Panel elástico para aeronaves.

Una aeronave que tiene una superficie exterior proporcionada por un panel de absorción de energía (600) paraaeronaves,

comprendiendo el panel de absorción de energía (600): un revestimiento interior (606) y un revestimientoexterior elástico (604) configurado para deformarse en respuesta a una cantidad límite de energía del impactocausado por un golpe de un objeto estando el revestimiento interior (606) separado del revestimiento exterior (604) ycaracterizado por proporcionar una capa deformable (602) entre los revestimientos interior y exterior, donde el panelde absorción de energía (600) es un panel de corona en forma de cúpula dispuesto por encima de las ventanas deuna cabina en la aeronave.

Panel elástico para aeronaves

Campo técnico La presente descripción se refiere en general a estructuras de aeronaves, y se ocupa más en particular de un panel elástico para una aeronave.

Antecedentes Una aeronave presurizada puede contener uno o más mamparos de presión delanteros o paneles situados en la punta del fuselaje que sirven como una barrera para el ambiente interior de la cabina presurizada. Por ejemplo, en un diseño de una aeronave, la parte frontal de un mamparo de presión delantero puede estar rodeado por una cúpula o "cono de punta" de la aeronave, que aloja una antena y/u otros equipos. El interior de la cúpula de radar no está presurizado, es decir, se expone a condiciones del aire ambiente. La cúpula se forma típicamente de un material de peso ligero y electromagnéticamente transparente, tales como fibra de vidrio. En consecuencia, el mamparo de presión delantero está diseñado para proporcionar una protección adicional contra los objetos transportados por el aire, como las aves, que pueden golpear la punta de la aeronave.

Los mamparos de presión delanteros convencionales están diseñados para reaccionar de manera rígida a los impactos, proporcionando un modo de protección de "pared de ladrillos". En otras palabras, los mamparos de presión delanteros convencionales están diseñados para resistir la penetración de objetos en el aire con muy baja deformación estructural. En este sentido, dichos mamparos y paneles de presión delanteros utilizan vigas, costillas,

u otros componentes rígidos de refuerzo que soportan el panel delantero de cierre. Por lo tanto, dichos mamparos y paneles de presión delanteros están típicamente fabricados a partir de muchos componentes separados que están soldados, remachados, o conectados de otro modo entre sí para formar la estructura deseada. La estructura resultante puede incluir una gran cantidad de piezas, lo que aumenta el coste del mamparo de presión delantero.

El panel de corona de una aeronave es el área que comienza por encima de las ventanas de la cabina y que se extiende típicamente a la popa de un elemento del marco estructural de la aeronave. Al igual que el mamparo de presión delantero, esta área puede estar sujeta a los choques con aves y granizo durante el vuelo debido a su ubicación expuesta cerca de la parte delantera del fuselaje. En esta área, puede haber un ángulo pronunciado de incidencia respecto a la dirección de vuelo (típicamente alrededor de 25 a 30 grados) . Los paneles de corona convencionales utilizan la estructura y los elementos de marco sustanciales diseñados para resistir la desviación y la penetración de objetos extraños. En consecuencia, los conjuntos de paneles de la corona de la técnica anterior utilizan pesadas vigas, costillas, u otros componentes de refuerzo que soportan el revestimiento del panel de corona expuesta. Además, tales conjuntos de panel de corona de la técnica anterior pueden requerir una gran cantidad de piezas grandes, lo que aumenta el material y el coste de fabricación del panel de corona.

En consecuencia, hay una necesidad para una aeronave de ocuparse de las limitaciones o desventajas discutidas anteriormente. Paneles elásticos se conocen a partir de los documentos US 4.593.870, US 5.674.586 y US

4.227.593.

Por otra parte, el documento WO03000546 describe una aeronave con un panel de absorción de energía que absorbe y disipa la energía de impacto cuando es golpeado por un objeto. El panel comprende capas interior y exterior frangibles que intercalan una capa de Kevlar que puede estirarse para absorber un impacto.

Breve sumario La presente invención proporciona una aeronave como se reivindica en la reivindicación 1.

Las realizaciones de una aeronave comprenden un panel elástico como el empleo de un revestimiento deformable en lugar de una estructura de panel y marco rígido. El panel elástico es un panel de absorción de energía que 55 comprende: un revestimiento interior y un revestimiento exterior elástico configurados para deformarse en respuesta a una cantidad límite de energía de impacto causado por un golpe de un objeto estando el revestimiento interior separado del revestimiento exterior y que tiene una capa que se puede aplastar entre los revestimientos interior y exterior, donde el panel de absorción de energía es un panel de corona en forma de cúpula dispuesto por encima de las ventanas de una cabina en la aeronave. La sección principal del panel está diseñada para deformarse bajo el impacto de un golpe de un objeto, tal como un objeto en vuelo, absorbiendo y disipando así la energía del impacto. En una realización, el panel se forma a partir de un material de una sola pieza monolítica tal como, sin limitación, de aluminio, de titanio, de material compuesto, o de otros materiales adecuados. Un perímetro reforzado y/o características de refuerzo transversal pueden formarse en el material de una sola pieza mediante la eliminación de material de modo selectivo. La eliminación selectiva de material puede resultar en áreas relativamente finas que se 65 deforman cuando se someten a fuerzas de impacto más bajas, mientras que las áreas relativamente gruesas definen las características de refuerzo. Algunas de estas características de refuerzo se deforman cuando se someten a fuerzas de impacto más altas. Las realizaciones del panel descrito en la presente memoria utilizan menos piezas y son de peso ligero en relación con los paneles de aeronaves y la estructura de soporte del panel convencionales. Por ejemplo, las realizaciones del panel de corona pueden ser de unos 60 a 80 libras más ligeras que sus contrapartes tradicionales.

En una realización de la invención, el panel de absorción de energía para las aeronaves comprende un revestimiento interior y un revestimiento exterior elástico configurados para deformarse en respuesta a una cantidad límite de energía del impacto causado por un golpe por un objeto estando el revestimiento interior separado del revestimiento exterior y teniendo una capa deformable entre los revestimientos interior y exterior, donde la absorción de energía del panel es un panel de corona en forma de cúpula dispuesto por encima de las ventanas de una cabina en la aeronave. El revestimiento elástico puede ser monolítico y puede incluir al menos una característica de refuerzo deformable formada integralmente con y que se extiende a lo largo de al menos un borde del revestimiento. El panel incluye además un revestimiento interior, sustancialmente rígido y una capa deformable de material que absorbe energía entre los revestimientos interior y exterior. El revestimiento rígido interior puede formar un mamparo de presión separado del revestimiento exterior a una distancia suficiente para permitir que el revestimiento exterior elástico se desvíe hacia el interior durante un golpe de un objeto.

En otra realización, una aeronave tiene un panel de corona en forma de cúpula de absorción de energía dispuesto por encima de las ventanas de una cabina que tiene un marco de ventana de cabina que incluye al menos un poste de ventana y un marco de la ventana de popa, comprendiendo el panel de absorción de energía: un revestimiento interior y uno revestimiento exterior elástico configurado para deformarse en respuesta a una cantidad límite de energía del impacto causado por un golpe de un objeto estando el revestimiento interior separado del revestimiento exterior y teniendo una capa deformable entre los revestimientos interior y exterior, donde el panel de absorción de energía por lo tanto absorbe y disipa al menos una parte de la energía del impacto; una característica de refuerzo delantero formada en el panel elástico y junto con el marco de la ventana de popa, y, al menos una característica de refuerzo transversal formada en el panel elástico, y alineada con el al menos un poste de ventana. La característica de refuerzo transversal puede incluir características de refuerzo izquierda, central y derecha alineadas con los postes de ventana.

En una realización adicional, un panel de absorción de energía en una aeronave presurizada, siendo el panel de absorción de energía un panel de corona en forma de cúpula dispuesto por encima de las ventanas de una cabina en la aeronave, que comprende un lado exterior sujeto a ser golpeado por un objeto, y un lado interior sujeto a la presión dentro de la aeronave. El panel de absorción de energía comprende: un revestimiento interior y un revestimiento exterior elástico que forma el lado exterior y configurado para deformarse en respuesta a una cantidad 35 límite de energía del impacto causado por un golpe de un objeto estando el revestimiento interior separado del revestimiento exterior. Una capa deformable se proporciona entre los... [Seguir leyendo]

1. Una aeronave que tiene una superficie exterior proporcionada por un panel de absorción de energía (600) para aeronaves, comprendiendo el panel de absorción de energía (600) : un revestimiento interior (606) y un revestimiento exterior elástico (604) configurado para deformarse en respuesta a una cantidad límite de energía del impacto causado por un golpe de un objeto estando el revestimiento interior (606) separado del revestimiento exterior (604) y caracterizado por proporcionar una capa deformable (602) entre los revestimientos interior y exterior, donde el panel de absorción de energía (600) es un panel de corona en forma de cúpula dispuesto por encima de las ventanas de una cabina en la aeronave.

2. Una aeronave de acuerdo con la reivindicación 1, donde el revestimiento exterior elástico (604) es monolítico.

3. Una aeronave de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde el revestimiento exterior elástico

(604) está formado de aluminio. 15

4. Una aeronave de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde: al menos una característica de refuerzo deformable está formada integralmente con y que se extiende a lo largo de al menos un borde del revestimiento exterior elástico (604) .

5. Una aeronave de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la característica de borde de refuerzo tiene un perfil en rampa para proporcionar una transición entre un área primaria elástica del panel y un perímetro del panel.

6. Una aeronave de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde: la capa deformable (602) 25 incluye un panal de abejas.

7. Una aeronave de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el revestimiento exterior (604) proporciona a la aeronave una superficie exterior generalmente convexa y el revestimiento interior (606) proporciona el panel de energía con una superficie interna generalmente cóncava que puede reaccionar la carga del aire presurizado aplicada a la superficie cóncava interna respecto a la presión del aire ambiente a la que está expuesta la superficie exterior convexa.

8. Una aeronave de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde la superficie exterior

proporcionada por el revestimiento exterior (604) del panel es sin costuras. 35

9. Una aeronave de acuerdo con la reivindicación 1, donde el panel de corona en forma de cúpula (600) no incluye ningún agujero o cavidad distintos de los lugares de fijación cerca del borde perímetro del mismo.

10. Una aeronave de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 9, que tiene un marco de ventana de cabina

que incluye al menos un poste de ventana (404; 406; 408) , y un marco de la ventana de popa (410) , donde el revestimiento exterior del panel de absorción de energía (600) comprende: una característica de borde de refuerzo formada en el revestimiento exterior y acoplada con el marco de la ventana de popa (410) , y al menos una característica de refuerzo de poste de ventana formada en el revestimiento exterior y alineada con el al menos un poste de la ventana (404; 406; 408) .

11. Una aeronave de acuerdo con la reivindicación 10, donde el marco de la ventana de cabina incluye un poste de ventana derecho (404) , un poste de ventana izquierdo (406) , y un poste de ventana central (408) entre el poste de ventana derecho (404) y el poste de ventana izquierdo (406) , y el revestimiento exterior del panel de absorción de energía comprende: una característica de refuerzo de poste derecho alineado con el poste de ventana derecho, una 50 característica de refuerzo de poste izquierdo alineado con el poste de ventana izquierdo, y un poste de refuerzo central alineado con el poste de ventana central.

12. Una aeronave de acuerdo con la reivindicación 11, donde cada una de las características de refuerzo de poste derecho, izquierdo y central es deformable. 55

13. Una aeronave de acuerdo con la reivindicación 12 donde cada característica de refuerzo de poste está formada con una sección transversal en rampa.