 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( июнь 2015 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) |
В воздухоплаванию , то Фюзеляж ( / е JU г əl ɑ ʒ / ; от французского fuselé «веретенообразный») представляет собой воздушное судно «ы Основной раздел тела. Он вмещает команду , пассажиров и груз . В самолетах с одним двигателем он обычно также содержит двигатель , хотя в некоторых самолетах-амфибиях один двигатель установлен на пилоне, прикрепленном к фюзеляжу, который, в свою очередь, используется в качестве плавучего корпуса . Фюзеляж также служит для позиционирования органов управления.и поверхности стабилизации в определенных отношениях с подъемными поверхностями , что требуется для устойчивости и маневренности самолета.
Типы строений [ править ]
Ферменная конструкция [ править ]
Этот тип конструкции все еще используется во многих легких самолетах с использованием сварных стальных трубных ферм. Конструкция фюзеляжа коробчатой фермы также может быть сделана из дерева, часто покрытого фанерой. Простые коробчатые конструкции могут быть округлены путем добавления поддерживаемых легких стрингеров, позволяющих тканевому покрытию принимать более аэродинамическую форму или еще одну, приятную для глаз.
Геодезическое строительство [ править ]
Геодезические структурные элементы использовались Барнсом Уоллисом для британского Виккерса между войнами и во время Второй мировой войны, чтобы сформировать весь фюзеляж, включая его аэродинамическую форму. В конструкции этого типа множество плоских стрингеров наматываются на формирователи в противоположных направлениях спирали, образуя корзинообразный вид. Он оказался легким, прочным и жестким и имел то преимущество, что был сделан почти полностью из дерева. Аналогичная конструкция из алюминиевого сплава была использована в Vickers Warwick.с меньшим количеством материалов, чем требуется для других типов конструкций. Геодезическая структура также является избыточной и поэтому может выдержать локальные повреждения без катастрофических повреждений. Тканевое покрытие конструкции завершало аэродинамическую оболочку (см. Vickers Wellington для примера большого военного самолета, в котором используется этот процесс). Логическим развитием этого является создание фюзеляжей из формованной фанеры, в которой несколько листов укладываются с волокнами в разных направлениях, чтобы получить тип монокока, показанный ниже.
Оболочка монокока [ править ]
В этом методе внешняя поверхность фюзеляжа также является основной структурой. Типичная ранняя форма этого (см. Lockheed Vega ) была построена с использованием формованной фанеры , где слои фанеры формируются над «пробкой» или внутри формы . Более поздняя форма этой структуры использует в качестве обшивки стеклоткань, пропитанную полиэфирной или эпоксидной смолой, вместо фанеры. В простой форме, используемой в некоторых самолетах любительской постройки, в качестве сердечника используется жесткий пенопласт с покрытием из стекловолокна, что исключает необходимость изготовления форм, но требует дополнительных усилий при отделке (см. Rutan VariEze ). Примером более крупного самолета из формованной фанеры является de Havilland Mosquito.истребитель / легкий бомбардировщик времен Второй мировой войны . Никакой фюзеляж с фанерной обшивкой не является по-настоящему монококовым, поскольку элементы жесткости встроены в конструкцию, чтобы выдерживать сосредоточенные нагрузки, которые в противном случае могли бы деформировать тонкую оболочку. Использование формованного стекловолокна с использованием отрицательных («женских») форм (которые дают почти готовый продукт) преобладает в серийном производстве многих современных планеров . Использование формованных композитов для конструкций фюзеляжа распространяется на большие пассажирские самолеты, такие как Boeing 787 Dreamliner (с использованием литья под давлением на женских формах).
Полумонокок [ править ]
Это предпочтительный метод изготовления полностью алюминиевого фюзеляжа. Сначала ряд шпангоутов в форме поперечных сечений фюзеляжа удерживается на жестком креплении . Затем эти рамы соединяются с помощью легких продольных элементов, называемых стрингерами . Они, в свою очередь, покрыты оболочкой из листового алюминия, прикрепленной клепкой или склеиванием с помощью специальных клеев. Затем приспособление разбирается и снимается с готовой оболочки фюзеляжа, которая затем оснащается проводкой, элементами управления и внутренним оборудованием, таким как сиденья и багажные отделения. Большинство современных больших самолетов строятся с использованием этой техники, но используют несколько больших секций, построенных таким образом, которые затем соединяются скрепежные элементы для формирования всего фюзеляжа. Поскольку точность конечного продукта во многом определяется дорогостоящим приспособлением, эта форма подходит для серийного производства, когда должно производиться много идентичных самолетов. Ранние образцы этого типа включают гражданские самолеты Douglas Aircraft DC-2 и DC-3 и Boeing B-17 Flying Fortress . Большинство металлических легких самолетов строятся с использованием этого процесса.
И монокок, и полумонокок называются структурами «напряженной обшивки», поскольку вся или часть внешней нагрузки (то есть от крыльев и оперения, а также от отдельных масс, таких как двигатель) воспринимается покрытием поверхности. Кроме того, вся нагрузка от внутреннего давления переносится (как натяжение кожи ) на внешнюю кожу.
Распределение нагрузок между компонентами - это выбор конструкции, продиктованный в основном размерами, прочностью и эластичностью компонентов, доступных для строительства, а также тем, предназначена ли конструкция для «самозакрепления», не требуя полного приспособления для выравнивания.
Материалы [ править ]
Ранние самолеты были построены из деревянных рам, обтянутых тканью. По мере того, как монопланы стали популярными, металлические каркасы повысили прочность, что в конечном итоге привело к созданию самолетов с цельнометаллической конструкцией с металлическим покрытием всех его внешних поверхностей - впервые это было сделано во второй половине 1915 года . Некоторые современные самолеты изготавливаются из композитных материалов для основных поверхностей управления, крыльев или всего фюзеляжа, например, Boeing 787. На 787 это позволяет повысить уровень наддува и увеличить окна для комфорта пассажиров, а также снизить вес для снижения эксплуатационных расходов. . Boeing 787 весит на 1500 фунтов (680 кг) меньше, чем если бы он был полностью алюминиевым. [ необходима цитата ]
Windows [ править ]
Лобовые стекла кабины Airbus A320 должны выдерживать удары птиц весом до 350 узлов и изготовлены из химически упрочненного стекла . Обычно они состоят из трех слоев или слоев из стекла или пластика: два внутренних слоя имеют толщину 8 мм (0,3 дюйма) каждый и являются конструктивными, а внешний слой толщиной около 3 мм является барьером от повреждения посторонними предметами и истирание , часто с гидрофобным покрытием. Он должен предотвращать запотевание внутри кабины и удаление льда от −50 ° C (−58 ° F). Это было сделано ранее с тонкими проводами , похожими на заднем окне автомобиля , но в настоящее время осуществляется с прозрачным, нанометров толщиной покрытия изоксид индия и олова, находящийся между слоями, электропроводящий и, таким образом, передающий тепло. Изогнутое стекло улучшает аэродинамику, но критерии обзора также требуют больших стекол. Лобовое стекло кабины самолета Airbus A320 состоит из 4–6 панелей по 35 кг (77 фунтов) каждая . За время эксплуатации средний самолет проходит через три или четыре лобовых стекла , и рынок равномерно распределяется между OEM и вторичным рынком с более высокой маржой . [1]
Окна кабины , сделанные из более легкого, чем стекло, растянутого акрилового стекла , состоят из нескольких панелей: внешнего, рассчитанного на четырехкратное превышение максимального давления в салоне, внутреннего для избыточности и царапины возле пассажира. Акрил подвержен растрескиванию : появляется сеть мелких трещин, но их можно отполировать для восстановления оптической прозрачности. Удаление и полировка окон без покрытия обычно проводятся каждые 2–3 года. [1]
Интеграция крыла [ править ]
Самолеты типа « летающее крыло », такие как Northrop YB-49 Flying Wing и бомбардировщик Northrop B-2 Spirit , не имеют отдельного фюзеляжа; вместо этого фюзеляж представляет собой утолщенную часть конструкции крыла.
И наоборот, было небольшое количество конструкций самолетов, которые не имели отдельного крыла, но использовали фюзеляж для создания подъемной силы. Примеры включают экспериментальные конструкции подъемного корпуса Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства и летающий блиндаж Vought XF5U-1 .
Смешанное тело крыла можно рассматривать как смесь выше. Он несет полезную нагрузку в фюзеляже, создавая подъемную силу. Современный пример - Boeing X-48 . Одним из первых самолетов, использующих такой подход к конструкции, является Burnelli CBY-3 , фюзеляж которого имел форму крыла для обеспечения подъемной силы.
Галерея [ править ]
Внутренняя часть задней части уровня основного пассажира на Airbus A340 , показывая заднюю переборку, а также дверной проем
Грубый интерьер планера Boeing 747
Фюзеляж CubCrafters Carbon Cub
Фюзеляж может быть коротким и не аэродинамичным , как в этом Christen Eagle.
Схема фюзеляжа планера
См. Также [ править ]
- Планер
- Оперение
- Носовое искусство
- Авиационные происшествия и инциденты
Ссылки [ править ]
- ^ a b Алекс Дербер (28 ноября, 2016). "Какие окна пассажирского салона будут иметь будущие авиалайнеры?" . Внутри ТОиР . Авиационная неделя.
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с фюзеляжами самолетов . |
- Страница НАСА на фюзеляже
- Институт дизайна самолетов и легких конструкций (IFL)
- Йорг Фухте, Бьорн Нагель, Фолькер Голльник (2012). «Автоматическая компоновка системы фюзеляжа с использованием правил проектирования, основанных на знаниях» (PDF) . DLR kongress .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- М. Н. Рулофс, Делфтский технический университет (5 июля 2016 г.). Полуаналитическая оценка массы фюзеляжа овальной формы из композитного материала (Диссертация).
