PANELES DE RELLENO PARA LOS REVESTIMIENTOS DE LOS TANQUES DE COMBUSTIBLE DE LAS AERONAVES.

Paneles de relleno para los revestimientos de los tanques de combustible de las aeronaves.

Esos paneles de relleno (45) cubren los huecos que quedan en las intersecciones entre los revestimientos superior e inferior (19, 21), rigidizados por larguerillos (25, 25', 25''), de una superficie sustentadora de una aeronave estructurada como un cajón de torsión y los mamparos (41) que separan los tanques de combustible (31, 33, 35, 37) dispuestos en el interior de dicho cajón de torsión, estando adaptada la configuración de dichos paneles de relleno (45) para cubrir el espacio entre los pies extendidos (26, 26') de larguerillos contiguos (25, 25'), dejando una holgura con ellos de una anchura predeterminada (W1), proporcionándoles por lo tanto una capacidad de autosujeción en el plano de cada revestimiento que facilita la unión de dichos paneles de relleno (45) a dichos revestimientos (19, 21).

Paneles de relleno para los revestimientos de los tanques de combustible de las aeronaves

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a los revestimientos de los tanques de combustible de las aeronaves y, más en particular, a los paneles de relleno unidos a ellos en sus áreas de intersección con los mamparos de los tanques de combustible entre larguerillos contiguos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

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 los requerimientos aerodinámicos, estructurales y de ensamblaje.

En la actualidad y particularmente en la industria aeronáutica se utilizan de forma masiva materiales compuestos de matriz orgánica y fibras continuas, especialmente CFRP (Fibra de Carbono Reforzada con Plástico) en una gran diversidad de elementos estructurales. Por ejemplo, todos los elementos constituyentes de los cajones de torsión anteriormente citados (costillas, larguerillos, largueros y revestimientos) pueden ser fabricados usando CFRP.

Los revestimientos que forman parte de los cajones de torsión están reforzados mediante larguerillos longitudinales en sentido de la envergadura que mejoran tanto la resistencia como el comportamiento a pandeo de los revestimientos, teniendo diferentes secciones transversales tales como secciones transversales con forma de “T”, “I” o “J”.

Los tanques de combustible de las aeronaves suelen estar alojados en el cajón de torsión del ala de la aeronave. Están delimitados normalmente por mamparos siguiendo trazas de costillas y larguerillos.

El diseño y la fabricación de dichos cajones de torsión implica varios problemas. Uno de ellos es el sellado de los huecos que quedan entre los revestimientos y los mamparos cerca de las zonas de intersección entre mamparos y larguerillos.

Una solución conocida para dicho problema es unir por medio de remaches paneles de relleno a los revestimientos cubriendo dichos huecos. Una desventaja importante de esta solución es que requiere una operación de remachado durante el montaje del cajón de torsión del ala que implica tiempo y costes.

Esta invención se centra en la solución de este problema.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Un objeto de la presente invención es proporcionar una superficie sustentadora de una aeronave que comprende uno o más tanques de combustible delimitados por mamparos estancos de fácil montaje.

Otro objeto de la presente invención es una superficie sustentadora de una aeronave que comprende uno o más tanques de combustible delimitados por mamparos estancos con un número limitado de uniones remachadas.

Estos y otros objetos se consiguen con una superficie sustentadora de una aeronave, tal como un ala, estructurada como un cajón de torsión que comprende revestimientos superior e inferior rigidizados por larguerillos en la dirección de la envergadura, largueros frontal y trasero en la dirección de la envergadura y costillas en la dirección de la cuerda, comprendiendo dicha superficie sustentadora uno o más tanques de combustible dispuestos en el interior de dicho cajón de torsión y separados por mamparos, teniendo los larguerillos unos pies extendidos en las áreas de intersección con dichos mamparos, comprendiendo también paneles de relleno de dichos revestimientos cubriendo los huecos que quedan entre dichos revestimientos y dichos mamparos fuera de dichas áreas de intersección cuya configuración está adaptada para cubrir el espacio entre los pies extendidos de larguerillos contiguos, dejando una holgura con ellos de una anchura predeterminada W1, proporcionándoles por lo tanto una capacidad de auto-sujeción en el plano de cada revestimiento que facilita la unión de dichos paneles de relleno a dichos revestimientos.

En realizaciones de la presente invención dicha anchura predeterminada W1 entre un panel de relleno y los bordes de los pies extendidos de larguerillos contiguos está comprendida entre 2-4 mm. Se logra con ello una superficie sustentadora de aeronave con una holgura entre los pies extendidos de larguerillos contiguos y dichos paneles de relleno que permite su fijación al revestimiento sin comprometer su capacidad de auto-sujeción.

En realizaciones de la presente invención, dichos revestimientos y dichos larguerillos están hechos con Fibra de Carbono Reforzada con Plástico (CFRP) , dichos mamparos están hechos con aluminio y dichos paneles de relleno están hechos con Fibra de Vidrio Reforzada con Plástico (GFRP) . Se logra con ello una superficie sustentadora de aeronave con unos paneles auto-sujetados de poco peso cubriendo los huecos entre los revestimientos y los mamparos.

En realizaciones de la presente invención, dichos larguerillos son larguerillos en forma de T, dichos pies extendidos tienen una forma arqueada, con un eje de simetría en la traza de cada mamparo intersectado y dichos paneles de relleno tiene una forma de "hueso de perro" adaptada a dicha forma arqueada. Se logra con ello una superficie sustentadora de aeronave con unos paneles de relleno con una forma adecuada para su incorporación a revestimientos rigidizados con larguerillos en forma de T.

En realizaciones de la presente invención cada borde de dichos pies extendidos comprende un segmento central recto y dos segmentos curvos y cada borde de dichos paneles de relleno comprende un segmento central recto, dos segmentos intermedios curvos y dos segmentos finales rectos de una longitud predeterminada W2 (comprendida preferentemente entre 10-14 mm) , desplazados a una predeterminada distancia perpendicular W3 (comprendida preferentemente entre 20-30 mm) de dicho segmento central recto. Se logra con ello una superficie sustentadora de aeronave con unos paneles de relleno con una configuración optimizada para su incorporación a revestimiento reforzados con larguerillos en forma de T.

Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la descripción detallada que sigue de realizaciones ilustrativas de su objeto en relación con las figuras que se acompañan.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Figura 1a es una vista en perspectiva de un cajón de torsión multi-costilla conocido de un ala de aeronave y la Figura 1b es una vista en sección transversal de la Figura 1a por el plano A-A.

La Figura 2 es una vista en planta de la parte izquierda de un ala de aeronave que muestra la posición de un tanque de combustible central, un tanque de combustible externo, un tanque de compensación y un pequeño tanque.

La Figura 3 es una vista en planta del revestimiento de un ala en un área de intersección entre un mamparo de un tanque de combustible y dos larguerillos contiguos incorporando un panel de relleno de acuerdo con la presente invención.

La Figura 4 es una vista ampliada de dicho panel de relleno.

La Figura 5 es una sección transversal de dicha área de intersección en el revestimiento inferior del ala.

La Figura 6 es una vista ampliada del panel de relleno de acuerdo con la presente invención unido al revestimiento inferior del ala.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a tanques de combustible alojados en una estructura de un cajón de torsión multi-costilla con rigidizadores longitudinales teniendo preferentemente una sección transversal en T. Un cajón de torsión multi-costilla 1 como el representado en las Figuras 1a y 1b está basado estructuralmente en un larguero frontal 11 y un larguero trasero 13 en la dirección de la envergadura (entendiendo los términos frontal y trasero en relación con la dirección de vuelo de la aeronave) , una pluralidad de costillas 27, 27’, 27’’, 27’’’ en la dirección de la cuerda y los revestimientos superior e inferior 19, 21 con una pluralidad de larguerillos 25, 25’, 25’’ en la dirección de la envergadura.

Las funciones principales de las costillas 27, 27’, 27’’, 27’’’ son las de proporcionar rigidez torsional y limitar los revestimientos 19, 21 y los larguerillos 25, 25’, 25’’ longitudinalmente para discretizar las cargas de pandeo y mantener la forma de...

1. Una superficie sustentadora de una aeronave estructurada como un cajón de torsión comprendiendo revestimientos superior e inferior (19, 21) rigidizados por larguerillos (25, 25’, 25’’) en la dirección de la envergadura, largueros frontal y trasero (11, 13) en la dirección de la envergadura y costillas (27, 27’, 27’’) en la dirección de la cuerda, comprendiendo dicha superficie sustentadora uno o más tanques de combustible (31, 33, 35, 37) dispuestos en el interior de dicho cajón de torsión y separados por mamparos (41) , teniendo los larguerillos (25, 25’, 25’’) unos pies extendidos en las áreas de intersección con dichos mamparos (41) , comprendiendo también paneles de relleno (45) de dichos revestimientos (19, 21) cubriendo los huecos que quedan entre dichos revestimientos (19, 21) y dichos mamparos (41) fuera de dichas áreas de intersección, caracterizada porque la configuración de dichos paneles de relleno (45) está adaptada para cubrir el espacio entre los pies extendidos (26, 26’) de larguerillos contiguos (25, 25’) , dejando una holgura con ellos de una anchura predeterminada (W1) , proporcionándoles por lo tanto una capacidad de auto-sujeción en el plano de cada revestimiento que facilita la unión de dichos paneles de relleno (45) a dichos revestimientos (19, 21) .

2. Una superficie sustentadora según la reivindicación 1, en la que dicha anchura predeterminada (W1) entre un panel de relleno (45) y los bordes de los pies extendidos (26, 26’) de larguerillos contiguos (25, 25’) está comprendida entre 2-4 mm.

3. Una superficie sustentadora según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en la que dichos revestimientos (19, 21) y dichos larguerillos (25, 25’, 25’’) están hechos con CFRP, dichos mamparos (41) están hechos con aluminio y dichos paneles de relleno (45) están hechos con GFRP.

4. Una superficie sustentadora según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que dichos larguerillos (25, 25’, 25’’) son larguerillos en forma de T, dichos pies extendidos tienen una forma arqueada, con un eje de simetría en la traza de cada mamparo (41) intersectado, y dichos paneles de relleno (45) tienen una forma de "hueso de perro" adaptada a dicha forma arqueada.

5. Una superficie sustentadora según la reivindicación 4, en la que:

-cada borde de dichos pies extendidos comprende un segmento central recto (27) y dos segmentos curvos (28, 29) ;

-cada borde de dichos paneles de relleno (45) comprende un segmento central recto (47) , dos segmentos intermedios curvos (48, 49) y dos segmentos finales rectos (50, 51) de una longitud predeterminada (W2) desplazados a una predeterminada distancia perpendicular (W3) de dicho segmento central recto (47) .

6. Una superficie sustentadora según la reivindicación 5, en la que:

-dicha longitud predeterminada (W2) está comprendida entre 10-14 mm;

-dicha predeterminada distancia perpendicular (W3) está comprendida entr.

2. 30 mm.

7. Una superficie sustentadora de una aeronave según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en la que dicha superficie sustentadora es un ala.