Heading

Door Brett Smith, B.A.1 jun 2015

Britishways Airbus A321-231 stijgt op van de luchthaven Boryspil, Oekraïne
Image credit: turbo83 / .com

De romp is de hoofdstructuur van een vliegtuig en het deel waaraan alle andere eenheden hechten. Het biedt ruimte aan de bemanning, passagiers, vracht, accessoires en andere belangrijke apparatuur.

Aerodynamica dicteert meestal de grootte en indeling van de verschillende compartimenten in de romp van conventionele vliegtuigen. Alleen zeer gespecialiseerde, moderne vliegtuigen, zoals de SR-71 Blackbird, verschillen duidelijk van conventionele vliegtuigen met betrekking tot hun ontwerp en de materialen die worden gebruikt om ze te bouwen.

Tijdens de begindagen van de luchtvaart, werden primitieve rompen gebouwd met hout. Aan het eind van de jaren twintig en het begin van de jaren dertig begonnen vliegtuigfabrikanten meer rompen van aluminium en staal te produceren. Deze metalen boden meer stabiliteit en een betere bescherming tegen de elementen. Veel militaire en verkenningsvliegtuigen zijn tegenwoordig gemaakt van titanium of koolstofcomposietmaterialen vanwege de unieke voordelen die deze materialen bieden.

Sommige vliegtuigrompen zijn geconstrueerd in wat een monocoque ontwerp wordt genoemd, een ontwerp dat grotendeels op de sterkte van de vliegtuigromp vertrouwt om verschillende ladingen te dragen. Bij een semimonocoque romp wordt de romp versterkt door een compleet raamwerk van constructiedelen.

Buigspanningen op een semimonocoque romp worden opgevangen door verstevigingsbalken die “longerons” worden genoemd en die zich gewoonlijk over de breedte van het vliegtuig uitstrekken. Deze steunen worden aangevuld met andere balken, de zogenaamde “stringers”, die zich uitstrekken over de lengte van het vliegtuig. Stringers zijn lichter, maar worden meer gebruikt dan longerons.

Verticale verstevigingen op een romp worden schotten, spanten en bekistingen genoemd. Deze versterkingen zijn uit elkaar geplaatst om spanning te dragen op punten waar andere eenheden, zoals de vleugels en motoren, zijn bevestigd.

Bouwen van de Airbus A330-200 van begin tot eind
Image credit: PlaneTalking / YouTube

Deze elementen helpen bij de bouw van een gestroomlijnde romp, toe te voegen aan de sterkte en stijfheid van een monocoque ontwerp. Een typische semimonocoque romp kan aanzienlijke schade oplopen en toch bij elkaar blijven. Militaire gevechtsvliegtuigen en andere kleine vliegtuigen hebben gewoonlijk twee of meer rompsecties. Grotere vliegtuigen kunnen tot zes verschillende secties hebben.

Onderhoudswerkers kunnen via verschillende deuren, panelen en andere openingen toegang krijgen tot systemen en apparatuur in de romp. De locaties van deze toegangspunten kunnen worden gevonden door het raadplegen van onderhoud schema’s en handleidingen vrijgegeven door de fabrikant voor elk type vliegtuig.

Het moet worden opgemerkt dat vliegtuigen rompen zijn meestal niet gemaakt van een enkel materiaal. Een vliegtuig kan bijvoorbeeld constructiedelen van aluminium hebben en een buitenkant van staal.

Houten romp

Om voor de hand liggende redenen waren de vroege pioniers van de luchtvaart bezorgd over het gewicht van hun vliegtuigen. De gebroeders Wright en anderen werden beperkt door de motoren van hun tijd, en daarom bouwden ze houten vliegtuigen om het totale gewicht zo laag mogelijk te houden.

Het ontwerp en de technologie van de luchtvaarttechniek verbeterden gedurende de eerste twee decennia van de 20e eeuw en bij het uitbreken van de Eerste Wereldoorlog – waren klassieke met draad ondersteunde, hout-en-stof tweedekkers nodig. De beroemde Rode Baron van het Duitse leger vloog met talrijke houten vliegtuigen tijdens zijn legendarische luchtgevechten.

Houten rompen worden vandaag de dag nog steeds gemaakt, zij het vaak door hobbyisten die hun eigen lichtgewicht vliegtuigjes bouwen.

Aluminium romp

Vooruitgang in motortechnologie in de jaren 1930 stelde ingenieurs in staat om zich te wenden tot metalen ontwerpen, en aluminium was het primaire metaal om de dageraad van het volledig metalen vliegtuig in te luiden.

Het aluminium dat wordt gebruikt om vliegtuigen te maken is altijd gemengd met andere metalen om het sterk en licht te maken. Hoewel aluminium rompen niet zo gemakkelijk corroderen als die van staal, wordt aluminium niet gebruikt op het oppervlak van veel supersonische vliegtuigen, omdat de warmte die ontstaat door de wrijving van het vliegen bij dergelijke snelheden, de sterkte van aluminium doet afnemen.

Boeing’s 247D en de Douglas DC-3 worden grotendeels gecrediteerd voor de mainstreaming van metalen vliegtuigen in de jaren 1930 en deze vliegtuigen lijken niet veel te verschillen van de vliegtuigen die we vandaag de dag zien.

De 247D was ongeveer 50 procent sneller dan de concurrentie toen het in 1933 door United Air Lines in gebruik werd genomen. De DC-3 debuteerde twee jaar later op de 32e verjaardag van de historische vlucht van de gebroeders Wright. Hoewel men verwachtte dat de DC-3 in de jaren 1950 met pensioen zou gaan, is hij meer dan 80 jaar in gebruik geweest en kan men hem vandaag de dag nog steeds zien vliegen.

Staal romp

Stevigere en stijvere, maar ook zwaardere, stalen vliegtuigen werden ook gebouwd in de jaren 1930. Het zwaardere gewicht van staal verhinderde dat het een populair materiaal voor de romp werd. Het metaal wordt echter wel gebruikt om bepaalde onderdelen van een vliegtuig te maken. Door zijn sterkte en stijfheid is het bij uitstek geschikt voor gebruik in landingsgestellen. De hittebestendigheid van staal maakt het ook wenselijk voor gebruik in de huid van supersonische vliegtuigen.

Gebouwd in 1932, de Beechcraft Staggerwing is een primair voorbeeld van een vliegtuig met een stalen romp. De Staggerwing was expansief te produceren en werd populair als snel zakenvliegtuig.

Titanium rompen

Met dezelfde sterkte als staal en veel lichter, zijn titanium en titaniumlegeringen ideale materialen voor het bouwen van vliegtuigen. Deze metalen zijn ook beter bestand tegen corrosie dan zowel aluminium als staal. De productie van vliegtuigen van titanium is echter zeer kostbaar, waardoor de meeste titanium vliegtuigen niet op grote schaal commercieel kunnen worden gebruikt.

Het meest prominente voorbeeld van een titanium romp is de SR-71 Blackbird. De SR-71 vloog voor het eerst in december 1964 en was een hoofdbestanddeel van de Amerikaanse luchtverkenning tijdens de Koude Oorlog. Tijdens zijn 24-jarig dienstverband bracht de Blackbird ongeveer 2.800 uren in de lucht door.

Op 6 maart 1990 vloog de SR-71 zijn laatste vlucht van Los Angeles naar Washington DC in 1 uur en 4 minuten, met een gemiddelde snelheid van ongeveer 2.100 mijl per uur.

Carbon Composites Fuselages

Graphite epoxy, of koolstofvezel-versterkt polymeer, is een populaire keuze geworden voor de state-of-the-art commerciële vliegtuigen van vandaag. Gemaakt van veerkrachtige koolstofvezels ingebed in een epoxyhars, kunnen de koolstof samengestelde materialen op een aantal manieren worden gestapeld om aan de diverse eisen te voldoen van het handhaven van integriteit tijdens hoge snelheidsvlucht. Deze koolstof-vezel materialen zijn ongeveer zo sterk als aluminium, maar de helft van het gewicht.

Koolstofcomposiet materialen nog niet wijdverspreid gebruik in de luchtvaartindustrie net nog, maar Boeing’s 787 Dreamliner was het eerste grote vliegtuig om de materialen te gebruiken in meer dan de helft van zijn romp.

Voor meer van Brett, volg hem op Twitter – @ParkstBrett

• Aircraft Construction and Materials – Integrated Publishing Inc.
• What kind of Materials Are Used to Make Aircraft? – Smithsonian National Air and Space Museum
• Boeing 247-D – Smithsonian National Air and Space Museum
• Revenge of the Gooney Bird – The Economist
• The Lockheed SR-71 Blackbird – Smithsonian National Air and Space Museum

Disclaimer: De hier geuite meningen zijn die van de auteur, uitgedrukt in hun privé hoedanigheid en vertegenwoordigen niet noodzakelijkerwijs de meningen van AZoM.com Limited T/A AZoNetwork de eigenaar en exploitant van deze website. Deze disclaimer maakt deel uit van de Algemene Voorwaarden voor het gebruik van deze website.

Geschreven door

Brett Smith

Brett Smith is een Amerikaanse freelance schrijver met een bachelorgraad in journalistiek van Buffalo State College en heeft 8 jaar ervaring in het werken in een professioneel laboratorium.

Citaties