비행기는 왜 리벳으로 전체 조립하나요?
안녕하세여. 항공기에 대해 궁금해서 질문 드립니다. 저희가 타는 일반 비행기는 왜 조립할 때 용접을 하지않고 리벳으로 붙이는지 알려주세요.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
비행기를 리벳으로 조립하는 이유는 여러가지가 있습니다.
첫째, 리벳은 비행기의 구조적 강도를 유지하면서도 경량화를 가능하게 합니다.
둘째, 리벳 조립 방식은 부품간의 열 변형을 최소화하여 전체 구조에 손상을 줄입니다.
셋째, 리벳은 정비가 용이하여 필요할때 쉽게 분해하고 재조립할수있습니다. 마지막으로 비행기의 고속 비행중 발생하는 스트레스와 진동을 효과적으로 분산시켜 안정성을 높입니다. 이러한 이유로 항공기 제조에서는 리벳을 주로 사용합니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
항공기 제작에 있어서
조립 공정에서 용접을 하지 않는 이유는 여러가지입니다
관련 이유를 나열해보자면
첫째
열변형 문제를 피하기 위함인데
용접은 결국 금속을 녹여 접합하는 과정으로, 이 때의 고온이 금속의 구조적 변형을 초래하고
녹고 다시 굳을 때 수축/팽창 현상에 따른 기하학적 정확성을 손상 가능합니다.
이런 변형은 전체적 구조안정성에 큰 영향이 되기에 용접을 지양합니다
둘째
재료 특성변화를 피하기 위함으로
용접에 따른 금속의 미세구조 변화에 따른 기계적 성절 변화가 생길 수 있습니다.
그에따른 비행기구조의 피로강도 감소, 장기적으로 균열/파소 초래하게 되어
극한의 기후상태에서 위험을 초래할 수 있습니다.
셋째
내구성 및 피로저항성 감소 문제입니다.
항공기는 결국 반복적하중과 높은 진동을 견뎌야하는데
용접은 이런 반복적하중에 따른 피로 균열이 발생가능한데요.
이 상황에서 용접은 미세 균열 발생 가능성이 높기때문에
최악의 경우 구조가 파손 가능합니다.
반면 리벳접합 경우 피로 하중 분산에 따른 균열 가능성을 감쇠합니다.
넷째
비용적 측면인데요
용접은 숙련기술자에 따른 작업과 엄격한 품질검사 과정이 필요하여 제작 비용이 증가합니다
다섯째
경량화 문제입니다.
항공기는 결국 경량화를 이뤄야 소요 연료의 양이 줄어들어, 경제성이 좋아지는 구조입니다.
용접은 결국 용접봉의 추가적 금속 필요에 따른 전체 중량 증가로 이어지므로
결국 연료비 상승을 초래하게 됩니다.
여섯째
유지 보수 및 수리의 용이성 부분입니다.
비행기는 운항 시 마다 항상 유지보수 수리가 일어나는데
용접은 문제발생 시 수리에 대한 난이도가 높아집니다.
반면 리벳은 쉽게 분해가능하여 유지보수가 용이하므로
그에따른 신속수리로 안정성을 높임과 동시에 경제적으로도 비용이 덜합니다.
일곱재
구저적 재료의 다양성 문제인데요
현대 항공기 들은 필요에 따라 알루미늄합금, 티타늄, 탄소 복합재료 들이 혼합되어 제작됩니다.
따라서 물성이 서로 다른 재질들을 접합하기에 용접은 불가한 부분이 많으므로
리벳을 통한 접합은 강력하고 일관된 접합을 가능하게 해줍니다.
마지막으로
안전성 부분인데요
비행기에 있어서 가장 최고의 중요성은 안정성 입니다.
용접에 의한 제작은 잠재적으로 늘 결함을 가질 가능성이 높으나
리벳방식은 오랜기간 사용된 노하우에 따른 안전성과 신뢰성이 누적되어 있습니다
그에 따라 항공기 제작에 있서 중요한 표준으로 자리잡은 상태입니다.
시각적 검사도 용이하고 비파괴검사를 통해 조기에 결함 발견이 되므로
사고예방을 조기에 가능하다는 것이 장점 중에 장점입니다.
안녕하세요. 김민규 전문가입니다.
항공 중에 부품이 떨어져서 나갈 경우 굉장한 압력을 받고 고 위험 상태로 진입하게 됩니다. 이를 방지하기 위해서 리벳으로 조립되는 구조를 택하게 됩니다.
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
리벳은 1500-1800kg 하중을 견딜 수 있는 구조적 강도와 안전성을 가지고 있습니다.
이는 하중을 넓은 면적에 분산시켜 강도를 높이데 효과적이기 때문이며,
리벳은 조립과 유지 보수에도 용이하여 비용과 효율을 높이는 장점이 있습니다.