Componente de borde de ataque (14) calentado para una aeronave,

comprendiendo el componente:

un revestimiento externo (24);

una nervadura de soporte (52) para el revestimiento externo;

una cavidad (60) ubicada sustancialmente entre el revestimiento externo y la nervadura, comprendiendo la nervadura una primera pared (54) y una segunda pared (54) que forman la cavidad, estando unida cada pared a un extremo del revestimiento externo en ambos lados de la cavidad; caracterizado porque se recibe un calentador (70) dentro de la cavidad

Estructura de aeronave.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a una estructura de aeronave. En particular, la presente invención se refiere a un componente de borde de ataque calentado para una aeronave.

Los componentes de borde de ataque de una aeronave tales como una hélice o un slat (en castellano, "aleta anterior") de ala se calientan generalmente para reducir la formación de hielo que podría interferir con el funcionamiento del componente en detrimento de la seguridad de la aeronave.

En algunos diseños conocidos, tal como por ejemplo el dado a conocer en el documento EP-A-0 893 342, se saca gas caliente de los motores de la aeronave y se redirige para que pase por encima del componente de borde de ataque para fines de calentamiento. En un sistema de calentamiento alternativo, pueden unirse esterillas calentadoras a una superficie del componente de borde de ataque para calentar el componente. Se conocen en la técnica esterillas calentadoras de esta clase y comprenden generalmente un elemento eléctricamente resistente laminar a través del cual puede hacerse pasar una corriente para producir un calentamiento Joule para calentar el componente de borde de ataque.

Los componentes de borde de ataque, tales como un slat de ala incluyen normalmente un revestimiento externo que es de forma aerodinámica para la función del componente. Se muestra un ejemplo en las figuras 1 y 2. La figura 1 muestra un ala 12 de una aeronave 10 con un slat de ala 14. La figura 2 muestra una vista en corte transversal del ala 12 mostrada en la figura 1. En este ejemplo, el ala 12 incluye una parte de caja 16 que es sustancialmente rígida y que proporciona resistencia estructural al ala 12. La parte de caja 16 puede alojar también uno o más tanques de combustible. La parte de atrás del ala 18 incluye generalmente componentes del ala tales como flaps. En este ejemplo, se proporciona, hacia la parte frontal del ala 12, un componente de borde de ataque, concretamente un slat de ala 14. El slat de ala 14 incluye un revestimiento externo 24 y está soportado por varias nervaduras 30. Puede proporcionarse una pluralidad de tales nervaduras a lo largo de una longitud del slat de ala 14 para proporcionar resistencia estructural. El ala 12 puede incluir también unos elementos adicionales tales como un flap 20 Kruger, que en este ejemplo puede pivotar (tal como se muestra generalmente mediante la flecha marcada como A en la figura 2) fuera del ala para la modificación de las características aerodinámicas del ala 12.

Tal como se muestra en la figura 3, las nervaduras de soporte 30 del slat de ala 14 pueden unirse en ángulos rectos al revestimiento externo 24 para proporcionar soporte estructural. En la figura 3, la unión de la nervadura 30 puede lograrse dotando a la nervadura de una pestaña 32, que puede unirse por sí misma al revestimiento externo 24 utilizando medios tales como un adhesivo o sellante 34 ubicado en una capa sustancialmente entre la pestaña 32 y el revestimiento externo 24, y/o utilizando una pluralidad de remaches 18 que pasan a través de la pestaña y el revestimiento externo 24. En algunos diseños alternativos, puede emplearse una nervadura en forma de L en una disposición que comprende de manera eficaz una nervadura con pestaña con una parte de pestaña que se extiende sólo en un lado de la nervadura, a diferencia de las nervaduras en forma de T mostradas en las figuras 3 a 5.

Tal como se muestra en la figura 4, puede proporcionarse una disposición de la clase mostrada en la figura 3 de medios para calentar el componente de borde de ataque. Estos medios pueden incluir una o más esterillas calentadoras 40, que pueden montarse sobre el revestimiento externo y/o montarse sobre la pestaña 32.

La figura 5 muestra una disposición de calentamiento alternativa, en la que se monta una esterilla calentadora 40 directamente sobre el revestimiento externo 24 y la pestaña 32 se monta a continuación sobre la parte superior de la esterilla calentadora 40.

Existen varios problemas asociados con las disposiciones de montaje descritas anteriormente en relación con las figuras 3 a 5.

En primer lugar, debe indicarse que cuando se proporciona la unión de una pestaña 32 al revestimiento externo 24 para utilizar remaches o medios similares, la región de la pestaña 32 marcada como "Z" en la figura 3 es de hecho redundante mecánicamente ya que no proporciona ningún soporte adicional para la nervadura. En su lugar, la región Z de la pestaña 32 sirve sólo para transferir la carga entre la nervadura 30 y los medios de unión, por ejemplo los remaches 18. Se aplican consideraciones similares en el caso de las nervaduras en forma de L.

En segundo lugar, y haciendo referencia a la figura 4, en la que se proporcionan calentadores como esterillas calentadoras 40 en ambos lados de la pestaña y también sobre la parte superior de la pestaña 32, esto puede complicar el sistema de control utilizado para regular la temperatura del revestimiento externo 24. Esto se debe a que los calentadores 40 que se proporcionan sobre la pestaña 32 necesitan funcionar a una salida de potencia superior que los calentadores 40 que se proporcionan en ambos lados de la pestaña 32, puesto que los primeros calentadores deben calentar el revestimiento externo 24 a través del material de la pestaña 32, mientras que los últimos calentadores pueden aplicar calor directamente al revestimiento externo 24. Esto complica sustancialmente la disposición de calentamiento y el sistema de control que se utiliza para regular la potencia a los calentadores.

Además, el hecho de que los calentadores 40 montados sobre la pestaña 32 requieran una potencia adicional aumenta los requisitos de energía para el sistema calentador. Adicionalmente, las temperaturas superiores a las que los calentadores 40 sobre la pestaña 32 necesitan funcionar pueden dañar los materiales de la nervadura 30, la pestaña 32 y/o la capa de adhesivo 34.

Con respecto a la disposición mostrada en la figura 5, aunque el calentador 40 se aplica de manera continua al revestimiento externo 24 mediante lo cual puede lograrse un buen calentamiento, pueden existir problemas estructurales y de seguridad asociados con este diseño.

Por ejemplo, puesto que el calentador 40 está ubicado de manera adyacente a la capa de adhesivo 34, puede producirse la degradación térmica del adhesivo (esto es especialmente peligroso en el caso de sobrecalentamiento en el calentador). El sobrecalentamiento puede deberse, por ejemplo, a un fallo en el sistema de control de la potencia. En otro ejemplo, puede producirse un fallo en el calentador si el borde de calentamiento sufre alguna clase de impacto mecánico tal como granizo, golpes con aves o accidentes de vehículos en servicio. Dicho daño puede provocar la rotura del calentador y conducir a un sobrecalentamiento local hasta el momento en el que el sistema de control puede detectar el fallo y desconectar esa parte del sistema.

Además, la interposición de la esterilla calentadora 40 entre la pestaña 32 y el revestimiento externo 24 inhibe de manera eficaz y fiable la unión la pestaña 32 al revestimiento externo 24. Además, el mantenimiento del calentador 40 se hace complicado por el hecho de que no puede accederse a la parte por debajo de la pestaña 32 sin retirar la nervadura 30.

La presente invención se ha realizado teniendo en cuenta por lo menos alguno de los problemas indicados anteriormente.

Sumario de la invención

Se exponen aspectos particulares y preferidos de la invención en las reivindicaciones independientes y subordinadas adjuntas. Pueden combinarse combinaciones de características de las reivindicaciones subordinadas con características de las reivindicaciones independientes según sea apropiado y no meramente tal como se expone explícitamente en las reivindicaciones, aunque el alcance de la protección está definido por la redacción estricta de las reivindicaciones.

Según un aspecto de la invención, puede proporcionarse un componente de borde de ataque calentado para una aeronave. El componente incluye un revestimiento externo. El componente incluye también una nervadura de soporte para el revestimiento externo. El componente incluye además una cavidad ubicada sustancialmente entre el revestimiento externo y la nervadura. La nervadura incluye una primera pared y una segunda pared que forman la cavidad. Cada pared está unida en un extremo al revestimiento externo en ambos lados de la cavidad. El componente incluye también un calentador alojado dentro de la cavidad.

La presencia...

1. Componente de borde de ataque (14) calentado para una aeronave, comprendiendo el componente:

un revestimiento externo (24);

una nervadura de soporte (52) para el revestimiento externo;

una cavidad (60) ubicada sustancialmente entre el revestimiento externo y la nervadura, comprendiendo la nervadura una primera pared (54) y una segunda pared (54) que forman la cavidad, estando unida cada pared a un extremo del revestimiento externo en ambos lados de la cavidad; caracterizado porque se recibe un calentador (70) dentro de la cavidad.

2. Componente de borde de ataque calentado según la reivindicación 1, en el que la cavidad es alargada y se extiende a lo largo de la nervadura.

3. Componente de borde de ataque calentado según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la cavidad es sustancialmente triangular, sustancialmente semicircular o sustancialmente cuadrada en sección transversal.

4. Componente de borde de ataque calentado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada pared comprende una pestaña (58) para la unión al revestimiento externo en ambos lados de la cavidad.

5. Componente de borde de ataque calentado según la reivindicación 4, en el que por lo menos una de las pestañas presenta un calentador unido a la misma.

6. Componente de borde de ataque calentado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el calentador se recibe de manera separable dentro de la cavidad.

7. Componente de borde de ataque calentado según la reivindicación 6, en el que el calentador es flexible para adaptarse a una superficie interna de la cavidad.

8. Componente de borde de ataque calentado según la reivindicación 7, en el que el calentador comprende una esterilla calentadora unida a una parte flexible alargada.

9. Componente de borde de ataque calentado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el calentador está configurado para tirar del mismo y/o empujarlo a lo largo de la cavidad durante la retirada y/o sustitución.

10. Componente de borde de ataque calentado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las paredes de la nervadura se disponen a horcajadas sobre el calentador.

11. Componente de borde de ataque calentado según la reivindicación 10, en el que las paredes de la nervadura presentan una configuración en sección transversal sustancialmente en forma de V, en forma de U, en forma cuadrada o en forma oblonga.

12. Aeronave que comprende el componente de borde de ataque calentado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

13. Procedimiento de mantenimiento del componente de borde de ataque según la reivindicación 6 o según cualquiera de las reivindicaciones subordinadas a la misma, comprendiendo el procedimiento:

retirar el calentador de la cavidad; e

insertar un calentador de sustitución en una abertura en un extremo de la cavidad y mover el calentador a lo largo de una longitud de la cavidad hasta que esté en su sitio.

14. Procedimiento de fabricación de un componente de borde de ataque para una aeronave, comprendiendo el procedimiento:

unir una nervadura de soporte (52) a un revestimiento externo (24) del componente para formar una cavidad (60) ubicada sustancialmente entre el revestimiento externo y la nervadura para alojar un calentador (70), en el que la nervadura comprende una primera pared (54) y una segunda pared (54) para formar la cavidad, y en el que la unión de la nervadura de soporte comprende unir un extremo de cada pared de la nervadura al revestimiento externo en ambos lados de la cavidad; e

instalar un calentador (70) en la cavidad.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que la cavidad es alargada y discurre a lo largo de una longitud de la nervadura, y en el que el procedimiento incluye tirar y/o empujar el calentador a lo largo de la cavidad.

16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 ó 15, en el que las paredes de la nervadura se disponen a horcajadas sobre el calentador.

17. Procedimiento según la reivindicación 16, en el que las paredes de la nervadura presentan una configuración en sección transversal sustancialmente en forma de V, en forma de U, en forma cuadrada o en forma oblonga.