在上周五播出的太空堡垒卡拉狄加中，卡拉狄加号的船员最终遇到了让航空航天工程师头疼的问题：金属疲劳。 疲劳会影响任何用金属制造并承受压力的物体，但飞机和航天器尤其容易受到影响。 正如太空堡垒卡拉狄加中所示，金属疲劳始于您看不到的微小裂缝。 受到重复应力循环的影响，这些微观裂缝会扩大。 如果不加以检查，它们可能会导致结构部件突然失效，有时会造成灾难性后果。 正如乔治·比贝尔在他的杰作超越黑匣子：飞机坠毁的法医学中所解释的那样，金属疲劳是许多航空灾难的幕后黑手，包括 1954 年两架德哈维兰彗星的坠毁。 英国德哈维兰彗星是世界上第一架商用喷气式客机，这些坠毁事件给工程师们上了一堂来之不易的课。 直到那时，工程师们还没有充分意识到飞机对疲劳问题的脆弱性。 这种脆弱性源于喷气式客机是大型加压管，承受着各种应力。 这些应力在飞机每次起飞和降落时都会施加，并且金属部件经历的循环越多，裂缝就越大（而且总是有微观裂缝，因为金属的原子晶格中总是存在一些缺陷）。 因此，飞机中的金属“老化”速度比建筑物中的类似金属快得多，即使预计这两个部件承受相似的载荷。 最近，在 2002 年，美国宇航局不得不停飞整个航天飞机机队，因为在向主发动机输送氢气的燃料管中发现了裂缝。 即使是不加压的无人航天器，也不必担心重复的起飞和降落，仍然会发现自己受到许多应力循环的影响，原因在于发动机的振动或航天器在轨道上运行时进出地球阴影等情况。 正如比贝尔指出的那样，由于总是存在微观裂缝，如果不采取任何措施，所有飞机迟早都会因金属疲劳而解体。 这就是为什么飞机要进行如此严格的预防性维护。 通过在小裂缝变成大裂缝之前抓住它们——就像太空堡垒卡拉狄加中的负责人所做的那样——可以在组件威胁到车辆安全之前将其更换掉。
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