Elemento de fuselaje que incluye un tramo de fuselaje y unos medios de unión, porción de fuselaje, fuselaje y aeronave.

Elemento de fuselaje (1) está compuesto de un primer tramo de fuselaje (2a) que incluye un revestimiento

(3a), y unos medios de unión (4) aptos para unir el citado primer tramo (2a) con un segundo tramo de fuselaje adyacente (2b), extendiéndose el citado primer tramo (2a) a lo largo del eje longitudinal (X) del fuselaje, incluyendo el elemento de fuselaje (1) unos elementos rigidizadores (5a) que se extienden según el citado eje (X), caracterizado por que el extremo (5a1) de al menos un elemento rigidizador (5a) sobresale de un borde libre (7) del citado revestimiento (3a) en una longitud predeterminada (L).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2010/000488.

Solicitante: AIRBUS OPERATIONS.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 316 ROUTE DE BAYONNE 31060 TOULOUSE FRANCIA.

Inventor/es: MOREAU, DOMINIQUE, GAUDIN, JOCELYN, MEYER,CÉDRIC.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA > AEROPLANOS; HELICOPTEROS (vehículos de colchón... > Fuselajes; Características estructurales comunes... > B64C1/12 (Estructura o fijación de paneles de revestimiento)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA > AEROPLANOS; HELICOPTEROS (vehículos de colchón... > Fuselajes; Características estructurales comunes... > B64C1/06 (Cuadernas; Larguerillos; Largueros)

PDF original: ES-2474466_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Elemento de fuselaje que incluye un tramo de fuselaje y unos medios de unión, porción de fuselaje, fuselaje y aeronave El presente invento se refiere a un elemento de fuselaje, así como a una porción de fuselaje que incluye tal elemento 5 y un tramo adyacente.

Más particularmente, se refiere a un elemento de fuselaje que incluye un tramo de fuselaje y unos medios de unión aptos para unir el tramo de fuselaje con un tramo adyacente.

Un elemento de fuselaje según el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce por el documento FR 2 906 008 A1.

El fuselaje de una aeronave incluye sobre todo un revestimiento y unos elementos rigidizadores longitudinales de este revestimiento. Los elementos rigidizadores están dispuestos o bien en una dirección longitudinal (conocidos como largueros) , o bien en un plano transversal al eje del fuselaje (conocidos como bastidores) .

El fuselaje incluye generalmente varios tramos de fuselaje ensamblados entre sí. Estos tramos de fuselaje están ensamblados por medio de uniones. El objetivo de las uniones es sobre todo el de transferir las cargas mecánicas entre tramos adyacentes, sobre todo los esfuerzos longitudinales.

De manera general, el fuselaje, así como las uniones, presentan una forma cilíndrica, aunque pueden considerarse otras formas.

Existen uniones que están concebidas de tal manera que aseguran la continuidad de los largueros. El documento FR 2 910 874 describe unas uniones así concebidas.

Estas uniones incluyen unos elementos mecánicos de unión tales como una virola y unas bridas de largueros. La virola permite unir los revestimientos de los dos tramos adyacentes y las bridas de larguero permiten unir los largueros o rigidizadores longitudinales.

Un ejemplo de tal concepción está representado en la figura 1. Esta figura representa una parte de dos tramos de fuselaje 2a, 2b adyacentes. El fuselaje presenta una forma cilíndrica e incluye un revestimiento 30, así como unos largueros 50 situados en un plano longitudinal. Una unión cilíndrica 40 está dispuesta entre estos dos tramos cilíndricos de fuselaje 2a, 2b al nivel del bastidor 80. Este unión 40 incluye una virola 70, situada sobre la superficie interior del revestimiento 30 del fuselaje y que une los revestimientos 30 de los dos tramos 2a, 2b, así como unas bridas de largueros 90 situadas respectivamente sobre los largueros 50 y que unen los largueros 50 de los dos tramos 2a, 2b.

Cuando los esfuerzos a transmitir entre los tramos de fuselaje 2a, 2b son elevados, (típicamente superiores a 600 30 N/mm) , es necesaria la utilización de bridas de largueros 90.

Sin embargo, la instalación de bridas de largueros en el elemento de unión presenta problemas de ajuste de los diferentes elementos. Así, pueden aparecer tolerancias en el posicionamiento de los diferentes elementos de la unión. Por ejemplo, cuando los largueros de dos tramos de fuselaje no están exactamente el uno enfrente del otro, puede ser necesaria la utilización de cuñas entre los largueros y las bridas de larguero.

Además, la instalación de bridas de largueros necesita un acceso al elemento de unión del interior del fuselaje. Esto hace difícil la automatización del ensamblaje de los tramos. En consecuencia, el tiempo de ensamblaje es elevado.

El presente invento tiene como objetivo resolver los inconvenientes citados anteriormente y proponer un elemento de fuselaje que incluye un tramo de fuselaje y unos medios de unión entre este tramo y un tramo adyacente, que presente una buena estabilidad a nivel de la unión entre tramos, limitando al máximo la complejidad del ensamblaje.

A estos efectos, el presente invento contempla un elemento de fuselaje que incluye un tramo de fuselaje que incluye a su vez un revestimiento y unos medios de unión aptos para unir el citado tramo con un tramo adyacente, extendiéndose el citado tramo a lo largo del eje longitudinal del fuselaje, incluyendo el elemento de fuselaje unos elementos rigidizadores que se extienden según el citado eje, caracterizado por que el extremo de al menos un elemento rigidizador sobresale de un borde libre del citado revestimiento en una longitud predeterminada.

Así, no es necesaria la presencia de las bridas de larguero puesto que ciertos rigidizadores permiten la transmisión de los esfuerzos directamente sobre el tramo adyacente.

Además, en ausencia de bridas, las diferencias de posicionamiento relativo entre los largueros de un tramo y del tramo adyacente no presentan problemas.

Además, no es necesario el acceso al interior del fuselaje después del ensamblaje de los tramos y es más sencillo 50 poner en marcha la automatización.

El presente invento contempla según un segundo aspecto una porción de fuselaje que incluye un elemento de fuselaje como el descrito anteriormente y un segundo tramo de fuselaje adyacente al primer tramo y que se extiende a lo largo del eje longitudinal del fuselaje, estando unido el revestimiento del segundo tramo de fuselaje al revestimiento del primer tramo de fuselaje del elemento de fuselaje, e incluyendo el segundo tramo de fuselaje unos elementos rigidizadores que se extienden a lo largo del eje longitudinal sensiblemente sobre toda la longitud del segundo tramo de fuselaje y que están dispuestos con un decalaje angular alrededor del eje longitudinal con respecto al citado almenos un elemento rigidizador del primer tramo de fuselaje que sobresale del borde libre del revestimiento del primer tramo de fuselaje.

Así, los esfuerzos pasan de los largueros del primer tramo de fuselaje a los largueros del segundo tramo de fuselaje y viceversa. Esto limita los esfuerzos que hay que hacer pasar del revestimiento de un tramo al revestimiento del otro tramo.

En consecuencia, desde el momento en el que el revestimiento está menos solicitado, el espesor puede ser inferior que en la técnica anterior, limitando así el aumento de masa.

Además, gracias al decalaje angular de los elementos rigidizadores del segundo tramo de fuselaje con respecto a los elementos rigidizadores del primer tramo de fuselaje, no existen problemas de disposición del citado al menos un elemento rigidizador que desborda el primer tramo de fuselaje durante el ensamblaje de los tramos.

Según la solución considerada, los elementos rigidizadores del primer tramo de fuselaje sobrepasan el borde libre del revestimiento del primer tramo de fuselaje y los elementos rigidizadores del segundo tramo de fuselaje sobresalen del borde libre del revestimiento del segundo tramo de fuselaje, estando intercalado cada rigidizador del primer tramo de fuselaje entre dos rigidizadores del segundo tramo de fuselaje.

Según un modo de realización, los tramos de fuselaje incluyen al menos una primera porción situada en el extremo al nivel de los medios de unión que presentan un espesor de revestimiento superior que el espesor del revestimiento de una segunda porción situada en el centro de los citados tramos de fuselaje.

Gracias a sus sobreespesores al nivel de los medios de unión, el revestimiento está localmente reforzado, y es más estable durante el paso de los esfuerzos de un tramo al tramo adyacente.

Estos sobreespesores son inferiores a los de la técnica anterior gracias a que los rigidizadores longitudinales sobresalen más allá del borde libre del revestimiento del primer tramo.

Además se puede prever que los medios de unión del elemento de unión incluyan una virola apta para unir el revestimiento del primer tramo de fuselaje con el segundo tramo de fuselaje adyacente.

Así, el revestimiento al nivel de los medios de unión está tanto más reforzado y como consecuencia la unión entre los tramos es tanto más estable.

Por otra parte, los medios... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Elemento de fuselaje (1) está compuesto de un primer tramo de fuselaje (2a) que incluye un revestimiento (3a) , y unos medios de unión (4) aptos para unir el citado primer tramo (2a) con un segundo tramo de fuselaje adyacente (2b) , extendiéndose el citado primer tramo (2a) a lo largo del eje longitudinal (X) del fuselaje, incluyendo el elemento de fuselaje (1) unos elementos rigidizadores (5a) que se extienden según el citado eje (X) , caracterizado por que el extremo (5a1) de al menos un elemento rigidizador (5a) sobresale de un borde libre (7) del citado revestimiento (3a) en una longitud predeterminada (L) .

2. Porción de fuselaje, caracterizada por que incluye un elemento de fuselaje (1) según la reivindicación 1, y un segundo tramo de fuselaje adyacente (2b) al primer tramo (2a) y que se extiende a lo largo del eje longitudinal (X) 10 del fuselaje, estando unido el revestimiento (3b) del citado segundo tramo de fuselaje (2b) al revestimiento (3a) del citado primer tramo de fuselaje (2a) del citado elemento de fuselaje (1) , e incluyendo el citado segundo tramo de fuselaje (2b) unos elementos rigidizadores (5b) que se extienden a lo largo del citado eje (X) sobre sensiblemente toda la longitud del segundo tramo de fuselaje (2b) y que están dispuestos con un decalaje angular alrededor del eje longitudinal (X) con respecto al citado al menos un elemento rigidizador (5a) del primer tramo de fuselaje (2a) que sobresale del borde libre (7) del revestimiento (3a) del primer tramo de fuselaje (2a) .

3. Porción de fuselaje según la reivindicación 2, caracterizada por que los elementos rigidizadores (5a) del citado primer tramo de fuselaje (2a) sobresalen del borde libre (7) del revestimiento (3a) del primer tramo de fuselaje (2a) y por que los elementos rigidizadores (5b) del citado segundo tramo de fuselaje (2b) sobresalen del borde libre del revestimiento (3b) del segundo tramo de fuselaje (2b) , estando intercalado cada rigidizador del primer tramo de fuselaje (2a) entre dos rigidizadores del segundo tramo de fuselaje (2b) .

4. Porción de fuselaje según una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado por que los citados tramos de fuselaje (2a, 2b) incluyen al menos una primera porción (6a) situada en el extremo al nivel de los medios de unión (4) que presenta un espesor del revestimiento (3a) superior al espesor del revestimiento de una segunda porción (6b) situada en el centro de los citados tramos de fuselaje (2a, 2b) .

5. Porción de fuselaje según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada por que los citados medios de unión (4) del citado elemento de fuselaje (1) incluyen una virola (8) apta para unir los revestimientos (3a, 3b) del primer tramo de fuselaje (2a) y del segundo tramo de fuselaje adyacente (2b) .

6. Porción de fuselaje según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizada por que los medios de unión (4) incluyen un segundo elemento rigidizador (9) del fuselaje que tiene un cuerpo (9a) que se extiende en un plano transversal al eje longitudinal (X) del fuselaje, y una zapata (9b) que se extiende según el eje longitudinal (X) del fuselaje.

7. Porción de fuselaje según la reivindicación 6 considerada en dependencia con la reivindicación 5, caracterizada por que la citada virola (8) está dispuesta sobre la superficie exterior del revestimiento (3a) y por que la citada zapata (9b) está fijada sobre la superficie interior (31a) del revestimiento (3a) del citado primer tramo de fuselaje (2a) .

8. Porción de fuselaje según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizada por que un segundo elemento rigidizador (9) del fuselaje incluye un cuerpo (9a) que se extiende en un plano transversal al eje longitudinal (X) del fuselaje, incluyendo el elemento de fuselaje (1) una parte de corona (9c) que se extiende desde el revestimiento (3a) hacia el eje longitudinal (X) del fuselaje, en un plano transversal al citado eje longitudinal (X) del fuselaje, adaptada para fijar el citado cuerpo (9a) del citado segundo elemento rigidizador (9) .

9. Fuselaje de aeronave caracterizado por que incluye al menos una porción de fuselaje según una de las reivindicaciones 2 a 8.

10. Aeronave caracterizada por que incluye un fuselaje según la reivindicación 9.