Конструктивно-силовые схемы фюзеляжей самолёта

Содержание

Введение        4

1 Конструктивно-силовые схемы фюзеляжей        5

1.1 Ферменные фюзеляжи        6

2.1 Балочные фюзеляжи        7

2.1.1 Балочно-лонжеронные фюзеляжи        8

2.1.2 Балочно-стрингерные фюзеляжи        9

2.1.3 Балочно-обшивочные фюзеляжи        10

3.1 Смешанные (ферменно-балочные) фюзеляжи        11

Заключение        12

Список использованных источников        13

1. Введение

На заре развития авиации, в предвоенные и военные годы (1-я и 2-я мировая война) достаточно широко был распространен ферменный тип конструктивно-силовой схемы. С развитием подходов к авиационному конструированию, освоением новых материалов и приобретением опыта появилась возможность разработки новых типов конструктивно-силовых схем, в которых обшивка уже становилась полностью рабочим элементом (рабочая обшивка). Наиболее рациональной для большой авиации и лишенной недостатков ферменных фюзеляжей стала конструкция, представлявшая собой тонкостенную оболочку (собственно обшивка большей или меньшей толщины), подкрепленную изнутри различными силовыми элементами (силовым каркасом или силовым набором, продольным и поперечным) и имеющая полезные внутренние объемы. В этом случае фюзеляж называют балочным.

Целью моей экзаменационной работы является изучение конструктивно-силовых схем фюзеляжей самолёта.

1. 1 Конструктивно-силовые схемы фюзеляжей

На фюзеляж самолёта в полёте и при посадке действуют следующие нагрузки:

1. Силы от прикрепленных к фюзеляжу частей самолёта;
2. Силы тяжести агрегатов оборудования и грузов, расположенных в фюзеляже;
3. Силы тяжести собственной конструкции;
4. Аэродинамические силы, распределённые на поверхности фюзеляжа;
5. Силы избыточного давления в герметических кабинах.

По конструктивно-силовой схеме фюзеляжи, способные воспринимать все перечисленные выше нагрузки, можно разделить на ферменные, балочные и смешанные (ферменно-балочные).

В свою очередь, различают три конструктивные схемы балочных фюзеляжей:

- балочно-лонжеронная с мощными лонжеронами, слабыми стрингерами, шпангоутами и тонкой обшивкой, работающей на сдвиг от поперечных сил и крутящего момента;

- балочно-стрингерная с работающей обшивкой, с развитой сетью стрингеров одинакового сечения и шпангоутами;

- балочно-обшивочная с толстой обшивкой, подкреплённой только шпангоутами.

[pic 1]  Рис 1.1 Различные конструктивно-силовые схемы фюзеляжей:

1 – лонжероны; 2 – стойки; 3 – раскосы; 4 – распорки; 5 – расчалки;

 6 – стрингеры; 7 – шпангоуты; 8 - обшивка

1. 1.1 Ферменные фюзеляжи

Ферменный фюзеляж представляет собой пространственную ферму, состоящую из четырех, иногда из трех, плоских ферм (двух вертикальных и двух горизонтальных), связанных между собой поперечным набором.

[pic 2]

Рис. 1.2 Ферменный фюзеляж:

1 – пояс; 2 – стойка; 3 – раскос; 4 – расчалки; 5 – профилирующий шпангоут;    6 – стрингер

В фюзеляжах ферменной конструктивной схемы основными силовыми элементами являются: лонжероны (пояса ферм); стойки и раскосы, расположенные в вертикальных плоскостях; распорки и раскосы, расположенные в горизонтальных плоскостях; расчалки – гибкие стальные ленты, которые во многих фермах заменяются раскосами; обшивка.

На изгиб работают в основном пояса лонжеронов; поперечные силы воспринимаются стойками, распорками и раскосами; крутящий момент – пространственной фермой, образованной из четырех плоских ферм, соединенных в замкнутый контур.