飛行機の胴体とは何ですか？スキーム、デバイス、構造要素

旅客機の胴体は翼を接続し、羽毛、場合によってはシャシーなどがあります。機器、乗組員、貨物を収容するためのものです。胴体のない飛行機は飛行翼と呼ばれています。その厚くされた区画には、従来の装置の場合のすべてがある。飛行機の胴体が何であるかを詳しく考えてみましょう。このコンポーネントの写真も記事に表示されます。

一般的な要件

航空機の胴体を2つの言葉で説明すると、これが装置の本体であると言える。航空機のこのコンポーネントには、次のような多くの要件があります。

すべての内部ボリュームの合理的な使用。
最小抗力。
操縦室と乗組員の宿泊施設から十分な視界を確保する。
信頼性の高い熱と遮音と気密性。
簡単なアンロード/ロード。
必要な換気、照明、暖房。

外部フォーム

航空機の胴体の形状が提示される尾と鼻に滑らかに先細になっている軸対称のボディ。この形式では、所定のサイズに対して最小表面積が達成される。したがって、皮膚の重量が減少し、抵抗が減少する。軽量化は、気密キャビン内で過度の圧力にさらされた場合に一定の利点をもたらします。しかしながら、多くの理由から、そのような理想的な形態は観察されない。輪郭の滑らかさは、特に、キャブライト、レーダーアンテナなど、航空機の胴体の要素によって妨げられる。これにより、抵抗が増加し、質量が増加する。同じ効果が、尾部の滑らかな形から逸脱したときに起こる。この場合、傾き角の増加またはランプおよび貨物孵化の短縮が提供される。

荷重

胴体の平面（写真、この記事で紹介されている、その機能を説明している）、それが経験するインパクトについて言及する必要があります。搭乗中および飛行中に、このコンポーネントは次のように操作されます。

接続されたコンポーネントから強制的に転送されます。中でも、特に翼、シャシー、プルーム、発電所などが挙げられる。
その中に直接装備されている機器、貨物、集合体の質量慣性の影響。
表面に分布する空気力学的な力。
自塊の慣性効果。それは航空機の胴体の設計をしています。
機器のコンパートメントにおける過度の圧力の力、加圧されたキャビン。

これらの負荷はすべて完全にバランスしています。航空機の胴体が構造力学の枠内にあることを考慮すると、それを箱形の梁として想像することが可能です。どのセクションでも、水平および垂直方向の力、トルクの影響を受けます。密閉された区画では、過剰な内部圧力が加わる。

モジュールの合理性

最も最適なのはそのようなスキームです彼はかなり小さい自重で上記の荷重のすべてを知覚することができます。この場合の薄肉シェルは、パワーフレームに固定されています。合理性は、皮膚を十分に使用することによって保証される。胴体が航空機に配置されている場所では、局所空力、内部過圧、一般的パワー作業がある。フレームで内側から補強された薄肉のシェルは、レイアウトの利便性を最大限に満たし、技術のシンプルさ、性能特性を提供します。このような航空機胴体の装置はビームと呼ばれる。以前に使用されたトラスモジュール。彼らはその重さによってビームを大きく失った。ファーム型航空機の胴体とは何ですか？この場合の外装は、動力作業から完全に除外されています。それは局所的な空気力学的荷重しか知覚しない。この場合、胴体の平面が何であるかについて話すと、それは装置の総質量を増加させる追加のモジュールとして定義することができます。空間トラスは、貨物のレイアウトを著しく複雑にします。このようなモジュールの欠点は、現代の航空機の構造においては実際には使用されていないという事実につながっている。彼らの使用は、小型飛行機のゆっくり動く軽自動車でのみ推奨されます。

分類

航空機胴体には3つのタイプがあります。

クラッディング
側方。
ストリンガー。

最後の2つは、フォームと領域の断面図である。胴体が航空機の近くに配置されている場所に縦に設置され、縦桁と桁で構成されています。シースモジュールの横断面にはフレームが含まれています。それらは、シェルの変形および濃縮され分散された荷重の伝達の下で、所与の形状の保全を保証する。航空機の胴体がある場所では、より大きな力の集中が可能な領域があります。変形を防ぐために、これらのケースには補強フレームが取り付けられています。ビームモジュールでは、どの方向の効果も完全にスキンであると認識されます。それには力の接線方向の流れが生じる。それらの分布は、外部作用の方向およびモジュールの断面の形状に依存する。また、ライニングはトルクを完全に引きます。この場合、接線方向の流れは周囲に均等に分布する。シェルは、原則として、断面にシングルエンドの輪郭を持ちます。シェルに切り欠きがある場所では、強制的に縁取りを行います。彼らは、これらの分野におけるすべての努力の移転を確実にします。

ストリンガーとスパーズ

航空機の胴体の長手方向の一部通常はその全長に沿っている。ライニングと一緒に、彼らは正常な屈曲努力をします。シンプルなストリンガーおよびスパーの製造は、原則として、異なる断面を有する曲げられたまたは押し出されたプロファイルから実施される。縦方向の要素は剛性が高い。負荷が重い場合、場合によっては複数のスパーを取り付けることができます。それらには、互いに接続された複数のプロファイルが含まれています。大きなサイズの切抜きを縁取りするときは、梁が使用されます。それらは押出成形された輪郭で作られており、これらは輪郭と壁によって結合されています。

フレーム

それらは強化されていても従来のものであってもよい。後者は、モジュールの断面形状の安全性を保証する。補強されたフレームは、体に大きな荷重が掛かる領域で使用されます。それらには結び目、接合ユニット、締結荷重、大型機器、エンジンなどがあります。船体の大きな切り欠きの境界に沿って強化も確立されています。典型的なフレームは、原則としてフレーム構造を有する。それらは、スタンピングされたシートまたは可撓性のシートで作られています。補強された要素は、チャネルまたはI断面の閉じたフレームの形態で作られる。接線流は支持反応として働く。フレームは、周囲全体に沿って外部衝撃を分配する。それ自体は屈曲部に作用する。彼はそのセクションを定義します。そのようなフレームの構造は、モノリシックまたはプレハブである。仕切りの設置場所では、補強されたフレームが壁に完全に縫い付けられる。これは、水平および垂直プロファイルによってサポートされています。フレームには、球形シェルを設けることもできる。したがって、補強要素は半径方向に配置される。

外装

それは金属シートで作られています。それらは、シェルの表面の輪郭に沿って形成され、固定される。シートの接合部は、モジュールの横方向および縦方向の部分に沿って配置される。ケーシングフレームワークの場合、モノリシックエッジパネルが使用されます。最近、複合材料の使用は非常に一般的です。

コンポーネントの接続

外装はフレームまたはストリンガー、またはその両方を同時に使用することができます。最初のオプションはスキンモジュールで使用されます。ストリンガーにのみ締結するときは、リベット留めされた縦の継ぎ目が使用されます。この場合、横方向の接続はありません。これにより、モジュールの空力特性が改善されます。しかし、この場合、負荷が低いと、シースはその安定性を失う。これは、構造体の重量の増加をもたらす。これを防止するために、シースはしばしば補償板（追加のライニング）によってフレームに接続されます。

ジョイント

ビーム・アンド・スパー胴体方式では、排他的に縦の部分に配置されているアセンブリの助けを借りて実行されます。このようなジョイントをポイントジャンクションと呼びます。輪郭結合は、ビームストリンガー胴体で使用されます。ジョイントは、フレームとストリンガーの義務的な強化された結合でフレームの全周に沿って配置されます。そのような胴体内の接続は、原則として、フランジの助けを借りて行われる。そのようなジョイントは、輪郭に隣接する部品との力接続を提供する。

ユニットの取り付け

接続ノードは、強化されたフレーム。それらはハードディスクの機能を実行します。これにより、集中的な縦荷重の分布が実現される。突き合わせ接合部は、パワースパースと接続する必要があります。胴体全体の重量を減らすには、補強フレームの数を減らすことをお勧めします。このような要素の各々は、いくつかのアセンブリユニットを収容することができる。

翼

ファスニングの特定の機能としてこれらの部分は、ウィングコンソールのこのジョイントにおける曲げモーメントのバランスをとっています。胴体を通過する中央翼の左右の要素のバランスは合理的であると見なされます。モジュールのスパータイプの場合、縦要素をスキップするだけで十分です。折り畳みのバランスをとるために使用されます。ボディにモノブロックとケーソンのウィングを接続するには、すべてのパワーパネルを通過する必要があります。何らかの理由で胴体を通る要素の通過ができない場合は、左右の曲げモーメントをパワーフレームで閉じなければなりません。しかしながら、この解決法は、その中の部品の数が少ないので、スパーに使用することができる。モノブロックおよびケーソンの部品には、より多くの補強フレームが必要です。これは設計上実行するのが非常に困難です。そのような場合は、スパーを使用することをお勧めします。

キール

その添付は必須転送を必要とする胴体の曲げモーメント。これを行うために、キールの各長手方向要素が補強フレームに接続される。可能であれば、サイドメンバーのマストタイプを2つのポイントで使用できます。彼らはフレームの高さを持っています。矢状の長手方向要素は、それと交差する部分に破断部を有する。これには、追加の増幅を強制的にインストールする必要があります。フレームが胴体の軸に対して斜めに配置されていれば、飛行機が桁の壁の続きとなるように、胴体の軸を破棄することができます。しかし、この選択肢の実施形態にはある種の困難が伴います。

カットアウト

航空機の胴体の中央部分には、窓、ドア、マンホール、ライト、ニッチシャーシのための自己穴。これらのカットアウトはすべて、皮膚の閉じた輪郭に違反します。したがって、カーカスの安定性および強度が著しく低下する。孔の輪郭に沿った損失を補償するために、剛性のフレームリムが通される。小さな切り抜きで、モノリシックなデザインです。それはスタンピングまたは他の方法で作られたシートから行われる。大きな穴は、補強フレームの端に沿って縁取られています。縦方向には梁が設置されている。この場合、それらは切り抜き内で終わらないが、補強されたフレームを越える。したがって、長手方向部分の剛性の敷設が保証される。シャシーのニッチは、船体の下部の補強フレームとスパーに固定されています。

密閉されたキャビン

彼らの中の高地で飛行するときはサポートされています過度の圧力。密閉キャビンの最小質量を確実にするために、それらは球形のボトムを有する球体または円筒形の形態で作られる。セグメントの接合部に位置するフレームを強化する必要があります。これは、かなり大きな圧縮負荷がかかるために必要です。気密キャビンでは、過度の圧力下での外装は曲げ変形を受けません。排他的にストレッチで働く。場合によっては、このフォームを後退させる必要があります。これにより、構造全体の重量が増加します。曲げに必要な剛性を提供するために、フラットパネルが使用される。過度の圧力の影響を受けて、横方向および縦方向のビーム（リブ）によって支持される。パネルの剛性を強化するために、3層構造の形態がなされている。キャビンには、すべてのボルトとリベットの継ぎ目に信頼性の高いシールが施されている必要があります。この目的のために、特別なテープが使用される。シーラントを含浸させ、非乾燥マスチックで吸い取り、特殊な化合物で覆い、乾燥させます。めっきシートの接合部には、小さな段差を有するリベット留めされた複数列の継ぎ目が使用される。特に気密なハッチ、窓、ライト、ドアで注意深く扱いました。特別なシール手段を使用することによりシールが保証されます。それは、ゴムバンド、テープ、インフレータブルチューブ、ガスケットとすることができる。

必要な活動

航空機の胴体に課される要件の達成を確実にするためには、特定の措置を講じなければならない。彼らは以下を含む：

抗力が最小限に低減されたハウジングの外形およびパラメータの値の選択、および有効体積がそれぞれ最適となる。
ベアリング胴体の使用。これらのため、大幅なリフトが作成されます。これにより、質量及び翼面積を低減することができる。
有用なボリュームの合理的な使用。これは、レイアウトの密度を高め、質量の中心に貨物をコンパクトに配置することによって達成されます。この場合、慣性モーメントのモーメントが減少し、操縦性の特性が向上する。燃料の燃焼度のセンタリングにおける変化の範囲を狭くすることで、さまざまな負荷オプションにより、安定性と操作性が向上します。
胴体とユニットの電源回路の調和、それに付けられている。同時に、翼、シャーシ、羽根、艤装の動力部分から船体への荷重の確実な締め付け、バランス調整および伝達が保証されなければならない。
出入国クルー、乗客、係留、荷物の積み下ろし、荷物の積み込み、輸送を目的としたものの利便性を確保する。
さまざまなユニットに便利なアプローチを提供します。これは主に点検修理に必要です。

乗組員と乗客のために作成する必要があります必要な条件だけでなく、高所での飛行中に適切なレベルの快適さを提供します。義務的な要件は、キャビンの健全かつ断熱性を提供することであり、キャビンからの安全かつ迅速な緊急出口の可能性がある。乗組員のためにも快適な条件を作成する必要があります。特に、パイロットは良好な概要、飛行中の利便性、航空機管理を提供されるべきである。