BADAN PESAWAT UDARA

Badan pesawat dari pesawat adalah yang struktur mekanik . It is typically considered to include fuselage , wings and undercarriage and exclude the propulsion system . Hal ini biasanya dianggap termasuk badan pesawat , sayap dan bawah mobil dan mengecualikan sistem propulsi . Airframe design is a field of aerospace engineering that combines aerodynamics , materials technology and manufacturing methods to achieve balances of performance, reliability and cost. ^{[ 1} Desain badan pesawat adalah bidang teknik penerbangan yang menggabungkan aerodinamika , teknologi material dan manufaktur metode untuk mencapai keseimbangan kinerja, kehandalan dan biaya.

History Sejarah

Wellington Mark X showing the geodesic airframe construction and the level of punishment it could absorb while maintaining airworthiness Wellington Mark X yang menunjukkan badan pesawat geodesik konstruksi dan tingkat hukuman itu bisa menyerap tetap menjaga kelaikan udara

Modern airframe history began in the United States when a 1903 wood biplane made by Orville and Wilbur Wright showed the potential of fixed-wing designs . Sejarah badan pesawat modern mulai di Amerika Serikat ketika 1903 kayu biplan dibuat oleh Orville dan Wilbur Wright menunjukkan potensi sayap tetap desain . Many early developments were spurred by military needs during World War I . Well known aircraft from that era include the Dutch designer Anthony Fokker 's combat aircraft for the German Empire 's Luftstreitkräfte , and US Curtiss flying boats and the German/Austrian Taube monoplanes . Perkembangan awal Banyak yang didorong oleh militer kebutuhan selama Perang Dunia I Terkenal. pesawat dari era yang mencakup desainer Belanda Anthony Fokker 's pesawat tempur untuk Kekaisaran Jerman 's Luftstreitkräfte , dan US Curtiss terbang kapal dan Taube Jerman / Austria monoplanes . These used hybrid wood and metal structures. Ini kayu hibrida yang digunakan dan struktur logam. During the war, German engineer Hugo Junkers pioneered practical all-metal airframes as early as late 1915 with the Junkers J 1 . Commercial airframe development during the 1920s and 1930s focused on monoplane designs using radial piston engines . Selama perang, insinyur Jerman Hugo Junkers dirintis praktis semua-logam airframes sejak akhir 1915 dengan J Junkers 1 . Komersial pengembangan badan pesawat selama tahun 1920-an dan 1930-an terfokus pada desain monoplane menggunakan mesin piston radial . Many, such as the Ryan model flown across the Atlantic by Charles Lindbergh in 1927, were produced as single copies or in small quantity. Banyak, seperti Model Ryan terbang melintasi Atlantik oleh Charles Lindbergh pada tahun 1927, diproduksi sebagai salinan tunggal atau dalam jumlah kecil. The all-metal Ford 4-AT and 5-AT trimotors ^{[ 2 ]} and Douglas DC-3 twin prop ^{[ 3 ]} were among the most successful designs to emerge from the era. Semua-logam Ford 4-5-AT dan AT trimotors ^[2] dan Douglas DC-3 prop kembar ^[3] di antara desain yang paling sukses yang muncul dari era tersebut.

During World War II , military needs again dominated airframe designs. Selama Perang Dunia II , militer membutuhkan desain badan pesawat lagi didominasi. Among the best known were the US Douglas C-47 , Boeing B-17 , North American B-25 and Lockheed P-38 , and British Vickers Wellington that used a geodesic construction method, and Avro Lancaster , all revamps of original designs from the 1930s. Di antara yang paling terkenal adalah AS Douglas C-47 , Boeing B-17 , Amerika Utara B-25 dan Lockheed P-38 , dan Inggris Vickers Wellington yang menggunakan metode konstruksi geodesik, dan Avro Lancaster , semua revamps desain asli dari 1930-an. The wooden composite construction high performance fighter-bomber de Havilland Mosquito was developed during the war. Pembangunan kayu tinggi komposit kinerja tempur-pembom de Havilland Mosquito dikembangkan selama perang. The first jets were produced during the war but not made in large quantity. Yang pertama jet yang diproduksi selama perang tetapi tidak dibuat dalam jumlah besar. The Boeing B-29 was designed to be a high altitude bomber, the first with a pressurised fuselage. The B-29 Boeing dirancang untuk menjadi seorang pembom ketinggian tinggi, yang pertama dengan pesawat bertekanan.

Postwar commercial airframe design focused on larger capacities , on turboprop engines , and then on jet (turbojet, later turbofan) engines . Desain badan pesawat komersial pasca perang difokuskan pada kapasitas yang lebih besar , pada mesin turboprop , dan kemudian pada jet (turbojet, turbofan kemudian) mesin . The generally higher speeds and stresses of turboprops and jets were major challenges. ^{[ 4 ]} Newly developed aluminum alloys with copper , magnesium and zinc were critical to these designs. ^{[ 5 ]} The Lockheed L-188 turboprop, first flown in 1957, used some of these materials and became a costly lesson in controlling vibration and planning around metal fatigue . Kecepatan umumnya lebih tinggi dan tekanan dari pesawat turboprop dan jet adalah tantangan utama. ^[4] yang baru dikembangkan aluminium paduan dengan tembaga , magnesium dan seng adalah penting untuk desain ini. ^[5] The Lockheed L-188 turboprop, pertama kali terbang pada tahun 1957, digunakan beberapa bahan-bahan dan menjadi pelajaran mahal dalam mengendalikan getaran dan perencanaan sekitar kelelahan logam .

DH106 Comet 3 G-ANLO demonstrating at the 1954 Farnborough Airshow DH106 Comet 3 G-Anlo menunjukkan pada tahun 1954 Farnborough Airshow

The de Havilland Comet was the world's first commercial jet airliner to reach production. Para de Havilland Comet adalah pertama di dunia jet pesawat komersial untuk mencapai produksi. It first flew in 1949 and was considered a landmark in British aeronautical design. Ini pertama kali terbang pada 1949 dan dianggap sebagai tengara dalam desain penerbangan Inggris. After introduction into commercial service, early Comet models suffered from catastrophic air frame metal fatigue, causing a string of well-publicised accidents. Setelah pengenalan ke dalam layanan komersial, model Comet awal menderita bingkai udara kelelahan logam bencana, menyebabkan serangkaian dipublikasikan dengan baik kecelakaan. The Royal Aircraft Establishment investigation at Farnborough , founded the science of aircraft crash reconstruction. The Royal Aircraft Establishment pemeriksaan di Farnborough , didirikan ilmu rekonstruksi pesawat crash. Over 3000 cycles of pressurisation later, in a specially constructed pressure chamber, air frame failure was found to be due to stress concentration, a consequence of the square shaped windows. Lebih dari 3000 siklus tekanan udara kemudian, di ruang tekanan khusus dibangun, udara kegagalan bingkai ditemukan akibat konsentrasi tegangan, akibat dari jendela berbentuk persegi. The windows had been engineered to be glued and riveted, but had been punch riveted only. Jendela telah direkayasa untuk terpaku dan terpaku, tapi telah pukulan terpaku saja. Unlike drill riveting, the imperfect nature of the hole created by punch riveting may cause the start of fatigue cracks around the rivet. Tidak seperti memukau bor, sifat yang tidak sempurna dari lubang yang dibuat oleh pukulan memukau dapat menyebabkan awal retakan kelelahan di sekitar paku keling.

Eventually Boeing in the US and Airbus in Europe became the dominant assemblers of large airframes, known as wide-body aircraft . Akhirnya Boeing di AS dan Airbus di Eropa menjadi perakit dominan airframes besar, yang dikenal sebagai pesawat berbadan lebar . Numerous manufacturers in Europe , North America and South America took over markets for airframes designed to carry 100 or fewer passengers. Banyak produsen di Eropa , Amerika Utara dan Amerika Selatan mengambil alih pasar untuk airframes dirancang untuk membawa 100 penumpang atau lebih sedikit. Many manufacturers produce airframe components. Banyak produsen memproduksi komponen badan pesawat.

Present and future Hadir dan masa depan

Rough interior of a Boeing 747 airframe Rough interior sebuah Boeing 747 badan pesawat

     

Wing structure with ribs and one spar Wing struktur dengan tulang rusuk dan satu tiang

Four major eras in commercial airframe production stand out: all- aluminum structures beginning in the 1920s, high-strength alloys and high-speed airfoils beginning in the 1940s, long-range designs and improved efficiencies beginning in the 1960s, and composite material construction beginning in the 1980s. Empat era utama dalam produksi badan pesawat komersial menonjol: semua- aluminium struktur dimulai pada tahun 1920, kekuatan tinggi paduan dan kecepatan tinggi airfoil mulai tahun 1940-an, jarak desain dan peningkatan efisiensi dimulai pada tahun 1960, dan material komposit awal konstruksi pada tahun 1980an. In the latest era, Boeing has claimed a lead, designing its new 787 series flagship airframes (currently scheduled for entry into service in the third quarter of 2011 ^{[ 6 ]} ) with a one-piece carbon-fiber fuselage , said to replace "1,200 sheets of aluminum and 40,000 rivets." ^{[ 7 ]} The Airbus A380 is also built with a large proportion of composite material. Dalam era terbaru, Boeing telah mengklaim memimpin, merancang baru 787 airframes seri flagship (saat ini dijadwalkan untuk masuk ke layanan pada kuartal ketiga tahun 2011 ^[6] ) dengan satu bagian serat karbon badan pesawat , kata ganti "1.200 lembar aluminium dan 40.000 paku keling. " ^[7] The Airbus A380 juga dibangun dengan sebagian besar material komposit.

Airframe production has become an exacting process. Produksi badan pesawat telah menjadi proses rewel. Manufacturers operate under strict quality control and government regulations. Produsen beroperasi di bawah kontrol kualitas yang ketat dan peraturan pemerintah. Departures from established standards become objects of major concern. ^{[ 8 ]} The crash on takeoff of an Airbus A300 in 2001, after its tail assembly broke away from the fuselage , called attention to operation, maintenance and design issues involving composite materials that are used in many recent airframes. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} The A300 had experienced other structural problems but none of this magnitude. Penyimpangan dari standar yang ditetapkan menjadi objek perhatian utama. ^[8] Para kecelakaan saat lepas landas dari sebuah Airbus A300 pada tahun 2001, setelah perusahaan perakitan ekor memisahkan diri dari badan pesawat , yang disebut perhatian pada masalah operasi, pemeliharaan dan desain melibatkan komposit bahan yang digunakan dalam airframes terakhir banyak. ^{[9] [10] [11]} The A300 mengalami masalah struktural lainnya tetapi tidak sebesar ini. The incident bears comparison with the 1959 Lockheed L-188 crash in showing difficulties that the airframe industry and its airline customers can experience when adopting new technology . Insiden ini dikenakan perbandingan dengan kecelakaan 1959 L-188 Lockheed dalam menunjukkan kesulitan bahwa industri badan pesawat dan perusahaan penerbangan pelanggan dapat mengalami ketika mengadopsi baru teknologi .