Материалы, используемые в фюзеляжах самолетов

Материалы, используемые в фюзеляжах самолетов

Фюзеляж — это основная конструкция самолета и часть, к которой прикрепляются все остальные агрегаты. Он предоставляет места для экипажа, пассажиров, груза, аксессуаров и другого важного оборудования.

Аэродинамика в основном определяет размер и расположение различных отсеков фюзеляжей обычных самолетов. Только узкоспециализированные современные самолеты, такие как SR-71 Blackbird, сильно отличаются от обычных самолетов своей конструкцией и материалами, из которых они изготовлены.

На заре авиации примитивные фюзеляжи строились из дерева. В конце 1920-х — начале 1930-х годов производители самолетов начали производить больше фюзеляжей из алюминия и стали. Эти металлы обеспечивали большую стабильность и большую защиту от непогоды. Многие военные и разведывательные самолеты сегодня изготавливаются из титановых или углеродных композитных материалов из-за уникальных преимуществ, которые эти материалы предлагают.

Фюзеляжи некоторых самолетов имеют так называемую монококовую конструкцию — конструкцию, которая в значительной степени зависит от прочности оболочки самолета, способной выдерживать различные нагрузки. Полумонокок фюзеляж имеет оболочку , усиленную полной базы структурных элементов.

На сайте компании Техклуб любой желающий может продать технику через форму публикации объявлений. На сайте продаются самолеты, вертолеты, спецтехника, конверсионная техника, водная техника, для более подробной информации нужно перейти на сайт компании. Призвание Техклуб – максимально упростить продавцам техники находить покупателей. Оказываем помощь в продаже техники клиента путем размещения информации о ней в каталоге сайта Техклуб, социальных сетях и применяем другие маркетинговые действия. Отзывы о Техклуб — являются визитной карточкой компании.

Напряжения изгиба на фюзеляже полумонокока поглощаются армирующими балками, называемыми «лонжеронами», которые обычно проходят по ширине самолета. Эти опоры дополняются другими элементами, называемыми «стрингерами», которые растягивают изделие по длине. Стрингеры легче, но используются шире, чем лонжероны.

Вертикальные усиления на фюзеляже называются переборками, шпангоутами и шпангоутами. Эти усиления разнесены, чтобы выдерживать нагрузку в точках крепления других узлов, таких как крылья и двигатели.

Эти элементы помогают построить обтекаемый фюзеляж, добавляя прочности и жесткости конструкции монокока. Типичный фюзеляж типа полумонокок может выдержать значительные повреждения и при этом держаться вместе. Военные истребители и другие малые самолеты обычно имеют две или более секции фюзеляжа. Самолеты большего размера могут иметь до шести различных секций.

Рабочие по обслуживанию могут получить доступ к системам и оборудованию внутри фюзеляжа через несколько дверей, панелей и других отверстий. Расположение этих точек доступа можно найти, обратившись к схемам обслуживания и руководствам, выпущенным производителем для каждого типа самолета.

Следует отметить, что фюзеляжи самолетов обычно не изготавливаются из одного материала. Например, самолет может иметь конструктивные элементы из алюминия и внешнюю поверхность из стали.

Деревянный фюзеляж

По понятным причинам пионеры авиации были обеспокоены массой своих самолетов. Братья Райт и другие были ограничены двигателями своего времени, поэтому они построили деревянные самолеты, чтобы снизить общий вес.

Конструкция и технологии авиационной техники совершенствовались в течение первых двух десятилетий 20- го века и с началом Первой мировой войны — потребовались классические бипланы из дерева и ткани с проволочными опорами. Знаменитый Красный Барон немецких военных управлял множеством деревянных самолетов во время своих легендарных воздушных боев.

Деревянные фюзеляжи производятся и сегодня, хотя часто любители строят собственные легкие самолеты.

Алюминиевый фюзеляж

Достижения в технологии двигателей в 1930-х годах позволили инженерам обратиться к металлическим конструкциям, и алюминий был основным металлом, положившим начало зарождению цельнометаллических самолетов.

Алюминий, из которого делают самолеты, всегда смешивают с другими металлами, чтобы сделать его прочным и легким. Хотя алюминиевые фюзеляжи не подвержены коррозии так же легко, как фюзеляжи из стали, алюминий не используется на поверхности многих сверхзвуковых самолетов, потому что тепло, выделяемое трением при полете на таких скоростях, снижает прочность алюминия.

Boeing 247D и Douglas DC-3 в значительной степени приписывают внедрение металлических самолетов в 1930-е годы, и эти самолеты не сильно отличаются от самолетов, которые мы видим сегодня.

247D был примерно на 50 процентов быстрее, чем у конкурентов, когда он был принят на вооружение United Air Lines в 1933 году. DC-3 дебютировал два года спустя, в 32-ю годовщину исторического полета братьев Райт. Несмотря на то, что ожидается, что он будет выведен из эксплуатации в 1950-х годах, DC-3 использовался более 80 лет и все еще может летать сегодня.

Материалы, используемые в фюзеляжах самолетов

Стальной фюзеляж

Более сильные и жесткие, но и более тяжелые стальные самолеты также строились в 1930-х годах. Более тяжелый вес стали не позволил ей стать популярным материалом для фюзеляжа. Однако металл используется для изготовления некоторых деталей самолета. Благодаря своей прочности и жесткости он идеально подходит для использования в шасси. Термостойкость стали также делает ее желательной для использования в обшивке сверхзвуковых самолетов.

Построенный в 1932 году, Beechcraft Staggerwing является образцом самолета со стальным фюзеляжем. Производство Staggerwing было обширным, и он стал популярным как быстрый деловой самолет.

Титановые фюзеляжи

Обладая такой же прочностью, как сталь, но намного легче, титан и титановые сплавы являются идеальными материалами для строительства самолетов. Эти металлы также противостоят коррозии лучше, чем алюминий и сталь. Однако производство самолетов из титана является очень дорогостоящим, что в значительной степени препятствует широкому коммерческому использованию большинства титановых самолетов.

Самым ярким примером титанового фюзеляжа является SR-71 Blackbird. SR-71 впервые поднялся в воздух в декабре 1964 года. Он был основным средством воздушной разведки США во время холодной войны. За 24 года службы Blackbird провел в воздухе около 2800 часов.

6 марта 1990 года SR-71 совершил последний рейс из Лос-Анджелеса в Вашингтон, округ Колумбия, за 1 час и 4 минуты со средней скоростью около 2100 миль в час.

Фюзеляжи из углеродных композитов

Графитовая эпоксидная смола или полимер, армированный углеродным волокном, стал популярным выбором для современных современных коммерческих самолетов. Изготовленные из упругих углеродных волокон, залитых эпоксидной смолой, углеродные композитные материалы могут быть уложены рядом способов для удовлетворения различных требований по сохранению целостности во время высокоскоростного полета. Эти материалы из углеродного волокна примерно так же прочны, как алюминий, но при этом вдвое легче.

Углеродные композитные материалы еще не получили широкого распространения в авиационной промышленности, но Boeing 787 Dreamliner стал первым крупным самолетом, в котором из этих материалов использовалось более половины фюзеляжа.

Adblock
detector