Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Глава 2. Устройство летательного аппарата<br />
Конструктивные типы самолётов<br />
Полумонокок<br />
Эволюция конструкции фюзеляжа самолёта шла от<br />
ранних вариантов деревянной ферменной структуры,<br />
через монококовую оболоч ку к современной полумонококовой<br />
оболочке.<br />
)<br />
Ферменная структура<br />
Главным недостатком ферменной структуры является<br />
отсутствие обтекаемой формы. В основе конструкции<br />
лежат отрезки трубок, называемые лонжеронами.<br />
Сваренные вместе, они формируют хорошо укреплённый<br />
каркас. К лонжеронам привариваются вертикаль <br />
ные и горизонтальные кронштейны, из-за которых<br />
такая структура приобретает квадратное или прямоугольное<br />
сечение.<br />
В конструкцию добавляют доп олнительные<br />
кронштейны, обеспечивающие сопротивление<br />
внешнему давлению, которое может возникнуть<br />
с любой стороны структуры. Стрингеры и шпангоуты<br />
(или вспомогательные н е рвюры) создают форму фюзеляжа<br />
и поддерживают обшивку.<br />
По мере развития технологии , дизайнеры стали закрывать<br />
ферменные элементы,<br />
чтобы придать фюзеляжу<br />
более обтекаемую форму и улучшить его аэродинамические<br />
характеристики. Первоначально это<br />
делалось с помощью ткани. Впоследствии стали использоваться<br />
лёгкие металлы (алюминий). В некоторых<br />
случаях , наружная обшивка может принимать на<br />
себя всю полётную нагрузку либо значительную её<br />
часть. В большинстве современных самолётов используется<br />
конструкция с несущей обшивкой , известная<br />
как монокок или полумонокок (рис. 2-14).<br />
Монокок<br />
В монококовой конструкции используется несущая обшивка,<br />
которая , подобно стенке алюминиевой банки ,<br />
принимает на себя почти всю нагрузку. Являясь достаточно<br />
жёсткой, такая конст рукция не очень хорошо<br />
реагирует на деформацию своей поверхности.<br />
К примеру,<br />
алюминиевая банка может выдерживать значительную<br />
нагрузку, если эта нагрузка при ходится на<br />
края. Но если боковая поверхность банки хотя бы немного<br />
деформирована, даже незначительное давление<br />
способно раздавить банку.<br />
В силу того , что большая часть изгибающей нагрузки<br />
приходится на наружную обшивку, а не на открытый<br />
ферменный каркас, исчезает необходимость во внутреннем<br />
укреплении структуры. Это позволяет снизить<br />
её вес и увеличить внутреннее пространство.<br />
Один из оригинальных методов использования<br />
монокока был впервые предложен американским<br />
(<br />
Несущвя обwива.<br />
Монокок<br />
Рис. 2-14. Монококовый и полумоно коко вый дизайн фюзеляжа .<br />
инженером Джеком Нортропом. В 1918 году он разработал<br />
новый способ изготовления монококового<br />
фюзеляжа ,<br />
который впоследствии был применён при<br />
создании самолёта « Локхид S-1 Рейсер » .<br />
Конструкция<br />
состояла из двух фанерных половинок оболочки, которые<br />
наклеивались на деревянные обручи-стрингеры .<br />
Для того, чтобы получить половинки, конструктор использовал<br />
три больших куска еловой фанеры, которые<br />
размачивались в клее и укладывались в полукруглую<br />
бетонную пресс-форму, напоминающую ванну.<br />
Затем<br />
форма накрывалась плотно прил егающей крышкой, и<br />
внутри её надувался резиновый шар, который прижимал<br />
фанеру к поверхности формы. Спустя сутки гладкая<br />
и ровная половинка оболочки была готова. Обе половинки<br />
имели толщину не более 6 миллиметров.<br />
Из-за сложностей при промышленном производстве<br />
монокок получил распространение лишь несколько десятилетий<br />
спустя .<br />
Сегодня монококовая конструкция<br />
широко используется в автомобильной промышленности,<br />
где несущий кузов фактически является индустриальным<br />
стандартом.<br />
Полумонокок<br />
В полумонококовой конструкции<br />
(частичной или половинной)<br />
используется дополнительная структура , к<br />
которой прикрепляется обшивка самолёта. Состоящая<br />
из шпангоутов и /или нервюр различных размеров,<br />
а<br />
43
Change language