Structures d'avions

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Wellington au Musée de la RAF Cosford en cours de restauration complète montrant le cadre géodésique avec les zones de bronzage du tissu couvrant plus de la structure
Récupéré de l'eau un Blohm Voss & BV 138 à Elseneur, longeron Denmark; the énorme aile en acier suspendu au-dessus du fuselage squelette en aluminium.

Les structures d'avions est un sujet vaste mais révélateur, car il révèle l'esprit du designer/engineer dans leur quête de l'avion ultime, et aussi un aperçu de la situation économique du pays d'origine.

Le bois est un excellent matériau pour construire le rapport strength-to-weight de fuselages est équivalente à l'acier mais il peut être façonné et formé avec des outils à main bon marché. Il est également pas cher et généralement abondante, mais son inconvénient est la force incohérente et la sensibilité à la pourriture du bois imbibés. Bien qu'ils soient utilisés pendant des siècles pour des expériences de vol, ce sont les frères Wright qui a étudié avec succès la force de portance et construit la structure la plus légère possible pour y parvenir. Pour les 30 prochaines années des structures en bois ont été la norme avec de nouvelles techniques comme des stratifiés et des sangles en ajoutant la force sans poids. Les fabricants de meubles ont souvent été utilisés pour construire des avions, avec couturières utilisés pour coudre revêtement en tissu au cadre squelette entraînant labor-wise des avions relativement peu coûteux, en particulier pendant Guerre mondiale 1. Le bois utilisé Po-2 et I-15 pour la structure critique, avec la société MiG étant particulièrement intéressés il. L'utilisation du bois ne persistent pour les grandes hélices comme sur la série Fw 190, mais le mouvement des métaux était déjà en cours dans les années deux-guerres, bien que le bois n'a pas été entièrement éliminé comme nous le verrons.

Les années 1920 ont vu le début de l'acier pour remplacer les structures de charge primaire. acier chrome-molybdène (alliage chromium-molybdenum (type 41xx)) tubes soudés ou boulonnés dans « cadres de l'espace » était significativement plus forte que le bois (et plus durable que l'aluminium), mais pas beaucoup plus lourd et finalement moins cher à produire trop. Ce fut un tel élément de conception efficace, il est courant sur plusieurs in-game vu des avions (et utiliser des exemples de today); sont Ki-10s, yaks, Ouragans, Migs, il 51s et autres. L'inconvénient des structures spatiales a besoin pour la rationalisation, ce qui nécessite des cadres en bois ou en aluminium recouvert d'un tissu, le poids d'addition. a quelques avions utilisé différents alliages d'acier pour longerons d'aile, de nouveau avec le ouragan ainsi que le longeron d'aile B-17 qui passe à travers la baie de la bombe. le IL-2 et Hs 129 acier utilisé dans un double rôle à la fois de la structure et une armure, une idée qui a d'abord été envisagée et appliquée par le Dr Hugo Junkers en WW1 dans le « J.1 ». hydravions Blohm und Voss également acier utilisé comme un énorme longeron d'aile de tube qui a également doublé comme réservoirs de carburant blindés. L'aluminium est le matériau de vol, car il pose une excellente strength/weight et peut être facilement façonné dans pratiquement toute forme de forme aérodynamique idéale et plus durable que le bois. Il pourrait également être facilement produit en masse avec des formes découpées dans des nervures et des agents qui peuvent être recouvert d'un tissu comme dans la Fiat CR.42 et, plus particulièrement, la série Wellington, qui a été faite de centaines de pièces d'aluminium embouties assemblées en un motif géodésique et recouvert d'un tissu.

P-51D sur la ligne d'assemblage Inglewood, le fuselage entièrement « semi-monocoque » abaissée sur l'une des ailes de pièce.
Hawker Ouragan Ligne de production - la structure spatiale en acier à peine visible, enveloppé dans la rationalisation des longerons en bois. La plupart de cet avion était couvert de tissu, plus comme des avions WW1 que ce que vous attendez pour les avions WW2.

Bien sûr, la peau « peau stressée » type de « totalement » ou « semi-monocoque » est ce que nous pensons de plus quand on regarde les avions de combat WW2 feuilles de - d'aluminium courbé rivés sur les côtes et les faiseurs. Bien que la feuille d'alliage d'aluminium est le plus visible, il est la distribution interne et des pièces extrudées qui sont les plus critiques pour la gestion du stress de vol. A proximité de la fusion, le métal chaud est pressé sur un profil comme des spaghettis ou rotelle. Les longues lignes droites « T », « I » et « L » poutres en forme ont été combinées pour devenir longerons d'aile. L'aile de Do 17s comporte deux longerons long truss-type 18 mètres (59 pieds) pour une aile très léger mais solide, par rapport aux joints de séparation les plus courantes avec une structure lourde et éléments de fixation, tels que dans Ju 88s. Les combattants P-40, P-51 et Fw 190 avaient aussi une des ailes de la pièce alors que dans le Spitfire et Bf-109, les ailes attachées à fuselage. De plus, la grande majorité des ascenseurs, des gouvernails et des ailerons étaient structure en aluminium recouvert de tissu (ne laissez pas la peinture d'argent vous tromper!).

L'urgence et les ressources rares ont poussé le bois à l'avant-garde à nouveau mid-war. De nouveaux adhésifs ont permis de meilleure qualité et des structures en bois plus cohérente sous forme de contreplaqué, et de l'urgence pressé des milliers de fabricants de meubles dans la production des avions rapidement. Alors que les Russiens déjà largement fait usage de bois comme mentionné précédemment, la ressource sanglé Britanniques et des Allemands a également développé des structures remarquables. Le moustique était une conception ingénieuse de deux couches de placage de bois en forme en deux moitiés de fuselage interne et externe, l'espace entre les couches remplies de bois de balsa! Il était en effet construit comme un modèle d'avion géant avec une structure assez similaire aux avions modernes home-built composite. les pénuries de matériel forcé Allemagne à utiliser le bois dans l'avion le plus rapide sur terre à l'époque. Ho 229 et me 163 ont utilisé du bois dans leurs ailes, ce dernier considéré comme le plus rapide des avions de WW2, tandis que le He 162 était presque entièrement en bois!

Construire le meilleur est pas toujours le meilleur choix. Alors qu'un excellent combattant, le Spitfire a pris trop de temps pour construire, et encore moins d'être très coûteux et qui ont besoin de travailleurs hautement qualifiés. Avec la guerre imminente, commande RAF a décidé chiffres étaient plus importants que la performance. Bien que l'Ouragan était effectivement obsolète, les techniques de construction ont été well-known avec un outillage abondant et une bonne offre de travailleurs qualifiés disponibles. Un fuselage de châssis en acier avec longerons d'aile en acier laminé à fait exceptionnellement strong; judicious et simple peau en aluminium du capotage juste derrière le cockpit amélioré l'aérodynamique avec un cadre en bois lisse derrière, tout couvert en tissu solide, ce qui rend l'Ouragan beaucoup plus facile et plus rapide à construire à une fraction du coût du Spitfire, et produit en quantité juste à temps pour la bataille épique de Grande-Bretagne.

zzzhht originale; article forum ://forum.warthunder.com/index.php?/topic/264749-structures-of-aircraft/] author:Joe « Pony51 » Kudrna