3.5. Компоновка фюзеляжу літака [1], c. 92-95

Фюзеляжі невеликих літаків роблять, зазвичай, нероз’ємними. У більш великих літаків для спрощення виробництва, ремонту та експлуатації фюзеляж розділяють на декілька частин: носова 1, центральна 2 та хвостова 3 (рис. 3.13). З’єднання частин фюзеляжу залежить від його конструктивної схеми.

Рис. 3.13. Технологічні роз’єднання фюзеляжу. 1 – носова частина; 2 – центральна частина; 3 – хвостова частина.

Носова частина фюзеляжу:

1 - ліхтар кабіни екіпажа; 2 - носовий обтічник; 3, 5, 6, 10 - шпангоути № 3, 7, 12, 19; 4 - сферичне днище шпангоута № 4; 7 - герметична стінка шпангоута № 14; 8 - виріз під передні вхідні двері; 9 - ліва подовжня балка ніші передньої ноги; 11 - підлога; 12 - обшивка.

Центральна частина фюзеляжу:

1 - шпангоути; 2 - рейки для кріплення блоків пасажирських крісел; 3 - стрингери; 4 - балки шпангоутів; 5 - нижня передня секція; 6 - задні вхідні двері; 7 - носова частина зализу фюзеляжу з крилом; 8 - каркас пасажирської підлоги; 9 - середня частина зализу фюзеляжу з крилом; 10 - віконна секція; 11 - хвостова частина зализу фюзеляжу з крилом; 12 - нижня задня секція; 13 - вікно пасажирського салону; 14 - носова частина пілона кріплення гондоли двигуна; 15 - настил підлоги; 16 - верхня секція.

Хвостова частина фюзеляжу:

1 - носок повітрязабірника середнього двигуна; 2 - шпангоуты повітрязабірника; 3 - повітрязабірник для обдування гідрохолодільників гідросистем; 4 - повітрязабірник для обдування воздухо-повітряного радіатора; 5 - обшивка повітрязабірника; 6 - нижня стінка кессон-бака; 7 - люк для підходу до труби відбору повітря; 8 - люки для підходу до термопар Т-93; 9 - надбудова під кермом напрямку; 10 - балка для кріплення заднього вузла середнього двигуна до ВСУ; 11 - шпангоут відсіку ВСУ; 12 - плато відсіку ВСУ; 13, 16, 18, 23, 29, 30 - шпангоуты № 83, 78, 75, 71, 67, 66; 14 - люки для підходу до заднього вузла кріплення середнього двигуна і датчика вібрації; 15 - обшивка хвостової частини фюзеляжу; 17 - пилон; 19 - бімс; 20 - задня стінка технічного відсіку по шпангоуту № 74; 21 - вузол кріплень двигуна на шпангоуті № 71; 22 - потолок технічного відсіку; 24 - підлоги технічного відсіку; 25 - вузол кріплень двигуна на шпангоуті № 67; 26 - профили; 27 - стрингеры; 28 - стенка шпангоута № 67а.

Фюзеляж літака Ан - 24Б з шасі (на авіазаводі 410)

Варіант компоновки літака Ту - 134А

Компоновка літака типу А

Частини фермових фюзеляжів з’єднують стиковими вузлами, встановленими на лонжеронах, частини балочних фюзеляжів – по всьому контуру роз’єднання. Окремі частини фюзеляжу з’єднують між собою болтами по всьому периметру роз’єднання. Стиковка відбувається фітингами, прикріпленими до стрингерів фюзеляжу (рис. 3.14).

Рис. 3.14. Стиковка двох технологічних роз’єднань:

1 - стрингери, 2 - стикувальні вузли (фітинги), 3 – стикувальні болти, 4 – шпангоути.

Підлогу у кабінах літака зазвичай розраховують на максимальне розподільне статичне навантаження. Каркас складається з набору повздовжніх та поперечних балок, стрингерів та з’єднувальних вузлів.

Поперечний набір підлоги складається з нижніх балок шпангоутів. Пояси цих балок виробляють з фрезерованих або штампованих профілів. Панелі, що закривають каркас, виконують з листів пресованої фанери завтовшки 10-12 мм, з дюралюмінієвих листів, підсилених прикріпленими знизу профілями кутового та швелерного перетинів або гофром, та з пресованих листів алюмінієвого чи магнієвого сплаву з механічною або хімічною обробкою. Для попередження ковзання панелі підлоги мають рифлену або шорстку поверхню, а у деяких випадках їх покривають корковою крихтою.

На підлозі встановлено гнізда для кріплення пасажирських крісел, а на вантажних літаках – кільця для кріплення вантажів.

Фюзеляж літака Ан - 124

С - 130 (вантажна кабіна - кільця для кріплення вантажу)

Вікна пасажирської кабіни роблять прямокутної або круглої форми, як правило, вони мають подвійні стекла. Дуже часто у герметичних кабінах навантаження від надлишкового тиску в кабіні приймає внутрішнє скло, а при його руйнуванні – зовнішнє. Простір між стеклами зв’язано з порожниною герметичної кабіни через осушувальну систему, що запобігає їх замерзанню та запітнінню. Стікла уплотнюють за допомогою м’якої морозостійкої гуми, а іноді – змазкою, що не висихає.

Застекленна частина фюзеляжу називається ліхтарем (рис. 3.15). Форма ліхтарів, їх розміщення та розміри обирають враховуючи умови забезпечення найкращого огляду та найменшого опору. Кут нахилу козирка ліхтаря приймають рівним 50-65°. Лобові стекла ліхтаря, як правило, мають електрообігрів для запобігання їх обмерзання у польоті. Ліхтар складається з каркасу, відлитого або відштампованого з алюмінієвого чи магнієвого сплаву, і стекол. Стекла 1 кріпляться з каркасу 2 болтами 3 та притискуються дюралюмінієвою стрічкою.

Рис. 3.15. Ліхтарі кабіни:

а) штурмана, б) екіпажу, в) каркас ліхтаря кабіни штурмана.

ЕА - 6

Вирізи під вхідні двері транспортних літаків частіше за все розміщують на бічній поверхні фюзеляжів, але у деяких випадках встановлюють і у нижній частині. Ширина двері зазвичай не перебільшує 800 мм, а висота 1500 мм.

Розміри вантажних дверей (люків) та їх розміщення обумовлені мінімальною витратою часу на завантаження та розвантаження літака, розмірами вантажів та зручностями експлуатації. Розташування люків залежить від призначення літака, його схеми, типу шасі та інших ознак. Відчиняються двері всередину кабіни або зсуваються вверх чи вбік. Двері роблять зазвичай у вигляді клину, основою якого слугує внутрішня поверхня її створки. Залишковий тиск у герметизованому фюзеляжі притискає стулку двері до її основи. При відкритій двері у кабіні екіпажу загоряється сигнальна лампа.

Вирізи під двері підсилюють встановленням у місці вирізу більш потужних шпангоутів і стрингерів. Двері виготовлені, як правило, з відштампованих з листового дюралюмінію чаш, підкріплених каркасом. Герметизуються двері гумовими профілями.

Сучасні літаки літають на великих висотах і для забезпечення нормальної життєдіяльності пасажирів у кабінах необхідно створити необхідний тиск. Кабіна літака, всередині якої в польоті підтримується підвищений (у порівнянні з атмосферним) тиск повітря, називається герметичною. Така кабіна, виконана у вигляді відособленого силового агрегату і встановлена у фюзеляжі без увімкнення її в силову схему, називається підвісною. Розміри кабіни не залежать від розмірів та обводів фюзеляжу, і тому вона може бути виконана з найвигіднішими за міцністю формами та мінімальних розмірів.

МіГ - 29

Кабіни екіпажу пасажирських літаків можуть виконуватись окремо від пасажирських салонів або бути зв’язаними з салонами через сумісні вхідні двері та вестибюль.

Кабіна екіпажа літака Ту - 134А

Кабіна екіпажа літака А- -320

Кабіна екіпажа літака А- -340

Кабіна екіпажа літака А- -380

Салони кабін пасажирських літаків, як правило, є герметизованим відсіком фюзеляжу і повністю включені в його силову схему. Подібна кабіна працює, як судина, під дією внутрішнього тиску, а також піддається вигину і крученню, як і звичайний фюзеляж. З міркувань міцності найкращою формою споруди, навантаженої зсередини надлишковим тиском, є куля, але у зв'язку з незручностями розміщення в такій кабіні екіпажу і пасажирів, прагнуть надати кабіні форму циліндричної оболонки, закритої по кінцях сферичними днищами. Перехід від циліндричних стінок до днища по можливості має бути плавним, без переломів. При переломах днище, навантажене надлишковим тиском, стискає стінки циліндра у напрямі радіусів і тоді в цьому місці необхідно ставити посилений шпангоут. Особливо потрібно підкріплювати плоскі днища.

Для збереження в кабіні надлишкового тиску необхідно забезпечити її герметичність. Герметизація кабін досягається герметизацією обшивки і остеклення люків і дверей, виводів з кабін тяги, тросів, валиків керування літаком і двигунами, електропроводки, трубопроводів гідросистем і тому подібне. Зрозуміло, забезпечити повну герметичність кабіни дуже важко, тому допускається деякий витік повітря, що не знижує безпеки польоту.

Герметизація листів обшивки в місці їх з'єднання і кріплення до елементів каркасу фюзеляжу створюється багаторядними швами, установкою ущільнюючих стрічок, що закладаються між листами обшивки та каркасом. З внутрішньої сторони кабіни заклепуючі шви покривають герметизуючими замазками.

Пассажирський салон

Салон літака Ту – 134А

VIP – салон

Пассажирський салон

Салон розвідувального літака Е - 8

Вхідні двері, завантажувальні люки, запасні виходи, рухомі частини ліхтаря, вікна (остекління) герметизують гумовими профілями і прокладками. Використовують наступні способи герметизації: типу «ніж по гумі»; гумовою прокладкою, що має перетин труби; за допомогою пластинчастого клапана; гумовою трубкою, що надувається повітрям.

Люки і двері, що відчиняються всередину кабіни, герметизують першими трьома способами. При герметизації за допомогою пластинчастого клапана смугу з пластинчастої гуми укріплюють з внутрішньої сторони по контуру вирізу, тоді надлишковий| тиск притискує краї клапана до люка і тим самим щілини герметизуються. Складніше загерметизувати люки відносно великих розмірів, що відчиняються назовні, оскільки внутрішній надлишковий тиск їх віджиматиме. Такі люки герметизують найчастіше гумовою трубкою, що надувається повітрям.

Для забезпечення герметичності тяги управління зі| зворотньо-поступальним рухом часто використовують гофрований гумовий шланг циліндричної або конічної форми або роблять пристрій, що складається з корпусу, відлитого з магнієвого сплаву із запресованими бронзовими втулками, в яких переміщається сталева тяга. Між тягою і втулками є повстяні і гумові ущільнення. Внутрішня порожнина корпусу заповнюється консистентною змазкою.

Троси управління герметизують гумовими пробками з наскрізними отворами діаметром меншим, ніж діаметр троса, і повздовжнім розрізом, що дозволяє надягати пробку на трос. Для зменшення сили тертя трос по всій довжині його ходу покривають незамерзаючим мастилом, що містить графіт.

Деталі, що передають обертальний рух, герметизують гумовими ущільнюючими кільцями.

Трубопроводи герметизують за допомогою перехідників, закріплених на перегородці. До перехідника з однією і з іншої сторони накидними гайками кріпляться трубопроводи.

Електропроводка герметизується спеціальними електровводами.

Для теплоізоляції кабін використовують пористі і рихловолоконисті матеріали з малою теплопровідністю (мінеральна вата, азбест, скловата, піноскло). Теплоізоляційне покриття служить і звукоізоляцією.

Літак Ту - 154

Компоновка фюзеляжу:

1 – носовий обтічник; 3 – кабіна экипажу; 4 – передній вестибюль; 5 – передні вхідні двері; 6 – перший пассажирський салон; 9 – буфет-кухня; 10 – задній вестибюль; 11 – задня вхідна дверь; 13 – другий пассажирський салон; 14 – задні туалетні кімнати; 15 – відсік допоміжної силової установки; 17 – відсік середнього двигуна.

Дані	Ту-154	Ту-154А	Ту-154Б
1. Максимальна маса літака: рульова злітна посадочна	90,5 т 90,0 т 78,0 т	90,5 т 94,0 т 78,0 т	98,5 т 98,0 т 78,0 т
2. Максимальний запас палива	33150 – 39750 кг
3. Маса порожнього літака	47000-51000 кг

4. Комерційне завантаження, кг:

- нормальне - 16000 (122 пасажири з вантажем);

- максимальне - 18000 (158 пасажира з вантажем).

Для останніх літаків кількість пасажирів може бути збільшена до 162, або до 170 або до 180 пасажирів за рахунок зміни конструкції пасажирської кабіни літака (забирається буфет-кухня, ставляться додаткові крісла в салонах кабіни).

5. Завантаження багажників, кг :

- переднього -12900;

- середнього -10400;

- заднього -3000.

6. Допустиме навантаження на підлогу багажних відділень -600 кгс/м2;

7. Максимальне навантаження на підлогу пасажирської кабіни -280 кгс/м2;

8. Максимальне навантаження на силовий каркас підлоги -400 кгс/м2.

Рис. 3.1. Швидкісна СКО. Рис. 3.2. Зв'язана СКО.

Рис. 3.3. Земна СКО. Рис. 3.4. Кут атаки.

Рис. 3.5. Кут ковзання. Рис. 3.6. Кут рискання.

Рис. 3.7. Кут тангажу. Рис. 3.8. Кут крену.

Рис. 3.9. Основні частини літака. Рис. 3.10. Вигляд збоку і основні форми поперечного перетину фюзеляжів: а) - кругла; б) - прямокутна; в) – овальна.

Рис. 3.12. Конструкція балочних фюзеляжів: Рис. 3.11. Конструкція фермового фюзеляжу.

а) - стрингерно-балочний;

б) - лонжеронно-балочний; в) - скорлупно-балочний.

Рис. 3.13. Технологічні роз'єми фюзеляжу. Рис. 3.14. Стиковка двох технологіч. роз'ємів.

Рис. 3.15. Ліхтарі кабіни.