Нагрузки, действующие на фюзеляж

На фюзеляж самолета в полете и при посадке действуют следующие нагрузки:

1) силы от прикрепленных к фюзеляжу частей самолета (крыльев, оперения, шасси, силовой установки);

2) силы тяжести агрегатов оборудования и грузов, расположенных в фюзеляже;

3) силы тяжести собственной конструкции;

4) аэродинамические силы, распределенные на поверхности фюзеляжа (они почти не оказывают влияния на общую прочность конструкции, но могут оказать существенное влияние на местную прочность и быть расчетными для отдельных частей фюзеляжа);

5) силы избыточного давления в герметических кабинах.

По требованию норм прочность фюзеляжа рассматривается в соответствии со всеми случаями нагружения крыльев, оперения и силовой установки (если последняя расположена на фюзеляже) и проверяется также на нагрузку от шасси во всех посадочных и взлетных случаях. Кроме того, прочность фюзеляжа проверяется и на несколько специальных случаев нагружения.

Расчетная схема фюзеляжа представляет собой балку с консолями, закрепленную на крыле. На отдельную часть конструкции фюзеляжа, на отдельный расположенный в нем или прикрепленный к нему груз или агрегат действует сила тяжести

где Gi = mi q; mi – масса груза, агрегата или части конструкции; ni – перегрузка в центре масс этого груза, агрегата или части конструкции, определяемая в соответствии с рекомендациями норм.

Фюзеляж нагружается и аэродинамическими силами оперения.

Силы тяжести и аэродинамические силы могут действовать в вертикальной и горизонтальной плоскостях, вызывая изгиб фюзеляжа в этих плоскостях и закручивая его.

На рис. 9.3 показаны эпюры перерезывающих сил и изгибающих моментов для фюзеляжа, закрепленного на двухлонжеронном крыле, от сил, действующих в вертикальной плоскости. Эпюры Q и M на участке крыла зависят от способа крепления крыла с фюзеляжем. Если крыло многолонжеронное, то на этом участке будут реакции и всех промежуточных лонжеронов, а в случае контурного крепления моноблочного крыла – реакции его обшивки.

Рис. 9.3. Эпюры Q и М фюзеляжа