Törzs ( francia törzs , fuseau - orsó szóból ) - repülőgép test . Összeköti a szárnykonzolokat , a tollazatot és (néha) futóművet . A személyzettel rendelkező repülőgépek (például repülőgépek ) törzsét úgy tervezték, hogy befogadja a személyzetet (lásd a pilótafülke ), a berendezéseket, az utasokat, a rakományt és egyéb hasznos terheket. A törzsben üzemanyag , futómű, motorok helyezhetők el.
A repülő szárnyas típusú repülőgép kialakítása , melynek vastagított részében található minden, amit általában a törzsben helyeznek el, hagyományosan törzs nélkülinek tekintik, ezért külön is figyelembe veszik.
A repülőgép tervezésének építési alapja lévén , az erő szempontjából minden alkatrészét egyetlen egésszé egyesíti. A törzsgel szemben támasztott fő követelmény, hogy funkcionális rendeltetését a repülőgép rendeltetésének és használati feltételeinek megfelelően a legkisebb törzsszerkezettel teljesítse.
Ez a követelmény teljesül:
Repülés közben és leszállás közben a következő terhelések hatnak a törzsre:
A felsorolt terhelések, figyelembe véve a d'Alembert elvet , teljesen kiegyensúlyozottak a törzsön.
Szerkezetmechanikai szempontból a törzs a szárnyra rögzített, a fent felsorolt terhelésekkel terhelt, doboz alakú gerendának tekinthető. Egy ilyen gerenda bármely szakaszán a nyíróerők, a hajlítónyomatékok és a nyomaték függőleges és vízszintes összetevői hatnak. A lezárt rekeszekben ezeket a terheléseket a túlzott belső nyomásból származó erők egészítik ki.
A törzs legelőnyösebb formája egy tengelyszimmetrikus forgástest , az orr- és farokrészen egyenletes szűkítéssel. Ez a forma biztosítja az adott méretekhez a minimális felületet, és ezzel a bőr minimális súlyát, és a törzs minimális súrlódási ellenállását.
A forgástest kör alakú szakasza előnyös a tömeg szempontjából és a túlnyomásos kabinokban túlnyomás hatására. Elrendezés és egyéb okok miatt azonban el kell térni egy ilyen ideális formától. Tehát a pilótafülke világítása, a légbeömlő nyílások, a radarantennák megzavarják a kontúrok simaságát, és a törzs ellenállásának és tömegének növekedéséhez vezetnek. Ugyanezt a hatást adja a sima formáktól való visszavonulás a törzs farszakaszaiban a borulási szög növelése vagy a rakodónyílás és a rámpa lerövidítése érdekében.
A törzs keresztmetszetét általában a rakomány, a motorok, az utasterek elrendezési feltételei határozzák meg.
A legracionálisabb kialakítás, amely minimális önsúllyal képes felvenni az összes fent felsorolt terhelést, egy vékonyfalú térhéj, amelyet belülről teherhordó keret erősít meg. Egy ilyen héj racionalitását a munkabőr teljes kihasználása biztosítja mind a helyi aerodinamikai terhelés, a belső túlnyomás érzékelésében, mind az általános erőmunkában, amely abból áll, hogy a bőr érzékeli az összes nyíróerőt, minden a nyomatékot és részt vesz a hajlítónyomatékok érzékelésében. A keretezett héj a legjobban megfelel a könnyű elrendezés, a technológiai egyszerűség, valamint a túlélés és az üzemszerű gyárthatóság követelményeinek. Az erőmunka szempontjából egy ilyen héjat vékonyfalú doboz alakú gerendának tekintünk, aminek következtében az ilyen törzsek áramkörét általában gerendának nevezik.
A korábban használt rácsos törzsek a szerkezet tömegét tekintve elkerülhetetlenül veszítenek a gerendás törzsekkel szemben, mivel a rácsos törzsek héja teljesen ki van zárva a teljes erőműből, csak helyi légterhelést érzékel, és így további kiegészítő. szerkezeti elem, amely növeli a szerkezet súlyát. A térbeli gazdaság megnehezíti a rakomány elrendezését a törzsben. Mindez oda vezetett, hogy a rácsos törzseket jelenleg teljes egészében gerendatörzsek váltják fel, és használatuk csak a "kis" repülés könnyű, kis sebességű repülőgépein indokolt. Ezért a jövőben a rácsos törzseket nem veszik figyelembe.
A gerendatörzsek három fő típusra oszthatók:
A gerendatörzs hosszirányú készlete gerendákból és húrokból áll . A szár alakjában és nagyobb keresztmetszete tekintetében különbözik a húrtól . A törzsnek nincs hosszirányú beállítása. A törzs keresztirányú készlete olyan keretekből áll, amelyek biztosítják a héj keresztmetszetének adott alakjának megőrzését az alakváltozások során, valamint az elosztott és koncentrált terhelések bőrre átvitelét. Azokon a helyeken, ahol nagy koncentrált erők fejtik ki a törzset, megerősített kereteket szerelnek fel.
A gerendatörzsekben a bőr bármely irányú nyíróerőt teljesen érzékeli, amelyben érintőleges erők áramlása lép fel. Ezen erők eloszlásának törvénye a héj körvonala mentén a külső terhelés irányától és a törzs keresztmetszetének alakjától függ.
A nyomatékot a bőr is teljesen felveszi. A tangenciális erők áramlása ebben az esetben egyenletesen oszlik el a héj kerülete mentén, amelynek általában egy zárt keresztmetszeti kontúrja van. A törzs hajlítási nyomatékainak érzékelését a gerendatörzs típusa határozza meg. A héjon lévő kivágások helyén elektromos szegély van felszerelve, hogy biztosítsa az összes erő átvitelét a kivágási területen.
Hosszirányú kerettagok , amelyek általában a törzs teljes hosszában futnak. A bőrrel együtt normál erőket érzékelnek a törzs hajlítása során. Az egyszerű hevederek és hevederek általában különböző szakaszok extrudált vagy hajlított profiljaiból készülnek. A húrok egyenletesen osztják el a terhelést a bőrön, a szárak pedig biztosítják a szerkezet általános merevségét.
Nehéz terhelés esetén több, egymással összekapcsolt profilból álló kompozit lécek használhatók.
A törzsben lévő nagy kivágások szegélyezésére gyakran használnak doboz alakú léceket - gerendákat, amelyek falakkal és bőrrel összekapcsolt extrudált profilokból állnak.
A készlet keresztirányú elemei. Normálra és fokozottra oszthatók. A normálok biztosítják a törzs keresztmetszete alakjának megőrzését. A megerősített kereteket olyan helyekre szerelik fel, ahol nagy koncentrált terhelések kerülnek át a törzsre. Tartalmazzák az egységek tompacsuklóit, rögzítési pontokat rakományhoz, motorokhoz, nagy berendezésekhez, túlnyomásos rekeszek válaszfalait stb. Az erőátviteli keretek a törzsben lévő nagy kivágások határai mentén szerelhetők fel. A normál keretek általában vázszerkezettel rendelkeznek, és sajtolás vagy marás útján készülnek.
A megerősített keretek zárt keret formájában készülnek, általában I-gerenda vagy csatornaszakaszból. A keret kerete elosztja a külső terhelést a bőr kerülete mentén, a tangenciális erők áramlása a keret támasztó reakciója. Maga a keret hajlításon dolgozik, ami elsősorban a keresztmetszetét határozza meg. Ezenkívül a nyíró és normál erők a keret bármely szakaszán hatnak. Szerkezetileg egy ilyen keret előregyártott vagy monolitikus. A válaszfalak beépítési helyén az erőkeret teljesen fel van varrva falakkal, függőleges és vízszintes profilokkal megerősítve, vagy gömb alakú héjjal, sugárirányban elhelyezett megerősítő elemekkel.
Fémlemezekből készül, amelyeket a törzs felületének profilja mentén öntöttek, gyakran szegecselt madzagokkal, majd rögzítik a kerethez (keretekhez). A lemezek illesztései a keret hosszanti és keresztirányú elemein helyezkednek el. Lehetőség van, különösen a héjas törzseknél, monolit bordás panelek és réteges bőr használata világos, általában méhsejt alakú maggal. Az utóbbi években a kompozit anyagok széles körben elterjedtek.
Háromféleképpen csatlakoztathatja a bőrt a kerethez:
Az első esetben csak hosszanti szegecselt varratok keletkeznek, és nincsenek keresztirányú varratok, ami javítja a törzs aerodinamikáját. A kereteken meglazult bőr kisebb terhelésnél elveszti stabilitását, ami a szerkezet tömegének növekedéséhez vezet. Ennek elkerülése érdekében a bőrt gyakran a kerethez társítják egy további béléssel - egy kompenzátorral. A harmadik rögzítési módot csak bőr (húr nélküli) törzseknél alkalmazzák.
A méhsejt bőr a keretekhez van rögzítve. Két fémlapból és egy magból áll. A méhsejt szerkezet egy hatszögletű fémből készült anyag. A magban ragasztó található, ami lehetővé teszi, hogy ne használjunk szegecseket. Ez a kialakítás nagy deformációállósággal rendelkezik, és teljes felületén képes feszültséget továbbítani.
A gerenda-spar séma törzsrekeszeinek illesztéseit csak a párkányokon elhelyezkedő tompacsuklókkal - pontkötéssel - készítik. Szerkezetileg erre a célra a "fül-villa" típusú csomópontokat vagy az illesztési séma csomópontjait használják.
A gerenda-húros törzseket a kontúrcsukló elve szerint csatlakoztatják a tompa szerelvények elhelyezésével a tompakeret teljes kerületén, a bőr és a törzs összekapcsolt részének összes húrjának kötelező erőcsatlakozásával. A gerendával borított törzseket általában karimás kötés köti össze, amely az összeillesztett részek héjainak erőkapcsolatát biztosítja a teljes kontúr mentén. Ez lényegében egy kontúrkötés egyetlen tompa elemmel - egy sarok, egy szalag stb.
Az egységek törzshöz való rögzítési pontjai megerősített keretekre vannak felszerelve, amelyek merevlemezként működnek, biztosítva a koncentrált terhelések elosztását a törzshéj teljes kerületén. A hosszirányú koncentrált terhelések átviteléhez az egységek tompakötéseit a törzs megerősített hosszanti elemeivel kell összekötni. A törzsszerkezet tömegének csökkentése érdekében mindig kívánatos a megerősített keretek számának csökkentése több egység rögzítési pontjainak egy kereten történő elhelyezésével.
A szárny és a törzs találkozásának fő jellemzője a szárnypanelek hajlítási nyomatékainak kiegyenlítése ebben a csomópontban. A legracionálisabb a bal és jobb oldali szárny panelek hajlítási nyomatékainak kiegyenlítése a középső részen , a törzsön áthaladva. Spar szárnyaknál erre a célra elég csak a szárnyakat átvezetni a törzsön, amelyeken a hajlítás egyensúlyba kerül.
A keszon és monoblokk szárnyak esetében a szárny összes tápegységét át kell vezetni a törzsön.
Abban az esetben, ha elrendezési okokból nem lehet a szárny erőelemeit a törzsön átvezetni, a hajlítási nyomatékok bal és jobb oldali zárását a törzs erőkeretén kell végrehajtani. Ez a megoldás csak azokra a szárnyakra alkalmazható, amelyekben a szárnyak száma kicsi. A kazettás és monoblokk szárnyak nagyszámú teljesítménykeretet igényelnek a táppanelek lezárásához, amit nagyon nehéz konstruktívan megvalósítani. Ebben az esetben el kell hagyni a szárny jelzett tápáramköreit, és át kell váltani egy sparáramkörre.
A szárny vágóerejét mindkét félből át kell vinni a törzsre. Ebből a célból a szárnyak falai és a szárny további hosszanti falai az erőkeretekhez csatlakoznak. A szárny oldalbordái általában ugyanazon erőkereteken alapulnak , amelyek a szárny zárt kontúrjából gyűjtve a nyomatékot ezekre a tartókeretekre továbbítják. A nyomaték átviteléhez gyakran a szárnyat és a törzshéjat a kontúr mentén összekötik egy összekötő sarokprofillal.
A stabilizátornak a törzshöz való rögzítése alapvetően nem különbözik a szárnydokkolási sémától. A vezérelt stabilizátor forgástengelye általában a törzs egy vagy két erőkeretére van rögzítve.
A gerinc rögzítése a törzshöz megköveteli a hajlítási nyomatékának kötelező átadását a törzsre. Ebből a célból minden gerincszár egy fal vagy keretszerkezet erőkeretéhez van csatlakoztatva.
Ha az elrendezési feltételek megengedik, akkor az erőkeret magassága mentén két, egymástól bizonyos távolságra elhelyezkedő ponton az „árboc” végét kell használni. Az elsöpört gerincszárnak az erőkerettel való metszéspontjában van egy meghajlás, ami megköveteli a fedélzeti megerősített borda vagy egy megerősített gerenda kötelező felszerelését a törzsre ebben a szakaszban. Kiküszöbölhetők, ha az erőkeretet a törzs tengelyéhez képest ferdén helyezik el úgy, hogy annak síkja a gerinctartó fal síkjának folytatása. De egy ilyen megoldás jelentős technológiai nehézségeket okoz a ferde keret gyártásában és a törzs összeszerelésében.
A motorok belülről megerősített vázelemekre, kívül pedig speciális pilonokra vannak rögzítve a törzshöz. A pilonok rögzítése a törzshöz hasonló a stabilizátor vagy szárny rögzítéséhez.
Az ajtók, ablakok, lámpák, nyílások, futómű fülkék, hasznos teher kivágásai megtörik a törzshéj zárt kontúrját, és élesen csökkentik annak torziós és hajlítási merevségét és szilárdságát. Ezeket a veszteségeket a kivágási kontúr mentén kellően merev keretszegély kialakításával lehet kompenzálni. Kis kivágási méretek esetén egy ilyen szegély egy lapból történő bélyegzéssel vagy más gyártási módszerekkel nyert monolitikus szerkezet formájában jön létre.
A nagy kivágások a végei mentén erőkeretekkel, hosszirányban pedig megerősített lécekkel vagy gerendákkal vannak szegélyezve , amelyek nem érhetnek véget a kivágás határain, hanem az erőkereteken túl (B váll) folytatódhatnak, biztosítva ezek merev tömítését. hosszanti elemek.
A futómű megerősített keretekhez és hosszanti gerendákhoz van rögzítve a törzs alsó részében. A gerinc és a törzs bőre általában dokkolási szöggel van összekötve a gerinc körvonala mentén.
A túlnyomásos kabinokban , amikor nagy magasságban repül, akár 40-60 kPa túlnyomást is fenntartanak . A nyomás alatti rekesz legracionálisabb formája , amely biztosítja a minimális tömeget, egy gömb, vagy jövedelmezőség szempontjából kissé alacsonyabb, mint egy gömb alakú fenékű henger. A henger és a gömbszegmens találkozásánál lévő keret a bőr törése miatt kellően nagy nyomóterhelést szenved, ezért meg kell erősíteni. Az ilyen rekeszek bőre, ha túlzott nyomással van megterhelve, teljesen mentes a hajlítási deformációktól, és csak feszültségben működik.
Elrendezési okokból azonban néha el kell térni ezektől a racionális formáktól, ami elkerülhetetlenül a szerkezet tömegének növekedéséhez vezet. A túlzott nyomás elnyeléséhez szükséges hajlítási merevség biztosítása érdekében a lapos és szoros paneleket kellően erős merevítéssel kell ellátni hosszanti és keresztirányú bordák ( gerendák ) formájában, vagy háromrétegű szerkezetek formájában.
Zárt rekeszek kialakításánál minden szegecs- és csavarvarrat mentén megbízható tömítést kell biztosítani. A varratok tömítettségét speciális tömítőanyaggal impregnált szalagok lefektetésével biztosítjuk az összeillesztendő elemek közé , a varratokat nem száradó gitttel, a varratokat folyékony tömítőanyaggal, majd melegszárítással. A burkolólapok illesztéseinél többsoros szegecselt varratokat használnak kis szegecsemelkedéssel .
Speciális hermetikus egységek segítségével biztosított a vezérlő vezetékek, csővezetékek, elektromos kábelkötegek stb. tömítése.
Különös figyelmet fordítanak a lámpák, nyílások, ajtók, ablakok tömítésére, amelyet speciális tömítőeszközök biztosítanak gumiszalagok, fonatok, tömítések, felfújható csövek formájában.
