Продольный силовой набор фюзеляжа

Силовой набор летательного аппарата

система стержневых и балочных элементов, установленных в соответствии с конструктивно-силовой схемой летательного аппарата; воспринимает нагрузки и обеспечивает жёсткость контура конструкции. Различают продольный и поперечный наборы.

К продольному С. н., располагаемому вдоль оси летательного аппарата или его элементов, относятся лонжероны, стрингеры, бимсы, силовые панели и другие конструктивные элементы, воспринимающие продольные нагрузки.

К поперечному С. н., расположенному перпендикулярно к оси летательного аппарата или к оси продольных элементов, относятся нервюры, шпангоуты и другие элементы конструкции, служащие для передачи поперечных нагрузок и сохранения внешней и внутренней формы агрегата.

Для дополнительного повышения местной и общей жёсткости каркаса летательного аппарата элементы С. н. в местах пересечения скрепляются между собой болтами, заклёпками, сваркой и т. п. В высоконагруженных конструкциях жёсткая обшивка (оболочка), связанная с продольным и поперечным наборами болтами, заклёпками и т. п., обеспечивает эффективную передачу нагрузок и одновременно увеличивает общую жёсткость каркаса летательного аппарата. Наличие трёх раздельно работающих конструктивных элементов — продольного набора, поперечного набора и обшивки — позволяет конструктору гибко, в зависимости от превалирующих нагрузок, выбирать различные соотношения жесткостей и площадей элементов летательного аппарата, обеспечивая при этом минимальную массу конструкции.

Различают три разновидности балочных фюзеляжей: лонжеронный, стрингерный и обшивочный (или монококовый), (см. Рис. 3.3.). Лонжеронный балочный фюзеляж состоит из нескольких мощных лонжеронов, набора силовых и нормальных шпангоутов, а также относительно тонкой обшивки. В стрингерном балочном фюзеляже имеется набор часто расположенных стрингеров, набор шпангоутов (силовых и нормальных) и относительно тонкая обшивка. Обе эти разновидности балочного фюзеляжа при наличии толстой обшивки называют полумонокок, так как внешние си ловые факторы воспринимаются продольными элементами совместно с обшивкой. Обшивочный фюзеляж (монокок) состоит из толстой обшивки, подкрепленной шпангоутами. Имеются также местные продольные элементы. Основные силовые факторы в таком случае воспринимаются только обшивкой.

Лонжеронная конструкция фюзеляжей оказывается выгодной и для современных скоростных самолетов типа истребителей, у которых реактивный двигатель расположен в хвостовой части фюзеляжа. В фюзеляже такой конструкции удобно размещать узлы крепления двигателей, делать большое количество вырезов (на участках между лонжеронами) для размещения кабины экипажа, коммерческой нагрузки, контейнеров под топливные баки без нарушения основных силовых элементов.

Стрингерные фюзеляжи наиболее широко распространены на современных самолетах различного назначения. Выполняют их в виде тонкостенной подкрепленной оболочки, (см. Рис. 3.4.). Стрингерный фюзеляж имеет большие внутренние свободные объемы и допускает хорошее их использование, конструкция обладает повышенной живучестью. Недостатком стрингерного фюзеляжа является то, что вырезы под двери, люки, иллюминаторы нарушают целостность основных силовых элементов и, следовательно, ослабляют конструкцию. Для усиления вырезов применяется более толстая обшивка (по их краям), местные лонжероны и усиленные стрингеры, рамы и др.