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Title:
SHEETS WITH CELLULAR STRUCTURES TO FORM MODULAR CELLULAR STRUCTURES FOR AERODYNAMIC APPLICATIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/103596
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to: cellular sheets comprising lattice cells, allowing the cells of the sheet to be interconnected, with resistance to tension cause by air currents and the ability of each sheet to be joined to others, thus forming modular cellular structures useful in aerodynamic bodies; and aerodynamic bodies containing same, thereby providing aerodynamic effects such as the presence of a trapped vortex in the cellular sheets and cellular structures, resulting in sound reduction, among other advantages derived from same.

Inventors:
VARELA BOYDO CÉSAR ALEJANDRO (MX)
Application Number:
PCT/MX2018/050025
Publication Date:
May 31, 2019
Filing Date:
November 16, 2018
Export Citation:
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Assignee:
VARELA BOYDO CESAR ALEJANDRO (MX)
International Classes:
B23B3/12; B64C3/26
Domestic Patent References:
WO2014209308A12014-12-31
Foreign References:
US20170080673A12017-03-23
US9797661B12017-10-24
US9527261B12016-12-27
US20160159465A12016-06-09
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Claims:
RE IVINDICACIONES

1. Una lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, que comprende un entramado tridimensional de celda abierta con una primera superficie y una segunda superficie y una pluralidad de laterales, que comprende al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas, y una pluralidad de nodos intermedios, estando cada nodo intermedio en la intersección de al menos una primera cuerda, una segunda cuerda y una tercera cuerda.

2. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con la reivindicación 1, en donde al menos parte de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas presentan una dirección diferente entre si, en donde el entramado tridimensional de celda abierta es un entramado tridimensional de celda abierta desordenado, y en donde la disposición de la pluralidad de nodos intermedios es desordenada.

3. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con la reivindicación 1, en donde al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas comprenden, respectivamente, al menos una pluralidad de primeras cuerdas que se extienden una primera dirección siendo paralelas entre si, una pluralidad de segundas cuerdas que se extienden en una segunda dirección siendo paralelas entre si y una pluralidad de terceras cuerdas que se extienden en una tercera dirección siendo paralelas entre si, y en donde el entramado tridimensional de celda abierta es un entramado tridimensional de celda abierta ordenado, y en donde la disposición de la pluralidad de nodos intermedios es ordenada.

4. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera superficie y segunda superficie presentan una configuración seleccionada de

a) el nivel formado respectivo por las cuerdas de la menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas, donde no hay nodos;

b) el nivel formado por una pluralidad de nodos externos en un mismo plano; y,

c) cuando los nodos son nodos ensanchados, el nivel formado por la intersección de las cuerdas de al menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas, y el ensanchamiento presente en cada nodo ensanchado de una pluralidad de nodos ensanchados externos en un mismo plano, y,

d) el nivel formado por al menos dos de los niveles anteriores . 5. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas son sustancialmente rectas.

6. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con la reivindicación 5, en donde la pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas son sustancialmente rectas y al menos uno de los nodos internos y externos son nodos ensanchados .

7. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5 o

6, en donde una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una segunda pluralidad de segundas cuerdas, y una pluralidad de terceras cuerdas tiene una dirección perpendicular a la primera superficie y segunda superficie de la lámina celular.

8. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5 a

7, en donde al menos una de dos pluralidades de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una segunda pluralidad de segundas cuerdas, y una pluralidad de terceras cuerdas tiene una dirección en el mismo plano que aquel que tiene la primera superficie y segunda superficie de la lámina celular.

9. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas tiene una dirección angulada con respecto al nivel de la primera superficie y segunda superficie de la lámina celular .

10. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas son curvas.

11. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con la reivindicación 10, en donde la pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas son curvas, y al menos uno de los nodos internos y externos son nodos ensanchados.

12. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde al menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas son cuerdas sustancialmente rectas, y al menos otra pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas son cuerdas curvas.

13. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con la reivindicación 12, en donde al menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas son cuerdas sustancialmente rectas, y al menos otra pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas son cuerdas curvas, y al menos uno de los nodos internos y externos son nodos ensanchados.

14. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada lateral de la lámina celular es correspondiente a una configuración seleccionada de

a) el nivel formado respectivo por las cuerdas de la menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas, donde no hay nodos;

b) el nivel formado por una pluralidad de nodos externos en un mismo plano;

c) cuando los nodos son nodos ensanchados, el nivel formado por la intersección de las cuerdas de al menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas, y el ensanchamiento presente en cada nodo ensanchado de una pluralidad de nodos ensanchados externos en un mismo plano;

d) la combinación de dos o más de los niveles de las configuraciones anteriores.

15. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la sección transversal de al menos una pluralidad de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas, y una pluralidad de terceras cuerdas es cualquiera de circular, elipsoidal, triangular, cuadrada, rectangular, rómbica, y poligonal .

16. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los laterales de la lámina celular son coincidentes con una configuración seleccionada de:

a) al menos parcialmente los bordes del perfil aerodinámico de un cuerpo aerodinámico;

b) una muesca presente en la superficie de un cuerpo aerodinámico, en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del mismo; y,

c) parte del borde del perfil aerodinámico de un cuerpo aerodinámico y primera superficie y segunda superficie correspondientes con una muesca en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del mismo. 17. La lámina celular útil en cuerpos aerodinámicos, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha lámina además comprende al menos un elemento adicional unido o asociado al entramado tridimensional de celda abierta.

18. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con la reivindicación 17, en donde dicho al menos un elemento adicional se selecciona de al menos una porción sólida unida al entramado tridimensional de celda abierta, al menos un anillo inmerso en, y a través de, el entramado tridimensional de celda abierta configurado para permitir el paso de un elemento de alineación y sujeción, y al menos uno de al menos un elemento macho de sujeción a presión y al menos un elemento hembra de sujeción a presión sobre al menos una de la primera superficie y la segunda superficie, configurados para permitir la unión entre dos láminas celulares.

19. La lámina celular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el cuerpo aerodinámico se selecciona de un ala de aeronave, un aspa de rotor de aeronave, un álabe de turbina y un álabe de aerogenerador .

20. Una estructura celular modular útil en un cuerpo aerodinámico, caracterizada porque comprende una pluralidad de las láminas celulares de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, unidas entre si. 21. La estructura celular modular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con la reivindicación 20, en donde cada lámina celular tiene laterales al menos parcialmente coincidentes el perfil aerodinámico del cuerpo aerodinámico .

22. La estructura celular modular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con la reivindicación 20, en donde cada lámina celular tiene laterales coincidentes con al menos parte de una muesca presente en la superficie del cuerpo aerodinámico, en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del mismo.

23. La estructura celular modular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con la reivindicación 20, en donde cada lámina celular tiene laterales coincidentes con parte del perfil aerodinámico del cuerpo aerodinámico y primera superficie y segunda superficie correspondientes con una muesca en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del mismo.

24. La estructura celular modular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23, en donde cada lámina celular además comprende al menos un elemento adicional, seleccionado de al menos una porción sólida unida al entramado tridimensional de celda abierta, al menos un anillo inmerso en, y a través de, el tramado tridimensional de celda abierta, y al menos un elemento macho de sujeción a presión y al menos un elemento hembra de sujeción a presión .

25. La estructura celular modular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 24, en donde la unión de una lámina con otra se proporciona mediante al menos uno de adhesivos, tornillería, termofusión, soldadura, y curado de resinas fotosensibles .

26. La estructura celular modular útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 25, en donde el cuerpo aerodinámico se selecciona de un ala de aeronave, un aspa de rotor de aeronave, y un álabe de aerogenerador .

27. Una estructura celular modular integral útil en un cuerpo aerodinámico, caracterizada porque comprende dos o más estructuras celulares modulares de cualquiera de las reivindicaciones 20 a 26, unidas y en contacto entre si.

28. La estructura celular modular integral útil en un cuerpo aerodinámico, de conformidad con la reivindicación 27, en donde el cuerpo aerodinámico se selecciona de un ala de aeronave, un aspa de rotor de aeronave, álabe de turbina, y un álabe de aerogenerador.

29. Un cuerpo aerodinámico, caracterizado porque comprende al menos una de una estructura celular modular de cualquiera de las reivindicaciones 20 a 26, y al menos una estructura celular modular integral de la reivindicación 27. 30. El cuerpo aerodinámico, de conformidad con la reivindicación 29, en donde el cuerpo aerodinámico se selecciona de un ala de aeronave, un aspa de rotor de aeronave, un álabe de turbina, y un álabe de aerogenerador .

Description:
LAMINAS CON ESTRUCTURAS CELULARES PARA LA FORMACION DE

ESTRUCTURAS CELULARES MODULARES CON APLICACIONES

AERODINAMICAS

CAMPO DE LA INVENCION

La presente invención se refiere a láminas que presentan estructuras celulares que pueden usarse para formar estructuras celulares modulares en aplicaciones aerodinámicas con diversas ventajas y elementos aerodinámicos que lo contienen, y más particularmente a láminas que comprenden estructuras celulares de Lattice útiles en estructuras celulares modulares, aplicaciones aerodinámicas para la reducción del ruido por la interacción de un fluido con cuerpos aerodinámicos, reducción de turbulencia, entre otros efectos técnicos ventajosos .

Antecedentes de la invención

Las formas aerodinámicas están presentes en una gran variedad de cuerpos fabricados que requieren de dichas formas para operar con eficiencia. Ejemplos de ello lo constituyen los aviones y partes que los conforman, las aspas con diversas aplicaciones, desde la impulsión de aire mediante dispositivos, como ventiladores o extractores, hasta la trasmisión de energía mecánica hacia un eje, por ejemplo, turbomaquinaria que utilice álabes para imprimir o extraer energía a un fluido, como aerogeneradores , entre otros cuerpos.

En los cuerpos aerodinámicos está implícito el efecto sonoro producido por la interacción entre el fluido y los elementos sólidos de dichos cuerpos. Tanto las alas de las aeronaves como las aspas o álabes de aerogeneradores, ventiladores y extractores generan ruido cuando están en operación, es decir, cuando una corriente de fluido incide sobre ellas o viceversa.

Por lo anterior, se han diseñado diversas formas de reducir o eliminar el ruido generado por dichos cuerpos aerodinámicos. Algunas de dichas formas están basadas en la modificación de los perfiles aerodinámicos para disminuir el ruido al tiempo de eficientizar la operación de dichos objetos aerodinámicos. Como otras formas de reducir el ruido, se ha propuesto realizar modificaciones a las estructuras que conforman dichos cuerpos aerodinámicos, como enclaves, insertos, bajorelieves y perforaciones, entre otras, modificando la forma en que el fluido interactúa con los elementos estructurales sólidos tanto en la superficie como en el interior de los cuerpos aerodinámicos, obteniéndose la disminución del ruido. En este sentido, ésta última forma de reducción de ruido ha tenido cierto auge en los últimos 30 años aproximadamente, siendo motivo de investigación de mayor importancia que aquella relacionada a la modificación de los perfiles aerodinámicos. Algunos ejemplos de documentos que señalan la modificación de la estructura son aquellos que a continuación se señalan.

La Patente US 9,227,719 B1 describe una estructura ortotrópica porosas, para aplicaciones aerodinámicas, con perforaciones estructuradas internas para igualar el campo de presión constante sobre las caras adyacentes al extremo de los alerones y para reducir la amplitud de las fluctuaciones en el campo de flujo cerca del extremo del ala y, por ende, se distorsiona la fase de la onda acústica. Las perforaciones son realizadas sobre la superficie del ala.

Otro ejemplo es la patente US 3,853,428, que se relaciona a la prevención o reducción de la generación de sonido que normalmente resulta del flujo de fluido en varios sistemas de rotor y estator alrededor del aspa o superficies de éstas a partir de las fuerzas de fluido desarrolladas, mediante porciones de la superficie de impedancia de flujo reducida con diferentes grados de porosidad en dichas porciones, integradas en las aspas.

La solicitud WO 01/98653 Al describe la superficie de ala que está provista de medios para cambiar su reflexión acústica, con el fin de reducir el ruido inevitable del flujo de aire sobre una parte del álabe de turbina eólica giratoria. Estos medios para cambiar la reflexión acústica pueden estar formados en una muesca en el lado superior provisto de un material absorbente de sonido y, opcionalmente, con un elemento de absorción de resonancia. Otra opción es proveer unas aberturas que conducen a una o varias cavidades dentro del ala en el lado superior, el lado inferior o el borde posterior. Los medios para cambiar la reflexión acústica están integrados en el ala, de manera que el flujo alrededor del ala no se ve afectado y el ruido de las diferentes fuentes de ruido se reduce de manera eficaz .

Otra tecnología referente a un ala de turbina eólica y reducción del ruido en la misma se encuentra en la patente US 7,901,189 B2, la cual enseña aspas de turbinas eólicas y de helicópteros de bajo ruido en las que se utilizan, como cuerpo de las mismas, materiales celulares metálicos y/o poliméricos que son capaces de soportar cargas direccionales en la construcción de piezas de palas de turbinas eólicas o secciones enteras. El uso de tales materiales influye en el flujo de aire sobre ellos de tal manera que la turbulencia resultante de la capa límite es amortiguada de una manera controlada, debilitando así el mecanismo de dispersión de ruido en el borde de salida y las ondas acústicas dispersadas son absorbidas y atenuadas por el material actuando como un revestimiento acústico.

Otros documentos con tecnologías similares han sido expuestos. La patente US 3,067,982 se refiere a álabes huecos con porosidades. A través de estos poros se inyecta aire para enfriar la superficie del álabe y energizar la capa límite. Otro documento es la patente US 4,284,443 enseña una técnica para manufacturar núcleos estructurales conformados por geometrías de panel de abeja. Una serie de geometrías que recubren la superficie de los álabes para mejorar la aerodinámica de éstos se propone en la Patente US 4,736,912. Dicho documento señala la reducción en el arrastre con distintas geometrías para las porosidades superficiales, donde dichas porosidades no están conectadas entre sí. En la patente US 5, 167,387 se muestra un álabe poroso que permite el intercambio de flujo entre la punta y la cola del álabe. La utilización de rugosidades sobre la superficie de las aspas de turbinas eólicas para mejorar su aerodinámica es mostrada en la patente US 6,068,446. La patente US 8,167,573 protege álabes para turbinas de gas con porosidades para enfriamiento y con estructuras de panel de abeja, enfocándose, en general, en el enfriamiento de álabes de turbinas de gas. Estudios de los efectos en la porosidad de alabes sobre la emisión del sonido han sido señalados por T. Geyer, E. Sarradj y C Fritzsche, en "Porous airfoils: noise reduction and boundary layer effects", Aeroacoustics volumen 9 · número 6 · 2010 - páginas 787-34. Por su parte, H. Heo y colaboradores, en el artículo con título "Application to a passive morphing airfoil" Composite Structures 106 (2013) 560-569, estudian el efecto que tiene el viento sobre los alabes cuanto tienen núcleos construidos con estructuras celulares.

De acuerdo con lo anterior, algunas de las tecnologías señaladas están diseñadas para proporcionar una sección de un cuerpo aerodinámico, especialmente alas o aspas de aerogeneradores , incluyendo segmentos completos de las mismas con materiales que tienen horadaciones y algunos con materiales celulares, o bien, en cavidades o muescas perpendiculares al perfil del objeto aerodinámico a manera de insertos. Sin embargo, los álabes, en la gran mayoría de los documentos señalados, sólo cuentan con porosidades de diferente magnitud, requiriendo la inyección externa de aire para funcionar. Por su parte, los que tienen alguna construcción celular, suelen no presentar intercomunicación entre celdas, lo cual reviste un detrimento de las propiedades aerodinámicas de dicha intercomunicación de celdas. Inclusive, los documentos que señalan la simple porosidad del material que conforma el álabe o parte de éste, no presentan una intercomunicación abierta y abundante entre poros. Por otra parte, la formación de estructuras celulares en un cuerpo aerodinámico como un ala de aeronave o álabe de un aerogenerador se realizan mediante una modificación del material que lo forma, por ejemplo, mediante perforaciones al material, que, en caso de desgaste o ruptura de parte de dichas estructuras celulares no es posible reemplazarlas sino con un cuerpo aerodinámico nuevo con las mismas características que el anterior. Además, dichas estructuras celulares, aunque presentan rigidez y disminuyen el peso del cuerpo aerodinámico, pueden sufrir tensiones que debilitan la estructura del cuerpo aerodinámico al cual pertenecen, ya que su distribución no presenta superficies que provean de mayor resistencia a la tensión sin alterar la estructura celular. Tampoco proponen una técnica que permita a formas alares de grandes dimensiones aprovechar los beneficios de la utilización de celdas fabricadas con métodos de fabricación convencionales que no comprometan la integridad estructural de las aspas o alas que las integren.

Por tanto, existe una necesidad de proporcionar una estructura celular modular formada mediante láminas, con fines aerodinámicos, que resuelva todos los problemas planteados anteriormente y proporcione una efectiva disminución o supresión de ruido en cuerpos aerodinámicos, provea de una resistencia a la tensión que evite el daño de las estructuras celulares dentro de un cuerpo aerodinámico para proveer de otros efectos ventajosos, como reducir la turbulencia en las estela de las formas alares, incrementar la sustentación y reducir el arrastre aerodinámico de las mismas, y que permita la construcción de estructuras celulares en diversas partes de un objeto aerodinámico, asi como el retiro parcial o total de dichas láminas, sin la necesidad de recurrir a una estructura integral u cuerpo aerodinámico nuevos, entre otras ventajas que serán señaladas posteriormente y otras ventajas evidentes a partir de la presente descripción.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Un objeto de la presente invención es proveer de láminas celulares que comprende celdas Lattice, que permita la interconexión de las celdas de dicha lámina, con resistencia a la tensión por la interacción con los fluidos, y capacidad de cada lámina a unirse a otra por cada una de sus caras, permitiendo la interconexión entre celdas de las láminas, para proporcionar de efectos aerodinámicos dentro de dichas celdas y, por ende, en los cuerpos aerodinámicos que las contienen.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una estructura celular modular a partir de las láminas celulares de la presente invención, en al menos una parte del mismo, a un cuerpo aerodinámico.

En un objeto más de la presente invención, se proporciona un cuerpo aerodinámico que comprende al menos una estructura celular modular de la presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1A ilustra una vista parcial de una modalidad de lámina celular de la presente invención, mostrando un entramado tridimensional de celda abierta con cuerdas sustancialmente rectas, en donde una pluralidad de cuerdas es perpendicular al nivel de al menos una de la primera superficie y segunda superficie de dicha lámina celular .

La Figura IB ilustra una vista parcial de una modalidad de lámina celular de la presente invención, mostrando otro entramado tridimensional de celda abierta con cuerdas sustancialmente rectas y nodos ensanchados, en donde una pluralidad de cuerdas es perpendicular al nivel de al menos una de la primera superficie y segunda superficie de dicha lámina celular.

La Figura 1C ilustra una vista parcial de una modalidad de lámina celular de la presente invención, mostrando un entramado tridimensional de celda abierta con cuerdas sustancialmente rectas, en donde todas las pluralidades de cuerdas tienen una dirección angulada o inclinada con respecto al nivel de la primera superficie y segunda superficie de dicha lámina celular.

La Figura 2A ilustra una vista parcial de una modalidad de lámina celular de la presente invención, mostrando un entramado tridimensional de celda abierta con cuerdas curvas .

La Figura 2B ilustra una vista parcial de una modalidad de lámina celular de la presente invención, mostrando otro entramado tridimensional de celda abierta con cuerdas curvas .

La Figura 3A ilustra una vista parcial de una modalidad de lámina celular de la presente invención, mostrando un entramado tridimensional de celda abierta, con una primera superficie y una segunda superficie formadas por un nivel en las cuerdas.

La Figura 3B ilustra una vista parcial de una modalidad de lámina celular de la presente invención, mostrando un entramado tridimensional de celda abierta, con una primera superficie y una segunda superficie formadas por un nivel en las cuerdas donde no hay nodos externos, en donde el entramado tridimensional de celda abierta presenta nodos intermedios ensanchados.

La Figura 3C ilustra una vista parcial de una modalidad de lámina celular de la presente invención, mostrando un entramado tridimensional de celda abierta, con una primera superficie y una segunda superficie formadas por un nivel en las cuerdas donde hay nodos externos.

La Figura 4 ilustra una vista parcial de una modalidad de lámina celular de la presente invención, mostrando un entramado tridimensional de celda abierta, con al menos una de la primera superficie y la segunda superficie formadas por un nivel en las cuerdas y el ensanchamiento de los nodos externos.

La Figura 5A ilustra una vista plana de una modalidad de lámina celular de la presente invención, cuyos laterales son coincidentes con el perfil aerodinámico del cuerpo aerodinámico, en donde el entramando tridimensional de celda abierta está presente en la totalidad de dicha lámina celular .

La Figura 5B ilustra una vista plana de una modalidad de lámina celular de la presente invención, cuyos laterales coincidentes con al menos parte de una muesca presente en la superficie del cuerpo aerodinámico, en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del mismo, en donde el entramando tridimensional de celda abierta está presente en la totalidad de dicha lámina celular. La Figura 5C ilustra una vista plana de una modalidad de lámina celular de la presente invención, cuyos laterales coincidentes con parte del perfil aerodinámico del cuerpo aerodinámico y primera superficie y segunda superficie correspondientes con una muesca en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del mismo, en donde el entramando tridimensional de celda abierta está presente en la totalidad de dicha lámina celular.

La Figura 6A ilustra una vista plana de una modalidad de lámina celular de la presente invención unido a un cuerpo aerodinámico, completando el perfil aerodinámico del mismo, conformando parcialmente el lado succión y lado presión, asi como el borde de ataque.

La Figura 6B ilustra una vista plana de una modalidad de lámina celular de la presente invención unido a un cuerpo aerodinámico, completando el perfil aerodinámico, del mismo, conformando parcialmente el lado succión y el lado presión, asi como el borde de salida.

La Figura 6C ilustra una vista plana de una modalidad de lámina celular de la presente invención en el interior de un cuerpo aerodinámico, en donde el entramando tridimensional de celda abierta rodea un cuerpo interno, y una porción sólida está unida y rodeando parcialmente a los laterales del entramando tridimensional de celda abierta de la lámina celular.

La Figura 6D ilustra una vista plana de una modalidad de lámina celular de la presente invención dentro de un cuerpo aerodinámico, en donde el entramando tridimensional de celda abierta está presente en el interior de dicho cuerpo aerodinámico, unido a una porción sólida que rodea parcialmente los laterales de la lámina celular.

La Figura 7A ilustra una vista plana de una modalidad de lámina celular de la presente invención, con forma de perfil aerodinámico, en donde en el entramado tridimensional de celda abierta se incluyen un primer anillo y un segundo anillo inmersos en dicho entramando tridimensional de celda abierta.

La Figura 7B ilustra una vista plana de una modalidad de lámina celular de la presente invención, que tiene laterales coincidentes con al menos parte de una muesca presente en la superficie del cuerpo aerodinámico, en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del mismo, en donde en el entramado tridimensional de celda abierta se incluyen un primer anillo y un segundo anillo inmersos en dicho entramando tridimensional de celda abierta.

La Figura 7C ilustra una vista plana de una modalidad de lámina celular de la presente invención, que tiene laterales coincidentes con el borde del perfil aerodinámico y con la muesca en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del cuerpo aerodinámico, en donde en el entramado tridimensional de celda abierta se incluyen un primer anillo y un segundo anillo inmersos en dicho entramando tridimensional de celda abierta. La Figura 8A ilustra una pluralidad de láminas celulares de una modalidad de lámina celular de la presente invención, con forma de perfil aerodinámico, con una porción sólida en el borde de salida.

La Figura 8B ilustra la pluralidad de láminas celulares unidas de la Figura 8A, conformando una estructura celular modular.

La Figura 8C ilustra la estructura celular modular de la Figura 8B unida a un cuerpo aerodinámico, mostrado parcialmente .

La Figura 9A ilustra una pluralidad de láminas celulares de una modalidad de lámina celular de la presente invención, coincidente con la muesca en dirección perpendicular a un cuerpo aerodinámico, mostrado parcialmente .

La Figura 9B ilustra la estructura celular modular de la pluralidad de láminas de la Figura 9A en un cuerpo aerodinámico, mostrado parcialmente.

La Figura 10A ilustra una pluralidad de láminas celulares de una modalidad de lámina celular de la presente invención, coincidente con la muesca en dirección perpendicular al cuerpo aerodinámico y siendo un lateral de cada lámina celular de dicha estructura celular modular coincidente con parte del perfil aerodinámico y el resto de laterales con la muesca perpendicular al perfil aerodinámico . La Figura 10B ilustra la pluralidad de láminas celulares unidas de la Figura 10A, conformando una estructura celular modular.

La Figura 10C ilustra la estructura celular modular de la Figura 10B unida a un cuerpo aerodinámico, parcialmente mostrado.

La Figura 11 ilustra una estructura celular modular integral en un cuerpo aerodinámico.

La Figura 12 ilustra parcialmente un cuerpo aerodinámico que comprende dos estructuras celulares modulares sin contacto entre ellas.

DESCRIPCIÓN DE TALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención está dirigida a proveer de láminas celulares y estructuras modulares a partir de dichas láminas celulares, asi como a cuerpos aerodinámicos que contienen dichas estructuras modulares, con las ventajas que se han señalado anteriormente, entre otras que serán evidentes a partir de la lectura de la presente.

Dentro de la terminología de la presente invención se encuentran los siguientes términos, los cuales son definidos a continuación.

El término "pluralidad" hace referencia a dos, tres, cuatro o más cantidades o unidades de lo que se indica. Asimismo, el término "pluralidades" hace referencia a las veces indicadas de una "pluralidad". El término "cuerpo aerodinámico" hace referencia a cualquier objeto que interactué con el flujo de fluidos al cual se somete, en donde la interacción entre fluido y el objeto genera un intercambio energético. Ejemplos enunciativos más no limitativos de cuerpos aerodinámicos son alas de aeronaves, aspas de rotores de aeronaves, álabes de aerogeneradores , entre otros.

En un objeto de la invención, de modo general, la presente se refiere a una lámina celular útil en cuerpos aerodinámicos, que comprende un entramado tridimensional de celda abierta con una primera superficie y una segunda superficie y una pluralidad de laterales, que comprende al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas, y una pluralidad de nodos intermedios, estando cada nodo en la intersección de al menos una primera cuerda, una segunda cuerda y una tercera cuerda.

La al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas puede formar entramados tridimensionales de celda abierta desordenados sin uniformidad de dimensiones y posición de celdas del mismo cuando al menos parte de la pluralidad cuerdas presentan diferentes direcciones entre si, es decir, que no exista uniformidad en las celdas formadas dada la dirección aleatoria que tiene al menos parte las cuerdas y, por tanto, es posible una disposición desordenada de nodos. En una modalidad preferida, dada las ventajas que proporciona en resistencia y facilidad para la unión entre láminas, entre otras, la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas puede formar entramados tridimensionales de celda abierta ordenados, que comprenden, respectivamente, al menos una pluralidad de primeras cuerdas que se extienden una primera dirección siendo paralelas entre si, una pluralidad de segundas cuerdas que se extienden en una segunda dirección siendo paralelas entre si y una pluralidad de terceras cuerdas que se extienden en una tercera dirección siendo paralelas entre si, siendo ordenada la disposición de la pluralidad de nodos intermedios. En esta modalidad se pueden formar entramados tridimensionales de celda abierta ordenados con dimensiones de celda sustancialmente idénticas en la totalidad del entramado tridimensional de celda abierta ordenado, cuando la distancia entre cuerdas de cada una de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas que se extienden una primera dirección siendo paralelas entre si, una pluralidad de segundas cuerdas que se extienden en una segunda dirección siendo paralelas entre si y una pluralidad de terceras cuerdas que se extienden en una tercera dirección siendo paralelas entre si, asi como obtenerse una pluralidad de nodos internos ordenados. En una variante de esta modalidad las dimensiones de celda pueden incrementarse o disminuirse en el entramado conforme aumenta o disminuye, respectivamente, la distancia entre cuerdas de al menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas que se extienden una primera dirección siendo paralelas entre si, una pluralidad de segundas cuerdas que se extienden en una segunda dirección siendo paralelas entre si y una pluralidad de terceras cuerdas que se extienden en una tercera dirección siendo paralelas entre si. Dentro del presente documento serán ilustrados, mediante las Figuras del mismo, configuraciones de entramado tridimensional de celda abierta ordenado sólo son ilustrativos a manera de una modalidad preferida, para una mejor visualización de los objetos de la invención; sin embargo, dicho entramado no es limitativo del presente, por lo que los entramados tridimensionales de celda abierta desordenados también se encuentran dentro del alcance de la presente.

En una modalidad, el entramado tridimensional de celda abierta comprende al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas donde las cuerdas son sustancialmente rectas, asi como una variante de dicha modalidad nodos ensanchados (NI') para una mejor unión entre las intersecciones de dichas primeras, segundas y terceras cuerdas sustancialmente rectas, como se aprecia en los ejemplos de entramado tridimensional de celda abierta con cuerdas sustancialmente rectas de las Figuras 1A, IB y 1C. Haciendo referencia a las Figuras 1A y IB, en una modalidad del entramado tridimensional de celda abierta (100, 100' ) una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas (105, 105'), una segunda pluralidad de segundas cuerdas (110, 110') y una pluralidad de terceras cuerdas (115, 115') tiene una dirección perpendicular a la primera superficie (SI, SI') y segunda superficie (opuesta a la primera superficie; no mostrada) de la lámina celular (1, 1'), que en el caso de las Figuras 1A y IB está representada por la respectiva primera pluralidad de cuerdas (105, 105'), presentando nodos (NI) y nodos ensanchados (NI'), respectivamente. También en dichas Figuras 1A y IB, es posible apreciar otra modalidad para el entramado tridimensional de celda abierta (100, 100') inmersa en las modalidades anteriores, como ocurre efectivamente en dichas Figuras 1A y IB, o ser independiente a la misma, en la cual al menos una de dos pluralidades de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas (105, 105'), una segunda pluralidad de segundas cuerdas (110, 110') y una pluralidad de terceras cuerdas (115, 115') tiene una dirección en el mismo plano que aquel que tiene la primera superficie (SI, SI') y segunda superficie (opuesta a la primera superficie; no mostrada) de la lámina celular (1, 1'), que en el caso de las Figuras 1A y IB están representadas dos pluralidades de cuerdas mediante la respectivas pluralidad de segundas cuerdas (110, 110') y pluralidad de terceras cuerdas (115, 115' ) . En otra modalidad, apreciada en la Figura 1C, el entramado tridimensional de celda abierta (100 ,f ) presenta al menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas (105 ,f ), una pluralidad de segundas cuerdas (110 ,f ), una pluralidad de terceras cuerdas (115 ,f ) tiene una dirección angulada o inclinada con respecto al nivel de la primera superficie (Sl ,f ) y segunda superficie (opuesta a la primera superficie; no mostrada) de la lámina celular (1' ' ) , que en el caso de la Figura 1C todas las pluralidades de primeras, segundas y terceras cuerdas (105 ,f , 110'', 115''), incluyendo además una pluralidad de cuartas cuerdas (120 ,f ), tienen una dirección angulada o inclinada con respecto al nivel de la primera superficie (Sl ,f ) y segunda superficie (opuesta a la primera superficie; no mostrada), asi como nodos (Nl ,f ) sin ensanchar. Por supuesto, es posible realizar combinaciones de estas modalidades de entramado tridimensional de celda abierta con cuerdas sustancialmente rectas, con y sin nodos ensanchados, encontrándose contempladas dentro del alcance de la presente. Por otra parte, la forma de nodos ensanchados puede ser variable, siendo mostrada en las Figuras correspondientes una variante con nodos sustancialmente esféricos.

En otra modalidad, el entramado tridimensional de celda abierta comprende al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas donde las cuerdas son curvas, como se aprecia en los ejemplos de entramados tridimensionales ordenados de celda abierta con cuerdas curvas de las Figuras 2A y 2B. Por 'cuerdas curvas' se entiende aquellas cuerdas cuyo cuerpo no es constantemente lineal a lo largo de la misma. Ejemplos de cuerdas curvas son aquellas de formas helicoidales, zig-zag y derivadas y combinaciones de las mismas, como se aprecian las Figuras 2A y 2B, en donde se ha incluido nuevamente una pluralidad de cuartas cuerdas (220, 220' ) con la finalidad de mostrar que el entramado dimensional ordenado de celda abierta (200) no se limita solamente a una pluralidad de primeras cuerdas (205, 205' ) , una pluralidad de segundas cuerdas (210, 210' ) y una pluralidad de terceras cuerdas (215, 215'), asi como nodos (N2, N2' ) sin ensanchar, pudiendo tener al menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas, teniendo dichas cuerdas una dirección inclinada o perpendicular con respecto al nivel de la primera superficie (2S1, 2S1') y segunda superficie (opuesta a la primera superficie; no mostrada), en el segmento de lámina celular (2, 2') de dichas Figuras. Otras configuraciones de entramado tridimensional de celda abierta con cuerdas curvas serán evidentes a partir de otros tipos de cuerdas curvas que no han sido mostradas en la presente por gran cantidad de formas que pueden tomar las mismas, pero que se consideran dentro del alcance de la invención. Por supuesto, y al igual que para los entramados tridimensionales ordenados de celda abierta con cuerdas sustancialmente rectas referidos anteriormente, es posible tener entramados tridimensionales ordenados de celda abierta con cuerdas curvas diferentes entre si, con y sin nodos ensanchados, encontrándose contempladas dentro del alcance de la presente.

En otras modalidades, no mostradas en las Figuras, el entramado tridimensional de celda abierta comprende al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas donde al menos una pluralidad de cuerdas tiene cuerdas sustancialmente rectas, y al menos otra pluralidad de cuerdas tiene cuerdas curvas. En otras palabras, esta modalidad es el resultado de la combinación de al menos una de las modalidades de entramado tridimensional de celda abierta que tiene cuerdas sustancialmente rectas con al menos una de las modalidades de entramado tridimensional de celda abierta que tiene cuerdas curvas. Nuevamente, es posible tener entramados tridimensionales de celda abierta de esta modalidad con y sin nodos ensanchados, encontrándose contempladas dentro del alcance de la presente .

Tanto para cuerdas sustancialmente rectas como curvas en la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas, la sección transversal de dichas cuerdas puede tener cualquier forma geométrica. Formas preferidas son la circular, elipsoidal, triangular, cuadrada, rectangular, rómbica, y poligonal, esto es, de cinco o más lados, tanto regulares como irregulares.

La primera superficie y segunda superficie de la lámina celular pueden tener varias configuraciones, dependiendo del nivel del entramado tridimensional ordenado de celda abierta en donde se forme dichas primera y segunda superficies. Refiriéndonos a manera de ejemplo de las configuraciones para la primera superficie y segunda superficie de una lámina celular (3, 3') de la presente invención, las Figuras 3A y 3B muestran un entramado tridimensional de celda abierta (300, 300') de un segmento de lámina celular (3, 3') con cuerdas sustancialmente rectas, como aquellos correspondientes de las Figuras 1A y IB, con nodos (N3) y nodos ensanchados (N3 f ) , respectivamente, pero sin ser limitativo a las mismas, siendo también aplicable esta configuración a entramados tridimensionales ordenados de celda abierta con cuerdas curvas, en donde al menos una de la primera superficie (S3A, S3B) y segunda superficie (S3A f , S3B' ) corresponden al nivel formado respectivo por las cuerdas de la menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas, donde no hay nodos intermedios (N3, N3' ) , esto es, donde no hay intersección de cuerdas de al menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas (305, 305'), una pluralidad de segundas cuerdas (310, 310') y una pluralidad de terceras cuerdas (315, 315'), siendo mostrado en las

Figuras 3A y 3B que tanto la primera superficie (3SA, 3SB) como la segunda superficie (S3A f , S3B' ) presentan esta configuración. Otra configuración para la primera superficie y segunda superficie de la lámina celular (3 ,f ) de la presente invención, mostrada en la Figura 3C, pero sin ser limitativo a la misma, corresponde a aquella en donde al menos una de la primera superficie (S3C) y segunda superficie (S3C' ) corresponden al nivel formado por una pluralidad de nodos externos (N3 f ' ) . Otra configuración derivada de la Figura 3B para la primera superficie y segunda superficie de la lámina celular (400) de la presente invención, se muestra en la Figura 4, pero sin ser limitativo a la misma, y corresponde a aquella en la que se presentan nodos ensanchados (N4) tanto intermedios como externos, y en donde al menos una de la primera superficie (S4) y segunda superficie (no mostrada) corresponden al nivel formado por la intersección de las cuerdas de al menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas (405), una pluralidad de segundas cuerdas (410) y una pluralidad de terceras cuerdas (415) y el ensanchamiento de cada nodo (N4) de una pluralidad de nodos (N4) en un mismo plano. Una configuración más, no mostrada en las Figuras, es aquella que se presentan al menos dos de las configuraciones anteriores, es decir, la superficie de la lámina celular está conformada por dos o más de las configuraciones señaladas. Ésta última configuración es particularmente frecuente cuando las superficies de las láminas celulares de la presente invención no siguen un nivel plano, o tienen entramados tridimensionales de celda abierta desordenados, entre otras causas, como la orientación de dicho entramado tridimensional de celda abierta. Se prefiere que al menos una de la primera superficie y segunda superficie de la lámina celular sea correspondiente al nivel formado por una pluralidad de nodos o al nivel correspondiente de la intersección de al menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas y el ensanchamiento de cada nodo de la pluralidad de nodos, ya que se presenta una mayor área de contacto para la unión con una primera superficie o segunda superficie de otras láminas celulares con la misma configuración, con la configuración correspondiente al nivel formado por las cuerdas donde no hay nodos, o con la parte correspondiente del cuerpo aerodinámico, como se verá más adelante. Por otra parte, el nivel de la primera superficie puede ser sustancialmente paralelo al de la segunda superficie, o bien no ser paralelo, dependiendo de la forma que se quiera formar de la estructura celular modular que será señalada más adelante.

Con respecto a la pluralidad de laterales de las láminas celulares de la presente invención, cada lateral está formado del mismo entramado tridimensional de celda abierta y su configuración depende de la forma que tenga dichas láminas celulares dentro del cuerpo aerodinámico donde la o las láminas celulares estarán ubicadas. Las configuraciones de los laterales son las mismas que aquellas descritas para la primera superficie y segunda superficie, es decir, al menos un lateral seleccionado de un nivel formado por una pluralidad de nodos externos, un nivel correspondiente con al menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas donde no hay nodos externos, un nivel correspondiente con al menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas y el ensanchamiento de cada nodo de la pluralidad de nodos externos, y adicionalmente, la combinación de las configuraciones anteriores, mediante cada uno de los niveles señalados. Ésta última configuración es particularmente frecuente cuando los laterales de las láminas celulares de la presente invención no siguen un nivel plano, como ocurre en las láminas útiles en perfiles aerodinámicos de cuerpos aerodinámicos, por ejemplo, en las láminas celulares con forma, al menos parcialmente, de un perfil aerodinámico.

En una modalidad, enunciativa más no limitativa de la presente invención, la lámina celular tiene laterales que son coincidentes con los bordes del perfil aerodinámico de un cuerpo aerodinámico. En otra modalidad, enunciativa más no limitativa de la presente invención, la lámina celular tiene laterales coincidentes con al menos parte de una muesca presente en la superficie del cuerpo aerodinámico, en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del mismo, ya sea en el lado succión o en el lado presión. En esta modalidad, la cantidad de laterales puede ser muy variada, dependiendo de la forma de la muesca o si se permitirá que láminas celulares cuyos laterales sean diferentes también rellenarán dicha muesca. En una modalidad más, enunciativa más no limitativa de la presente invención, la lámina celular tiene laterales coincidentes con parte del perfil aerodinámico del cuerpo aerodinámico y primera superficie y segunda superficie correspondientes con una muesca en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del mismo. Al igual que en la modalidad anterior, la cantidad de laterales puede ser muy variada, dependiendo de la forma de la muesca o si se permitirá que láminas celulares cuyos laterales sean diferentes también rellenarán dicha muesca. En las modalidades se presentan en las Figuras 5A a 5C, en las que se ha utilizado cuerdas sustancialmente rectas para conformar el entramado tridimensional de celda abierta como ejemplo, siendo enunciativas más no limitativas de otra forma de cuerdas, como curvas o combinación de ambas .

En la modalidad de la lámina celular de la presente invención que tiene laterales que son coincidentes con los bordes del perfil aerodinámico de un cuerpo aerodinámico, un ejemplo representativo de dicha lámina se encuentra en la Figura 5A, la cual ilustra una vista plana de una lámina celular (1000A) que tiene forma de perfil aerodinámico que comprende un primer lateral (LA) , que conforma el lado succión y un segundo lateral (LA' ) que conforma el lado presión, cuyo entramando tridimensional de celda abierta (1100A) abarca la totalidad de la lámina celular (1000A) . Dichos laterales (LA, LA' ) son las partes de la lámina celular que estarán en contacto con la corriente de aire.

En la modalidad de la lámina celular de la presente invención que tiene laterales coincidentes con al menos parte de una muesca presente en la superficie del cuerpo aerodinámico, en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del mismo, un ejemplo representativo de dicha lámina se encuentra en la Figura 5B, la cual ilustra una vista plana de la lámina celular (1000B) con forma cuadrada que comprende un entramado tridimensional de celda abierta (1100B), cuyos laterales (LB1, LB2, LB3, LB4) son coincidentes con la muesca que se encuentra en el cuerpo aerodinámico. Como se podrá observar, la primera superficie o segunda superficie, dependiendo cuál de dichas superficies sea la que se coloque en el exterior de la superficie del cuerpo aerodinámico estará en contacto con la corriente de aire.

En la modalidad de la lámina celular de la presente invención que tiene laterales coincidentes con parte del perfil aerodinámico del cuerpo aerodinámico y primera superficie y segunda superficie correspondientes con una muesca en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del mismo, un ejemplo representativo de dicha lámina se encuentra en la Figura 5C, la cual ilustra una lámina celular (1000C) que comprende un entramado tridimensional de celda abierta (1100C), con un primer lateral (LC1) coincidente con el borde el perfil aerodinámico, y un segundo, tercer y cuarto laterales (LC2, LC3, LC4), que pueden ser sustancialmente rectos o curvos, cono en el caso del cuarto lateral (LC4), coincidentes con la muesca en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del cuerpo aerodinámico. Como se podrá observar, el primer lateral (LC1) estará en contacto con la corriente de aire.

Las láminas celulares de la presente invención pueden incluir al menos un elemento adicional, por ejemplo, unido a o dentro del entramado tridimensional de celda abierta o asociado al mismo. En una modalidad, la lámina celular de la presente invención además comprende al menos una porción sólida unida al entramado tridimensional de celda abierta, que tiene funciones de proporcionar mayor estabilidad a la unión de una pluralidad de láminas celulares y también a la unión con el cuerpo aerodinámico, o bien, para optimizar las zonas donde es requerida la presencia del entramado tridimensional de celda abierta y las zonas donde no es requerida, siendo ésta última la que será conformada por dicha porción sólida. Asimismo, la al menos una porción sólida puede presentarse en cualquier modalidad de la lámina celular con forma de perfil aerodinámico que se describe en la presente. A manera de ejemplo, dicha porción sólida, en la modalidad donde la lámina celular tiene laterales coincidentes con el perfil aerodinámico de un cuerpo aerodinámico, puede ser la parte correspondiente al centro, la parte correspondiente al borde de salida, la parte correspondiente al borde de ataque, la parte correspondiente al lado succión, la parte correspondiente al lado presión, o la parte correspondiente a las combinaciones de dos o más de las mismos. Algunas configuraciones en donde dicha porción sólida se incluye dentro de láminas celulares de la presente invención serán señaladas a continuación, pero deben entenderse como modalidades enunciativas más no limitativas de las láminas celulares de la presente invención que tienen una porción sólida. En las Figuras 6A a 6D se ha utilizado cuerdas sustancialmente rectas para conformar el entramado tridimensional de celda abierta como ejemplo, siendo enunciativas más no limitativas de otra forma de cuerdas, como curvas o combinación de ambas .

Refiriéndonos a la Figura 6A, ésta ilustra la vista plana de una lámina celular (2000A) que tiene laterales que coinciden con el perfil aerodinámico y está unida a un cuerpo aerodinámico (2105A) , en donde el entramado tridimensional de celda abierta (2100A) de la lámina celular (2000A) presenta un primer lateral (L2A) , que conforma parcialmente el lado succión y un segundo lateral

(L2A' ) que conforma parcialmente el lado presión, asi como el borde de ataque.

Refiriéndonos a la Figura 6B, ésta ilustra una lámina celular (2000B) que tiene laterales que coinciden con el perfil aerodinámico y está unida a un cuerpo aerodinámico (2105B) , cuyo entramado tridimensional de celda abierta (2100B) presenta un primer lateral (L2B) , que conforma parcialmente el lado succión y un segundo lateral (L2B' ) que conforma parcialmente el lado presión, asi como el borde de salida.

Refiriéndonos a la Figura 6C, ésta ilustra una lámina celular en el interior de un cuerpo aerodinámico, en donde el entramado tridimensional de celda abierta (2100C) rodea un cuerpo interno (2105C) en el centro del mismo, y una porción sólida (2110C) está unida y rodeando parcialmente los laterales del entramando tridimensional de celda abierta (2100C) , estando la parte de los laterales del entramado tridimensional de celda abierta (2100C) abierto susceptible de contactar la corriente de aire en una sección del lado presión y del lado succión.

Refiriéndonos ahora a la Figura 6D, ésta ilustra una lámina celular (2000D) dentro de un cuerpo aerodinámico, en donde el entramado tridimensional de celda abierta (2100D) se encuentra en el interior de dicho perfil aerodinámico, unido a una porción sólida (2105D) unida que rodea parcialmente al entramando tridimensional de celda abierta (2100D) por los laterales de la lámina celular, estando dicho entramado tridimensional de celda abierta (2100D) en contacto con la corriente de aire y conformando el borde de ataque y parcialmente el lado succión.

Otro de los elementos adicionales a la lámina celular de la presente invención es al menos un anillo inmerso en, y a través de, el entramado tridimensional de celda abierta, el cual es útil para permitir el paso de un elemento de alineación y sujeción, para permitir la unión y alineación de una pluralidad de láminas celulares. En la

Figura 7A a 7C se presentan láminas celulares que incluyen al menos un anillo. Nuevamente, en dichas Figuras 7A a 7C se ha utilizado cuerdas sustancialmente rectas para conformar el entramado tridimensional de celda abierta como ejemplo, siendo enunciativas más no limitativas de otra forma de cuerdas, como curvas o combinación de ambas.

Refiriéndonos a la Figura 7A, ésta ilustra una lámina celular (3000A) que tiene laterales que coinciden con el perfil aerodinámico de un cuerpo aerodinámico, que comprende un entramado tridimensional de celda abierta

(3100A) comprende un primer lateral (L3A) , que conforma el lado succión y un segundo lateral (L3A' ) que conforma el lado presión, y un primer anillo (3105A) y un segundo anillo (3110A) inmersos en dicho entramando tridimensional de celda abierta (3100A) .

Refiriéndonos a la Figura 7B, ésta ilustra una lámina celular (3000B) que tiene laterales coincidentes con al menos parte de una muesca presente en la superficie del cuerpo aerodinámico, en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del mismo, que comprende un entramado tridimensional de celda abierta (3100B) con laterales

(3LB1, 3LB2, 3LB3, 3LB4) que son coincidentes con la muesca que se encuentra en el cuerpo aerodinámico, y un anillo

(3105B) inmerso en dicho entramando tridimensional de celda abierta (3100B) .

Refiriéndonos a la Figura 7C, ésta ilustra una lámina celular (3000C) que comprende entramado tridimensional de celda abierta (3100C) con un primer lateral (3LC1) coincidente con el borde el perfil aerodinámico, y un segundo, tercer y cuarto laterales (3LC2, 3LC3, 3LC4) coincidentes con la muesca en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del cuerpo aerodinámico, y un primer anillo (3105C) y un segundo anillo (3110C) inmersos en dicho entramando tridimensional de celda abierta (3100C) .

Un elemento adicional más aplicable a la lámina celular de la presente invención, mostrado en las Figuras 9A y 9B, que serán explicadas posteriormente, lo constituye al menos uno de al menos un elemento macho de sujeción a presión, y al menos un elemento hembra de sujeción a presión sobre al menos una de la primera superficie y la segunda superficie. De manera preferida, el al menos un elemento macho de sujeción a presión se encuentra en una de la primera superficie y segunda superficie de la lámina celular, mientras que el al menos un elemento hembra de sujeción a presión se encuentra en la otra superficie de la lámina celular. Dichos elementos macho y hembra de sujeción a presión pueden ser un clip de sujeción y un orificio que comunica la primera y segunda superficies, configurado con un diámetro para permitir el anclaje de un clip de sujeción, respectivamente. El orificio que constituye el elemento hembra de sujeción a presión se presenta cuando la superficie donde se encuentre dicho orificio tiene suficiente área como para albergar un orificio, por ejemplo, cuando el nivel de la superficie donde se localice dicho orificio corresponda a una pluralidad de nodos en un mismo plano, o cuando el nivel de dicha superficie corresponda a la intersección de al menos una pluralidad de cuerdas de la al menos una pluralidad de primeras cuerdas, una segunda pluralidad de segundas cuerdas y una pluralidad de terceras cuerdas y un nodo ensanchado. Cada uno del al menos un elemento macho de sujeción a presión de una primera lámina celular se inserta en uno del al menos un elemento hembra de sujeción a presión de una segunda lámina celular, para lograr la fijación de dichas primera y segunda láminas, siendo susceptibles de unir más láminas a dicha primera y segunda láminas, de acuerdo con la superficie de las mismas que esté disponible para realizar dicha unión, asi como también lograr la fijación de láminas celulares con el cuerpo aerodinámico.

Para cualquiera de las modalidades señaladas, la unión de una lámina con otra se puede realizar, adicionalmente a los elementos adicionales de dichas láminas celulares descritos anteriormente, por medio de al menos uno de adhesivos adecuados para ello, tornillería, termofusión, curado de resinas fotosensibles, soldadura, entre otros útiles para tales fines.

Los materiales usados en las láminas celulares de la presente invención son variados. Por ejemplo, algunos polímeros útiles son los ABS y resinas epóxicas. Otros materiales pueden ser fibra de vidrio, fibras de Kevlar, metales, como acero, aluminio, titanio, magnesio, o materiales cerámicos. También es posible que los materiales útiles sean una combinación de dos o más de los mismos, en la forma de revestimientos de al menos uno con respecto al resto, por ejemplo, cuerdas con centro metálico y revestidas con materiales poliméricos como los mencionados, o a manera de refuerzos.

En otro objeto de la invención, se tiene una estructura celular modular útil en un cuerpo aerodinámico, que comprende una pluralidad de láminas celulares unidas entre sí, y correspondientes a cualquiera de las modalidades de las láminas celulares de la presente invención antes descrita, ocupando un sitio dentro de la configuración de dicho cuerpo aerodinámico.

En una modalidad de la estructura celular modular útil en un cuerpo aerodinámico, ésta comprende una pluralidad de láminas celulares, unidas entre sí, en donde cada lámina celular tiene laterales coincidentes con el perfil aerodinámico de un cuerpo aerodinámico. Como será evidente, cada lámina celular puede presentar al menos un elemento adicional, seleccionado de al menos una porción sólida unida al entramado tridimensional de celda abierta, al menos un anillo inmerso en, y a través de, el tramado tridimensional de celda abierta, y al menos un elemento macho de sujeción a presión y al menos un elemento hembra de sujeción a presión, como han sido descritos anteriormente en las modalidades de las láminas celulares. En la Figura 8A se muestra una pluralidad de láminas celulares (4100A, 4100B, 4100C, 4100D, 4100E) de la modalidad que comprende un entramado tridimensional de celda abierta con una porción sólida (4005A, 4005B, 4005C,

4005D, 4005E) breve en el borde de salida de cada lámina celular, las cuales se unen, dada la modalidad de dichas láminas celulares, mediante los medios señalados en la presente, para conformar una estructura celular modular (4000) acorde con esta modalidad, y que se muestra en la Figura 8B. En la Figura 8C, se muestra ya la ubicación de esta estructura celular modular (4000) en un cuerpo aerodinámico (OA) , que se muestra parcialmente. Los ejemplos de dicho cuerpo aerodinámico han sido señalados anteriormente de manera enunciativa más no limitativa.

En una modalidad de la estructura celular modular útil en un cuerpo aerodinámico, ésta comprende una pluralidad de láminas celulares, unidas entre si, en donde cada lámina celular tiene laterales coincidentes con al menos parte de una muesca presente en la superficie del cuerpo aerodinámico, en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del mismo. Como será evidente, cada lámina celular puede presentar al menos un elemento adicional, seleccionado de al menos una porción sólida unida al entramado tridimensional de celda abierta, al menos un anillo inmerso en, y a través de, el tramado tridimensional de celda abierta, y al menos un elemento macho de sujeción a presión y al menos un elemento hembra de sujeción a presión, como han sido descritos anteriormente en las modalidades de las láminas celulares. En la Figura 9A se muestra una pluralidad de láminas celulares (5105, 5110,

5115, 5120) de la modalidad que comprende un entramado tridimensional de celda abierta con elementos machos de sujeción a presión (5200) y elementos hembras de sujeción a presión (5300), las cuales se unen por medio de dichos elementos de sujeción por al menos una de la primera superficie y segunda superficie, pero también puede complementarse la unión mediante, adhesivos u otro tipo de medio de unión señalado en la presente, en la menos dos de las mismas (por ejemplo, entre las láminas celulares 5110 y 5115), para conformar una estructura celular modular (5000) coincidente con la muesca en dirección perpendicular al cuerpo aerodinámico (OA) , acorde con esta modalidad. También el cuerpo aerodinámico puede contar con elementos machos, hembras o ambos de sujeción a presión, y que en la

Figura 9A se presentan como elementos hembras de sujeción a presión (5305) . En la Figura 9B, se muestra ya dentro de la ubicación de esta estructura celular modular (5000) en un cuerpo aerodinámico (OA) , mediante la unión al mismo. Los ejemplos de dicho cuerpo aerodinámico han sido señalados anteriormente, de manera enunciativa más no limitativa.

En una modalidad de la estructura celular modular útil en un cuerpo aerodinámico, ésta comprende una pluralidad de láminas celulares, unidas entre si, en donde cada lámina celular tiene laterales coincidentes con parte del perfil aerodinámico del cuerpo aerodinámico y primera superficie y segunda superficie correspondientes con una muesca en dirección perpendicular al perfil aerodinámico del mismo. Como será evidente, cada lámina celular puede presentar al menos un elemento adicional, seleccionado de al menos una porción sólida unida al entramado tridimensional de celda abierta, al menos un anillo inmerso en, y a través de, el tramado tridimensional de celda abierta, y al menos un elemento macho de sujeción a presión y al menos un elemento hembra de sujeción a presión, como han sido descritos anteriormente en las modalidades de las láminas celulares. En la Figura 10A se muestra una pluralidad de láminas celulares (6105, 6110, 6115, 6120, 6125) en una cantidad ilustrativa de dichas láminas celulares, de la modalidad que comprende un entramado tridimensional de celda abierta sin elementos adicionales, las cuales se unen mediante cualquiera de las opciones de unión proporcionadas anteriormente acordes a la modalidad de la lámina celular, para conformar una estructura celular modular (6000) coincidente con la muesca en dirección perpendicular al cuerpo aerodinámico y siendo un lateral de cada lámina celular de dicha estructura celular modular coincidente con parte del perfil aerodinámico y el resto de laterales con la muesca perpendicular al perfil aerodinámico, acorde con esta modalidad y que se muestra en la Figura 10B. En la Figura 10C, se muestra ya la ubicación de esta estructura celular modular (6000) en un cuerpo aerodinámico (OA) , mediante la unión al mismo. Los ejemplos de dicho cuerpo aerodinámico han sido señalados anteriormente, de manera enunciativa más no limitativa.

También es posible que dos o más estructuras celulares modulares estén unidas y en contacto entre si, para conformar una estructura celular modular integral, ubicándose y estando unida a un cuerpo aerodinámico. Un ejemplo de esta estructura celular modular integral (7000), formada a partir de un a primera estructura celular modular (7100) y una segunda estructura celular modular (7200), unida a un cuerpo aerodinámico (OA) mostrado de manera parcial, se presenta en la Figura 11.

En otro objeto más de la invención, se tiene a un cuerpo aerodinámico que comprende al menos una estructura celular modular de la presente invención dentro de la configuración del mismo, cuyos ejemplos del mismo ya han sido señalados anteriormente de manera enunciativa más no limitativa. Cuando dicho cuerpo aerodinámico comprende dos o más estructuras celulares modulares, éstas pueden presentarse en forma de una estructura celular modular integral, no estar en contacto entre si, o una combinación de ambas cuando existen tres o más estructuras celulares modulares, correspondientes con la invención. También dicho cuerpo aerodinámico puede tener al menos un elemento adicional que ofrezcan solidez y resistencia a la estructura del mismo cuando presenten las estructuras celulares modulares de la presente invención y unido a las mismas, por ejemplo, rejillas en la parte exterior del perfil aerodinámico del mismo, unidas y en contacto con las estructuras celulares modulares de la presente invención. Ejemplos de cuerpos aerodinámicos que comprenden al menos una estructura celular modular dentro de la configuración del mismo ya se han descrito y mostrado mediante las Figuras 8C, 9B, 10C y 11 de la presente. Adicionalmente, se proporcionan mediante la Figura 12 un ejemplo de un cuerpo aerodinámico (OA) , mostrado de manera parcial, que comprende dos estructuras celulares modulares (8100, 8200), las cuales no tienen contacto entre si, y en la Figura 13, un cuerpo aerodinámico (OA) , mostrado de manera parcial, con una rejilla (9100) sobre una estructura celular modular (9200) de la presente invención.

En las estructuras celulares modulares de la presente invención el flujo de fluidos en contacto con la superficie del cuerpo aerodinámico proveen de efectos aerodinámicos ventajosos como los que ya han sido señalados para las láminas celulares y las estructuras celulares de la presente invención, y también aquellos efectos aerodinámicos evidentes para las personas en conocimientos en la técnica, entre ellos, el efecto de vórtice (s) atrapado (s), en donde parte de la corriente de aire en la superficie del cuerpo aerodinámico entra al entramado celular, con lo que se alcanzan los efectos señalados de la invención .

Mientras que ciertas características de la invención se han ilustrado y descrito en la presente, muchas modificaciones, sustituciones, cambios y equivalentes se les ocurrirán a aquellos con conocimientos y experiencia en la técnica. La invención se describe en detalle con referencia algunas realizaciones particulares, pero se debe entender que otras diversas modificaciones se pueden efectuar y aun asi estar dentro del espíritu y alcance de la invención. Debe entenderse, por consecuencia, que las reivindicaciones adjuntas están destinadas a cubrir todas las modificaciones y cambios que caigan dentro del verdadero espíritu de la invención.