Шпангоуты

По назначению шпангоуты можно разделить на нормальные и усиленные. Нормальные шпангоуты обеспечивают форму поперечного сечения фюзеляжа и подкрепляют стрингеры и обшивку. Усиленные шпангоуты выполняют помимо этих же задач еще и задачу местного усиления конструкции. Узлы крепления крыла, оперения, шасси, двигателей, агрегатов оборудования, грузов, и т.п. размещаются на усиленных шпангоутах. Усиленные шпангоуты устанавливаются также по краям больших вырезов и местах разъемов фюзеляжа. Некоторые из таких шпангоутов имеют лишь местное усиление.

Рис. 9.14. Ферменный шпангоут

По конструктивным признакам шпангоуты можно разделить на ферменные и рамные. Ферменные шпангоуты (рис. 9.14), образуемые стержнями и контурным поясом, применяются в качестве усиленных.

Рис. 9.15. Нормальный рамный шпангоут

Рис. 9.16. Типовые сечения нормальных рамных шпангоутов

Нормальный рамный шпангоут показан на рис. 9.15. Обычно такой шпангоут состоит из нескольких частей 1, соединенных друг с другом накладками 2. Характерные сечения нормальных шпангоутов показаны на рис. 9.16.

Рис. 9.17. Усиленный рамный шпангоут

Рис. 9.18. Поперечное сечение усиленного рамного шпангоута

Усиленный рамный шпангоут имеет более сложное поперечное сечение. Одна из конструкций такого шпангоута показана на рис. 9.17.
Внешний и внутренний обводы шпангоута изготовлены из прессованных профилей и соединены между собой стенкой. Для подкрепления стенки на ней в радиальном направлении установлены стойки. Усиленные шпангоуты иногда изготовляются из гнутых профилей и листов из алюминиевых сплавов и склепываются с обшивкой так, что образуют с ней коробчатое сечение. Поперечное сечение такого шпангоута изображено на рис. 9.18.

Иногда сильно загруженные шпангоуты изготовляются штамповкой. Обычно такой шпангоут состоит из нескольких соединенных между собой частей, а небольшие по размерам шпангоуты могут быть и цельноштампованными (рис. 9.19).

Отдельные части усиленных шпангоутов могут изготовляться фрезерованием или ковкой с последующим фрезерованием.

Рис. 9.19. Цельноштампованный усиленный рамный шпангоут

Рис. 9.20. Шпангоут, выполняющий роль перегородки

В сечении фюзеляжа, где необходимо сделать перегородку, устанавливается усиленный шпангоут со сплошной стенкой (рис. 9.20). Стенка обычно подкрепляется установленными горизонтально и вертикально профилями.

Рис. 9.21. Соединение листов обшивки фюзеляжа

У шпангоутов, ограничивающих герметическую кабину, стенку из условий минимальной массы целесообразно делать полусферической. В этом случае исключались бы изгибные напряжения от внутреннего давления. У некруглых фюзеляжей, а часто и у круглых, не удается выполнить стенку полусферической. В этом случае она выполняется сопряжением нескольких криволинейных поверхностей. Такая криволинейная стенка также подкрепляется каркасом из профилей. Если значительную часть стенки занимает дверь, то стенку делают обычно плоской.