Обшивка самолета: толщина, материалы, понятия

      Комментарии к записи Обшивка самолета: толщина, материалы, понятия отключены

Обшивка самолета – оболочка, формирующая оперение и внешнюю поверхность корпуса воздушного судна. Она нужна для придания самолету обтекаемой формы. От того, как качественной будет обшивка, сильно зависят аэродинамические показатели самолета.

Материал обшивки

Современная обшивка самолетов производится из панелей либо отдельных страниц из алюминиевых сплавов (либо нержавеющей стали и титана), отформованных по поверхности крыльев либо фюзеляжа. Несъемные панели либо страницы значительно чаще крепятся к каркасу потайной клепкой, съемные же соединяются посредством винтов с головкой «впотай». Страницы обшивки соединяются встык. Часто для обшивочных фюзеляжей употребляются крупномонолитные слой обшивки и оребренные панели с сотовым заполнителем.

Обтекатели антенн (радиопрозрачные элементы обшивки) выполняются из сотового либо монолитного композиционного материала. Кроме этого сейчас композиты используются в качестве силовых узлов и панелей обшивки.

Обшивка самолета: толщина, материалы, понятия

В зависимости от применяемого материала для постройки воздушного судна обшивка самолета возможно:

  • железная: сталь, алюминиевые сплавы, титан;
  • древесная (шпон либо фанера);
  • перкальная (полотняная);
  • композитные материалы;
  • ламинированная пленка.

?!—more—?стория обшивки самолета

Первые летательные аппараты имели обшивку, выполненную из полотна, которое пропитывалось лаком (из этого, фактически, и показалось само наименование), фюзеляжи частенько и вовсе не имели обшивки. Позднее обшивку начали делать из древесины – фанеры и шпона, каковые также пропитывались лаком.

С развитием разработок обшивка делалась из алюминия, ровного и гофрированного. На сегодня употребляется только ровная железная обшивка. Действительно, на легких летательных аппаратах еще возможно встретить полотняную обшивку.

Это очень редкое явление, поскольку ее действенно заменяют полимерными пленками.

Виды обшивок

В авиации существует два типа обшивки – мягкая «неработающая» и твёрдая «трудящаяся». В наши дни преимущество имеет твёрдая железная обшивка, поскольку она всецело соответствует требованиям прочности, аэродинамики, жёсткости и массы. Она принимает нагрузки в виде крутящих и изгибающих моментов, внешние нагрузки и аэродинамические нагрузки перерезывающих сил, влияющих на каркас самолета.

Материалы для производства трудящейся обшивки: титановые, алюминиевые и металлические сплавы, авиационная фанера, композиционные материалы. сталь и Титан значительно чаще видятся в конструкциях сверхзвуковых самолетов.

Несиловая обшивка не включается в силовую схему, поскольку нагрузка с обшивки сразу же передается на каркас. Материалом для ее изготовления может служить перкаль (полотно).

Обшивка крыла

В зависимости от типа конструкции обшивка оперения и крыла возможно толстой, складывающейся из монолитной фрезерованной либо прессованной панели, трехслойной либо узкой, подкрепленной особым стрингерным комплектом. Наряду с этим в межобшивочном пространстве находится особый заполнитель (соты из пенопласта, фольги либо особой гофры). Принципиально важно, дабы обшивка крыла сохраняла заданную форму и была твёрдой.

Образование складок на ней провоцирует аэродинамическое сопротивление.

Верхняя обшивка крыла под действием изгибающего момента нагружена циклическими сжимающими упрочнениями, а нижняя, соответственно, растягивающими. По данной причине для верхних сжатых панелей, в большинстве случаев, употребляются высокопрочные материалы, замечательно показавшие себя на сжатие. Со своей стороны для нижней растянутой обшивки используют материалы, характеризующиеся высокими усталостными чертями.

Материал обшивки для сверхзвуковых самолетов выбирается с учетом нагревания в полете – простые алюминиевые сплавы, теплостойкие алюминиевые сплавы, сталь либо титан.

Для живучести обшивки и повышения прочности по длине крыла самолета количество стыков, имеющих меньший ресурс если сравнивать с главным полотном обшивки, стремятся максимально сократить. Вес обшивки крыла – 25-50% от всей массы.

Обшивка фюзеляжа

Сходу необходимо подчеркнуть, что она выбирается с учетом действующей нагрузки. Нижняя территория обшивки принимает сжимающие нагрузки той частью, которая присоединена к стрингерам, а верхняя принимает растягивающие упрочнения полностью всей площадью обшивки. Толщина обшивки в герметичном фюзеляже выбирается в зависимости от внутреннего избыточного давления.

Для улучшения живучести фюзеляжа на обшивке часто применяют ленты-стопперы, исключающие распространение трещин.

Соединение элементов и обшивки каркаса

Прибегают к трем методам соединения каркаса с обшивкой:

  • обшивка крепится к шпангоутам;
  • обшивка крепится к стрингерам;
  • обшивка крепится и к шпангоутам, и к стрингерам.

Во втором случае формируются лишь продольные заклепочные швы, наряду с этим поперечные отсутствуют, что положительно отражается на аэродинамике фюзеляжа. Незакрепленная обшивка на шпангоутах при меньших нагрузках теряет устойчивость, что увеличивает массу конструкции. Чтобы этого избежать, обшивку связывают дополнительной накладкой (компенсатор) со шпангоутом.

Первый метод крепления используется только в бесстрингерных (обшивочных) фюзеляжах. 

К шпангоутам крепится сотовидная обшивка. Она включает сердцевину и две железные панели. Сотовая конструкция – материал шестиугольного вида, складывающийся из металла.

В сердцевине находится клей, что разрешает вовсе не применять заклепки. Эта конструкция способна передавать напряжение по всей поверхности и характеризуется высоким сопротивлением деформации. 

Полёт радиоуправляемого самолёта г.Тюмень

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: