La misma foto de la revista The Aviationist. Además del fuselaje abollado: chispas del motor debido a un objeto extraño
Para casi todos sus historias Las aeronaves se enfrentan a un fenómeno característico en forma de deformación del revestimiento. Bajo ciertas circunstancias, una superficie externa plana se deforma y se cubre con “arrugas” que estropean la apariencia. Sin embargo en moderno aviación Esto no es un problema: tales deformaciones se tienen en cuenta durante el diseño y, en algunos casos, se proporcionan inicialmente.
Manifestaciones externas
Debido a varios factores, el problema de la deformación local de la piel se encontró por primera vez en las primeras etapas del desarrollo de la aviación, cuando los aviones se construyeron de madera y se cubrieron con lona. La introducción de nuevos materiales y la mejora del diseño permitieron eliminar las arrugas en la superficie, pero no excluyeron por completo su apariencia.
La era de los aviones totalmente metálicos trajo nuevas ventajas, pero no salvó el equipo de las deficiencias. Incluso los modelos de aviones modernos a veces tienen secciones características de placas onduladas. La piel se deforma entre los elementos de potencia, por lo que la superficie del fuselaje adquiere una forma específica.
Otro B-52 con arrugas más pronunciadas. Fotos de Wikimedia Commons
Las deformaciones consideradas de la piel son relevantes solo para los fuselajes. A menudo se observan fenómenos similares en las superficies de apoyo, pero tienen una naturaleza ligeramente diferente y se luchan activamente con medios especiales. Las deformaciones de la piel del fuselaje, a su vez, tienen una prioridad más baja. Además, en muchos aviones, inicialmente se previó un comportamiento similar de planeador en el diseño.
El tema de deformar la piel del avión recientemente levantó nuevamente la prensa de aviación extranjera. La razón de esto fue una foto curiosa del bombardero estratégico estadounidense Boeing B-52H Stratofortress. Era claramente visible en él que en el área entre la cabina y el ala, el lado izquierdo del fuselaje está seriamente deformado y forma una superficie ondulada. Los límites de tal deformación pasaron a lo largo de los elementos de fuerza.
Cabe señalar que esta no es la única foto del B-52 con deformaciones similares. Se conocen numerosas fotografías de otros aviones o helicópteros con tal condición de la piel. A menudo molestan al público, pero los expertos mantienen la calma.
Causas del fenómeno
En los días de las estructuras de madera y el revestimiento de lino, las "arrugas" se asociaban principalmente con la imperfección de los materiales y la falta de experiencia en la construcción de equipos, así como con una cultura de baja producción. Todos estos factores, incluidos en varias combinaciones, puede conducir a la formación de arrugas pequeñas o grandes en el revestimiento de lino.
Pasajero Boeing 747 con deformación del fuselaje detrás del ala. Photo Airliners.net
Una instalación descuidada de revestimiento flexible condujo a un estiramiento asimétrico con posterior deformación. El conjunto de energía de madera, bajo la influencia de factores externos, podría cambiar ligeramente su tamaño y forma, lo que afectó la piel. Durante el vuelo, el conjunto de potencia se hizo cargo de la carga y también se deformó, con un efecto conocido en la forma del lienzo.
En el caso de estructuras mixtas o totalmente metálicas, se preserva el último factor: la deformación del fuselaje bajo la influencia de varias cargas en vuelo y en el estacionamiento. Otras condiciones de deformación se han eliminado en gran medida.
Considere los procesos de deformación de la piel en el ejemplo del avión B-52H, que se ha convertido en el protagonista de publicaciones recientes. En su fotografía, es claramente visible que a nivel de los lados de la cabina, la piel sobresale hacia afuera a lo largo de las celdas de la cuadrícula formada por el marco. Detrás de esta sección, más cerca del ala, hay varias "celdas" similares con arrugas diagonales. Otras áreas de revestimiento, incluyendo En las inmediaciones de las deformadas, se ven rectas y no llaman la atención.
Glider B-52H está construido de acuerdo con el esquema semi-monocasco. Su base es un fuerte conjunto de poder; Parte de la carga está cubierta por la carcasa. Además, las láminas metálicas de la carcasa tienen un espesor de no más de unos pocos milímetros, lo que determina su resistencia a la tracción y a la compresión y permite reducir la masa. El diseño del fuselaje se hace elástico y responde a las cargas mediante algunas deformaciones dentro de la norma establecida. La mayor parte de la carga cae sobre el marco, pero la carcasa no queda sin trabajo.
Boeing 757 con manifestaciones similares. La elipse marca la zona de alabeo. Fotos de Wikimedia Commons
En el estacionamiento, la nariz del fuselaje descansa sobre el tren de aterrizaje delantero y las cargas se distribuyen de manera óptima. Después de reabastecerse de combustible y suspender la carga de municiones, la masa de la aeronave aumenta, y después del despegue se distribuye de manera diferente: todo el peso se transfiere al ala mediante la marcación de potencia y la máscara de trabajo. La realización de varias maniobras puede conducir a un cambio en la dirección y el valor de la carga en secciones específicas del bastidor y la carcasa.
El efecto a largo plazo de las cargas de tracción que se produce durante el funcionamiento a largo plazo de un avión puede provocar la deformación de secciones individuales de la piel. La consecuencia de esto es la deformación de la superficie externa con una apariencia específica. Sin embargo, a pesar del daño al exterior, las secciones de revestimiento deformadas pueden retener la resistencia requerida y son adecuadas para una operación adicional.
La operación y el mantenimiento continuos de las cargas conducen a deformaciones adicionales, y la pieza aún debe cambiarse. Sin embargo, estos procesos toman mucho tiempo, durante el cual el avión puede entrar en la lente del fotógrafo y molestar al público.
Formas de combatir el fenómeno.
Puede evitar la deformación en la etapa de desarrollo y construcción del fuselaje, y para esto puede usar varias ideas básicas. En primer lugar, es necesario un cálculo cuidadoso de la resistencia estructural, teniendo en cuenta todas las cargas en el estacionamiento y en vuelo. La elección correcta de materiales y detalles de las partes le permite hacer que la estructura sea lo suficientemente fuerte y rígida sin el riesgo de dañar la piel.
El ruso Tu-160 también puede tener una deformación de la piel, en este caso, en la parte frontal de la sección central. Foto del Ministerio de Defensa de la Federación Rusa / mil.ru
Es fácil ver que en el B-52H las "arrugas" aparecen solo en ciertas áreas donde hay grandes cargas, y los elementos de potencia son bastante raros. Por lo tanto, la colocación más frecuente de las partes del marco y la fijación de la carcasa a ellas le permite distribuir la carga y excluir las deformaciones visibles.
Las arrugas son características del revestimiento de metal flexible. Los materiales compuestos modernos son más rígidos, por lo que no se deforman bajo cargas similares. Sin embargo, los compuestos son más complejos y más caros que el revestimiento de láminas. Además, su aplicación no siempre cumple con los requisitos del proyecto.
Cabe señalar que la deformación de la piel no siempre es un problema que debe abordarse. Tal fenómeno se puede incorporar inicialmente en el diseño para proporcionar la relación deseada de resistencia, peso y rendimiento de vuelo.
No hay motivo de preocupación.
El comportamiento de la piel durante las diferentes fases del vuelo y en funcionamiento ya se tiene en cuenta en la etapa de desarrollo del proyecto. También se determina la vida útil y los requisitos para los paneles de revestimiento, cuyo cumplimiento permite su uso continuo.
La cola del Tu-95MS. Las costuras de fijación del revestimiento están lo suficientemente cerca como para evitar arrugas. Fotos de Wikimedia Commons
Utilizando el ejemplo de los bombarderos B-52H con una edad récord, se puede ver que las "arrugas" en la piel no interfieren con el funcionamiento del equipo y no son un problema grave. Los elementos de revestimiento se pueden reemplazar por otros nuevos, pero la necesidad de esto no surge con demasiada frecuencia. Como resultado, muchos aviones continúan volando con una carcasa ondulada, lo que no les impide realizar sus tareas.
Se observan características similares de la célula en muchos otros aviones y helicópteros de diferentes clases, incluidos en ingeniería civil. En todos los casos, la deformación y la deformación por sí solas no se convierten en motivo de preocupación. La reparación se lleva a cabo si existen requisitos técnicos adecuados, mientras que la apariencia generalmente se sacrifica.
Por lo tanto, la foto publicada recientemente, que causó mucho ruido, muestra solo una de las características curiosas de la aviación moderna. Los diseñadores lo saben y toman las medidas necesarias si es necesario. Y no hay razones para el pánico, incluso si el avión "arrugado" se ve extraño e inusual.