Обшивка летательного аппарата

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск
Обшивка оперения самолёта De Havilland Tiger Moth
Повреждённая обшивка фюзеляжа и оперения бомбардировщика Vickers Wellington

Обши́вка — оболочка, образующая внешнюю поверхность корпуса и оперения летательного аппарата, служит для придания обтекаемой формы. От качества поверхности обшивки в определенной степени зависят аэродинамические характеристики планера самолёта.

Обшивка современных летательных аппаратов изготовляется из отдельных листов или панелей из алюминиевых сплавов (а также нержавеющей стали и титана), отформованных по поверхности фюзеляжа или крыльев. Несъёмные листы или панели крепятся к каркасу чаще всего потайной клёпкой, съёмные — винтами с головкой «впотай». Соединение листов обшивки производится встык. Возможно, особенно для обшивочных фюзеляжей, применение крупномонолитных оребрённых панелей и слоистой обшивки с лёгким, обычно сотовым, заполнителем. Радиопрозрачные элементы обшивки (обтекатели антенн) выполняются из монолитного или сотового композиционных материалов. В последнее время композиты используются также и в качестве силовых узлов и панелей обшивки.

В зависимости от материала, используемого для строительства летательного аппарата, обшивка может быть:





История

Обшивка крыла первых летательных аппаратов выполнялась из полотна, пропитанного лаком (отсюда возникло само название), фюзеляжи часто обшивки не имели. В дальнейшем обшивку стали делать из древесины — шпона и фанеры, также пропитанной лаком. С развитием технологии, стали применять обшивку из алюминия, гофрированного и гладкого. В настоящее время применяется только гладкая металлическая обшивка. Полотняная обшивка осталась только на лёгких летательных аппаратах и то, как правило, очень ограниченно. В последнее время её заменяют полимерными плёнками.

Силовые виды обшивок

В авиации различают два типа обшивки — жёсткая «работающая» (несущая) и мягкая «неработающая».

В современном самолётостроении преимущественное распространение получила жёсткая металлическая обшивка, как наиболее полно удовлетворяющая требованиям аэродинамики, прочности, жёсткости м массы. Она воспринимает одновременно внешние аэродинамические нагрузки, нагрузки в виде изгибающих и крутящих моментов, а также перерезывающих сил, действующих на каркас летательного аппарата. Материалами для изготовления работающей обшивки являются: алюминиевые, титановые и стальные сплавы, композиционные материалы, авиационная фанера. Сталь и титан используют в конструкциях сверхзвуковых самолётов.

«Мягкая» несиловая обшивка в силовую схему не включается, аэродинамическая нагрузка с обшивки передается сразу на каркас, например крыла. Материалом для изготовления такой обшивки служит полотно (перкаль).

Обшивка крыла

Обшивка крыла и оперения в зависимости от типа конструкции может быть тонкой, подкреплённой стрингерным набором, или толстой, выполненной из монолитной прессованной либо фрезерованной панели, или трёхслойной. Межобшивочное пространство при этом заполняется специальным заполнителем (сотами из фольги, пенопластом, специальным гофром и т. д.). Обшивка крыла должна быть жёсткой и сохранять заданную форму. Образование складок на обшивке ведёт к значительному увеличению аэродинамического сопротивления.

Под действием изгибающего момента верхняя обшивка крыла нагружена циклическими сжимающими усилиями, а нижняя — растягивающими. Поэтому для верхних сжатых панелей обычно используются высокопрочные материалы, хорошо работающие на сжатие. Для нижней растянутой обшивки используют материалы, имеющие высокие усталостные характеристики. Для сверхзвуковых самолётов материал обшивки выбирается также с учётом нагревания в полёте — теплостойкие алюминиевые сплавы, титан или сталь или обычные алюминиевые сплавы.

Для повышения живучести и прочности обшивки по длине крыла стремятся максимально сократить число стыков, имеющих значительно меньший ресурс в сравнении с основным полотном обшивки. Масса обшивки крыла составляет около 25—50 % его общей массы.

Обшивка фюзеляжа

Выбирается в зависимости от действующей нагрузки. Верхняя зона обшивки воспринимает растягивающие усилия всей площадью обшивки и стрингеров, а нижняя зона — сжимающие нагрузки только частью обшивки, присоединённой к стрингерам. В герметичном фюзеляже толщина обшивки выбирается с учётом внутреннего избыточного давления. Для повышения живучести конструкции фюзеляжа на обшивке часто применяются ленты-стопперы, для остановки распространения трещин.

Соединение элементов каркаса и обшивки

Возможно три способа соединения обшивки с каркасом:

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

В первом случае образуются только продольные заклёпочные швы, а поперечные швы отсутствуют, что улучшает аэродинамику фюзеляжа. Незакреплённая на шпангоутах обшивка теряет устойчивость при меньших нагрузках, что приводит к увеличению массы конструкции. Чтобы избежать этого часто обшивку связывают со шпангоутом дополнительной накладкой — компенсатором. Третий способ крепления используется только в обшивочных (бесстрингерных) фюзеляжах.

Сотовидная обшивка крепится к шпангоутам. Она состоит из двух металлических панелей и сердцевины. Сотовая конструкция — шестиугольного вида материал, сделанный из метала. В сердцевине находится клей, что позволяет не использовать заклёпки. Такая конструкция имеет высокое сопротивление деформации и способна передавать напряжение по всей своей поверхности.

Напишите отзыв о статье "Обшивка летательного аппарата"

Ссылки

  • [binolet.ru/aviastory/1905-obshivka-binolet.html Обшивка. Всё об авиации].// binolet.ru
  • [oat.mai.ru/book/glava11/11_2/11_2.html Конструктивно-силовые схемы агрегатов планера самолёта. Сергей Михайлович Егер]
  • [aeroconstruction.ru/obshivka/1 Конструкция самолёта].// aeroconstruction.ru

Отрывок, характеризующий Обшивка летательного аппарата

Берг воспользовался случаем спросить с особенною учтивостию, будут ли выдавать теперь, как слышно было, удвоенное фуражное армейским ротным командирам? На это князь Андрей с улыбкой отвечал, что он не может судить о столь важных государственных распоряжениях, и Берг радостно рассмеялся.
– Об вашем деле, – обратился князь Андрей опять к Борису, – мы поговорим после, и он оглянулся на Ростова. – Вы приходите ко мне после смотра, мы всё сделаем, что можно будет.
И, оглянув комнату, он обратился к Ростову, которого положение детского непреодолимого конфуза, переходящего в озлобление, он и не удостоивал заметить, и сказал:
– Вы, кажется, про Шенграбенское дело рассказывали? Вы были там?
– Я был там, – с озлоблением сказал Ростов, как будто бы этим желая оскорбить адъютанта.
Болконский заметил состояние гусара, и оно ему показалось забавно. Он слегка презрительно улыбнулся.
– Да! много теперь рассказов про это дело!
– Да, рассказов, – громко заговорил Ростов, вдруг сделавшимися бешеными глазами глядя то на Бориса, то на Болконского, – да, рассказов много, но наши рассказы – рассказы тех, которые были в самом огне неприятеля, наши рассказы имеют вес, а не рассказы тех штабных молодчиков, которые получают награды, ничего не делая.
– К которым, вы предполагаете, что я принадлежу? – спокойно и особенно приятно улыбаясь, проговорил князь Андрей.
Странное чувство озлобления и вместе с тем уважения к спокойствию этой фигуры соединялось в это время в душе Ростова.
– Я говорю не про вас, – сказал он, – я вас не знаю и, признаюсь, не желаю знать. Я говорю вообще про штабных.
– А я вам вот что скажу, – с спокойною властию в голосе перебил его князь Андрей. – Вы хотите оскорбить меня, и я готов согласиться с вами, что это очень легко сделать, ежели вы не будете иметь достаточного уважения к самому себе; но согласитесь, что и время и место весьма дурно для этого выбраны. На днях всем нам придется быть на большой, более серьезной дуэли, а кроме того, Друбецкой, который говорит, что он ваш старый приятель, нисколько не виноват в том, что моя физиономия имела несчастие вам не понравиться. Впрочем, – сказал он, вставая, – вы знаете мою фамилию и знаете, где найти меня; но не забудьте, – прибавил он, – что я не считаю нисколько ни себя, ни вас оскорбленным, и мой совет, как человека старше вас, оставить это дело без последствий. Так в пятницу, после смотра, я жду вас, Друбецкой; до свидания, – заключил князь Андрей и вышел, поклонившись обоим.
Ростов вспомнил то, что ему надо было ответить, только тогда, когда он уже вышел. И еще более был он сердит за то, что забыл сказать это. Ростов сейчас же велел подать свою лошадь и, сухо простившись с Борисом, поехал к себе. Ехать ли ему завтра в главную квартиру и вызвать этого ломающегося адъютанта или, в самом деле, оставить это дело так? был вопрос, который мучил его всю дорогу. То он с злобой думал о том, с каким бы удовольствием он увидал испуг этого маленького, слабого и гордого человечка под его пистолетом, то он с удивлением чувствовал, что из всех людей, которых он знал, никого бы он столько не желал иметь своим другом, как этого ненавидимого им адъютантика.


На другой день свидания Бориса с Ростовым был смотр австрийских и русских войск, как свежих, пришедших из России, так и тех, которые вернулись из похода с Кутузовым. Оба императора, русский с наследником цесаревичем и австрийский с эрцгерцогом, делали этот смотр союзной 80 титысячной армии.
С раннего утра начали двигаться щегольски вычищенные и убранные войска, выстраиваясь на поле перед крепостью. То двигались тысячи ног и штыков с развевавшимися знаменами и по команде офицеров останавливались, заворачивались и строились в интервалах, обходя другие такие же массы пехоты в других мундирах; то мерным топотом и бряцанием звучала нарядная кавалерия в синих, красных, зеленых шитых мундирах с расшитыми музыкантами впереди, на вороных, рыжих, серых лошадях; то, растягиваясь с своим медным звуком подрагивающих на лафетах, вычищенных, блестящих пушек и с своим запахом пальников, ползла между пехотой и кавалерией артиллерия и расставлялась на назначенных местах. Не только генералы в полной парадной форме, с перетянутыми донельзя толстыми и тонкими талиями и красневшими, подпертыми воротниками, шеями, в шарфах и всех орденах; не только припомаженные, расфранченные офицеры, но каждый солдат, – с свежим, вымытым и выбритым лицом и до последней возможности блеска вычищенной аммуницией, каждая лошадь, выхоленная так, что, как атлас, светилась на ней шерсть и волосок к волоску лежала примоченная гривка, – все чувствовали, что совершается что то нешуточное, значительное и торжественное. Каждый генерал и солдат чувствовали свое ничтожество, сознавая себя песчинкой в этом море людей, и вместе чувствовали свое могущество, сознавая себя частью этого огромного целого.
С раннего утра начались напряженные хлопоты и усилия, и в 10 часов всё пришло в требуемый порядок. На огромном поле стали ряды. Армия вся была вытянута в три линии. Спереди кавалерия, сзади артиллерия, еще сзади пехота.
Между каждым рядом войск была как бы улица. Резко отделялись одна от другой три части этой армии: боевая Кутузовская (в которой на правом фланге в передней линии стояли павлоградцы), пришедшие из России армейские и гвардейские полки и австрийское войско. Но все стояли под одну линию, под одним начальством и в одинаковом порядке.
Как ветер по листьям пронесся взволнованный шопот: «едут! едут!» Послышались испуганные голоса, и по всем войскам пробежала волна суеты последних приготовлений.
Впереди от Ольмюца показалась подвигавшаяся группа. И в это же время, хотя день был безветренный, легкая струя ветра пробежала по армии и чуть заколебала флюгера пик и распущенные знамена, затрепавшиеся о свои древки. Казалось, сама армия этим легким движением выражала свою радость при приближении государей. Послышался один голос: «Смирно!» Потом, как петухи на заре, повторились голоса в разных концах. И всё затихло.
В мертвой тишине слышался топот только лошадей. То была свита императоров. Государи подъехали к флангу и раздались звуки трубачей первого кавалерийского полка, игравшие генерал марш. Казалось, не трубачи это играли, а сама армия, радуясь приближению государя, естественно издавала эти звуки. Из за этих звуков отчетливо послышался один молодой, ласковый голос императора Александра. Он сказал приветствие, и первый полк гаркнул: Урра! так оглушительно, продолжительно, радостно, что сами люди ужаснулись численности и силе той громады, которую они составляли.