The new science of strong materials

Аэропланы
Никогда не следует относиться с презрением к каким бы то ни было конструктивным формам
,
в том числе и к биплану
,
построенному на струнах и стержнях
.
Главный показатель
,
который определяет выбор материалов и конструктивных
форм
,-
это отношение нагрузки на конструкцию к ее размерам
.
Когда нагрузки сравнительно невелики по отношению к
размерам
,
обычно лучше сосредоточить сжимающие силы в нескольких компактных стержневых элементах
(
стойках
)
и
распределить растяжение в обшивке и струнах
.
Именно так построены оснастка парусных кораблей
,
палатки
,
ветряные
мельницы
.
С некоторыми оговорками это справедливо и для воздушных шаров
.
Любые другие решения в подобных
случаях приводили бы к тяжелым
,
дорогим и менее удобным конструкциям
.
По понятным причинам все первые самолеты имели очень малую нагрузку на крыло
.
Размеры во многих случаях были не
намного меньше
,
чем у соответствующих современных самолетов
,
ну а вес такого самолета составлял менее
10%
веса
современной машины с жесткой обшивкой
.
В таких условиях конструкция из ткани
,
натянутой на каркас из древесины и
бамбука
,
была и логичной
,
и эффективной
.
При мощности тогдашних двигателей аэроплан другой конструкции просто не
поднялся бы с земли
.
Форма биплана позволяла построить отличную решетчатую ферму и кессоны
-
очень
жизнеспособные и легкие конструкции
.
Массивные элементы были нужны только для того
,
чтобы воспринимать сжатие
,
и
,
поскольку главная опасность в таких условиях крылась в потере устойчивости
,
эти элементы должны были быть
возможно более простыми
:
лучше всего этим целям служили бамбук и ель
.
Для растянутых элементов использовалась
рояльная проволока
.
Однако соединение бамбуковых элементов
,
работающих на растяжение
,
всегда было серьезной
проблемой
.
Такой способ конструирования давал отличные прочные самолеты лишь тогда
,
когда конструктор твердо знал
,
какой
элемент будет нагружаться растяжением
,
а какой
-
сжатием
.
Ведь если стойка при необходимости и могла принять на
себя растяжение
,
то уж проволока никогда не сопротивляется сжатию
.
В некоторых бипланах посложной не всегда
можно было проследить пути
,
по которым передается нагрузка
.
Недаром в ходу была банальная шутка
:
лучший способ
проверить правильность оснастки крыла биплана
-
посадить в середину канарейку
;
если ей удастся вылететь наружу
-
в
конструкции какой
-
то непорядок
.

---

VIVOS VOCO: 
Дж
. 
Гордон
, «
Почему
мы
не
проваливаемся
сквозь
пол
» -