CONCEPTO DE UNIÓN INTERCAMBIABLE PARA UN CONO DE UN FUSELAJE TRASERO DE UN AVIÓN.

Fuselaje trasero de un avión que comprende un extremo del cono de cola y el resto del fuselaje trasero,

con lo que el extremo del cono de cola se fija al resto del fuselaje trasero mediante un sistema de fijación que comprende una conexión de equilibrado, tres orejetas y una conexión de reserva. Cuando existe un fallo en una de las orejetas, la conexión de equilibrado actúa soportando las cargas en la dirección transversal del avión. La unión de reserva sólo actúa si ocurre un fallo en otra unión. Esta unión de reserva es capaz de soportar cargas en la dirección longitudinal del avión.

Concepto de unión intercambiable para un cono de un fuselaje trasero de un avión

OBJETO DE LA INVENCIÓN

El objeto de la presente invención es asegurar la intercambiabilidad de un cono de cola de un avión en los casos en los que éste tiene que desensamblarse del resto del fuselaje trasero del avión, con cualquier propósito, como por ejemplo en los casos en los que tiene que cambiarse por uno nuevo.

En otras palabras, el objeto principal de la presente invención es proporcionar una nueva solución para la unión entre el cono de cola y el resto del fuselaje trasero de un avión.

Un objeto adicional de la presente invención es relajar el nivel de hiperestatismo de la unión resultante entre ambas partes, facilitando de esta manera su ensamblaje y sus futuras operaciones de mantenimiento y, al mismo tiempo, sin perder las condiciones de seguridad a prueba de fallos.

Otro objeto de la invención es que el ensamblaje del cono de cola y del resto del fuselaje trasero, y la sustitución del cono de cola (TRW) pueda hacerse directamente, sin utilizar plataformas ni gradas. La razón es que un objeto adicional de la presente invención es facilitar las operaciones de ensamblaje para permitir que dichas operaciones de ensamblaje se realicen desde el interior del avión o desde el exterior inferior del avión. Por consiguiente, ya no es necesario usar plataformas ni gradas para alcanzar la parte externa superior del avión para realizar las operaciones de ensamblaje/desensamblaje.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención pertenece a la industria aeronáutica y se refiere a la configuración de un fuselaje trasero de un avión que tiene un cono de cola modular.

Más particularmente, la presente invención se refiere a métodos para unir el cono de cola al resto del fuselaje trasero de un avión y al tipo de conexiones usadas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como regla general, un avión comprende un fuselaje que tiene una parte delantera en la que se dispone la cabina, una parte principal que sujeta las alas y un fuselaje trasero que soporta el estabilizador horizontal.

Normalmente, el fuselaje trasero termina en un cono de cola modular. En particular, el cono de cola aloja la unidad de potencia auxiliar (APU) del avión.

Por tanto, cuando se ensambla un avión, la interfaz entre el cono de cola y el resto de fuselaje trasero del avión normalmente se diseña con cuatro conexiones u orejetas, dos superiores y dos inferiores, para soportar las cargas, más una conexión de alineamiento o “balancer” para alinear o centrar la colocación de las secciones durante el proceso de ensamblaje. Este tipo de construcción procede de las normativas de operatividad a prueba de fallos requeridas por las leyes de navegación aérea. De esta manera, en caso de perder una de las conexiones u orejetas, el avión siempre tiene cuatro más para soportar las cargas.

Cada una de las cuatro orejetas soporta dos reacciones y el “balancer” soporta una reacción más, de manera que, en total, se soportan nueve reacciones con esta configuración para satisfacer los requisitos a prueba de fallos por redundancia. El resultado es una unión hiperestática.

Las cuatro orejetas trabajan en un modo hiperestático y el “balancer” sólo actúa cuando ocurre un fallo en una de las orejetas.

Además, puesto que el extremo del cono de cola aloja la unidad de potencia auxiliar (APU) del avión, la unión entre el cono de cola y el resto del fuselaje trasero depende de la localización de la toma de aire de la unidad de potencia auxiliar. Por tanto, en los casos en los que la toma de aire de la unidad de potencia auxiliar está en una localización inferior, el “balancer” está en una posición superior, mientras que en los casos en los que la toma de aire de la unidad de potencia auxiliar está en una localización superior, el “balancer” está en una posición inferior.

Las posiciones de las orejetas están limitadas por la forma del fuselaje. Esas posiciones están afectadas también por el corte que tiene el cono de cola en su extremo y están relacionadas también con el “balancer” horizontal ajustable.

Las fuerzas y momentos principales que tienen que soportar las fijaciones proceden de la flexión, aterrizaje dinámico, aterrizaje forzoso, etc., aplicados al cono de cola. Cuanto más pesada sea la APU, mayores serán las cargas que soportará el cono de cola.

Las soluciones hiperestáticas aplicadas actualmente, incluso con cojinetes y tolerancias proporcionadas para el diseño, no son capaces de conseguir suficiente precisión para asegurar las posiciones con las operaciones de reparación.

El método de ensamblar el cono de cola al resto del fuselaje trasero de un avión usado tradicionalmente comprende las siguientes etapas:

a) instalar el “balancer” que guía y alinea las secciones de fuselaje y cono trasero;

b) instalar las cuatro conexiones u orejetas.

Como las cuatro conexiones se montan al mismo tiempo, aparecerán mayores tensiones y habitualmente todo el conjunto tiene que forzarse.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención está diseñada para solucionar los inconvenientes mencionados anteriormente, presentes en la línea de ensamblaje final (FAL) en la que el cono de cola se ensambla al resto del fuselaje trasero.

De acuerdo con la invención un “componente intercambiable” se definirá como un único artículo o conjunto de artículos que, como una unidad, puede intercambiarse por otro componente intercambiable que tenga el mismo número de piezas: sin alteración del componente o del avión, con cualquier sustitución necesaria de las sujeciones retirables y con cualquier medio necesario de ajuste reversible con respecto a las tolerancias de rendimiento especificadas.

Mientras que un “componente reemplazable” se definirá como un único artículo o conjunto de artículos que, como una unidad, tenga algunas características intercambiables. Esto significa que puede requerir la alteración (irreversible) cuando se conecta al avión.

De acuerdo con la invención, el fuselaje trasero de un avión comprende un cono de cola y el resto del fuselaje trasero. El extremo del cono de cola se fija al resto del fuselaje trasero mediante un sistema de fijación que comprende tres orejetas y una conexión de equilibrado.

Como existen sólo tres orejetas, los grados de hiperestaticidad de la unión se han relajado hasta obtenerse una unión isostática.

En la presente invención, las tres orejetas trabajan en una forma únicamente isostática, que soporta todas las cargas sin usar orejetas redundantes.

El sistema de fijación comprende además una unión de reserva que sólo actúa si ocurre un fallo en otra unión. Si dicho fallo ocurre, la unión de reserva se carga por la deformación de la estructura y actúa asegurando la unión del cono de cola.

Esta unión de reserva es capaz de soportar las cargas en la dirección longitudinal del avión, en caso de que falle una de las orejetas principales.

El nivel de seguridad de la unión no se ha deteriorado debido a que, cuando se añade, la unión de reserva actúa como una redundancia a prueba de fallos.

Las tres orejetas se disponen en una disposición triangular, que tiene una primera orejeta y una segunda orejeta, en una posición superior o en una posición inferior, que están situadas a la misma altura entre sí, que están situadas en uno de los lados laterales del fuselaje trasero.

Si la toma de aire de la APU está en una localización superior, la primera y segunda orejetas están en una localización inferior. Si la toma de aire de la APU está en una localización inferior, la primera y segunda orejetas están en una localización superior.

La tercera orejeta está en la posición opuesta, es decir, si la primera y segunda orejetas están situadas en la parte superior, la tercera orejeta está en la parte inferior y viceversa.

La conexión de equilibrado se localiza en la misma parte que la primera y segunda orejetas, que puede ser la parte superior o la parte inferior, y se coloca entra las mismas.

La función principal de la conexión de equilibrado es ayudar a la colocación durante las operaciones de ensamblado. Otra función de la conexión de equilibrado es soportar las cargas en el eje transversal del avión y en una dirección vertical, en caso de que falle una de las orejetas.

La unión de reserva está situada por debajo de la tercera orejeta si la tercera orejeta está en una localización superior. Dicho enlace de espera está situado por encima...

1. Fuselaje trasero de un avión que comprende un cono de cola (1) y un resto del fuselaje trasero (2) , con el que el cono de cola (1) se fija al resto del fuselaje trasero (2) mediante un sistema de fijación que comprende una primera orejeta (6) , una segunda orejeta (7) y una tercera orejeta (8) dispuestas en una disposición triangular, que tiene la primera orejeta (6) y la segunda orejeta (7) en una posición superior o en una posición inferior, situadas a la misma altura y situándose cada una de ellas en uno de los laterales del fuselaje trasero, y comprendiendo el sistema de fijación también una conexión de equilibrado o “balancer” (5) dispuesta entre la primera orejeta (6) y la segunda orejeta (7) ,

caracterizado por que el sistema de fijación comprende, además, una conexión de reserva adicional (4) dispuesto opuesto a la conexión de equilibrado (5) y que está situado por debajo de la tercera orejeta, si ésta está en una posición superior, y que está situado por encima de la tercera orejeta, si ésta está en la posición inferior.

2. Un fuselaje trasero de un avión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera orejeta

(6) y la segunda orejeta (7) soportan cargas en una dirección longitudinal del avión y en una dirección vertical del avión, y la tercera orejeta (8) soporta las cargas en la dirección longitudinal del avión y en una dirección transversal del avión (X, Y)

3. Un fuselaje trasero de un avión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera orejeta (6) y la segunda orejeta (7) están situadas en una localización inferior si la toma de aire de la APU está en la parte superior.

4. Un fuselaje trasero del avión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la primera orejeta (6) y la segunda orejeta (7) están situadas en una localización superior si la toma de aire de la APU está en la parte inferior.

5. Un avión que comprende un fuselaje trasero de acuerdo con la reivindicación 1.

6. Método para ensamblar el fuselaje trasero de un avión definido en la reivindicación 1, que comprende las siguientes etapas:

a) instalar la conexión de equilibrado (5) ;

e) instalar la primera orejeta (6) y la segunda orejeta (7) ;

f) instalar la tercera orejeta (8)

g) instalar la unión de reserva (4) .