BR102017023917A2

BR102017023917A2 - remoção de controle de desvio de flap de asa

Info

Publication number: BR102017023917A2
Application number: BR102017023917A
Authority: BR
Inventors: A. Kordel Jan; Daniel Virnig Jacob; Albert Balzer Michael; Detert Bruce; Rizal Setiawan Emanuel
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2017-11-07
Publication date: 2018-07-17
Also published as: RU2683698C2; AU2017248472A1; BR102017023917B1; JP7017393B2; KR20180072538A; AU2017248472B2; ES2784440T3; JP2018127202A; CN108216579A; CA2977245A1; US20180170515A1; US11981431B2; EP3339162B1; CA2977245C; EP3339162A1; US10538306B2; US20200115032A1; CN108216579B; RU2017129835A; KR102409780B1

Abstract

uma superfície de dispositivo de alta elevação e método associado de projeção de superfície de dispositivo de alta elevação é descrita. o flap pode ser fixado a uma asa na aeronave. o método pode envolver a determinação de um formato fabricado do flap. o formato fabricado do flap pode ser deformado de alguma maneira, tal como dobrado ou torcido, de modo que sob condições de voo selecionadas, tal como cruzeiro, o formato de flap fabricado se metamorfoseie em um segundo formato desejado que satisfaça as restrições especificadas, tal como restrições geométricas e de vedação. uma vantagem da abordagem é que o flap não precisa ser forçado mecanicamente, utilizando-se elementos mecânicos, no segundo formato desejado. a eliminação dos elementos mecânicos resulta em economia de peso e custo para a aeronave na qual o flap é desenvolvido.

Description

(54) Título: REMOÇÃO DE CONTROLE DE DESVIO DE FLAP DE ASA (51) Int. Cl.: B64C 13/24; B64C 13/02; B64C 13/00; B64C 9/20; B64C 9/30 (30) Prioridade Unionista: 21/12/2016 US 15/386,211 (73) Titular(es): THE BOEING COMPANY (72) Inventor(es): JAN A. KORDEL; JACOB DANIEL VIRNIG; MICHAEL ALBERT BALZER; BRUCE DETERT; EMANUEL RIZAL SETIAWAN (74) Procurador(es): DANNEMANN, SIEMSEN, BIGLER & IPANEMA MOREIRA (57) Resumo: Uma superfície de dispositivo de alta elevação e método associado de projeção de superfície de dispositivo de alta elevação é descrita. O flap pode ser fixado a uma asa na aeronave. O método pode envolver a determinação de um formato fabricado do flap. O formato fabricado do flap pode ser deformado de alguma maneira, tal como dobrado ou torcido, de modo que sob condições de voo selecionadas, tal como cruzeiro, o formato de flap fabricado se metamorfoseie em um segundo formato desejado que satisfaça as restrições especificadas, tal como restrições geométricas e de vedação. Uma vantagem da abordagem é que o flap não precisa ser forçado mecanicamente, utilizando-se elementos mecânicos, no segundo formato desejado. A eliminação dos elementos mecânicos resulta em economia de peso e custo para a aeronave na qual o flap é desenvolvido.

1/30

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para REMOÇÃO DE CONTROLE DE DESVIO DE FLAP DE ASA.

Campo Técnico [001] A descrição geralmente se refere a asas para aeronaves. Mais especificamente, essa descrição refere-se a um flap para asa. Antecedentes [002] Aeronaves modernas, tal como grandes jatos de passageiros, precisam operar em várias velocidades, incluindo uma velocidade menor durante a decolagem e pouso e uma velocidade maior durante cruzeiro. Em velocidades menores, superfícies de elevação adicionais, também conhecidas como dispositivos de alta elevação, tal como flap de borda traseira, são algumas vezes necessárias para se gerar a elevação necessária. Essas superfícies de elevação adicionais são frequentemente projetadas para serem guardadas em velocidades mais altas para minimizar a dragagem em velocidade de cruzeiro e desenvolvidas quando necessário em uma velocidade mais baixa durante decolagem e pouso. Quando as várias superfícies de elevação são desenvolvidas, seu formato e movimento relativo são projetados para gerar a elevação de forma eficiente.

[003] Durante o voo, tal como em condições de cruzeiro, uma asa e um flap de borda traseira sofrem cargas que fazem com que a asa e o flap dobrem e se torçam. O desenho estrutural interno da asa e do flap diferem. Adicionalmente, cargas de dobra da asa são transferidas para o flap em locais discretos, tal como o mecanismo de suporte de flap que permite que o flap seja desdobrado e/ou deformado. Visto que as estruturas internas são diferentes e as distribuições de carga diferem, a asa e o flap dobram e torcem diferentemente um do outro durante o voo.

[004] A falta de combinação na deformação e torção entre a asa e o flap podem causar variações de geometria que reduzem o desemPetição 870170085584, de 07/11/2017, pág. 94/139

2/30 penho aerodinâmico da asa. Esse problema pode ser resolvido forçando-se mecanicamente o flap em um determinado formato. No entanto, as soluções mecânicas introduzem penalidades de peso e custos adicionais, que são indesejáveis. Em vista do acima, métodos e aparelhos são necessários para se reduzir as variações de geometria entre a asa e o flap como resultado de diferentes condições de carregamento e estrutura durante o voo.

Sumário [005] Uma metodologia para se projetar as superfícies de dispositivo de alta elevação é discutida. As superfícies de dispositivo de alta elevação podem incluir, mas não estão limitadas a ailerons, flaperons, spoilers, lemes, elevadores, slats e flaps. Em uma modalidade, um flap e o método associado de projeção do flap são descritos. O flap pode ser fixado a uma parte fixa de uma asa em uma aeronave. O método pode envolver a seleção de formatos iniciais de flap e asa e então a determinação das deformações das asas e do flap em condições selecionadas, tal como em condições de cruzeiro quando o flap está em uma posição particular e a aeronave está em um peso particular. Em condições selecionadas, novos formatos de asa e flap podem ser previstos utilizando-se simulações e análise numérica.

[006] Depois de novos formatos de asa e flap serem determinados nas condições selecionadas, o formato de flap pode ser examinado para determinar se o flap satisfaz as restrições especificadas, tal como restrições geométricas e de vedação. Além disso, o espaçamento relativo entre a asa e o flap pode ser considerado em condições diferentes, tal como quando o flap é desenvolvido para corresponder às exigências aerodinâmicas a baixas velocidades.

[007] Quando o novo formato do flap não satisfaz as restrições especificadas, um segundo formato inicial do flap pode ser previsto, tal como pela dobra, torção ou achatamento do formato inicial, então um

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3/30 segundo novo formato pode ser determinado nas condições de voo especificadas. Esse processo pode ser repetido de forma interativa até que todas as restrições sejam determinadas como satisfeitas.

[008] Na interação final, o formato inicial final pode ser determinado e um novo formato final pode ser determinado nas condições especificadas de voo. Quando o novo formato final é determinado para satisfazer as exigências especificadas, o formato inicial final pode ser projetado como o formato ao qual o flap será fabricado. Para um flap formado a partir de um material composto, o formato fabricado (como construído) pode ser referido como o formato de gabarito. Essa abordagem permite que um formato desejado seja obtido em condições de cruzeiro sem precisar da deformação mecânica do flap.

[009] Um aspecto da invenção pode ser geralmente caracterizado como um sistema aerodinâmico para uma aeronave. O sistema pode incluir uma parte fixa de uma asa, uma vedação acoplada e se estendendo a partir da parte fixa da asa e uma superfície de dispositivo de alta elevação acoplada à asa possuindo um formato como construído (formato de gabarito). Enquanto não está em voo, a superfície do dispositivo de alta elevação no formato como construído faz contato parcial com a vedação de modo que o ar possa fluir entre a vedação e a superfície do dispositivo de alta elevação. Em uma ou mais condições de voo, a superfície do dispositivo de alta elevação deforma sob forças aerodinâmicas a partir do formato como construído para um segundo formato de modo que no segundo formato a superfície de dispositivo de alta elevação contate totalmente a vedação para evitar o fluxo de ar entre a vedação e a superfície do dispositivo de alta elevação.

[0010] Em modalidades particulares, uma ou mais condições de voo podem incluir uma condição de cruzeiro. Adicionalmente, o formato como construído pode ser arqueado de modo que produza o formaPetição 870170085584, de 07/11/2017, pág. 96/139

4/30 to desejado sob as forças aerodinâmicas. Além disso, o formato como construído pode ser torcido de modo que destorça sob as forças aerodinâmicas. Adicionalmente, um loft do formato como construído pode ser aumentado de modo que a superfície do dispositivo de alta elevação achate e alongue sob as forças aerodinâmicas.

[0011] Em outro aspecto, a invenção pode ser caracterizada como um método de geração de uma superfície de dispositivo de alta elevação para uma asa. O método pode incluir 1) a determinação de um formato de uma parte fixa de uma asa e o formato como construído de uma superfície de dispositivo de alta elevação em que a superfície de dispositivo de alta elevação é mecanicamente acoplada à asa de modo que possa mover com relação à asa e em que uma vedação é intercalada entre a parte fixa da asa e a superfície do dispositivo de alta elevação que impede o fluxo de ar entre a vedação e a superfície do dispositivo de alta elevação em uma condição de voo; 2) a determinação de uma primeira estrutura e de primeiros materiais da asa e uma segunda estrutura e segundos materiais da superfície de dispositivo de alta elevação; 3) e a especificação da condição de voo. O formato como construído da superfície de dispositivo de alta elevação pode ser formatado para deformar de forma aeroelástica a partir de um primeiro formato enquanto não está em voo para um segundo formato em voo. No primeiro formato, existem espaços entre a superfície de dispositivo de alta elevação e a vedação. No segundo formato, os espaços entre a superfície de dispositivo de alta elevação e a vedação são removidos como resultado de uma deformação aeroelástica que ocorre nas condições de voo.

Breve Descrição dos Desenhos [0012] Tendo descrito, dessa forma, os exemplos da descrição em termos gerais, será feita referência agora aos desenhos em anexo, que não estão necessariamente em escala, e em que caracteres de

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5/30 referência similares designam partes iguais ou similares por todas as várias vistas e em que:

[0013] A figura 1 é uma vista em perspectiva ilustrando uma aeronave e superfícies de dispositivo de alta elevação aerodinâmicas, de acordo com um aspecto da presente descrição;

[0014] A figura 2 é uma vista em perspectiva de um flap de borda traseira da técnica anterior, de acordo com um aspecto da presente descrição;

[0015] A figura 3 é uma vista plana de dois flaps em que o formato fabricado de um dos flaps foi ajustado para compensar as deformações que ocorrem em condições de cruzeiro, de acordo com um aspecto da presente descrição;

[0016] As figuras 4A, 4B e 4C são seções transversais ilustrando um formato de dois flaps ilustrados na figura 3 em três locais diferentes, de acordo com um aspecto da presente descrição;

[0017] As figuras 5A e 5B são seções transversais em dois locais diferentes ilustrando os formatos da borda dianteira de um flap em condições de voo diferentes em comparação com um formato como construído, de acordo com um aspecto da presente descrição;

[0018] A figura 6 é um diagrama em bloco de uma metodologia de projeto de flap, de acordo com um aspecto da presente descrição; [0019] A figura 7 é um diagrama em bloco de uma metodologia de produção e de serviço de aeronaves que pode utilizar os flaps descritos com relação às figuras de 1 a 6, de acordo com um aspecto da presente descrição;

[0020] A figura 8 é uma ilustração esquemática de uma aeronave que pode utilizar um flap de acordo com as figuras de 1 a 6, de acordo com um aspecto da presente descrição.

Descrição Detalhada [0021] Na descrição a seguir, inúmeros detalhes específicos são

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6/30 apresentados a fim de fornecer uma compreensão profunda dos conceitos apresentados. Os conceitos apresentados podem ser praticados sem alguns ou todos esses detalhes específicos. Em outros casos, operações de processos bem conhecidas não foram descritas em detalhes de modo a não obscurecer desnecessariamente os conceitos descritos. Enquanto alguns conceitos serão descritos em conjunto com os exemplos específicos, será compreendido que esses exemplos não devem ser limitadores.

[0022] Referência aqui a um exemplo ou um aspecto significa que uma ou mais características ou estruturas descritas com relação ao exemplo ou aspecto são incluídas em pelo menos uma implementação. A frase um exemplo ou um aspecto em vários locais na especificação pode ou não se referir ao mesmo exemplo ou aspecto. Introdução [0023] Uma metodologia para o projeto de superfícies de dispositivo de alta elevação em uma aeronave, tal como uma aeronave a jato, é descrita. Em uma modalidade, a metodologia é descrita no contexto de projeto de um flap de borda traseira na asa de um jato. No método, um formato como construído do flap é determinado em antecipação de uma deformação esperada do flap para uma condição de voo específica. O formato em voo do flap é determinado com base em uma análise que leva em consideração as condições de voo especificadas, um peso e distribuição de peso da aeronave, uma estrutura da asa, uma estrutura do flap e cargas aerodinâmicas previstas. A metodologia de projeto permite que um flap seja construído e utilizado em uma aeronave, o que não exige um sistema mecânico para forçar o flap para um formato desejado durante o voo. A eliminação do sistema mecânico permite que o peso da aeronave seja reduzido, simplifica o desenho da aeronave e resulta em um custo menor com manutenção de aeronave.

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7/30 [0024] Em maiores detalhes, uma aeronave e superfícies de dispositivo de alta elevação aerodinâmicas utilizadas em uma aeronave são descritas com relação à figura 1. Com relação à figura 2, uma vista em perspectiva de um flap de borda traseira da técnica anterior é discutida. Com relação às figuras 3, 4A, 4B e 4C, os formatos dos dois flaps são descritos. Em particular, o formato como construído de um dos flaps foi ajustado para compensar as deformações que ocorrem em condições de cruzeiro.

[0025] As figuras de 2 a 4C são associadas a uma configuração do Boeing 777x. No entanto, esse exemplo é fornecido para fins de ilustração apenas. Os artigos de fabricação e as metodologias descritas aqui podem ser utilizados com muitos tipos diferentes de aeronaves modernas. Essa aeronave pode ter um número diferente de flaps e configurações de flap diferentes. Dessa forma, o exemplo não deve ser limitador.

[0026] Com relação às figuras 5A e 5B, os formatos da borda dianteira de um flap em condições de voo diferentes são comparados a um formato como construído do flap. O formato como construído é projetado para antecipar os efeitos aeroelásticos que ocorrem durante o voo. Uma metodologia de projeto de flap que antecipa os efeitos aeroelásticos é discutida com relação à figura 6. Com relação à figura 7, uma metodologia de produção e de serviço de aeronaves que possa utilizar os flaps descritos com relação às figuras de 1 a 6 é descrita. Finalmente, com relação à figura 8, uma ilustração esquemática de uma aeronave que pode utilizar um flap de acordo com as figuras de 1 a 6 é discutida.

Superfícies do Dispositivo de Alta Elevação de Aeronave e um Projeto de Flap da Técnica Anterior [0027] A figura 1 é uma vista em perspectiva ilustrando uma aeronave 2 e suas superfícies de dispositivo de alta elevação aerodinâmiPetição 870170085584, de 07/11/2017, pág. 100/139

8/30 cas associadas. Nas asas 25, slats 5 são utilizados perto da borda dianteira de cada asa. Perto da borda traseira, spoilers 4, flaps de duas partições 6, flaperon 8 e flap OB 10, e um aileron 12 são fornecidos em cada asa. Como notado acima, essa configuração de flap é fornecida para fins de ilustração apenas e não deve ser limitadora. As superfícies de dispositivo de alta elevação, tal como flaps 6, podem ser configuradas para articular de alguma forma, com relação às asas 25. [0028] A empenagem 27 é fornecida com um estabilizador vertical 13, um leme 16 e uma lingueta de leme 18. O estabilizador horizontal 14 é fornecido com um elevador 20. O leme 16 e a lingueta de leme 18 podem ser configurados para mover com relação ao estabilizador vertical e o elevador pode ser configurado para mover com relação ao estabilizador horizontal.

[0029] A configuração acima é associada com uma configuração existente do Boeing 777™. Uma configuração de Boeing 777x inclui um flap com partição única. A configuração do 777x inclui três flaps por asa, ao passo que outras configurações incluem apenas dois flaps por asas. Um flaperon fornece alta elevação e controle de rolamento. Em algumas aeronaves os flaperons são um aileron interno. Em um Boeing 737, não existem flaperons/aileron IB. Em vez disso, os flaps se unem para essa asa. Dessa forma, o exemplo da asa descrito aqui é fornecido para fins de ilustração apenas e não deve ser limitador. [0030] Em uma modalidade, as asas podem incluir o sistema de cambagem variável de borda traseira. O sistema de cambagem variável de borda traseira inclui um mecanismo de spoiler de inclinação e flap. O sistema de cambagem variável de borda traseira pode fornecer uma faixa de posições de flap e spoiler aerodinamicamente vedadas em condições de cruzeiro. Isso pode ajustar ligeiramente o flap na posição de flaps elevados (cruzeiro) para otimizar a queima de combustível à medida que a aeronave voa através de sua missão pelo ajuste da

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9/30 distribuição de elevação no sentido da envergadura. A capacidade de um flap em um sistema de cambagem variável de borda traseira em vedar sob condição de cruzeiro diferente é descrita abaixo com relação à figura 5.

[0031] A figura 2 é uma vista em perspectiva de um exemplo do conjunto de flap 100. O conjunto de flap 100 é configurado para ser acoplado a uma borda traseira de uma asa, tal como as asas 25. O conjunto de aba 100 é acoplado à asa através dos conectores articulados, tal como 104a e 104b. Quando acoplados a uma asa, os conectores articulados são cobertos por uma carenagem (não ilustrada). [0032] Durante o voo, o conjunto de flap 100 pode girar em torno dos conectores articulados além de outros pontos de rotação (não ilustrados) embutidos no conjunto de flap 100 para ajustar uma posição do flap com relação à parte fixa da asa. Tipicamente, o conjunto de aba 100 é configurado para mover através de sua maior faixa de movimento durante decolagem e pouso. No entanto, o conjunto de flap 100 também pode permitir que uma posição do flap seja ajustada em condições de cruzeiro. Essa capacidade permite uma eficiência aerodinâmica aperfeiçoada sobre uma faixa maior de condições de cruzeiro. Por exemplo, como descrito acima, o conjunto de flap 100 pode ser parte de um sistema de cambagem variável de borda traseira, que fornece um número de posições de flap diferentes em condições de cruzeiro.

[0033] Durante o voo, forças de várias fontes diferentes agem no conjunto de flap 100. Por exemplo, o conjunto de flap 100 sofre cargas aerodinâmicas, tal como 100, que variam de acordo com uma posição do flap, a orientação da aeronave e as condições de voo. Adicionalmente, o conjunto de flap 100 recebe cargas através de seus dois pontos de conexão discretos à asa, tal como através do conector articulado 104a e 104b.

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10/30 [0034] Durante o voo, um formato da asa muda à medida que as cargas aerodinâmicas e o peso da aeronave mudam. Por exemplo, a asa pode dobrar e torcer. Adicionalmente, a asa pode desdobrar e destorcer à medida que as cargas aerodinâmicas mudam de condição de voo para condição de voo. À medida que o formato da asa muda, as cargas transferidas para o conjunto de aba 100 através dos conectores articulados mudam.

[0035] Geralmente, o conjunto de aba 100 possui uma estrutura interna diferente da parte fixa da asa à qual é fixada. As diferenças na estrutura interna resultam de tais fatores como formato do flap, que afunila para um raio pequeno de curvatura em sua borda traseira, sua localização na asa, maiores cargas aerodinâmicas que sofre como resultado da capacidade de mudança de posição e suportes mecânicos necessários para os mecanismos de rotação e fixação em seus pontos de fixação à asa. Frequentemente, o conjunto de flap 100 pode ser mecanicamente mais rígido ou mais macio do que a parte fixa da asa. [0036] Sob condições de voo, as diferenças na estrutura interna do flap em comparação com a parte fixa da asa e seus pontos de fixação discretos faz com que o formato do flap mude de forma diferente em comparação com a parte fixa da asa. Por exemplo, visto que o flap é fixado à asa em apenas dois pontos de fixação e possui rigidez diferente da parte fixa da asa, o conjunto de flap 100 pode não dobrar nem torcer da mesma forma que a parte fixa da asa. Essas diferenças podem causar descontinuidades no formato local o que reduz o desempenho aerodinâmico da asa. Por exemplo, as descontinuidades de etapa podem ocorrer na interface entre o flap e a asa. Como outro exemplo, o flap pode não vedar adequadamente resultando em espaços, o que permite que o ar flua entre a borda dianteira do flap e a borda traseira da asa. Quando o flap é vedado de forma inadequada ou apresenta descontinuidades de etapa em sua estrutura, a dragaPetição 870170085584, de 07/11/2017, pág. 103/139

11/30 gem aumenta, o que resulta em um consumo aumentado de combustível.

[0037] Em desenhos da técnica anterior, para ajudar o conjunto de flap 100 a manter um formato desejado, os pontos de fixação mecânicos adicionais podem ser fornecidos entre a parte fixa do conjunto de asa e flap 100. Na figura 2, dois conectores de trilho 102a e 102b são fornecidos. Os conectores de trilho 102a e 102b se estendem a partir do conjunto de flap 100 e, cada um, formam uma interface com as conexões de rolamento com a parte fixa da asa, tal como 112 no componente de asa 116. À medida que a posição do flap muda, os conectores de trilho movem ao longo do trilho.

[0038] Os conectores de trilho/rolo (“track/roller”) introduzem cargas adicionais ao flap, o que faz com que o flap mantenha um formato desejado, durante várias condições operacionais da aeronave à qual está fixado. Por exemplo, o conector de trilho/rolo pode forçar o flap a permanecer próximo a uma vedação. Uma desvantagem dos conectores de trilho/rolo é o peso adicional adicionado à aeronave e a complexidade adicional de uma asa incluindo esses conectores. O peso e complexidade adicionais também aumentam os custos. Por exemplo, os conectores de trilho e os trilhos podem adicionar cerca de 45,359 kg (100 libras) de peso à aeronave. Como será descrito como segue, com relação às figuras de 3 a 6, uma asa, incluindo um conjunto de flap, é descrita sem incluir os conectores de trilho.

Metodologia de Projeto de Flap [0039] Nessa seção, uma asa incluindo um flap de posição variável é descrita. Em uma modalidade, o flap pode ser associado com um sistema de cambagem variável de borda traseira. Dessa forma, a posição do flap pode ser ajustável em condições de cruzeiro. O formato de gabarito (formato fabricado) do flap pode ser selecionado de modo que quando o flap é carregado em condições de cruzeiro, o mesmo mude

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12/30 para um segundo formato desejado. Por exemplo, o formato de gabarito pode ser torcido e dobrado na direção de envergadura para antecipar a dobra e torção aeroelásticas que ocorrem durante o voo para alcançar um flap que vede adequadamente em voo. Utilizando-se essa abordagem, em uma modalidade, os conectores de trilho, como descrito com relação à figura 2, podem ser eliminados. Uma metodologia para fabricação de tal flap é descrita como segue com relação à figura

3.

[0040] A figura 3 é uma vista superior de dois flaps que ilustram pequenas modificações de formato como construídas para compensar a deformação que ocorre em condições de cruzeiro. Os dois flaps são localizados sobre o topo um do outro. O primeiro flap é indicado pela seção 202, que é mais leve do que as regiões circundantes. O segundo flap é indicado pelas regiões escuras, 204a e 204b.

[0041] O primeiro flap não é projetado para antecipar os efeitos aeroelásticos em voo. Para fornecer o segundo formato, o formato do primeiro flap foi deformado, tal como dobrado, torcido e/ou achatado, para compensar os efeitos aeroelásticos antecipados. O limite entre as regiões claras e escuras é em que as alturas do primeiro flap e do segundo flap são iguais. Na seção 202, a altura do primeiro flap é maior do que a do segundo flap. Nas regiões escuras 204a e 204b, a altura do segundo flap é maior do que a do primeiro flap. As diferenças nas alturas resultam da deformação do primeiro formato de flap para obter o segundo formato de flap.

[0042] A partir da linha interna (IB) 206, através da linha intermediária 208 e para a linha externa (OB) 210, o primeiro flap pode ser essencialmente alinhado com uma linha. Em comparação, as partes do segundo flap podem seguir uma curva em que o segundo flap pode ser considerado arqueado descendentemente na parte intermediária em comparação com o primeiro flap. Dessa forma, a altura do primeiro

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13/30 flap é maior do que a do segundo flap perto da linha intermediária 208 e menor do que a altura do segundo flap perto das extremidades, tal como perto da linha B 206 e da linha OB 210.

[0043] O formato como embutido do primeiro flap não antecipa as cargas aeroelásticas às quais o primeiro flap é exposto durante as condições de voo, tal como em cruzeiro. Durante o voo, o primeiro flap pode deformar. Como descrito acima, com relação à figura 2, em um sistema tradicional, para se garantir que o formato do primeiro flap seja satisfatório durante o voo, um sistema de trilho de deformação pode ser utilizado. O sistema de trilho de deformação introduz cargas mecânicas que fazem com que o primeiro flap deforme de uma forma desejada durante o voo. Por exemplo, o sistema de trilhos pode ser utilizado para garantir que o primeiro flap vede adequadamente em condições de cruzeiro.

[0044] Em contraste, o segundo flap não exige um sistema de trilho de deformação. O formato como construído do segundo flap é projetado de modo que deforme, em condições de voo específicas, para um novo formato desejado. Por exemplo, o formato do segundo flap pode ser projetado de modo que em condições de cruzeiro em uma faixa de posições, o segundo flap seja adequadamente vedado para a parte de asa fixa. Em outro exemplo, o segundo flap também pode ser formatado para aperfeiçoar o desempenho aerodinâmico de baixa velocidade da asa. Para se ilustrar isso, as diferenças entre o primeiro flap e o segundo flap, as curvas transversais em cada uma dentre a linha IB 206, a linha intermediária 208 e a linha OB 210 são descritas como segue com relação às figuras 4A, 4B e 4C.

[0045] As figuras 4A, 4B e 4C são seções transversais de dois flaps ilustrados na figura 3. Os formatos do primeiro flap e do segundo flap podem representar os formatos como construídos dos flaps antes da fixação à parte fixa de uma asa. Na figura 4A, que ilustra os formaPetição 870170085584, de 07/11/2017, pág. 106/139

14/30 tos 225 na linha B 210, a curva transversal associada com o primeiro flap é referida como flap não compensado 214 visto que não foi compensado para compensar as cargas aeroelásticas que ocorrem durante o voo. Em contraste, a curva transversal associada com o segundo flap é referida como flap compensado 212 visto que seu formato foi selecionado para antecipar as deformações aeroelásticas que ocorrem sob as condições de carga, tal como condições de carga associadas com o voo em cruzeiro.

[0046] Na borda traseira, o flap compensado 212 e o flap não compensado possuem o mesmo comprimento de cabo. Na borda dianteira, o flap não compensado 214 se estende mais para frente do que o flap compensado 212. Em uma modalidade, a borda dianteira do flap pode ser selecionada para aperfeiçoar o desempenho aerodinâmico de baixa velocidade.

[0047] Algumas diferenças nas duas curvas transversais são ilustradas em locais 216, 218 e 220. A distância entre as duas curvas na localização 216 é de cerca de 0,686 cm (0,27 polegadas) Em uma modalidade, a distância é de entre 0 e 1,27 cm (0 e 0,5 polegadas). A diferença nas duas curvas perto da localização de borda traseira 218 é de cerca de 0,254 cm (0,1 polegadas). Em uma modalidade, a distância é entre 0 e 1,27 cm (0 e 0,5 polegadas). Finalmente, a borda dianteira do flap compensado 212 é mais redonda em comparação com o flap não compensado e a distância entre as duas curvas é de cerca de 1,40 cm (0,55 polegadas). Em uma modalidade, a distância é de entre 0 e 1,27 cm (0 e 1 polegada).

[0048] A figura 4B ilustra os perfis de curva transversal 230 dos flaps na linha intermediária 208. Na linha intermediária, a altura do flap não compensado 232 é agora superior em comparação com o flap compensado 234. A largura do flap compensado 234 também é maior à medida que a borda dianteira do flap compensado 234 se estende

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15/30 mais para longe do flap não compensado. Na borda traseira 238, os flaps estão a aproximadamente 1,47 cm (0,58 polegadas) de distância. Em uma modalidade, a distância é de entre 0 e 2,54 cm (0 e 1 polegada). Adicionalmente, na localização 256, os flaps estão a cerca de 0,864 cm (0,34 polegadas) de distância. Em uma modalidade, a distância é de entre 0 e 2,54 cm (0 e 1 polegada). Na localização de borda dianteira 240, os flaps estão a aproximadamente 1,24 cm (0,49 polegadas). Em uma modalidade, a distância é de entre 0 e 2,54 cm (0 e 1 polegada).

[0049] A figura 4C ilustra os perfis de curva transversal para o flap compensado 252 e o flap não compensado 254 na linha IB 206. O flap compensado 252 é novamente mais alto do que o flap não compensado 254. Na borda dianteira, o flap não compensado 254 se estende mais para longe e mais para baixo do que o flap compensado 252. Na borda traseira, os flaps compensado e não compensado estão próximos um do outro.

[0050] Na borda dianteira 260, os flaps estão a cerca de 1,78 cm (0,7 polegadas) de distância. Em uma modalidade, a distância é de entre 0 e 3,81 cm (0 e 1,5 polegadas). Na localização 256, os flaps estão a cerca de 1,14 cm (0,45 polegadas) de distância. Em uma modalidade, a distância é de entre 0 e 2,54 cm (0 e 1 polegada). Na borda traseira, os flaps estão a cerca de 0,0457 cm (0,018 polegadas) de distância. Em uma modalidade, a distância é de entre 0 e 12,7 cm (0 e 5 polegadas). Esses números são fornecidos para fins de ilustração apenas e não devem ser limitadores visto que os números podem variar dependendo de quais materiais são utilizados par construir a asa e o flap, a localização do flap na asa, o tamanho da asa e do flap, o peso da aeronave, condições de cruzeiro selecionadas, localizações de conexão do flap para a asa e estrutura interna de cada um dentre a asa e o flap.

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16/30 [0051] Nos parágrafos anteriores, as dimensões são fornecidas para fins de ilustração apenas e não devem ser limitadoras. As dimensões são previsões com base em simulações. Adicionalmente, as dimensões são especificas de aplicativo e podem variar de forma significativa dependendo da rigidez e do tamanho da asa ou outras superfícies aerodinâmicas às quais as metodologias descritas aqui são aplicadas.

[0052] As figuras 5A e 5B são seções transversais em duas localizações diferentes comparando os formatos da borda dianteira de um flap em condições de voo diferentes com o formato como construído. O formato como construído corresponde ao formato compensado descrito acima com relação às figuras 3, 4A, 4B e 4C. Nesse exemplo, o formato como construído foi selecionado para antecipar as forças aeroelásticas que podem ocorrer durante o voo. O formato como construído também pode representar o formato do flap sob condições sem carga, tal como quando uma aeronave incluindo o flap está no solo. O flap pode ser configurado em uma posição retraída e uma posição não retraída. Em uma modalidade, o flap pode estar em uma posição retraída enquanto está no solo.

[0053] Na figura 5A e na figura 5B, o formato como construído é comparado com os formatos do flap em condições de cruzeiro nível 1g. O flap pode ser utilizado como parte de um sistema de cambagem variável de borda traseira. Dessa forma, em condições de cruzeiro, o formato de flap é analisado através da faixa de movimento do sistema de cambagem variável de borda traseira (TEVC).

[0054] Na figura 5A, formatos de flap de borda dianteira 308a, 308b e 308c, na linha OB 210 (ver figura 3) são comparados com o formato como construído 306. Resultados similares ao que é ilustrado na figura 5A também são previstos na linha IB 206. Os formatos de flap de borda dianteira 308a, 308b e 308c correspondem a três posiPetição 870170085584, de 07/11/2017, pág. 109/139

17/30 ções do flap em um sistema de cambagem variável de borda traseira. Em particular, a curva 312b é flap elevado, 312c é flap baixado e 312a é a posição nominal. As condições de voo são cruzeiro de um g (a aeronave não está subindo nem descendo) em uma altitude especificada, com peso de aeronave e distribuição de peso. A distribuição de peso pode depender de quantas pessoas, quanto de carga e quanto de combustível a aeronave irá transportar e as localizações na aeronave em que a massa será localizada.

[0055] Na figura 5A, os formatos de flap são ilustrados posicionados com relação a uma vedação 304, que é acoplada a um suporte 302 na borda traseira da asa. Como descrito acima, pode ser importante que um flap esteja vedado adequadamente em algumas condições, tal como condição de cruzeiro nominal, para manter o desempenho aerodinâmico. Por exemplo, em condições de cruzeiro, o fluxo de ar entre a borda traseira da asa e a borda dianteira do flap pode aumentar a dragagem e o consumo de energia. Dessa forma, a vedação adequada é desejável.

[0056] Sob condições sem carga, tal como no solo, o formato como construído 306 não corresponde à vedação 304. No caso em que uma superfície de dispositivo de alta elevação pode retrair e soltar, essa condição não vedada pode ocorrer quando o formato como construído 306 está em um estado retraído. Isso difere do desenho de flap tradicional ilustrado na figura 2 em que o sistema de trilho mecânico força a borda dianteira para encontrar a vedação nesse local. Os formatos 308a, 308b e 308c, em três posições TEVC diferentes ilustradas em cruzeiro são forçados para baixo em comparação com o formato como construído e encontram a vedação. Dessa forma, o desempenho aerodinâmico é preservado nessas condições de voo selecionadas. [0057] Na figura 5B, o formato de flap como construído 310 nas condições descarregadas, tal como no solo, e os formatos do flap

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312a, 312b e 312c, em três diferentes condições de cruzeiro são ilustrados posicionados com relação à vedação 304 na linha intermediária 208 (ver figura 3). O formato de flap como construído 310 veda na linha intermediária. Em condições de cruzeiro, o flap se estende menos de uma distância para dentro da vedação 304 em comparação com o flap descarregado. No entanto, o flap encontra a vedação 304 em cada uma das condições de cruzeiro.

[0058] Como ilustrado com relação à figura 5A, o flap descarregado não vedou nas extremidades IB e OB. Dessa forma, quando descarregado, à medida que a distância da linha intermediária aumenta, o flap descarregado move para longe da vedação 304 até que, eventualmente, o contato seja perdido. Dessa forma, o flap descarregado realiza uma vedação parcial quando descarregado. Como ilustrado nas figuras 5A e 5B, quando descarregado, o flap arqueia descendentemente na direção da linha intermediária e se estende ascendentemente nas extremidades (linhas OB e IB). Dessa forma, quando descarregado e uma posição neutra na qual o flap não está deformado, uma parte do flap pode se estender acima da borda traseira da asa adjacente ao flap.

[0059] Como resultado dos efeitos aeroelásticos nas condições de cruzeiro, o flap move descendentemente em duas extremidades e ascendentemente na parte intermediária, isso é, se endireita. Dessa forma, o flap encontra a vedação de forma bem igual através do comprimento do flap. Se o formato de flap não tivesse sido compensado pelos efeitos aeroelásticos, isso é, o formato inicial for descarregado e plano, então, nas condições de cruzeiro, o flap arquearia ascendentemente no meio e descendentemente na linha intermediária. Dessa forma, uma vedação não seria obtida em cruzeiro.

[0060] Em uma modalidade particular, um método de utilização de um mecanismo de superfície de dispositivo de alta elevação e vedação

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19/30 pode compreender 1) em uma aeronave na qual o mecanismo de superfície de dispositivo de alta elevação e vedação é instalado, operando a aeronave em uma primeira condição de voo em que a superfície do dispositivo de alta elevação recebe as primeiras cargas aerodinâmicas de modo que a superfície do dispositivo de alta elevação assuma um primeiro formato que não veda contra o mecanismo de vedação ou veda parcialmente contra o mecanismo de vedação, 2) a operação da aeronave em uma segunda condição de voo em que a superfície do dispositivo de alta elevação recebe as segundas cargas aerodinâmicas de modo que a superfície de dispositivo de alta elevação assuma um segundo formato que forma uma vedação com o mecanismo de vedação. Em modalidades particulares, a primeira condição de voo pode ocorrer antes da decolagem, durante a decolagem, durante o pouso ou após o pouso. Em outra modalidade, a segunda condição de voo pode ocorrer durante uma condição de cruzeiro. Em outra modalidade, a superfície de dispositivo de alta elevação é instalada em uma asa da aeronave. Em uma modalidade adicional, a superfície de dispositivo de alta elevação assume uma pluralidade de formatos entre o primeiro formato e o segundo formato à medida que as condições de voo mudam continuamente da primeira condição de voo para a segunda condição de voo. A seguir, um método de projeto de um flap, tal como o flap descrito acima com relação às figuras 5A e 5B, é discutido com relação à figura 6.

[0061] A figura 6 é um diagrama em bloco de uma metodologia de projeto de flap 350, de acordo com um aspecto da presente descrição. Em 352, um formato de asa inicial é determinado. O formato de asa inicial pode ser baseado em especificações de desenho iniciais para uma aeronave, exigências de desempenho e simulações aerodinâmicas. Em alguns casos, o formato tridimensional da asa inicial pode ser inicialmente especificado como um componente contínuo sem qualPetição 870170085584, de 07/11/2017, pág. 112/139

20/30 quer uma das superfícies de dispositivo de alta elevação modeladas ou as superfícies de dispositivo de alta elevação apenas parcialmente especificadas. As simulações aerodinâmicas utilizadas para se projetar o formato de asa inicial podem cobrir uma faixa de condições de voo a partir das condições de decolagem e pouso para condições de cruzeiro.

[0062] Em 354, um tamanho e localização de flap na asa inicial podem ser especificados. Se o formato de asa inicial for contínuo e não incluir superfícies de dispositivo de alta elevação, uma seção da asa inicial pode ser removida para acomodar o flap. Adicionalmente, interfaces de fixação e suas localizações podem ser especificadas. As interfaces de fixação incluem hardware que permite que o flap seja fixado à asa e mova com relação à asa. Por exemplo, na figura 2, o flap é ilustrado como possuindo dois conectores articuladores que permitem que o flap seja fixado à parte fixa da asa. A localização dos conectores articulados e sua estrutura associada também são como ilustrados na figura 2.

[0063] Além disso, uma faixa de movimento do flap pode ser especificada. A faixa de movimento pode afetar o projeto das interfaces de fixação, de modo que a distância do eixo geométrico em torno do qual o flap gira a partir do fundo do flap e uma carenagem na asa que é necessária para acomodar o conjunto de flap. Quando o flap é utilizado em um sistema de cambagem variável de borda traseira, a faixa de movimento também pode incluir posições de flap associadas com esse sistema. Como descrito acima, o formato de flap como construído pode ser projetado para garantir que o flap vede adequadamente em posições diferentes associadas com um sistema de cambagem variável de borda traseira.

[0064] Em 356, um formato de flap inicial pode ser selecionado. Por exemplo, o formato de flap inicial pode ser selecionado para seguir

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21/30 geralmente o formato da asa em que o flap foi removido. A borda traseira da parte fixa da asa adjacente à borda dianteira do flap pode ser uma superfície vertical substancialmente plana. No entanto, a borda dianteira do flap, como descrito acima, pode ser arredondada. A borda dianteira do flap pode ser formatada para aperfeiçoar o desempenho aerodinâmico do flap. O flap não compensado nas figuras 3, 4A, 4B e 4C é ilustrativo de um formato de flap inicial que pode ser utilizado. [0065] Em 358, a estrutura e os materiais de asa podem ser especificados. A estrutura de asa pode incluir uma especificação de tais componentes como revestimento, nervuras, longarinas de asa e longarinas e suas localizações associadas. Materiais, tal como alumínio (metais em geral), compostos ou combinações dos mesmos, podem ser utilizados para construir a asa. A estrutura da asa afeta quanto da asa será torcido e dobrado sob cargas aerodinâmicas aplicadas. A estrutura e os materiais especificados da asa podem ser utilizados em uma análise de elemento finito para determinar a deformação do flap sob cargas aerodinâmicas.

[0066] Em 360, a estrutura e os materiais de flap podem ser especificados de forma similar aos da asa. A estrutura interna do flap é diferente da estrutura da asa devido a tais fatores como a forma na qual é projetada para mover, pelo fato de não transportar combustível, sofrer cargas diferentes das da asa e se fixar às asas em localizações discretas. Dessa forma, a rigidez do flap pode ser diferente da rigidez da asa. Dessa forma, sua resposta aeroelástica é diferente da resposta da asa. A estrutura e os materiais de flap especificados podem ser utilizados em uma análise de elemento finito para determinar a deformação do flap sob cargas aerodinâmicas.

[0067] Em 362, uma ou mais condições de voo e distribuições de peso de aeronave podem ser especificadas. Essas condições afetam a resposta aeroelástica da asa e do flap. Em particular, a magnitude da

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22/30 resposta aeroelástica pode variar de condição para condição. Simulações e teste experimental podem ser realizados em várias condições diferentes para determinar se a aeroelasticidade do flap é satisfatória dentro de um envelope operacional desejado.

[0068] Como um exemplo, a velocidade típica de cruzeiro para um Boeing 777 é de cerca de Mach .84 (554 MPH) em uma altitude de cruzeiro de 10.668 km (35.000 pés). O peso operacional vazio, dependendo do modelo, pode variar entre 136.078 a 181.437 kg (300.000 a 400.000 libras). O peso máximo de decolagem dependendo do modelo, pode variar de 247.208 a 351.534 kg (545.000 a 775.000 libras). O peso máximo de pouso, dependendo do modelo, pode ser de entre 201.849 e 252.651 kg (445.000 e 557.000 libras). Dessa forma, para qualquer modelo de aeronave em particular, combustível e carga em condições de voo particulares podem ser especificados como parte de um envelope de teste para uma asa e flap.

[0069] Em 364, os formatos de asa e flap em condições de voo especificadas podem ser determinados. Por exemplo, as condições de voo especificadas podem ser de cruzeiro com o avião carregado com um peso superior ao seu peso vazio. Uma simulação numérica das cargas aerodinâmicas na asa e flaps pode ser determinada e então uma quantidade de deformação da asa e do flap podem ser determinadas. Como descrito acima, a quantidade de deformação depende de tais fatores como cargas aerodinâmicas, peso da aeronave, estrutura da asa e flap e formato tridimensional descarregado inicial da asa e do flap.

[0070] Em algumas modalidades, esse processo pode ser repetido várias vezes visto que as cargas aerodinâmicas podem mudar à medida que a asa e o flap deformam. Por exemplo, com base nas cargas aerodinâmicas determinadas utilizando-se o formato inicial da asa e flaps, um segundo formato da asa e dos flaps pode ser determinado.

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Então, utilizando-se o segundo formato da asa e dos flaps, novas cargas aerodinâmicas podem ser determinadas. Com base nas novas cargas aerodinâmicas, uma deformação do segundo formato para um terceiro formato pode ser determinada. Esse processo interativo pode ser repetido até que o formato da asa e do flap convirjam em um formato particular em um conjunto particular de condições.

[0071] Esse processo pode ser repetido em cada uma das condições de voo selecionadas. Nesse exemplo, o formato descarregado inicial é igual. No entanto, os efeitos do formato na aerodinâmica e a aerodinâmica no formato são considerados de uma forma acoplada. Dessa forma, a natureza interativa do processo. Em modalidades alternativas, os efeitos da mudança de formato na aerodinâmica podem não ser considerados.

[0072] Em 366, uma verificação pode ser realizada para se determinar se o formato do flap nas condições simuladas faz contato com a vedação, tal como a forma descrita com relação às figuras 5A e 5B. Se o flap não vedar, em 372, um novo formato de flap pode ser determinado. Por exemplo, se o flap não vedar é porque dobra em uma direção devido aos efeitos aeroelásticos. O formato de flap pode ser ajustado na direção oposta em seu estado descarregado, para mitigar esse efeito. De forma similar, se o flap torcer em uma direção devido aos efeitos aeroelásticos e a torção evitar a vedação, o formato inicial do flap pode ser torcido na direção oposta para mitigar esse efeito.

[0073] Em uma modalidade, além do ajuste do formato do flap, as localizações dos pontos de fixação nos flaps podem ser ajustadas. Por exemplo, as localizações de fixação podem ser movidas para mais longe ou mais perto em conjunto. Em outra modalidade, a estrutura interna do flap ou dos materiais utilizados no flap pode ser alterada, de modo a tornar determinadas localizações mais ou menos rígidas. A mudança na estrutura interna pode afetar quanto e em que o flap dePetição 870170085584, de 07/11/2017, pág. 116/139

24/30 forma. Dessa forma, o desempenho de vedação pode ser aperfeiçoado. Em uma modalidade adicional, o formato, localização e/ou tamanho da vedação podem ser ajustados para aperfeiçoar as características de veação do flap.

[0074] Em 368, uma determinação de se o formato do flap corresponde às restrições de fabricação pode ser determinada. Por exemplo, pode ser especificado que a inclinação do flap na interface de asa e flap seja de alguma forma contínua, isso é, a inclinação da asa na parte traseira da asa e a inclinação do flap adjacente à borda traseira da asa podem estar entre algum percentual um do outro, tal como 5%. Em outro exemplo, pode ser especificado que a diferença na altura entre a borda traseira da asa e o flap adjacente à borda traseira da asa esteja dentro de alguma margem especificada. Em outro exemplo, pode ser especificado que o flap não empurre a vedação para baixo maios do que por uma quantidade determinada. Em um exemplo adicional, pode ser especificado que as cargas nos pontos de fixação com a asa sejam inferiores a algum valor máximo. Em um outro exemplo adicional, pode ser especificado que a distância entre a borda dianteira do flap e a borda traseira do flap permaneça acima de alguma distância mínima e abaixo de alguma distância máxima.

[0075] Em 372, se as restrições de fabricação não forem correspondidas, então o formato do flap pode ser ajustado. Por exemplo, o formato do flap pode ser ajustado de modo que deforme para um formato que combina melhor com a inclinação da borda traseira da asa. Como outro exemplo, pode ser ajustado para reduzir as cargas nos pontos de fixação com as asas.

[0076] Em 370, se as vedações de flap e as restrições de fabricação forem correspondidas, então o desempenho aerodinâmico da combinação de asa e flap pode ser determinado em várias condições de voo. Essa análise pode envolver a realização de simulações de asa

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25/30 e flaps em várias condições, tal como durante a decolagem e o pouso. Adicionalmente, as simulações podem ser realizadas com o flap em várias posições, tal como estendido para baixo para pouso.

[0077] As restrições aerodinâmicas podem ser de alguma forma independentes das restrições de vedação. Por exemplo, o formato do flap pode ser ajustado de modo que o desempenho aerodinâmico seja melhor em uma condição de voo em que não é importante que o flap esteja totalmente vedado. Dessa forma, desde que o formato ajustado vede em uma condição desejada, tal como em condições de cruzeiro, pode ser possível se criar modificações ligeiras ao flap para aperfeiçoar o desempenho aerodinâmico. Por exemplo, a borda dianteira do flap pode ser tornada mais redonda para se aperfeiçoar o desempenho aerodinâmico.

[0078] Em 374, se o flap vedar, as restrições de fabricação são correspondidas e as restrições aerodinâmicas também, então, a geometria como construída para o flap pode ser fixada. Os flaps compostos são construídos em um gabarito. Dessa forma, o formato do gabarito pode ser especificado. O formato do gabarito é o formato descarregado que pode ser instalado em uma aeronave. A seguir, alguns detalhes de uma aeronave que pode incluir o flap projetado na figura 6 são descritos com relação às figuras 7 e 8.

Exemplos de Aplicação em Aeronaves [0079] Um método de fabricação e de serviço de aeronaves 400 ilustrado na figura 7 e uma aeronave 500 ilustrada na figura 8 são descritos agora para ilustrar melhor as várias características dos processos e sistemas apresentados aqui. O conjunto de suporte de fuselagem pode ser utilizado em qualquer estágio da vida útil da aeronave, tal como criação de protótipo, fabricação, operações e manutenção. Como descrito acima, um projeto de montagem de suporte pode ser utilizado para suportar outros tipos de objetos e não está limitado a

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26/30 suportar apenas uma estrutura de avião. Por exemplo, o conjunto de suporte pode ser utilizado para suportar um tanque ou uma seção de foguete durante a fabricação.

[0080] Durante a pré-produção, o método de fabricação e manutenção de aeronave 400 pode incluir especificação e projeto 404 da aeronave 500 e obtenção de material 406. A fase de produção envolve a fabricação de componentes e subconjuntos 408 e integração de sistemas 410 da aeronave 500. A integração de sistema também pode ocorrer antes da obtenção do material 406. Aspectos da especificação e do projeto de uma superfície de dispositivo de alta elevação, tal como flap de borda traseira, para a aeronave 500 são descritos acima com relação às figuras de 1 a 6. A metodologia pode ser aplicada a outras superfícies de dispositivo de alta elevação e o exemplo do flap de borda traseira é fornecido para fins de ilustração apenas. Doravante, a aeronave 500 pode atravessar a certificação e distribuição 412 a fim de ser colocado a serviço 414. Enquanto em serviço por um cliente, a aeronave 500 é programada para manutenção e serviço de rotina 416 (que também pode incluir modificação, reconfiguração, renovação e assim por diante). Enquanto as modalidades descritas aqui se referem geralmente à manutenção de aeronaves comerciais, as mesmas podem ser praticadas em outros estágios de fabricação de aeronaves e método de serviço 400.

[0081] Cada um dos processos de fabricação de aeronaves e método de serviço 400 pode ser realizado por um integrador de sistema, uma terceira parte, e/ou um operador (por exemplo, um cliente). Para fins dessa descrição, um integrador de sistema pode incluir, sem limitação, qualquer número de fabricantes de aeronave e subcontratantes de um sistema principal; uma terceira parte pode incluir, por exemplo, sem limitação, qualquer número de vendedores, subcontratantes e fornecedores; e um operador pode ser uma companhia aérea, compaPetição 870170085584, de 07/11/2017, pág. 119/139

27/30 nhia de leasing, entidade militar, organização de serviço e assim por diante.

[0082] Como ilustrado na figura 8, a aeronave 500 produzida pela fabricação de aeronaves e método de serviço 400 na figura 7 pode incluir uma estrutura de aeronave 518 com uma pluralidade de sistemas de alto nível 520 e interior 522. Exemplos de sistemas de alto nível 520 incluem um ou mais dentre sistema de propulsão 524, sistema elétrico 526, sistema hidráulico 528, e sistema ambiental 530. Qualquer número de outros sistemas pode ser incluído. Por exemplo, os projetos de flap descritos acima podem ser utilizados como parte de um sistema de controle aerodinâmico, que é ilustrado na figura 1.

[0083] O aparelho e os métodos ilustrados ou descritos aqui podem ser empregados durante um ou mais dos estágios de fabricação de aeronaves e método de serviço 400. Por exemplo, componentes ou subconjuntos correspondendo à fabricação de componentes e subconjunto 408 podem ser fabricados de uma forma similar aos componentes ou subconjuntos produzidos enquanto a aeronave 500 está em serviço. Além disso, um ou mais aspectos do aparelho, método ou combinação apresentados aqui podem ser utilizados durante as etapas 408 e 410, por exemplo, pela montagem substancialmente rápida de ou redução do custo da aeronave 500. De forma similar, um ou mais aspectos do aparelho ou método, ou uma combinação dos mesmos, podem ser utilizados, por exemplo, e sem limitação, enquanto a aeronave 500 está a serviço, por exemplo, manutenção e serviço 416. [0084] Cláusula 1. Uma aeronave compreendendo:

[0085] Uma asa 25 incluindo uma parte fixa da asa 25;

[0086] Uma vedação 304 acoplada a e se estendendo a partir da parte fixa da asa 25;

[0087] Uma superfície de dispositivo de alta elevação acoplada à asa 25 possuindo um formato como construído no qual, enquanto não

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28/30 está em voo, a superfície de dispositivo de alta elevação no formato como construído contata parcialmente a vedação 304) de modo que o ar não flua entre a vedação 304 e a superfície de dispositivo de alta elevação e em que, em uma ou mais condições de voo, a superfície de dispositivo de alta elevação deforme sob as forças aerodinâmicas a partir do formato como construído para um segundo formato de modo que no segundo formato a superfície de dispositivo de alta elevação contate totalmente a vedação 304 para evitar o fluxo de ar entre a vedação 304 e a superfície do dispositivo de alta elevação.

[0088] Cláusula 2. Aeronave, de acordo com a cláusula 1, na qual a superfície de dispositivo de alta elevação é selecionada a partir do grupo que consiste em um aileron, um flaperon, um spoiler, um leme, um elevador, um slat, um flap e um estabilizador horizontal.

[0089] Cláusula 3. Sistema aerodinâmico para uma aeronave compreendendo:

[0090] Uma parte fixa de uma asa 25;

[0091] Uma vedação 304 acoplada a e se estendendo a partir da parte fixa da asa 25;

[0092] Uma superfície de dispositivo de alta elevação acoplada à asa 25 possuindo um formato como construído;

[0093] Em que, enquanto não está em voo, a superfície de dispositivo de alta elevação no formato como construído não entra em contato com a vedação 304 ou contata parcialmente a vedação 304 de modo que o ar possa fluir entre a vedação 304 e a superfície de dispositivo de alta elevação e em que, em uma ou mais condições de voo, a superfície de dispositivo de alta elevação, sob forças aerodinâmicas, deforme a partir do formato como construído para um segundo formato de modo que no segundo formato a superfície de dispositivo de alta elevação contate totalmente a vedação 304 para evitar o fluxo de ar entre a vedação 304 e a superfície de dispositivo de alta elevação.

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29/30 [0094] Cláusula 4. Sistema aerodinâmico, de acordo com a cláusula 3, no qual uma borda dianteira da superfície de dispositivo de alta elevação é formatada para aperfeiçoar um desempenho aerodinâmico da superfície de dispositivo de alta elevação enquanto mantém sua capacidade de vedar 304 em uma ou mais condições de voo.

[0095] Cláusula 5. Sistema aerodinâmico, de acordo com a cláusula 3, no qual a superfície do dispositivo de alta elevação inclui adicionalmente uma ou mais interfaces de fixação que permitem que a superfície do dispositivo de alta elevação mova com relação à parte fixa da asa 25.

[0096] Cláusula 6. Sistema aerodinâmico, de acordo com a cláusula 3, no qual a superfície de dispositivo de alta elevação é formada a partir de um material composto, um metal ou combinações de ambos. [0097] Cláusula 7. Sistema aerodinâmico, de acordo com a cláusula 3, no qual a superfície do dispositivo de alta elevação é configurada para retrair e soltar e em que, enquanto não está em voo, o dispositivo de alta elevação é retraído.

[0098] Cláusula 8. Método de geração de uma superfície do dispositivo de alta elevação, compreendendo:

[0099] A determinação de um formato de uma parte fixa de uma asa 25 e formato como construído de uma superfície de dispositivo de alta elevação em que a superfície do dispositivo de alta elevação é mecanicamente acoplada à asa 25 de modo que possa mover com relação à asa 25 e em que uma vedação 304 é intercalada entre a parte fixa da asa 25 e a superfície de dispositivo de alta elevação que impede o fluxo de ar entre a vedação 304 e a superfície de dispositivo de alta elevação em uma condição de voo;

[00100] Determinando uma primeira estrutura e primeiros materiais da asa 25 e uma segunda estrutura e segundos materiais da superfície de dispositivo de alta elevação; e

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30/30 [00101] Especificando a condição de voo; e [00102] Em que o formato como construído da superfície de dispositivo de alta elevação é formatado para deformar de maneira aeroelástica a partir de um primeiro formato enquanto não está em voo para um segundo formato durante o voo em que, no primeiro formato, espaços existem entre a superfície do dispositivo de alta elevação e a vedação 304 e em que no segundo formato os espaços entre a superfície de dispositivo de alta elevação e a vedação 304 são removidos como resultado de uma deformação aeroelástica.

[00103] Cláusula 9. Método, de acordo com a cláusula 8, no qual a flap é acoplada a uma borda traseira da parte fixa da asa 25.

Conclusão [00104] Diferentes exemplos e aspectos do aparelho e dos métodos são descritos aqui e incluem uma variedade de componentes, características e funcionalidade. Em particular, o aparelho e os métodos associados com um flap em uma asa utilizados em uma aeronave são discutidos. Deve-se compreender que os vários exemplos e aspectos do aparelho e dos métodos descritos aqui podem incluir qualquer um dos componentes, características e funcionalidade de qualquer um dos outros exemplos e aspectos do aparelho e métodos descritos aqui em qualquer combinação, e todas as ditas possibilidades devem estar dentro do espirito e escopo da presente descrição.

[00105] Muitas modificações e outros exemplos da descrição apresentados aqui serão lembrados pelos versados na técnica à qual a descrição pertence possuindo o benefício dos ensinamentos apresentados nas descrições acima e nos desenhos em anexo.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema aerodinâmico para uma aeronave, caracterizado pelo fato de compreender:

uma parte fixa de uma asa (25);

uma vedação (304) acoplada a e se estendendo a partir da parte fixa da asa (25);

uma superfície de dispositivo de alta elevação acoplada à asa (25) possuindo um formato como construído;

em que, enquanto não está em voo, a superfície do dispositivo de alta elevação no formato como construído não entra em contato com a vedação (304) ou contata parcialmente a vedação (304) de modo que o ar possa fluir entre a vedação (304) e a superfície de dispositivo de alta elevação e em que, em uma ou mais condições de voo, a superfície de dispositivo de alta elevação, sob forças aerodinâmicas, deforme do formato como construído para um segundo formato de modo que no segundo formato a superfície de dispositivo de alta elevação contate totalmente a vedação (304) para evitar o fluxo de ar entre a vedação (304) e a superfície de dispositivo de alta elevação.
2. Sistema aerodinâmico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma ou mais condições de voo incluírem uma condição de cruzeiro.
3. Sistema aerodinâmico, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de o formato como construído ser torcido e destorcido sob as forças aerodinâmicas.
4. Sistema aerodinâmico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de o formato como construído ser torcido e destorcido sob as forças aerodinâmicas.
5. Sistema aerodinâmico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de um loft do formato como construído ser aumentado de modo que a superfície do dispositivo

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2/4 de alta elevação achate e alongue sob as forças aerodinâmicas.
6. Sistema aerodinâmico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de a superfície de dispositivo de alta elevação incluir uma parte intermediária entre duas extremidades e em que o formato como construído é arqueado para baixo na parte intermediária e para cima perto das duas extremidades de modo que uma parte da superfície de dispositivo de alta elevação se estenda acima de uma parte da asa (25) adjacente à parte da superfície de dispositivo de alta elevação.
7. Sistema aerodinâmico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a superfície do dispositivo de alta elevação é um flap anexado a uma borda traseira da parte fixa da asa (25).
8. Sistema aerodinâmico, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o flap ser configurado para ser posicionado em uma pluralidade de diferentes posições durante uma condição de cruzeiro e em que em cada uma dentre a pluralidade de posições diferentes o flap deforma sob a força aerodinâmica a partir do formato como construído de modo que o flap contate totalmente a vedação (304) para evitar o fluxo de ar entre a vedação (304) e a superfície de dispositivo de alta elevação.
9. Sistema aerodinâmico, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o flap ser parte de um sistema de cambagem variável de borda traseira.
10. Sistema aerodinâmico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de em uma interface entre a parte fixa da asa (25) e a superfície de dispositivo de alta elevação, uma inclinação da parte fixa da asa (25) na interface e uma inclinação da superfície de dispositivo de elevação alta na interface combinarem substancialmente.

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11. Método de geração de uma superfície de dispositivo de elevação alta, caracterizado pelo fato de compreender:

determinar de um formato de uma parte fixa de uma asa (25) e formato como construído de uma superfície de dispositivo de alta elevação em que a superfície de dispositivo de alta elevação é mecanicamente acoplada mecanicamente à asa (25) de modo que mova com relação à asa (25) e em que uma vedação (304) é intercalada entre a parte fixa da asa (25) e a superfície do dispositivo de alta elevação que evita o fluxo de ar entre a vedação (304) e a superfície do dispositivo de alta elevação em uma condição de voo;

determinar de uma primeira estrutura e primeiros materiais da asa (25) e uma segunda estrutura e segundos materiais da superfície de dispositivo de alta elevação; e especificar da condição de voo; e em que o formato como construído da superfície de dispositivo de alta elevação é formatado para deformar de maneira aeroelástica a partir de um primeiro formato enquanto não está em voo para um segundo formato em voo em que, no primeiro formato, existem espaços entre a superfície de dispositivo de alta elevação e a vedação (304) e em que no segundo formato os espaços entre a superfície de dispositivo de alta elevação e a vedação (304) são removidos como resultado de uma deformação aeroelástica.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de a superfície do dispositivo de alta elevação ser um flap.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o flap ser um componente de um sistema de cambagem variável de borda traseira.
14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de a condição de voo ser uma condição de cruzeiro.

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15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado pelo fato de o primeiro formato ser torcido com relação ao segundo formato.
16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 15, caracterizado pelo fato de o primeiro formato ser arqueado com relação ao segundo formato.

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