Tija de întărire

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Detaliu al catargului unei aripi Cessna 172 .

În construcția aeronavelor, tija de întărire (sau stâlpul ) este un element structural rigid, utilizat în general pe un monoplan mic, care leagă aripa de fuselaj . Scopul său este de a contribui la rezistența structurală a aripii prin transferarea unei părți din sarcinile de tracțiune și compresiune într-un punct al aripii îndepărtat de rădăcină. [1]

fundal

Biplan cu tije și tiranți

Începând cu primele biplane ale fraților Wright , pentru a crește rezistența aripilor la torsiune și îndoire , s- au folosit tije inter- aripi care leagă rigid aripa inferioară de cea superioară împreună cu tiranți (dispuși transversal) care rezistă sau aerodinamici forțe (tiranți care leagă rădăcinile aripii inferioare de extremitățile superioare) sau de forța gravitațională (tiranți care leagă rădăcinile aripii superioare de extremitatea aripii inferioare).

Monoplan cu armătură metalică

Primul monoplan , pe de altă parte, s-a bazat pe o întindere externă a firelor de oțel conectate la un suport. Deoarece firele funcționează numai în tracțiune, cele montate deasupra aripii vor rezista la solicitări datorate forței de greutate pe sol (sau un factor de sarcină negativ în zbor), invers cele montate mai jos vor suporta eforturile datorate ridicării în zbor (factor de sarcină pozitiv). Aceste configurații au fost însă penalizate de rezistența aerodinamică oferită de linii.

Monoplan cu aripi înalte cu tije inferioare

Am trecut apoi la folosirea aripilor cu o grosime mai mare și mai robustă, ceea ce a necesitat, cu prețul unei greutăți mai mari, o structură externă rigidă minimă (sau chiar nimic ca în majoritatea aeronavelor aflate în producție astăzi) (tije de întărire) care ar putea rezista tensiuni de compresiune și tracțiune .

Tipuri

Dispunerea tijelor de întărire și tipul de forțe care acționează asupra lor depind în mod clar de configurația aeronavei. Avioanele cu aripi înalte precum Cessna 152 sau umbrelă de soare ca Consolidated PBY Catalina au montanți care conectează partea inferioară a spatei aripii la ordinea (sau altă structură echivalentă) a fuselajului. În zbor, acestea funcționează prin tracțiune, încărcând aripile cu o parte din greutatea fuselajului, în timp ce pe sol sau în zbor, la factori de sarcină negativi, funcționează prin compresie.

Cessna 152, aripă înaltă cu o singură bară
Catalina consolidată, aripă de protecție solară cu două stâlpi

Tijele pot fi montate într-o singură configurație (ca pe Cessna 152 sau 172 ), sau în perechi dispuse paralel ca pe Catalina sau în formă de „V” cu vârful conectat la fuzelaj (de exemplu, Auster Autocrat ). Au fost experimentate chiar și configurații mai complexe, cu tije de legătură suplimentare între cele principale sau între ele și fuselaj sau aripi. La Piper Pawnee , de exemplu, perechea de tije montate în V este susținută de o pereche de suporturi verticale. [2]

Un Piper Pawnee cu suporturi V instalat pe o aripă joasă cu suporturi verticale auxiliare.
Un autocrat Auster, cu stâlp în V, pe o aripă înaltă.

Pentru a reduce rezistența aerodinamică, tijele de întărire au fost întotdeauna construite cu forme aerodinamice sau acoperite cu anexe, astfel încât să minimizeze rezistența. Farman F.190 , de exemplu, avea aripile conectate la partea inferioară a fuselajului printr-o pereche paralelă de tuburi de duralumină închise de carenaje de lemn [3] în timp ce pe Westland Lysander unele bare extrudate din aliaj ușor „I” erau acoperite cu o pereche de carenaje din aluminiu. [4] Avioane mai recente au instalat tije metalice modelate direct în conformitate cu forme aerodinamice precum cele ale Auster AOP.9 , [5] sau obținute în compozit, cum ar fi, de exemplu, tijele din fibră de carbon ale Remos GX eLITE . [6] Pentru a îmbunătăți aerodinamica, proiectanții au adoptat diferite soluții pentru integrarea tijelor cu fuselajul și aripile, carenându-le doar lângă aripă, ca și pentru Farman F.190, [3] sau chiar cu un „carenaj extins pe fuselaj, de exemplu în Skyeton K-10 Swift . [7]

La unele aeronave, tijele de întărire sunt integrate cu suportul motorului (ca în Westland IV ) [8] și cu trenul de aterizare (ca pe Scottish Aviation Twin Pioneer ). [9]

Sarcina tijelor este în principal structurală, dar pot fi folosite ca locații pentru instalarea sistemelor precum tuburile Pitot și generatoarele electrice eoliene mici datorită poziției lor într-un flux de aer netulburat departe de aripă, motoare sau fuselaj.

Tijele de întărire nu mai sunt folosite pe aeronavele mari sau de mare viteză datorită tragerii pe care le oferă, dar continuă să fie utilizate pe mai multe avioane de turism cu aripi înalte de 2/4 locuri. Excepție fac Pilatus Porter , un avion STOL născut în anii șaizeci, dar încă în producție [10] , care poate transporta până la 10 pasageri [11] și de Havilland Twin Otter , un avion cu 19 locuri [12] recent (2008) ) a revenit la producție. [13]

Notă

  1. ^ Sparano , pagina 90 .
  2. ^ John WR Taylor, Jane's All the World's Aircraft 1966-67 , Londra, Sampson Low, Marston & Co. Ltd, 1966, p. 309.
  3. ^ a b Michael Barrière, The Farman 190 și derivatele sale , în Arhiva Air-Britain , decembrie 2010, p. 187.
  4. ^ Derek James, Westland Aircraft since 1915 , Londra, Putnam Publishing, 1991, p. 236, ISBN 0-85177-847-X .
  5. ^ Leonard Bridgman, Jane's All the World's Aircraft 1956-57 , Londra, Jane's All the World's Aircraft Publishing Co. Ltd, 1956, p. 47.
  6. ^ New Remos GX eLITE , pe aeromarkt.net , 13 aprilie 2011. Accesat la 26 iulie 2012 .
  7. ^ Paul Jackson, Jane's All the World's Aircraft 2010-11 , Coulsdon, Surrey, IHS Jane's, 2010, pp. 613-4, ISBN 978-0-7106-2916-6 .
  8. ^ AJ Jackson, British Civil Aircraft 1919-59 , vol. 2, Londra, Editura Putnam, 1960, p. 327.
  9. ^ AJ Jackson, British Civil Aircraft 1919-59 , vol. 2, Londra, Editura Putnam, 1960, p. 227.
  10. ^ Pilatus PC-6 , la pilatus-aircraft.com . Adus la 26 iulie 2012 .
  11. ^ Rod Simpson, Airlife's World Aircraft , Shrewsbury, Airlife Publishing Ltd, 2001, p. 427, ISBN 1-84037-115-3 .
  12. ^ Rod Simpson, Airlife's World Aircraft , Shrewsbury, Airlife Publishing Ltd, 2001, p. 186, ISBN 1-84037-115-3 .
  13. ^ de Havilland Twin Otter Seria 400 , pe vikingair.com . Adus la 26 iulie 2012 (arhivat din original la 24 februarie 2011) .

Bibliografie

  • Ciro Sparano, Proiectul unei tije de întărire ( PDF ), în PAISAJELE DE AEROTEHNICĂ ȘI CURSURI DE PROIECTARE , Institutul Tehnic Industrial de Stat „Francesco Giordani” - Caserta, pp. 90-93.
  • Bharat Kumar, An Illustrated Dictionary of Aviation , New York, McGraw Hill, 2005, ISBN 0-07-139606-3 .

Elemente conexe

linkuri externe

Proiectarea unei tije de întărire , pe ITIS G. Fauser . Adus la 26 iulie 2012 (arhivat din original la 7 septembrie 2009) .