fuselaje

El fuselaje es el tubo estructural central de una aeronave, que se extiende desde la nariz hasta la cola. Forma un recipiente de presión sellado en aeronaves presurizadas, transportando tripulación, pasajeros, carga y combustible, mientras sirve como punto de fijación principal para alas, estabilizadores horizontales y verticales, tren de aterrizaje y motores. En aeronaves no presurizadas o aquellas que operan por debajo de 10,000 pies, el fuselaje aún proporciona integridad estructural, pero sin mantener un diferencial de presión.

La construcción del fuselaje varía según el tipo de aeronave y la filosofía de diseño. Los grandes transportes comerciales suelen utilizar una estructura semimonocasco: una delgada piel de aluminio o material compuesto (de 0.040 a 0.090 pulgadas de espesor) reforzada por largueros internos, marcos y refuerzos que corren a lo largo. Las aeronaves más pequeñas pueden usar construcción monocasco sin refuerzo interno, dependiendo completamente de la rigidez a la flexión de la piel. Los aviones militares a menudo emplean titanio o compuestos avanzados en zonas de alta temperatura cerca de los motores. Los fuselajes presurizados deben soportar ciclos repetidos de presurización de cabina, típicamente un diferencial de 8 a 9 libras por pulgada cuadrada, lo que estresa continuamente la piel y los sujetadores.

Las fallas estructurales del fuselaje son raras, pero catastróficas. El modo de falla principal es el agrietamiento por fatiga en la piel o alrededor de los orificios de los remaches, iniciado por ciclos de presurización combinados con cargas de flexión durante el vuelo. La corrosión del aluminio debajo de los sujetadores o en áreas con humedad atrapada acelera el crecimiento de las grietas. Las inspecciones de mantenimiento se centran en detectar grietas en la piel, holgura de los sujetadores y corrosión mediante examen visual, pruebas de corrientes de Foucault y, a veces, medición ultrasónica del espesor. Los parches de reparación deben seguir pautas estrictas: un parche debe extenderse al menos un espacio de remache más allá del daño visible y usar materiales que coincidan con el temple de la aleación original.

El término fuselaje deriva de la palabra francesa fuseau, que significa huso o cuerpo cónico, lo que refleja la forma alargada y aerodinámica optimizada para la eficiencia aerodinámica y la resistencia a la presurización. Las primeras aeronaves cubiertas de tela tenían fuselajes de tubos de acero soldados o marcos de madera; el cambio a la construcción semimonocasco de metal comenzó en la década de 1930 y se convirtió en estándar en la década de 1940.

El diseño del fuselaje está limitado por los requisitos de presurización, la resistencia aerodinámica, la flexión y torsión estructural durante las maniobras y los estándares de seguridad contra choques. Los fuselajes de aeronaves comerciales suelen tener una sección transversal circular o casi circular que va desde 6 pies 1 pulgada (Boeing 737 y Airbus A320) hasta 7 pies 10 pulgadas (cubierta superior del Boeing 747), lo que proporciona una resistencia óptima al esfuerzo circunferencial al tiempo que maximiza el volumen utilizable. Los transportes militares y las aeronaves de carga a menudo sacrifican esto por una sección transversal rectangular más grande para acomodar cargas de gran tamaño.