la largeur de la soudure dans la plaque suivante.

Le collage est encore meilleur

La meilleure méthode dassemblage pour les tôles est celle qui relie les surfaces: le collage, bien que pour des raisons de construction, le mot approprié soit collage. Fokker a été le pionnier de lutilisation de feuilles daluminium collées dans les F-27 et F-28: pas de trous, peau parfaitement lisse, grande zone de conversion des contraintes avec des contraintes relativement faibles. Pas une méthode facile à mettre en œuvre: de grands autoclaves sont nécessaires pour le processus de collage, et il nest pas possible dinspecter visuellement la qualité de la liaison, comme cest le cas avec une soudure. Pour cela, un testeur de liaison par ultrasons a été développé qui révélerait des imperfections de liaison.

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• Vous savez ce qui est encore mieux? Collage et rivetage. Les rivets soccupent des points où le pelage commencerait. Le collage seul nest pas prudent, sauf dans les quelques cas sans contraintes de pelage.