DISPOSICION DE UNION DE DOS CAJONES DE MATERIAL COMPUESTO CON UNA PIEZA INTERMEDIA Y PROCEDIMIENTO DE FABRICACION DE DICHA PIEZA INTERMEDIA.

DISPOSICIÓN DE UNIÓN DE DOS CAJONES DE MATERIAL COMPUESTO CON UNA PIEZA INTERMEDIA Y PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN DE DICHA PIEZA INTERMEDIA 5 CAMPO DE LA INVENCIÓN 1 o La presente invención se refiere a una disposición de unión de dos cajones de material compuesto con una pieza intermedia y al procedimiento de fabricación de dicha pieza intermedia y en particular a una disposición de unión de los cajones laterales de un estabilizador horizontal de una aeronave con una pieza intermedia en forma de doble T. ANTECEDENTES DE LA INVENCION 15 2 o 2 5 3 o En la actualidad y particularmente en la industria aeronáutica se utilizan de forma masiva materiales compuestos de matriz orgánica y fibras continuas principalmente basadas en resinas epoxídicas y fibras de carbono en una gran diversidad de elementos estructurales. Las estructuras aeronáuticas exigen, como es bien conocido, la integración de diversos elementos estructurales. Por ejemplo, los fuselajes requieren la integración del revestimientos con diversos elementos estructurales tales como vigas, cuadernas o larguerillos. A diferencia de lo que sucedía cuando se utilizaban materiales metálicos en los que prácticamente solo existía la opción de uniones mecánicas para la integración de los diversos elementos estructurales de un determinado componente, los materiales compuestos permiten que esa integración pueda realizarse también mediante uniones químicas. En ciertas estructuras aeronáuticas, la unión de dos componentes debe hacerse de manera que se produzca una transmisión eficiente de la carga entre ambos componentes lo que requiere habitualmente la utilización de piezas intermedias. Eso sucede particularmente en el caso de la unión de los cajones laterales de un estabilizador horizontal de una aeronave puesto que el estabilizador horizontal de cola debe comportarse como una unidad estructural. Se trata por otra parte de una unión sometida tanto a las cargas aerodinámicas como a las cargas derivadas del mecanismo utilizado para el trimado del 5 estabilizador horizontal. Al tratarse de una unión problemática se conocen distintas propuestas tanto de uniones a cortadura como de uniones a tracción y utilizando piezas intermedias de materiales metálicos, compuestos o mixtos. En una de esas propuestas, descrita en US 2009159742, se utiliza una 1 o pieza intermedia en material compuesto con forma de doble T. La utilización de piezas intermedias en forma de doble T descritas en ese documento puede ser problemática para ciertas configuraciones de cajones laterales y la presente invención está orientada a la solución de esos problemas. 15 SUMARIO DE LA INVENCION Es un objeto de la presente invención proporcionar una disposición de unión entre dos cajones de torsión, tales como los cajones laterales de un 2 o estabilizador horizontal de cola de una aeronave, mediante una pieza intermedia en forma de doble T que facilite el montaje de las piezas para la realización de dicha unión. Es otro objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento de fabricación de dicha pieza intermedia que permita que tenga una configuración 2 5 óptima para su función como pieza intermedia de unión de dichos cajones laterales. En un primer aspecto, esos y otros objetos se consiguen mediante un procedimiento de fabricación de una pieza con forma de doble T con un alma y unas alas superior e inferior utilizada como pieza intermedia de unión de dos 3 o

componentes estructurales con forma de cajón, comprendiendo revestimientos superiores e inferiores, efectuándose dicha unión entre los revestimientos superiores e inferiores de dichos componentes y las alas superior e inferior de dicha pieza, estando realizados tanto dicha pieza como dichos cajones en material compuesto, que comprende los siguientes pasos: - a) Proporcionar dos preformas en forma de C, configuradas de manera 5 que sus almas sean paralelas entre sí y sus alas superiores e inferiores sean sensiblemente paralelas a las zonas finales de dichos revestimientos. - b) Proporcionar dos preformas planas de refuerzo de las alas. - e) Conformar y curar la pieza a partir de dichas preformas mediante un procedimiento RTM. 10 En realizaciones preferentes, dichas preformas planas se disponen en una zona central de las alas de la pieza intermedia en forma de doble T sin extenderse en toda su anchura con dos o más segmentos escalonados hacia su eje longitudinal. Se consigue con ello un procedimiento eficaz para la fabricación de una pieza intermedia en forma de doble T que facilita la 15 transferencia gradual de cargas entre los cajones. En otras realizaciones preferentes, dichas preformas planas comprenden zonas locales de refuerzo en uno de sus extremos. Se consigue con ello un procedimiento eficaz para la fabricación una pieza intermedia en forma de doble T configurada de manera apropiada para la recepción de cargas locales tales 2 o como las cargas derivadas de mecanismos de trimado del estabilizador horizontal de cola. En otras realizaciones preferentes, las piezas intermedias de unión se aplican a cajones con o sin diedro y a cajones multi-costilla o multi-larguero. Se consigue con ello un procedimiento eficaz aplicable para la fabricación una 2 5 pieza intermedia en forma de doble T configurada de manera apropiada para los tipos básicos de cajones laterales de estabilizadores horizontales de cola de aeronaves. En un segundo aspecto, los objetos mencionados se consiguen proporcionando una disposición de unión de dos componentes estructurales 3 o

con forma de cajón comprendiendo un revestimiento superior, un revestimiento inferior, utilizando una pieza intermedia de unión con forma de doble T y efectuándose la unión entre los revestimientos de dichos componentes y las alas superior e inferior de dicha pieza mediante remaches, estando realizados tanto dicha pieza como dichos componentes en material compuesto, en el que dicha pieza se fabrica según el procedimiento mencionado. 5 En una realización preferente, en dicha disposición de unión se utilizan al menos dos filas de remaches en cada zona de distinto espesor de las alas superior e inferior de la pieza. Se consigue con ello una disposición de unión muy eficaz para la transferencia de cargas entre los cajones. Otras características y ventajas de la presente invención se 1 o desprenderán de la descripción detallada que sigue de una realización ilustrativa del objeto de la invención en relación a las figuras adjuntas. DESCRIPCION DE LAS FIGURAS 15 La Figura 1 muestra una disposición de unión de dos cajones laterales de un estabilizador horizontal de cola de una aeronave con una pieza intermedia en forma de T conocida en la técnica. La Figura 2 muestra una pieza intermedia en forma de T según la presente invención y la Figura 3 las preformas utilizadas en el procedimiento de 2 o de fabricación de esa pieza intermedia según la presente invención. La Figura 4 muestra una vista en sección transversal de una disposición de unión de dos cajones laterales con diedro de un estabilizador horizontal de cola de una aeronave con una pieza intermedia en forma de T según la presente invención. 2 5 La Figura 5 muestra una vista en sección transversal de una disposición de unión de dos cajones laterales sin diedro de un estabilizador horizontal de cola de una aeronave con una pieza intermedia en forma de T según la presente invención.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

Describiremos seguidamente realizaciones de la invención para el caso 11' y, por otro lado, para facilitar una transferencia gradual de la carga en la

de una disposición de unión de dos cajones laterales 11, 11' de un estabilizador horizontal de cola de una aeronave con una pieza intermedia en forma de doble T. Tanto los cajones laterales 11, 11' como la pieza intermedia están realizadas 5 con un material compuesto de fibra de carbono reforzada con plástico (CFRP) . En el caso de la disposición de unión descrita en US 2009159742 puede verse, siguiendo la Figura 1, que está basada en el solape de las alas 25, 27 de la pieza 21 en forma de doble T con las zonas finales de...

1. Procedimiento de fabricación de una pieza (31) con forma de doble T con un alma (33) y unas alas superior e inferior (35, 37) , utilizada como pieza 5 intermedia de unión de dos componentes estructurales (11, 11 ') con forma de cajón, comprendiendo revestimientos superiores (15, 15') y revestimientos inferiores (17, 17') , efectuándose dicha unión entre los revestimientos superiores e inferiores (15, 15'; 17, 17') de dichos componentes (11, 11 ') y las alas superior e inferior (35, 37) de dicha pieza (31 ) , estando realizados tanto 1 o dicha pieza (31) como dichos cajones (11, 11 ') en material compuesto, caracterizado porque comprende los siguientes pasos: - a) proporcionar dos preformas (41, 41 ') en forma de C, configuradas de manera que sus almas (43, 43') sean paralelas entre sí y sus alas superiores e inferiores (55, 55'; 57, 57') sean sensiblemente paralelas a las zonas finales de 15 dichos revestimientos (15, 15'; 17', 15') ; - b) proporcionar dos preformas planas (45, 47) de refuerzo de las alas (35, 37) ; - e) conformar y curar la pieza (31) a partir de dichas preformas (41, 41 ', 45, 47) mediante un procedimiento RTM. 20 2. Procedimiento de fabricación de una pieza (31) con forma de doble T según la reivindicación 1, caracterizado porque dichas preformas planas (45, 47) se disponen en una zona central de las alas (35, 37) de la pieza (31) sin extenderse en toda su anchura. 25 3. Procedimiento de fabricación de una pieza (31) con forma de doble T según la reivindicación 2, caracterizado porque dichas preformas planas (45, 47) comprenden al menos dos segmentos (61, 63; 71, 73) de distinto espesor, teniendo los segmentos de mayor espesor (63, 73) menor anchura que los 3 o segmentos de menor espesor (61, 71 ) . 4. Procedimiento de fabricación de una pieza (31) con forma de doble T según la reivindicación 3, caracterizado porque dichas preformas planas (45, 4 7) comprenden zonas locales de refuerzo en uno de sus extremos. 5 5. Procedimiento de fabricación de una pieza (31) con forma de doble T según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque las zonas finales de los revestimientos (15, 17; 15', 17') de dichos cajones (11, 11 ') no son paralelas entre sí. 1 o 6. Procedimiento de fabricación de una pieza (31) con forma de doble T según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque las zonas finales de los revestimientos (15, 17; 15', 17') de dichos cajones (11, 11 ') son paralelas entre sí. 15 7. Procedimiento de fabricación de una pieza (31) con forma de doble T según la reivindicación 6, caracterizado porque las zonas finales de los revestimientos superiores (15, 15') y los revestimientos inferiores (17, 17') de dichos cajones (11, 11 ') no están alineados entre sí. 2 o 8. Procedimiento de fabricación de una pieza (31) con forma de doble T según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque dichos cajones (11, 11 ') son cajones multi-costilla. 2 5 9. Procedimiento de fabricación de una pieza (31) con forma de doble T según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque dichos cajones (11, 11 ') son cajones multi-larguero. 3 o

10. Procedimiento de fabricación de una pieza (31) con forma de doble T según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, caracterizado porque dichos cajones (11, 11 ') son los cajones laterales de un estabilizador horizontal de cola de una aeronave. 11. Disposición de unión de dos componentes estructurales (11, 11 ') con forma de cajón comprendiendo un revestimiento superior (15, 15') , un revestimiento inferior (17, 17') , utilizando una pieza intermedia de unión (31) 5 con forma de doble T y efectuándose la unión entre los revestimientos (15, 15'; 17, 17') de dichos componentes (11, 11 ') y las alas superior e inferior (33, 35) de dicha pieza (31) mediante remaches, estando realizados tanto dicha pieza (31) como dichos componentes (11, 11 ') en material compuesto, caracterizado porque dicha pieza (31) se fabrica según el procedimiento objeto de alguna de 1 o las reivindicaciones 1-1 O. 12. Disposición de unión según la reivindicación 11, caracterizada porque se utilizan al menos dos filas de remaches (81) en cada zona de distinto espesor de las alas superior e inferior (33, 35) de la pieza (31 ) . 15