Конструкция фюзеляжа самолета

Размеры и форма поперечного и продольного сечений фюзеляжа выбираются в зависимости от назначения самолета. Фюзеляж является как бы главным связующим элементом всего самолета. В нем располагаются экипаж, пассажиры, грузы, оборудование; к нему могут крепиться двигатели (например, на самолетах Ту-154, Ил-62, Як-42), агрегаты устойчивости и управления (оперение), шасси.

Дозвуковые самолеты имеют, как правило, закругленную носовую и заостренную кормовую части. Сверхзвуковые самолеты имеют заостренные как носовую, так и хвостовую части. Основными конструктивными элементами фюзеляжа, как и крыла, являются каркас и обшивка. Фюзеляжи по конструктивным схемам делятся на ферменные, балочные и ферменно-балочные (смешанные).

Конструктивные схемы фюзеляжей: а — ферменный, б — балочный, 1 — лонжероны, 2 — стойки, 3 — раскосы, 4 — распорки, 5 — расщелки, 6 — стрингеры, 8 — шпангоуты, 9 — обшивка

На рисунке представлены конструктивные схемы фюзеляжей. Ферменный фюзеляж имеет силовой набор — каркас в виде пространственной фермы, обтянутый сверху обшивкой. На современных самолетах наибольшее распространение получил балочный фюзеляж. Он представляет собой оболочковую конструкцию, состоящую из оболочки-обшивки и внутреннего набора — каркаса. Каркас состоит из шпангоутов, балок-лонжеронов, стрингеров и других элементов. Все они являются силовыми элементами фюзеляжа. Продольный набор — это стрингеры и лонжероны. Продольный набор соединяется с поперечным набором шпангоутами. Конструктивно элементы каркаса соединяются друг с другом крепежными деталями (болтами, заклепками), а также путем сварки и склейки.

Распространение в самолетостроении балочных фюзеляжей обусловлено их преимуществами перед ферменными. Обшивка и прилегающие к ней силовые элементы (лонжероны, стрингеры, шпангоуты) располагаются по периферии сечения фюзеляжа, оставляя его внутренний объем свободным для размещения полезного груза. Все балочные фюзеляжи в зависимости от степени участия их элементов в распределении силовой нагрузки разделяют на лонжеронные и стрингерные (фюзеляжи типа полумонокок), а также бесстрингерные (фюзеляжи типа монокок).

Лонжеронным фюзеляжам свойственны мощные продольные лонжероны, воспринимающие основные силовые нагрузки, и слабый набор стрингеров и шпангоутов. Стрингерный фюзеляж имеет продольный набор из большого числа стрингеров и поперечный — из серии шпангоутов. Бесстрингерный же фюзеляж вообще не имеет продольных силовых элементов, а представляет собой конструкцию из сравнительно толстой обшивки, подкрепленной только шпангоутами.