2 МС-21-300/Ту-214. Каким должен быть фюзеляж коммерческого ВС?

Начало 1 МС-21-300/Ту-214. Каким должен быть фюзеляж коммерческого ВС? В статье освещалась различные поперечные сечения, как они влияют на сопротивление и вес. Однако выбранное поперечное сечение зависит и от типа контейнера, используемого в области под полом.

Рисунок 1. Поперечные сечения с использованием грузовых контейнеров разного размера.

Однопроходный или двухпроходный фюзеляж

Таким образом есть понимание того, что в конечном итоге спроектировать авиалайнер объемной модели можно, как самолет с двумя проходами, а не с одним проходом.

Какое поперечное сечение будет выбрано, во многом зависит от грузового контейнера, который будет соответствовать концепции. На рисунке 1 показано, что для любого другого контейнера, кроме контейнера LD3-45, результатом является полное двухпроходное поперечное сечение: либо поперечное сечение 767, если используется LD2, либо поперечное сечение, равное восьми в ряд, A330, если используется LD3 (рис. 2).

Оригинальный Airbus A300 был рассчитан на внутриевропейские рейсы на 300 пассажиров. В конце концов, он был уменьшен до 250 пассажиров и получил название A300B. Фюзеляж был спроектирован на основе вездесущего контейнера LD3, создав успешное поперечное сечение восьми самолетов A330/300, рис. 2.

Рис. 2. Поперечное сечение A300B, восемь самолетов в ряд и два LD3.

Но фюзеляж с восемью рядами имеет большую длину окружности на одно кресло в ряду, чем фюзеляж с одним проходом или эллиптический фюзеляж с двумя проходами. На самом деле, единственное поперечное сечение двойного прохода, которое может конкурировать с однопроходным самолетом A320, — это эллиптический двойной проход, рис. 1. Но такие формы не производились, поскольку они создают изгибающие моменты, вызывающие усталость в конструкции.

Результат таких сил приводит к усталостным разрушениям, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3. Усталостный разрыв крыши самолета Aloha Airlines 737.

Единственный способ справиться с такими изгибающими силами — заменить алюминиевый фюзеляж на углеродное волокно, которое в значительной степени не зависит от усталостных напряжений. Однако тут возникает предостережение, как производить от 60 до 80 фюзеляжей из углеродного волокна в месяц, когда современная производственные мощности того же Boeing могут дать от 10 до 15.

Как видим создать коммерческий самолет это решения букета проблем. И аэродинамику "клевую" подогнать под охренительно экономический двигатель если таковой имеется, при этом минимизировать полетную массу самолеты в сторону увеличения весовой (стоимостной) отдачи от пассажиров и грузов.