Aviation Studies
Analyse van een vleugelconstructie
Thema 3 Engineering
AviationHvA Klas: -
Klas: -
Klas: -
Faculteit Techniek
Hogeschool van Amsterdam
1
,Inhoudsopgave
INLEIDING ....................................................................................................................................... 3
1. EVENWICHTSVERGELIJKING KRUISVLUCHT .............................................................................. 4
OPDRACHT 1A ................................................................................................................................... 4
OPDRACHT 1B .................................................................................................................................... 5
2. VOORLIGGER ........................................................................................................................... 6
OPDRACHT 2A ................................................................................................................................... 6
OPDRACHT 2B .................................................................................................................................... 6
OPDRACHT 2C .................................................................................................................................... 7
3. PYLON ..................................................................................................................................... 8
OPDRACHT 3A ................................................................................................................................... 8
OPDRACHT 3B .................................................................................................................................... 8
OPDRACHT 3C .................................................................................................................................. 10
4. BRANDSTOF EN DRAAGKRACHT ............................................................................................ 11
OPDRACHT 4A ................................................................................................................................. 11
OPDRACHT 4B .................................................................................................................................. 12
OPDRACHT 4C .................................................................................................................................. 15
OPDRACHT 4D ................................................................................................................................. 16
5. TREKPROEF............................................................................................................................ 17
OPDRACHT 5A ................................................................................................................................. 17
OPDRACHT 5B .................................................................................................................................. 17
OPDRACHT 5C .................................................................................................................................. 20
OPDRACHT 5D ................................................................................................................................. 20
6. CONCLUSIE ............................................................................................................................ 21
7. BIJLAGEN ............................................................................................................................... 22
Faculteit Techniek
Hogeschool van Amsterdam
2
, Inleiding
Een voorligger is een fundamenteel onderdeel van een vleugel wegens het significatie deel
van de belastingen dat het voor zijn rekening neemt. Toch is het ongewenst om de complete
vleugel te vullen met dikke constructiebalken. Dit zal leiden tot een overschot aan
functieloos gewicht en daardoor extra brandstofgebruik.
Het is daarom van belang om voor dit onderdeel een materiaal te kiezen dat beschikt
over gunstige eigenschappen. Dit zal primair betekenen dat een grote sterkte tegen een zo
laag mogelijk gewicht gewenst is. Met deze gegevens kunnen, aan de hand van een aantal
berekeningen, de afmetingen gevonden waarbij de ligger zal voldoen aan de gestelde
veiligheidseisen.
Dit verslag beantwoord de volgende vraag: ‘Welke afmetingen van de vleugelvoorligger
kunnen het beste worden toegepast bij een Airbus A320, als er gebruik wordt gemaakt van
de legering AL 7075?’ Voor de bepaling van de optimale afmetingen van de voorligger wordt
gebruik gemaakt van informatie over de materiaaleigenschappen in combinatie met een
serie berekeningen. Tevens wordt de verdeling van de krachten over de vleugellengte, welke
werken op de ligger, berekend en schematisch weergegeven.
De opbouw van dit verslag is als volgt. Hoofdstuk 1 beschrijft de krachten die spelen tijdens
een kruisvlucht doormiddel van een evenwichtsvergelijking. Vervolgens wordt in hoofdstuk 2
het percentage van het brandstofgewicht, de lift en het vleugelgewicht dat gedragen wordt
door de voorligger berekend. In hoofdstuk 3 worden de interne krachten die spelen in de
motorpylon gegeven doormiddel van berekeningen in combinatie met een serie
vrijelichaamsschema’s. Hoofdstuk 4 bevat berekeningen die inzicht geven in de manier
waarop de belasting zich verdeelt over de lengte van de voorligger. Ten slotte geeft
hoofdstuk 5 antwoord op de hoofdvraag welke afmetingen het beste kunnen worden
gekozen worden voor operatie van een A320.
Figuur 1 Airbus 320 (Airbus, 2019)
Faculteit Techniek
Hogeschool van Amsterdam
3
Analyse van een vleugelconstructie
Thema 3 Engineering
AviationHvA Klas: -
Klas: -
Klas: -
Faculteit Techniek
Hogeschool van Amsterdam
1
,Inhoudsopgave
INLEIDING ....................................................................................................................................... 3
1. EVENWICHTSVERGELIJKING KRUISVLUCHT .............................................................................. 4
OPDRACHT 1A ................................................................................................................................... 4
OPDRACHT 1B .................................................................................................................................... 5
2. VOORLIGGER ........................................................................................................................... 6
OPDRACHT 2A ................................................................................................................................... 6
OPDRACHT 2B .................................................................................................................................... 6
OPDRACHT 2C .................................................................................................................................... 7
3. PYLON ..................................................................................................................................... 8
OPDRACHT 3A ................................................................................................................................... 8
OPDRACHT 3B .................................................................................................................................... 8
OPDRACHT 3C .................................................................................................................................. 10
4. BRANDSTOF EN DRAAGKRACHT ............................................................................................ 11
OPDRACHT 4A ................................................................................................................................. 11
OPDRACHT 4B .................................................................................................................................. 12
OPDRACHT 4C .................................................................................................................................. 15
OPDRACHT 4D ................................................................................................................................. 16
5. TREKPROEF............................................................................................................................ 17
OPDRACHT 5A ................................................................................................................................. 17
OPDRACHT 5B .................................................................................................................................. 17
OPDRACHT 5C .................................................................................................................................. 20
OPDRACHT 5D ................................................................................................................................. 20
6. CONCLUSIE ............................................................................................................................ 21
7. BIJLAGEN ............................................................................................................................... 22
Faculteit Techniek
Hogeschool van Amsterdam
2
, Inleiding
Een voorligger is een fundamenteel onderdeel van een vleugel wegens het significatie deel
van de belastingen dat het voor zijn rekening neemt. Toch is het ongewenst om de complete
vleugel te vullen met dikke constructiebalken. Dit zal leiden tot een overschot aan
functieloos gewicht en daardoor extra brandstofgebruik.
Het is daarom van belang om voor dit onderdeel een materiaal te kiezen dat beschikt
over gunstige eigenschappen. Dit zal primair betekenen dat een grote sterkte tegen een zo
laag mogelijk gewicht gewenst is. Met deze gegevens kunnen, aan de hand van een aantal
berekeningen, de afmetingen gevonden waarbij de ligger zal voldoen aan de gestelde
veiligheidseisen.
Dit verslag beantwoord de volgende vraag: ‘Welke afmetingen van de vleugelvoorligger
kunnen het beste worden toegepast bij een Airbus A320, als er gebruik wordt gemaakt van
de legering AL 7075?’ Voor de bepaling van de optimale afmetingen van de voorligger wordt
gebruik gemaakt van informatie over de materiaaleigenschappen in combinatie met een
serie berekeningen. Tevens wordt de verdeling van de krachten over de vleugellengte, welke
werken op de ligger, berekend en schematisch weergegeven.
De opbouw van dit verslag is als volgt. Hoofdstuk 1 beschrijft de krachten die spelen tijdens
een kruisvlucht doormiddel van een evenwichtsvergelijking. Vervolgens wordt in hoofdstuk 2
het percentage van het brandstofgewicht, de lift en het vleugelgewicht dat gedragen wordt
door de voorligger berekend. In hoofdstuk 3 worden de interne krachten die spelen in de
motorpylon gegeven doormiddel van berekeningen in combinatie met een serie
vrijelichaamsschema’s. Hoofdstuk 4 bevat berekeningen die inzicht geven in de manier
waarop de belasting zich verdeelt over de lengte van de voorligger. Ten slotte geeft
hoofdstuk 5 antwoord op de hoofdvraag welke afmetingen het beste kunnen worden
gekozen worden voor operatie van een A320.
Figuur 1 Airbus 320 (Airbus, 2019)
Faculteit Techniek
Hogeschool van Amsterdam
3
