Personne n'a eu à deviner la construction du fuselage des premiers avions. Le grêles, squelette entretoise et longeron sous le revêtement mince de tissu était facile à détecter. En tant que matériaux aéronautiques ont évolué, cependant, la structure du fuselage est devenue plus complexe. Variations allaient et venaient, mais trois thèmes de conception de base du fuselage ont subi pendant la majeure partie de l'histoire de l'aviation. Ces dernières années, l'avènement des matériaux composites a ajouté un quatrième.
Ferme
Dans la construction de fermes, de grandes longueurs de bois ou d'un tube en acier soudé forment un cadre de fuselage de base. Ils sont serrés et soutenus à des angles de 90 degrés par plus courtes entretoises cross-membres. Les cloisons et les limons latéraux sont intégrés pour soutenir l'enveloppe extérieure, qui était à l'origine le tissu et le contreplaqué plus tard mince ou en tôle ondulée. La structure résultante a été quelque peu carrée. Ce manque de forme aérodynamique est évident dans les avions dans les années 1930. Néanmoins, la construction de fermes a produit un cadre robuste qui se prête à des matériaux existants, tels que le bois et / ou en acier et pourrait être facilement produit en masse.
Construction monocoque
construction Monocoque utilise la peau du fuselage pour supporter la charge structurelle avec des cloisons à chaque extrémité et des anneaux formant à des intervalles pour maintenir la forme de la peau. Utilisant des bandes semi-circulaires de l'épinette légère collées ensemble dans un moule, cette méthode a permis aux premiers fuselages vraiment en forme ronde ou aérodynamiquement. Parce que des éléments transversaux internes sont éliminés, la construction monocoque est beaucoup plus léger. Cependant, alors qu'il résiste à la torsion et de flexion, le manque de structure de support interne rend fuselages monocoques vulnérables à la déformation et l'impact des forces qui peuvent conduire à l'effondrement de la structure.
Semi-Monocoque Construction
Un hybride de treillis et monocoque, en semi-monocoque panneaux de la peau aérodynamiquement incurvée construction sont rivés sur le dessus d'une structure interne comprenant des cloisons, des limons et des adeptes d'absorber les forces de flexion. L'introduction de l'aluminium en forme facilement en tant que matériau de la peau, plus lisses et adeptes en aluminium léger fait de la construction semi-monocoque la conception prééminente. points de fixation de l'aile sur le fuselage sont renforcés, et dans un aéronef monomoteur de la cloison avant sert également le support moteur et pare-feu.
Construction composite
matériaux composites non métalliques comme la fibre de carbone en plastique renforcé - CFRP - sont en train de révolutionner la structure du fuselage de l'avion. Déjà jouant un rôle majeur dans les avions de l'aviation générale plus petite comme la ligne Cirrus best-seller, la construction du fuselage composite est maintenant venu à maturité dans une grande manière avec les Boeing 787. Les grands segments d'une seule pièce de tout-composite fuselage du 787 sont faites par robotically emballage ruban filament de carbone autour d'un mandrin pour former la forme de tonneau du fuselage, imprégnant l'unité avec de la résine de polymère et le durcissement dans un énorme autoclave. Le segment de fuselage résultant est entièrement auto-support et ne nécessite pas des éléments structurels internes. La construction est réalisée sans les milliers d'éléments de fixation nécessaires dans la construction de l'aluminium et le poids total est réduit. Aussi, CFRP est plus rigide que l'aluminium et non soumis à la fatigue du métal au fil du temps. L'Airbus A350, toujours en développement au moment de la publication, utilisera des panneaux individuels de matériaux composites montés au sommet d'une cellule de métal pour former le fuselage.