BORDE DE SALIDA DE UNA SUPERFICIE AERODINAMICA DE UNA AERONAVE.
La invención divulga un borde de salida (2) de una superficie aerodinámica de una aeronave,
el cual comprende un revestimiento superior (6) y un revestimiento inferior (7), estando los revestimientos superior e inferior (6, 7) realizados en material compuesto. En una parte final (13) de los revestimientos superior e inferior (6, 7) del borde de salida (2), se monta una pieza ligera (1). La pieza ligera (1) está cubierta por una lámina metálica (8), y tiene una sección con forma de "V" con brazos y pico, en la pieza ligera (1) el pico de la sección con forma de "V" es redondeado y está situado opuesto a la parte final (13) de los revestimientos superior e inferior (6, 7).
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201230300.
Solicitante: AIRBUS OPERATIONS, S.L.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: BALSA GONZÁLEZ,ALBERTO, DE GREGORIO HURTADO,Yolanda.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B64C3/28 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). › Bordes de ataque o de salida fijados a estructuras primarias, p. ej. formando ranuras fijas.
- B64C5/02 B64C […] › B64C 5/00 Superficies estabilizadoras (fijación de superficies estabilizadoras al fuselaje B64C 1/26). › estabilizadores horizontales (estabilizadores verticales B64C 5/06).
Fragmento de la descripción:
Borde de salida de una superficie aerodinámica de una aeronave.
Objeto de la invención La presente invención divulga un nuevo diseño del borde de salida de una superficie aerodinámica de una aeronave. Dicho diseño se usa en el borde de salida de un timón (estabilizador vertical) , en el borde de salida de un timón de profundidad (estabilizador horizontal) , en el borde de salida de una ala, en el borde de salida de un flap y en el borde de salida de un alerón de una aeronave.
Problema técnico a resolver y antecedentes de la invención Los revestimientos de un timón de profundidad de una aeronave, en aviones de largo alcance (del inglés Long Range, LR) y de un solo pasillo (del inglés Single Aisle, SA) se fabrican con materiales compuestos tipo sándwich.
Los revestimientos de materiales compuestos tipo sándwich se fabrican uniendo dos láminas externas finas y duras (típicamente realizadas en laminados plásticos reforzados con fibra de carbono) con un núcleo grueso pero ligero (normalmente fabricado en espuma con una estructura de celdas abiertas y cerradas) . El núcleo debe tener un grosor mínimo para soportar la presión transmitida por el laminado de fibra de carbono reforzada, durante el ciclo de curado, en el que se aplican temperatura y presión altas, de otra manera el núcleo se rompería bajo esa presión.
Los bordes de salida de las estructuras de las aeronaves se forman uniendo el revestimiento superior y el revestimiento inferior de la mencionada estructura de la aeronave. Para obtener el perfil aerodinámico deseado, en la zona del borde de salida, el grosor de los revestimientos superior e inferior es decreciente.
Cuando el revestimiento superior y el revestimiento inferior de dicha estructura de la aeronave están fabricados con materiales compuestos tipo sándwich, debido al espesor mínimo necesario del núcleo de cada revestimiento, se produce un cambio en la pendiente del revestimiento superior y del revestimiento inferior que empeora el perfil aerodinámico del citado borde de salida.
Actualmente, para conseguir un perfil aerodinámico continuo, los revestimientos superior e inferior se unen mediante una lámina metálica tipo clip, con forma de “U” y se rellena con una pasta el espacio restante, hasta obtener el perfil aerodinámico continuo. Esta pasta, cuando se usa en cantidades grandes, se agrieta y se cae de los estabilizadores de la aeronave, y con su caída arrastra la pintura de la aeronave. Esta caída aumenta la resistencia parásita, siendo además un inconveniente estético, que es la causa de muchas quejas de las compañías aéreas.
El documento WO 2010/070185 A2 divulga una estructura para el borde de salida según el estado del arte, en la cual el revestimiento superior y el revestimiento inferior se unen mediante un elemento tipo clip con unos rebajes, en los cuales se acoplan las superficies internas tanto del revestimiento superior como del revestimiento inferior, colocando sobre el elemento tipo clip una pasta hasta obtener el perfil aerodinámico deseado.
Descripción de la invención Con el fin de alcanzar los objetivos de la invención y para resolver los problemas antes mencionados, la invención divulga un borde de salida de la superficie de un estabilizador de una aeronave, en el que el uso de la pasta se reduce a muy poca cantidad.
El borde de salida de la superficie de un estabilizador de una aeronave, de acuerdo con esta invención, comprende un revestimiento superior y un revestimiento inferior, estando dichos revestimiento fabricados de materiales compuestos. El borde de salida comprende una pieza ligera que se conecta a una parte final de los revestimientos superior e inferior.
La pieza ligera se cubre por una lámina metálica y tiene una sección con forma de “V”, teniendo la “V” pico y brazos. El pico de la sección con forma de “V” tiene forma redondeada y está situado opuesto a la parte final de los revestimientos superior e inferior. La pieza ligera conectada a la parte final de los revestimientos superior e inferior proporciona un perfil aerodinámico continuo al borde de salida.
La pieza ligera del borde salida de una superficie aerodinámica de una aeronave comprende un hueco central, en el que se introduce la parte final de los revestimientos superior e inferior, y comprende también huecos internos.
La pieza ligera es rígida y los huecos internos de la pieza ligera reducen el peso de la citada pieza ligera.
El material del que la pieza está fabricada es poliamida 6/10 reforzada con fibra de vidrio, en un porcentaje del 40%.
La unión entre la pieza ligera y los revestimientos superior e inferior del borde de salida se asegura por medio de un remache.
La lamina metálica que cubre la pieza ligera, se fija a la pieza ligera con pegamento, y ofrece una superficie exterior continua. La lámina metálica está realizada en aluminio.
La pieza ligera del borde de salida, comprende al final de cada brazo de la sección, dos esquinas biseladas que evitan el contacto entre la lámina metálica y el revestimiento superior, y el contacto entre la lámina metálica y el revestimiento inferior.
El borde de salida objeto de la invención, se corresponde con el borde de salida de un timón en un estabilizador vertical de una aeronave, o con el borde de salida de un timón de profundidad de un estabilizador horizontal, o con el borde de salida de una ala de una aeronave, o con el borde de salida de un flap de una aeronave, o con el borde de salida de un alerón de una aeronave.
Breve descripción de las figuras La invención se entenderá mejor leyendo la descripción detallada junto con los dibujos, en los que elementos similares son numerados con los mismos números, y donde se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una vista en planta de un estabilizador horizontal con la zona del timón de profundidad destacada.
La figura 2 muestra una vista de perfil de un timón de profundidad fabricado con material compuesto tipo sándwich.
La figura 3 muestra una vista de una estructura del borde de salida de un timón de profundidad según el estado de la técnica actual.
La figura 4 muestra una vista de una sección del borde de salida de la presente invención.
La figura 5 muestra una vista de la sección transversal de una pieza ligera recubierta por una lámina metálica de acuerdo con la presente invención.
A continuación se proporciona una lista de las referencias numéricas utilizadas en las figuras:
1. pieza ligera, que señale solo la pieza; no la pieza y la lámina metálica 2. borde de salida,
3. estabilizador horizontal (horizontal tail plane, HTP) ,
4. pasta,
5. timón de profundidad,
6. revestimiento superior,
7. revestimiento inferior,
8. lamina metálica,
9. huecos internos,
10. hueco central,
11. tira de material de sellado,
12. remache,
13. parte final,
14. pegamento,
15. pieza metálica con forma de “U”,
16. esquina.
Descripción de una realización preferente de la invención La invención divulga un nuevo diseño del borde de salida (2) de una superficie aerodinámica de una aeronave, que comprende un revestimiento superior (6) , un revestimiento inferior (7) y una pieza ligera (1) nueva para unir los revestimientos superior e inferior (6, 7) .
La figura 1 muestra un estabilizador horizontal (del inglés Horizontal Tail Plane, HTP) (3) con la zona del borde de salida (2) del timón de profundidad (5) destacada.
La figura 2 muestra una vista de la sección transversal del borde de salida (2) del timón de profundidad (5) del estabilizador horizontal (3) , donde el borde de salida (2) está formado por la unión del revestimiento superior (6) y el revestimiento inferior (7) .
Debido al espesor mínimo necesario del núcleo para cada uno de los revestimientos (6, 7) que forman el borde de salida (2) de un timón de profundidad (5) de una aeronave, se produce un cambio en la pendiente de los revestimientos superior e inferior (6, 7) , que empeora el perfil aerodinámico del citado borde de salida (2) .
La figura 3 muestra una estructura del borde de salida (2) de un timón de profundidad (5) de las que se emplean en la actualidad. Dicha estructura comprende una pieza metálica con forma de “U” (15) fijada a los revestimientos superior e inferior (6, 7) . Sobre la pieza metálica con forma de “U” (15) se coloca una enorme cantidad de pasta (4)
para proporcionar continuidad al perfil aerodinámico del borde de salida (2) . Dicha pasta (4) cubre la pieza metálica...
Reivindicaciones:
1. Borde de salida (2) de una superficie aerodinámica de una aeronave, el cual comprende un revestimiento superior
(6) y un revestimiento inferior (7) , estando los revestimientos superior e inferior (6, 7) realizados en materiales compuestos, caracterizado por que:
- una pieza ligera (1) se conecta en una parte final (13) de los revestimientos superior e inferior (6, 7) ,
-donde la pieza ligera (1) está cubierta por una lámina metálica (8) , y
- la pieza ligera (1) tiene una sección transversal con forma de “V” con brazos y pico, de manera que el pico de la sección transversal con forma de “V” es redondeado y se sitúa opuesto a la parte final
(13) de los revestimientos superior e inferior (6, 7) , proporcionando el revestimiento superior (6) , el revestimiento inferior (7) y la pieza ligera (1) , un perfil aerodinámico continuo al borde de salida (2) .
2. Borde de salida (2) de una superficie aerodinámica de una aeronave, según la reivindicación 1, caracterizado por que la pieza ligera (1) comprende:
- un hueco central (10) en el que se introduce la parte final (13) de los revestimientos superior e inferior (6, 7) ,
- huecos internos (9) , siendo la pieza ligera (1) rígida y reduciendo el peso de la pieza ligera (1) mediante los huecos internos (9) .
3. Borde de salida (2) de una superficie aerodinámica de una aeronave, según cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado por que el material del que está fabricada la pieza ligera (1) es poliamida 6/10 reforzado con fibra de vidrio.
4. Borde de salida (2) de una superficie aerodinámica de una aeronave, según cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado por que el porcentaje de fibra de vidrio del material ligero del que está hecha la pieza ligera
(1) es un 40%.
5. Borde de salida (2) de una superficie aerodinámica de una aeronave, según cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado por que la unión entre la pieza ligera (1) y los revestimientos, superior e inferior (6, 7) , del borde de salida (2) se asegura por medio de un remache (12) .
6. Borde de salida (2) de una superficie aerodinámica de una aeronave, según cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado por que la lámina metálica (8) que cubre la pieza ligera (1) se fija a la pieza ligera (1) por medio de un pegamento (14) .
7. Borde de salida (2) de una superficie aerodinámica de una aeronave, según la reivindicación 6, caracterizado por que la lámina metálica (8) que cubre la pieza ligera (1) está hecha de aluminio.
8. Borde de salida (2) de una superficie aerodinámica de una aeronave, según las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por que la lámina metálica (8) que cubre la pieza ligera (1) ofrece una superficie exterior continua.
9. Borde de salida (2) de una superficie aerodinámica de una aeronave, según cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado por que la pieza ligera (1) del borde de salida (2) comprende, al final de los brazos de la
sección con forma de “V”, dos esquinas biseladas (16) , evitando el contacto entre la lámina metálica (8) y el
revestimiento superior (6) , y la lámina metálica (8) y el revestimiento inferior (7) .
10. Borde de salida (2) de una superficie aerodinámica de una aeronave, según cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado por que el borde de salida (2) corresponde con el borde de salida (2) de un timón vertical del estabilizador vertical de una aeronave.
11. Borde de salida (2) de una superficie aerodinámica de una aeronave, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el borde de salida (2) corresponde con el borde de salida (2) de un timón de profundidad horizontal del estabilizador horizontal de una aeronave.
12. Borde de salida (2) de una superficie aerodinámica de una aeronave, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el borde de salida (2) corresponde con el borde de salida (2) de un ala de una aeronave.
13. Borde de salida (2) de una superficie aerodinámica de una aeronave, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el borde de salida (2) corresponde con el borde de salida (2) de un flap de una aeronave.
14. Borde de salida (2) de una superficie aerodinámica de una aeronave, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el borde de salida (2) corresponde con el borde de salida (2) de un alerón de una aeronave.
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