Фюзеляж самолета что это такое

Тема 5. Фюзеляж

фюзеляж самолета что это такое

Литература:

ГребеньковО.А. Конструкция самолетов. М.:Машиностроение, 1984.

ЖитомирськийГ.И. Конструкция самолетов. М.:Машиностроение, 1992.

Планер самолета

Планер-этоструктурная часть самолёта или вертолётабез силовой установки.

Состоитиз следующих частей: фюзеляж, гондолыдвигателей (при наличии таковых), крыло,оперение, киль, шасси.

Современнымиавиационными специалистами отмечаетсясущественное влияние характеристикпланера самолёта на весовую эффективностьконструкции самолёта в целом:

Массапланера составляет основную часть массыконструкции самолёта и, следовательно,существенным образом влияет наэффективность самолёта.

Массаконструкции планера самолёта зависитот его назначения и летно-техническиххарактеристик. Так, например, на долюконструкции планера приходится:

-25-32 % взлетной массы дозвуковых пассажирскихмагистральных самолётов;

-29-31 % взлетной массы дозвуковых пассажирскихсамолётов местных авиалиний;

-32-34 % взлетной массы спортивно-пилотажныхсамолётов;

-18-28 % взлетной массы бомбардировщиков;

-28-32 % взлетной массы истребителей.

Фюзеляж

Фюзеляжсамолетапредназначен для размещения экипажа,оборудования и целевой нагрузки. Вфюзеляже может размещаться топливо,шасси, двигатели.

Являясьстроительной основой конструкциисамолета, он объединяет в силовомотношении в единое целое все его части.

Основнымтребованием к фюзеляжу являетсявыполнение им своего функциональногоназначения в соответствии с назначениемсамолета и условиями его использованияпри наименьшей массе конструкциифюзеляжа.

Выполнениеэтого требования достигается:

-выбором таких внешних форм и значенийпараметров фюзеляжа, при которыхполучаются минимальное его лобовоесопротивление и наибольшие полезныеобъемы при определившихся габаритах;

-использованием несущих фюзеляжей,создающих значительную (до 40 %) подъемнуюсилу в интегральных схемах самолета.Это позволяет уменьшить площадь крылаи снизить его массу;

-рациональным использованием полезныхобъемов за счет повышения плотностикомпоновки, а также за счет болеекомпактного размещения грузов вблизиЦМ. Это способствует уменьшению массовыхмоментов инерции и улучшению характеристикманевренности, а сужение диапазонаизменения центровок при различныхвариантах загрузки, выгорании топлива,расходе боеприпасов обеспечиваетбольшую стабильность характеристикустойчивости и управляемости самолета;

-согласованием силовой схемы фюзеляжас силовыми схемами присоединенных кнему агрегатов. При этом необходимообеспечить: надежное крепление, передачуи уравновешивание нагрузок от силовыхэлементов крыла, оперения, шасси, силовойустановки на силовых элементах фюзеляжа;восприятие массовых сил от целевойнагрузки, оборудования и от конструкциифюзеляжа, а также от аэродинамическойнагрузки, действующей на фюзеляж, инагрузки от избыточного давления вгермокабине.

Должнобыть обеспечено удобство подходов кразличным агрегатам, размещенным вфюзеляже, для их осмотра и ремонта;удобство входа и выхода экипажа ипассажиров, выброса десантников ивооружения, удобство погрузки, швартовкии выгрузки предназначенных для перевозкигрузов. Пассажирам и экипажу должныбыть обеспечены необходимые жизненныеусловия и определенный уровень комфортапри полете на большой высоте и возможностьбыстрого и безопасного аварийногопокидания самолета, экипажу — хорошийобзор.

Фюзеляждолжен отвечать следующим основнымтребованиям:

-иметь минимальное лобовое сопротивление,включая сопротивление интерференциив сочленениях фюзеляжа с другимиагрегатами самолета;

-обеспечивать удобное размещение экипажаи требуемый обзор из кабины на всехрежимах полета;

-обеспечивать рациональную компоновкуоборудования и грузов, а также полноеиспользование внутренних объемовособенно в районе центра масс самолета,

обеспечиватьудобство погрузки-выгрузки и креплениягрузов, входа и выхода экипажа, пассажиров,включая аварийное покидание самолета;

-иметь хороший доступ к агрегатам ипроводкам оборудования с целью ихосмотра и ремонта;

-иметь рациональную силовую схему,обеспечивающую уравновешивание всехнагрузок при минимальной массеконструкции;

-обеспечивать необходимые жизненныеусловия экипажу и пассажирам на большихвысотах полета.

Выполнениеэтих требований обеспечиваетсясоответствующим выбором внешних формфюзеляжа, высокой плотностью компоновкигрузов и оборудования, рациональнойкомпоновкой кабин экипажа, грузовых ипассажирских кабин, удобным расположениемвходных, погрузочных дверей и люков,оптимизацией силовой схемы фюзеляжа,тепло — звукоизоляцией кабин и т.п.

Источник: https://studfile.net/preview/5374762/

Airbus VS Boeing. Третий лишний? Узкофюзеляжные и дальнемагистральные

фюзеляж самолета что это такое

Негласное соревнование Boeing и Airbus — продолжается долгие годы. У каждой компании при этом есть свои особенности, но очевидно, что обе корпорации в области гражданской авиации, за редким исключением, производят самолеты одних классов — среднемагистральные узкофюзеляжные и дальнемагистральные широкофюзеляжные.

На дальние маршруты выходят узкофюзеляжные самолеты

Растет пассажиропоток, открываются новые маршруты, аэропорты, находящиеся в непопулярных городах, теперь становятся крупными авиацентрами.

Наиболее крупными игроками на этой арене на данный момент являются самолеты Airbus 321neoLR и
Boeing 737 MAX. Их расширенный ассортимент и эффективность позволяют не только конкурировать на рынке, где когда-то доминировали исключительно широкофюзеляжные самолеты, но и занимать нишу, которая имеет явный спрос.

Раньше только широкофюзеляжные самолеты могли преодолевать большие расстояния в 7200 км.
Однако теперь узкофюзеляжные самолеты могут конкурировать на этих маршрутах, и A321 и Boeing 737 MAX являются началом новой эры.

A321neoLR 

Благодаря измененной конфигурации дверей A321neo LR может вмещать до 240 пасс.

В конце января 2018 Airbus A321neoLR совершил свой первый полет из аэропорта Гамбурга

Самолет имеет увеличенную максимальную взлетную массу 97 т и третий дополнительный топливный бак, который повышает дальность полета до 7400 км против 6850 км у A321neo. Это открывает для авиакомпаний новые возможности на дальнемагистральных перелетах, в том числе для лоукостеров. В частности, А321neo LR позволит добавить операторам в маршрутную сеть дальнемагистральные маршруты без использования широкофюзеляжных ВС.

Чертеж бокового профиля Airbus A321neo LR

Boeing 737 MAX

Boeing 737 MAX разрабатывается с 2014 года. Первый полет лайнер совершил в январе 2016 года. В марте 2017 года Федеральное управление гражданской авиации США сертифицировало самолет 737 MAX 8 для коммерческой эксплуатации 

Лидером продаж Boeing стал ее самый популярный лайнер — узкофюзеляжный среднемагистральный Boeing 737

Усовершенствованная модель самолета оборудована новыми, более мощными и крупными двигателями LEAP-1B производства CFM International.

Благодаря этим силовым установкам лайнер расходует на 14% меньше топлива по сравнению с самыми топливно-эффективными современными узкофюзеляжными самолетами.

Установка нового винглета (небольшой дополнительный элемент на концах крыльев самолета) Advanced Technology сокращает сопротивление, что особенно сказывается на энергоэффективности при полетах на большие расстояния.

Технический чертеж бокового профиля Boeing 737-7 MAX

Boeing 737 MAX 8 отличается самыми низкими эксплуатационными расходами в сегменте узкофюзеляжных самолетов. Например, расходы в пересчете на кресло у него на 8% ниже, чем у A320 NEO.
Благодаря внедрению новейшей технологии малошумных двигателей, показатели шумового следа самолета снизились на 40%.

Начало новой эры «узкачей»

Конкуренция на существующих маршрутах — не единственная цель компаний Airbus и Boeing. Путешествия на большие расстояния сегодня оставляет желать лучшего. Они затруднены длительные остановками и навигацией по загруженным и незнакомым аэропортам. Это связано с тем, что при перевозке большого количества пассажиров необходимо перемещение от крупного центра к крупному центру, как это делают традиционные дальнемагистральные широкофюзеляжные самолеты.

Затем из пункта назначения пассажиры обычно пересаживаются на другой рейс, если их конечным пунктом назначения является не такой большой город. Развитие новой эры узкофюзеляжных самолетов, способных преодолевать большие расстояния, предполагает, как перелеты из крупных городов в малые, так и перемещение между малыми городами. Из-за меньшей вместимости этих самолетов они также могут поддерживать прибыльность, летая по нишевым маршрутам и работая в выходные дни.

В тесноте и без обид?

Полет в просторном салоне на дальнемагистральном рейсе предлагал всегда ощущение комфорта. Но, с другой стороны, реалии рынка таковы, что возникает необходимость в удовлетворении потребностей стремительно растущего рынка пассажирских авиаперевозок и на узкофюзеляжном флоте.

Несмотря на явные преимущества, использование узкофузеляжных самолетов на некоторых маршрутах проблематично.

При небольшом процентном увеличении эксплуатационных расходов стоянка широкофюзеляжного самолета стоит меньше, а доход от перевозимых грузов — больше. Однако большая вместимость создает риск перелетов с полупустыми отсеками.

Узкофюзеляжные же самолеты гораздо меньше подвержены экономическому риску, поэтому они находятся в уникальном положении, способствующему открытию новых дальних маршрутов.

Интерьер Airbus 321neoLR (189 мест, в том числе 16 мест первого класса, 45 мест повышенной комфортности и 128 мест эконом-класса)

Другим фактором, говорящим в пользу узкофюзеляжных самолетов, является эффективность и производительность этих воздушных судов, которые не могут быть компенсированы вместительностью.

Новое поколение эффективных двигателей и превосходные аэродинамические качества узкофюзеляжных самолетов, дают им превосходство перед широкофюзеляжными лайнерами.

Проведенное недавно исследование от Leeham News показало, что использование Boeing 737 Max значительно выгоднее, чем его широкофюзеляжного собрата 787-800.

Ложкой дегтя к сказанному служить крушение индонезийского Boeing 737 MAX в октябре 2018 года. Федеральная авиационная администрация (FAA) США объявила, что проблемы с датчиком контроля полета, приведшие к крушению индонезийского Boeing 737 Max авиакомпании Lion Air, могут возникнуть и у других лайнеров этой серии. Ложные данные датчика могут быть на 246 лайнерах, и привести к неверной оценке угла полета, что может вызвать выход самолета в пике или проблемы при посадке и взлете.

Интерьер Boeing 737 MAX (12 мест бизнес-класса и 144 места эконом-класса)

Любители авиации спорят о том, какие самолеты, по их мнению, имеют лучшие конструктивные характеристики. Как Boeing, так и Airbus гордятся своими разработками по внедрению автоматизированных систем и индивидуальных систем управления полетом. Однако философия компаний, относительно использования системы автоматизации, отличается.

Философия Боинга выступает за пилота, который должен полностью контролировать систему автоматизации и  говорить системе, что делать и как это делать. Конструкция Boeing более ориентирована на человека, что не позволяет системе игнорировать решения пилота. По сути, если у системы есть какие-либо предложения, она запрашивает данные пилота, и только пилот может изменять характеристики полета самолета.

С другой стороны, философия Airbus выступает за автоматизацию, которая помогает устранить человеческие ошибки. В любой момент система автоматизации может отвергнуть решение пилота, и пилот может только реагировать на решения, принятые системой. Примером этого является использование Airbus системы «fly-by-wire».

Fly-by-wire — это система, которая использует компьютеры для создания входов управления полетом, которые в противном случае обычно делал бы пилот.

Движение органов управления полетом осуществляется электрическими сигналами, а система используется для предотвращения небезопасной работы самолета за пределами его эксплуатационных характеристик.

И снова китай!

В Азиатско-Тихоокеанском регионе прибыльность рынка узкофюзеляжных самолётов ставится под сомнение. Небольшие самолёты приносят меньший доход, а кроме того, Airbus и Boeing испытывают значительное давление в этом сегменте со стороны существующих и будущих конкурентов, особенно со стороны китайского COMAC C919.

Программа по созданию китайского узкофюзеляжного самолета COMAC C919, считается стратегической для Китая и имеет сильную политическую поддержку

COMAC C919 вмещает от 165 до 190 пассажиров, а потому напрямую конкурирует с удлинёнными вариантами A320 и Boeing 737. На самолёт уже поступило 175 заказов, почти все из китайских авиакомпаний. Поставки планируется начать в 2016 г. Поскольку Airbus начал сборку A320 в Китае, часть технологий Airbus может попасть в распоряжение COMAC.

Интерьер C919 — первого большого пассажирского самолета китайского производства

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как забронировать места в самолете через интернет

Сравнение сечения самолетов Airbus A320, Boeing B737 и Comac C919

Узкофюзеляжный МС-21 Росии

В июне 2008 года российская корпорация «Иркут» впервые презентовала программу разработки семейства узкофюзеляжных самолетов MC-21, которые должны будут составить конкуренцию Boeing 737 MAX, Airbus A320neo и COMAC C919 в ближне-среднемагистральном сегменте.

Разработаны две модификации самолета с типовой двухклассовой компоновкой: базовый МС-21-300 (163–211 мест) и укороченный вариант — МС-21-200 (на 132–165 мест). Сертификация последнего намечена
на 2019–2020 годы.

МС-21 вместимостью от 150 до 210 пассажиров. Самолёт разработан на базе современных технологий и имеет ряд конкурентных преимуществ. В ходе реализации программы МС-21 проведена глубокая модернизация российских предприятий – участников проекта. Созданы и работают новые высокотехнологичные компании.

Для каждой модификации предусмотрены версии с обычной (3500 км) и увеличенной (5000 км) дальностью.
В дальнейшем могут появиться и дальнемагистральные версии (до 7000 км).

28 января 2019 года стало известно, что правительство России в 2019 году выделит 10,5 млрд рублей субсидии из федерального бюджета изготовителям самолетов и их составных частей на финансовое обеспечение части затрат, связанных с созданием, производством, реализацией и обслуживанием ВС семейства МС-21.

Источник: https://naukatehnika.com/airbus-vs-boeing-uzkofyuzelyazhnye-i-dalnemagistralnye.html

Что такое фюзеляж самолета?

фюзеляж самолета что это такое
Образование 18 ноября 2017

Важнейшим элементом в конструкции самолета является фюзеляж. В этой небольшой статье мы с вами разберемся, что такое фюзеляж, как он устроен и для чего предназначен.

Общие сведения

Фюзеляж самолета – это его корпус, тело, на которое крепятся крылья, шасси и оперение. Основное назначение этого элемента заключается в размещении оборудования воздушного судна, его экипажа, груза, пассажиров или вооружения. Также в фюзеляже могут размещаться топливные баки и силовая установка.

Типы корпусов самолета:

  1. Одноэтажный.
  2. Двухэтажный.
  3. Плоскофюзеляжный.
  4. Широкофюзеляжный.
  5. Узкофюзеляжный.

Внешний облик

Наиболее удачной формой корпуса является асимметричное тело вращения. Оно имеет плавные сужения в носовой и хвостовой части, что позволяет минимизировать площадь поверхности без потери габаритов конструкции. Следовательно, снижается масса фюзеляжа и уменьшается сопротивление воздуху во время полета.

Круглое сечение тела вращения необходимо при воздействии внутреннего давления герметичных кабин. Тем не менее при компоновке самолетов конструкторам приходится отступать от идеальной формы в силу необходимости установки фонарей кабины (лобовое стекло), воздухозаборников, антенны бортового радиоэлектронного оборудования и прочих элементов.

Конструкция

Что такое фюзеляж, мы выяснили, теперь узнаем, как он устроен. Корпус состоит из продольных (лонжероны и стрингеры) и поперечных (шпангоуты) силовых элементов и тонкостенной обшивки.

Снижение нагрузки на корпус аппарата достигается путем снижения его веса. В гражданской авиации обшивка чаще всего изготавливается из дюралюминия, а в военной – из композитных материалов.

Силовой каркас обеспечивает удовлетворительные показатели простоты, надежности, живучести и доступности для обслуживания фюзеляжа.

Требования к фюзеляжу

Говоря о том, что такое фюзеляж, стоит отметить, что он является строительной основой каждого самолета и его несущим элементом. К нему выдвигается обширный список требований:

  1. Форма, максимально снижающая лобовое сопротивление ветра во время полета.
  2. Корпус, обеспечивающий до 40 % подъемной силы.
  3. Рациональное использование внутреннего объема.
  4. Удобная компоновка оборудования, обеспечивающая его бесперебойную работу и беспрепятственное обслуживание.

Нагрузки на фюзеляж

Основные нагрузки, которые действуют на фюзеляж:

  1. Сила тяжести от присоединения крыльев, шасси, оперения и силовых установок.
  2. Силы аэродинамики, действующие на весь корпус при полете.
  3. Инерционные силы агрегатов и оборудования, а также общий вес конструкции.
  4. Избыточное давление в гермоотсеках: салонах, кабине и каналах воздухозаборников.

Вот мы с вами и узнали, что такое фюзеляж самолета.

Источник: https://monateka.com/article/259483/

Устройство пассажирского самолёта

Современные пассажирские лайнеры проектируют таким образом, что пассажиры могут быть полностью уверены в своей безопасности. Каждая деталь, каждая система — все проверяется и тестируется несколько раз. Запчасти для них производят в разных странах, а потом собирают на одном заводе.

Устройство пассажирского самолета представляет собой планер. Он состоит из фюзеляжа, крыла хвостового оперения. Последний оснащен двигателями и шасси. Все современные лайнеры дополнительно оборудуют авионикой. Так называют совокупность электронных систем, которые контролируют работу самолета.

Как устроен самолет

Любой летательный аппарат (вертолет, пассажирский лайнер) по своей конструкции — это планер, который состоит из нескольких частей.

Вот как называются части самолета:

  • фюзеляж;
  • крылья;
  • хвостовое оперение;
  • шасси;
  • двигатели;
  • авионика.

Устройство самолета.

Это несущая часть воздушного судна. Его главное назначение — образование аэродинамических сил, а второстепенное — установочное. Он служит основой, на которую устанавливают все остальные части.

Крылья

Как устроено крыло самолета? Оно собирается из нескольких частей: левая или правая полуплоскости (консоли) и центроплан. Консоли включают наплыв крыла и законцовки. Последние могут быть разными у отдельных видов пассажирских лайнеров. Есть винглеты и шарклеты.

Крыло самолета.

Принцип его работы очень прост — консоль разделяет два потока воздуха. Сверху — находится область низкого давления, а снизу — высокого. За счет этой разницы крыло и позволяет лететь самолету.

На крыло устанавливают меньшие консоли для улучшения их работы. Это элероны, закрылки, предкрылки и т.д. Внутри крыльев расположены топливные баки.

На работу крыла влияет его геометрическая конструкция — площадь, размах, угол, направление стреловидности.

Хвостовое оперение

Оно располагается в хвостовой или носовой части фюзеляжа. Так называют целую совокупность аэродинамических поверхностей, которые помогают пассажирскому лайнеру надежно держаться в воздухе. Они разделяются на горизонтальные и вертикальные.

К вертикальным относят киль или два киля. Он обеспечивает путевую устойчивость воздушного судна, по оси движения. К горизонтальным — стабилизатор. Он отвечает за продольную устойчивость самолета.

Шасси

Это те самые устройства, которые помогают самолету взлетать или садиться, рулить по взлетно-посадочной полосе. Это несколько стоек, которые оборудованы колесами.

Вес пассажирского лайнера напрямую влияет на конфигурацию шасси. Чаще всего используется следующая: одна передняя стойка и две основных. У Аэробуса А320 именно так располагаются шасси. У воздушных судов семейства Боинг 747 — на две стойки больше.

В колесные тележки входит разное количество пар колес. Так у Аэробуса А320 — по одной паре, а у Ан-225 — по семь.

Во время полета шасси убираются в отсек. Когда самолет взлетает или садиться. Они поворачиваются за счет привода к передней стойке шасси или дифференциальной работы двигателей.

Двигатели

Говоря о том, как устроен самолет и как он летает, нельзя забывать о такой важной части самолета, как двигатели. Они работают по принципу реактивной тяги. Они могут быть турбореактивными или турбовинтовыми.

Их крепят к крылу самолета или его фюзеляжу. В последнем случае его помещают в специальную гондолу и используют для крепления пилон. Через него подходят к двигателям топливные трубку и приводы.

У самолета обычно по два двигателя.

Количество двигателей различается в зависимости от модели самолета. О двигателях более подробно написано в этой статье.

Авионика

Это все те системы, которые обеспечивают бесперебойную работу самолета в любых погодных условиях и при большинстве технических неисправностях.

Сюда относят автопилот, противообледенительная система, система бортового электроснабжения и т.д.

Классификация по конструктивным признакам

В зависимости от количества крыльев различают моноплан (одно крыло), биплан (два крыла) и полутораплан (одно крыло короче, чем другое).

В свою очередь монопланы делят на низкопланы, среднепланы и высокопланы. В основу этой классификации лежит расположение крыльев возле фюзеляжа.

Если говорить об оперении, то можно выделить классическую схему (оперение сзади крыльев), тип “утка” (оперение перед крылом) и “бесхвостка” (оперение — на крыле).

По типу шасси воздушные судна бывают сухопутными, гидросамолеты и амфибии (те гидросамолеты, на которые установили колесные шасси).

Есть разные виды самолетов и по видам фюзеляжа. Различают узкофюзеляжные и широкофюзеляжные самолеты. Последние — это, в основном, двухпалубные пассажирские лайнеры. у находятся места пассажиров, а внизу — багажные отсеки.

https://www.youtube.com/watch?v=3Deu3jyCe-k

Вот что из себя представляет классификация самолетов по конструктивным признакам.

Источник: https://nasamoletah.ru/samolety/ustrojstvo-passazhirskogo-samolyota.html

Фюзеляж самолета

Под термином «фюзеляж» принято понимать корпус самолета. Именно к фюзеляжу летательного аппарата крепится оперение, крылья и в некоторых моделях шасси. Основным предназначением фюзеляжа является размещение экипажа, груза, пассажиров и оборудования. В фюзеляже самолета могут быть размещены топливные баки, силовая установка и шасси.

Фюзеляж выступает телом каждого самолета. В нем размещается кабина пилотов, баки с топливом, в зависимости от типа самолета могут также быть оборудованы: багажные отделения, салон с креслами пассажиров и т.д.

Схема корпуса самолета состоит из поперечных, продольных элементов и обшивки. Поперечные элементы силовой конструкции корпуса представлены шпангоутами, а продольные системой – стрингерами и лонжеронами.

Что касается обшивки, то она изготовляется из металлических листов, для снижения массы и повышения прочности широко используют дюралюминий.

Современное авиастроение использует балочный и ферменный тип фюзеляжа. Ранее создавались летательные аппараты с бескаркасным – моноковым фюзеляжем. Впервые такой самолет был создан еще в 1910 году. Особенностью было использование гнутых трубчатых колец, к которым крепилась изогнутая фанера.

Общие сведения о фюзеляжах самолетов

Фюзеляж выступает строительной основой каждого летательного аппарата, он позволяет соединить в единое целое все составляющие части. Каждый тип самолета выдвигает свои требования к характеристикам корпуса, при этом нужно сохранить аэродинамику, необходимую форму и максимально снизить массу, не теряя прочности конструкции. Все это достигается за счет:

  • Выбора форм и параметров строения фюзеляжа, за счет которого можно достичь минимального лобового сопротивления при полете. Подобрать полезный объем и определиться с общими габаритами корпуса.
  • Корпус должен создавать подъемную силу агрегата до 40% в интегральных схемах летательного аппарата. Это позволяет снизить массу и площадь крыльев.
  • Повышение плотности общей компоновки позволяет рационально использовать внутренний объем и размещение грузов возле центра тяжести. Размещение грузов возле центра массы позволяет достичь лучших летных характеристик самолета. Сужение диапазонов центровки аппарата при различных вариантах расположения топлива, боеприпасов и их расходование в процессе полета должно обеспечивать стабильность машины.
  • Продуманная силовая схема компоновки всего самолета. При этом нужно обеспечить качественное крепление оперения, силовой установки, крыльев, шасси.
  • При обслуживании самолета должен быть продуман удобный подход к каждому агрегату. Удобный выход пассажиров и экипажа, выброс десантных групп, погрузка и разгрузка, швартовка машины. Фюзеляж должен обеспечить жизненные условия для пилотов и пассажиров, а именно: нормальное давление, звукоизоляция и теплоизоляция. Для пилотов самолета должен быть отличный обзор. В аварийных ситуациях продумано покидание машины.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как выбрать место в самолете азур эйр

Нагрузки, воздействующие на фюзеляж при посадке:

  • Силы от присоединенных частей и деталей самолета, таких как шасси, крылья, оперение, силовые установки.
  • Инерционные силы узлов, агрегатов, оборудования, общая масса конструкции.
  • Силы аэродинамики, которые воздействуют на весь корпус в полете.
  • Избыточное давление в герметичных отсеках, салонах, кабине и каналах воздухозаборников.

Все эти виды нагрузок учитываются с помощью принципа Д’Аламбера, это позволяет привести все силы в равновесие.

В строительной механике корпус аппарата принято рассматривать как балку коробчатого типа, которая закреплена на крыле и получает все виды нагрузок, перечисленные выше. Данный тип фюзеляжа принято называть балочным. На каждую часть сечения фюзеляжа воздействует крутящий и изгибающий момент. На герметичные отсеки дополнительно действует избыточное давление внутренней части.

Основные виды фюзеляжей самолетов:

  • Плоскофюзеляжный тип.
  • Одноэтажный тип.
  • Двухэтажный тип.
  • Широкофюзеляжный тип.
  • Узкофюзеляжный тип.

Внешний облик и формы фюзеляжа

Наиболее выгодной формой корпуса самолета выступает осесимметричное тело вращения, которое имеет плавное сужение к хвостовой и носовой части. Это позволяет минимизировать площадь при заданных габаритах конструкции. Соответственно снижается общая масса обшивки и минимизируется трение фюзеляжа при сопротивлении в полете.

Сечение круглой формы тела вращения наиболее выгодно по массе при воздействии внутреннего давления гермокабин. При создании и компоновке летательных аппаратов конструкторы отступают от подобной идеальной формы. Плавность обвода нарушают фонари кабины пилотов, антенны БРЭО, воздухозаборники, при этом растет масса корпуса и сопротивление конструкции в полете. В большинстве случаев форма сечения фюзеляжа самолета зависит от большого количества факторов.

Силовая схема конструкции фюзеляжа

Все нагрузки и воздействующие силы на корпус снижаются за счет снижения веса аппарата. Тонкостенная обшивка летательного аппарата изнутри имеет силовой каркас, который позволяет противостоять всем воздействиям. Силовой каркас машины позволяет удовлетворить все требования компоновки, простоты, надежности и живучести фюзеляжа при эксплуатации.

Ранее более распространенными были ферменные типы фюзеляжа, но они значительно проигрывают балочному типу. Нужно отметить, что ферма значительно затрудняет компоновку и расположение грузов в корпусе. В современном авиастроении ферменный тип фюзеляжа используется только на небольших и тихоходных самолетах. В силу этого ферменный тип является невостребованным.

Современные фюзеляжи балочного типа подразделяют на такие разновидности:

  • Обшивочный.
  • Лонжеронный.
  • Стрингерный.

Балочный фюзеляж состоит из набора продольных стрингеров и лонжеронов. Стоит отметить, что основным отличием является большее поперечное сечение и площадь лонжерона. Что касается стрингеров, то они имеют немного другую форму и меньшее сечение.

Обшивочная часть корпуса не имеет продольных элементов. Корпус имеет и поперечный набор, который представлен набором шпангоутов. Они позволяют сохранить форму конструкции и распределить нагрузку по всему фюзеляжу.

В местах крепления больших деталей и узлов, таких как крылья, используется усиленный тип шпангоутов.

За счет внутреннего каркаса обшивки стало возможным распределение нагрузок более равномерно по всей поверхности фюзеляжа. В свою очередь внешние силы приносят минимальный урон целостности самолета.

Силовой набор фюзеляжа

Как правило, продольные части каркаса, такие как стрингеры и лонжероны, проходят через всю длину летательного аппарата. Они представлены как гнутый профиль с разным сечением среза. Основной задачей стрингера является распределение нагрузок. Что касается лонжеронов, то они обеспечивают общую жесткость конструкции.

Поперечные детали каркаса состоят из простых и усиленных шпангоутов. Они позволяют сохранить форму фюзеляжа при внешних и внутренних воздействиях. Усиленные шпангоуты устанавливают возле больших вырезов в корпусе или в месте крепления узлов.

Обшивка летательных аппаратов изготовляется из листового металла, который и формирует поверхности фюзеляжа. Обшивка самолета крепится к силовому каркасу. Стыки листов обшивки расположены на поперечных и продольных частях силового каркаса. В современном авиастроении для снижения массы летательных аппаратов все больше используют композиционные материалы.

Соединение обшивки с элементами силового каркаса

В авиастроении выделяют три основных способа крепления:

  • Листы обшивки прикрепляются к стрингерам. В этом случае на корпусе образуются продольные швы из заклепок. Данный тип крепления значительно повышает аэродинамические свойства машины.
  • Листы обшивки крепятся исключительно к шпангоутам. Подобный вариант крепления влечет за собой увеличение общей массы конструкции и значительное снижение устойчивости самолета. Проблемы решаются путем использования дополнительных накладок, которые называются компенсаторами.
  • Листы обшивки прикреплены к шпангоутам и стрингерам. Этот тип обеспечивает крепление к продольным и поперечным деталям силового каркаса.

В большинстве случаев обшивка крепится к каркасу заклепками. В последнее время некоторые конструкторы используют шестиугольные металлические материалы, которые имеют внутри специальный клей. Такое крепление отлично противостоит деформационным процессам и передает нагрузки на всю поверхность фюзеляжа.

Крепление основных агрегатов к фюзеляжу самолета

Крепление крыльев

Особенность соединения крыла и корпуса заключается в уравновешивании моментов изгиба крыльевых консолей в месте крепления. Наиболее эффективным уравновешиванием является соединение между собой крыльев через фюзеляж. В лонжеронных крыльях это сделать довольно просто, стоит только пустить через корпус от одного крыла лонжерон к другому крылу.

Что касается кессонных крыльев, то через фюзеляж пускают все силовые панели. В случае когда пропуск через корпус невозможен, используют замыкание колебаний на силовых шпангоутах. К силовым шпангоутам так часто крепятся и бортовые нервюры от крыла.

Крепление киля

Крепление киля, так же как и крыла, требует передачи изгибающего момента на корпус. Для получения этого используется рамный или сеточный силовой шпангоут. В большинстве случаев используется крепление лонжеронов в двух точках, которые разнесены по силовому шпангоуту. В точке, где пересекается лонжерон со шпангоутом, лонжерон киля имеет излом, именно здесь необходимо усиление конструкции с помощью дополнительной нервюры.

Силовые установки могут крепиться как к самому силовому каркасу, так и к пилонам на крыльях.

Гермоотсеки в самолете

За счет наличия герметических кабин и отсеков современные самолеты имеют возможность летать и перевозить пассажиров на очень больших высотах. При этом в кабинах создается особый микроклимат с избыточным давлением в 45-60 КПа. Гермоотсеки могут иметь различную форму, но наиболее рациональной считается сферическая или цилиндрическая.

Стык сферического сегмента с гермоотсеком цилиндрической формы должен быть усилен шпангоутом, поскольку здесь возникают очень высокие сжимающие нагрузки.

В конструкции отсеков должна быть обеспечена отличная герметизация по швам заклепок и других соединений. Для абсолютной герметизации швов используют специальные ленты, которые пропитываются герметиком. Кроме этого, швы промазывают жидким герметиком с дальнейшей горячей сушкой. Также небольшой шаг между заклепками позволяет повысить надежность обшивки и герметизации отсеков.

Конструкторы отдельное внимание уделяют герметизации люков, дверей, фонарей, окон. Для этого используют специальные прокладки, ленты и жгуты. 

Другие детали и части самолета

Источник: http://avia.pro/plane_fuselage

Устройство самолета: основные части и их названия

Многие люди задаются вопросом: как устроен самолет? Ведь именно благодаря специальной конструкции такого транспортного средства и используемым материалам столь большие и тяжелые лайнеры способны подниматься в воздух. Основные составляющие:

  • крылья;
  • фюзеляж;
  • «оперение»;
  • взлетно-посадочное устройство;
  • силовая установка;
  • управляющие системы.

Каждая из этих составляющих имеет особое устройство и может содержать различные типы комплектующих элементов в зависимости от конкретной модели летательного аппарата. Подробное описание частей самолета позволит не только узнать, как он устроен, но и понять принцип, по которому удается осуществлять перелеты на высокой скорости.

Оперение

Устройство самолета также включает «хвостовое оперение». Это еще один значимый элемент конструкции, который включает киль и стабилизатор. Стабилизатор имеет две консоли, подобно крыльям летательного аппарата. функция этой составляющей заключается в стабилизации движения воздушного судна. Благодаря этому элементу самолету удается сохранять требуемую высоту во время полета при различных атмосферных воздействиях.

Киль – составляющая «оперения», которая отвечает за сохранение нужного направления во время движения. Для смены направления или высоты предусмотрено два специальных руля, с помощью которых осуществляется управление этими двумя элементами «оперения».

Стоит учитывать, что части самолета названия могут иметь разные. Например, «хвостом» воздушного судна в некоторых случаях называют заднюю часть фюзеляжа и оперение, а иногда это понятие используют, чтобы обозначить исключительно киль.

Источник: http://samoleting.ru/raznoe/kak-ustroen-samolet-nazvaniya-chastej-samoleta.html

Что такое фюзеляж самолёта — краткое введение в конструкцию авиатехники

Фюзеляж самолёта — это, непосредственно, корпус самого летательного устройства. Именно к фюзеляжу крепятся остальные устройства для осуществления нормального полёта.

Для размещения основного экипажа и различных деталей самолёта этот фюзеляж и нужен, иначе его функции сводилась бы к минимуму.

Однако в фюзеляже могут размещаться и топливные баки, а, если сильно понадобиться, то даже шасси и силовая установка может оказаться в корпусе этого самолёте. Тем не менее шпангоут и корпус, как и на судне, играют свою роль и в строении авиатехники.

Фюзеляж — это сердце каждого самолёта, именно в этом устройстве хранятся основные детали для переноса, также там может быть багаж, а если фюзеляж широкий, то может располагаться и бизнес-класс для пассажиров.

Таким образом фюзеляж выполняет множество функций, и поэтому от неисправности этого средства может пострадать абсолютно всё, весь полёт держится не на двигателях внутреннего сгорания, как обычно думают любителе, а именно на испарвности этого фюзеляжа.

Шутка, конечно, двигатели тоже крайне важны, и на них стоит обращать больше внимания, чем на фюзеляж.

Фюзеляж это и есть тело каждого самолёта, именно там обычно размещается кабина пилотов и всё, на что хватит ума разработчикам данного авиационного средства. Это, конечно, шутка, но действительно, если постараться, то можно уместить всё, что нужно именно в этом устройстве, поэтому оно так и ценно. Фюзеляж называют «сердцем» самолёта не зря, ведь именно там, нередко, хранится и багаж всех пассажиров, потерять его сродни настоящему бедствию.

Конечно, намного хуже вообще потерять пассажиров и потерпеть кружение, поэтому ни в коем случае не старайтесь сэкономить и размещайте лишь столько, сколько самолёт способен потянуть. Если вы напихнёте туда слишком много, то даже самый прочный фюзеляж не устоит и станет тем самым якорем, который завершит жизнь всех людей на борту, это ужасно закончится.

Фюзеляж это не просто корпус самолёта, это его сердце. на нём не просто можно провозить грузы, но он также провозит самолётные составляющие и соединяет нескольк очастей самолёта в единое целое — множество функций у этого агрегата, стоит признать данный факт.

Нагрузки, воздействующие на фюзеляж при посадке

  • Вес от присоединённых туда частей самолёта тоже может сильно затруднить движение, так что нужно подумать и об этом факторе.
  • Инерционные силы от различных агрегатов и устройств, которые влияют на это авиационное средство тоже могут стать затрудняющими, когда будет непосредственно сам полёт, так что стоит подумать об этом.
  • Силы аэродинамики тоже забывать не стоит, так как обычно именно они являются фактором, который мешает посадке.
  • Избыточное давление во всех частях самолёта тоже может играть решающее значение в этом плане.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  С какой скоростью летит самолет

Основные виды фюзеляжей самолетов

  • Плоскофюзеляжный тип. Имеет хорошее тело вращение, сигналом которого служит плавное сужение к остальным частям самолёта. Прекрасно подойдёт для маленьких самолётов, которые имеют хорошую обтекаемость, так что всё вместе будет довольно плавная и интересная конструкция, которая подойдёт как для пилотов — новичков, так и для обычных любителей
  • Одноэтажный тип — хватит для того, чтобы разместить некоторые детали самолёта, ни в коем случаем нельзя размещать там своих пассажиров, так как вы можете навредить их безопасности и более ничего не получится, это крайне плохо, так как пассажиры и есть основное богатство самолёта, но вот если вы начнёте посягать на это в свою собственную угоду, то можете даже ответить перед господом.
  • Двухэтажный тип. Как раз таки в нём можно попробовать разместить не только пассажиров, но и специальное приспособление для обеспечения мягкой посадки, тогда у вас может всё получится. Однако не стоит особо надеяться на то, вы можете прогадать и не избежать, может, не катастрофы, но какая-то плохая ситуация может произойти
  • Широкофюзеляжный тип. Здесь можно не боясь разместить всё — огромная цена компенсируется безопасностью всего, что вы везёте в этом фюзеляже. Здесь можно разместить и пассажиров, и огромные грузы, и специальные детали для самолёта. Всё получится, главное, чтобы за штурвалом был толковый пилот, всё равно не рекомендуется провозить много в этом широкофюзеляжном типе фюзеляжа авиационного средства любого типа.
  • Узкофюзеляжный тип. Схож с одноэтажным типом, не рекомендуется провозить в нём слишком много, так как вы можете просто не уследить, а самолёт уже пойдёт, так сказать, «ко дну».

Внешний облик и формы фюзеляжа

Наиболее выгодной формой фюзеляжа обычно считают такое тело, которое можно было бы назвать ассиметричным, потому что оно мене всего подвержено различным техногенным катастрофам.

Идеальная форма не самое важное при испытании фюзеляжа, прежде всего нужно понять, что безопасность пассажиров — превыше всего, и если что-то случится, то никакие воздухозаборники не смогут спасти вас он непредвиденных обстоятельств, катастрофа всё равно случится, чтобы не предпринимали пилоты, поэтому о выбора фюзеляже стоит беспокоиться с самого начала, не тянуть до последнего, а рассматривать вообще все варианты для успешного полёта в будущем. Подобное поведение и делает из пилота хорошего пилота. Каждому конструктору авиатранспорта нужно уяснить данный факт и делать фюзеляжи более функциональными и главное безопасными для всей авиаперевозки.

Источник: https://VPolete.online/samoletyi/chto-takoe-fyuzelyazh-samolyota-vneshniy-oblik-i-formyi.html

Жизнь с DreamTerra

» Разное » Фюзеляж что это такое фото

Под термином «фюзеляж» принято понимать корпус самолета. Именно к фюзеляжу летательного аппарата крепится оперение, крылья и в некоторых моделях шасси. Основным предназначением фюзеляжа является размещение экипажа, груза, пассажиров и оборудования. В фюзеляже самолета могут быть размещены топливные баки, силовая установка и шасси.

Фюзеляж выступает телом каждого самолета. В нем размещается кабина пилотов, баки с топливом, в зависимости от типа самолета могут также быть оборудованы: багажные отделения, салон с креслами пассажиров и т.д.

Схема корпуса самолета состоит из поперечных, продольных элементов и обшивки. Поперечные элементы силовой конструкции корпуса представлены шпангоутами, а продольные системой – стрингерами и лонжеронами.

Что касается обшивки, то она изготовляется из металлических листов, для снижения массы и повышения прочности широко используют дюралюминий.

Современное авиастроение использует балочный и ферменный тип фюзеляжа. Ранее создавались летательные аппараты с бескаркасным – моноковым фюзеляжем. Впервые такой самолет был создан еще в 1910 году. Особенностью было использование гнутых трубчатых колец, к которым крепилась изогнутая фанера.

Самолет «летающее крыло»

Идея создать самолет без фюзеляжа и хвостового оперения созрела у конструкторов давно. Ведь и фюзеляж и хвостовое оперение подъемной силы не создают, а сопротивление  — еще как создают, влияя тем самым на аэродинамическое качество. Вредные какие-то элементы с точки зрения «чистой» аэродинамики. К тому же, убрав фюзеляж и хвостов ое оперение, можно снизить массу самолета.

Улучшится аэродинамическое качество, уменьшится вес, будем лететь дальше и возить больше. Сплошные плюсы? Не тут то было.

B-2 Spirit

Достоинства и недостатки

Как водится от идеи до ее воплощения было очень далеко. Ведь преимущества летающего крыла в реальной жизни могут обернуться недостатками. Например, преимущество № 1, отсутствие фюзеляжа. Но если нет фюзеляжа, то все то, что помещалось там нужно размещать в крыле, увеличивая его в размерах. Снизили массу благодаря отсутствию фюзеляжа и тут же ее увеличиваем увеличивая размеры крыла, а в месте с тем нужно увеличивать и ее прочность, увеличивая массу.

Та же история с хвостовым оперением. Убрав «хвост» мы теряем возможность управлять летательным аппаратом как раньше, к тому же благодаря длинному фюзеляжу хвостовое оперение находилось дальше центра масс самолета, что позволяло создавать большие моменты небольшими элементами управления. В общем, задача довольно сложная и компромиссная. Пришлось пройти длинный путь, чтобы ее решить.

История создания

Еще на самой заре авиации в 20-30-х годах велись разработки самолета компоновки летающее крыло. Как это обычно бывает, первыми были военные. Идея создать бомбардировщик который бы мог перевозить 1000 кг бомб со скоростью 1000 км/ч да еще и на расстояние 1000 километров очень манила авиаконструкторов Германии. И в 1943 году там занялись разработкой такого передового бомбардировщика. Horten Ho IX (Gotha Go 229).

Хортен Go 229

Опыт у Хортен уже был, в 1931 году в компании Хортен создали планер Horten I по схеме летающего крыла, и работали в этом направлении постоянно, уверяя что все кроме крыла для самолета является лишним.

Уже в 1943 году состоялся первый полет крыла с поршневыми двигателями, а в 1944 с реактивными. Закончилось все в 1945 с приходом американской армии. Так в США попал один из самолетов братьев Хортен и наверняка были изучены все наработки.

Сами конструкторы продолжили работу над летающими крыльями уже после войны в Аргентине.

В США также были свои энтузиасты летающего крыла. Это был Джон Нортроп, работающий над идеей летающих крыльев также начиная с 30-х. Первый летательный аппарат Northrop N-1M (N-9M) поднялся в воздух в 1941 году, задолго до немецкого аналога.

Northrop N-1M

В США, в отличие от Германии рассчитывали что бомбардировщик должен будет нести 4,5 тонны бомб на расстояние 16 000 км, ведь американским бомбардировщика для войны в Европе, нужно было летать дальше, чем немецким.

В 1946 первый полет, немного опоздав к войне, совершил перспективный бомбардировщик Northrop YB-35. Через год появились сразу 2 прототипа с реактивными двигателями бомбардировщик YB-49 (8 двигателей) и разведчик YB-49A (6 двигателей).

Одним из пилотов испытателей B-49 был Глен Эдвардс, в честь которого была названа авиабаза. Пилот погиб именно при испытании этого самолета.

YB-49

Работали в Нортроп также над истребителями, в результате чего на свет появился XP-79. Пилот в нем должен был лежать, так как больше места для него не было (фюзеляжа то нет). Но самое интересное, что XP-79B по идее авторов должен был иметь возможность идти на таран и сбивать хвостовое оперение противника, благо своего нет и повредить его нельзя.

XP-79

В 50-е годы все проекты летающих крыльев были закрыты, управляемость и устойчивость таких самолетов (в виду отсутствия «хвоста») стала главной их проблемой. Ни один из самолетов в серию так и не пошел.

Вспомнили о них только спустя десятки лет, после того, как в США начали работать над технологией малой радиолокационной заметности. Конструкция летающего крыла сама по себе является малозаметной. Нет хвостового оперения, нет фюзеляжа, плавные сопряжения элементов, все как нельзя лучше подходит под параметры малой радиолокационной заметности.

В 1979 году стартовала программа АТВ. Компания Нортроп вернулась к своим крыльям. Вот только теперь самолет должен был не только летать далеко и нести много, но еще и быть малозаметным для радаров и летать на малых высотах. В 1989 году самолет получивший имя B-2 совершил первый полет. Испытания проходили на авиабазе Эдвардс, что весьма символично.

В войска B-2 Spirit поступил в 1997 году, став самым дорогим самолетом в мире. В настоящее время произведен 21 экземпляр. И если вопросы касающихся малозаметности остаются, то инновационность конструкции сомнения не вызывают. Старую проблему управляемости и устойчивости помогли решить современные системы автоматического управления.

Аэродинамическое качество B-2 — 28 единиц (для сравнения у Боинг-737 всего 15).

Northrop B-2 Spirit. Первый серийный

Будущие летающие крылья

В настоящее время схема летающее крыло рассматривается компанией Боинг в качестве идеи для создания пассажирского лайнера с феноменальной экономичностью — Boeing X-48. Работают над своим пассажирским вариантом летающего крыла, конечно, и в компании Нортроп.

Boeing X-48

Но наибольшей популярностью летающее крыло пользуется у беспилотных летательных аппаратов, для которых экономичность летающего крыла очень кстати, а проблем с размещением пилота нет вообще. Можно сказать, что после B-2 концепция получила второе дыхание именно благодаря БПЛА.

Например, экспериментальный беспилотный летательный аппарат X-45B уже умеет самостоятельно садится и взлетать с авианосца, и X-47B который в 2015 году продемонстрировал возможность дозаправки в воздухе в полностью автоматическом режиме (программа свернута).

X-47B. Хорошо виден крюк для посадки на авианосец

Подобные программы существовали либо до сих пор существуют и в других странах: российские Скат (проект закрыт) и ПАК ДА, британский A.W.52 (1940), американские A-12 Avenger II и RQ-3 DarkStar (оба проекта закрыты), европейский перспективный беспилотник Dassault nEUROn, китайский AVIC 601-S, британский Taranis и многие другие стремящиеся использовать преимущества летающего крыла.

RQ-3 DarkStar

Dassault nEUROn

Британский БПЛА Taranis

Но настоящим энтузиастом, конечно, был Джон Нортроп. Он который умер в 1981 так и не дождавшись когда его идея полностью воплотится в жизнь.

Источник: https://interesnye-istorii.in.ua/flying-wing/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Полетели!
Сколько валюты можно вывозить

Закрыть