GRANADO MACARRILLA, José Orencio (C/ Real 39, 2ºC, Torrejón de la Calzada, E-28991, ES)
MARTÍNEZ VALDEGRAMA, Vicente (C/ Miguel de Cervantes nº8, Alpedrete, E-28430, ES)
LOZANO SEVILLA, Alberto (C/ Hermosilla, 133 1º B, Madrid, E-28009, ES)
GRANADO MACARRILLA, José Orencio (C/ Real 39, 2ºC, Torrejón de la Calzada, E-28991, ES)
MARTÍNEZ VALDEGRAMA, Vicente (C/ Miguel de Cervantes nº8, Alpedrete, E-28430, ES)
| REIVINDICACIONES 1 . - Componente de aeronave que comprende al menos un panel (1 1 ) de material compuesto, conformado por un revestimiento (13) y una pluralidad de larguerillos rigidizadores (15) configurados con un alma (17) y un pie (19) de anchura (A), comprendiendo dichos larguerillos rigidizadores (15) unos primeros ensanchamientos locales (21 ) de sus pies (19) destinados a habilitar áreas de unión con otros elementos ubicadas en zonas planas del revestimiento (13), caracterizado porque dichos larguerillos rigidizadores (15) también comprenden unos segundos ensanchamientos locales (23) de sus pies (19) destinados a habilitar áreas de unión con otros elementos ubicados en zonas del revestimiento (13) que incluyen rampas (33) de cambio de espesor, que están configurados en dos tramos extremos (41 , 45) ubicados sobre zonas planas del revestimiento (13) y un tramo central (43) ubicado sobre una de dichas rampas (33) del revestimiento (13), quedando habilitado uno de dichos tramos extremos (41 , 45) como área de unión con otros elementos. 2. - Componente de aeronave según la reivindicación 1 , caracterizado porque los pies (19) de los larguerillos rigidizadores (15) en dichos segundos ensanchamientos locales (23) tienen una anchura constante (Ae) en dicho tramo central (43) y una anchura variable entre (Ae) y (A) en dichos tramos extremos (41 , 45). 3. - Componente de aeronave según la reivindicación 2, caracterizado porque la relación entre dichas anchuras (Ae) y (A) está comprendida entre 120% -150%. 4. - Componente de aeronave según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, caracterizado porque la longitud (L1 ) de dicho tramo central (43) de los segundos ensanchamientos locales (23) está comprendida entre 5-500 mm. 5. - Componente de aeronave según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, caracterizada porque dicho panel (1 1 ) pertenece al revestimiento de un ala. 6. - Componente de aeronave según la reivindicación 5, caracterizado porque los elementos unidos a dichos larguerillos rigidizadores (15) en dichos segundos ensanchamientos locales (23) son alguno de los siguientes: - una costilla (29); - un soporte de un dispositivo de la aeronave. |
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un componente de aeronave con paneles rigidizados con larguenllos y, más particularmente, a una configuración de los ensanchamientos locales de los larguenllos que permite ubicarlos en zonas del revestimiento en rampa.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad se utilizan de forma masiva materiales compuestos de matriz orgánica y fibras continuas basados principalmente en resinas epoxídicas y fibras de carbono en una gran diversidad de elementos estructurales, particularmente en la industria aeronáutica.
En muchos componentes de aeronaves fabricados con materiales compuestos se utilizan paneles rigidizados con larguenllos cuyas trazas tienen zonas de intersección con otros elementos estructurales del componente.
Dichos larguenllos están configurados generalmente con un alma y un pie (típicamente con forma de T), incluyendo el pie ensanchamientos locales en aquellas zonas de unión con otros elementos mediante, particularmente, remaches.
En el caso, por ejemplo, de un ala de una aeronave, en la que los paneles rigidizados están formados mediante larguerillos copegados al revestimiento, se utilizan esos ensanchamientos locales para unir al panel otros elementos tales como costillas ó soportes de dispositivos. Particularmente, en el caso de las costillas, que se cruzan con los larguerillos a través de unos orificios ("mouseholes"), esos ensanchamientos locales de los larguerillos son necesarios para la unión remachada de las costillas al panel. En la técnica conocida, esos ensanchamientos locales de los pies de los larguerillos rigidizadores están ubicados en zonas planas del revestimiento, al considerarse problemática su ubicación en zonas afectadas por rampas de cambio de espesor por su incompatibilidad con los requerimientos de los utillajes empleados habitualmente en la fabricación.
Un inconveniente de ello es que esa exigencia condiciona el diseño del revestimiento provocando un aumento de peso del mismo al tener que aumentar el espesor de determinadas zonas más allá de lo estrictamente necesario desde el punto de vista resistente.
La presente invención está orientada a la solución de ese inconveniente.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Es un objeto de la presente invención proporcionar larguerillos rigidizadores de un panel de una estructura aeronáutica realizada en material compuesto, es decir un material de matriz orgánica y fibras continuas principalmente basadas en resinas epoxídicas y fibras de carbono, con zonas de ensanchamiento locales dispuestas tanto en zonas planas del revestimiento como en zonas afectadas por rampas de cambio de espesor.
Es otro objeto de la presente invención proporcionar un panel de una estructura aeronáutica tal como un ala de aeronave cuya optimización en peso no se vea condicionada por la necesidad de que las uniones entre los larguerillos rigidizadores y otros elementos deban tener lugar en zonas planas del revestimiento.
Esos y otros objetos se consiguen proporcionando un componente de aeronave que comprende al menos un panel de material compuesto, conformado por un revestimiento y una pluralidad de larguerillos rigidizadores configurados con un alma y un pie, comprendiendo dichos larguerillos rigidizadores unos primeros ensanchamientos locales de sus pies destinados a habilitar áreas de unión con otros elementos ubicados en zonas planas del revestimiento, en el que dichos larguerillos rigidizadores también comprenden unos segundos ensanchamientos locales de sus pies destinados a habilitar áreas de unión con otros elementos ubicadas en zonas del revestimiento que incluyen rampas de cambios de espesor, que están configurados en dos tramos extremos ubicados sobre zonas planas del revestimiento y un tramo central ubicado sobre una de dichas rampas del revestimiento, quedando habilitado uno de dichos tramos extremos como área de unión con otros elementos.
En una realización preferente, los pies de los larguerillos rigidizadores en dichos segundos ensanchamientos locales tienen una anchura constante Ae en dicho tramo central y una anchura variable entre Ae y A en dichos tramos extremos. Se consigue con ello un larguerillo con un ensanchamiento local del pie optimizado para cumplir su funcionalidad de habilitar un área de unión con otro elemento, estando situado en una zona del revestimiento con una rampa de cambio de espesor.
En otras realizaciones preferentes, la relación entre dichas anchuras Ae y A está comprendida entre 120% -150% y la longitud L1 de dicho tramo central de los segundos ensanchamientos locales está comprendida entre 5-500 mm. Se consigue con ello larguerillos con ensanchamientos locales adaptados a distintas necesidades.
En otras realizaciones preferentes, dicho panel pertenece al revestimiento de un ala de aeronave y los elementos unidos a dichos larguerillos rigidizadores en dichos segundos ensanchamientos locales son una costilla o un soporte de un dispositivo. Se consigue con ello facilitar la optimización del diseño de dicho revestimiento.
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 1 es una vista en perspectiva del interior de un ala de aeronave mostrando la ubicación de los ensanchamientos locales del pie de un larguerillo rigidizador en zonas planas del revestimiento según la técnica anterior.
La Figura 2 es una vista en planta del interior de un ala de aeronave que muestra un ensanchamiento local del pie de un larguerillo rigidizador según la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Para una mejor comprensión de la invención describiremos en primer lugar un panel del ala de una aeronave con un larguerillo rigidizador con ensanchamientos locales según la técnica conocida y en segundo lugar dicho panel con un ensanchamiento local de un larguerillo rigidizador según la presente invención.
La Figura 1 muestra el interior de un panel 1 1 del ala de una aeronave en el que pueden apreciarse zonas de distinto espesor de su revestimiento 13 con rampas de transición entre ellas y un larguerillo rigidizador 15 con un alma 17 y un pie 19. Típicamente los larguerillos 15 están copegados al revestimiento 13 ó cocurados con él, es decir unidos mediante una unión química realizada en autoclave.
En dicha Figura 1 están representadas figuradamente unas costillas 29 través de los remaches 27 que se utilizarían para unirlas al panel 1 1 .
El larguerillo 15 configurado con un alma 17 y un pie 19 tiene varios ensanchamientos locales 21 en las zonas de cruce con las costillas 29 para poder realizar la correspondiente unión mediante los remaches 27. Todos los ensanchamientos locales 21 del larguerillo 15 están ubicados en zonas planas del revestimiento 13.
Siguiendo la Figura 2 puede verse un ensanchamiento local 23 del pie 19 del larguerillo 15 según la presente invención para habilitar su unión a una costilla 29 en un área que incluye una rampa 33 entre zonas del revestimiento 13 de distinto espesor. Ese ensanchamiento local 23 comprende, visto de izquierda a derecha, un primer tramo 41 con la geometría típica de la zona de aumento de ancho desde el ancho A del pie 19 hasta el ancho ensanchado Ae en una zona plana del revestimiento 13 hasta llegar al inicio de la rampa 33, un segundo tramo 43 de ancho ensanchado constante Ae hasta llegar a la terminación de la rampa 33 que lleva a otra zona plana del revestimiento 13 de menor espesor que la primera, y un tercer tramo 45 con la geometría típica de la zona de disminución del ancho ensanchado Ae hasta el ancho A del pie 19 en el que tiene lugar el cruce con la costilla 29 y en el que se sitúa pues el área de unión con ella mediante los remaches 27.
Se considera que la longitud L1 del segundo tramo 43 del ensanchamiento local 23 debe estar comprendida en el rango 5-500 mm y que la longitud L2 del tercer tramo 45 habilitado como área de unión con la costilla 29 será la apropiada para cumplir esa función.
Por su parte, se considera que la relación entre la anchura Ae de los segundos ensanchamientos locales 23 de los pies 19 de los larguerillos 15 y la anchura A de los pies 19 de los larguerillos está comprendida en el rango 120%- 150%.
Entre las ventajas aportadas por la presente invención cabe indicar que permite que el pie 19 de los larguerillos 15 puede comprender tanto unos primeros ensanchamientos locales 21 en zonas planas del revestimiento 13 como unos segundos ensanchamientos locales 23 en zonas del revestimiento 13 afectadas por rampas 33 de cambios de espesor, lo que facilita la optimización en peso del revestimiento. Muy en particular se facilita que sea posible la situación ilustrada en la Figura 2, en la que el eje de la costilla 29 está muy próximo a una rampa 33, así como la ubicación de cualquier otro elemento condicionado por la existencia de rampas 33 en el revestimiento 13.
Aunque la presente invención se ha descrito enteramente en conexión con realizaciones preferidas, es evidente que se pueden introducir aquellas modificaciones dentro de su alcance, no considerando éste como limitado por las anteriores realizaciones, sino por el contenido de las reivindicaciones siguientes.
Next Patent: INTERNAL STRUCTURE OF AIRCRAFT MADE OF COMPOSITE MATERIAL