BRPI0614230A2

BRPI0614230A2 - estrutura primária de estribo de motor de aeronave

Info

Publication number: BRPI0614230A2
Application number: BRPI0614230-3A
Authority: BR
Inventors: Olivier Eve; Jean-Pierre Cabanac
Original assignee: Airbus France
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2006-07-13
Publication date: 2012-12-11
Also published as: US20090294579A1; EP1910166A1; CA2616068A1; CN101233047A; FR2889505A1; WO2007017339A1; FR2889505B1; RU2008108513A; JP2009502642A

Abstract

ESTRUTURA PRIMáRIA DE ESTRIBO DE MOTOR DE AERONAVE. O objeto da invenção é uma estrutura primária de estribo (11) de motor (9) de aeronave, caracterizada em que ela comporta painéis compósitos monoblocos (1a, 2a, 3a, 4a) em substituição às longarinas metálicas (1, 2) e painéis metálicos (3, 4), os referidos painéis compósitos comportando uma sobreposição de camadas (12) das fibras orientando estas últimas ao longo de direções cruzadas de modo a integrar, na espessura da pele dos painéis, uma estrutura de treliça substituindo os reforçadores longitudinais (13) e transversais (14) das longarinas e painéis metálicos.

Description

"ESTRUTURA PRIMÁRIA DE ESTRIBO DE MOTOR DE AERONAVE"

A presente invenção refere-se à realização de estruturas primárias de estribos de motores de aeronaves aperfeiçoados em que o número de peças constituindo os mesmos é reduzido e em que a massa das referidas peças é, ela mesma, reduzida por utilização de materiais compósitos.

Os estribos de motores de aeronaves efetuam a ligação entre os motores e a asa da aeronave.

Eles comportam uma estrutura primária que assegura a transferência dos esforços entre o motor e a asa. Esta estrutura deve ser dimensionada em estática e em fadiga, sofre tensões térmicas elevadas devido ao fato de que ela está em contato com as zonas quentes do motor e é submetida a fortes riscos de corrosão.

Por outro lado, a largura e a profundidade desta estrutura têm uma incidência direta sobre a aerodinâmica do avião. Os estribos comportam, por outro lado, uma estrutura secundária

complementar da estrutura primária, mas não retomam esforços. Esta estrutura secundária assegura a função de carenagem aerodinâmica entre as bordas de ataque motor e a asa, assegura a proteção e a segregação dos sistemas, como os sistemas hidráulicos, elétricos, carburante, de condicionamento de ar ou outros passando no estribo e suporta as coberturas e as nacelas dos motores.

A estrutura primária é geralmente constituída por uma fuselagem composta de uma longarina superior dianteira, de uma longarina superior traseira, de uma longarina inferior, nervuras e dois painéis laterais. As ligações estruturais são geralmente realizadas, de um lado,

com a asa por três fixações, uma fixação dianteira, uma fixação traseira e uma fixação superior, chamada encaixe de tipo "espigote" e, por outro lado, com o motor por duas fixações, uma fixação dianteira disposta na ponta de uma pirâmide e uma fixação traseira.

A pirâmide permite o avanço do motor com relação à asa.

De acordo com a técnica anterior, as fixações são constituídas por ferragens que são peças separadas das longarinas e dos painéis.

Estes painéis são providos, por outro lado, com reforçadores no

sentido longitudinal e transversal.

A presente invenção visa tornar esta construção menos complexa e menos pesada e, para tanto, refere-se principalmente a uma estrutura primária de estribo de motor de aeronave, caracterizada em que ela comporta painéis compósitos monoblocos ao substituir as longarinas metálicas e painéis metálicos, os referidos painéis compósitos comportando uma sobreposição de camadas de fibras orientando estas últimas ao longo das direções cruzadas de modo a integrar, na espessura da pele dos painéis compósitos, uma estrutura de treliça substituindo os reforçadores longitudinais e transversais das longarinas e dos painéis metálicos.

A invenção permite suprimir os reforçadores e oferece uma melhor flexibilidade de realização do estribo ao adaptar a sobreposição de camadas às zonas de introdução de esforços sobre as peças estruturais do estribo.

Outras características e vantagens serão melhor compreendidas

na leitura da descrição seguinte de um exemplo de realização da invenção com referência aos desenhos que representam:

Na figura 1: uma vista explodida de uma estrutura primária de estribo da arte anterior;

Na figura 2: uma vista explodida de uma estrutura de acordo com

a invenção;

Na figura 3: uma vista de lado de um painel lateral da estrutura

da figura 2; Nas figuras 4A, 4B, 4C: os detalhes da figura 3;

Na figura 5: uma vista esquemática de uma montagem de painéis de acordo com a invenção;

Na figura 6: uma vista geral de um motor fixado a uma asa de

aeronave.

A fixação dos motores sob as asas de aeronave empregam um estribo portador. Uma tal fixação é esquematizada na figura 6, onde é representado o motor 9, a carenagem 19 da turbina do motor, a asa 10, a carenagem 11 do estribo portador do motor e a estrutura primária 20 deste estribo.

A estrutura primária 20, escurecida na figura, comporta as fixações do motor à asa e tem por papel sustentar o motor, fazer passar os esforços de tração do motor e evitar a transmissão de vibrações.

Esta estrutura comporta pontos de fixação do motor e pontos de fixação à asa.

Uma estrutura primária da arte anterior é dada na figura 1.

A estrutura primária da figura 1 é constituída por longarinas superior 2 e inferior 4, metálicas, e painéis laterais 1,3, metálicos. No interior da fuselagem, os quadros de reforço asseguram a rigidez da estrutura. Sempre de acordo com a arte anterior, as longarinas metálicas

são providas de reforçadores longitudinais 13 e transversais 14. As peças realizadas são peças metálicas complexas usinadas e a massa do conjunto permanece elevada.

De acordo com a invenção, a estrutura primária de estribo 11 do motor 9 de aeronave comporta painéis compósitos monoblocos la, 2a, 3a, 4a, ao substituir as longarinas metálicas 1, 2 e os painéis metálicos 3, 4 da estrutura primária da arte anterior.

Os painéis compósitos de acordo com a invenção são realizados de acordo com uma sobreposição de camadas 12 de fibras orientando estas últimas segundo direções cruzadas, de modo a integrar, na espessura da pele dos painéis, uma estrutura de treliça substituindo os reforçadores longitudinais 13 e transversais 14 das longarinas metálicas.

A figura 3 representa mais particularmente painéis laterais

compósitos la, 3a, da estrutura em relação com os esforços que são aplicados notadamente ao nível dos orifícios de inspeção 8a, 8b, 8c, a sobreposição de camadas dos painéis laterais compósitos comportando zonas de reforço 15 em torno dos orifícios de inspeção. A sobreposição de camadas destes painéis compósitos é uma

sobreposição de tipo quase isotrópico (25/25/25/25) para assegurar uma retomada dos esforços homogênea no material dos painéis.

Com referência à figura 1, a estrutura primária de estribo de motor de aeronave comporta ferragens de fixação do motor ao estribo e de fixação do estribo à asa 10 da aeronave.

Estas ferragens 6, 7, 71, 61, são, na técnica anterior, constituídas por peças dispostas sobre a estrutura primária.

De acordo com a figura 2, representando uma forma de realização particular da invenção, pelo menos algumas das ferragens, particularmente as ferragens 7a, que são fixações do estribo sobre a asa 10, são integradas aos painéis laterais compósitos la, 3 a.

Esta forma de realização oferece uma maior coesão à fuselagem constituindo a estrutura primária, os esforços das fixações se aplicando diretamente sobre os painéis. Para a realização da fuselagem constituindo a estrutura primária,

pelo menos uma longarina superior 2a é provida de rebordos 16, 17, de união com os painéis laterais la, 3a.

Estes rebordos 16, 17, são dirigidos para o exterior da estrutura de modo que a fixação dos painéis superior e laterais se faça facilmente pelo exterior da fuselagem. Por outro lado, este modo de fixação aumenta a rigidez do conjunto.

A longarina superior 2a é uma longarina compósita realizada por uma sobreposição de camadas de tipo fortemente orientado (50/20/20/10) oferecendo uma grande rigidez longitudinal.

De acordo com uma forma de realização vantajosa da invenção, a sobreposição de camadas da referida longarina superior 2a é reforçada nas zonas 18 de introdução de esforços, particularmente nas zonas contíguas às ferragens realizadas nos painéis laterais.

A fixação dianteira do motor é realizada por uma ferragem situada no fim de uma pirâmide 5a, estribo de fixação dianteira 6 do estribo ao motor 9.

De acordo com uma forma de realização vantajosa da invenção, pelo menos as vigas da pirâmide são realizadas de materiais compósitos.

A invenção não se limita aos exemplos representados e notadamente a ferragem de fixação traseira 71 entre a estrutura primária de estribo e a asa pode também ser integrada aos painéis laterais.

Claims

1. Estrutura primária de estribo de motor de aeronave, caracterizada em que dita estrutura comporta painéis compósitos monoblocos (la, 2a, 3a, 4a) em substituição às longarinas metálicas (1, 2) e painéis metálicos (3, 4), os referidos painéis compósitos comportando uma sobreposição de camadas (12) de fibras, orientando estas fibras ao longo de direções cruzadas de modo a integrar, na espessura da pele dos painéis, uma estrutura de treliça substituindo os reforçadores longitudinais (13) e transversais (14) das longarinas e painéis metálicos.

2. Estrutura primária de estribo de motor de aeronave, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os painéis laterais (la, 3a) das estrutura são painéis compósitos.

3. Estrutura primária de estribo de motor de aeronave, de acordo com a reivindicação 2, comportando ferragens de fixação do motor (9) ao estribo (11) e de fixação do estribo (11) à asa (10) da aeronave, caracterizada pelo fato de que pelo menos algumas ferragens (7a) são integradas aos painéis laterais compósitos (la, 3a).

4. Estrutura primária de estribo de motor de aeronave, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que as ferragens (7a) integradas aos painéis laterais compósitos (la, 3a) são fixações do estribo (11) sobre a asa (10).

5. Estrutura primária de estribo de motor de aeronave, de acordo com uma das reivindicações 2 a 4, caracterizada pelo fato de que os painéis laterais compósitos (la, 3a) comportam orifícios de inspeção (8a, 8b, 8c), a sobreposição de camadas dos painéis laterais compósitos (la, 3a) comporta zonas de reforço (15) em torno dos orifícios de inspeção (8a, 8b, 8c).

6. Estrutura primária de estribo de motor de aeronave, de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a estrutura comporta, pelo menos, uma longarina superior compósita (2a) provida de rebordos (16, 17) de união com os painéis laterais compósitos (la, 3a).

7. Estrutura primária de estribo de motor de aeronave, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a longarina superior compósita (2a) é realizada por uma sobreposição de camadas de tipo fortemente orientadas (50/20/20/10).

8. Estrutura primária de estribo de motor de aeronave, de acordo com uma das reivindicações 6 ou 7, caracterizada pelo fato de que a sobreposição de camadas da referida longarina superior compósita (2a) é reforçada nas zonas (18) de introdução de esforços.

9. Estrutura primária de estribo de motor de aeronave, de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, comportando uma pirâmide (5a), suporte de uma fixação dianteira (6) do estribo (11) do motor (9), caracterizada pelo fato de que, pelo menos, as vigas da pirâmide (5a) são realizadas de materiais compósitos.

10. Estrutura primária de estribo de motor de aeronave, de acordo com uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a sobreposição de camadas dos painéis compósitos (la, 2a, 3a, 4a) é uma sobreposição de tipo substancialmente isotrópico.