Аэроструктура

Компонент планера самолета

Аэроструктура — это компонент планера самолета . Это может включать в себя весь или часть фюзеляжа , крыльев или поверхностей управления полетом. Компании, которые специализируются на создании этих компонентов, называются «производителями аэроструктур», хотя многие крупные аэрокосмические фирмы с более диверсифицированным портфелем продукции также строят аэроструктуры.

Механические испытания отдельных компонентов или всей конструкции проводятся на универсальной испытательной машине . Проведенные испытания включают растяжение, сжатие, изгиб, усталость, удар, сжатие после удара. Перед испытанием компонента инженеры аэрокосмической отрасли строят конечно-элементные модели для имитации реальности. [1]

Гражданский

Самолеты, предназначенные для гражданского использования, часто дешевле военных самолетов. Меньшие пассажирские самолеты используются для коротких трансконтинентальных перевозок. Это более рентабельно для авиакомпаний, и на такие расстояния меньше спроса на воздушные перевозки, поскольку люди могут, хотя и неудобно, проезжать эти расстояния. В то время как более крупные самолеты производятся для межконтинентальных перевозок, поэтому можно перевозить больше пассажиров за один раз, можно сэкономить деньги на топливе, и авиалайнерам не нужно платить столько же пилотов. Грузовые самолеты обычно строятся больше, чем среднестатистический реактивный самолет. Они имеют много места и большие размеры, поэтому они могут перевозить большой вес и большой объем груза за один рейс. У них большой размах крыльев, очень большой грузовой отсек и очень высокий вертикальный киль. Они не предназначены для размещения пассажиров, за исключением пилотов, поэтому использование грузового отсека гораздо более эффективно. Не нужно иметь места для сидений, еды и туалетов для всех, поэтому компании разработали конструкцию, которая оптимизирует пространство в самолете. [2]

Военный

YC-14 Prototype был прототипом самолета, который разрабатывался Boeing специально для ВВС США . Было рассмотрено много различных конструкций и различных технологий, которые использовались специально для перевозки танков и десантников. Был установлен компьютер и очень мощное вертикальное крыло, которое могло поддерживать самолет в полете на заданной высоте, поэтому они могли сбрасывать все, что им было нужно на поле боя, без каких-либо осложнений. Это позволяло точно размещать войска, что могло стать разницей между победой и поражением в битве. Также говорится о других более дешевых материалах для прототипа, которые были тяжелее и использовали сотовую структуру. Более дешевые материалы были слишком тяжелыми, и ВВС были недовольны тем, что Boeing не оправдал ожиданий ВВС от прототипа, хотя ВВС знали, что они будут использовать другие материалы при производстве реального самолета. [3]

Истребитель F-15

Вертолет Apache , который производит Boeing, спроектирован таким образом, что передняя часть вертолета очень узкая. Он не только создает меньшее сопротивление, но и является меньшей целью для пехотных подразделений, чтобы поразить вертолет. Они также спроектировали истребитель F-15, который имеет два двигателя вместо одного для максимальной скорости. Этот конкретный самолет может развивать скорость 2,5 Маха. Он также является 8-м самым быстрым самолетом из когда-либо построенных. Boeing C-17 Globemaster 3 использует размер и очень большую конструкцию для перевозки грузов. Он имеет 4 мощных двигателя и специальное Т-образное хвостовое оперение, разработанное Boeing для точного управления необычно большим самолетом. [4]

Исследовать

Существует новый авиационный материал, который на 20% легче других обычных авиационных материалов. Однако алюминиевый сплав FSW, который намного тяжелее этого нового материала, более выгоден по сравнению с использованием новых черных конструкций из CFRP . Алюминий более понятен и может быть изготовлен с почти точной точностью в отличие от CFRP, который очень трудно формировать. Вес самолета важен, но точность измерений самолета также важна. Новые методы и испытания требуют широкого спектра свойств материалов, хотя вес очень важен при выборе материала. [5]

Кроме того, существует новый метод исследования, называемый термография , который использует инфракрасный свет для изучения смоделированного на компьютере повреждения материала и конструкции самолета, чтобы увидеть, как он выдерживает. Они могут использовать это для изучения материалов и оценки целостности фактической конструкции самолета. Это очень точно, и это увеличит разработку материалов, поскольку испытание проходит намного быстрее, чем традиционные методы испытаний. Его также можно использовать для прогнозирования поведения материалов в определенных стрессовых условиях, которые могут привести к отказу во время использования. [6]

Примеры

Ссылки

  1. ^ "Конструкции самолетов в аэрокосмической технике - аэрокосмическая техника, новости авиации, зарплата, работа и музеи". Аэрокосмическая техника, новости авиации, зарплата, работа и музеи . Архивировано из оригинала 2015-11-09 . Получено 2015-11-07 .
  2. ^ Вэй, Вэньбинь; Хансен, Марк (1 мая 2003 г.). «Экономика затрат на размер самолета». Журнал экономики транспорта и политики . 37 (2): 279–296 . JSTOR  20053934.
  3. ^ Wimpress, John K.; Newberry, Conrad F. (1998). Прототип YC-14 STOL: его конструкция, разработка и летные испытания . Американский институт аэронавтики и астронавтики. ISBN 978-1-56347-253-4.[ нужна страница ]
  4. ^ Boeing (2018) 747-8 Design Highlights. Взято с http://www.boeing.com/commercial/747/
  5. ^ Кассани, Стефано (2017). «Конструкция самолета: превосходство чистого монокока из алюминиевого сплава FSW над конструкциями из черного CFRP» (PDF) . ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences . 12 (2): 377–381 .
  6. ^ Грамматикос, СА; Кордатос, ЭЗ; Баркула, НМ; Матикас, ТЕ; Пайпетис, А.С. (сентябрь 2011 г.). «Инновационная неразрушающая оценка и характеристика повреждений композитных авиационных конструкций с использованием термографии». Пластики, резина и композиты . 40 ( 6– 7): 342– 348. doi :10.1179/1743289810Y.0000000013. S2CID  54837872.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Aerostructure&oldid=1195115072"