Cuaderna de material compuesto para un aeronave.

Cuaderna de material compuesto para un aeronave

Campo

La presente divulgación se relaciona en general con componentes estructurales para aeronaves y, más específicamente, con cuadernas de materiales compuestos utilizadas en aeronaves.

Antecedentes

Las estructuras de las alas de las aeronaves, tales como las alas principales o los estabilizadores horizontales y verticales de un empenaje, están sujetas a fuerzas de torsión durante el vuelo. Por consiguiente, las estructuras de ala incluyen típicamente cajas de torsión para reforzar las estructuras de ala contra estas fuerzas de torsión. Las cajas de torsión a menudo incluyen una pluralidad de cuadernas orientadas para extenderse a lo largo de una dirección de cuerda de la estructura de ala. En algunas aplicaciones, las cuadernas se unen directamente al revestimiento de la estructura del ala, en cuyo caso se forman orificios en los largueros en la cuaderna para acomodar los largueros que se extienden en una dirección de la extensión de la estructura del ala. Los orificios de los largueros pueden reducir la capacidad de la cuaderna para distribuir cargas cerca de los largueros y, por lo tanto, se sabe que sujetan la cuaderna a los largueros utilizando pinzas de largueros.

El uso de pinzas de largueros para conectar la cuaderna a los largueros puede introducir diversas ineficiencias. Por ejemplo, las pinzas están conectadas tanto a la cuaderna como a un larguero seleccionado, lo que complica la fabricación de la estructura del ala. Además, las pinzas de refuerzo suelen estar unidas a la banda con sujetadores, los cuales no solo agregan peso sino que también incluyen orificios formados en la cuaderna. Por lo tanto, sería deseable conectar la cuaderna a los largueros de una manera que impida estas desventajas. El documento EP 2851 283 A1 divulga una caja de torsión de material compuesto.

Resumen

De acuerdo con la invención, se proporciona una cuaderna de acuerdo con la reivindicación 1.

En una realización preferida, se proporciona una cuaderna para una estructura de ala de una aeronave, en donde la estructura de ala incluye un panel de revestimiento y un larguero acoplado al panel de revestimiento. La cuaderna incluye una banda que define al menos un orificio del larguero dimensionado para recibir el larguero, una brida de corte acoplada a la banda y configurada para acoplar el panel de revestimiento, y una pinza colocada adyacente a al menos un orificio del larguero. La pinza tiene una base acoplada a y alineada con la banda, una cabeza que se extiende en un ángulo con respecto a la base y está configurada para acoplar el larguero, y una porción de transición que se extiende entre la base y la cabeza.

En otra realización, se proporciona una caja de torsión para una estructura de ala de una aeronave. La caja de torsión incluye un larguero delantero y un larguero posterior, un panel de revestimiento superior que se extiende a partir del larguero delantero hasta el larguero posterior, un panel de revestimiento inferior que se extiende a partir del larguero delantero hasta el larguero posterior y un refuerzo acoplado a al menos uno de los paneles de revestimiento superior e inferior y orientados a lo largo de una dirección de la extensión de la estructura del ala. La caja de torsión incluye además una cuaderna orientada a lo largo de la dirección de la cuerda de la estructura del ala, la cuaderna que incluye una banda que define al menos un orificio del larguero dimensionado para recibir el larguero, una brida de corte acoplada a la banda y configurada para acoplar al menos uno de los paneles superiores e inferiores del revestimiento, y una pinza colocada junto a al menos un orificio del larguero, la pinza tiene una base acoplada y alineada con la banda, una cabeza que se extiende en ángulo con respecto a la base y está configurada para acoplar el larguero, y una porción de transición que se extiende entre la base y la cabeza.

En otra realización, se proporciona una caja de torsión para una estructura de ala de una aeronave, la caja de torsión incluye un larguero delantero y un larguero posterior, un panel de revestimiento superior que se extiende a partir del larguero delantero hasta el larguero posterior, un panel de revestimiento inferior que se extiende a partir del larguero delantero hasta el larguero posterior, y un larguero acoplado a al menos uno de los paneles superior e inferior del revestimiento y orientado a lo largo de una dirección de la extensión la estructura de ala. La caja de torsión incluye además una cuaderna orientada a lo largo de la dirección de la cuerda de la estructura de ala y que tiene una banda que define un eje de banda y al menos un orificio del larguero dimensionado para recibir el larguero, una brida de corte formada integralmente con la banda y configurada para acoplarse al menos uno de los paneles de revestimiento superior e inferior, y una pinza formada integralmente con la banda y posicionada adyacente a al menos un orificio del larguero, la pinza tiene una base que define un eje de base, una cabeza que se extiende en un ángulo con respecto a la base y está configurada para acoplar el larguero y una porción de transición que se extiende entre la base y la cabeza, en donde el eje de base coincide con el eje de banda.

La pinza se forma integralmente con la banda.

Preferiblemente, la brida de corte está formada integralmente con la banda.

Preferiblemente, la banda, la brida de corte y la pinza están formados de un material compuesto.

Preferiblemente, la brida de corte incluye un extremo de base alineado con la banda, un extremo de conexión que se extiende en un ángulo con respecto al extremo de base, y una porción de transición que se extiende a partir del extremo de base hasta el extremo de conexión.

Preferiblemente, la porción de transición de la brida de corte se extiende a lo largo de un radio de brida de corte, y la porción de transición de la pinza se extiende a lo largo de un radio de pinza.

Preferiblemente, el radio de la pinza es igual al radio de brida de corte.

Preferiblemente, la banda define un eje de banda, la base de la pinza define un eje de base y el eje de base coincide con el eje de banda.

Las características, funciones y ventajas que se han discutido se pueden lograr de forma independiente en diversas realizaciones o se pueden combinar en aún otras realizaciones, cuyos detalles adicionales se pueden ver con referencia a la siguiente descripción y dibujos.

Breve descripción de los dibujos

Para una comprensión más completa de los métodos y aparatos divulgados, se debe hacer referencia a la realización que se ilustra con mayor detalle en los dibujos que se acompañan, en donde:

la Figura 1 es un ejemplo de una aeronave en la cual pueden implementarse las realizaciones ventajosas de la presente divulgación;

la Figura 2 es una vista superior de un ala de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

la Figura 3 es una vista en alzado lateral, en sección transversal, de una parte del ala que se ilustra en la Figura 2;

la Figura 4 es una vista en perspectiva ampliada de una interfaz entre un larguero y una cuaderna provista en la realización de la Figura 3;

la Figura 5 es una vista en alzado lateral de una porción de la cuaderna que se muestra en las Figuras 3 y 4;

la Figura 6 es una vista en perspectiva superior de una porción de la cuaderna que se muestra en las Figuras 3 y 4; y

la Figura 7 es una vista en perspectiva inferior de una porción de la cuaderna que se muestra en las Figuras 3 y 4.

Debe entenderse que los dibujos no están necesariamente dibujados a escala y que las realizaciones divulgadas a veces se ilustran de forma esquemática. Debe apreciarse además que la siguiente descripción detallada es meramente de naturaleza de ejemplo y no pretende limitar la invención o la aplicación y usos de la misma. Por lo tanto, aunque la presente divulgación se representa y describe, por conveniencia de la explicación, como ciertas realizaciones ilustrativas, se apreciará que puede implementarse en diversos otros tipos de realizaciones y en otros sistemas y entornos.

Descripción detallada

La siguiente descripción detallada es de los mejores modos contemplados actualmente para llevar a cabo realizaciones de la presente divulgación. La descripción no debe tomarse en un sentido limitativo, sino que se hace simplemente con el propósito de ilustrar los principios generales de la divulgación, ya que el alcance de la invención se define mejor mediante las reivindicaciones adjuntas.

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