АВИАЦИОННЫЙ СЛОВАРЬ

Фюзеляж

Что означает «Фюзеляж»

Корпус самолёта, объединяющий крыло, оперение, шасси и двигатели, в котором размещаются экипаж, пассажиры и грузы.

Чтение: около 2 мин
Силовая схема
полумонокок
Основные элементы
обшивка, стрингеры, шпангоуты
Нагрузки
изгиб, кручение, избыточное давление
Материалы
алюминиевые сплавы, композиты

Из чего состоит корпус

Современный фюзеляж пассажирского самолёта работает по схеме полумонокока. Тонкая обшивка воспринимает нагрузку вместе с продольными стрингерами и поперечными шпангоутами. Стрингеры идут вдоль корпуса и не дают обшивке терять устойчивость, а шпангоуты задают форму и передают нагрузки от крыла, оперения и шасси. Пол пассажирской кабины опирается на балки, которые также связывают шпангоуты.

Такая конструкция лёгкая, потому что материал расположен там, где проходят силовые потоки. Фюзеляжу нужна прочность не только на изгиб и кручение, но и на внутреннее давление кабины: на высоте полёта корпус работает как надутый баллон.

Нагрузка от давления

При полёте на крейсерской высоте давление в кабине превышает наружное почти на 0,5–0,6 бара, и обшивка растягивается в окружном направлении. Каждый полёт — один цикл нагрузки, поэтому фюзеляж рассчитывают на десятки тысяч циклов. В 1950-х годах серия катастроф первого реактивного лайнера De Havilland Comet показала, что усталостные трещины возникают у углов квадратных окон. С тех пор окна делают с закруглёнными углами, а в конструкции предусматривают защиту от распространения трещин.

Пример

Фюзеляж узкофюзеляжного лайнера в течение срока службы испытывает несколько десятков тысяч циклов давления. Ресурсные испытания в лаборатории проводят на целой конструкции с многократным запасом.

Формы и компоновки

Форма корпуса определяется назначением. Пассажирские самолёты имеют круглое или овальное сечение, оптимальное для давления. Двухпалубные лайнеры, такие как Airbus A380, совмещают два этажа внутри одной оболочки. Грузовые самолёты делают с широким хвостовым люком и высоким пространством. Военные истребители имеют обтекаемый корпус с воздухозаборниками и вооружением внутри или снаружи.

Типы фюзеляжей
ТипОсобенностьПример
Узкий, один проходэкономичность на коротких линияхBoeing 737, Airbus A320
Широкий, два проходадлинные линииBoeing 777, Airbus A350
ДвухпалубныйвместимостьAirbus A380
Грузовойлюк, высокое сечениеАн-124, Ил-76

Новые материалы и технологии

Новейшие лайнеры используют композиты. Фюзеляж Boeing 787 изготавливается из углепластика цельными секциями: бочки диаметром около 5,8 метра выкладывают на оправке и запекают в автоклаве. Такая конструкция устойчива к усталости и позволяет повысить давление и влажность в кабине.

  • Обшивка и стрингеры воспринимают общие нагрузки.
  • Шпангоуты придают форму и передают силы.
  • Герметичная кабина — нагрузка избыточным давлением.
  • Люки и окна требуют усиления.
  • Композиты уменьшают массу и усталость.

Источники