Фюзеляж - комфорт и сила самолёта

Центральный элемент летательного аппарата, объединяющий в единую конструкцию двигателя, крылья, служебный и пассажирский отсеки называют фюзеляжем. Фактически – это основа самолёта, к которой крепятся остальные конструктивные элементы. Деревянная рама первых самолётов, являвшаяся прототипом корпуса самолёта, спустя всего полвека превратилась в конструкцию, способную выдерживать колоссальные нагрузки и можно без преувеличения утверждать, что фюзеляж летательного аппарата является одним из самых выдающихся достижений инженерной мысли человечества.

История

Изначально корпус самолёта был лишь соединительным элементом между моторной рамой и хвостовым оперением, к которому крепилось крыло. И по сей день, во многих конструкциях легкомоторных самолётов двигатель располагается в носовой части фюзеляжа. Помимо двигателя, данный элемент конструкции самолёта нередко используется для размещения топливных баков и присоединения шасси. Но с развитием мощности и компактности авиационных двигателей, конструкторы постарались вынести все технологические модули за пределы фюзеляжа, освободив, таким образом, полезное пространство для размещения пассажиров или грузов. Крупнейший на сегодняшний день аэробус A380 способен вместить 853 пассажира, имея при этом фюзеляж высотой свыше 20 метров.

Концепция

Главное отличие понятия "фюзеляж" от классического понимания термина "корпус" – это то, что вся его конструкция участвует в силовой схеме самолёта. В нём нет силовой рамы – эта конструкция была признана несостоятельной ещё на заре самолётостроения. В авиационной терминологии к современным фюзеляжам применяют понятия "монокок" и "полумонокок", которые означают, что обшивка и каркас, на который она установлена, составляют единую силовую схему. Наиболее оптимальной геометрической формой для корпусов самолётов является суженная к хвостовой части осесимметричная цилиндрическая конструкция. Но при современных мощностях соблюдение цилиндрической формы фюзеляжа не так критично и в большегрузных самолётах корпуса имеют сечение более сложной формы. Так, к примеру, в тяжёлом транспортнике АН-124 "Руслан" с грузоподъёмностью 120 тонн сечение фюзеляжа напоминает треугольник со сглаженными гранями. 

Универсальность

Столь удивительные свойства корпусов самолётов достигаются относительно простой конструктивной схемой: с помощью поперечных шпангоутов и продольных стрингеров, на которые крепится обшивка. В собранном виде такой монокок выдерживает не только аэродинамическую нагрузку, создаваемую воздушным потоком, но и знакопеременное силовое воздействие в точках крепления крыльев и хвостового оперения. Примечательно, что данная силовая схема эффективно работает и при разнонаправленной нагрузке, так как на больших высотах полностью герметичный фюзеляж испытывает давление, направленное наружу.