Estructura de borde de ataque, en particular para la entrada de aire de una góndola de motor de aeronave.

Estructura de borde de ataque (1), en particular para entrada de aire de una góndola de aeronave,

quecomprende un borde de ataque (2) y un tabique interior (3) que define un compartimiento longitudinal (5) en elinterior de este borde de ataque (2), caracterizada porque dicho borde de ataque (2) y dicho tabique interior (3) estánformados de materiales compuestos multiaxiales.

Estructura de borde de ataque, en particular para la entrada de aire de una góndola de motor de aeronave.

La presente invención se refiere a una estructura de borde de ataque, particularmente para la entrada de aire de una góndola de motor de aeronave.

Como es en sí conocido, una góndola de motor de aeronave forma el carenado de este motor y sus funciones son múltiples: esta góndola comprende particularmente en su parte aguas arriba una parte denominada corrientemente "entrada de aire", que presenta una forma general cilíndrica y cuyo papel es particularmente canalizar el aire exterior en dirección al motor.

Como es visible en la figura 1 adjunta, en la que se representa de manera esquemática una mitad de tal entrada de aire en sección longitudinal, esta parte de góndola comprende, en su zona aguas arriba, una estructura de borde de ataque 1 que comprende, por una parte, un borde de ataque 2, por hablar con propiedad denominado corrientemente "labio de entrada de aire", y, por otra parte, un primer tabique interior 3 que define un compartimiento 5 en el cual están dispuestos generalmente unos medios 6 de deshielo.

El labio de entrada de aire 2 está fijado por remachado a la parte aguas abajo 7 de la entrada de aire, comprendiendo esta parte aguas abajo en su cara exterior una tapa de protección 9 y en su cara interior unos medios de absorción acústica 11 designados normalmente por "virola acústica"; esta parte aguas abajo 7 de la entrada de aire define una especie de cajón cerrado por un segundo tabique 13.

Como regla general, el conjunto de estas piezas están formadas en aleaciones metálicas, típicamente a base de aluminio para el labio de entrada de aire 2 y la tapa de protección 9 y a base de titanio para los dos tabiques 3 y 13. La tapa 9 puede realizarse igualmente en material compuesto.

Tal entrada de aire clásica presenta un cierto número de inconvenientes: su peso es relativamente elevado, su construcción necesita numerosas operaciones de ensamblaje y la presencia de numerosos remaches afecta a sus cualidades aerodinámicas.

Para suprimir estos inconvenientes, se han efectuados numerosas investigaciones a fin de utilizar materiales compuestos, en particular para la estructura de borde de ataque 1.

No obstante, estas investigaciones han tropezado hasta ahora esencialmente con problemas de resistencia inherentes a la utilización de los materiales compuestos: esta resistencia, en efecto, se ha revelado insuficiente, particularmente en caso de impacto de útiles de mantenimiento (comúnmente denominados "impactos de servicio", energía de impacto del orden de 50 julios) , de aves (según la norma CS 25.631: masa del orden de 1, 82 kg (4 libras) golpeando la estructura a aproximadamente 350 nudos) y de granizo.

Los ensayos realizados con materiales compuestos han puesto en evidencia, además, problemas importantes de delaminación y de despegado de las diferentes capas que forman estos materiales compuestos.

Por tanto, la presente invención tiene por objeto proporcionar una solución que permita utilizar materiales compuestos para las estructuras de bordes de ataques de aeronave, en particular para las góndolas, y que no presente los inconvenientes de la técnica anterior.

Un borde de ataque de materiales compuestos es conocido por el documento US-4657615, que muestra todas las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Se alcanza este objeto de la invención con una estructura de borde de ataque, en particular para la entrada de aire de una góndola de aeronave, que comprende un borde de ataque y un tabique interior que define un compartimiento longitudinal en el interior de este borde de ataque, destacable porque dicho borde de ataque y dicho tabique interior están formados de materiales compuestos multiaxiales.

Un material compuesto multiaxial es un material compuesto estratificado, es decir que comprende una pluralidad de pliegues unidimensionales (UD - fibras que se extienden según una única dirección) y/o bidimensionales (2D - fibras que se extienden según dos direcciones) , unidas entre ellas por unas fibras que las atraviesan en su espesor.

La utilización de tales materiales compuestos multiaxiales para formar una estructura de borde de ataque confiere a ésta una excelente resistencia frente a diferentes impactos que puede estar obligada a sufrir y permite además liberarse de todos los problemas de delaminación y despegado constatados en el estado de la técnica.

Según otras características opcionales de la estructura de borde de ataque según la invención:

-dicho borde de ataque es estructural y está realizado en material compuesto monolítico multiaxial y dicho

tabique interior es estructural y está realizado en material compuesto monolítico multiaxial: por "estructural" se entiende que el elemento en cuestión es "portador", es decir que está dimensionado para conferir la rigidez y la resistencia necesaria al conjunto; por "no estructural" se entiende que el elemento en cuestión no está adaptado para asegurar esta rigidez y esta resistencia, pero, por el contrario, está adaptado para cumplir otras funciones (aerodinámica, protección, tabicado, ) ; por "monolítico" se entiende que los diferentes pliegues (es decir, las capas que comprenden cada una fibras incrustadas en resina) ) que forman el material compuesto están pegadas unas a otras, sin interposición de alma entre estos pliegues;

- dicho borde de ataque es estructural y está realizado en material compuesto monolítico multiaxial, y dicho tabique interior es estructural y está realizado en material compuesto en sándwich multiaxial: por "sándwich" significa una o varias almas (formadas, por ejemplo, en estructura de nido de abeja o en espuma) está cogida en sándwich entre pliegues o grupos de pliegues;

- dicho borde de ataque es estructural y está realizado en material compuesto en sándwich multiaxial, y dicho tabique interior es estructural y está realizado en material compuesto monolítico multiaxial;

- dicho borde de ataque es estructural y está realizado en material compuesto en sándwich multiaxial, y dicho tabique interior es estructural y está realizado en material compuesto en sándwich multiaxial;

- dicho borde de ataque es estructural y está realizado en material compuesto en sándwich multiaxial, y dicho tabique interior es no estructural y está realizado en material compuesto monolítico multiaxial.

- dicho borde de ataque es estructural y está realizado en material compuesto en sándwich multiaxial, y dicho tabique interior es no estructural y está realizado en material compuesto en sándwich multiaxial.

Como variante, se podrá contemplar un labio no estructural de material compuesto en sándwich o monolítico, asociado a un tabique estructural según las variantes anteriormente evocadas.

Ventajosamente, la estructura comprende al menos una zona de transición entre una porción en sándwich de material compuesto y una porción de material compuesto monolítico, caracterizada porque la transición se hace por recubrimiento monolítico de tejedura multiaxial.

Se observará también que, ventajosamente, el borde de ataque presenta un espesor variable a lo largo de su perfil y, en particular, por ejemplo, un espesor más importante al nivel de fuertes curvaturas y menos importante al nivel de sus extremos.

La presente invención se refiere igualmente a una entrada de aire, destacable porque comprende una estructura de borde de ataque conforme a lo que precede.

La presente invención se refiere igualmente a una góndola para motor de aeronave, destacable porque comprende una entrada de aire conforme a lo que precede.

Otras características y ventajas de la presente invención aparecerán a la luz de la descripción que sigue y del examen de las figuras adjuntas, en las cuales:

- la figura 1 representa de manera esquemática una mitad de entrada de aire en sección longitudinal de la técnica anterior (véase el preámbulo de la presente descripción) , y

- las figuras 2 a 6 representan cinco modos de realización diferentes de una estructura de borde de ataque según la invención.

En el conjunto de estas figuras, las referencias idénticas o análogas designan órganos o subconjuntos de órganos idénticos o análogos.

Haciendo referencia a la figura 2, se ha representado una estructura de borde de ataque según la invención destinada, en particular, a integrarse en una entrada de aire de una góndola de motor de aeronave.

Como en la estructura de borde de ataque de la técnica anterior, descrita en lo que precede, la estructura según la invención comprende un borde de ataque... [Seguir leyendo]

1. Estructura de borde de ataque (1) , en particular para entrada de aire de una góndola de aeronave, que comprende un borde de ataque (2) y un tabique interior (3) que define un compartimiento longitudinal (5) en el

interior de este borde de ataque (2) , caracterizada porque dicho borde de ataque (2) y dicho tabique interior (3) están formados de materiales compuestos multiaxiales.

2. Estructura (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho borde de ataque es estructural y está

realizado en material compuesto monolítico multiaxial, y porque dicho tabique interior es estructural y está realizado 10 en material compuesto monolítico multiaxial.

3. Estructura (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho borde de ataque (2) es estructural y está realizado en material compuesto monolítico multiaxial, y porque dicho tabique interior (3) es estructural y está realizado en material compuesto en sándwich multiaxial.

4. Estructura (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho borde de ataque (2) es estructural y está realizado en material compuesto en sándwich multiaxial y porque dicho tabique interior (3) es estructural y está realizado en material compuesto monolítico multiaxial.

5. Estructura (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho borde de ataque (2) es estructural y está realizado en material compuesto en sándwich multiaxial, y porque dicho tabique interior (3) es estructural y está realizado en material compuesto en sándwich multiaxial.

6. Estructura (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho borde de ataque (2) es estructural y está

realizado en material compuesto en sándwich multiaxial, y porque dicho tabique interior (3) es no estructural y está realizado en material compuesto monolítico multiaxial.

7. Estructura (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho borde de ataque (2) es estructural y está

realizado en material compuesto en sándwich multiaxial, y porque dicho tabique interior (3) es no estructural y está 30 realizado en material compuesto en sándwich multiaxial.

8. Estructura (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque comprende al menos una zona de transición entre una porción de material en sándwich compuesto y una porción de material compuesto monolítico, y porque la transición se hace por recubrimiento monolítico de tejedura multiaxial.

9. Estructura (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el borde de ataque presenta un espesor variable a lo largo de su perfil y, en particular, por ejemplo, un espesor más importante al nivel de fuertes curvaturas y menos importante al nivel de sus extremos.

10. Entrada de aire, caracterizada porque comprende una estructura de borde de ataque (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

11. Góndola para motor de aeronave, caracterizada porque comprende una entrada de aire según la reivindicación 10. 45