Фюзеляж_1 / Передача

Передача нагрузок в конструкции фюзеляжа

Поперечные нагрузки на фюзеляж передаются сводами обшивки, в которой возникают касательные (сдвиговые) напряжения, "текущие" по контуру сечения обшивки и своими проекциями на соответствующие направления формирующие перерезывающие силы в поперечных сечениях фюзеляжа.

В верхнем и нижнем сводах обшивки возникают перерезывающие силы от внешних нагрузок на фюзеляж, действующих в горизонтальной плоскости, например от сил на вертикальном оперении самолета.

В боковых сводах обшивки возникают перерезывающие силы от внешних нагрузок, действующих на фюзеляж в вертикальной плоскости, например от сил на горизонтальном оперении самолета.

Типы шпангоутов Усиленные шпангоуты, как и обычные (нормальные) шпангоуты, в силовом отношении представляют плоскую раму, работающую в своей плоскости на изгиб, сдвиг, растяжение и сжатие. Конфигурация и размеры поясов и стенок выбираются в соответствии с действующими нагрузками для обеспечения необходимой прочности и жесткости. Так, размеры поясов и стенок нормальных кольцевых шпангоутов 1 и 4 будут меньше, чем соответствующие размеры силового кольцевого шпангоута 3, к которому крепится лонжерон киля. При прочих равных условиях жесткость глухого шпангоута 2 (шпангоута со сплошной стенкой) будет, естественно, больше, чем жесткость кольцевого шпангоута. Однако по условиям компоновки установка глухих шпангоутов во многих случаях невозможна.

Пример простейшей конструкции фюзеляжа приведен на рисунке.

Стрингеры 2 подкрепляют обшивку фюзеляжа в продольном, а обычные (нормальные) шпангоуты 4 – в поперечном направлении, обеспечивая необходимую форму его обводов.

Усиленные (силовые) шпангоуты устанавливаются в конструкции фюзеляжа в местах стыковки с фюзеляжем крыла (шпангоуты 1 и 3), горизонтального оперения, вертикального оперения, а также в других местах, где к конструкции фюзеляжа прикладываются большие сосредоточенные силы (от оборудования, контейнеров с грузами, шасси, двигателей и т.д.).

На силовых шпангоутах имеются узлы, к которым прикладываются сосредоточенные силы

 Относительная масса фюзеляжа в среднем

что составляет 30–40% массы конструкции планера самолета.

Основные элементы конструкции ненесущих частей самолета

Ненесущие части самолета (фюзеляж, мотогондолы) в конструктивно-силовом отношении аналогичны крылу.

Ненесущие части самолета - это тонкостенные пространственные оболочки, нагруженные "внешней" местной нагрузкой на обшивку (аэродинамические нагрузки, избыточное давление в гермокабине, массовые нагрузки от конструкции), которые воспринимают и передают (уравновешивают) внешнюю нагрузку перерезывающими силами, изгибающими и крутящими моментами.

Конструкция фюзеляжа формируется из силовых элементов, аналогичных силовым элементам крыла.