DISPOSICIÓN DE INTERFAZ ENTRE DOS COMPONENTES DE UNA ESTRUCTURA DE UNA AERONAVE USANDO UNA PIEZA INTERMEDIA.

Disposición de interfaz entre dos componentes de una estructura de una aeronave usando una pieza intermedia,

tales como un revestimiento de ala y un panel del borde de ataque del ala realizados con material compuesto, teniendo el primer componente (11) un escalón de manera que incluye una primera área (13) de superficie aerodinámica y una segunda área (17) en la que tiene lugar la unión con el segundo componente (21), teniendo el segundo componente (21) una superficie (23) también perteneciente a la forma aerodinámica de la aeronave, en la que una pieza intermedia (31), hecha de un material compuesto o un material plástico y con una forma apropiada para mantener la continuidad de la forma aerodinámica de la aeronave en la interfaz de dichos componentes (11, 21) así como para rellenar el hueco (25) entre dichos componentes (11, 21), se une al primer componente (11).

Disposicion de interfaz entre dos componentes de una estructura de una aeronave usando una pieza intermedia

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a una disposición de interfaz entre dos componentes de una estructura de una aeronave con una forma aerodinámica y, más en particular, a una disposición de interfaz para mantener la continuidad de la forma aerodinámica en la interfaz.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como es bien conocido, el peso es un aspecto fundamental en la industria aeronáutica y por ello se tiende actualmente al uso de materiales compuestos en lugar de materiales metálicos en las estructuras aeronáuticas con formas aerodinámicas tal como las superficies sustentadoras y los fuselajes.

Los materiales compuestos más utilizados en la industria aeronáutica son los consistentes en fibras o haces de fibra embebidos en una matriz de resina termoestable o termoplástica, en forma de material preimpregnado ó "prepeg". Sus principales ventajas se refieren a:

- Su elevada resistencia específica respecto a los materiales metálicos. Se trata de la ecuación resistencia/peso.

- Su excelente comportamiento ante cargas de fatiga.

- Las posibilidades de optimización estructural debidas a la anisotropía del material y la posibilidad de combinar fibras con diferentes orientaciones, permitiendo el diseño de elementos con diferentes propiedades mecánicas, ajustadas a las diferentes necesidades en términos de cargas aplicadas.

La estructura principal de las superficies sustentadoras de una aeronave está constituida por un borde de ataque, un cajón de torsión, un borde de salida, una raíz de unión y una punta. El cajón de torsión está constituido por varios elementos estructurales: revestimientos superior e inferior rigidizados por larguerillos por un lado, largueros y costillas por otro lado. Los elementos estructurales que forman un cajón de torsión se fabrican, típicamente, por separado y se unen con la ayuda de un utillaje complicado para alcanzar las tolerancias requeridas que vienen dadas por lo requerimientos aerodinámicos, estructurales y de ensamblaje.

La interfaz entre aquellos componentes cuya superficie exterior pertenece a la forma aerodinámica de la aeronave tales como un revestimiento y un panel del borde de ataque en el caso de una superficie sustentadora debe estar dispuesta de conformidad con los requerimientos aerodinámicos en términos de continuidad, suavidad y resistencia en el área de la interfaz.

En la técnica anterior es bien conocido el uso de sellantes aerodinámicos de alisado cubiertos con una capa de pintura para sellar los huecos generados en dicha interfaz. Estos sellantes son típicamente pastas no curadas apropiadas para su aplicación con espátula ó con una pistola de extrusión. Pueden curar a baja temperatura y tienen una buena adhesión con los sustratos comunes de las aeronaves. Sin embargo, cuando los huecos tienen ciertas dimensiones la aplicación y mantenimientos de dichos sellantes presenta ciertos problemas tales como agrietamiento, aflojamiento y desprendimiento. Estos problemas surgen más frecuentemente cuando los componentes unidos son piezas de material compuestos porque sus uniones implican normalmente mayores huecos que las interfaces metálicas.

Esta invención está orientada a la solución de este problema.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Un objetivo de la presente invención es proporcionar una disposición de interfaz suave entre componentes de una estructura aeronáutica con una forma aerodinámica que asegure la continuidad de la forma aerodinámica en el área de interfaz, así como un fácil mantenimiento, rellenando el hueco asociado a la interfaz.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una disposición de interfaz entre componentes de una estructura aeronáutica con una forma aerodinámica que asegure la continuidad de la forma aerodinámica en el área de interfaz reduciendo significativamente la cantidad de sellante aerodinámico de alisado aplicado para sellar el hueco asociado a la interfaz.

En un aspecto, estos y otros objetivos se consiguen con una disposición de interfaz entre un primer componente y un segundo componente de una estructura de aeronave con una forma aerodinámica, estando realizados ambos componentes con material compuesto, teniendo el primer componente un escalón de manera que incluye una primera área cuya superficie pertenece a la forma aerodinámica de la aeronave y una segunda área en la que tiene lugar la unión con el segundo componente, teniendo el segundo componente una superficie perteneciente a la forma aerodinámica de la aeronave, en la que una pieza intermedia, con una forma apropiada para mantener la continuidad de la forma aerodinámica de la aeronave en la interfaz de dichos componentes así como para rellenar el hueco esperado entre dichos componentes, se une al primer componente.

En una realización preferente el hueco relleno con dicha pieza intermedia tiene una anchura W comprendida entre 10-15 mm y una altura H mayor de 3 mm. Se consigue con ello una disposición de interfaz aplicable a muchas estructuras de aeronave.

En otra realización preferente dicha pieza intermedia es una pieza con forma de cuña. Se consigue con ello una forma apropiada para muchas disposiciones de interfaz entre componentes de una estructura aeronáutica con una forma aerodinámica.

En otra realización preferente, se usa un sellante aerodinámico de alisado para rellenar los huecos que quedan entre dichos componentes. Se consigue con ello una disposición de interfaz que permite un margen de tolerancia entre el primer componente, con la pieza intermedia unida a él, y el segundo componente lo que facilita su ensamblaje.

En otra realización preferente dicha pieza intermedia está hecha con un material compuesto. Se consigue con ello una disposición de interfaz que permite un buen acabado superficial en la interfaz.

En otra realización preferente dicha pieza intermedia está hecha con un material plástico, preferentemente poliuretano. Se consigue con ello una disposición que interfaz que permite un fácil ensamblaje de todos los componentes.

En otro aspecto, los objetivos mencionados anteriormente se consiguen, cuando la parte intermedia está hecha con un material compuesto, con un procedimiento para llevar a cabo la disposición de interfaz mencionada anteriormente que comprende pasos de: a) unir la pieza intermedia al primer componente bien mediante co-curado o mediante co-pegado; b) unir el segundo componente al primer componente; c) rellenar cualquier hueco que quede con un sellante aerodinámico de alisado.

En otro aspecto, los objetivos mencionados anteriormente se consiguen, cuando la parte intermedia está hecha con un material plástico, con un procedimiento para llevar a cabo la disposición de interfaz mencionada anteriormente que comprende pasos de: a) pegar la pieza intermedia al primer componente en la Línea Final de Ensamblaje; b) rellenar cualquier hueco que quede con un sellante aerodinámico de alisado.

Un campo particular de aplicación de la presente invención es la interfaz entre un revestimiento y un panel del borde de ataque o un panel del borde de salida en una superficie sustentadora de una aeronave tal como un ala o un estabilizador horizontal de cola.

Otro campo particular de aplicación de la presente invención es la interfaz entre secciones circunferenciales de un fuselaje de aeronave.

Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la siguiente descripción detallada de una realización ilustrativa y no limitativa de su objeto en relación con las figuras que se acompañan.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Figura 1 es una vista en sección transversal de una disposición de interfaz entre un revestimiento de ala y un panel del borde de ataque de un ala mostrando un hueco entre sus superficies aerodinámicas.

La Figura 2 es una vista en sección transversal de una pieza intermedia con forma de cuña, hecha de material compuesto o de material plástico, que se usa en una disposición de interfaz entre un revestimiento de ala y un panel del borde de ataque de un ala según la presente invención.

La Figura 3 es una vista en sección transversal de una disposición de interfaz entre un revestimiento de ala y un panel del borde de ataque de un ala según la presente invención.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

Sigue a continuación una descripción detallada de la invención para una disposición de interfaz entre un revestimiento de ala y un panel del borde de ataque de ala.

La estructura principal de las superficies sustentadoras...

1. Disposición de interfaz entre un primer componente (11) y un segundo componente (21) de una estructura de aeronave con una forma aerodinámica, estando realizados ambos componentes con material compuesto, teniendo el primer componente (11) un escalón de manera que incluye una primera área (13) cuya superficie (15) pertenece a la forma aerodinámica de la aeronave y una segunda área (17) en la que tiene lugar la unión con el segundo componente (21) , teniendo el segundo componente (21) una superficie (23) perteneciente a la forma aerodinámica de la aeronave, caracterizado porque una pieza intermedia (31) , con una forma apropiada para mantener la continuidad de la forma aerodinámica de la aeronave en la interfaz de dichos componentes (11, 21) así como para rellenar el hueco (25) esperado entre dichos componentes (11, 21) , se une al primer componente (11) .

2. Disposición de interfaz según la reivindicación 1, en la que el hueco (25) rellenado con dicha pieza intermedia (31) tiene una anchura W comprendida entre 10-15 mm y una altura H mayor de 3 mm.

3. Disposición de interfaz según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en la que dicha pieza intermedia (31) es una pieza con forma de cuña.

4. Disposición de interfaz según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que se usa un sellante aerodinámico de alisado para sellar cualquier hueco (26) que quede entre dichos componentes (11, 21) .

5. Disposición de interfaz según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en la que el primer componente

(11) es un revestimiento y el segundo componente (21) es un panel del borde de ataque de una superficie sustentadora de una aeronave.

6. Disposición de interfaz según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en la que el primer componente

(11) es un revestimiento y el segundo componente (21) es un panel del borde de salida de una superficie sustentadora de una aeronave.

7. Disposición de interfaz según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en la que dichos primer y segundo componentes (11, 21) son secciones circunferenciales del revestimiento de un fuselaje de aeronave.

8. Disposición de interfaz según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que dicha pieza intermedia

(31) está hecha de un material compuesto.

9. Disposición de interfaz según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que dicha pieza intermedia

(31) está hecha de un material plástico.

10. Disposición de interfaz según la reivindicación 9, en el que dicha pieza intermedia (31) está hecha de poliuretano.

11. Procedimiento para llevar a cabo la disposición de interfaz según la reivindicación 8, caracterizado porque comprende pasos de:

a) unir la pieza intermedia (31) al primer componente (11) ;

b) unir el segundo componente (21) al primer componente (11) ;

c) rellenar cualquier hueco (26) que quede entre dichos componentes (11, 21) con un sellante aerodinámico de alisado.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, en la que en dicho paso a) la pieza intermedia (31) se cocura con el primer componente (11) .

13. Procedimiento según la reivindicación 11, en la que en dicho paso a) la pieza intermedia (31) se copega al primer componente (11) .

14. Procedimiento para llevar a cabo la disposición de interfaz según cualquiera de las reivindicaciones 910, caracterizado porque comprende pasos de:

a) pegar la pieza intermedia (31) al primer componente (11) en la Línea Final de Ensamblaje;

b) rellenar cualquier hueco (26) que quede entre dichos componentes (11, 21) con un sellante aerodinámico de alisado.