TIPOS DE FUSELAJE Fuselajes reticulados reticulados o de recubrimiento no resistente: resistente: El recubrimiento no colabora con la estructura para resistir las fuerzas que obran sobre el fuselaje. Se construyen conforme a dos tipos de soluciones básicas: Las estructuras Pratt y Warren: Cualquiera sea la opción que se adopte debe constar por lo menos de cuatro largueros principales o primarios, que casi siempre se extienden a todo lo largo del fuselaje.
Estructura Pratt: Los cuatro largueros están unidos entre si por elementos verticales y diagonales, éstos deben trabajar solo a la tracción y se llaman tensores, obteniéndose una estructura encablada.
Estructura Warren: Es más rígida que la anterior, se caracteriza por prescindir de elementos incapaces de trabajar a la compresión. El fuselaje se construye sobre la base de los cuatro largueros y se unen entre si solo por elementos diagonales, capaces de trabajar a tracción y compresión. Por lo tanto no tiene tensores, se los reemplaza por tubos. Cuando las solicitaciones actúan en un sentido, hay elementos que actúan a la tracción y otros a la compresión, y si se invierten las solicitaciones también lo hace el rol de cada uno. Normalmente se construyen largueros y elementos diagonales con tubos de acero al cromo molibdeno soldado, y en algunos casos con perfiles de acero o aleaciones livianas o abulonadas.
Fuselaje Monocasco: Es una estructura a recubrimiento resistente, este colabora con el resto para proporcionar resistencia al conjunto. Consiste en un casco hueco delgado sin órganos transversales ni longitudinales. También se llama así al fuselaje formado por anillos distanciados entre si, a los cuales se fija el revestimiento. La palabra monocasco deriva de monocoque, que significa “cáscara o curva plana simple sin refuerzo” . Por la mayor estabilidad lograda con la inclusión del recubrimiento resistente, este tipo de estructura ha desplazado a la reticulada. Actualmente su empleo se limita a aquellos casos en que no deben practicarse aberturas, o si se las debe incluir, éstas son pequeñas y pocas, de manera tal que la distribución de esfuerzos sea más uniforme. Cuando se la emplea se recurre al uso de aleaciones livianas con la ventaja de poder aumentar su sección a igualdad de peso, con lo que se aumenta la estabilidad del conjunto frente a las cargas que obran sobre el fuselaje. En resumen, resulta ser liviano pero es de difícil construcción, es de difícil reparación, e impone limitaciones de diseño.
Fuselaje Monocasco Reforzado: Se refuerza el recubrimiento con anillos verticales, las cuadernas. Dado que el recubrimiento puede absorber las fuerzas de tracción pero no las de compresión, que fácilmente producen deformaciones, se agregan perfiles angulares de distinta forma.
Fuselaje Semimonocasco : En este caso se agregan además de las cuadernas refuerzos longitudinales (largueros o larguerillos).
Fuselaje Geodésico: Es una estructura reticulada que representa líneas de longitud mínima sobre una superficie curvada, por lo que todo esfuerzo de tracción que tiende a aplanar la curvatura de la superficie, está equilibrado por un esfuerzo de compresión, y como todos los miembros están unidos entre sí, la estructura queda equilibrada en cada intersección, o sea aplicando una torsión los miembros longitudinales sufrirán una tracción, mientras que los transversales trabajarán a la compresión. Si se aplica una carga que deforme el rectángulo ABCD, una fuerza de compresión actuará en la barra AC. Esto hará aumentar la curvatura en el miembro, pero al mismo tiempo se desarrolla una fuerza de tracción en BD que tratará de enderezar AC.
Como AC y BD están unidas en su centro, las dos fuerzas se oponen una a la otra y la tracción actúa contra la compresión; en esta forma se anulan las cargas en los mismos.
Fuselajes a Presión: Cuando se incluye presurización (mantener dentro del fuselaje una presión constante que permita al pasaje y la tripulación su desenvolvimiento normal sin afectar sus funciones vitales), aparece otra carga sobre el fuselaje, la debida a la sobrepresión interna, por lo que comienza a comportarse como un tanque a presión, y pese a que la diferencia de presión es baja dado que el área total afectada es muy grande, las fuerzas resultantes son también muy grandes. Aparecen fuerzas tangenciales a las cuadernas, concentradas, que se suman al efecto debido a las deformaciones por flexión, las que están presentes en el revestimiento y tienden a deformar la superficie, haciéndola perder su forma aerodinámica. Para solucionar este problema se recurre a las cubiertas flotantes , en las que la unión entre cuaderna y recubrimiento conservan su capacidad al corte. Así se consigue que el recubrimiento pueda expandirse uniformemente bajo la acción de la presión interna. En los fuselajes presurizados se debe tener especial atención con: a)- Fatiga de las juntas por fluctuación de la presión. b)- Los sellos por donde entran conductores al fuselaje.
c)- Las aberturas de puertas, cierres y tapas. e)- La presión sobre los cristales. f) - Estructura libre de fallas para evitar la descompresión.
Módulo de elasticidad: Si se aplica una fuerza a un elemento estructural, éste cambiará su longitud. Este cambio de longitud es directamente proporcional al cambio de la fuerza (al menos hasta un determinado valor). Esta relación se conoce como la ley de Hooke. Si transformamos la fuerza en esfuerzos y el cambio de longitud en alargamiento, la relación se hace más importante. El esfuerzo de un elemento no está relacionado con el material del que está fabricado, pero esto no es verdad con respecto al alargamiento. Materiales diferentes se extienden de diferentes formas cuando son sometidos a la misma carga, por lo que la relación entre esfuerzo y alargamiento, según la ley de Hooke, nos da un método importante de identificación de las características del material. Estas características o propiedades del material se llaman módulo de Young o módulo de elasticidad. Módulo de elasticidad (E): esfuerzo / alargamiento. El diagrama de la figura muestra el tipo de curvas obtenidas en las pruebas en laboratorio y son típicas para determinar cuando una determinada muestra de material tiene o no la resistencia indicada en su especificación. El primer punto que se observa es el que la ley de Hooke se aplica desde 0 hasta el punto "P" llamado límite de proporcionalidad. Después del punto "P", si la carga aumenta, el alargamiento es desproporcionalmente mayor. En la región anterior al límite de proporcionalidad (que también se llama límite elástico), si al material se le quita la carga, la curva "esfuerzo / alargamiento", vuelve a 0 por la misma línea. Entonces se dice que el material es elástico. Cuando el esfuerzo excede del punto "P" se dice que el material está en estado plástico y si se le quita la carga, la curva no retornará al punto 0, sino al punto "S". En dicho punto "S", no hay esfuerzo, pero se mantiene un aumento de la longitud que se denomina deformación permanente.
Los diseñadores de estructura se aseguran que los niveles de esfuerzo de sus estructuras se mantengan por debajo del límite elástico. Existe el denominado esfuerzo de tracción máximo que es el nivel de esfuerzo asociado a la rotura del material y se cita normalmente como requerimiento al especificar un material El propósito del ingeniero aeronáutico en su diseño es no llegar nunca al limite citado anteriomente, teniendo como último recurso la deformación del material, con el objetivo de asegurar ante cualquier emergencia el retorno seguro de la aeronave a tierra
Fuselaje de varillas: Este tipo de fuselaje ya es un poco mas complicado en lo que ha su construcción se refiere, tomando en cuenta los anteriores, pero es el mas fácil dentro de los de su clase.- Para su construcción cortaremos las varillas de balsa tal como lo indique el plano, y después de pulirlas con una lija fina procedemos al armado de su armazón, esto debemos hacerlo con prolijidad ya que debe ser recubierto con papel y las imperfecciones se notaran en el caso que las hubiere.-
Para la construcción de este tipo de fuselajes colocaremos el plano sujeto con chinches sobre un tablero, y sobre el plano una lamina de polietileno, o bien una lamina de papel celofán , para evitar ensuciar el plano con restos de cemento y/o cola .En el dibujo se puede apreciar, que las varillas se van sujetando con alfileres siguiendo la línea del diseño y uniendo sus extremos con gotitas de cola (o cemento según sea el elemento empleado). Una vez secas las uniones, se debe retirar los alfileres , levantando el lateral del fuselaje que acabamos de construir, para luego continuar con la construcción de el otro lateral del fuselaje. Luego estos dos laterales se unirán con varillas travesaño para dar la forma final al fuselaje.-
Fuselaje cajón o monocoque: Este fuselaje se construye con cuatro planchas de balsa delgada que se unen por los bordes entre sí, en su interior llevan de refuerzo cuadernas hechas de varillas o bien de planchas de balsa mas gruesas.- Los cuatro fuselajes vistos anteriormente son , y en ese orden, lo mas fácil para comenzar, de mas esta decir que que debe guiarse por los planos de modelos ya perfectamente probados. Más adelante y cuando ya se tenga cierta experiencia podremos diseñar nuestros propios modelos.-
Fuselajes variados: Hay otros tipos de fuselajes como por ejemplo el de forma triangular, con varillas o planchas de balsa, redondos con cuadernas de plancha y varillas, el rectangular, con refuerzos, cuadernas y varillas en el dorso, y otras variantes formas y tipos que van acorde a cada modelo, esto más que nada en el caso de las maquetas que deben simular el fuselaje de un modelo real.-
