Самолетна кожа. Обшивка на самолета Органи за управление и сигнализация

- („Въздушен снаряд“) Самолетът на Можайски, рисунка от книгата на В. Д. Спицин „Аеронавтика ... Wikipedia

самолет- летателен апарат, по-тежък от въздуха, с крило, върху което се генерира аеродинамично повдигане по време на движение, и електроцентрала, която създава тяга за полет в атмосферата. Основните части на самолета: крило (едно или две), фюзелаж, опашка, колесник... Енциклопедия на техниката

Самолетът на Болдирев- Снимка на производителя на самолет тип висококрило на Boldyrev MAI Главен дизайнер A. I. Boldyrev ... Wikipedia

Обшивка- черупка, която образува външната повърхност на самолет. Съвременните самолети използват твърда „работеща“ структура, която едновременно поема външни аеродинамични натоварвания и натоварвания под формата на огъване и усукване... ... Енциклопедия на техниката

КВАДРАТ- (1) външна обвивка от твърд материал, покриваща самолет, хеликоптер, кораб и т.н., за да им придаде рационализирани форми, да защити различни изпъкнали конструкции, да осигури най-малко съпротивление на въздуха или водата при движението на технически... ... Голяма политехническа енциклопедия

Самолет танкер- Зареждането с гориво по време на полет е операцията по прехвърляне на гориво от едно въздухоплавателно средство в друго по време на полет. Съдържание 1 История 2 Значение и приложение 3 Бордови системи за зареждане с гориво ... Wikipedia

обшивка Енциклопедия "Авиация"

обшивка- Ориз. 1. Натоварвания, действащи върху обшивката на крилото. кожена обвивка, която образува външната повърхност на самолета. Съвременните самолети използват твърда „работеща“ оптична система, която едновременно възприема външни... ... Енциклопедия "Авиация"

обшивка- И; мн. род. уок, дат. vkam; и. 1. да обвивам. 2. Нещо, което е обшито, подстригано по краищата; граница, подстригване. Ръкави с червена кант. Палто с кожена гарнитура. сатен о. подгъв. 3. Нещо, с което се покрива, тапицира, обшива повърхността на нещо. (дъски,..... енциклопедичен речник

Монокок

(фр.монокок) тип корпус, конструкция на самолета, характеризиращ се с твърда обшивка, подсилена от напречни и надлъжни комплекти - рамката.

Нов речник на чуждите думи - от EdwART,., 2009 .

Монокок

[фр. монокок] - една от основните части на конструкцията на самолета - добре оформена куха греда с твърда дървена или метална обшивка, към която са закрепени крилата, опашката, двигателят, колесникът и др.

Голям речник на чуждите думи - Издателство "ИДДК"., 2007 .

Монокок

а, м. (фр.монокок Гръцкимонос едно + фр.коке тяло).
Av.Тип корпус на въздухоплавателно средство, характеризиращ се с твърда обшивка, използваща напречни и надлъжни крепежни елементи за оформяне на рамката.

Тълковен речник на чуждите думи от Л. П. Крысин, 1998 .

Синоними:

Вижте какво е „монокок“ в други речници:

монокок- а, м. монокок прил. Монокок. Вид въздухоплавателно средство, което представлява монолитна (твърда) обвивка, която образува една цяла обвивка, залепена заедно от ленти шперплат във формата на пура. 1925. Вайгелин Сл. въздух Какво е монококов фюзелаж? Фюзелаж (тяло... Исторически речник на галицизмите на руския език

- (английски, френски monocoque, от гръцки monos един, единичен и френски coque, буквално черупка, черупка) структурата на фюзелажа или неговата опашка, гондолата на двигателя и т.н. с кръгло, овално или друго напречно сечение, състояща се от дебели ... Енциклопедия на техниката

Съществително име, брой синоними: 1 лъч (55) ASIS Речник на синонимите. В.Н. Тришин. 2013… Речник на синонимите

LFG Roland C.II, Германия, 1916 г. един от първите самолети с изцяло монококов фюзелаж ... Wikipedia

монокок- монок добре и (въздух) ... Руски правописен речник

монокок- (2 м); мн. моноко/ки, Р. моноко/ков… Правописен речник на руския език

Използвани материали

Тъканите за самолети са предназначени да покриват крила, фюзелажи и контролни повърхности и, след като бъдат покрити, служат като тяхна кожа. Най-издръжливите са памучен плат AST-100 или ленен плат ALVK.

Памучната тъкан AM-93, изработена от мерсеризирана прежда, има средна якост.

AM-100 плат и лен ВСИЧКИ имат най-леко тегло.

Във всеки отделен случай е необходимо да се гарантира, че използваната марка плат съответства на тази, посочена в чертежа, одобрен за произведения продукт.

Памучните тъкани - калико и калико - се използват за покриване на металните повърхности на обтекателите на предното стъкло, задните ръбове, краищата на крилата и други повърхности, които са в контакт с тъканта.

За закрепване на обшивката се използват различни памучни ленти, които имат следните цели:

обикновена платнена лента или изрязана от калико за опаковане на ребра (лента за навиване) и други, за предпазване на обвивката от плат или нишки, закрепващи обвивката от контакт с метални части с остри ъгли.
поддържаща лента за увиване на ленти за навиване на ленена обвивка и за укрепване на обвивката (като армираща лента) на мястото на нейното закрепване;
двуредна лента за закрепване на кожата към фланеца на ръба;
повърхностни ленти: назъбен тип LAP3 (SMTU-298) и с прави ръбове марка LAP (SMTU-293) за залепване върху машинни шевове и точки за закрепване на обшивката

Можете също така да използвате лента с назъбена повърхност, направена от отпадъци AM-100.

За шиене и закрепване на самолетни тъкани се използват конци, които имат следните цели:

конци № 30, 20, 10 за машинно зашиване на панели от самолетни тъкани
конец № 1 за шиене на плат с подсилваща двуредна лента при закрепване на обшивката с машинен шев.
конци с търговски номера 0 и 00 за ръчно зашиване по предните и задните ръбове на панелите на обшивката на крилата, както и при покриване на повърхностите на обтекателите с калико или калико.
парафинирани ленени конци NAR за закрепване на платнената обшивка на крилата, фюзелажите и кормилата (на 8 нишки) и за закрепване на обшивката на елероните и обвивката на люковете (на 6 нишки)

Естественият пчелен восък се използва за връзване на конци при ръчно шиене.

Разкрояване на тъкани и зашиване на плоскости

Преди да поставите тъканта върху масата за рязане, проверете чистотата на масата, след това за тъкани от марките AM-100, AM-93 и AST-100 определете предната страна, т.е. страната с по-гладка повърхност (по-малко купчина) и поставете плата върху масата за рязане така, че при затягане предната страна да е отвън. Нанесете плата за кроене на няколко слоя.

Направете маркировки върху горния слой плат по установени шаблони, които се поставят върху повърхността на тъканта за кроене в съответствие с технологичните схеми за кроене, като минимизирате отпадъците от плат. След това изрежете плата точно по очертаните контури.

Преди да зашиете изрязани панели на шевна машина, е необходимо да проверите правилното опъване на конеца, броя на шевовете на сантиметър и съответствието на броя на резбованите конци с марката шият плат.

При шиене на самолетни тъкани с триредов машинен шев използвайте следните конци: за памучен плат AM-100 и лен ALL - № 30, за памучен плат AM-93 - № 20, за памучен плат AST-100 и лен АЛВК - No10.

За всички посочени марки платове за самолети трябва да има 40 - 42 бода на всеки 10 см линия.

С помощта на шевна машина зашийте отделни панели от самолетни тъкани от всички марки, като използвате шев с припокриване с вътрешен шев (фиг. 1)

Фиг. 1 Диаграма на шев с припокриване с вътрешен шев и подгънат ръб
a - зашиване на панелите с първата линия, b - изглед на готовия шев, 1 - втори панел, 2 - линии на шева

Редът на шиене с този шев е следният:

Поставете единия панел върху другия, така че ръбовете да съвпаднат (фиг. 1 а), зашийте платнените платна с лицевата страна и ги поставете един върху друг с дясната им страна.
зашийте панелите с една линия на разстояние 20 мм от ръба, линията трябва да е равномерна, без зигзаг
Огънете горния панел, така че да покрие горния шев, и като издърпате леко, изгладете сгънатата тъкан върху областта на шева с ръка.
накрая зашийте панелите заедно в две линии, на разстояние 6 mm една от друга (фиг. 2). Уверете се, че горният панел е сгънат правилно и линиите на шева са успоредни една на друга

Когато шиете първата външна линия, леко разтегнете сгънатия панел, така че сгънатият плат да се притисне към нишките на вътрешния бод (това избягва образуването на ребро от свободна гънка на плата). Правилно и неправилно прегъване на плата след зашиване с първия ред е показано на фиг. 2

Фиг. 2 Схема на изпълнение на застъпен шев с вътрешен шев и подгънат ръб
a - правилно, b - неправилно

Ако тъканта има напълно прав, равномерно изтъкан и достатъчно здрав ръб, можете да зашиете панелите със застъпен шев (фиг. 3) Процедурата за зашиване е следната:

Фигура 3 Застъпен шев

застъпете зашитите ръбове (фиг. 3), така че да се припокриват един с друг с 20 mm. Панелите от тъкани с лицева страна трябва да се поставят един върху друг с лицевата повърхност навън
първо шийте една (първа) линия, която не трябва да е повече от 1 мм от ръба на горния панел по цялата шита дължина, шийте първата линия много внимателно, без зигзаг
Накрая зашийте панелите с още две линии, като ги поставите на разстояние 6 мм една от друга. Уверете се, че линиите са успоредни на първата и че тъканта между тях няма гънки

Бележки:

При шиене на панели, както и при скъсване на конеца по време на шиене, завържете краищата на конците на възел.
След като опънете тъканта върху рамката, запечатайте всички машинни шевове с повърхностна лента, като използвате лепило A1H едновременно със залепването на повърхностните ленти, когато лакирате обвивката на тъканта

Ако платът е опънат върху частта с калъфка, зашийте платната заедно с едноредов шев по ръба, за да им придадете формата на калъфката (фиг. 4). Редът на шиене е както следва:

Фиг. 4 Платнена облицовка на волана:
1 - триредов шев с вътрешни шевове и подгънат ръб (на мястото, където панелите са зашити заедно), 2 - едноредов шев, 3 - плат

сгънете изрязаните панели така, че зашитите ръбове да съвпадат точно;
маркирайте линия за шиене на платнени панели на разстояние 10 мм от ръба; Допускът на шева се взема предвид от шаблона;
шийте на шевна машина точно по предвидената линия, в противен случай калъфът няма да прилепне плътно около рамката и тъканта няма да се разтегне равномерно.

Бележки
Броят на шевовете за всички марки плат трябва да бъде 40-42 на 10 см.
Използвайте конец № 10 (GOST 6309-59) за шиене.
В началото и в края на шиенето, както и когато конецът се скъса по време на шиенето, завържете краищата на конеца на възел.

Подготовка на рамките

Рамките на частите, които трябва да бъдат покрити с плат, имат всички остри ъгли и метални части, които влизат в контакт с кожата, които могат да я повредят по време на работа; Това също така ще предпази защитното грундово покритие, нанесено върху повърхността на елементите на рамката, покрити с плат, от примес при лакиране на опънатия плат.

Увийте фланците на ребрата с лента: обикновена лента, ако платненото покритие не е прикрепено към нея, и защитна лента, ако покритието е прикрепено към навита лента. Работете както следва:

Прикрепете лентата с NAR конец (8 нишки) двуредно или обикновен (6 нишки), както следва:

Фиг. 7 Схема на зашиване на лентата към фланеца на реброто

Вместо лента, големите повърхности на елементите трябва да бъдат покрити с панели от калико или калико. Можете да използвате отпадъчни тъкани, използвани като подплата. Редът за покриване на такива елементи е следният:

Фигура 9 Модел на шева:
a - шев над ръба, b - шев на рибена кост

По време на процеса на шиене закрепете конеца на всеки 200 - 250 mm, като завържете възел.

Покриване на самолетни елементи с плат

Покрийте крилата, контролните повърхности и другите елементи на самолета по три начина: с капак, зашит по формата на рамката, която се монтира, със свободен панел или комбинирано (капак и свободен панел).

Във всички случаи поставете тъканта така, че посоката на вътъка да е перпендикулярна на ребрата (върху крилата на линията на полета). В помещението, където се извършва монтажа, относителната влажност на въздуха трябва да бъде 40 - 70%, температура 12 - 25 градуса.

Покриване с калъфка, пришита по формата на рамката

Изкроените по съответните шаблони панели се зашиват с машинен шев под формата на калъфка във формата на монтирана рамка. Този метод на покриване се използва, когато на рамката няма изпъкнали части и обшивката е прикрепена отвън. Не се препоръчва покриването на крилата на високоскоростни самолети по този начин, тъй като при покриване с покривало е трудно да се създаде необходимото напрежение на тъканта в тези случаи.

Когато покривате с капак, трябва да извършите следните операции:

проверете дали шевът на корицата е правилен
издърпайте зашитото покритие върху рамката ръчно, като се уверите, че тъканта по цялата повърхност на рамката е равномерно и добре опъната Забележка
Ако калъфът е направен в малко по-големи размери и приляга свободно върху рамката, той трябва да бъде сменен, вместо да затягате плата по крайната част на рамката
след като капакът е издърпан върху рамката, издърпайте тъканта плътно откъм краищата и я закрепете временно с щифтове към навитата върху рамката лента (за метална конструкция) или я закрепете с пирони (за дървена конструкция)
проверете напрежението на кожата с TP тензиометър.
Ако напрежението отговаря на стандартите, тогава зашийте свободните краища на калъфа на ръка.
отстранете щифтовете и гвоздеите, с които обшивката е била временно закрепена по крайната част.

Затягане с хлабава кърпа

Когато покривате с разхлабен панел (фиг. 10), следвайте следния ред на операциите:

Стягане по комбиниран начин

Комбинираният метод на покриване с плат (капак и панел) се използва в случаите, когато рамката има издатини и покриването на цялата рамка с капак е трудно. Когато монтирате комбинирано, се ръководете от общите разпоредби, посочени по-горе.

Закрепване на кожата към ребрата

Има следните методи за закрепване на корпуса, които трябва да отговарят на инструкциите в чертежа за този продукт.

Закопчаване с конци.
Закрепване с винтове.
Закопчаване с нитове.
Закрепване с метална лента

Закрепване на обшивката с конци

Закрепването на обшивката с конци може да се извърши по следните начини: чрез шев, зад фланеца, зад армировъчната лента, с машинен шев и през отворите на ребрения фланец.

При закрепване с конци използвайте ленени конци NAR (8 нишки). За да предотвратите срязване на тъканта от конеца, поставете подсилваща лента между тъканта и конеца в точката на закрепване. Ширината на лентата зависи от ширината на фланеца на реброто и начина на закрепване на кожата.

Фърмуер от край до край

Проходният шев се използва само за закрепване на платнени покрития към калниците и контролните повърхности на нискоскоростни превозни средства. Процесът на закрепване е както следва:

Закрепване към фланеца на реброто

Методът за закрепване на ребро към фланец се използва върху горната повърхност на крилата, когато фланецът е отворен отдолу. Схема на такова закрепване на корпуса е показана на фиг. 13. Работната процедура е както следва:

Фиг. 13 Закрепване на кожата към фланеца на реброто
1 - диаграма на обвиване на конеца

нанесете подсилваща защитна лента върху опъната кожа в точките, където кожата е прикрепена към ребрата. Първо закрепете единия край на лентата, след това, като я издърпате леко, закрепете другия край на лентата към обвивката.
- Забележка: ширината на подсилващата лента с този метод на закрепване трябва да бъде с 18 - 20 mm по-голяма от ширината на фланеца на реброто, т.е. лентата трябва да припокрива фланеца с 8 - 10 mm от всяка страна.
Закрепете края на резбата към фланеца на ребрата и прокарайте отдолу през корпуса и подсилващата лента.
направете крачка покрай реброто, прекарайте иглата през подсилващата лента и обвивката, възможно най-близо до рафта и освободете иглата от другата страна.
- Забележка: нишката трябва да излезе срещу входната точка, не позволявайте на изходната точка да се отклонява
по-нататъшното зашиване по дължината на реброто се извършва по същия начин (фиг. 13а) на определени разстояния, наречени стъпка на зашиване.
Забележка:
1. вземете стъпката на това закрепване равна на 25 mm, поддържайте същата стъпка по цялата дължина на реброто
2. Когато шиете, издърпайте леко конеца
След като завършите шева в едната посока, шийте по същия начин в обратната посока (фиг. 13b), като застъпвате едната нишка върху другата.
Забележка: когато конецът се застъпва на всяка връзка от шева, конецът, както при първия шев, трябва да се затегне добре, за да се предотврати всяка възможност за отслабване
след завършване на шева завържете нишките на последния шев на възел

Закрепване към подсилваща лента

В повечето случаи тъканното покритие на долната повърхност на крилото и на опашната част се закрепва чрез зашиване към поддържаща лента, увита около фланеца на реброто или пришита към него. Редът на монтаж е както следва:

Машинен шев

При закрепване с машинен шев тъканта трябва да се издърпа над рамката на крилото два пъти:

Този метод на закрепване осигурява гладкостта на повърхността на кожата и достатъчната й здравина в точката на закрепване. Използва се, като правило, за закрепване на кожата към горната повърхност на крилото, когато тъканта е опъната със свободен панел.

Фиг. 17 Закрепване на обшивката с машинен шев за рафтове с плътна стена
1 - плат, 2 - двуредна лента, 3 - шев на шевна машина с конец № 1, шев с NAR ленен конец в 8 нишки

Фиг. 18 Закрепване на обшивката с машинен шев с метални ребра с кутия
1 - двуредна лента, 2 - плат, 3 - шев с NAR конци, 4 - ребрен фланец

Закрепване през отвори във фланеца на реброто

При този метод на закрепване фланецът на реброто за вдлъбване на резбата, закрепваща корпуса, има вдлъбната повърхност с отвори в средата (фиг. 19). Поставете щифтове в тези отвори, за да предпазите резбата, която закрепва корпуса от повреда. Закрепете покритието към фланците на ребрата с восъчен конец NAR (8 нишки) и полукръгла игла с радиус, съответстващ на стъпката на шева (разстоянието между отворите). Размерът на стъпката е 15 - 20 мм. Използвайте този метод за покриване на кормила и елерони.

Процедурата за флашване на фърмуера чрез посочения метод е следната: (Фиг. 19a)

Фиг. 19 Закрепване на кожата през отворите на фланеца на реброто

Поставете подсилваща лента върху опънатата кожа на мястото на ребрата, като първо укрепите единия край. След това, леко издърпвайки лентата, закрепете другия край на лентата с щифтове.
бод с две игли, разположени в различни краища на един конец, като пробиете тъканта с една игла, вкарайте конеца под фланеца на реброто и го изкарайте в следващия отвор.
С другия край на конеца, намиращ се в този момент над кожата, направете обикновен възел около края, излизащ изпод фланеца, прекарайте конеца под фланеца на реброто и го вкарайте в следващия отвор (фиг. 19). б).
като издърпате двата края на конеца, затегнете възела и го натиснете в отвора, като по този начин притиснете обшивката и подсилващата лента към фланеца на реброто.
По-нататъшното закрепване на обшивката по дължината на реброто се извършва по същия начин.
ако дължината на реброто, към което е прикрепена обвивката, е незначителна, можете да я закрепите с една игла, в този случай първо шийте в една посока, както е показано със стрелките на диаграмата (фиг. 19а), а след това в; в обратната посока, като не забравяйте да завържете шевовете в точката на срещане на конците.
Когато оформяте последния бод, завържете краищата на конците.

Закрепване на корпуса с винтове

Закрепването с винтове трябва да се използва само за метални ребра, чиито фланци имат извита форма (Фигура 20) за вдлъбнатина на закрепващите елементи. Процедурата за монтаж е както следва:

Закрепване на корпуса с нитове

Закрепете корпуса с нитове по протежение на задния ръб на покривания уред (например волан и др.). Първо трябва да подготвите рамката, т.е. да покриете ръба 1 (фиг. 21) с плат 2 и да го покриете с плат 3. След това прикрепете кожата в следния ред:

Фиг. 21 Закрепване на корпуса с нитове
1 - джанта, 2 и 3 - плат, 4 - лента от плат, 5 - кръгла шайба, 6 - нит.

На мястото, където е прикрепена обвивката, залепете платнена лента 4, като използвате първия слой за покритие.
Забележка: лентата е изрязана от тъканта, използвана за покриване.
в местата, където се намират отворите на рамката, пробийте дупки в обшивката и залепената към нея платнена лента
поставете кръгли шайби 5 на мястото на дупките
закрепете със специални нитове 6

Закрепване на обшивката с профилирана метална лента

За да се закрепи кожата по този начин, металните фланци на ребрата трябва да имат специална форма (фиг. 22а). Процедурата за монтаж е както следва:

Фиг. 22 Закрепване на корпуса с метална лента
1 - ребро, 2 - обшивка, 3 - метална лента, 4 - повърхностна лента

покрийте рамката
нанесете оформена метална лента върху обшивката по дължината на реброто
закрепете кожата във фланеца на реброто, като притиснете лентата в сместа с кожата, като я изправите в гнездото на реброто по цялата й дължина със специално приспособление, в резултат на което тъканта се захваща плътно между страните на реброто фланец и закрепващата метална лента (фиг. 22 b)
Забележка: покрийте зоните, където обвивката е закрепена с повърхностни ленти, когато нанасяте първото покритие. Изрежете лентата от тъканта, използвана за покриване

Зашиване на панели по ръбовете на рамката

След като прикрепите тъканта към ребрата на горната и долната повърхност на конструкцията, зашийте горния и долния панел на мястото на временното им закрепване с шев над ръба (ролка).

Излишният плат на тези места трябва първо да се изреже с ножица по такъв начин, че краищата на панелите, които ще се шият, да могат да се огънат с 8 - 10 mm, ръбовете на панелите, които ще се шият, трябва да са близо един до друг. Когато шиете, не позволявайте напрежението на тъканта да отслабне (фиг. 23)

Фиг. 23 Зашиване на панели по ръбовете на рамката

След като приключите със зашиването на панелите по ръбовете на рамката и закрепването на облицовката в люковете и дупките, премахнете всички щифтове и гвоздеи, които временно закрепват тъканта.

Контрол на качеството на закрепване на обшивката

Платното покритие трябва да бъде добре притиснато към фланците на ребрата. Ако това условие не е изпълнено, тогава по време на полет, когато кожата вибрира, нишките, които я закрепват, ще се протрият и кожата ще се отлепи. Ето защо, когато приемате крила, оперение и фюзелажи със завършено закрепване на тъканта, е необходимо внимателно да проверите качеството на закрепване на тъканта към ребрата. За да направите това, трябва:

При закрепване съгласно схемите, показани на фигури 12, 13, 14 и 19, на няколко места плъзнете заоблен прът (без остри ъгли) с диаметър 2 - 3 mm под конеца и повдигнете конеца, минаващ над корпус. Ако конецът се отдалечава свободно от покритието и остава в това положение, закопчаването е лошо направено и трябва да се направи отново зашиването, тъй като това може да доведе до прорязване на тъканта.
Когато прикрепяте корпуса към лентата (фиг. 14), уверете се, че резбата хваща усилващата лента без празнини и минава под нея, както е показано на фиг. 15.
при закрепване с машинен шев внимавайте линиите на шева да са на еднакво разстояние една от друга по цялата дължина на закопчаването, без зигзаги и да не се застъпват една върху друга при закрепване на подсилващата двуредна лента към реброто фланците, линиите на машинния шев не трябва да падат върху ръба или външните фланци на ребрата, тъй като това ще създаде локално пренапрежение на машинния шев и може да доведе до повреда на обшивката.
Когато закрепвате с винтове и метална лента, уверете се, че металната лента плътно притиска кожата по цялата дължина на фланеца на реброто и че винтовете са завинтени докрай.

Да започнем с моите странни асоциации 🙂 .

Мисля, че много хора по-възрастни (може би и по-млади) помнят стария детски филм по книгата на Л. И. Лагин „Старецът Хоттабич“. Разбира се, нито във филма, нито в книгата се казва нищо за структурни силови диаграмисамолети :-), все пак в главата ми изникнаха известни асоциации.

След това Hottabych „измисли“ много красив телефон от едно парче мрамор. Смешно е, но такова устройство естествено не можеше да работи именно поради „мраморирането“, въпреки че изглеждаше луксозно.

Сходството на момента се крие във факта, че самолет може да бъде направен от „ цяло парче от нещо" В същото време обаче, подобно на неработещ мраморен телефон, е малко вероятно да изпълнява полезни функции. Много е вероятно и той да не може да лети.

Това са само малки и силно опростени модели на самолети от времето на същия филм, момчета (включително и аз :-)), направени от масивни дървени дъски. Летяха добре, но бяха само модели. Летене заради самото летене.

Реалност.

Всеки самолет, от най-простата мелница за царевица до модерен самолет за дълги разстояния или високоскоростен изтребител, е самолет, по-тежък от въздуха, който служи на хората. Въз основа на това определение той трябва да има няколко, така да се каже, основни качества.

Това, Първо, добри аеродинамични свойства, което основно означава достатъчно (повече е по-добре :-)) и минимално аеродинамично съпротивление. Второ, достатъчна възможност за самолета уверено да носи не само себе си с всички свои агрегати и системи, но и полезен товар под формата на различни товари, пътници или оръжия.

В същото време както полезният товар, така и цялото оборудване на самолета трябва да бъдат поставени така, че да не влошават максимално първото качество.

По време на работа самолетът е изложен на различни силови фактори. Това са аеродинамични сили, възникващи по време на полет, масови натоварвания под въздействието на собственото тегло на елементите, както и сили от устройства, възли и товари вътре в самолета и, по един или друг начин, окачени отвън.

И следователно, третинеобходимото качество трябва да бъде достатъчна структурна здравина и твърдост, осигуряваща безопасна и надеждна работа на въздухоплавателното средство както в различни режими на полет, така и на земята. В същото време трябва да влезе във възможно най-малко противоречие с първите две качества.

Е, и последното (но в никакъв случай не на последно място!) Много важно свойство. Дизайнът на самолета при всички условия на добър капацитет, висока якост и отлични летателни характеристики трябва, ако е възможно, да има минимално тегло.

Всички тези свойства и качества си влияят по един или друг начин и се вземат предвид при избора на силови вериги и разположението на самолета и неговите основни части. Основните, както знаете, включват фюзелажа. Ето за него и неговите възможни структурни силови диаграмии нека поговорим още малко.

Фюзелаж.

Този елемент е по някакъв начин функционалният център на цялата конструкция на самолета, събирайки своите части заедно. Той възприема всички видове горепосочени силови въздействия, сили от крилото, опашката и прикрепените към него възли, както и от излишното вътрешно налягане на въздуха.

Разпределението на натоварванията върху целия фюзелаж и неговите структурни елементи се изучава по-специално чрез раздела на добре известната якост на материалите - строителна механика. Интересна наука, колкото проста, толкова и сложна. Тук не можем да минем без някои от неговите специфични условия, въпреки че, разбира се, няма да има никакви затруднения, защото това не е нашият формат :) ...

Има няколко структурни и силови схеми на фюзелажа.

Тип ферма.

В зората на развитието на авиацията, в предвоенните и военни години (Първата и 2-ра световна война), типът ферма беше доста широко разпространен структурно-силова верига. Самият фюзелаж представляваше пространствена ферма от твърд или така наречен тип твърда скоба. Силови елементиот такъв дизайн са стелажи, лостове, скоби, скоби, подпори, различни скоби и колани за ферми.

Елементи на рамката на фермата на фюзелажа.

На първите „whatnots“ (например самолет тип Farman) не изглеждаше така фюзелажв общоприетото в момента разбиране. Проста безрамна ферма за свързване на всички части на самолет заедно в определен ред. Материалът за него беше дърво.

Но по-късно, с увеличаване на скоростите и натоварванията, този фюзелаж беше модифициран. Имаше нужда от обшивка. Като такава, техническата технология беше широко използвана текстилна тъкан, на някои дизайни дори до началото на 60-те години.

Техническа дамаска PERCAL.

Тази тъкан е памучна тъкан с висока якост. Най-известният му вид е перкал. Сферите на неговото приложение всъщност са доста широки (в зависимост от дебелината). Все още се използва например за направата на луксозно спално бельо. В техническо отношение започва да се използва в края на 18 век при производството на корабни платна.

Той все още се използва в тази област днес, а през първата половина на 20-ти век е бил използван като външна обшивка на самолети. В същото време перкалът беше импрегниран със специални лакове (като емайл), които му придадоха известна устойчивост на влага, както и влаго- и въздухонепроницаемост.

Тъкан AST-100.

Две интересни подробности. 1. Думата "перкал" на руски е от женски род (тъкан), но по отношение, по-специално, на авиацията, често се използва в мъжки род. Тоест перкалът е „той“. 2. Percale по едно време получи забавен, но много подходящ прякор „авиационна бебешка пелена“.

Сред техническите тъкани, използвани в СССР в самолетостроенето, в допълнение към перкала, тъканите AST-100, AM-100, AM-93, които имат подобрени характеристики в сравнение с перкала, бяха доста широко използвани (и се използват, ако е необходимо) , въпреки че същността като цяло остана същата.

Дървото е използвано и като обшивка на фюзелажа, в олекотена версия, разбира се. Това може да бъде например залепен дървен фурнир или тънък шперплат, понякога бакелит (делта дърво) за някои конструктивни елементи.

недостатъци .

Въпреки това, ферма структурно-силова диаграмаимаше недостатъци, които в процеса на доста бързото развитие на авиацията в крайна сметка го изтласкаха на заден план.

Покриването на такива фюзелажи,иначе наричан още „мек“, разбира се, не винаги е бил достатъчно силен. Но основното е, че такава облицовка не работи като захранващ елемент във връзка с фермова конструкция и не е включена в мощностна схема на фюзелажа(нефункционален корпус).

Той възприема само локални аеродинамични натоварвания с частичното им прехвърляне към рамката на фермата, тоест това е допълнителен конструктивен елемент, който има забележима допълнителна (допълнителна) маса, но не допринася за общата работа на силата.

Като цяло, основната му задача е да формира повече или по-малко обтекаеми аеродинамични повърхности, тоест по същество да намали съпротивлението с евентуален опит за формиране на някои затворени вътрешни кухини във фюзелажа, които биха могли да бъдат използвани полезно.

Sopwith Pup самолет мека кожа.

В допълнение, меката облицовка също не се отличава с приемлива издръжливост и безопасност по време на работа под въздействието на атмосферни фактори. Това беше особено вярно за платното. И ако военните самолети нямаха дълъг експлоатационен живот, до голяма степен поради спецификата на тяхното използване, то гражданската и транспортната авиация, която набираше скорост, очевидно изискваше устройства с по-дълъг експлоатационен живот.

И опитът да се използват вътрешни кухини също беше неефективен.В пространствена ферма е доста трудно да се подредят товари и вътрешно оборудване поради неизбежното наличие на подпори, скоби и т.н., което, разбира се, прави текущото използване на такива фюзелажи на повечето „сериозни“ самолети, с изключение на на някои модели лекодвигателни или спортни самолети, практически невъзможно.

"Метализиране..."

В опит да се справят с тези и други недостатъци и по някакъв начин да подобрят ситуацията, започнаха експерименти с други материали в конструкцията на самолетите. Възгледите на някои „напреднали“ изобретатели се обърнаха към метала и по-специално към стоманата. Рамките на фюзелажа на фермите все повече се изработват от стоманени тръби или отворени профили, обикновено чрез заваряване.

Самолет REP 1.

Първият самолет с фюзелаж от стоманена фермаРазгледан е самолетът на французина Robert Esnault-Pelterie REP-1. Останалата част от силовата конструкция на този самолет беше дървена, а покритието беше ленено. Самолетът лети през ноември 1907 г. Летеше бавно (около 80 км/ч) и недалеч - около няколкостотин метра.

В средата на 20-те години, когато самолетите вече, може да се каже, се бяха научили да летят, бяха изградени повече стоманени рамки за ферми, отколкото дървени. В същото време обвивката най-често все още беше лен или шперплат. И дървото често се използва като материал за допълнителни якостни елементи.

Но още в началото на 1910 г. са построени първите изцяло метални самолети. Имаше известно разнообразие както в дизайна, така и в материалите, въпреки факта, че всъщност имаше единични екземпляри на такива самолети.

Не всички успяха да се издигнат до небето. Някои никога не са правили това, някои не за първи път, но само след промени. Основната причина за това беше една - голямата маса. В края на краищата самолети от този тип са построени тогава почти произволно.

Например, първият реално летял самолет, в който рамката на фюзелажа, крилото и обшивката са направени от стомана, е немски самолет, проектиран от професор Ханс Райснер, направен с участието, помощта и като цяло с парите на компанията Junkers. Самолетът е направен по проект „патица” и носи същото име – Ente (нем.).

самолет Reissner.

В първата версия фюзелажнямаше корпус. Самолетът не лети веднага, но през май 1912 г. най-накрая се случва. Впоследствие той лети сравнително успешно, докато през януари 1913 г. не се случва катастрофа със смъртта на пилота. Устройството изпадна във въртене.

Въпреки това, през същата година самолетът е възстановен, леко променяйки дизайна си (добавени са перки). Фюзелажът е покрит с плат и самолетът продължава да лети.

През 1915 г. един от най-известните изцяло метални самолети, които са летели, е самолетът на същата компания Junkers - Junkers J 1. Основните му елементи бяха стоманени, включително облицовката на всички конструктивни елементи, изработени от тънки листове стомана. Летателните му характеристики наистина оставят много да се желае. Той получи прякора Blechesel (нещо като „тенекиено магаре“) и не влезе в производство.

Изцяло стоманен самолет Junkers J 1.

Вместо това, следващият самолет на Junkers, J4 (или Junkers J I (римска цифра)), е построен доста масово. Той също беше изцяло метален, но не изцяло стоманен, тъй като задната част на фюзелажа на фермата и обшивката на крилото и опашката не бяха направени от стомана.

Самолет Юнкерс JI (J4).

И най-общо казано, първият изцяло метален самолет, който е летял, е самолетът на французите Чарлз Понш и Морис Примардо, наречен Ponche-Primard Tubavion.

Името идва от конструкцията на фюзелажа, която се основава на стоманена тръба и всички останали елементи вече са „окачени“ на нея. Като облицовка са използвани алуминиеви листове. Фюзелажимаше обтекатели и защитни капаци.

Самолет Ponche-Primard Tubavion.

Самолетът, построен през 1911 г., отказа да лети поради голямата си маса и слаб двигател. След като всички корпуси, някои колела на колесника и някои други части бяха отстранени от него, той най-накрая полетя през март 1912 г. Впоследствие кожата на крилата все пак беше заменена с лен.

Подобрена версия на самолета Ponche-Primard Tubavion.

Теглото винаги е било и си остава един от основните критерии за възможностите на самолета. Създаването на конструктивни елементи с традиционната здравина на метала и лекотата на дървото е мечтата на всеки авиационен ентусиаст от онова време. Ето защо алуминият, който наскоро беше усвоен в масовото производство, започна да заема първо място.

Първоначално имаше опити да се използва чист алуминий под формата на листове за облицовка, вместо плат. Пример са споменатите по-горе самолети Tubavion и Junkers J I. Чистият алуминий обаче е метал, който е известен като мек и крехък и въпреки много изкушаващото си качество - лекота, използването му като материал за силови (работни) елементи е изключително непродуктивно. .

Например на самолета Junkers J I обшивката е направена от алуминиеви листове с дебелина 0,09 mm. Той беше гофриран, за да го укрепи и да му позволи да поеме някои натоварвания, но беше деформиран и разкъсан дори при натискане с ръка, особено когато устройството се търкаляше по земята.

Дуралуминиев заден фермен фюзелаж и алуминиева обшивка на самолет Junkers J I.

Въпреки това, на същия този самолет, задната част на фюзелажа на фермата е направена от различен материал, който заслужава много повече внимание. И въпреки че алуминият по-късно получи символично име "крилат метал", по-точно, трябва да се обърне към неговата сплав, наречена дуралуминий (или дуралуминий). Именно тази сплав сега е в основата на цялата световна авиация.

Дуралуминият е значително по-изгоден от алуминия по отношение на маса и здравина. Тоест, при практически същата маса, тази сплав има значително по-голяма твърдост, здравина и твърдост. Има доста марки от тази сплав, включително в различни страни. Разликите между марките могат да бъдат както в състава на елементите, така и в технологията на производство (термична обработка). Това обаче са предимно сплави, състоящи се от легиращи добавки (мед - около 4,5%, магнезий - около 1,5% и манган - около 0,5%) и самия алуминий.

Името дуралуминий (duralumin, duralumin, duralumin) идва от името на германския град Дюрен, където за първи път през 1909 г. започва промишленото производство на тази сплав. А думата дуралуминий, която използваме по-скоро като жаргон, всъщност е търговска марка (Dural®).

Една от най-известните марки дуралуминий, произвеждана в Русия (СССР), е D16. Използва се по един или друг начин на всички самолети, произвеждани или произвеждани у нас, въпреки че, разбира се, са достатъчни и други по-специализирани или по-напреднали марки по отношение на здравината (например D18, V65, D19, V17, VAD1 и т.н.).

Всичко започва през първата половина на 1922 г., когато в СССР е произведена първата съветска алуминиева сплав, годна за самолетостроене и не отстъпваща по характеристики на тогавашните германски сплави.

Извикаха го верижна риза алуминий, кръстен на град Колчугино, Владимирска област, в който се намираше металургичният завод. Той се различава от немския дуралуминий чрез добавяне на никел (около 0,3%), различно съотношение на мед и манган, както и термична обработка.

Самолетът ANT-2, изграден изцяло от алуминий на верижна риза.

Името в крайна сметка е заменено с традиционното и сплавта получава името D1, под което се използва и до днес, макар и не толкова често поради доста ниските си характеристики в сравнение с новоразработените материали.

Появата на дуралуминий в доста широко разпространена употреба направи възможно извършването на облицовка структурно-силова диаграмас фермен фюзелаж, по-здрав и по-издръжлив. За някои модели самолети дуралуминиевите листове са направени гофрирани, за да се увеличи стабилността им.

Гофрирана кожа на самолет ТБ-1.

Гофрирана кожа на самолет Юнкерс-52

Обшивка от гофриран дуралуминий фюзелажтакава схема може до известна степен да работи върху възприемането на огъващия момент (на крилото тя работи върху усукване) и по този начин стана "частично работещ". Тази „пристрастност“ обаче не елиминира основните недостатъци на конструкцията на фермата. Кожата не беше включена в общата схема на захранване и в по-голямата си част играеше ролята на елемент с допълнителна маса.

Гредови фюзелажи.

С развитието на подходите за проектиране на въздухоплавателни средства, разработването на нови материали и придобиването на опит стана възможно да се разработят нови типове структурни силови вериги, при които корпусът вече е станал напълно работещ елемент (работещ корпус).

Фюзелажът е кутия греда.

Най-рационалният за голямата авиация и лишен от недостатъците на фермените фюзелажи беше дизайнът, който представляваше тънкостенна обвивка (действителната кожа с по-голяма или по-малка дебелина), подсилена отвътре с различни якостни елементи ( силова рамкаили силов комплект, надлъжен и напречен) и с полезни вътрешни обеми.

В такъв случай фюзелажсе нарича тип греда (тип греда), т.е. от гледна точка на структурната механика това е тънкостенна греда с форма на кутия, която е прикрепена към крилото и поема срязващи сили и момент на огъване във всяка от неговите секции, в хоризонтални и вертикални равнини, а също и въртящ момент.

По-специално... Въртящият момент от вертикалната опашка натоварва кожата на цялата верига, създавайки напрежения на срязване в нея. Вертикалната сила от стабилизатора се възприема от обшивката на страничните повърхности на фюзелажа успоредно на действието на силата - срязваща работа.

Моментът на огъване на стабилизатора се възприема от обшивката и усилващите елементи на горната и долната част на фюзелажа (напрежение-компресия). Напречната сила от перката също натоварва горната и долната част на фюзелажа успоредно на силата, причинявайки напрежения на срязване в тях.

В допълнение, в зоната на херметизираните отделения, излишното вътрешно налягане, действащо от вътрешността на фюзелажа по време на полети на височина, се добавя към товарите. Участва активно в процеса на възприемане на натоварването работен корпус. Приблизителна диаграма на възможното им действие е показана на фигурата (по материали от Централния научноизследователски институт на SSAU).

Натоварвания, действащи върху гредата на фюзелажа.

В процеса на разработване на различни дизайни фюзелажите от лъчев тип бяха разделени на три типа. Първият е монококов фюзелаж, на френски „монокок“. Думата идва от гръцкото „monos” – „единичен” и френското „coque” – черупка. В такива конструкции външната обвивка, тоест кожата, е основният силов елемент, понякога единственият, който възприема всички силови фактори.

Тя може да бъде доста мощна и твърда и обикновено не се изискват допълнителни напречни силови елементи и могат да се монтират само на места, където има допълнително концентрирано натоварване, тоест всякакви външни окачвания, закрепване на крилата или всякакви възли (обикновено това са рамки ), на местата на изрези във фюзелажа или на местата, където се свързват отделни обшивки (най-често стрингери).

Тоест, фюзелажите на самолетите по същество могат да бъдат без работна рамка. Първите такива проби се появяват още през 1910 г. Това бяха самолети най-често със спортен характер, тоест за постигане на високи скорости. За целта се заглаждат фюзелажикръгло сечение, със значително по-ниско съпротивление в сравнение с фермовите.

Реплика на самолета Deperdussin Monocoque.

Типичен представител на този клас самолети е френският спортен самолет Deperdussin Monocoque. Самият принцип на производство на фюзелажа му стана основа за името на този самолет (Monocoque).

Фюзелажът се състоеше от две надлъжни половини, всяка от които беше залепена от три слоя дървен фурнир в специални форми под формата на черупки (или черупки). След това тези половини бяха свързани, залепени заедно и покрити с плат.

Монококовите фюзелажи са доста скъпи за производство и те окончателно замениха фюзелажите с ферми едва след Втората световна война, когато необходимостта от бързо производство на голям брой бойни самолети изчезна.

Въпреки това, типичният монокок, въпреки че се справя добре с опън и огъване, работи много по-зле при компресия (в зависимост от дебелината и твърдостта на обшивката, разбира се), поради което по-голямата част от фюзелажите на съвременните самолети са изградени с вътрешна армировка. Такива структурно-силови схеми се наричат полумонокок (подсилен монокок) и в тях кожата работи заедно с надлъжен набор от силови елементи.

Полумонокковите конструкции от своя страна се предлагат в два вида: гредоред (полумонокок) и греда (полумонокок).

Стрингер полумонокок. Фюзелаж на самолет ATR-72.

При първия работната обшивка е подсилена с надлъжни носещи елементи - стрингери. Има доста голям брой от тях и те са разположени доста често, което позволява на обвивката заедно с тях да поеме целия момент на огъване (в допълнение към други натоварвания - въртящ момент и сила на срязване), докато работи на опън-натиск. Стабилността на кожата се увеличава чрез рамки, монтирани на относително малки стъпки.

Във втория моментът на огъване се възприема от специални надлъжни елементи - лонжерони и греди. Броят им е малък и обикновено имат голямо сечение. Кожата, подсилена със стрингери, възприема въртящ момент и сила на срязване, работейки само върху срязване и практически не участва в възприемането на огъване.

Spar схема. A - лонжерони, B - стрингери, D - работна кожа.

Фигурата (от материалите на Централния научноизследователски институт на SSAU) показва действието на силите (сили на срязване, огъващи и въртящи моменти), възприемани от фюзелажа на лонжерона (обща снимка).

Натоварвания, възприемани в дизайн на греда.

По-голямата част от съвременните самолети, както вече беше споменато, имат полумонококови фюзелажи. Версията с лонжерон е доста изгодна за военни самолети с двигател в задната част на фюзелажа. В този случай е удобно да поставите опори на двигателя във фюзелажа и да направите изрези между страничните елементи за необходимите полезни обеми (кабина, резервоари за гориво, агрегати), без да нарушавате целостта на основните силови елементи.

Стрингери фюзелажиполезен за транспортни и пътнически самолети. Изрезите в такива фюзелажи обаче нарушават целостта на силовите елементи, така че на такива места е необходимо укрепване на рамката.

Фюзелаж на самолет B-17G. Стрингер полумонокок.

Комбинирана конструкция на фюзелажа на самолет Hawker Typhoon MkIB. Предната част е фермова, задната част е полумонокок.

Самолет Hawker Typhoon MkIB.

Тъй като всички типове и конструктивни варианти имат плюсове и минуси, по принцип е възможно да се комбинират в известен смисъл в рамките на един и същи самолет. Броят и напречното сечение на стрингери, напречното сечение на лонжероните и дебелината на обшивката могат да варират в различните части на фюзелажа. Всичко зависи от типа, предназначението, параметрите на самолета и неговото оборудване.

Понастоящем фермените фюзелажи се използват рядко и главно за малки самолети и спортни самолети. Такъв пример е спортният Су-26, който има анкерен стоманен фюзелаж и обшивка от фибростъкло върху него (панели от фибростъкло със сърцевина от пенопласт).

Силова структура на самолет Су-26.

Малко геодезия.

Има и друг вид структурно-силова верига, използвани през 30-те години в производството на самолети, макар и много по-рядко от класическите дизайни. Това е т.нар геодезическа структуракорпус, т.е. фюзелаж и крило.

В този дизайн носещите елементи са разположени по геодезически линии. За фюзелажа, който по форма е близък до цилиндър, това са спирални линии (спирали) и кръгове. В резултат на това се образува мрежеста структура с възли, свързващи елементи в множество пресечни точки.

Той абсорбира въртящия момент и силите на срязване. Огъващият момент се поема от допълнителни лонжерони във фюзелажа. Силните елементи в този случай са леки и тънки профили. Цялата конструкция се характеризира с висока якост и относително ниско тегло.

Бомбардировач Vickers Wellington.

Бойна повреда на фюзелажа на самолет Vickers Wellington.

Освен това, за разлика от схемата на фермата, тя оставя всички вътрешни кухини на фюзелажа напълно свободни, което беше добър плюс, особено за големи самолети. Освен това при изграждането на такава конструкция беше по-лесно да се съобразят с необходимите аеродинамични форми без високи разходи за приспособления и инструменти.

Геодезическа схемаможе да бъде полезен и за повишаване на бойната живучест на военните самолети. Тъй като всеки елемент от конструкцията може да поеме натоварването на други елементи по време на тяхното унищожаване, бойните щети често не водят до фатално унищожаване на цялата конструкция.

По тази схема е построен например британският бомбардировач Vickers Wellington (произведен през 1936-1945 г.). Въпреки това, обшивката в тази схема не беше функционална (на Уелингтън беше платно). С увеличаването на скоростта на полета той не издържа на аеродинамични натоварвания и профилът на крилото се деформира. Това беше една от причините за изоставянето на подобна схема в следвоенния период.

Малко по-конкретно за силовите елементи.

Надлъжна мощност комплект.

Стрингери.Надлъжни якостни елементи за укрепване на облицовката. Те работят заедно с обшивката при опън-компресия и също така повишават нейната стабилност при работа при срязване от усукване на фюзелажа. Обикновено се монтира по цялата дължина фюзелаж.

Профили на стрингери и лонжерони.

Те се изработват от готови профили с различни конфигурации, както затворени, така и отворени, и могат да имат различни нива на якост. Материалът е дуралуминий от различни степени (например D16 и V95), в зависимост от специфичните преобладаващи условия на работа на стрингера.

Лонги (греди). Като цяло те са подобни на стрингери, но имат по-мощно напречно сечение. Те често са един от основните конструктивни елементи не само на фюзелажа, но и на крилото и опашката и се използват по принцип в много инженерни конструкции, а не само в авиацията. Вероятно много хора са чували за автомобилни странични греди.

Греди в полумонококов дизайн.

Основната функция е възприемането на огъващ момент и аксиални сили, т.е. Работата на опън и компресия Въпреки това, лонжеронът с кутия също може да участва във възприемането на въртящия момент. Лонгите могат да бъдат твърди или композитни, състоящи се от няколко профила. Материал – алуминиеви сплави и стомана от различни степени.

Лонгове за кутия , чиято една от стените е обшивката, често се поставя по ръба на големи изрези във фюзелажа, за да ги укрепи. Например в зоната на товарния люк на транспортните самолети. Такива лонжерони се наричат греди.

Спомагателният комплект за надлъжна якост може да включва и подове, по-специално в отделенията на транспортните самолети и кабините на пътническите самолети, чиято основа са силовите греди.

Комплект напречна мощност.

Рамки.Този елемент има две основни функции. Първият е формирането и запазването на формата на фюзелажа, по-точно неговото сечение. За това са предназначени нормалните рамки. Те подсилват обшивката, тоест те се натоварват от външно аеродинамично или вътрешно свръхналягане, падащо върху обшивката на фюзелажа. Стъпката на тяхното разположение се избира въз основа на съображения за най-ефективната му работа. Обикновено това е интервал от 150 до 600 mm.

Полумонококов фюзелаж на Sukhoi Superjet 100. Нормални рами и стрингери.

Второ– възприемане на различни концентрирани натоварвания с голяма величина, като точки на закрепване и връзки на тежко вътрешно и външно оборудване, двигатели, различни пилони и окачвания, закрепване на конзоли на крилата. Това подсилени (мощни) рамки . Техният брой в самолета обикновено е значително по-малък от нормалните.

Примери за подсилени рамки.

Силови рамки обикновено се прави под формата на рамка (рамка), която може да бъде сглобяема или монолитна. Самата рамка работи при огъване, разпределяйки външното натоварване по периметъра на кожата. Във всяка секция на такава рамка действа и срязваща сила.

Подсилена рамка с точки за закрепване на крилото към фюзелажа.

Рамките за здравина също могат да бъдат разположени в краищата на големи изрези във фюзелажа. В допълнение, те се използват като прегради, които абсорбират излишното налягане в отделения под налягане. В този случай пръстеновидното пространство най-често се зашива със стена, подсилена с носещи елементи като стрингери. Тези стени могат да имат сферична форма.

Обшивка.Същият елемент на силата участва в силовата работа на всичко фюзелажтип лъч. За по-голямата част от модерните греди фюзелажи те са направени от стандартни дуралуминиеви листове, които са формовани според контурите на фюзелажа. Свързването (или припокриването) на листовете се извършва върху носещите елементи (стрингери, рамки).

Най-често срещаният метод за закрепване на обшивката към носещата рамка е връзки с нитове, но може да се използва заваряване и лепене. Кожата може да бъде закрепена само към надлъжната рамка (стрингери), само към напречната рамка (рамки) или и към двете. Това често може да определи необходимата дебелина (т.е. тегло) на обшивката.

Първият случай е добър от гледна точка на подобряване на аеродинамиката, тъй като няма вертикални шевове на нитове и съответно аеродинамичното съпротивление е намалено. Обшивката обаче губи стабилност по-бързо с увеличаване на натоварването.

За да се избегне това и да не се увеличава дебелината му, а оттам и масата на цялата конструкция, тя е свързана с рамки. Това може да стане директно или чрез специални допълнителни елементи, наречени компенсатори. В този случай рамките се извикват разпространение . Те се натоварват допълнително от кожата чрез вътрешно свръхналягане, действащо върху нея.

Вторият случай, когато обшивката е прикрепена само към рамите и не се поддържа от стрингери, се отнася за монококови фюзелажи или както още ги наричат кожа фюзелажи. Както бе споменато по-рано, самата кожа не работи добре при компресия, така че здравината на такъв фюзелаж се определя от способността да се поддържа стабилността на кожата в зоните на компресия.

За да увеличите тези възможности за монокок, има само един начин - да увеличите дебелината на кожата и следователно теглото на цялата конструкция. Ако самолетът е голям, това увеличение може да бъде значително. Това е основната причина този тип фюзелаж да е нерентабилен.

Дебелината на обшивката също може да варира в различните секции на фюзелажа в зависимост от наличието на изрези (особено за стрингерни фюзелажи) или отделения под налягане с излишно налягане.

Освен това може да зависи от местоположението на обшивката върху фюзелажа. Например, когато е изложена на собственото си тегло натоварване, горната част на кожата фюзелажработи в напрежение всичконеговата площ заедно със стрингерите, а долната част е подложена на компресия само от зоната, поддържана от стрингерите, поради което необходимата дебелина отгоре и отдолу може да бъде различна.

Понастоящем като облицовка се използват доста широко механично (фрезоване) или химически (ецване) обработени листове с големи размери с готова променлива дебелина, както и монолитни. фрезовани панелинеобходима променлива дебелина с фрезовани надлъжни армировки ребра-стрингери.

Фрезовани обшивки на самолета Sukhoi Superjet 100.

Този вид структурни единици имат по-голяма якост на умора и равномерно разпределение на напрежението. Няма нужда от многократно уплътняване, както при нитовите съединения. В допълнение, аеродинамиката е подобрена поради намаленото съпротивление в резултат на много по-малко нитове.

Що се отнася до материалите, най-често срещаният и универсален, както беше споменато по-горе, остава дуралуминий от различни степени, повече или по-малко адаптиран за различни условия на работа и структурни силови веригии самолетни елементи.

Въпреки това, при изграждането на самолети, работещи при специални условия (например високи кинетично нагряване) използват се специални марки стомана и титанови сплави. Ярък представител на такива самолети е легендарният МиГ-25, чийто фюзелаж е почти изцяло изработен от стомана и основният метод за свързване на елементите му е заваряването.

—————————

Също толкова значимо, колкото фюзелажЕлементите на всеки самолет са крилото и опашката. По отношение на силата те също възприемат сили и ги предават на фюзелажа, върху който се балансират всички товари. Структурни силови диаграмиКрилата на съвременните самолети имат много общо с оформлението на фюзелажа. Но с това ще се запознаем в следващата статия на подобна тема...

До следващия път.

В заключение снимки, които не се вписват в текста.

Рамки на фюзелажа на самолет F-106 Delta Dart (подсилена рама и нормална).

Рамкови силови рамки на фюзелажа на самолет F-16 с точки за закрепване на оборудването.

Силова рамка за херметичното отделение на самолета Sukhoi Superjet 100.

Подсилена рамка под формата на стена на отделение под налягане.

Композитни рамки.

Стрингери и рами на самолет Боинг 747.

Рамка на фермата на фюзелажа Piper PA-18.

Самолет Piper PA-18.

Видове конструктивни и якостни схеми на фюзелажа; 1 - ферма, 2 - ферма с гофрирана облицовка, 3 - монокок, 4 - полумонокок.

Видове конструкция на фюзелажа.

Фюзелаж на Supermarine Spitfire. Полумонокок.

Фюзелажи на самолети Vickers Wellington в завода.

Кожата образува външната повърхност на крилото. Качеството на повърхността на крилото до известна степен определя неговите аеродинамични характеристики. В съвременното самолетостроене твърдият метален корпус е преобладаващ, тъй като най-пълно отговаря на изискванията за аеродинамика, здравина, твърдост и маса. Металната обшивка най-често се изработва от листове. Дебелината му варира от 0,5 mm в много слабо натоварените зони в края на крилото до 4...6 mm и дори повече в силно натоварените зони в кореновите участъци.

Най-широко използваната обшивка на съвременните самолети са високоякостните алуминиеви сплави. На самолети, летящи при високи свръхзвукови скорости (M>2), се използва обвивка от топлоустойчиви стомани и титанови сплави, които не губят своите механични свойства при повишени температури при условия на аеродинамично нагряване на конструкцията.

Свързването на листовете за обшивка един към друг може да се извърши с припокриване, припокриване с отстранен ръб, припокриване с подрязване и челно. Най-простата е скута, но тя причинява най-голямото аеродинамично съпротивление. За да се намали устойчивостта, се използва припокриваща се фуга с отстранен ръб и припокриваща се фуга с подрязване.

Последната връзка може да се направи само за тънки листове с дебелина 0,5...1 mm. Най-добрият аеродинамичен и следователно най-широко използваният на съвременните самолети е челното съединение, въпреки че тук трябва да използвате поне двуредов нитове, докато в други схеми можете да преминете с едноредов шев ред на шева се определя от действащите натоварвания.

Съединенията на обшивката са направени по протежение на елементите на рамката: лонжерони, стрингери и ребра. Понастоящем за закрепване на обшивката се използва тайно занитване. Отворите по външната повърхност са скрити за вдлъбнатата глава на нита с вдлъбнатина. При занитване на много тънки листове с дебелина 0,5...0,6 mm отворите за главата на нита могат да бъдат щамповани. В този случай дупките също са щамповани или вдлъбнати в елементите на онези части, към които е занитен такъв корпус.

В съвременните самолети широко се използват слоести кожи, състоящи се от два носещи слоя, свързани помежду си с лек пълнител. Носещите слоеве на обшивката най-често се изпълняват от алуминиеви листове. Пълнителят може да бъде пчелна пита, порест или направен от гофриран лист. Ядрото на пчелната пита се изработва от метално фолио с дебелина 0,03...0,02 mm. Лентите от фолио са гофрирани и свързани помежду си чрез залепване, запояване или точково заваряване.

Видът на пчелната пита зависи от формата на гофрирането. Ядрото на пчелната пита може да бъде направено и от гофрирани пластмасови ленти, залепени заедно. Порестият пълнител е направен от пореста пластмаса с ниска плътност. Обшивката със сърцевина от гофриран лист поема добре товари, чиято посока съвпада с посоката на гофрирането.

Носещите обшивки са залепени към сърцевината, а металните листове могат също да бъдат запоени към металната сърцевина. На крилата на свръхзвукови самолети, подложени на голямо аеродинамично нагряване, носещите слоеве на кожата могат да бъдат направени от титанови листове или топлоустойчиви стоманени листове, а ядрото на пчелна пита може да бъде направено от фолио от същия материал.

Слоестата облицовка има редица предимства пред еднослойната облицовка. Слоестата облицовка има висока напречна твърдост и следователно високи критични напрежения. Така че, при дебелина на носещия слой 5/2 = 1 mm и h = 10 mm, това съотношение е 75, а при h = 20 mm - 300. Напречната коравина се увеличава приблизително в същото съотношение. Поради тази причина слоестата кожа не изисква често нанизване и може значително да намали броя на ребрата.

Крило със слоеста обшивка може да е по-леко от крило с еднослойна обвивка, поддържана от стрингери. Поради липсата на нитове, качеството на повърхността на покрива с слоеста облицовка е по-високо. Слоестата обшивка има добри топлоизолационни свойства, което я прави изгодна за използване върху крилата на свръхзвукови самолети, които са подложени на голямо аеродинамично нагряване и чиито вътрешни обеми са заети с гориво.

Но слоестата облицовка има и големи недостатъци. Технологията на производство на слоестата облицовка е сложна, контролът на качеството на залепване или запояване на носещи слоеве към сърцевината е труден, а ремонтът на облицовката е труден. Големи трудности се срещат при осъществяването на сглобки между части от слоестата обшивка и съединяването й с елементите на носещата конструкция на крилото.

На фугата е необходимо да се свържат не само силно натоварените носещи слоеве на обшивката, но и пълнителят, който осигурява съвместната им работа. Съединенията на облицовъчните панели са направени с помощта на специални кантове. Кантът се залепва или запоява към носещите слоеве на обвивката и към сърцевината. Панелите се свързват с помощта на винтове с анкери, гайки или болтове.

Свързването на обшивката с елементите на комплекта за укрепване на крилото също се извършва с кант. За да се намали масата на слоестата облицовка, трябва да се стремим да намалим броя на фугите. Ако поради структурни и технологични причини е възможно да се произвеждат дълги облицовъчни панели, които надвишават дължината на листовете, които отиват към неговите носещи слоеве, тогава носещите слоеве първо се свързват с наслагвания чрез залепване или запояване и след това се свързват към пълнителят.

Монолитните панелни обшивки се използват широко в моноблоковите крила на съвременните високоскоростни самолети. В такова крило почти всички натоварвания се поемат от кожата и нейната маса съставлява по-голямата част от масата на крилото. Използването на монолитна кожа позволява да се намали теглото на крилото поради съответствието на размерите на сечението с текущите натоварвания и броя на връзките, който е значително по-малък, отколкото в панелите с листова кожа.

Крилата, изработени от монолитни панели, имат повишена устойчивост на усукване, което е благоприятно от гледна точка на аероеластичността. Въпреки това, монолитните панели, в сравнение със сглобяемите, също имат редица недостатъци: по-голяма интензивност на труда при производството, значителна загуба на материал, висока цена, трудност при ремонт и по-лоши характеристики на якост на умора. Монолитните панели се изработват чрез фрезоване от плочи, пресоване; валцуване, топъл печат и леене. Плочите, от които се изработват панели чрез смилане, се получават чрез горещо валцуване или коване.

Панелите със сложна конфигурация се фрезоват на специални копирно-фрезови машини и машини с компютърно управление. Панелите с по-проста конфигурация също могат да бъдат произведени чрез химическо смилане. Криволинейните панели се получават или чрез фрезоване на плосък панел, последван от гъвкав, или чрез придаване на необходимата кривина на плочата чрез свободно коване и след това фрезоване по необходимия контур.

Панелите с постоянно напречно сечение се произвеждат чрез пресоване в паралелни надлъжни комплекти. След термична обработка панелът се подлага на механична обработка, формоване и окончателно довършване по контура. Вафлените панели могат да бъдат произведени и чрез валцуване. Преди валцуване детайлът и матрицата се нагряват до температура на горещо щамповане.

По-нататъшната обработка на панела се извършва по същия начин като обработката на пресования панел. При горещо щамповане на панели надлъжният и напречен набор и дебелината на панела могат да имат променливо напречно сечение по дължина, формата на напречното сечение на ребрата е трапецовидна. Тъй като щамповането не позволява да се получи необходимата точност на размерите на ребрата и дебелината на кожата, е необходимо калибриране на панелите или допълнителна механична обработка.

Производството на панели чрез леене позволява да се получи конструкция със сложен набор от якост и облицовка със значително по-малка дебелина, отколкото при други методи за производство на панели. Формованите панели изискват по-малко механична обработка. Всеки метод за производство на панели има своите предимства и недостатъци.

Предимствата на панелите, направени чрез смилане от плочи, са възможността за получаване на панели със сложна конфигурация с променливи секции, относително висока точност и чистота на повърхностите, сравнителна простота и ниска цена на използваното оборудване; Недостатъците включват голяма загуба на материал (до 90%), висока трудоемкост на производството и по-лоши механични свойства в сравнение с щампованите панели. Предимствата на пресованите панели са техните високи механични свойства, ниска загуба на материал и по-ниска мощност на оборудването в сравнение с горещото щамповане.

Недостатъкът е ограничените форми и размери на панелите. Предимствата на панелите, получени чрез валцуване, включват възможността за получаване на значително по-малка дебелина на кожата от тази на пресованите панели (до 1 mm или дори по-малко), а в сравнение с горещо щампованите панели - по-ниска мощност на оборудването и сравнителна простота, и следователно по-ниска цена на оборудването. Недостатъкът на горещо валцуваните панели е ограничената геометрична форма в сравнение с щампованите панели.

Горещо щампованите панели имат почти същата висока якост като екструдираните панели. При щамповане на панели се осигурява необходимата промяна в площта на напречното сечение на ребрата и дебелината на кожата, което води до ниска загуба на материал. Основен недостатък на този метод за производство на панели е високата мощност на оборудването.

Така за производството на панел от алуминиеви сплави е необходима сила от 300 000 N на квадратен метър. Следователно размерите на щампованите панели са ограничени. Високата трудоемкост и продължителността на цикъла на производство на щампи и невъзможността да се получи необходимата точност на размерите на ребрата и дебелината на кожата без допълнителна обработка също са недостатъци на този метод за производство на панели.

Предимствата на производството на панели чрез леене са възможността за производство на едрогабаритни панели с необходимата якост, тънка облицовка и промяна на площта на напречното сечение по необходимата от гледна точка на якост дължина. Предимствата на този метод на производство на панели също включват ниска загуба на материали, значително по-висока производителност на труда и ниска интензивност на труда в производственото оборудване. Основен недостатък на лятите панели са по-лошите им механични характеристики.