APPENDICE C Stima degli spessori caratteristici di sezione maestra
Appendice C
Stima degli spessori caratteristici di sezione maestra
Nel corso dei paragrafi seguenti, sono presentate le procedure usate per la stima degli spessori della parete di sezione e del ponte di cabina.
C.1 Stima dello spessore della parete della sezione maestra
Il guscio strutturale della fusoliera, detto anche fasciame, è l’insieme dei pannelli di rivestimento esterno e di tutti gli elementi di irrigidimento a questi collegati, ovvero le ordinate ed i correnti (fig. C-1).
Se allo spessore tws (thickness of wall structure) del guscio strutturale si aggiunge lo spessore tc (thickness of cover inside) del rivestimento dell’arredo interno di cabina, si ottiene lo spessore totale tw (thickness of wall) della parete della sezione maestra.
Nell’impossibilità di disporre di dati medi statistici attendibili circa lo spessore strutturale nonché lo spessore del rivestimento dell’arredo interno, si è optato per una procedura di stima che correla lo spessore totale tw della parete della sezione maestra alla massima larghezza interna Wi di questa, interpolando i dati relativi agli spessori di un certo numero di velivoli1.
L’analisi dei dati relativi allo spessore di parete tw (Tab. C-12) evidenzia, effettivamente, un andamento quasi lineare di questo con la massima larghezza interna
Wi della sezione maestra (eccezion fatta per ATR -42, A-300 e B-767).
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La procedura è derivata da /19/, Parte I, sez. 1-2, Cap. 2, pagg. I-45, I-46 e I-47. 2
La tabella è tratta da /19/, Parte I, sez. 1-2, Cap. 2, pag. I-46. I dati in essa riportati sono stati stimati, per misurazione diretta, dai disegni della sezione maestra dei velivoli, in scala.
Fig. C-1: Guscio strutturale di fusoliera
Tab. C-1: Raccolta di dati relativi allo spessore totale della parete delle fusoliere
Tipo di Velivolo Wext[mt] Wint[mt] tw [mt]
MD-12 7.39 6.97 0.21 A-3XX 6.95 6.55 0.2 B-747 6.49 6.13 0.18 B-777 6.2 5.87 0.165 MD-11 6.02 5.71 0.155 L-1011 5.97 5.66 0.155 A-300 5.64 5.28 0.18 B-767 5.03 4.72 0.155 A-320 3.95 3.696 0.127 B-757 3.76 3.53 0.115 BAC-1 1 1 3.41 3.16 0.125 MD-80 3.36 3.14 0.11 F-28 3.3 3.1 0.1 ATR-42 2.865 2.57 0.1475 DHC-8 2.67 2.49 0.09 Bae-748 2.67 2.46 0.105 SF-340 2.31 2.16 0.075 EMB-120 Brasilia 2.29 2.16 0.065 Bae-125 1.93 1.8 0.065 EMB-121 Xingu 1.86 1.74 0.06
APPENDICE C Stima degli spessori caratteristici di sezione maestra
Interpolazione dei dati storici
A 300 B 767 ATR 42 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0 1 2 3 4 5 6 7 8
Wi : larghezza massima interna di cabina [m]
tw: sp es so re d i se zi o n e [m ] Narrow Wide (a) (b) (c)
Fig. C-2: Best fit lineare dei dati storici relativi allo spessore tw
Ciò suggerisce la possibilità di stimare, con buona approssimazione, lo spessore tw della parete di fusoliera, mediante l’interpolazione lineare dei dati della raccolta suddetta, avendo cura di separarli preventivamente in gruppi, ciascuno afferente ad un determinato range di escursione della larghezza interna di fusoliera Wi.
Infatti, il raddoppio dei corridoi, nel passaggio dalle fusoliere narrow a quelle wide
body, determina un salto nella larghezza interna di fusoliera che separa nettamente i
due range di escursione statistici di Wi.
Questo accorgimento, comporta la necessità di ottimizzare i coefficienti del best fit lineare dei dati, separatamente, per i diversi gruppi di velivoli, allo scopo di raggiungere un livello di approssimazione migliore delle stime.
In particolare sono stati separati tre gruppi di dati e, a ciascuno di questi, è stato assegnato un determinato algoritmo d’interpolazione lineare3 (fig. C-2):
a) tw = 0.007968+0.03103·Wi Æ best fit (a) b) tw = -0.14817+0.05333·Wi Æ best fit (b) c) tw = 0.007815+0.01893·Wi Æ best fit (c)
Una volta stimato lo spessore totale della parete di fusoliera, si è assunto lo spessore medio tws del guscio strutturale di questa pari al 75% di tw.
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Fig. C-4:Struttura del ponte di cabina
C.2 Stima dello spessore del ponte di cabina
La struttura del ponte di cabina è generalmente costituita da una trama di irrigidimenti (travi trasversali e correnti longitudinali) su cui sono fissati i pannelli che compongono il pavimento di cabina (fig. C-4).
Al piano di carico risultante si richiedono robustezza per sopportare il carico pagante, rigidezza per limitare l’inflessione sotto carico ed anche leggerezza.
La procedura di stima dello spessore strutturale tMD del ponte della cabina è simile a
quella adottata per la valutazione dello spessore tw della parete di fusoliera4.
L’approccio è, infatti, ancora di tipo statistico e si basa sull’analisi di una raccolta di dati storici relativi ad un certo numero di velivoli (Tab5. C-2).
L’analisi rivela, in particolare, la dipendenza quasi lineare dello spessore tMD dalla
larghezza WMD del ponte, intendendo quest’ultima come la distanza tra gli attacchi
della trave alla struttura di fusoliera.
Ciò suggerisce la possibilità di stimare, con buona approssimazione, lo spessore del ponte di cabina mediante algoritmi di interpolazione lineare dei dati storici.
Anche in questa occasione, è stato usato l’accorgimento di ottimizzare i coefficienti del best fit lineare dei dati, separatamente, per due gruppi di velivoli, allo scopo di raggiungere un livello di approssimazione migliore delle stime.
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La procedura è derivata da /19/, Parte I, sez. 1-2, Cap. 3, pagg. I-94, I-95 e I-97. 5
APPENDICE C Stima degli spessori caratteristici di sezione maestra
Tab. C-2: Raccolta di dati storici relativi allo spessore del ponte di cabina
Tipo di Velivolo WD [mt] tMD [mt] MD-12 (main deck) (upper deck) 6.746 6.439 0.255 0.202 A-3XX (main deck)
(upper deck) 6.22 6.05 0.245 0.23 B-747 (main deck) (upper deck) 5.965 4.94 0.24 0.22 B-777 5.78 0.235 MD-11 5.65 0.29 L-1011 5.562 0.196 A-300 5.25 0.22 B-767 4.66 0.2 A-320 3.465 0.165 B-757 3.363 0.162 MD-80 3.08 0.154 BAC-1 1 1 3.025 0.152 F-28 2.878 0.148
Interpolazione dei dati storici
L 1011 MD 11 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 0,22 0,24 0,26 0,28 0,3 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7
WMD: larghezza del ponte di cabina [m]
tM D: spessor e str u ttu ral e po nte di cabi n a [m ]
Fig. C-5: Best fit dei dati storici relativi allo spessore del ponte di cabina
Gli algoritmi usati per i best fit dei dati sono i seguenti6 (fig. C-5):
d) tMD = 0.061+0.03·WMD Æ best fit (a)
e) tMD = 0.128+0.019·WMDÆ best fit (b)
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