동체

Fuselage
갈색 보잉 737 기체의 기체

동체(/ˈfjuːzəlɑʒ/; 프랑스 동체 "스핀들 모양"에서)는 항공기의 본체 구간이다.그것은 승무원, 승객 또는 화물을 수용한다.단일 엔진 항공기에서는 보통 엔진을 포함하지만, 일부 수륙양용 항공기에서는 단일 엔진이 동체에 부착된 주탑에 탑재되어 있으며, 이 주탑은 다시 부유 선체로 사용된다.동체는 또한 항공기 안정성과 기동성에 필요한 리프팅 표면과 특정한 관계에서 조정기안정화 표면을 위치시키는 역할을 한다.

구조물의 종류

Piper PA-18 용접 튜브 트러스 동체 구조

트러스 구조

이러한 유형의 구조물은 용접강철관 트러스를 사용하는 많은 경량 항공기에서 여전히 사용되고 있다.박스 트러스의 동체 구조는 또한 나무로 만들어질 수 있으며, 종종 합판으로 덮인다.단순한 박스 구조는 지원되는 경량 스트링거를 추가하여 원단 커버가 공기역학적 형태를 더 잘 만들거나 눈을 즐겁게 할 수 있도록 둥글게 만들 수 있다.

지오데식 구조

지오데틱 기체 동체 구조가 전투 손상에 의해 노출됨

지오데틱한 구조 요소들은 영국 비커스를 위해 반스 왈리스가 전쟁 사이에 사용했고 제2차 세계대전에 투입되어 공기역학적 형태를 포함한 기체 전체를 형성했다.이러한 유형의 구조에서는 여러 개의 평평한 스트립 스트립 스트립 스트링거가 반대편 나선 방향으로 포머 주위에 감겨져 바구니와 같은 모양을 형성한다.이것은 가볍고 튼튼하며 경직된 것으로 판명되었고 거의 전적으로 나무로 만들어졌다는 이점이 있었다.알루미늄 합금을 사용한 유사한 구조가 다른 구조 유형에 필요한 것보다 적은 재료로 비커스 워릭에서 사용되었다.지오데틱 구조는 또한 중복되기 때문에 치명적인 고장 없이 국지적인 손상을 견뎌낼 수 있다.구조물을 덮은 천이 공기역학 셸을 완성했다(이 과정을 사용하는 대형 전투기의 예는 비커스 웰링턴 참조).이것의 논리적인 진화는 금형 합판을 사용한 동체의 생성인데, 이 합판은 아래 모노코크 타입을 주기 위해 곡식과 함께 여러 장의 시트를 깔았다.

모노코크 껍질

세미 모노코크 구조의 의 항공기 RV-7.

이 방법에서는 기체의 외관도 일차 구조로 되어 있다.이것의 전형적인 초기 형태(록히드 베가 참조)는 금형 합판을 사용하여 제작되었는데, 여기서 합판의 층이 "플러그" 위에 형성되거나 금형 안에 형성된다.이 구조물의 후기 형태는 합판 대신 폴리에스테르나 에폭시 수지를 적신 섬유유리 천을 껍질로 사용한다.일부 아마추어 제작 항공기에 사용되는 간단한 형태는 섬유 유리 덮개를 사용하여 단단한 팽창 폼 플라스틱을 코어로 사용하므로 금형을 제작할 필요는 없으나 마감에 더 많은 노력이 필요하다(Lutan VariableSeze 참조).대형 성형 합판 항공기의 예로는 제2차 세계대전의 드 하빌랜드 모기의 전투기/경폭기가 있다.뻣뻣한 요소가 구조물에 통합되어 얇은 피부를 버클링할 수 있는 농축된 하중을 운반하기 때문에 합판 가죽 동체는 진정한 모노코크(monocoque)가 아니다.음("여") 금형(거의 완제품을 주는)을 사용한 성형 섬유 유리의 사용은 많은 현대식 세일플레인의 시리즈 생산에서 널리 사용되고 있다.동체 구조용 금형 복합재 사용은 보잉 787 드림라이너(여성 금형에 압력몰딩 사용)와 같은 대형 여객기로 확대되고 있다.

세미모노코크

프레임, 스트링거 및 피부를 보여주는 단면형 동체 모두 알루미늄으로 제작

이것이 올 알루미늄 기체를 만드는 선호되는 방법이다.첫째, 동체 단면 형태의 일련의 프레임견고한 고정장치 위에 제자리에 고정시킨다.그런 다음 이 프레임들은 스트링거라고 불리는 경량 세로 원소와 결합된다.이것들은 차례로 시트 알루미늄 껍질로 덮여 있고, 리벳으로 부착되거나 특수 접착제로 접착되어 있다.그런 다음 고정장치를 분해하여 완성된 동체껍질에서 제거하며, 그 다음엔 배선, 제어장치 및 좌석과 짐받이 같은 내부 장비와 함께 설치된다.대부분의 현대 대형 항공기는 이 기법을 사용하여 제작되지만, 이러한 방식으로 제작된 여러 개의 대형 구간을 사용하여 고정 장치와 결합하여 완전한 동체를 형성한다.최종 제품의 정확도는 대부분 값비싼 고정장치에 의해 결정되므로, 이 형식은 동일한 항공기가 많이 생산되는 직렬 생산에 적합하다.이러한 유형의 초기 예로는 더글라스 항공기 DC-2DC-3 민간 항공기와 보잉 B-17 비행 요새가 있다.대부분의 금속 경항공기는 이 과정을 이용하여 제작된다.

모노코크와 세미 모노코크 모두 표면 커버에 의해 외부 하중의 전부 또는 일부(즉, 날개와 경험, 엔진과 같은 불연속 질량)가 취해질 때 "스트레스티드 스킨" 구조로 불린다.또한 내부 가압에 따른 모든 하중은 (피부 장력으로) 외부 피부에 의해 운반된다.

구성 요소들 간의 하중 비율은 주로 시공 가능한 구성 요소의 치수, 강도 및 탄성성과 설계가 "자체 지그재그"인지 여부에 따라 결정되는 설계 선택으로, 완전한 정렬 고정장치가 필요하지 않다.

자재

피셔 FP-202의 나무로 덮인 동체의 내부 시야.

초기 항공기는 직물로 덮인 나무 틀로 만들어졌다.단면체가 대중화되면서 금속 프레임은 강도를 높여 결국 모든 외부 표면을 금속으로 덮는 올메탈 구조 항공기로 이어졌다. 이는 1915년 하반기에 처음 개척되었다.일부 최신 항공기는 보잉 787과 같은 주요 제어 표면, 날개 또는 전체 기체를 위한 복합 재료로 제작된다.787에서는 더 높은 가압 수준과 승객 편의를 위한 더 큰 창문을 가능하게 하고, 운용 비용을 줄이기 위해 무게를 낮출 수 있다.보잉 787의 무게는 올 알루미늄 조립체보다 1500파운드(680kg) 적다.[citation needed]

창문들

에어버스 A320조종석 앞유리는 350kt까지 새의 타격을 견뎌야 하며 화학적으로 강화된 유리로 만들어졌다.그것들은 보통 유리나 플라스틱의 세 겹 또는 플라이로 구성된다. 안쪽 두 겹은 각각 8mm(0.3인치) 두께로 구조적인 반면, 바깥쪽 플라이는 약 3mm 두께로 이물질 손상마모에 대한 장벽으로 종종 소수성 코팅이 있다.실내에서 안개 끼는 것을 방지하고 -50 °C(-58 °F)에서 탈빙해야 한다.이것은 이전에는 리어 카 윈도우와 유사한 얇은 와이어로 이루어졌으나 현재는 플라이 사이에 놓인 인듐 주석 산화물의 투명한 나노미터 두께의 코팅으로 전기 전도성이 있고 따라서 열을 전달한다.커브드 글라스는 공기역학향상시키지만 시력 기준 또한 더 큰 창을 필요로 한다.조종석 윈드실드는 에어버스 A320에 각각 35kg(77lb.)의 4–6 패널로 구성된다.수명 동안 평균 항공기는 서너 개의 윈드실드를 통과하며, 시장은 OEM과 애프터마켓 사이에서 균등하게 공유된다.[1]

늘어난 아크릴 유리보다 훨씬 가벼운 창문으로 만들어진 객실 창문은 최대 객실 압력의 4배를 지탱할 수 있도록 제작된 외부 창, 이중화를 위한 내부 창, 승객 근처의 스크래치 창 등 여러 개의 창으로 구성되어 있다.아크릴은 미연에 취약하다. 미세한 균열의 네트워크가 나타나지만 광학적 투명성을 회복하기 위해 광학적으로 광학적으로 광학적으로 광학적으로 광학적으로 광학적으로 광을 낼 수 있으며 코팅되지 않은 창문에 대해서는 일반적으로 2~3년에 한 번씩 광을 낸다.[1]

날개 통합

Northrop YB-49 Flying Wing 윙과 Northrop B-2 Spirit 폭격기와 같은 "Flying Wing" 항공기는 별도의 동체가 없다. 대신 동체가 될 것은 날개 구조의 두꺼운 부분이다.

반대로, 별도의 날개는 없지만 동체를 이용하여 양력을 발생시키는 소수의 항공기 설계가 있었다.예로는 미 항공우주국실험적인 리프팅 본체 설계와 Vought XF5U-1 플라잉 플랩잭이 있다.

혼합된 날개 몸체는 위의 내용을 혼합한 것으로 간주할 수 있다.그것은 양력을 생산하는 기체에 유용한 하중을 실어 나른다.현대적인 예가 보잉 X-48이다.이 설계 접근법을 사용한 최초의 항공기 중 하나는 Burnelli CBY-3인데, 동체는 양력을 생산하기 위해 에어포일 모양을 하고 있었다.

갤러리

참고 항목

참조

  1. ^ a b Alex Derber (Nov 28, 2016). "What Passenger Cabin Windows Will Future Airliners Have?". Inside MRO. Aviation Week.

외부 링크