Кіріспе
Объектінің сыртқы қабығы арқылы жүктемені көтеретін құрылымдық конструкция. Монококк (/m/ɒ/n/ə/k/ɒ/k, /k/oʊ/k/ MONəko(h)k) – бұл объектінің сыртқы қабығы арқылы жүктемені көтеретін құрылымдық жүйе, жұмыртқа қабығына ұқсас. "Монококк" сөзі француз тілінде "бір қабық" деген мағынаны білдіреді. Алғаш рет қайықтарда қолданылған, нағыз монококк қабықта созылу және қысылу күштері жүреді және ішкі жүктеме көтеретін қаңқаның болмауымен анықталады. Тегістелген қабығы барлардан басқа металл ұшақтарды таза монококк деп санау қиын, себебі олар қабыққа бекітілген рамалармен күшейтілген металл қабық немесе қаптама қолданады. Алайда, көптеген ағаш ұшақтар монококк деп сипатталады, тіпті олар да рамаларды қолданса да. Керісінше, жартылай монококк – бұл созылуға ұшыраған қабық пен ұзын тіреулерден және қабырғалардан немесе қаңқалардан тұратын қысымды құрылымды біріктіретін гибридтік конструкция. Шынайы монококктан шатастырмау үшін, жартылай монококкқа көлік құралдарының бір бөліктен жасалған корпустары, сондай-ақ қысыммен тұрақтандырылған пневматикалық қабықтар немесе резервуарлар жатады.
Monocoque ('/m//ɒ//n//ə//k//ɒ//k//, // //k//oʊ//k/ MONəko(h)k), also called structural skin, is a structural system in which loads are supported by an object's external skin, in a manner similar to an egg shell. The word monocoque is a French term for "single shell". First used for boats, a true monocoque carries both tensile and compressive forces within the skin and can be recognised by the absence of a load carrying internal frame. Few metal aircraft other than those with milled skins can strictly be regarded as pure monocoques, as they use a metal shell or sheeting reinforced with frames riveted to the skin, but most wooden aircraft are described as monocoques, even though they also incorporate frames. By contrast, a semi monocoque is a hybrid combining a tensile stressed skin and a compressive structure made up of longerons and ribs or frames. Other semi monocoques, not to be confused with true monocoques, include vehicle unibodies, which tend to be composites, and inflatable shells or balloon tanks, both of which are pressure stabilised.
Ұшақ
Ертедегі ұшақтар әдетте ағаш немесе болаттан жасалған каркасқа негізделген, олар ирланд зығыры немесе мақта сияқты матамен қапталған (немесе қабықталған) болатын. Мата кернеу кезінде ғимарат құрылымына аз үлес қосса да, қысымға төзуге жарамайтын және тек аэродинамикалық қасиеттері үшін ғана қолданылды. Монокок құрылымы бүтін конструкцияны, оның бөліктерінің жиынтығын емес, қарастыра отырып, қабық пен каркасты біртұтас жүк көтергіш қабыққа біріктірді, бұл беріктік пен салмақты едәуір арттырды. Қабық жасау үшін жұқа ағаш жолақтары ламинатталған, үш өлшемді пішінге келтірілді – бұл технология кеме корпусын жасаудан алынған. Алғашқы мысалдардың бірі 1912 жылғы Deperdussin Monocoque жарыс машинасы болды, ол сыртқы қабық пен негізгі жүк көтергіш құрылымды қамтамасыз ететін, бір-біріне жабысқан үш қабаттан тұратын поплар фанерасынан жасалған ламинатталған фюзеляжды қолданды. Бұл сонымен қатар бетін тегістеп, соқтығыстарды тиімді түрде азайтты, нәтижесінде ұшақ қатысқан көптеген жарыстарда жеңіске жетті. 1915 жылға қарай Junkers J 1 сияқты толығымен металлдан жасалған ұшақтар пайда болды, бірақ олар монокок емес, металл қабықпен жабдықталған каркас болды. Алғашқы металл монококтарды Клаудиус Дорнье Zeppelin Lindau компаниясында жұмыс істеген кезде жасады. Ол көптеген мәселелерді шешуге мәжбүр болды, соның ішінде құрылымдық материал ретінде қолдануға жеткілікті мықты алюминий қорытпаларының сапасы, олар біртекті материалды ұсынудың орнына жиі қабаттар түзеді. Дорньемен қатар, Zeppelin Адольф Рорбахты да жұмысқа алды, ол Zeppelin Staaken E 4/20 ұшағын жасады, ол 1920 жылы алғашқы көп қозғалтқышты монокок жолаушы ұшағы болды, бірақ кейіннен Достас комиссиясының бұйрығымен жойылды. Бірінші дүниежүзілік соғыс аяқталғаннан кейін, Достас техникалық комиссиясы соңғы Zeppelin Lindau ұшу қайығының монокок құрылымын көрсететін мәліметтерді жариялады. Ұлыбританияда Освальд Шорт 1920 жылғы Short Silver Streak-тен бастап металл монокок фюзеляждарымен бірнеше тәжірибелік ұшақтарды жасады, мақсаты – әуе министрлігіне оның ағаштан жасалған конструкциядан басымдығын көрсету. Артықшылықтарына қарамастан, алюминий қорытпасынан жасалған монококтар 1930 жылдардың ортасына дейін кеңінен қолданылмады, себебі дизайнға консервативті қарау және өндіріс құруға кеткен шығындар сияқты бірқатар факторлар әсер етті. Шорт ақырында ұшу қайықтарының сериясымен осы құрылыс әдісінің тиімділігін дәлелдеді, олардың металл корпустары ағаш корпустар сияқты суды сіңірмейтін, бұл көрсеткіштерді жақсартты. АҚШ-та Нортроп өзінің және Douglas компаниясы қолданған технологияларды енгізген маңызды новатор болды, оның Northrop Alpha ұшағы осының жарқын мысалы.
Жарыс көліктері
Автоспортта жүргізушінің қауіпсіздігі автомобильдің корпусына байланысты, ол қатаң талаптарға жауап беруі керек, және монокок конструкциясымен жасалған көліктердің саны аз. Алюминий қорытпасынан жасалған монокок шасси алғаш рет 1962 жылы Lotus 25 Formula 1 жарыс машинасына орнатылды, ал McLaren 1981 жылғы McLaren MP4/1 машинасының монокогын жасау үшін көміртек талшығымен күшейтілген полимерлерді алғаш рет пайдаланды. 1990 жылы Jaguar XJR 15 көміртек талшығынан жасалған монококпен жабдықталған алғашқы серийлік автомобиль болды.
Көлік құралдары
Монококк термині көбінесе бір корпуспен жасалған көліктерге қатысты дұрыс емес қолданылады. Саудалық автомобильдердің корпус-шассиі ешқашан нағыз монококк болмайды, олардың орнына бір корпус жүйесі қолданылады (ол бірыңғай конструкция, бірыңғай корпус-шасси немесе корпус-шасси интегралды құрылым деп те аталады), онда көліктің корпусы, оның еден жоспары және шассиі біртұтас құрылымды құрайды, ал сыртқы қабық күштілікке немесе беріктікке аз ғана үлес қосады.
Қарулы көліктер
Кейбір бронетехникалық машиналары рамаға бекітудің орнына, бронелық плиталардан құралған бір корпусты құрылымды қолданады. Бұл берілген мөлшердегі броня үшін салмақты азайтуға мүмкіндік береді. Мысалға, неміс TPz Fuchs және RG 33 машиналарын атауға болады.
Екі дөңгелекті көліктер
Француз өнеркәсібі мен инженеры Жорж Рой 1920 жылдары сол кездегі велосипед шассиынан жасалған мотоциклдердің жетілдіруге тырысты, олардың беріктігі жетіспейтін. Бұл олардың басқаруын және осымен де, өнімділігін шектеді. Ол 1926 жылы патент алуға өтініш берді және 1929 жылы Париж автокөлік көрмесінде өзінің жаңа мотоциклін – 1930 жылғы Majestic-ті, Арт-Деко стилінде таныстырды. Оның жаңа типтегі монокок корпусы ол шешуге тырысқан мәселелерді жойды, сонымен қатар жақсы беріктікпен қатар, рама мен кузов элементтерден қорғаныш қызметін де атқарды. Нақты айтқанда, бұл жартылай монокок болды, себебі ол тіктөртбұрышты бөлімдерден жасалған, екі тіреуіш рельстерімен, көлденең байланыстармен, еден панельдерімен және артқы және алдыңғы бөлімдермен біріктірілген болаттан жасалған шассиді пайдаланды. Yamaha 1960–1962 жылдары монокок шассилі скутер өндірді. MF 1 моделі 50 см³ көлемді қозғалтқышпен, үш жылдамдықты беріліс қорабымен және рамаға енгізілген жанармай багымен жабдықталған. 1967 жылғы Гран-при мотоцикл жарысы үшін испандық Ossa компаниясы монокок шассилі мотоцикл жасады. Бір цилиндрлі Ossa бәсекелестерінен аз қуатқа ие болғанымен, жеңіл болды және оның монокок шассисі дәстүрлі мотоцикл шассилерінен әлдеқайда берік болды, бұл оған жарыс жолында жоғары маневрлік қабілетті ұсынды. 1973 жылғы Мэн аралы TT жарыстарындағы F750 жарысын Питер Уильямс, Нортон Командо негізінде жасалған және оның жобалауына көмектескен монокок шассилі John Player Special мотоциклінде жеңіп алды. Honda 1979 жылы Grand Prix жарыстарында қатысатын NR500 монокок мотоциклімен де тәжірибе жүргізді. Мотоциклде сонымен қатар овал пішіндес цилиндрлері бар қозғалтқыш сияқты инновациялық ерекшеліктер болды, бірақ бір уақытта көптеген жаңа технологияларды дамытуға тырысумен байланысты проблемаларға тап болды. 1987 жылы Джон Бриттен Aero D One-ді жасады, оның құрамында тек қана композиттік монокок шасси болды. 2000 жылдан бастап Kawasaki компаниясының ZX 12R спорттық мотоциклінде, олардың ең жылдам өндіріс мотоциклін жасауды мақсат еткен флагмандық моделінде алғаш рет алюминийден жасалған монокок шасси қолданылды. Cycle World журналы 2000 жылы оны "монокок тіреуіш, бір үлкен диаметрлі сәуле" және "құймалар мен металл парақтарының комбинациясынан жасалған" деп сипаттады. Көміртекті велосипед шассилері кейде монокок деп сипатталса да, көпшілігі шасси құрылымын құру үшін компоненттерді пайдаланады (бір бөлікке қалыпталған болса да), сондықтан олар монокок емес, шасси болып табылады, ал велосипед өнеркәсібі оларды шасси жиынтығы деп атайды.
An aluminium monocoque frame was used for the first time on a mass produced motorcycle from 2000 on Kawasaki's ZX 12R, their flagship production sportbike aimed at being the fastest production motorcycle. It was described by Cycle World in 2000 as a "monocoque backbone a single large diameter beam" and "Fabricated from a combination of castings and sheet metal stampings". Single piece carbon fiber bicycle frames are sometimes described as monocoques; however as most use components to form a frame structure (even if molded in a single piece), these are frames not monocoques, and the pedal cycle industry continues to refer to them as framesets.
Ракеталар
Әртүрлі ракеталар қысыммен тұрақтандырылған монокок конструкцияларын пайдаланды, мысалы, Атлас және Falcon 1. Атлас өте жеңіл болды, себебі оның құрылымдық қолдауының басым бөлігі бір қабырғалы болаттан жасалған, шар тәрізді отын бактері арқылы қамтамасыз етілді, олар үдеу кезінде ішкі қысымның күшімен пішінін сақтайды. Шар бактер нағыз монокок конструкция емес, бірақ олар үрленген қабықшалар сияқты жұмыс істейді. Шар бактің қабығы тек созу күштерін қабылдайды, ал сығылуға ішкі сұйық қысымы қарсы тұрады, бұл қатты каркаспен нығайтылған жартылай монокок конструкциясына ұқсас. Бұл ішкі қысым жоғалғанда және құрылым құлағанда анық көрінеді.