Mis on Monocoque?

Ehituses on monokokk meetod, mille abil kasutatakse väliskonstruktsiooni koormuse toetamiseks. Nimi tähendab sõna-sõnalt “ühe kestaga” ja viitab välise raami valmistamisele üheks tervikuks. Selle meetodi alternatiivsed nimetused hõlmavad ühtset keha, ühtset konstruktsiooni ja struktuurset nahka. See on kasulik objekti kaalu oluliseks vähendamiseks, säilitades samal ajal selle tugevuse. Ühe üksuse konstruktsiooni kasutatakse laialdaselt autode šassiides, paadikeredes ja lennukite keredes.

Monokokke kasutati esmakordselt autodes, kuid lennundustööstus arendas neid laialdaselt. Enne 1930. aastaid ehitati enamik lennukeid täieliku sisemise raamiga. Selle tulemuseks oli raske kere. Tehnoloogia areng võimaldas kasutada lennuki pealispinnaks kergemaid ja tugevamaid materjale, mis suutsid siiski kanda suurema osa lastist. Vastupidavam välisilme asendas lõpuks raske raami.

Monokokkraami kohandamist mõjutas veelgi suure jõudlusega mootorite väljatöötamine. Need mootorid olid võimelised saavutama suuremaid kiirusi ja kõrgemaid kõrgusi. See tekitas vajaduse lennukite järele, mis suudaksid taluda suurenenud kiirust ja salongirõhku. Alumiiniumist valmistatud konstruktsioonikate leiti olevat ülalnimetatud tingimuste jaoks sobiv ja see sisaldub enamikus õhusõidukite konstruktsioonides.

Sellised materjalid nagu klaaskiud ja süsinikkiud on tipptasemel monokokkide raamide tüüpilised komponendid. Materjalidel on suhteliselt kõrge tugevuse ja kaalu suhe, mistõttu need sobivad kergetele sõidukitele, nagu jalgrattad, purilennukid, paadid ja võidusõiduautod. Nende võime järgida keerulisi kujundeid muudab need ideaalseks ka monokokkide ehitamiseks.

Hoonete projekteerimisel on võimalik integreerida mitmeid monokokk-arhitektuuri põhimõtteid. See annab konstruktsiooni sees rohkem ruumi, eemaldades kandvad tugipostid. Konstruktsioone saab ehitada ka suhteliselt vähemate materjalidega. Kuplid ja muud keerulised struktuurid realiseeritakse samu tehnikaid kasutades.

Monokokestadel on lisaeelis autode ohutuse suurendamine. Üheüksuse konstruktsioon neelab tõhusalt lööke ja jaotab energia ümber šassii. Vormel 1™ võidusõidus toimib auto kokpit tugeva monokokkstruktuurina. See muudab juhi tõenäolisemaks ellujäämise avariides, mis võivad võistlusel ette tulla.
Muna on ehe näide monokokkidest looduses. Selle kuju ja koor annavad munale piisavalt spetsiifilist tugevust. Seevastu habras kest illustreerib monokokkkujunduse kasutamise ühist puudust.
Kuna monokokk kere toetub koormuse kandmiseks peamiselt pidevale pinnale, võivad kõik välisküljel esinevad kahjustused kahjustada konstruktsiooni terviklikkust. Remont ja muudatused on sageli keerulised, kuna kere ei ole üldjuhul valmistatud vahetatavatest osadest. Mõned lennukid kompenseerivad seda poolmonokokse kere ja haavatavate osade tugevdamisega.