Por que as células geodésicas não são mais produzidas?

Desenhos geodésicos (às vezes também geodésicos) foram usados na aviação em 1909, na Schütte-Lanz SL1 dirigível. Tinha uma estrutura de madeira com revestimento de tecido, e o professor Johann Schütte, chefe científico deste projeto, usou o método mais eficiente possível. No entanto, planejar a forma de todos os membros estruturais era uma enorme quantidade de trabalho, e esticar um navio existente inserindo uma nova seção era quase impossível. Por essas razões, os últimos dirigíveis da Schütte-Lanz usaram esquadrias de alumínio com design convencional, assim como o Zeppelin fez desde o início. O reforço de fio diagonal foi usado para suportar cargas de cisalhamento.

Quadros geodésicos são bons para transferir cargas de flexão e cisalhamento. Isso é útil quando a cobertura aerodinâmica não é rígida o suficiente para contribuir com qualquer rigidez de cisalhamento, como no caso de cobertura de tecido. No entanto, quando a pele é feita do mesmo material que a armação, ela pode suportar cargas de cisalhamento e uma armação geodésica não melhoraria as coisas. Agora é melhor transportar cargas longitudinais em longons e cisalhamento na pele.

Mas as construções geodésicas não estão mortas. O CAD torna o esforço de design gerenciável e, em alguns casos, proporciona uma vantagem de peso. Olhe para o revestimento do motor EJ200 : ele usa um reforço geodésico para tornar a caixa leve e strong e evitar vibrações prejudiciais . No final, um invólucro de motor a jato é um grande recipiente de pressão e precisa ser strong, rígido e leve.

^{foto de Julian Herzog, CC-BY}

A mudança de quadros internos para células estruturais da pele - chamada construção monocoque - é bastante bem coberta em Wikipedia :

Early aircraft were constructed using internal frames, typically of wood or steel tubing, which were then covered (or skinned) with fabric3 such as irish linen or cotton. The skin added nothing to the structural strength of the airframe and was essentially dead weight beyond providing a smooth sealed surface. By thinking of the airframe as a whole, and not just the sum of its parts, it made sense to adopt a monocoque structure and it did not take long for various companies to adopt practices from the boat industry such as laminating thin strips of wood

Dito isso, ainda estamos produzindo aviões de tubo e tecido, especialmente taildraggers baseados em designs clássicos, como este Campeão Americano Citabria e este Super Cub :

Começou quando a maneira usual de construir era uma estrutura de tubo de aço, com formadores de madeira presos para transportar a pele. Os primeiros planos geodésicos ainda eram cobertos por tecido, mas toda a estrutura da fuselagem estava agora na pele, deixando o interior aberto para carga útil como pessoas ou munições. Era muito mais leve e mais strong, embora patenteado e muitos construtores simplesmente não querem licenciar o máximo de seu plano das idéias de alguém.

Uma vez que as peles de metal estavam sendo usadas, não era a única opção de monocoque, embora ainda fosse superior às estruturas ortogonais usuais. Ainda mais caro embora.

"Geodésico" deve se referir ao campo da matemática em si. Aplicações geodésicas do mesmo funcionam para estruturas de estrutura espacial ou mapeamento de um globo, etc.

As fusfometrias geodésicas são úteis para espanadores de colheitas especialmente construídos a partir de tubos de aço inoxidável 4130. Os produtos químicos a bordo poderiam facilmente reagir com o alumínio, que ainda é usado para painéis de revestimento, mas não como um componente estrutural: as chapas de revestimento são apenas para cobertura, não para qualquer carga principal. O método de construção é uma das razões pelas quais eles parecem diferentes de qualquer outro avião, com a forma angular do cockpit e tudo mais.

Além disso, a construção monocoque substituiu completamente a construção da estrutura geodésica - quando as chapas de revestimento são as principais carregadeiras, a estrutura da aeronave é mais leve.

Eles ainda são produzidos. Veja, por exemplo, o projeto de pesquisa da UE de 2013 aqui: link