BR112017007404B1

BR112017007404B1 - Processo para montagem de superfícies de controle de aeronave

Info

Publication number: BR112017007404B1
Application number: BR112017007404-4A
Authority: BR
Inventors: Pasquale Conversano; Alessandro Lo Casale
Original assignee: Salver S.P.A.
Priority date: 2014-10-08
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2022-05-17
Also published as: EP3204292B1; BR112017007404A2; ES2784499T3; PT3204292T; CN107000826A; US10252822B2; PL3204292T3; US20170240299A1; JP2017531596A; WO2016055964A1; JP6681049B2; CN107000826B; EP3204292A1

Abstract

PROCESSO PARA MONTAGEM DE SUPERFICIES DE CONTROLE DE AERONAVE. Um processo para montagem de superfícies de controle de aeronave (1, 1'), em particular dispositivos de alta elevação e porções de asa, permite a implementação de superfícies de controle suaves em tempos curtos, em que a superfície de controle é definida por uma película superior (2) e película inferior (9), estando a película superior destinada a formar a borda de ataque (4) da superfície de controle por meio da ligação a uma viga dianteira (3), em que a película superior e a película inferior são feitas de um material compósito laminar que, ainda não endurecido, é fixado a elementos estruturais (3, 5, 6, 7) da superfície de controle por meio de um adesivo; e em que a resina do material compósito e o adesivo são endurecidos simultaneamente em autoclave.

Description

DESCRIÇÃO

[001] A presente invenção tem como objeto um processo para a montagem de componentes aeronáuticos, em particular ailerons ou dispositivos de alta elevação, abas em geral e outras porções de asa que definem as assim chamadas superficies de controle de uma aeronave.

[002] Em particular, a presente invenção refere-se à construção das superficies de controle de aeronaves civis tais como as abas e as ripas, feitas de material compósito avançado por meio de um processo de co-cura integrado dos principais elementos estruturais, isto é, esparsos, calhas e bordas de ataque, com o objetivo de reduzir os custos de montagem das porções e de obter estruturas aerodinamicamente limpas que permitam uma redução no consumo de combustível das aeronaves.

[003] Sob co-cura, em curado simultâneo completo, a ação pretende induzir solidificação (ou endurecimento) de uma seção laminada compósita simultaneamente à adesão deste último a outro material ou suporte durante a solidificação e, no entanto, não endurecido, ou a um material adequado ou preparado para uma aderência (balsa, espuma, material celular ou favo), por meio de um adesivo. Na co-cura, as resinas do elemento laminado compósito dos adesivos de fixação endurecem simultaneamente.

[004] As abas ou dispositivos de alta elevação sào superficies móveis, integradas na estrutura das asas com a finalidade de modificar, sob controle, a área de elevação do mesmo, de modo a obter, especialmente nas fases de aterragem e de descolagem, uma elevação maior e depois manter, estabelecer a força de elevação, mesmo a velocidade reduzida.

[005] As abas são ativadas pela cabine do piloto através dos sistemas hidromecânicos ou eletromecânicos por meio de um controle adequado e são controladas eletronicamente.

[006] As abas são implementadas por meio de dois elementos exteriores chamados películas que é o componente laminar que define a superfície de controle, integrando os elementos estruturais, ligados entre eles e às estruturas transversais, chamadas nervuras, por meio de rebitagem. As construções tradicionais proporcionam que os elementos estruturais e a borda de ataque estejam ligados entre si por meio de rebitagem.

[007] A rebitagem, no entanto, é um processo lento que mantém um grau considerável de precisão e que, no entanto, não pode implementar uma superfície totalmente lisa.

[008] A patente dos Estados Unidos N° 6,638,466 descreve um processo para a montagem de superfícies de controle aeronáuticas, em que a superfície de controle é definida por uma película inferior e por uma película superior, estando a película inferior destinada a formar a borda de ataque da superfície de controle por meio de ligação a uma viga dianteira.

[009] O pedido internacional N° WO 2008/082437 descreve um compósito de nervura de asa implementado com técnicas de vácuo.

[010] O problema técnico subjacente à presente invenção é proporcionar um processo para a montagem de superfícies de controle que permita observar o inconveniente mencionado com referência à técnica conhecida.

[11] Tal problema é resolvido por um processo como definido na reivindicação anexa 1.

[012] A principal vantagem do processo de acordo com a presente invenção reside no fato de permitir a implementação de superficies de controle suaves em curto espaço de tempo.

[013] A peculiaridade da invenção reside no fato da quantidade de rebitar ser consideravelmente reduzida, graças à produção das películas com os elementos estruturais integrados, o que evita que sejam instalados subsequentemente por meio de rebitagem adicional.

[014] A presente invenção será descrita a seguir de acordo com uma sua modalidade preferida, fornecida a titulo de exemplo e não para fins limitativos com referência aos desenhos anexos, em que: • A figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma seção de um dispositivo externo de alta elevação obtido com um processo de acordo com a presente invenção; • A figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de uma seção de um dispositivo interno de alta elevação obtido com um processo de acordo com a presente invenção; • A figura 3 ilustra uma vista em perspectiva de uma seção de um dispositivo interno de alta elevação obtido com um processo de acordo com a presente invenção, em que a película superior com trancas, longarinas e bordas principais integradas podem ser vistos, com uma estrutura de seção constante típica do interior abas; • A figura 4 mostra uma vista em perspectiva de uma outra porção de um dispositivo interno de alta elevação obtido com um processo de acordo com a presente invenção, em que a película inferior com longarinas e bordas principais integradas podem ser vistas, com uma estrutura de seção i constante típica das abas internas; • A figura 5 mostra um passo do processo para montagem de acordo com a invenção; • A figura 6 mostra uma vista em perspectiva de uma seção de um dispositivo interno de alta elevação obtido com um processo de acordo com a presente invenção, em que a película superior com longarinas integradas em estruturas cônicas típicas das abas exteriores pode ser vista; • A figura 7 mostra uma imagem de uma película superior durante a montagem; • A figura 8 mostra outra imagem de uma película superior durante a montagem de acordo com um ângulo diferente; e • A figura 9 mostra uma imagem de um detalhe de uma película superior com borda de ataque integrada.

[015] O sistema de produção destas estruturas integradas proporciona a construção contemporânea, através de equipamento dedicado, da película externa, dos elementos estruturais internos e da borda de ataque. Isto é implementado por meio de um sistema combinado de ferramentas metálicas rígidas e ferramentas flexíveis de modo a garantir a compactação necessária das seções laminadas feitas de fibras de carbono e para permitir o tratamento em autoclave.

[016] O conceito pode ser adaptado mesmo para formas trapezoidais e cônicas adotando dispositivos particulares no planejamento das ferramentas e no modo de realização da laminação devido às espessuras reduzidas que estão presentes nas extremidades das estruturas.

[017] Fazendo referência às figuras 1 e 6, é obtida uma seção de um dispositivo 1 de alta elevação externa, presente invenção; que compreende uma pelicula superior 2 feita de material laminado, em particular fibra de carbono, implementada com um processo de co-cura, ou endurecimento simultâneo, a uma viga dianteira 3 que define a borda dianteira 4 da aba.

[018] Além disso, existem longarinas 5 em posição intermediária, uma viga traseira 6 e nervuras transversais. Estes componentes são elementos estruturais que são fixados, em vez de por rebitagem convencional ou clavagem, com uma etapa de co-cura em que a pelicula superior feita de fibra de carbono, ainda não solidificada, é presa às longarinas, às vigas e às nervuras por meio de um adesivo.

[019] Sob a pelicula superior, a superfície de controle na parte superior do aileron é significada, tem de ser notado que na borda é dobrada aderindo em torno da viga dianteira 3 para formar a borda de ataque 4 com a borda traseira de uma asa.

[020] Toda a montagem é inserida numa autoclave montada numa estrutura adequada 8 (figura 5), dentro da qual a resina da fibra de carbono e o adesivo endurecem simultaneamente.

[021] Pelo contrário, as figuras 2 e 3 mostram um dispositivo de alta elevação interior 1' de uma aeronave construída de acordo com o mesmo processo e os mesmos números de referência são utilizados para as mesmas porções.

[022] A pelicula superior 2 é fixada a viga dianteira 3 e a viga traseira 7, às longarinas 5 e forma a borda de ataque 4 de uma maneira integrada, implementando uma estrutura de seção constante tipica das abas internas.

[023] Fazendo referência à figura 4, em vez disso, é 6/6 Z t 2 % « Rub - o % z 'H , y^ mostrada uma película inferior 9, que forma a superfície de controle voltada para baixo e junta à película superior 2.

[024] A Figura 6, em vez disso, ilustra um exemplo de película superior 2 com viga dianteira 3 e viga traseira 7 e longarinas 5 integradas numa estrutura afunilada que é típica de uma aba exterior.

[025] Fazendo referência às imagens ilustradas nas figuras 7 e 8, ilustram em pormenor algumas porções de abas exteriores. Deve notar-se que a superfície de controle determinada pela película superior 2, fixada a viga dianteira 3 e à longarina traseira 7 e às longarinas, não tem rebitagem.

[026] Na figura 9, compreende-se que a parte superior da película 2 está integralmente integrada na longarina dianteira 3 para formar a borda de ataque 4, ainda sem qualquer rebitagem.

[027] O produto da invenção foi submetido a testes de funcionalidade que mostraram que o conceito estrutural e o método de produção garantem os desempenhos solicitados pelos requisitos de certificação e, portanto, o conceito pode ser aplicado a outros tipos de estruturas similares existentes no comercial e não, aeronaves.

[028] Ao processo para montagem descrito acima, um especialista na técnica, com o objetivo de satisfazer necessidades adicionais e contingentes, poderia introduzir várias modificações e variantes, no entanto, todas dentro do âmbito de proteção da presente invenção, como definido pelas reivindicações anexas.

Claims

1. Processo para montagem de superfícies de controle de aeronave (1, 1'), em particular dispositivos de alta elevação e porções de asa, caracterizado pelo fato de que a superfície de controle é definida por uma película superior (2) e por uma película inferior (9) feita de um material compósito laminar, montado por uma viga dianteira (3), uma viga traseira (6; 7), longarinas longitudinais (5) e nervuras transversais, as películas superior e inferior (2, 9) tendo uma borda na viga dianteira (3), o processo compreendendo as etapas de: formar uma borda de ataque (4) de forma integrada, dobrando e aderindo à borda da película superior (2) em torno da viga dianteira (3) com um adesivo; fixar a viga traseira (6; 7), as longarinas longitudinais (5) e as nervuras transversais à película superior (2) por meio do adesivo, implementando assim uma estrutura de seção constante; colocar a película inferior (9) para se juntar à película superior (2) para formar a superfície de controle (1, 1') obtendo um conjunto montado em uma estrutura (8), o material compósito laminar das películas superior e inferior (2, 9) ainda não endurecido; e colocar o conjunto com a estrutura (8) em uma autoclave e simultaneamente endurecer tanto o material compósito laminar das películas superior e inferior (2, 9) quanto o adesivo, definindo desse modo a borda de ataque pela viga dianteira (3).