В строительстве монокок — это метод использования внешней конструкции для поддержки нагрузки. Название буквально означает «одинарная оболочка» и относится к изготовлению внешней рамы в виде единого блока. Альтернативные названия этого метода включают цельное тело, унитарную конструкцию и структурную обшивку. Это полезно для значительного уменьшения веса объекта при сохранении его прочности. Единая конструкция широко используется в автомобильных шасси, корпусах лодок и фюзеляжах самолетов.
Монококи впервые использовались в автомобилях, но получили широкое развитие в авиационной промышленности. До 1930-х годов большинство самолетов строилось с полным внутренним каркасом. В результате получился тяжелый фюзеляж. Достижения в области технологий позволили использовать более легкие и прочные материалы для самолетов. поверхность, которая все еще могла нести большую часть груза. Более прочный внешний вид в конечном итоге заменил тяжелую раму.
На адаптацию монококовой рамы также повлияла разработка высокопроизводительных двигателей. Эти двигатели были способны развивать более высокие скорости и большие высоты. Это создало потребность в самолетах, способных выдерживать повышенную скорость и давление в кабине. Было обнаружено, что структурная обшивка, изготовленная из алюминия, подходит для вышеупомянутых условий и используется в большинстве конструкций самолетов.
Такие материалы, как стекловолокно и углеродное волокно является типичным компонентом высококачественных монококовых рам. Материалы имеют относительно высокое отношение прочности к весу, что делает их подходящими для легких транспортных средств, таких как велосипеды, планеры, лодки и гоночные автомобили. Их способность соответствовать сложным формам также делает их идеальными для монококовых конструкций.
Здания могут интегрировать в свой дизайн несколько принципов монококовой архитектуры. Это обеспечивает больше пространства внутри конструкции за счет удаления несущих столбов. Строения также могут быть построены с использованием относительно меньшего количества материалов. Купола и другие сложные конструкции реализуются с применением тех же методов.
Оболочки-монококи имеют дополнительное преимущество, повышая степень безопасности в автомобилях. Цельная конструкция эффективно поглощает удары и распределяет энергию по шасси. В гонках Formula 1™ кабина автомобиля представляет собой прочную несущую конструкцию. Это повышает шансы водителя выжить в авариях, которые могут произойти во время гонки.
Яйцо — прекрасный пример монокока в природе. Его форма и скорлупа придают яйцу достаточную удельную прочность. И наоборот, хрупкая оболочка иллюстрирует общий недостаток монококовой конструкции.
Поскольку монококовый кузов в основном опирается на непрерывную поверхность, чтобы нести нагрузку, любое внешнее повреждение может поставить под угрозу целостность конструкции. Ремонт и модификация часто затруднены, так как корпус обычно не состоит из заменяемых частей. Некоторые самолеты компенсируют это за счет использования полумонококового фюзеляжа и усиления уязвимых частей.
