Конструкцията на самолетните фюзелажи е еволюирала – от ранната дървена фермена конструкция през монококовата до днес използваната полумонококова конструкция и конструкцията от композитни материали.
Фермена конструкция
Основния недостатък на фермената конструкция е липсата на аеродинамична форма. При този вид конструкция, основен елемент са тръби по дължината на фюзелажа, наречени лонжерони, които са заварени за да образуват рамка. Вертикални и хоризонтални подпори са заварени към лонжероните, придавайки правоъгълна форма на конструкцията. Необходими са обаче и други подпори, за да може конструкцията да устои на стреса идващ от всички посоки. Стрингери и прегради се добавят за да се оформи фюзелажа и да се поддържа покритието.
С напредването на технологиите конструкторите на самолети започват да заграждат фемената конструкция за да придобие по-аеродинамична форма и да се подобри производителността на самолета. Първоначално това се прави с плат, който по-късно отстъпва мястото си на леките метали, като алуминия. В някои случаи външната обшивка може да издържа голяма част от натоварванията по време на полет.
Монококова конструкция
Думата „монокок“ идва от френския език и се превежда буквално „една черупка“
При монококовата конструкция обшивката се използва за поемане на всички приложени натоварвания, подобно на алуминиевата кутийка за напитки. Въпреки, че е много здрава, монококовата конструкция не търпи деформации или вдлъбнатини по повърхността си. Отново ще я сравним с алуминиева кутийка за безалкохолни напитки, която издържа значителни натоварвания в краищата си, но ако има вдлъбнатина отстрани, тя се смачква лесно.
Тъй като повечето натоварвания от усукване и огъване се поемат от обшивката, а не от отворена рамка ( както при фемената конструкция), необходимостта от вътрешно укрепване е премахната или намалена, спестявайки тегло и увеличавайки пространството.
В ежедневието ни пример за монококова конструкция може да бъде видян и в автомобилостроенето, където целокупното тяло е стандарт в производството.
Полумонококова конструкция
Поради ограниченията на монококовата конструкция и най-вече изключителната чувствителност към повреждания на обшивката, в съвременните самолети се използва полумонококова конструкция. Полумонококовата е конструкция от вертикални и надлъжни елементи, покрити с обшивка понасяща значително количество от приложените натоварвания. Разликата с монококовата конструкция е че поемането на натоварванията е разпределено между обшивката и спомагащите елементи (надлъжни и вертикални). Вертикалните елементи са рамки или прегради в зависимост от функцията си. И двата вида понасят натоварване, но преградите освен това разделят тялото на отделни секции. Между тези основни вертикални елемнти се намират вторични, формопридаващи елемнти, които се наричат пръстени. Тяхната задача е да помогнат при оформянето на аеродинамична форма на тялото. Надлъжните елементи се наричат стрингери и те спомагат за заздравяването на обшивката.
Конструкция от композитни материали
Композитни материали е широко понятие и може да означава материали като : фибростъкло, плат от въглеродни влакна( карбон) , Кевлар или комбинация от тях. Конструкцията от композитни материали предлага две големи предимства – изключително гладка повърхност и възможност да се образуват лесно сложни, извити структури.
Композитните конструкции имат няколко предимства пред металните, дървените и текстилните, като най-често се споменава по-малкото тегло. Но това не е гарантирано. Трябва да се запомни, че построяването на самолетна конструкция от композитни материали не гарантира, че тя ще бъде по-лека: зависи от дизайна, както и от използваните композити.
По-важно предимство е че изключително гладката, извита, аеродинамична структура от композитни материали намалява съпротивлението. Липсата на корозия при тези конструкции е друго предимство.
Композитната конструкция има и своите недостатъци. Като например липсата на визуално доказателство при повреда. Композитите реагират различно от другите материали при контакт, като често няма очевиден признак за повреда. В композитната конструкция, слаб контакт като удар или изтърване на инструмент, може да не остави никакви следи върху повърхността. Под мястото на удара обаче, може да има разслоения, разпространяващи се в конусовидна форма от мястото на удара. Повредата под повърхността може да бъде значителна и скрита от погледа.
