I vilken utsträckning ökar trycksättningen styvheten hos en flygplan?

Ansvarsbegränsning: Jag är inte en pilot, inte heller har jag något med flygplan. Jag är maskiningenjör, så jag vet ganska lite om materialets styrka.

Vad du borde veta är att när någonting fylls med luft försöker luften att uppnå en stat där den har det lägsta trycket, vilket betyder att det försöker öka volymen. Detta är anledningen till att ballonger är ungefär runda, eftersom en sfär har den största volymen för den lägsta ytan. Samma gäller mycket för flygplan. Vad som vanligtvis händer när du böjer ett rör (och en rörelse är i huvudsak ett stort rör) är att två sidor kommer närmare, vilket gör det lättare att böja eftersom det andra ögonblicket av området minskar. Detta innebär dock att skrovet blir mindre runda, vilket minskar volymen. Luften inuti försöker förhindra att volymen ändras, vilket gör det svårare att böja röret, vilket innebär att styvheten ökar. Observera dock att mer styvhet inte nödvändigtvis betyder att det också är starkare.

    

Pressurisering ökar faktiskt styvheten i strukturen. Lufttrycket expanderar skrovet och applicerar en spänningspänning jämnt i hela skrovet.

När luften är i luften, är flygplanet upphängt av vingarna och försiktigheten att böja skrovet nedåt. Felmekanismen för att böja ett rör är buckling: den övre sidan har spänningsspänning, undersidan av kompressionsspänningen, och detta är den sida som spänner. Internt lufttryck hjälper på två sätt:

• Undersidan har förspänningsbelastning påtryckt av lufttrycket. Tyngdkraftsböjningen motstår nu en minskning av spänningsspänningen, i stället för en ökning av kompressionsspänningen. Detta resulterar i mindre avböjningsskillnad mellan övre och nedre ytan - högre styvhet.
• Skrovet expanderar till följd av övertrycket, vilket ökar avståndet mellan övre och nedre ytan och därigenom minskar reaktionsspänningarna från böjning.

Vi vill inte komprimera plåt, det spänner ganska snabbt. Men om luften pressar mot det, hjälper det att förhindra det specifika felläget.