Активные силы и опорные реакции

Элементы конструкции испытывают воздействие внешних нагрузок и деформируются.

Один из основных законов природы – третий закон Ньютона, сформулированный следующим образом: силы, с которыми два тела действуют друг на друга, направлены по одной прямой, равны по модулю, но противоположны по направлению. Иными словами, всегда в любой точке конструкции каждая сила должна быть уравновешена другой, равной ей по величине, но противоположной по направлению.

Любое внешнее силовое воздействие на конструкцию, независимо от физической природы сил, должно быть уравновешено эквивалентным силовым противодействием. Обычно принято одну из взаимоуравновешенных сил, действующих на самолет или на любой его элемент, называть активной или внешней силой (внешним силовым воздействием), а другую силу – уравновешивающей силой или силой реакции опоры (опорной реакцией).

Допустим, что вся подъемная сила самолета Y создается только его крылом, а силу тяжести G испытывает только фюзеляж. В этом примере характер сил Y и G можно рассматривать двояко:

Внешней силой, приложенной к самолету, является подъемная сила крыла. Опорой для крыла является фюзеляж. Крыло стремится "улететь вверх", а фюзеляж удерживает его.
Внешней силой, приложенной к самолету, является сила тяжести фюзеляжа. Опорой для фюзеляжа является крыло. Фюзеляж стремится "упасть на землю", а крыло удерживает его. Уравновешивание сил Y и G возможно, если крыло каким-либо образом связано с фюзеляжем. Предположим, что крыло 1 соединено с фюзеляжем 2 болтовым соединением, состоящим из единственного болта 3, шайбы 4 и гайки 5. Естественно, что соединение неподвижно, его элементы находятся в статическом равновесии: Y = –G.