UN ELEMENTO ESTRUCTURAL PARA CUBRIR UN HUECO ALARGADO EN UNA SUPERFICIE AERODINÁMICA DE UNA AERONAVE.

Un elemento estructural (1) de cubrimiento, adaptado para cerrar un hueco alargado (2) dispuesto en una superficie aerodinámica (3) de una aeronave,

caracterizado porque consiste en un cuerpo en forma laminar que comprende: - una parte (11) de fijación dispuesta a lo largo de un borde del cuerpo de forma laminar, estando adaptada dicha parte de fijación para ser fijada a lo largo de uno (2a) de los bordes longitudinales del hueco alargado; - una parte deslizante (13) dispuesta a lo largo del borde del cuerpo de forma laminar opuesto con respecto al de la parte de fijación, teniendo dicha parte deslizante un perfil en forma de cuña y estando adaptada para presionar, de una manera deslizante, sobre el otro borde longitudinal (2b) del hueco alargado; y - una parte (14) de conexión, que conecta la parte deslizante con la parte de fijación, siendo el espesor de dicha parte de conexión de un tamaño tal que permite, durante la utilización, un doblez elástico controlado del elemento estructural de cubrimiento; teniendo dicho elemento estructural una superficie lisa (12) sobre el lado destinado a mirar en dirección contraria al hueco alargado, caracterizado porque el elemento estructural de cubrimiento, hecho de material metálico, tiene un perfil de un tamaño tal que disminuye gradualmente en la transición desde la parte de fijación a la parte de conexión, y desde la parte deslizante a la parte de conexión

La presente invención se refiere a un elemento estructural de cubrimiento, adaptado para cerrar un hueco alargado dispuesto en una superficie aerodinámica de una aeronave.

En la construcción de una aeronave, tanto civil como militar, los huecos, que se dejan debido a una elección de diseño o debido a necesidades de montaje, crean problemas relacionados con los aspectos aerodinámicos de la aeronave, y por tanto deben ser “tapados”. Puede encontrarse un ejemplo en el documento EP1686056.

Además, en particular en la nueva generación de aeronaves militares, con o sin piloto, existe también la necesidad de una baja capacidad de detección por los radares.

La tecnología actual está basada en el uso de juntas hechas de elastómero conductor, que están diseñadas de acuerdo con las siguientes líneas maestras:

1) es necesario definir y desarrollar una estructura “fuerte” que sea capaz de soportar el esfuerzo debido a las cargas del vuelo;

2) es necesario diseñar, dimensionar y utilizar un caucho conductor para asegurar el contacto conductivo entre las superficies, para evitar tanto los problemas aerodinámicos como los problemas de dispersión de radiofrecuencia, ligados a la presencia de huecos, y por tanto de discontinuidades en la superficie.

Para cumplir con estos aspectos, surgen en general distintos tipos de problemas técnicos ligados al montaje, es decir, a la coordinación de elementos diferentes, al desgaste, o sea, al hecho de que el elastómero, sometido a pruebas cíclicas, pierde naturalmente la superficie de contacto y necesita por tanto ser restaurado y sustituido, y al peso, es decir, al hecho de que cada elemento individual tiene sus propias características y aumenta el peso.

Todo esto da como resultado unos rigurosos requisitos funcionales y de mantenimiento, que a menudo con incompatibles con los requisitos operativos requeridos.

A la vista de tal problema, por tanto, el objeto de la invención es un elemento estructural de cubrimiento del tipo definido en el preámbulo, que consiste en un cuerpo de forma laminar hecho de material metálico, que comprende:

- una parte de fijación dispuesta a lo largo de un borde del cuerpo en forma laminar, estando adaptada dicha parte de fijación para ser fijada a lo largo de uno de los bordes longitudinales del hueco alargado;

- una parte deslizante dispuesta a lo largo del borde del cuerpo de forma laminar, opuesta con respecto al de la parte de fijación, teniendo dicha parte deslizante un perfil en forma de cuña y estando adaptada para presionar, de una manera deslizante, sobre el otro borde longitudinal del hueco alargado; y

- una parte de conexión que conecta la parte deslizante a la parte de fijación, siendo el espesor de dicha parte de conexión de un tamaño tal que permite, durante el uso, un doblez elástico controlado del elemento estructural de cubrimiento;

donde el elemento estructural de cubrimiento tiene un perfil con un tamaño tal que disminuye gradualmente en la transición desde la parte de fijación a la parte de conexión y desde la parte deslizante a la parte de conexión, teniendo dicho elemento estructural de cubrimiento una superficie lisa en el lado destinado a mirar en dirección contraria al hueco alargado.

El elemento estructural de acuerdo con la invención es capaz de satisfacer tanto los requisitos mecánico-estructurales ligados a las cargas de vuelo contenidas, como las características aerodinámicas y las determinadas por la baja capacidad de detección por los radares, para lo cual es necesario evitar o minimizar los posibles tipos diferentes de discontinuidades de la superficie de la aeronave debidas a la presencia de huecos, rendijas y, más en general, huecos de la instalación.

Los modos de realización preferidos de la invención están definidos después en las reivindicaciones dependientes.

La invención está relacionada también con una superficie aerodinámica de una aeronave que tiene un hueco alargado, estando cerrado dicho hueco por un elemento estructural de cubrimiento, de acuerdo con la invención.

Se describirá ahora un modo de realización preferido, pero no limitativo, de la invención, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

- la figura 1 es una vista en corte transversal de un elemento estructural de cubrimiento de acuerdo con la invención; y

- la figura 2 es una vista en perspectiva del elemento estructural de la figura 1 en corte, en condición instalada.

Con referencia a las figuras, se ilustra un elemento estructural 1 de cubrimiento, adaptado para cerrar un hueco alargado 2 dispuesto en la superficie aerodinámica 3 de una aeronave. Tal hueco alargado separa así localmente dos partes estructurales, designadas como 3a y 3b en las figuras, que cooperan para definir la superficie aerodinámica 3 de la aeronave. En la figura 2, la letra y indica el eje de extensión del hueco alargado 2.

El elemento estructural 1 de cubrimiento consiste en un cuerpo de forma laminar hecho de material metálico magnético. La elección de un material metálico que también es magnético permite ventajosamente fijar la pieza al banco magnético de una máquina de control numérico, para obtener el espesor mínimo de mecanización necesario para obtener la flexibilidad deseada (véase más adelante).

El elemento 1 podría ser producido también por otros métodos de proceso, por ejemplo por doblado en caliente, aunque la mecanización es actualmente preferible por razones de coste.

El elemento 1 comprende una parte 11 de fijación dispuesta a lo largo de un borde del cuerpo con forma laminar del elemento estructural 1. Tal parte 11 de fijación está adaptada para ser fijada a lo largo de uno de los bordes longitudinales 2a del hueco alargado 2 (que en adelante será indicado como borde de fijación). Dispuesto a lo largo de un borde 2a de fijación longitudinal, hay un asiento para fijar el elemento estructural 1, que está formado de una manera complementaria con respecto a la parte 11 de fijación, de manera que la superficie externa 12 del elemento estructural 1 forma una superficie continua con la superficie aerodinámica 3 en el borde 2a de fijación longitudinal. La fijación del elemento estructural en el borde longitudinal 2a del hueco 2, se lleva a cabo por medios convencionales, por ejemplo mediante tornillos, soldadura o adhesivo, y puede ser extraíble o permanente.

El elemento estructural 1 comprende también una parte deslizante 13 dispuesta a lo largo del borde del cuerpo con forma laminar del elemento estructural opuesto con respecto al de la parte 11 de fijación. La parte deslizante 13 tiene un perfil en forma de cuña y está adaptada para presionar de una manera deslizante sobre el otro borde longitudinal 2b del hueco 2 de forma laminar (que en adelante será indicado como borde deslizante). En particular, la parte deslizante 13 antes mencionada está en contacto con una superficie en rampa dispuesta en el borde deslizante longitudinal 2b. Tal contacto se mantiene incluso en el caso de movimientos relativos limitados entre las dos partes estructurales 3a y 3b de la superficie aerodinámica 3, debido al movimiento a lo largo de la directriz de carga de la parte deslizante 13 del elemento estructural 1. Más aún, el perfil del espesor de la parte deslizante 13 está numéricamente optimizado para minimizar la dispersión electromagnética debido a la transición entre el elemento estructural 1 y la superficie aerodinámica 3. El perfil en forma de cuña de la parte deslizante 13 queda así calculada de una manera que depende del ángulo α que la superficie en rampa del borde longitudinal 2b de fijación define con respecto a la parte contigua de la superficie aerodinámica 3, y sobre la extensión transversal b de tal superficie en rampa, para reducir al mínimo los efectos de dispersión producidos por la configuración en cuestión en diversas posiciones previstas de diseño de la parte deslizante con respecto al borde longitudinal deslizante 2b.

El elemento estructural 1 de cubrimiento comprende finalmente una parte 14 de conexión que conecta la parte deslizante 11 con la parte 13 de fijación. El espesor d de tal parte 14 de conexión tiene un tamaño tal que permite, durante el uso, un doblez elástico controlado (en el plano transversal) del elemento estructural 1 de cubrimiento, como se ilustra en la figura 2 (la figura 1, por otra parte, representa el elemento estructural... [Seguir leyendo]

1. Un elemento estructural (1) de cubrimiento, adaptado para cerrar un hueco alargado (2) dispuesto en una superficie aerodinámica (3) de una aeronave, caracterizado porque consiste en un cuerpo en forma laminar que comprende:

- una parte (11) de fijación dispuesta a lo largo de un borde del cuerpo de forma laminar, estando adaptada dicha parte de fijación para ser fijada a lo largo de uno (2a) de los bordes longitudinales del hueco alargado;

- una parte deslizante (13) dispuesta a lo largo del borde del cuerpo de forma laminar opuesto con respecto al de la parte de fijación, teniendo dicha parte deslizante un perfil en forma de cuña y estando adaptada para presionar, de una manera deslizante, sobre el otro borde longitudinal (2b) del hueco alargado; y

- una parte (14) de conexión, que conecta la parte deslizante con la parte de fijación, siendo el espesor de dicha parte de conexión de un tamaño tal que permite, durante la utilización, un doblez elástico controlado del elemento estructural de cubrimiento;

teniendo dicho elemento estructural una superficie lisa (12) sobre el lado destinado a mirar en dirección contraria al hueco alargado, caracterizado porque el elemento estructural de cubrimiento, hecho de material metálico, tiene un perfil de un tamaño tal que disminuye gradualmente en la transición desde la parte de fijación a la parte de conexión, y desde la parte deslizante a la parte de conexión.

2. Un elemento según la reivindicación 1, en el que la parte (14) de conexión tiene un espesor d sustancialmente constante a lo largo de toda su extensión transversal, y menor que el espesor máximo de la parte (11) de fijación y de la parte deslizante (13).

3. Un elemento según la reivindicación 2, en el que la transición desde la parte (11) de fijación a la parte (14) de conexión y desde la parte deslizante (13) a la parte (14) de conexión, está sustancialmente configurada para formar un escalón fileteado.

4. Un elemento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho material metálico es un material metálico magnético.

5. Una superficie aerodinámica (3) de una aeronave, que contiene un hueco alargado (2) y un elemento estructural

(1) de cubrimiento, estando cerrado dicho hueco alargado por un elemento estructural (1) de cubrimiento, según una de las reivindicaciones precedentes, en la que:

dicha parte de fijación del elemento estructural de cubrimiento está fijada a lo largo de uno (2a) de los bordes longitudinales del hueco alargado;

dicha parte deslizante presiona de una manera deslizante sobre el otro borde longitudinal (2b) del hueco alargado; y

dicho elemento estructural de cubrimiento está instalado de una manera precargada, estando sometida la parte de conexión del elemento estructural de cubrimiento a un esfuerzo de flexión debido al posicionamiento relativo de los bordes longitudinales del hueco alargado.

6. Una superficie de aeronave, según la reivindicación 5, en la que hay dispuesto, a lo largo del borde longitudinal (2a) del hueco alargado correspondiente a la parte de fijación, un asiento para fijar el elemento estructural (1) de cubrimiento, que tiene una forma a modo complementario con respecto a la parte (11) de fijación, de tal manera que dicha superficie lisa (12) del elemento estructural (1) de cubrimiento forma una superficie continua con la superficie aerodinámica (3) en el borde longitudinal (2a) correspondiente a la parte de fijación.

7. Una superficie de aeronave, según la reivindicación 5 o 6, donde hay dispuesta una superficie en rampa, a lo largo del borde longitudinal (2b) del hueco alargado correspondiente a la parte deslizante, estando dispuesta dicha parte deslizante (13) en contacto con ella.