CONO DE COLA DEL FUSELAJE TRASERO DE UN AVION CON UNA UNIDAD DE POTENCIA AUXILIAR.
Cono de cola del fuselaje trasero de un avión con una unidad de potencia auxiliar.
Configuración de un cono de cola del fuselaje trasero de un avión con una unidad de potencia auxiliar, en el que un compartimento ignífugo del cono de cola del fuselaje trasero define un alojamiento para la unidad de potencia auxiliar en el que la unidad de potencia auxiliar se aloja lateralmente y asimétricamente con respecto a un eje longitudinal (X) del cono de cola del fuselaje trasero y la unidad de potencia auxiliar se sujeta directamente fijándola a una pared estructural del alojamiento. Adicionalmente, mediante travesaños o varillas fijados en lados opuestos y la pared estructural superior del compartimento ignífugo.
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201030600.
Solicitante: AIRBUS OPERATION, S.L.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: SANZ MARTINEZ,PABLO-TIMOTEO.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B64D41/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B64 AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA. › B64D EQUIPAMIENTO INTERIOR O ACOPLABLE A AERONAVES; TRAJES DE VUELO; PARACAIDAS; DISPOSICIONES O MONTAJE DE GRUPOS MOTORES O DE TRANSMISIONES DE PROPULSION EN AERONAVES. › Instalaciones de potencia para servicios auxiliares.
Fragmento de la descripción:
CONO DE COLA DEL FUSELAJE TRASERO DE UN AVIÓN CON UNA
UNIDAD DE POTENCIA AUXILIAR
OBJETO DE LA INVENCIÓN
5 El objeto de la presente invención es obtener una relación óptima entre
la resistencia parasitaria generada por un avión en vuelo y el tamaño, en
aumento constante, de su unidad de potencia auxiliar (de ahora en adelante
"APU") debido a los requisitos energéticos en aumento constante que tiene un
avión. Esto significa que la invención pretende resolver el problema de instalar
1O una APU voluminosa en un espacio pequeño, siendo el espacio pequeño el
cono de cola del fuselaje trasero. Adicionalmente, el objeto de la invención
puede expresarse como reducir el tamaño del cono de cola del fuselaje trasero
que sea, al mismo tiempo, capaz de alojar un aumento constante del tamaño
de la APU.
15 Para conseguir los propósitos mencionados anteriormente la invención
describe una nueva disposición para la APU dentro del compartimento ignífugo
del cono de cola del fuselaje trasero.
Otro objeto de la presente invención se refiere a una nueva estructura
soporte asociada con la nueva disposición descrita aquí.
20 Otro objeto de la presente invención es rebajar los requisitos de los
elevadores de suelo usados en las operaciones de mantenimiento, así como
mejorar operaciones tales como emplazamiento y sustitución de la APU en el
cono de cola del fuselaje trasero sin añadir ninguna restricción adicional a los
elevadores cuando realizan cualquier tarea en el cono de cola, especialmente
25 debido a la apertura de la puerta para el mantenimiento del cono de cola.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención está comprendida dentro del campo de la
industria aeronáutica y se refiere a la configuración de un cono de cola del
fuselaje trasero de un avión.
30 Más concretamente, la presente invención se refiere a la disposición de
una APU alojada en el compartimento ignífugo de un cono de cola del fuselaje
trasero de un avión y sus dispositivos de soporte asociados.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la industria aeronáutica es bien conocido que el cono de cola del
35 fuselaje trasero de un avión, conocido generalmente como cono de cola, aloja
al menos una APU que sirve para las siguientes funciones principales:
proporcionar energía a los sistemas del avión cuando los motores
principales no funcionan;
permitir arrancar los motores principales sin necesidad de energía
5 externa;
proporcionar energía al avión cuando los motores principales no
funcionan, por ejemplo, mientras el avión está esperando en la pista del
aeropuerto;
generar energía eléctrica para los sistemas del avión; y
1 O proporcionar aire caliente para los sistemas neumáticos. Este aire
caliente suministra al sistema de acondicionamiento de aire y/o al sistema anti
hielo.
La demanda requerida a la APU depende de la arquitectura del sistema
del avión. Por ejemplo, puede que no se necesite el sistema neumático para la
15 arquitectura completa del sistema eléctrico.
Alojar la APU en el cono de cola del fuselaje trasero ayuda bastante en
el caso de que se genere un fuego en la APU puesto que el cono de cola del
fuselaje trasero está aislado de la cámara presurizada del avión.
Con el transcurso del tiempo, los fabricantes de aviones se han visto
20 cada vez más presionados a ampliar la cantidad de energía suministrada por la
APU al avión, por lo que el tamaño de la APU se ha ido haciendo más grande y
más pesada y la envolvente de mantenimiento requerida en el cono de cola
para realizar trabajos de mantenimiento en la APU resulta ser cada vez más y
más grande, suponiendo de esta manera una forma más grande del cono de
25 cola, lo cual está en contradicción con el principio aerodinámico de eficacia
aerodinámica, que necesita reducir la resistencia parásitaria generada por un
avión en vuelo. Esto significa que la forma del cono de cola debería tender a
minimizar su tamaño y no tender a ampliarlo, como ocurre hoy en día.
Normalmente, la APU se aloja en el cono de cola, dentro del
30 compartimento ignífugo. El compartimento ignífugo está separado del resto de
la estructura del cono de cola mediante paredes ignífugas.
En los conos de cola clásicos, la APU se coloca dentro del
compartimento ignífugo en una disposición simétrica con respecto al eje
longitudinal del avión, soportada por varias varillas, siendo accesible para
35
mantenimiento desde ambos lados del motor.De esta manera, es dentro del compartimento ignífugo del cono de cola
donde se requiere la accesibilidad para realizar las diferentes tareas de
mantenimiento alrededor de la APU y diferentes soportes son requeridos.
A lo largo de toda la presente descripción, cuando se menciona que la
5 APU "tiene acceso" o "es accesible" se entiende que una persona puede estar
dentro del mismo espacio en el que está alojada la APU para realizar trabajos
de mantenimiento, significando esto que la persona de mantenimiento puede
estar dentro de una envolvente de mantenimiento definida alrededor de la APU.
Con la definición anterior, el hecho de que el cono de cola pueda tener
1 O una puerta de registro local en un lado para ver y tocar los mandos de la APU
no hace a ese lado de la APU "accesible" con el significado pretendido en la
presente descripción.
Adicionalmente, el soporte de una APU en el cono de cola del fuselaje
trasero de un avión tiene que satisfacer el concepto de capacidad de
15 sustitución/intercambio de la APU así como sus unidades de equipo asociadas.
Tradicionalmente, la APU está soportada por tres o cuatro puntos de
anclaje e implica a una gran cantidad de varillas, aproximadamente siete u
ocho. Un problema derivado de esta clase de estructura soporte de la APU es
la gran cantidad de tiempo y gastos implicados en completar una instalación.
20 De esta manera, la presente invención describe, adicionalmente, una nueva
estructura soporte para la APU alojada con la nueva configuración propuesta
que reduce la cantidad de varillas requeridas, reduciendo por tanto la cantidad
de tiempo necesario para completar una instalación.
Por lo tanto, era deseable encontrar una disposición óptima de la APU
25 dentro del cono de cola del fuselaje trasero y, al mismo tiempo, encontrar una
nueva estructura soporte capaz de conseguir la disposición deseada
manteniendo los niveles de fiabilidad requeridos por las leyes de navegación
aérea.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
30 La presente invención está diseñada para superar los inconvenientes de
la disposición tradicional de la APU mencionada anteriormente.
La presente invención pretende servir para el propósito de mejorar la
relación entre los requisitos aerodinámicos del cono de cola con el tamaño en
constante aumento de la APU como se ha explicado anteriormente. De esta
35
manera, la presente invención propone una nueva configuración para el conode cola del fuselaje trasero de un avión con una unidad de potencia auxiliar en
la que un compartimento ignífugo del cono de cola del fuselaje trasero
constituye un alojamiento para la unidad de potencia auxiliar. La unidad de
potencia auxiliar está alojada lateralmente y asimétricamente con respecto a un
5 eje longitudinal (X) del cono de cola del fuselaje trasero y la unidad de potencia
auxiliar se une directamente fijándola a una pared estructural del
compartimento ignífugo.
Esta nueva disposición, asimétrica con respecto al eje longitudinal del
avión, proporciona acceso por un solo lado a la APU localizada dentro del
1 O compartimento ignífugo del cono de cola del avión.
De esta manera, esta nueva disposición asimétrica supone que el
compartimento ignífugo del cono de cola del fuselaje trasero pueda tener solo
una única puerta que se abre para acceder a la APU en lugar de una abertura
tradicional de dos puertas. Realmente, el aspecto importante de la invención es
15 que con la nueva disposición asimétrica el tamaño de la abertura se reduce, lo
que significa que el ángulo de acceso se reduce, de manera que con la nueva
disposición una abertura de una sola puerta se hace adecuada. Una abertura
de una sola puerta facilita el montaje de la APU dentro del compartimento
ignífugo del cono de cola del fuselaje trasero. En la descripción de las
20 realizaciones preferidas se describe un ejemplo detallado del fácil montaje de la
APU dentro del compartimento ignífugo.
Además, con esta nueva colocación asimétrica,...
Reivindicaciones:
1. CONO DE COLA DEL FUSELAJE TRASERO DE UN AVIÓN CON UNA UNIDAD DE POTENCIA AUXILIAR, donde un compartimento ignífugo (7) del 5 cono de cola del fuselaje trasero (4) constituye alojamiento para la unidad de potencia auxiliar (1) caracterizado porque la unidad de potencia auxiliar (1) se aloja lateralmente y asimétricamente con respecto a un eje longitudinal (X) del cono de cola del fuselaje trasero (4) y la unidad de potencia auxiliar (1) está unida directamente fijándola a una pared estructural (1 O) conformante del
O compartimento ignífugo (7) .
2. CONO DE COLA DEL FUSELAJE TRASERO según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de potencia auxiliar (1) está alojada asimétricamente con respecto a un plano horizontal del avión.
3. CONO DE COLA DEL FUSELAJE TRASERO según la reivindicación 2, caracterizado porque el compartimento ignífugo (7) que aloja la unidad de potencia auxiliar (1) tiene al menos una puerta de acceso (3) .
4. CONO DE COLA DEL FUSELAJE TRASERO según la reivindicación 2, caracterizado porque la unidad de potencia auxiliar (1) alojada dentro del compartimento ignífugo (7) está rodeada por una envolvente de mantenimiento (2) definida por un espacio que rodea a la unidad de potencia auxiliar (1) y que es adecuado para realizar trabajos de mantenimiento.
5. CONO DE COLA DEL FUSELAJE TRASERO según la reivindicación 2, caracterizado porque el compartimento ignífugo (7) comprende al menos una puerta de registro local (5) .
6. CONO DE COLA DEL FUSELAJE TRASERO según la reivindicación 2, caracterizado porque el compartimento ignífugo (7) comprende además una estructura soporte para sujetar directamente la unidad de potencia auxiliar (1) a la pared estructural (1 O) del compartimento ignífugo, con lo que la estructura soporte comprende:
cuatro varillas (R1, T1, T2, T3) que definen dos mecanismos de varillas
(R1 yT1 yT2yT3) ; y
dos pasadores unilaterales (L1, L2) .
7. CONO DE COLA DEL FUSELAJE TRASERO según la reivindicación 6,
5 caracterizado porque las cuatro varillas (R1, T1, T2, T3) y los dos pasadores
unilaterales (L1, L2) se disponen de tal manera que
el primer mecanismo de varillas (R1 y T1) comprende una primera varilla
(T1) localizada en una parte superior delantera de la unidad de potencia auxiliar
(1) y una segunda varilla (R1) localizada lateralmente;
1 O el segundo mecanismo de varillas (T2 y T3) comprende una primera
varilla (T2) y una segunda varilla (T3) , localizadas ambas en una parte superior
delantera de la unidad de potencia auxiliar (1 ) ;
el primer pasador unilateral (L1) está localizado en un lateral opuesto de
la segunda varilla (R1) del primer mecanismo de varillas (R1 y T1) , en una parte
15 frontal de la unidad de potencia auxiliar (1) y es estacionario; y
el segundo pasador unilateral (L2) es un pasador deslizante y se localiza
en la parte delantera de la unidad de potencia auxiliar (1) sosteniendo la unidad
de potencia auxiliar (1) verticalmente para permitir la expansión longitudinal.
20 8. Método de montaje de la unidad de potencia auxiliar (1) en el cono de
cola del fuselaje trasero (4) definido en la reivindicación (6) que comprende las
siguientes etapas:
a. Elevar la unidad de potencia auxiliar (1) mediante un sistema de
elevación del suelo (13) ;
25 b. Una vez que la unidad de potencia auxiliar (1) alcanza el nivel del
compartimento ignífugo (7) , la siguiente etapa consiste en sujetar el primer
pasador unilateral (L1) a la pared estructural (1 O) con un sistema de
amortiguación apropiado (11 ) ;
c. Después, instalar el segundo pasador unilateral (L2) dentro de un raíl
30 (12) localizado en un lateral de la pared estructural (1 O) ;
d. A continuación, instalar el primer mecanismo de varillas (R1 y T1) y el
segundo mecanismo de varillas (T2 y T3) fijados a la unidad de potencia auxiliar
(1) y en el lado opuesto a aquel donde la unidad de potencia auxiliar (1) ha sido
alojada, y a una parte superior de de la pared estructural (1 O) ;
35
e. Por último, ajustar la unidad de potencia auxiliar (1) para que esté listapara volar, dando el rendimiento deseado.
5 9. Método según la reivindicación 8, caracterizado porque el sistema de elevación del suelo (13) es una "plataforma elevada". 1O. Método según la reivindicación 8 caracterizado porque el sistema de amortiguación (11) está hecho de una goma elastomérica aislada mediante acero.
1 O
11. Método según la reivindicación 8 caracterizado porque los mecanismos de varillas (R1 y T1 y T2 y T3) comprenden extremos de varillas que se amortiguan y equilibran en longitud antes de retirar el sistema de elevación del suelo (13) que soporta de la unidad de potencia auxiliar (1 ) .
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