BRPI0711005A2 - processo de recorte de zona danificada de fulselagem de aeronave, processo de reparo de zona danificada de fuselagem de aeronave e aeronave - Google Patents
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Abstract
PROCESSO DE RECORTE DE ZONA DANIFICADA DE FUSELAGEM DE AERONAVE, PROCESSO DE REPARO DE ZONA DANIFICADA DE FUSELAGEM DE AERONAVE E AERONAVE. O objeto da invenção é um processo de recorte de uma zona danificada de uma fuselagem de aeronave, especialmente com o fim de reparar a dita zona danificada, consistindo em realizar pelo menos um recorte na fuselagem (20) para delimitar uma zona recortada (24) englobando a zona danificada e compreendendo pelo menos um canto arredondado, caracterizado pelo fato de consistir em realizar um furo (34) na altura do dito canto arredondado da zona recortada (24) com uma ferramenta cujo diâmetro corresponde ao do canto arredondado desejado.
Description
"PROCESSO DE RECORTE DE ZONA DANIFICADA DE FUSELAGEM DEAERONAVE, PROCESSO DE REPARO DE ZONA DANIFICADA DEFUSELAGEM DE AERONAVE E AERONAVE".
A presente invenção refere-se a um processo de reparo deuma zona danificada de uma fuselagem de aeronave.
A fuselagem, de uma aeronave compreende um envelopeexterno, geralmente sob a forma de chapa metálica,reforçado por tirantes internos constituindo umaossatura.
A parte externa da fuselagem de uma aeronave pode serdanificada pelo impacto de uma ave ou outro objeto. Se amarca do impacto for considerável, podem ocorrerperturbações, sendo prejudiciais aos escoamentos de ar emtorno da fuselagem, de maneira que pode ser necessáriosubstituir a região da fuselagem que sofreu o impacto.
De acordo com o parágrafo 51-27-00 do manual de reparoestrutural (S.R.M.: Structural Repair Manual), o reparodeve ser efetuado recortando-se a chapa metálica.Como ilustrado na figura 1, realiza-se na chapa metálicaum recorte 10 na forma de um polígono englobando a regiãodo impacto. Geralmente, o recorte 10 é quadrado ouretangular.
Para limitar a concentração de tensões, os cantos dorecorte 10 são arredondados.
Para realizar este recorte, e mais particularmente oscantos arredondados, o operador encarregado do reparoefetua com uma furadeira pequenos furos 14, por exemplo,de diâmetro de cerca de 6 mm, dispostos no interior dorecorte, e cuja circunferência é sensivelmente tangenteao recorte a ser realizado. Em seguida, o operador uneestes pequenos furos 14 com uma lima, efetuando oacabamento arredondado com a mesma ferramenta.Estas operações de recorte a mão livre devem serefetuadas com muito cuidado para tentar limitar osdefeitos no recorte. Conseqüentemente, elas sãorelativamente longas e dispendiosas, gerando tempos deimobilização prejudiciais à rentabilidade da aeronave.Todavia, mesmo sendo estas operações efetuadas com muitocuidado, o uso da lima gera defeitos de recorte, porexemplo, devidos a desvios de trajetória ou à açãopontual da lima.Em sendo os cantos arredondados zonas de tensões máximas,estes defeitos de recorte são geradores de fissuras 16,como ilustrado na figura 3.
Estes defeitos de reparo são levados em conta porcálculos de tolerância ao dano que, após este tipo dereparo, indicam um aumento da freqüência de inspeções. 0aumento das inspeções acarreta um aumento dasimobilizações da aeronave e uma redução de seu tempo deexploração.
Após este tipo de reparo, se for detectada uma fissuradurante uma inspeção, deve-se efetuar um novo reparo. Onovo reparo da fuselagem tem dimensões que englobam afissura e o antigo reparo. Conseqüentemente, ao longo desucessivos reparos, a superfície delimitada pelo recorteaumenta, o que se traduz, no limite, por uma redução davida útil da aeronave.
Assim, este processo de reparo não é satisfatório uma vezque é de execução demorada e aumenta o risco deaparecimento de novos defeitos bem como a freqüência dasinspeções, o que se traduz por uma diminuição do tempo deexploração da aeronave, e, geralmente, por uma redução desua vida útil.
Portanto, a presente invenção visa remediar osinconvenientes da arte anterior ao propor um processo derecorte de uma zona danificada de uma fuselagem,especialmente por um impacto, capaz de reduzir o tempo deintervenção e os riscos de danos posteriores, tais como,por exemplo, o aparecimento de novas fissuras, e quepermite aumentar a disponibilidade da aeronave bem comosua vida útil.
Para tal, a invenção tem por objeto um processo derecorte de uma zona danificada de uma fuselagem deaeronave, especialmente com o fim de reparar a dita zonadanificada, consistindo em realizar pelo menos um recortena fuselagem para delimitar uma zona recortada englobandoa zona danificada, e compreendendo pelo menos um cantoarredondado, caracterizado pelo fato de consistir emrealizar um furo na altura do dito canto arredondado dazona recortada com uma ferramenta cujo diâmetrocorresponde ao do canto arredondado desejado.Outras características e vantagens ressaltarão dadescrição da invenção a seguir, descrição essa dadaunicamente a título de exemplo, em referência aosdesenhos anexos em que:
A figura 1 é uma vista em elevação de uma zona de umafuselagem danificada por um impacto, ilustrando o recortede acordo com a arte anterior;
A figura 2 é uma vista ilustrando detalhadamente um cantoarredondado do recorte de acordo com a arte anterior;
A figura 3 é uma vista ilustrando o canto arredondado deum recorte de acordo com a arte anterior com fissuras;
A figura 4 é uma vista em elevação de uma zona de umafuselagem danificada por um impacto, ilustrando em linhacontínua os recortes de acordo com a invenção, e em linhatracejada, o recorte de acordo com a arte anterior;
A figura 5 é uma vista em elevação de uma zona de umafuselagem após os recortes de acordo com a invenção; e
A figura 6 é um corte ilustrando a zona da fuselagemreparada.
Na figura 4 representou-se uma zona de fuselagem 20 deuma aeronave danificada por um impacto 22.
No decorrer da descrição, entende-se por fuselagem, porextensão, todas as partes do envelope externo da aeronavesuscetíveis de estar em contato com os escoamentos de ar,englobando tanto o corpo do avião como as asas e aempenagem.
Por região do impacto, entende-se qualquer defeito sobrea superfície externa da fuselagem, especialmente umafundamento da dita superfície devido especialmente a umchoque com uma ave ou qualquer outro elemento, suscetívelde gerar perturbações nos escoamentos de ar.O processo de reparo da zona de fuselagem 2 0 danificadaconsiste em realizar pelo menos um recorte na fuselagem20 com o fim de delimitar uma zona recortada 24englobando a região do impacto 22, em obter uma abertura26 na fuselagem e, em seguida, em obstruir a ditaabertura com um pedaço de chapa metálica 28 compatívelcom o resto da fuselagem 20, cujas dimensões são iguaisou superiores às da abertura 26.Com o fim de limitar as concentrações de tensões, a zonarecortada 24 compreende pelo menos um canto arredondado.O pedaço de chapa metálica 28 sobreposto é solidarizadoao resto da fuselagem por qualquer meio apropriado,especialmente por rebite, solda ou outro.O recorte do pedaço de chapa metálica sobreposto 28 bemcomo sua fixação sobre a fuselagem não são maisdetalhados, pois são conhecidos do técnico do assunto. Depreferência, para estas etapas, serão aplicadas assoluções preconizadas pelo manual de reparo estrutural.Na figura 4, representou-se em linha tracejada um recorte30 de acordo com a arte anterior,
A zona recortada 24 tem uma forma poligonal com lados 32sensivelmente retilíneos. Em uma variante, os lados 32poderiam ser ligeiramente curvos. Geralmente, a zonarecortada 24 é retangular ou quadrada e compreende quatrolados 32.
De acordo com a invenção, a zona recortada 24 compreendeem cada canto um furo 34 realizado com uma ferramentacujo diâmetro corresponde ao do canto arredondadodesejado.
O processo de recorte de acordo com a invenção consisteem realizar um furo 34 em cada canto da zona a serrecortada 24 com uma ferramenta cujo diâmetro correspondeao do canto arredondado desejado, por meio especialmentede uma furadeira dotada de uma broca grossa ou uma serra-copo, e, em seguida, em ligar com uma serra os ditosfuros 34 por um recorte correspondendo aos lados 32.Como o arredondamento de cada canto é obtido pela furaçãode um único furo cujo diâmetro corresponde ao do cantoarredondado, o estado de superfície do corte do cantoarredondado é de melhor qualidade do que o do cantoarredondado da arte anterior realizado manualmente porfuros sucessivos interligados.
Além disso, o fato de realizar os furos por meio de umaferramenta rotativa permite melhorar o estado desuperfície do corte dos furos.
Como o canto arredondado tem melhor qualidade, os riscosde aparecimento de defeitos, tais como fissuras, sãoreduzidos.
Vantajosamente, por segurança, pode-se efetuar nos furos34 uma furação de ajuste de alguns mícrons para melhorara qualidade de superfície da espessura dos furos 34 com ofim de reduzir o aparecimento de defeitos.
Assim, de acordo com a invenção, a execução do processode recorte é mais rápida, o que permite reduzir o tempode intervenção e melhorar a disponibilidade da aeronave.
A redução dos riscos de aparecimento de defeitos permiteevitar o aumento da freqüência de inspeções e reparosposteriores, além de aumentar a disponibilidade e a vidaútil da aeronave.
Para se assegurar que os furos 34 não contêm defeitos,estes podem ser inspecionados por ensaios nãodestrutivos, por exemplo, de tipo HFEC (high frequencyeddy current).
O diâmetro dos furos 34 deve ser suficiente para permitira introdução de uma lâmina de serra, por exemplo, decerca de 20 mm.
De acordo com outra característica da invenção, os lados32 da zona recortada 24 não são tangentes aos cantosarredondados do polígono como na arte anterior, massecantes.
Conseqüentemente, mesmo se houver um pequeno desvio detrajetória da serra entre dois furos, não hácomprometimento da qualidade do canto arredondado, pois aserra nunca atinge a zona do canto arredondado submetidaàs tensões máximas.
Por outro lado, o fato de se projetarem lados 32 secantesaos furos 34 permite obter na altura dos cantos um arco36 mais longo que o da arte anterior, contribuindo parauma melhor distribuição das tensões, e limitando osfenômenos de concentração de tensões em um ponto,suscetíveis de gerar o aparecimento de fissuras.Vantajosamente, os lados 32 são dispostos em relação aosfuros 34 de maneira a delimitar um arco 36 na altura dosditos furos correspondendo a um ângulo de cerca de 270°.
Claims (7)
1. Processo de recorte de zona danificada de fuselagem deaeronave, especialmente com o fim de reparar a dita zonadanificada, consistindo em realizar pelo menos um recortena fuselagem (20) para delimitar uma zona recortada (24)englobando a zona danificada e compreendendo pelo menosum canto arredondado, caracterizado pelo fato deconsistir em realizar um furo (34) na altura do ditocanto arredondado da zona recortada (24) com umaferramenta cujo diâmetro corresponde ao do cantoarredondado desejado.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a zona recortada (24) possuiruma forma poligonal com lados (32), e na altura de cadacanto, um furo (34) cujo diâmetro corresponde ao do cantoarredondado desejado.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de consistir em efetuar na alturados furos (34) uma furação de ajuste de alguns mícronspara melhorar a qualidade de superfície do corte dosfuros (34).
4. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato de oslados (32) da zona recortada (24) e os furos (34) seremsecantes.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de os lados (32) serem dispostosem relação aos furos (34) de maneira a delimitar um arco(36) na altura dos ditos furos correspondendo a um ângulode cerca de 270°.
6. Processo de reparo de zona danificada de fuselagem deaeronave, consistindo em realizar pelo menos um recortena fuselagem (20) tal como identificado em qualquer umadas reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de seobstruir a abertura correspondente à zona recortada (24)com um elemento (2 8) compatível com o resto da fuselagem(20).
7. Aeronave, caracterizada pelo fato de ser reparada peloprocesso de reparo tal como identificado na reivindicação 6.
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