Estructuras Aeronauticas Rev 001

Area Estructuras y
Materiales

Cátedras de Estructuras
• Estructuras I
• Estructuras II
• Estructuras III

• Estructuras IV
• Estructuras V

Contenidos
Generales para
todas las carreras

Contenidos
Específicos para
Ingeniería
Aeronáutica

Estructuras reticuladas y semimonocasco. Estructuras
de materiales compuestos

Fuselaje:
DEFINICIÓN: El fuselaje es el cuerpo estructural de la aeronave, quealoja a los pasajeros y/o carga y combustible, junto con los sistemas y
equipos. Se considera la parte central por que a ella se acoplan
directamente o indirectamente el resto de los componentes como las
superficies aerodinámicas, el tren de aterrizaje y el grupo
motopropulsor. En aeronaves monomotor el fuselaje contiene al grupo
motopropulsor y a la cabina de la tripulación; sirve también desoporte
a las alas y estabilizadores; y lleva el tren de aterrizaje.
En aviones multimotores, los motores van dispuestos en barquillas o
mástiles, sobre o bajo las alas, o en la cola.

En el caso del ATR el
fuselaje se une de forma
directa a las alas y a la
cola, mientras que el
grupo motopropulsor se
une al fuselaje de forma
indirecta a través de las
alas.

FORMA: Solución de compromiso entre unageometría suave con poca
resistencia aerodinámica y ciertas necesidades de volumen o capacidad
para poder cumplir con sus objetivos. El fuselaje variará entonces
dependiendo de las tareas que el avión va a desempeñar.
Mientras que un avión comercial buscará un promedio entre volumen
para carga y pasajeros, y aerodinámica; un caza militar buscará un
fuselaje que le permita realizar maniobras a altasvelocidades sin sufrir
deterioros estructurales.
En aviones comerciales la sección recta del fuselaje tenderá a ser circular
para aliviar las cargas de presurización de la cabina, ya que de esta
forma los esfuerzos generados son uniformes.

Tipos de Construcción:
FUSELAJE RETICULAR O TUBULAR: Se fabrica a partir de tubos de acero
soldados o de madera, que van formando la estructura principaldel
avión en forma de huso. En esta estructura encontramos las
cuadernas que son los elementos más importantes que conforman y
dan rigidez a la estructura; los largueros que unen las cuadernas y que
son largos tubos longitudinales que recorren gran parte del avión; y las
diagonales, que dan rigidez torsional al conjunto largueros-cuadernas.
Esa estructura de tubos se cubre más tarde con tela, o enotras
ocasiones con chapas metálicas o de madera, de tal forma que el
fuselaje adquiere externamente una forma aerodinámica y uniforme.
Particularmente este recubrimiento de tela no añade resistencia
estructural sino que son las cuadernas, largueros y diagonales los que
soportan todas las cargas en vuelo y tierra.
Baja resistencia estructural para los requerimientos de mayores
velocidades,maniobras y capacidades de carga.

FUSELAJE MONOCASCO: Este tipo de estructura monocasco o
“todo de una pieza” es un tubo en cuyo interior se sitúan a
intervalos una serie de armaduras verticales llamadas cuadernas,
que dan forma y rigidez al tubo. El tubo del fuselaje, o el
revestimiento exterior sí forma parte integral de la estructura
soportando y transmitiendo los esfuerzos a los que está sometidoel
avión. Para que este revestimiento soporte estas cargas debe ser
resistente y por ello está fabricado en chapa metálica de gran
espesor. A mayor espesor, mayor peso, y es que el fuselaje
monocasco, aun siendo más resistente, es más pesado.
Es de difícil reparación ante daños y el revestimiento está sometido
a esfuerzos combinados de tensión.

FUSELAJE SEMIMONOCASCO: EL más usado hoy en día,resolviendo el
problema del peso y espesor del anterior modelo. La introducción de
piezas de refuerzo en el interior permitió aliviar el revestimiento
pudiendo ser de menor espesor. Las cuadernas se unen mediante
largueros y larguerillos que recorren el avión longitudinalmente. Los
largueros y larguerillos permiten el disminuir el espesor de la chapa de
revestimiento.
Todo esto forma una compleja...