Що таке фюзеляж літака? Схема, пристрій, елементи конструкції

Фюзеляж Пасажирський літака пов`язує крила, оперення и в Деяк випадка шасі. ВІН прізначається для размещения обладнання, екіпажу, вантажів. Літак без фюзеляжу іменується літаючім крилом. У его потовщеному відсіку розташовується все, что находится в корпусі звичайний апарату. Розглянемо далі докладно, що таке фюзеляж літака. Фото цього компонента буде такоже представлено в статті.

Загальні вимоги

Пояснюючі двома словами, що таке фюзеляж літака, можна Сказати, что це корпус апарату. До цього компоненту повітряного судна пред`являється ряд вимог:

Відео: Лекція 1 Основи авіабудування. Частина 7 Конструкція крила и фюзеляжу літака

1. Раціональне использование всех внутренних обсягів.
2. Мінімальна лобове Опір.
3. Забезпечення достатності огляд з кабіни пілотів и приміщення для екіпажу.
4. Надійна теплозвукоизоляция и герметічність.
5. Простота розвантаження / завантаження.
6. Необхідна вентиляція, освітлення та опалення.

зовнішня форма

Геометрія фюзеляжу літака представлена осесіметрічнім тілом з плавними звуженням до хвостової и носової частин. При такій форме забезпечується Мінімальна площа поверхні при завданні габаритах. Відповідно, зніжується маса обшивки, зменшується Опір. Невелика вага дает певні Преимущества при впліві надлишково тиску в герметичні кабіни. Однако по ряду міркувань така ідеальна форма не дотрімується. Плавність обводів порушують, зокрема, Такі елементи фюзеляжу літака, як ліхтарі кабіни, антени радіолокаторів. Це, в свою черга, виробляти до Підвищення опору и збільшенню масі. Цей же ефект має місце при відступі від плавних форм в хвостовій відсіках. У даного випадка забезпечується Збільшення кута перекідання або вкорочення рампи и вантажного люка.

НАВАНТАЖЕННЯ

Роз`яснюючі, що таке фюзеляж літака (фото, представлених в статті, ілюструє его Особливості), та патенти, Сказати про впливи, Які ВІН відчуває. При посадці и в польоті на цею компонент діють:

1. Сили, что передаються від прієднаніх компонентів. До них, зокрема, відносять крила, шасі, оперення, силову установку та ін.
2. Масове інерційній Вплив обладнання, вантажів, агрегатів, Які знаходяться безпосередно в ньом.
3. Аеродінамічні сили, Які розподілені по поверхні.
4. Інерційній Вплив власної масі. Его надає сама конструкція фюзеляжу літака.
5. Сили Зайве тиску в відсіках обладнання, герметичність кабінах.

Всі зазначені НАВАНТАЖЕННЯ Повністю збалансовані. Розглядаючі, що таке фюзеляж літака в рамках будівельної механіки, можна уявіті его у виде коробчатой балки. У будь-якому перетіні на неї вплівають горизонтальні и вертикальні сили, крутний момент. У герметичних відсіках до них додається зайве Внутрішній лещатах.

раціональність модуля

Найбільш оптимальною вважається така схема фюзеляжу літака, при Якій ВІН зможите спрійматі всі зазначені вищє НАВАНТАЖЕННЯ при й достатньо невелика власній вазі. Тонкостінна оболонка в цьом випадка закріплюється на силовому каркасі. Раціональність забезпечується повноціннім Використання обшивки. У тому місці, де находится фюзеляж у літака, існують Місцеві аеродінамічні сили, Внутрішнє надлишково Тиск, загальна Силова робота. Тонкостінна оболонка, підкріплюючісь зсередіні каркасом, максимально задовольняє вимоги зручності компонування, Забезпечує технологічну простоту, експлуатаційні характеристики. Такий Пристрій фюзеляжу літака іменується Балкове. Ранее вікорістовуваліся ферменние модулі. Смороду Суттєво програвалі Балкове по своїй масі. Що таке фюзеляж літака фермового типу? Обшивка в даного випадка Повністю віключається з сілової роботи. Вона спріймає только Місцеві аеродінамічні НАВАНТАЖЕННЯ. Если Говорити про ті, що таке фюзеляж літака в даного випадка, то его можна візначіті як додатковий модуль, что збільшує Загальну масу апарату. Просторова ферма істотно ускладнює компонування вантажу. Недоліки такого модуля привели до того, что в сучасности літакобудуванні смороду практично НЕ Використовують. Їх! Застосування доцільно лишь на тіхохідніх легких апаратах малої АВІАЦІЇ.

Класифікація

Існує три типи літаковіх фюзеляжів:

1. Обшівальні.
2. Лонжерон.
3. Стрингерного.

Останні два відрізняються один від одного формою и площею в поперечному перерізі. Поздовжній набір в тому місці, де находится фюзеляж у літака, складається з стрінгерів и лонжеронів. Обшивочний модуль в поперечному перерізі Включає в себе шпангоутів. Смороду забезпечують Збереження заданої форми при деформаціях Оболонки и передачу зосередженіх и розподіленіх навантаженості. У місці, де у літака фюзеляж, Присутні ділянки, в якіх может буті велика концентрація сил. Для Запобігання деформації в ціх випадка встановлюють посілені шпангоутів. У Балкове модулях Вплив будь-которого напрямку спріймається Повністю обшивкою. У ній вінікає дотичність потік зусіль. Їх Розподіл Залежить від напрямку зовнішнього впліву и форми поперечного перерізу модуля. Обшивка такоже Повністю спріймає крутний момент. У цьом випадка дотичність потік рівномірно розподіляється по периметру. Оболонка при цьом, як правило, має однозамкнутій контур в поперечному перерізі. На ділянках, де Присутні вірізі в оболонці, встановлюють СИЛОВІ окантовки. Смороду забезпечують в ціх зонах передачу всех зусіль.

Відео: індиго. Розповідь про літак Raptor Kit.

Стрінгер и Лонжерон

Поздовжні части фюзеляжу літака проходять зазвічай по всій его довжіні. Разом з обшивкою смороду пріймають нормальні зусилля згину. Виготовлення простих стрінгерів и лонжеронів здійснюється, як правило, з гнутих чи пресування профілів з різнім перетин. Поздовжні елементи ма ють більшу жорсткість. При великих навантаженості в Деяк випадка могут встановлюватіся СКЛАДОВІ Лонжерон. Смороду включаються в собі кілька профілів, з`єднаних один з одним. При окантовці вірізів великого розміру застосовують бімсі - поздовжні елементи коробчатого перетин. Смороду виготовляють з пресування профілів, Які зв`язують между собою обшивкою и стінкамі.

шпангоутів

Смороду могут буті Посилення або звичайний. Останні забезпечують Збереження форми поперечного перерізу модуля. Посілені шпангоутів Використовують на ділянках скупчення великих навантаженості на корпус. На них знаходяться Вузли, стікуються агрегати, что закріплюють вантажі, велике обладнання, двигуни ТОЩО. Посилення встановлюють такоже по межах великих вірізів в корпусі. Звічайні шпангоутів ма ють, як правило, РАМН конструкцію. Смороду виготовляють з штампування або гнучкого листа. Посілені елементи віконують у форме замкнутої рами швеллерного або двотаврова перетин. Дотичність потік Виступає як опорна Реакція. Рама розподіляє Зовнішній Вплив по всьому периметру. Сама ж вона Діє на вигінна. ВІН візначає ее перетин. Конструкція такой рами монолітна або збірна. На ділянках установки перегородок посилений шпангоут зашівають стінкою Повністю. Вона підкріплюється горизонтальних и вертикальних профілямі. Обшивка шпангоута может здійснюватіся такоже сферічної оболонка. Организации, что доповнюють елементи при цьом розташовуються радіально.

обшивка

Вона віконується з металевих листів. Їх формують за профілем поверхні корпусу и закріплюють. Стіки листів розташовують по поперечним и поздовжнім частина модуля. Для обшівальніх каркасів Використовують Монолітні реберні панелі. Останнім часом й достатньо Поширення использование композитних матеріалів.

з`єднання компонентів

Обшивка может кріпітіся до шпангоутів або стрингерам або одночасно и до тих и до других. Перший варіант вікорістовується в обшівальніх модулях. При закріпленні только до стрингерам застосовують заклепочні поздовжні шви. Поперечні з`єднання при цьом відсутня. Це покращує аеродінамічні Властивості модуля. Альо в цьом випадка при менших НАВАНТАЖЕННЯ обшивка втрачає свою стійкість. Це виробляти до Збільшення ваги конструкції. Для Запобігання цьом оболонка часто пов`язується зі шпангоутом компенсатором - додаткової накладки.

стіки

При балочно-лонжеронной схеми фюзеляжу смороду віконуються с помощью вузлів, Які розташовуються Виключно на поздовжніх деталях. Такі стики назівають точкові. Контурні з`єднання Використовують в балочно-стрингерного фюзеляжах. Стіки розташовується по всьому периметру шпангоута з обов`язковим Посилення зв`язування обшивки и стрінгерів. З`єднання в таких фюзеляжах, як правило, здійснюються за помощью фланців. Такий стик Забезпечує силових зв`язок з деталями, дотичність по контуру.

кріплення агрегатів

Вузли з`єднання встановлюють на посилений шпангоутах. Смороду віконують функцію жорсткий диск. За рахунок них здійснюється Розподіл зосередженіх поздовжніх навантаженості. Стікові Вузли повінні зв`язувати з силовими лонжеронами. Для зниженя масі всієї конструкції фюзеляжу доцільно Зменшити Кількість Посилення шпангоутів. На кожному такому елементі может розташовуватіся кілька вузлів кріплення агрегатів.

крила

В якості спеціфічної Особливості кріплення ціх деталей Виступає урівноваження згінаючіх моментів в цьом стику консолей крила. Раціональнім буде вважатіся балансування правого и лівого елементів на центроплане, что проходити крізь фюзеляж. Для Лонжерон типу модуля й достатньо Пропустити поздовжні елементи - по ним буде здійснюватіся урівноваження згину. Для з`єднання моноблочних и Кесон крил крізь корпус повінні проходити всі СИЛОВІ панелі. Если з яких причин пропуск елементів через фюзеляж здійсніті нельзя, згінальні моменти справа и зліва повінні замікатіся на силових шпангоутах. Таке решение, однак, может застосовуватіся для Лонжерон крил, оскількі Кількість деталей в них невелика. Моноблочні и кесонні компоненти зажадають БІЛЬШОГО числа Посилення шпангоутів. Це й достатньо складно віконаті на конструкції. У таких випадка доцільно скористати лонжеронной схемою.

Кіль

Его кріплення требует обов`язкової передачі моменту, что вігінає на фюзеляж. Для цього КОЖЕН поздовжній елемент кіля з`єднують з Посилення шпангоутом. За возможности можна використовуват щогловій тип закладки лонжерона в двох точках. Їх розташовують по вісоті шпангоута. Стріловідній поздовжній елемент має злам на ділянці перетин з ним. Це требует обов`язкової установки додатково Посилення. Від него можна відмовітіся в тому випадка, если шпангоут буде розташовуватіся Похило относительно осі фюзеляжу, щоб площини стала продовження стінкі лонжерона. Альо втілення цього варіанту буде супроводжуватіся Певного труднощамі.

вірізі

Центральна частина фюзеляжу літака Включає в себе відчини під вікна, двері, люки, ліхтарі, ніші шасі. Всі ЦІ вірізі порушують замкнутість контуру обшивки. Відповідно, істотно зніжується стійкість и міцність каркасу. Для компенсації Втрати по контурах отворів пропускають РАМН жорсткий окантовку. При невеликих розмірах вірізів вона представляет собою монолітну конструкцію. Ее віконують з листа, виготовлення штампуванням чи іншім способом. Великі відчини окантовуються по торцях Посилення шпангоутами. У поздовжньому напрямку встановлюють бімсі. При цьом смороду НЕ закінчуються в межах вірізу, а Виходять за посілені шпангоутів. Так забезпечується жорсткий закладка поздовжніх деталей. Ніші шасі закріплюються на посилений шпангоутах и лонжеронах в Нижній части корпусу.

герметичні кабіни

При польоті на Великій вісоті в них підтрімується зайвий лещатах. Для забезпечення мінімальної масі герметичних кабін їх віконують у форме СФЕРИ або циліндра зі Сферичність днищами. При цьом необходимо Посилення шпангоута, розташованого на стику сегментів. Це нужно того, что ВІН пріймає й достатньо велику стіскає НАВАНТАЖЕННЯ. У герметичних кабінах обшивка при навантаженні Зайве лещата НЕ відчуває вігіністіх деформацій. Вона працює Виключно на розтягнення. У Деяк випадка від зазначеної форми доводитися відступаті. Це, в свою черга, виробляти до Збільшення ваги всієї конструкції. Для забезпечення необхідної жорсткості на вигінна Використовують плоскі панелі. Перебуваючих під впливи надлишково тиску, смороду підкріплені поперечними и поздовжнімі балками (ребрами). Для Посилення жорсткості деталей панелі віконують у виде трішаровіх конструкцій. У кабінах винна Забезпечувати Надійна Герметизація по всьому болтовим и Заклепувальній швах. Для цього Використовують СПЕЦІАЛЬНІ стрічки. Їх просочують герметиком, промазують Невісіхаюче мастикою, покрівають спеціальнімі Речовини з Наступний сушінням. На стиках листів обшивки застосовують заклепочні багаторядні шви з невеликим кроком. Особливо ретельно обробляються герметиком люки, вікна, ліхтарі, двері. Герметизація забезпечується за рахунок использование спеціальніх ущільнюючіх ЗАСОБІВ. Це могут буті гумові джгуті, стрічки, надувні трубки, прокладки.

обов`язкові заходи

Для забезпечення виконан вимог, Які пред`являються до фюзеляжу літака, повінні буті віконані певні Дії. До них відносять:

1. Вибір таких значень параметрів и зовнішніх форм корпусу, при якіх лобове Опір буде знижено до мінімуму, а корисний об`єм, відповідно, буде оптимальним.
2. Використання несучих фюзеляжів. За рахунок них створюється значний підйомна сила. За рахунок цього можна Зменшити масу и площа крила.
3. Раціональне использование корисних обсягів. Це досягається підвіщенням щільності компонування, компактний розміщенням вантажу в області центру мас. У цьом випадка будут зменшуватіся Масові моменти інерції и поліпшуватіся характеристики маневреності. Звуження діапазону Зміни центровок при вігорянні паливо, різніх варіантах завантаження Забезпечує більшу стійкість и кращу керованість.
4. Узгодження силових схем фюзеляжу и агрегатів, прієднаніх до него. При цьом повінні буті надійне кріплення, урівноваження и передача навантаженості від силових деталей крила, шасі, оперення, установок до корпусу.
5. Забезпечення зручності входу / виходів екіпажу, пасажирів, швартування, завантаження / розвантаження предметів, обладнання, промов, призначення для транспортування.
6. Забезпечення Зручне підходу до різніх агрегатів. Це необходимо Головним чином для Здійснення Огляду та ремонту.

Для екіпажу и пасажирів повінні буті створені необхідні умови, а такоже належно рівень комфорту під час перельот на великих висот. Обов`язковою Вимоги є забезпечення звуко- и теплоізоляції кабін, возможности безпечного и Швидкого аварійного виходом з салону. Для екіпажу такоже повінні буті створені Комфортні умови. Зокрема, пілотам винен буті забезпечення хороший огляд, зручність при польоті и керуванні літаком.