- •Тема 5. Фюзеляж
- •Планер самолета.
- •Фюзеляж.
- •Внешние формы фюзеляжа
- •Нагрузки, действующие на фюзеляж.
- •Конструктивно-силовые схемы фюзеляжа
- •Балочно-стрингерный фюзеляж.
- •Балочно-обшивочный (бесстрингерный фюзеляж).
- •Конструкция элементов фюзеляжа.
- •Лонжероны и стрингеры.
- •Шпангоуты
- •Обшивка.
- •Соединение элементов каркаса и обшивки.
- •Стыковые соединения отсеков фюзеляжа.
- •Крепление агрегатов самолета к фюзеляжу.
- •Крепление крыла и стабилизатора.
- •Крепление киля.
- •Крепление шасси и двигателей к фюзеляжу.
- •Вырезы в фюзеляже.
- •Гермоотсеки.
Крепление киля.
Крепление киля к фюзеляжу требует обязательной передачи его изгибающего момента на фюзеляж. С этой целью каждый лонжерон киля соединяется с силовым шпангоутом стеночной или рамной конструкции.
Если позволяют условия компоновки, то можно использовать "мачтовую" заделку лонжерона в двух точках, разнесенных по высоте силового шпангоута. Стреловидный лонжерон киля имеет излом в точке пересечения с силовым шпангоутом, что требует обязательной постановки в этом сечении бортовой усиленной нервюры или усиленной балки на фюзеляже. От них можно избавиться, если силовой шпангоут поставить наклонно к оси фюзеляжа так, чтобы его плоскость являлась продолжением плоскости стенки лонжерона киля. Но такое решение вызывает значительные технологические трудности при изготовлении наклонного шпангоута и сборке фюзеляжа.
Обшивки киля и фюзеляжа обычно соединяются стыковочным уголком по контуру киля.
Крепление шасси и двигателей к фюзеляжу.
Крепление двигателей к фюзеляжу осуществляется как внутри к усиленным элементам каркаса, так и снаружи на специальных пилонах. Крепление пилонов к фюзеляжу подобно креплению стабилизатора или крыла.
Крепление шасси выполняется к усиленным шпангоутам и продольным балкам в нижней части фюзеляжа.
Вырезы в фюзеляже.
Вырезы под двери, окна, фонари, люки, ниши шасси, боевой нагрузки нарушают замкнутость контура оболочки фюзеляжа и резко снижают ее крутильную и изгибную жесткость и прочность. Компенсировать эти потери можно путем создания по контуру выреза достаточно жесткой рамной окантовки. При малых размерах выреза такая окантовка создается в виде монолитной конструкции, получаемой штамповкой из листа или другими способами изготовления.
Большие вырезы окантовываются по торцам силовыми шпангоутами, а в продольном направлении усиленными лонжеронами или бимсами, которые не должны заканчиваться на границах выреза, а продолжаться за силовые шпангоуты (плечо В), обеспечивая жесткую заделку этих продольных элементов.
Гермоотсеки.
В гермокабинах при полете на больших высотах поддерживается избыточное давление до 40 - 60 КПа. Наиболее рациональной формой гермоотсека, обеспечивающей его минимальную массу, является сфера или немного уступающая ей по выгодности - цилиндр со сферическими днищами. Шпангоут в стыке цилиндра со сферическим сегментом за счет перелома обшивки испытывает достаточно большие сжимающие нагрузки и должен быть усилен. Обшивка в таких отсеках при нагружении избыточным давлением полностью избавлена от изгибных деформаций и работает только на растяжение.
Однако, по компоновочным соображениям иногда приходится отступать от этих рациональных форм, что неизбежно приводит к увеличению массы конструкции. Плоские и близкие к ним панели для обеспечения необходимой изгибной жесткости при восприятии избыточного давления должны иметь достаточно мощное подкрепление в виде продольных и поперечных ребер (балок) или изготавливаться в виде трехслойных конструкций.
В конструкциях герметичных отсеков должна быть обеспечена надежная герметизация по всем заклепочным и болтовым швам. Герметизация швов обеспечивается прокладыванием между соединяемыми элементами специальных лент, пропитанных герметиком, промазыванием швов невысыхающей замазкой, покрытием швов жидким герметиком с последующей горячей сушкой. В местах стыка листов обшивки используются многорядные заклепочные швы с малым шагом заклепок.
На показанных сечениях фюзеляжа жирными линиями обозначены границы герметизации, которые определяют места расположения плоских герметичных панелей.
С помощью специальных гермоузлов обеспечивается уплотнение выводов проводки управления, трубопроводов, электрожгутов и т.п.
Особое внимание уделяется герметизации фонарей, люков, дверей, окон, что обеспечивается специальными уплотнительными устройствами в виде резиновых лент, жгутов, прокладок, надувных трубок.