Введение
Тип конструкции самолета
Геодезический корпус – это тип конструкции для фюзеляжей самолетов, разработанный британским авиационным инженером Барнсом Уоллисом в 1930-х годах (который иногда писал его как "геодезический"). Ранее он был использован профессором Шутте для дирижабля Schütte Lanz SL 1 в 1909 году. Конструкция использует пространственную раму, образованную спирально переплетенной сеткой из силовых элементов. Принцип заключается в том, что две геодезические дуги могут пересекаться на изогнутой поверхности (фюзеляже) таким образом, что крутильные нагрузки на каждую компенсируют нагрузки на другую.
Ранние примеры
Структурный элемент "диагональный всадник" был использован Джошуа Хамфрисом в первых парусных фрегатах ВМС США в 1794 году. Эта конструкция стала новаторским примером размещения "неортогональных" структурных элементов в рамках, в остальном, традиционной для того времени схемы. Latécoère 6 — французский четырехмоторный биплан-бомбардировщик начала 1920-х годов. Он отличался передовой цельнометаллической конструкцией и, вероятно, был первым самолетом, использующим геодезическую конструкцию. Был построен только один экземпляр. Барнс Уоллис, вдохновленный своим предыдущим опытом работы с легкими сплавами и использованием геодезически расположенной проводки для распределения подъемной силы газовых баллонов в конструкции дирижабля R100, разработал метод геодезического строительства (хотя обычно утверждается, что в R100 геодезической структуры не было). Уоллис использовал термин "геодезический" для обозначения фюзеляжа; в некоторых ранних документах компании его называли "Vickers Wallis construction". В Соединенных Штатах для авиационных конструкций используется термин "геодезический". Позже эта система была применена работодателем Уоллиса, Vickers Armstrongs, в серии бомбардировщиков: Wellesley, Wellington, Warwick и Windsor. Фюзеляж и крыло этих самолетов строились из дюралюминиевых профилей, формирующих большую раму. На металлическую раму крепились деревянные планки, к которым затем прикреплялась тканевая обшивка, пропитанная лаком. Windsor имел металлическую обшивку. Металлическая решетчатая конструкция обеспечивала легкость и высокую прочность. Это преимущество компенсировалось необходимостью сборки фюзеляжа целиком, в отличие от самолетов с цельнометаллической конструкцией, которые можно было строить секциями. Кроме того, тканевая обшивка геодезической конструкции не подходила для высотных самолетов, требующих герметизации. Сложность обеспечения герметичной кабины в геодезической раме была серьезной проблемой при проектировании высотного Wellington Mk. V. Герметичная кабина, которая расширялась и сжималась независимо от остальной части фюзеляжа, должна была крепиться к узловым точкам конструкции. Геодезические конструкции крыла и хвостового оперения, позаимствованные у Wellington, были использованы в послевоенном Vickers VC.1 Viking, но с фюзеляжем цельнометаллической конструкции. Последующие модификации Viking полностью перешли на цельнометаллическую конструкцию, что ознаменовало конец геодезического строительства на Vickers.
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.