FIJACIÓN DE LAS SUPERFICIES SUSTENTADORAS EN UN AVIÓN NO TRIPULADO.

Fijación de las superficies sustentadoras en un avión no tripulado (UAV).

Dichas superficies sustentadoras las constituyen un ala (4) y un estabilizador horizontal (5) en configuración "canard". El conjunto de larguerillos (17) costillas (18) que forman el cajón central (16) de las superficies sustentadoras incluyen unas guías que engarzan con los raíles (13) estructurales que junto con el resto de largueros (12) y cuadernas (11) forman el fuselaje (1). Esta unión permite el deslizamiento horizontal en ambos sentidos de las superficies sustentadoras respecto al fuselaje. Se consigue así una aeronave siempre estable que permite la adaptación del centro de gravedad según la carta de pago requerida para la misión a realizar.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201000922.

Solicitante: ALBATROSS AERONAUTICS S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: VILLALVA QUINTANA,IVAN, GARCÍA GUERRA,ÓSCAR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B64C3/38 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B64 AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA.B64C AEROPLANOS; HELICOPTEROS (vehículos de colchón de aire B60V). › B64C 3/00 Alas (superficies estabilizadoras B64C 5/00; alas de ornitópteros B64C 33/02). › Ajuste de las alas completas o de sus partes.
FIJACIÓN DE LAS SUPERFICIES SUSTENTADORAS EN UN AVIÓN NO TRIPULADO.

Fragmento de la descripción:

FIJACION DE LAS SUPERFICIES SUSTENTADORAS EN UN AVION NO TRIPULADO Objeto de la invención. 5 La presente invención se refiere a un nuevo diseño de la fijación entre al menos una superficie sustentadora con el fuselaje. Este nuevo diseño de fijación de las superficies sustentadoras se aplica en particular a un avión no tripulado (Unmaned Aerial Vehicle UAV) . 10 Antecedentes de la invención. Pertenecen a la categoría de aviones no tripulados o UAV aquellos aparatos que son capaces de llevar a cabo misiones autónomamente y que 15 no tengan un piloto a bordo. El diseño de un avión integra dos partes principales: el fuselaje y los elementos sustentadores. El fuselaje o cuerpo del avión comprende desde la punta o nariz hasta la cola y se une de forma solidaria con las alas y los estabilizadores o superficies aerodinámicas que componen los elementos 2º sustentadores. Dichos elementos pueden ser horizontales y/o verticales. El problema fundamental de diseño conceptual de un avión recae en la fase de análisis de balance de pesos. En este análisis es muy importante tanto la posición del ala como la de los estabilizadores. Una posición incorrecta de los elementos estabilizadores conlleva un avión inestable o 2 5 excesivamente estable, comportamiento indeseable en ambos casos. La inestabilidad también reduce el rendimiento aerodinámico. Cuando se analiza el balance de masas en el proyecto de un nuevo avión se calcula la posición del ala y de los estabilizadores para situarlos en un lugar fijo del fuselaje. La posición de los citados estabilizadores se 3º determina utilizando el cálculo del centro de gravedad del avión para conseguir el margen de estabilidad deseado. Una vez definida y construida la aeronave las superficies sustentadoras no se pueden mover y con la configuración de ala ya fijada, se tiene la obligación de colocar la carga de pago correctamente distribuida en el avión 35 para que permanezca estable. Esta estabilidad se consigue colocando el centro de gravedad, que sí puede modificarse, por delante del centro de presiones en una cierta magnitud. El centro de presiones nunca modifica su posición. La distribución de masas se convierte en un problema complejo en el 5 caso de un UAV ya que estos aviones se cargan con distintos componentes en función de la misión a la que va a ser encomendada: reconocimiento, salvamento marítimo, lucha contra incendios, etc. Y el centro de gravedad varía con cada misión. Para evitar el complejo problema de distribuir o limitar la carga de pago 1 o por causa del diseño de la aeronave se ha desarrollado la superficie sustentadora deslizante de la presente invención. Descripción de la invención 15 Un objeto de la invención es dotar al avión de un sistema de ala y estabilizador deslizantes respecto del fuselaje, de forma que primero se hace una distribución de masas en la aeronave y seguidamente se coloca tanto el ala como el estabilizador en la posición óptima para obtener el margen de estabilidad deseado. 2º Otro objeto de la invención es dotar de una amplia gama de carga de pago a una misma aeronave sin necesidad de rediseño de sus elementos sustentadores A su vez, es otro objeto de la invención diseñar el fuselaje con unos raíles interiores que le dotan de rigidez estructural y permiten que el ala o 2 5 estabilizador deslice sobre ellos. Por su parte el ala o estabilizador dispone de un cajón central compuesto por la unión de larguerillos y costillas. El citado cajón central deslizará sobre los raíles que forman parte de los largueros del fuselaje permitiendo el desplazamiento en ambas direcciones y siempre en un plano horizontal. 3º Y por último es otro objeto de la invención dotar al conjunto de un sistema de sujeción para fijar el ala o estabilizador sobre los raíles soportando con garantía los esfuerzos a flexión y cortadura que reciben los elementos sustentadores, trasmitiendo estos esfuerzos por distintos caminos

de carga.

Breve descripción de los dibujos.

Con el fin de explicar cómo está constituido la fijación de los elementos sustentadores con el fuselaje, así como la disposición de los raíles y de las 5 guías, se acompañan las siguientes figuras: La figura 1 muestra una aeronave completa vista en perspectiva. La figura 2 muestra la parte final del fuselaje sin su recubrimiento y su fijación con el ala y con el estabilizador horizontal. 1º La figura 3 muestra en detalle la unión entre el cajón central de un elemento sustentador y el fuselaje. Descripción de una realización preferencial 15 Tal y como se muestra en la figura 1, una aeronave está constituida por dos partes principalmente. Por una parte está el fuselaje (1) que es un cuerpo alargado, de forma principalmente cilíndrica, cuya punta redondeada se conoce como nariz (2) y cuya parte trasera (3) , según la presente realización práctica, integra el grupo propulsor (14) . Por otra parte se tienen 2 o los elementos sustentadores que principalmente están formados por unas alas (4) y un estabilizador horizontal (5) . Si el estabilizador (5) se encuentra por delante de las alas (4) se forma una configuración de aeronave conocida como "canard". Tal y como sucede en la presente invención. A su vez todos los elementos sustentadores tienen una parte 2 5 delantera o borde de ataque (7) donde se incluyen elementos móviles comúnmente conocidos como slats y una parte trasera o borde de salida (8) donde se incluyen elementos móviles conocidos como flaps y alerones (1 0) . En este caso los estabilizadores verticales (6) se sitúan en las puntas de las alas (9) . 3º Los aviones no tripulados tienen la ventaja de que no incorporan tripulación ni pasaje y todo el espacio existente en el interior del fuselaje pude ser utilizado para incluir los mecanismos de accionamiento y control y para incluir diferente tipo de carga dependiendo de la misión que se va a encomendar a la aeronave: vigilancia, lucha contra incendios, salvamento, 3 5

etc. Todos los elementos incluidos en el interior del fuselaje (1) se conocen como carga de pago y debe colocarse de modo que el centro de gravedad esté posicionado en cierta y precisa relación con el centro de presiones. Normalmente el primero estará adelantado con respecto al segundo. El grupo propulsor (14) está formado por una hélice dispuesta en la parte 5 trasera (3) del fuselaje (1 ) . Tal y como se muestra en la figura 2, el interior del fuselaje (1) es un cuerpo principalmente tubular y hueco cuyas paredes (no mostradas en la figura) están separadas por una serie de largueros (12) que discurren horizontalmente desde la punta (1) hasta la parte trasera (3) intercalándose 10 periódicamente con cuadernas (11) que dan rigidez al conjunto. En la realización que nos ocupa, de todos los largueros (12) existentes, los correspondiente a los laterales del fuselaje (1) tienen forma de raíl (13) y engarzan con las guías existentes en el cajón central (16) de los elementos sustentadores. 15 Dichos elementos sustentadores tales como el ala (4) y el estabilizador (5) , están formados por un entramado de larguerillos y costillas que conforman en uno de sus extremos el cajón central (16) que se une al fuselaje (1) . Los larguerillos (17) y la última costilla (18) del cajón central (16) del 2 o elemento sustentador correspondiente conforman un conjunto con guías que pueden ubicarse tanto en la parte superior como en la inferior. Estas guías se engarzan con los raíles (13) que forman parte del conjunto de largueros (11) del fuselaje (1 ) . La unión entre las guías de las superficies sustentadoras y los raíles (13) correspondientes a los largueros (11) laterales del fuselaje es 2 5 una unión deslizante que permite el movimiento horizontal de dichas superficies sustentadoras. Tal y como se muestra en la figura 3, el cajón central (16) dispone de guías en la parte inferior de la última costilla (18) (dichas guías no se muestran en la figura) . Una vez se ha establecido el punto óptimo dónde las superficies 3º sustentadoras son...

 


Reivindicaciones:

1. Fijación de superficies sustentadoras para un avión no tripulado constituido mediante un fuselaje (1) al que se unen las superficies 5 sustentadoras formadas por las alas y los estabilizadores conformando una aeronave bien de ala baja, media o alta, caracterizada porque las alas (4) y los estabilizadores (5) disponen de un cajón central (16) donde se emplazan unas guías que se unen al fuselaje (1) a través de unos raíles (13) estructurales que se extienden a modo de largueros (12) , de forma que 1 o existe un deslizamiento horizontal entre las guías y los raíles (13) limitado únicamente por la longitud física del raíl, y porque una vez seleccionado el punto específico de estabilidad de la aeronave se establece la unión entre los cajones centrales (16) y el fuselaje (1) con uno o varios elementos de unión (15) que cooperan con los orificios (19) del raíl (13) . 15 2. Fijación de superficies sustentadoras según la reivindicación 1a, caracterizado porque los raíles (13) y los largueros (12) que forman el fuselaje (1) se combinan con cuadernas (11) para constituir el cuerpo de la aeronave, disponiéndose los raíles (13) en los laterales del fuselaje (1) para 2 o las aeronaves de ala media y en la parte superior o inferior para aeronaves de ala alta o ala baja. 3. Fijación de superficies sustentadoras según reivindicación 1a, caracterizada porque tanto el ala como las distintas superficies de 2 5 sustentación tienen en uno de sus extremos un cajón central (16) que lo constituyen uno o varios larguerillos (17) y una costilla (18) y forman, con la guía que se dispone en la costilla (18) , un único conjunto deslizante. 4. Fijación de superficies sustentadoras según reivindicación 1, 30 caracterizada porque los elementos de unión (15) fijan los laterales superiores e inferiores del cajón central (16) con los raíles (13) que constituyen una parte estructural del fuselaje (1 ) .

 

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