问题

航空航天器械不允许拧错一个螺丝钉,这不恐怖吗?

回答
航空航天器械不允许拧错一个螺丝钉,这听起来确实让人脊背发凉,对吧?但如果你仔细想想,这背后隐藏的逻辑,却又是那么的理所当然,甚至可以说是一种必然。这不仅仅是“不允许”,而是“绝不允许”,而且是通过无数次的失败、无数次的磨砺,以及对失败者毫不留情的淘汰,才建立起来的一套近乎严苛的生存法则。

咱们不妨把时间拉回到最开始的起点。你想想,航天器是什么?它不是你在家门口修水龙头,拧错了一个螺丝,顶多是漏点水,家里湿了点。航天器是人类智慧和科技的结晶,它承载着无数人的梦想,更重要的是,它要在极端的环境中完成使命。什么叫极端环境?真空,零下几十度甚至上百度,强大的辐射,每秒钟都在加速和减速的巨大惯性力。在这样的环境中,你的座驾,你的生命线,如果有一个环节出了问题,那后果是你想都不敢想的。

所以,那一个“拧错的螺丝钉”为什么这么要命?它不是一个孤立的错误,它是整个精密链条上某个环节的断裂。

首先,我们得明白,航天器的每一个部件,每一个连接,都是经过精心设计和计算的。螺丝钉看似微小,但它要承受的应力、扭矩,甚至是对振动的吸收,都有极其严苛的要求。你拧错了,可能不是因为你用了错误的尺寸,而是你拧的角度不对,或者你拧的力度不够,又或者是你以为它拧紧了,实际上它因为内部的材料或者设计问题,并没有达到应有的紧固状态。

想象一下,一个连接着关键线路的螺丝松动了。在地球上,这点松动可能没什么,发动机照样转,信号照样发。但在太空,随着飞船的加速、减速、姿态调整,那微小的松动就会被放大。它可能导致线路接触不良,电信号丢失,或者更糟,直接引发短路,导致关键系统的瘫痪。别忘了,航天器里可没有“维修工”在旁边给你递工具,更不可能像在地球上一样,停下来慢慢检查。你指望的是它自己,在离你几十万公里,甚至几百万公里的地方,孤独地运转。

或者,这个螺丝钉是用来固定某个精密仪器,比如推进器的喷口,或者导航系统的陀螺仪。如果它没拧紧,在巨大的推力作用下,这个喷口可能会发生偏移,导致飞船的轨迹偏离预设的轨道。别小看那一点点偏移,在漫长的飞行过程中,它会被累积放大,最终可能导致飞船错失目标,甚至冲出预定的航线,消失在茫茫宇宙中。导航系统的陀螺仪如果出了问题,那整个飞船就相当于一个瞎子,失去了方向感,再强大的动力和再好的设计也无济于事。

再深入一层,航天器的建造过程,是一个极端精细化的过程。它不是由一个人拍脑袋就能完成的,而是由成千上万的工程师、技术人员、科学家,经过无数次的模拟、测试、验证,才能一步步组装起来。每一个螺丝钉,都有它的“身份证”,它的位置,它的拧紧力矩,它的材质,都有明确的规定。安装的时候,不仅仅是手工,更是借助各种高精度的自动化设备,来确保每一个环节都符合标准。

而“拧错一个螺丝钉”的背后,可能暴露的是整个质量控制体系上的某个漏洞。是不是工程师的培训不够扎实?是不是检测设备不够灵敏?是不是作业流程存在盲点?一个微小的疏忽,可能会在后续的某个环节被放大,最终演变成一场灾难。

我们总说“千里之堤,溃于蚁穴”,用在航天器上,可能更形象一些。一个螺丝钉的错误,就像那个蚁穴,看似微不足道,但它却可能导致整个庞大而精密的“堤坝”轰然倒塌。

所以,这哪里是“恐怖”,这分明是一种对生命的敬畏,是对科学的尊重,是对人类探索未知的不懈追求的必然结果。正是因为有这种“不允许拧错一个螺丝钉”的决心和能力,人类才能一次又一次地将目光投向星辰大海,才能在太空中留下我们文明的足迹。这是一种责任,一种担当,更是一种对于极致的追求。每一次升空,都承载着无数人的心血和汗水,也承载着全人类的希望。在那遥远的太空中,任何一个小小的差池,都可能是致命的,所以,我们只能做到最好,没有犯错的空间。这听起来或许让人紧张,但细想之下,这恰恰是我们能够征服宇宙的基石。

网友意见

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恐怖啊,马斯克也这么想,所以他的事业蒸蒸日上。

任何东西,最终开始改造世界的时候,都需要大批量制造,尽可能容错。马斯克现在隔一两周就往天上发几十颗卫星,别说螺丝钉错了,发射前发现几颗卫星出问题都不稀奇,人家不在乎,因为发射窗口比这一两颗卫星更重要。第一次发射,60颗卫星,自己控制烧掉两颗(测试自毁),故障坏掉3颗,马斯克觉得剩下55颗非常好。

至于说火箭本身出问题,刚刚就出过问题啊……

美国东部时间18日8时16分,搭载60颗卫星的“猎鹰9”火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空。发射约15分钟后,这批卫星被送至地球上空的一个椭圆形轨道,未来它们将借助自身搭载的推进器最终进入地球上空约550千米处的运行轨道。

此次使用的“猎鹰9”火箭是第5次执行发射任务。太空探索技术公司创始人埃隆·马斯克在社交媒体推特上说,在火箭上升过程中,火箭9个引擎中的1个提前熄火,但没有影响运送卫星至太空。接下来会对熄火原因进行调查。

这次使用的火箭第一级未能按计划降落到大西洋上的回收船上。

这也不是马斯克一家的想法,当年苏联登月火箭也是这么干的,不介意某个发动机坏掉,只要把对称的发动机也关掉就行,关掉那么几对不影响飞行任务。可惜微电子水平不行,控制不那么精确,所以离开发射台就炸了。

所以说,允许失误也是一门手艺,而且是很高的手艺,不要以为容错就是随随便便。恰恰是某些国家大多数工业门类随便惯了,才需要在少数重大项目谈“万无一失”。中国火箭过去几十年很安全,靠的不是拧好螺丝钉,而是技术保守。最近终于开发新型号,连续出问题,就是给之前的“万无一失”还账。

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看不懂……


其实iPhone也不允许拧错一颗螺丝……否则就出不了厂。

也没见多恐怖……



我看你对工业的误解相当的深……

不能拧错螺丝这还能叫容错率低?你有没有听说过螺栓的扭力要求?

简单说就是每一颗螺栓必须用一个精确的扭力扭到恰到好处,不能太松也不能太紧……

而这个事情,一个扭力扳手就能简单搞定……



拧错这叫事故……

和你去医院给你卸错了胳膊一样叫做事故……

怎么?医院就是极个别人的消费了?就不是几乎为零的容错率了?难不成你还能给容个错?

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简单答案:不恐怖,也不会过于严格。比较恐怖的是神马都不懂的媒体胡说八道、夸大其词。

详细答案:

原问题描述的“不恐怖吗?”其实关注点在容错率上。而答案就是:在航空航天器上,全力保证各零部件从设计、生产、质控质检,到组装,到之后运营期间的维护,都严格按照规范,把每一颗螺丝都拧对,这恰恰就是提高容错率的方法。

因为设计上的冗余,一颗螺丝拧错,在绝绝绝大多数情况下不会立刻造成事故。但是如果每个人都不上心,多个错误叠加就很容易造成事故。

设计上来说,大部分航空航天器的关键系统都是有冗余的。双引擎的客机,能在一台引擎失效的时候安全降落;四引擎客机能在两个引擎失效的时候安全降落。而关键的液压、飞控等系统,也都视机型不同,有两到四重冗余。

如下图一,空客A380 的电传飞控系统,就由互为备份的三套主系统,加两套备用系统组成:

像商业客机这样的航空器,因为飞行架次多,常见的坑早年基本上都踩过了。所以目前的设计可以说容错率已经颇高的了。即使像波音737 MAX 前段时间惹了大祸的那个MCAS 系统的设计,如果一开始就要求系统必须依靠两边的迎角传感器读数,而不是允许在一边迎角传感器失效的时候仍然工作,印尼和埃塞的两起事故是可以避免的。而这两起事故,是在全世界MAX系列已经飞了十多万架次之后发生的。

航天器因为发射的次数少,所以设计上的坑肯定还没有踩完。SpaceX 当初一开始发射实验,就是3连炸,还有很多次回收实验炸掉的。但是即使设计上的潜在缺陷没有全部被发现,如果严格遵守安全程序,很多事故都是可以避免的。如挑战者号任务,如果不是执意在发射场气温低于安全范围的情况下发射,就不会因为固体助推器密封圈问题而爆炸。


生产及质控质检

答主目前的东家就是一家飞机零部件生产商,全球有160多家分公司,给波音、空客、洛马、ULA、SpaceX 这样的航空航天器制造商,以及GE、PW、RR 这类的引擎制造商,还有很多其他航空航天零部件制造商,供应从螺丝、到引擎扇叶、到翼梁、纵梁、到液压组件,各种各样的零件。

答主最近都在一个生产紧固件(也就是螺丝、螺栓、铆钉等等)的分公司呆着。这个分公司每年接受 11次生产和质控审计,包括波音、空客、AS9100 标准、Nadcap 标准,可以说是质控必须深入每一个员工的心里。

产品从原料阶段就必须一直追踪,最后安装到飞机上的一颗螺丝钉可以查出是哪一年、哪个产地的哪一批金属,金属特性如何。

正在加工的零件掉地上了?必须报废。

外观相似的两批零件在表面清理后因为工人疏忽混在一起了?目视无法分别的话,全部报废。

前一段时间还有一次变压器因为鸟飞进去短路了、工厂停电,在进行表面热处理的三十几批产品,因为炉子停电超过半小时,无法保证温度恒定,二十几万美金的产品全部报废。

下图二,前同事在巴黎航展上发的图,“检查客户(TEI,土鸡航空引擎)的产品有没有拧紧螺丝”:

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不恐怖,你这是少见多怪。

就连你家自行车生产起来都有这个要求。你自己装个电脑,把内存怼到显卡槽里我看你能不能正常启动。

医生给你做手术的时候也不允许把纱布留在你肚子里,不小心留下了的话,那是挺严重的医疗事故,航空航天领域这种水平的低级错误也已经导致过不止一起严重事故。

既然题主稍微修改一下了问题,我也就多说两句,你所提到的商业化的载人航天的状态,基本可以参考现在的民航,民航事故严重生存率低,但是同时我们经常提到的另一个现实情况就是民航的安全性仍然高于其他常用交通方式。

航空也好航天也好,当然也是有容错率的。但是这个容错率并不意味着质检可以放松,可以允许“拧错一两个螺丝”,这完全是低级错误。但是现实中是不是真的拧错一两个螺丝就会出事故?也不一定。只不过这种情况下,别的突发情况就会变得更加棘手了。

举个例子,前两年的坚强同学就是因为一些相当低级的错误导致三子级姿控异常,它通过牺牲寿命来保证卫星入轨,这就是所谓的容错率。只不过这一切真的值得吗?

这就和电脑一样,设计人员最开始就考虑到了很多情况,但是谁能想到有人就是会把硅脂涂针脚上呢?你跟我讲提高容错率?少一个螺丝它能飞,少两个它能飞,是不是我一整节都装错了它也应该能飞,同时还要保证不出事?别说航空航天了,就是最普通的汽车甚至自行车,都做不到。

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不要被无良媒体骗了,没这种事情。

首先没有航天专业人会说:航空航天器械不允许拧错一个螺丝钉。你这太不严谨了,啥叫拧错呢?你用错螺丝规格了?你扭矩不对?还是你把丫拧断了一半在里面?都是拧错了,但是错跟错有本质差别的。工业上拧螺丝这事情,是一门专业学问。具体可看我国紧固件国家标准。

我理解你想象“航空航天器械不允许拧错一个螺丝钉”这种心态。但在航天器这样的大型复合设备上,不是这样的。倒是像CPU这样的半导体,错误是用原子级尺度衡量。

如果你去看美国航天领域的一些事故报告(百度就可以搜到),会发现在细节描述中,高大上的美帝航天体系,好像没有那么正经,还会临时来点工业朋克风。譬如当年出事的挑战者号。发射前一个坏掉的门闩使工作人员无法从航天飞机的舱门上取下闭合装置器,于是他们就派个工人把闭合装置器锯掉了,对,就是拉大锯,锯掉。

实际上如果航天领域的大型工业产物是“不允许拧错一个螺丝钉”这说明设计根本是个外行。容错率这个概念就是,我们应该设计得“允许完蛋一部分,这是计划内的”。像螺丝这种,我早料到你个不靠谱的会拧断一个,总有刁民想害朕嘛,所以我设计靠剩下的也可以完成任务。你的汽车上的喇叭,一般都是有两个的,因为坏了一个,还剩一个可以响,很nice吧。

最近很火的马斯克的空X,他们的重型猎鹰有3*9=27个发动机,总推力超要求。因为他设计是这样想的:如果有一个发动机玩儿蛋了,那么剩下的发动机会完成任务。我们还可以关闭掉对称的另一个保证推力平衡。这就叫容错率。

所以说重工业是男人的领域,我们不绣花,大气一点,不要在那老想你那个螺丝疑神疑鬼的了,螺丝我们多的是。

正确对待工业的态度是:在启动之前我们大声歌唱,赞美万机之神!哈利路亚!

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在航空航天生产单位,不拧错螺丝钉是非常简单稀松平常的要求。

质量管控体系无非人,机,料,法,环,具体每个什么意思我就不单独解释了,老生常谈。说些其他方面的防拧错的思路。

1,要安装一个舱段,需要50颗5的螺丝,20颗4的螺丝,那么库房就只会给你50个5的螺丝,20个4的螺丝,多一个不给,少一个也不给,史称单发齐套。装完了手里要是还有一个钉,说明有个地方少拧一颗,装完发现少一个孔没螺丝,说明丢了,丢了自己去找领导承认错误,找到了是一回事,找不到就等开大会吧。这种情况保证所有孔都有钉。

2,[这段原本写的有些夸张了,稍稍改一下]你拧了一个钉,后面会有好几个人跟着你。你装一个,下一个人拿扳手再拧一下或者力矩扳手检验,再一个人漆封,一些关键工序,或者很关键的位置还会再来一个检验拿高清无码单反索尼尼康佳能哈苏莱卡飞思啪啪啪(照片保存好多年,具体多少年记不住了),慢是慢了,但是绝对管用。

3,各种安装工具和工装,检验工具和工装。

4,在设计的时候就已经考虑防错,螺纹长度相差不远的,都尽可能统一。或者拧不对会出事的地方,也都配套相关的关键工序和检测工装。

234点保证拧上去的钉都拧的合适。

最后,飞行器机体在牛逼也是机械,从让人放宽心的角度讲,螺丝拧了就是拧了,这点上和骑的电瓶车,开的捷达没啥区别。

所以拧错螺丝不是事,拧花,拧断才是事(这两个再拆下来换上就行)。

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不但不能拧错螺丝,还不能掉扳手。

美国一个维修工扳手掉地上,弹起来砸坏了1.297毫米厚的导弹皮。

139吨燃料爆炸,不过导弹里面当量900万吨的氢弹没爆炸。

这个氢弹的威力等于600个丢在日本广岛的原子弹一起爆炸

从此以后,修导弹的人,工具都要用绳子绑在腰上。

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绝大部分宜家的家俱拧错一颗螺丝或者少拧一颗螺丝都会严重降低使用体验,甚至有安全隐患……

要知道宜家的家俱已经足够大众化,甚至大众化是个人按照图纸就能把它拼出来的程度……

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容错是设计的事儿,偏差是规范的事儿,精准是施工的事儿,合规合图是质检的事儿。

各司其职,各尽其心,各负其责,则天下太平无事。反之,则事故不断。

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所以会有一种东西叫“质量控制体系”、“质量控制方法

还有一类苦逼叫“质检人员”、“质量人员”,他们不签字/盖戳子零件不放行,就是全程跟操作工人同样有毒有害熏蒸烤,但是因为不是直接生产所以没有对应的补贴(不知道现在是不是好点了),妈的


他们的任务就是在最大程度上降低生产环节中的质量问题。

在你提出的这个问题上,有几个方面可以解决。

生产现场操作规定角度。

有“所有工具在特定位置”(防止工具遗漏)、“操作工具制定动作”(防止错误操作)、“紧固件按照图纸需求领取”(防止多拧少拧螺丝)、“使用专用工具”(防止拧不到位或者拧过了)、“生产操作员+在线质检”(第一时间发现质量问题)、“留存包括操作者、监督者、零部件编号、生产日期等多个要素的生产记录”(质量问题回溯)

还有就是设计角度

比如某品牌液压泵,柱塞泵原理,结构上分层装配,这层装上的零件在下一层上做定位和紧固用,不同用途的零件使用的螺丝规格不一致,同用途零件的螺丝规格一致,这样就避免了没装柱塞座就把壳体拧上了或者壳体螺丝拧到柱塞座上的问题。

以及操作流程角度

比如某型号某零件,搭这个结构的时候使用的紧固件是铆钉,因为使用量太大,就没有按照使用量点检的方式控制,但是为了防止发生问题,一个工位只有一个规格的铆钉,并且生产过程中要求逐梁钻孔打钉,不许全打完了再补钉,结构合拢的时候会拉到专用的工装上进行回转检查。


质量体系越完善,这种错误导致故障的几率越低。

现代工业体系发展到现在,那么多的规章制度管理办法运行准则可不是摆着看的。

都是血淋淋的事故和血淋淋的兼并破产一次次逼出来的。

真赶上了也没办法,真到了星际旅行阶段,能做到“可接受”就行了。

——毕竟飞机也有事故,除了某胖之外也没说谁死活不坐飞机的……

(呃按照评论说法,博格坎普也不坐飞机)

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恐怖。还有这样的事情发生?

这个设计者可以自裁了。完全没有系统冗余度嘛,一个拧错的螺丝就毁了。

媒体为了宣传有时候选择的点,的确不好。可能也是没有其他好的点吧。

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