Кіріспе
Ұшақ құрылымының түрі
Геодезиялық ұшақ қаңқасы – 1930 жылдары британдық авиациялық инженер Барнс Уоллис (кейде оны "геодезиялық" деп те жазған) ұшақтардың қаңқасын құру үшін әзірлеген конструкция түрі. Бұрын, 1909 жылы профессор Шютте оны Schütte Lanz SL 1 дирижаблі үшін қолданған. Ол жүк көтергіш мүшелердің спиральды қиылысқан тоқуынан құрылған кеңістіктік қаңқаны пайдаланады. Принцип мынада: екі геодезиялық доғаны қисық бетке (фюзеляжға) осылай салуға болады, әрқайсысының бұрылу жүктемесі екіншісінің жүктемесін теңестіреді.
Алғашқы мысалдар
"Диагональды тіреу" құрылымдық элементін Джошуа Хамфрис 1794 жылы АҚШ-тың алғашқы теңіз фрегаттарында қолданды. Бұл құрылым, оның уақытында дәстүрлі құрылымға "ортогональ емес" құрылымдық компоненттерді орналастырудың алғашқы мысалы болды. Latécoère 6 – 1920 жылдардың басындағы француздық төрт қозғалтқышты екі қанатты бомбалаушы ұшақ. Ол металл конструкциялы және, мүмкін, геодезиялық құрылымды алғаш рет қолданған ұшақ болды. Барлығы бір ғана салынды. Барнс Уоллис, бұрынғы тәжірибесінде жеңіл қорытпалармен жұмыс істегендігінен және R100 дирижаблінің дизайнында газ қаптарының жүктемесін бөлу үшін геодезиялық түрде орналастырылған сымдарды пайдаланғандығынан шабыттандырылып, геодезиялық құрылыс әдісін дамытты (дегенмен, R100-де геодезиялық құрылым болмағандығы айтылады). Уоллис "геодезиялық" терминін ұшақ фюзеляжіна қатысты қолданды; кейбір компанияның алғашқы құжаттарында ол "Викерс-Уоллис құрылысы" деп аталады. АҚШ-та "геодезиялық" сөзі ұшақ құрылымдары үшін қолданылады. Кейін бұл жүйені Уоллистің жұмыс берушісі Викерс Армстронгс Wellesley, Wellington, Warwick және Windsor сериялы бомбалаушы ұшақтарында қолданды. Бұл ұшақтардың фюзеляжы мен қанаттары дуралюмин қорытпасынан жасалған арқалықтардан құралған үлкен қаңқа болып келді. Ағаш тіреулер металлға бекітілді, ал оған ұшақтың мата жабыны жабыстырылды. Windsor ұшағында металлдан жасалған жабын болды. Металл торлы құрылым жеңіл және өте мықты конструкцияны қамтамасыз етті. Бұл артықшылығы, ұшақтың секцияларға бөлінетін стрессті тері құрылымын пайдаланған ұшақтардан айырмашылығы, фюзеляжды толық құрастыруды қажет етті. Сонымен қатар, геодезиялық каркасқа мата жабу, қысыммен жабдықталған жоғары биіктікте ұшатын ұшақтарға қолайлы болмады. Геодезиялық каркаста қысымды кабинаны жасау қиындығы жоғары биіктіктегі Wellington Mk.V ұшағын жобалау кезінде мәселе тудырды. Қалған ұшақ корпусынан тәуелсіз кеңейіп, жиырылатын қысымды кабина, құрылымның түйіндік нүктелеріне бекітілуі керек болды. Соғыстан кейін Vickers VC.1 Viking ұшағында Wellington ұшағынан алынған геодезиялық қанат және вертикальды құрылымдар қолданылды, бірақ металлдан жасалған стрессті терілі фюзеляжбен. Кейінірек шығарылған Viking ұшақтары толығымен стрессті тері құрылымын пайдаланды, бұл Викерстегі геодезиялық құрылыстың соңына белгі берді.
The Latécoère 6 was a French four engined biplane bomber of the early 1920s. It was of advanced all metal construction and probably the first aeroplane to use geodetic construction. Only one was built. Barnes Wallis, inspired by his earlier experience with light alloy structures and the use of geodesically arranged wiring to distribute the lifting loads of the gasbags in the design of the R100 airship, evolved the geodetic construction method (although it is commonly stated, there was no geodetic structure in R100). Wallis used the term "geodetic" to apply to the airframe; it is referred to as "Vickers Wallis construction" in some early company documents. "Geodesic" is used in the United States for aircraft structures. The system was later used by Wallis's employer, Vickers Armstrongs in a series of bomber aircraft, the Wellesley, Wellington, Warwick and Windsor. In these aircraft, the fuselage and wing were built up from duralumin alloy channel beams that were formed into a large framework. Wooden battens were screwed onto the metal, to which the doped linen skin of the aircraft was fixed. The Windsor had a woven metal skin. The metal lattice work gave a light and very strong structure. The benefit was offset by having to construct the fuselage as a complete assembly unlike aircraft using stressed skin construction which could be built in sections. In addition, fabric covering on the geodetic frame was not suitable for higher flying aircraft that had to be pressurised. The difficulty of providing a pressurised compartment in a geodetic frame was a challenge during the design of the high altitude Wellington Mk. V. The pressure cabin, which expanded and contracted independently of the rest of the airframe, had to be attached at the nodal points of the structure. Geodetic wing and fin structures, taken from the Wellington, were used on the post war Vickers VC.1 Viking, but with a metal stressed skin fuselage. Later production Vikings were completely stressed skin construction marking the end of geodetic construction at Vickers.