El fuselaje es la parte más importante de la estructura del avión. Proporciona el espacio necesario para albergar a pasajeros, tripulantes y carga. A lo largo de la historia aeronáutica, los fuselajes de los aviones ha ido evolucionando.
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Contenido
1 ¿Para qué sirve el fuselaje?
2 Tipos de fuselaje
2.1 Fuselaje reticular
2.2 Fuselaje monocasco
2.3 Fuselaje semimonocasco
2.4 Fuselaje estrecho y fuselaje ancho
3 Cargas estructurales
3.1 Cargas de presurización
3.2 Cargas de flexión
3.3 Cargas de torsión e inercia
4 Mamparo: elemento que sella el fuselaje
¿Para qué sirve el fuselaje?
El fuselaje es la estructura primaria del avión. Dentro de él se alojan los pilotos y pasajeros así como la carga que viaja dentro del avión. Además, en su interior se encuentran diferentes sistemas del avión como el tren de aterrizaje, aire acondicionado, APU, etc.
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Las alas, los motores y estabilizadores utilizan esta estructura primaria como base de montaje.
Su forma alargada y puntiaguda obedece a dos motivos: la necesidad de ser aerodinámica y de poder ser controlable con las superficies de vuelo. Tiene poca resistencia aerodinámica y alberga en su interior un gran volumen.
El fuselaje suele estar dividido en varias zonas, dependiendo del uso del avión. En un avión de pasajeros, la parte superior está orientada cobijar a tripulación y pasajeros. La parte inferior contiene las bodegas de carga y diversos alojamientos. Sin embargo, en un avión de carga todo el interior está reservado para la carga y una pequeña parte para la cabina de pilotos y compartimentos.
Los fuselajes tienen, por normativa aeronáutica, una número determinado de salidas de emergencia. Este número variará de un avión a otro, pero tiene que que permitan evacuar a las personas de su interior en un determinado tiempo. Por ejemplo, el Airbus A380 tiene dieciséis salidas de emergencia, mientras que un Airbus A320 tiene ocho.
Tipos de fuselaje
Fuselaje reticular
Está fabricado con tubos de acero soldados que unen las diferentes cuadernas del avión. Esta construcción es antigua y no es adecuada para aviones que vuelan a gran velocidad. Una vez que la estructura está montada, se recubre con tela, madera o metal. También se le conoce como fuselaje tubular. Los elementos que encontramos en su interior son las cuadernas, largueros y diagonales.
Este recubrimiento dota a este tipo de fuselajes la forma aerodinámica final. Aunque es un revestimiento muy ligero, apenas tiene resistencia.
Fuselaje monocasco
Los fuselajes monocasco se caracterizan por ser un tubo formado por una chapa metálica con cuadernas en su interior. A diferencia del reticular, la resistencia es mucho mayor. Esta característica permite que estos aviones puedan volar a mayores altitudes.
La chapa metálica es tan dura que no necesita otros elementos para ser resistente. Sin embargo, tiene un inconveniente: el peso del propio tubo. Para solucionar el problema del peso, se inventaron los fuselajes semimonocasco, explicados a continuación.
Fuselaje semimonocasco
Los fuselajes semimonocasco eliminan el problema del peso de los monocasco añadiendo nuevos elementos: los largueros y larguerillos. Es el más utilizado hoy en día.
Los largueros unen las cuadernas entre sí y son los refuerzos longitudinales más importantes. Los larguerillos tienen una función secundaria: darle forma a la estructura. Estos elementos eliminan el efecto de pandeo en la estructura de la aeronave.
La existencia de estos dos nuevos elementos permite que la chapa metálica exterior sea mucho más delgada, lo que aligera el peso del avión. Es por ello que es la solución utilizada hoy en día en todo tipo de aeronaves.
Fuselaje estrecho y fuselaje ancho
Otra clasificación que se puede hacer de los fuselajes es por su tamaño. Dependiendo del tipo de avión, el diámetro se puede considerar estrecho o ancho según el volumen interior del avión.
Se suele considerar aviones de fuselaje estrecho aquellos que cuentan con un único pasillo en su interior. Esto formaría una disposición de los asientos del avión de 3 + 3 o 2 + 3 en aviones más pequeños.
En aviones más grandes, los denominados de fuselaje ancho, hay más de un pasillo. La configuración típica de los asientos en estos aviones más grandes suele ser de 3 + 4 + 3 o incluso 3 + 5 + 3. Esta disposición implica que hay dos pasillos que separan tres filas de asientos.
Cargas estructurales
Cargas de presurización
Son soportadas el revestimiento metálico. Los fuselajes semimonocasco tienen un revestimiento más delgado que los monocasco, pero son igual de resistentes gracias a los largueros y larguerillos.
Cargas de flexión
La flexión es amortiguada por los largueros y larguerillos. Estos elementos dotan de flexibilidad a toda la estructura.
Cargas de torsión e inercia
Estas cargas son sustentadas por el revestimiento, larguerillos y cuadernas. Los tres forman un conjunto sólido que soportan este tipo de cargas.
Mamparo: elemento que sella el fuselaje
El mamparo de presurización es un elemento imprescindible en aviones presurizados. Es el que cierra herméticamente el fuselaje, permitiendo que los aviones puedan alcanzar grandes altitudes.
En los aviones hay dos mamparos: el delantero y el trasero. Ambos soportan fuerzas muy grandes debido a la diferencia de presión a ambos lados y su área.
No obstante, el mamparo no es el único elemento que sella la estructura del avión. Otros elementos como sellantes, arandelas, juntas inflables y pasamuros ayudan a mantener la presión de aire en el interior del avión. Sin ninguno de estos elementos, no se conseguiría una estructura casi estanca.
Si los fuselajes no pueden aguantar la presión de aire en su interior, se produciría un aumento del consumo de combustible del avión.