ES2213422A1 - Placa cortafuegos para tapar motores de aeronaves. - Google Patents

Placa cortafuegos para tapar motores de aeronaves.

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Abstract

Placa cortafuegos para tapar motores de aeronaves.
Placa cortafuegos para tapar motores de aeronaves formada por una la rejilla de aireación (6), una plancha metálica superior (9) donde descansa la rejilla (6) sobre los bordes de un agujero circular (10) y una pared (25) dispuesta a continuación de un bisel (26) ubicado en los extremos del agujero central (5) existente en la plataforma (3). Un aro (16) con alero exterior se dispone en la parte inferior de la fina pared (25) de compuesto siendo coincidente en anchura con dicha pared, y otro aro (14) a modo de copete coincide en altura con el bisel (26) formando una cavidad interior (27) donde se direccionan y acumulan los gases. Todos los elementos se encuentran unidos entre si por mediación de unos pernos (22) que los atraviesan, finalizando en una plancha metálica inferior (12) y en una pieza octogonal (19) distanciadas entre sí, una medida, estipulada mediante elementos apropiados (28).

Description

Placa cortafuegos para tapar motores de aeronaves.
Objeto de la invención
La presente invención se refiere, como su propio título indica, a una placa que impide la propagación del fuego hacia el exterior del recinto que tapa, siendo estos recintos los lugares donde se encuentran ubicados tanto los motores de las aeronaves como las unidades auxiliares de potencia (A.P.U. Auxiliar Power Unit). La nueva placa constitutiva de la plataforma está realizada en material compuesto e incluye en la zona correspondiente a la rejilla de aireación otros nuevos materiales ligeros y resistentes, con cuya disposición se evita que el fuego iniciado en el compartimento interior donde se alberga el correspondiente motor, se extienda hacia el resto de la aeronave.
Antecedentes de la invención
Se presenta como conocido en el estado de la técnica actual el uso de otro tipo de placas cortafuegos utilizadas para distintos fines. Entre las patentes obtenidas destacan: La patente US 5.709.187 "Placa cortafuegos" la cual, mejora el arte previo con la introducción en un tubo de admisión de aire de un motor marino, de una placa cortafuegos formada por una serie de hojas metálicas con una pluralidad de hoyuelos escalonados. Se permite el paso del aire de combustión hacia el interior del tubo de admisión, pero quedan retenidas las llamas. El mayor inconveniente de esta placa cortafuegos es su específica aplicación centrada en los tubos de admisión de aire.
La patente WO 00/73701 "Mampara de retorno de llama en forma de remolino" incorpora una estructura para las turbinas de gas formada por dos monolitos, uno de ellos funciona como mezclador y el otro como mampara de retorno de llama. Dichos monolitos disponen de una pluralidad de canales definidos mediante paredes separadas por huecos, la disposición de al menos un canal es en forma de remolino. La principal desventaja de esta nueva patente se centra en su específica aplicación para las turbinas de gas.
Otra característica común contemplada en la técnica actual relativa a las placas cortafuegos es la distribución laberíntica entre los elementos retenedores del fuego y la parte exterior, de forma que el fuego decrece e incluso se extingue en el camino hacia el exterior.
Descripción de la invención
Normalmente los compartimentos que albergan los motores aeronáuticos son conocidos como compartimentos calientes, por lo que necesitan obligatoriamente de cierta refrigeración. Los compartimentos que albergan los motores y el compartimento del A.P.U. se tapan mediante una plataforma de material compuesto, tanto para el caso de las aeronaves militares que no deben de cumplir las especificaciones en cuanto al fuego, como para el caso de las aeronaves civiles que sí cumplen las especificaciones exigidas por la F.A.A. (Federal Aviation Authority) y que además incorporan sistemas de refrigeración en el interior del habitáculo.
Ahora bien, con la finalidad de aligerar en lo máximo posible el peso total de la aeronave, se pretende constituir una placa cortafuegos partiendo de una plataforma de material compuesto, obviando el sistema de refrigeración que debe incluirse en el interior de los compartimentos que albergan los motores. Teniendo siempre presente que este tipo de plataformas, no cumplen ninguna normativa referente al aislamiento contra el fuego. De esta forma, sobre la misma plataforma de material compuesto se incorporan una serie de elementos, que conjugados entre sí, aíslan el interior e impiden, en el caso de producirse, la propagación del fuego hacia el exterior de la aeronave. Este tipo de barrera cumple tanto el requisito de cortafuegos, como los requerimientos estructurales que solicitan soportar el peso de un operario sobre la citada placa.
La placa cortafuegos objeto de la invención, es constitutiva de una plataforma que se extiende por toda la periferia de un habitáculo donde se incluye bien un motor, bien una unidad auxiliar de potencia (A.P.U. Auxiliar Power Unit). Sobre las plataformas normalmente utilizadas en la actualidad, variando los materiales constitutivos de las mismas e introduciendo otros materiales nuevos con una disposición específica, se obtiene una placa cortafuegos que cumple los requerimientos exigidos por la F.A.A. Federal Aviation Authority.
Entre los elementos mencionados se encuentra una rejilla metálica, la cual, es circular y repleta de orificios pasantes distribuidos por su superficie interior, y se apoya periféricamente sobre una plancha metálica que a su vez se dispone sobre la propia plataforma constituida de material compuesto. Por la parte interior de la plataforma se ubica otra plancha metálica de dimensiones equivalentes a la plancha superior. De esta forma se constituye un recubrimiento para la plataforma, blindando la zona directamente afectada por las llamas. Los extremos del círculo interior de la plataforma de material compuesto se constituyen en forma biselada y se combinan con unos aros que los refuerzan.
Entre los extremos biselados de la plataforma y los refuerzos metálicos formados por sendos aros cilíndricos se forma una cavidad que en caso de fuego actúa como elemento aislante del borde del agujero, permitiendo a la vez direccionar hacia el interior del habitáculo todos aquellos gases que pueden producirse en el interior del compuesto al aumentar la temperatura debido a la combustión. En la plancha metálica que refuerza inferiormente la plataforma de material compuesto, se disponen una serie de agujeros coincidentes en su situación con la zona hueca formada entre los extremos de la plataforma y los aros metálicos de refuerzo. Los gases calientes almacenados en la zona hueca escapan hacia el interior del compartimento del motor y en caso de originarse fuego prenden en el interior del recinto, evitando en todo momento la combustión externa fuera de la placa cortafuegos y la propagación hacia otras unidades colindantes.
Como continuación a los elementos anteriormente citados se ubica paralelamente a la plataforma una fina plancha de material metálico, preferentemente titanio, en forma de pieza octogonal y con los bordes redondeados hacia el interior del compartimento que alberga el motor. La distancia establecida para la colocación de dicha plancha, así como la sujeción de la misma, se realiza mediante la utilización de unos pernos roscados que en combinación con sus correspondientes tuercas establecen los sistemas de fijación de la placa cortafuegos.
De todo lo descrito anteriormente se deducen las siguientes ventajas aportadas por la placa cortafuegos objeto de la invención como son: el cumplimiento de la normativa de F.A.A. (Federal Aviation Authority) referente a los requisitos en cuanto a resistencia al fuego de la plataforma, la generalización en la utilización de la plataforma en cualquier motor de las distintas aeronaves existente, la sencillez de aplicación de los elementos constitutivos de la presente placa cortafuegos, y por último, la fácil conversión de las plataformas existentes y que no cumplen las normativas en nuevas plataformas resistentes al fuego.
Con el fin de facilitar la explicación se acompaña una hoja de dibujos en la que se ha representado un caso práctico de realización del alcance de la presente invención.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una sección que muestra el interior de un compartimento tapado por la placa cortafuegos constitutiva de la plataforma, según una vista esquemática.
La figura 2 es una vista en perspectiva explosionada de la placa cortafuegos con todos los elementos que se ensamblan sobre la plataforma dispuestos según el orden y la forma de aplicación.
La figura 3 es un detalle realizado en el perfil de la placa objeto de la invención, donde se muestran los espesores de las piezas y el ensamblaje final de las mismas, en forma más detallada.
Descripción de una realización preferencial
La presente descripción se centra en la realización práctica efectuada en una unidad auxiliar de potencia (A.P.U. Auxiliar Power Unit) de una aeronave, siendo extensible a cualquier otro tipo de compartimento que deba permanecer tapado y que deba soportar exigencias contra el fuego.
Tal y como se representa en la figura 1, el interior del compartimento (1) está formado por un habitáculo que incluye el correspondiente motor (2). Dicho compartimento (1) está herméticamente cerrado a excepción del hueco superior, punto de aireación del habitáculo y que normalmente está tapado mediante una rejilla metálica.
En la figura 2, se representa una vista explosionada de la placa cortafuegos objeto de la invención, donde se muestra una plataforma (3) de material compuesto blindada con una serie de elementos que se describen a continuación. Se parte de un elemento intermedio, una plataforma (3) con un agujera central (5) y con los bordes de una de sus caras rebajados en forma biselada (4). El elemento superior es una rejilla (6) que dispone de una pluralidad de orificios pasantes (7) en su interior y de agujeros (8) de pequeño diámetro en su periferia. La pieza sobre la que se soporta la rejilla (6) anteriormente mencionada es una plancha metálica (9) de configuración general rectangular, dispone de un agujero circular (10) en su centro bordeado por sus correspondientes agujeros periféricos (11). Las dos piezas anteriormente mencionadas se soportan sobre la parte exterior de la plataforma (3) y por consiguiente quedan emplazadas en el exterior de la aeronave.
Por la parte inferior de la plataforma (3) e incluido en el interior del compartimento que alberga el A.P.U., se dispone una segunda plancha metálica (12) equivalente en forma y tamaño a la plancha metálica exterior (9), la cual, también incluye un agujero circular central (13) bordeado por un aro (14) a modo de copete coronado por otro aro (15) que forma un alero exterior por donde se distribuyen los correspondientes agujeros (16) de pequeño diámetro. Los dos aros (14) y (15) constituyen junto con la plancha metálica (12) que los soporta un único cuerpo homogéneo y metálico. Su unión se realiza mediante soldadura o cualquier otro método similar. En la periferia del aro (14) que bordea el agujero circular central (13) se disponen los correspondientes agujeros (17) por donde atraviesan los elementos de fijación. Asimismo, otra serie de orificios (18) se disponen periféricamente al agujero circular central (13) y simétricamente distribuidos respecto al mismo.
A una cierta distancia de la plancha (12) se ubica una pieza octogonal (19), preferentemente realizada en titanio, que tiene todos sus bordes (20) doblados en forma arqueada hacia el exterior de la placa cortafuegos. Uniformemente distribuidos según un círculo concéntrico con la propia pieza (19) se disponen los correspondientes agujeros (21) por donde atraviesan los elementos de fijación (22).
Tal y como se representa en la figura 3 según una realización práctica de la invención, la placa cortafuegos se compone de una serie de planchas metálicas de escaso espesor y preferentemente constituidas en titanio, unidas entre sí por unos elementos de fijación, que en la realización práctica que nos ocupa están formados por pernos (22) sobre los que se roscan las correspondientes tuercas (24) manteniendo los elementos sujetos entre sí y separados la medida precisa. Concretamente para el caso de la pieza octogonal (19) que está dispuesta a una cierta distancia de la plancha metálica inferior (12), se utilizan elementos separadores (28) formados por casquillos o similares.
El primero de los elementos a ensamblar es la rejilla de aireación (6) por cuyos orificios periféricos (8) atraviesan los correspondientes elementos de fijación, quedando la cabeza (24) de los mismos en la superficie exterior de la rejilla (6). Tras atravesar los citados pernos (22) los orificios (11) periféricos al agujero circular (10) existente en la plancha metálica superior (7), la rejilla (6) descansa sobre los bordes del citado agujero circular (10). La siguiente parte que atraviesan los pernos (22) es la pared (25) dispuesta a continuación del bisel (26) del agujero central (5) existente en la plataforma (3) de material compuesto. El aro (16) con alero exterior se dispone en la parte inferior de la pared (25) de compuesto, coincidiendo en anchura y conformando junto con el aro (14) a modo de copete la cavidad interior (27) donde pueden acumularse los gases sin quemar y a su vez direccionar a través de los orificios (18) los gases provenientes del propio material compuesto, hacia el interior del habitáculo (1). La altura del citado aro (14) puede corresponder con la altura del bisel (26) formado en el extremo del agujero central (5) de la plataforma (3). Los pernos (22) atraviesan los agujeros (17) de la plancha metálica inferior (12) y disponen los orificios (18) siempre enfrentados a la cavidad interior (27) formada entre esta conjunción de elementos. Tras atravesar la plancha metálica inferior (12) los pernos (22) sujetan la pieza octogonal (19) distanciando ambas piezas una medida estipulada mediante elementos separadores (28).
En una segunda realización práctica se realiza un retrabajado sobre el agujero central (5) existente en la plataforma (3) de material compuesto. Dicho proceso se realiza añadiendo material compuesto a los bordes: primeramente la aportación de una fina lámina (25) sobre la que se añade un borde complementario biselado (26).

Claims (6)

1. Placa cortafuegos para tapar motores de aeronaves, la cual cubre externamente el habitáculo (1) hermético al fuego donde se albergan los citados motores (2), caracterizada porque comprende una serie elementos adicionales a la plataforma de material compuesto y dispuestos de la siguiente forma:
- el primero de los elementos a ensamblar es la rejilla de aireación (6) por cuyos orificios periféricos (8) atraviesan los correspondientes elementos de fijación formados por pernos (22), quedando la cabeza (24) de los mismos en la superficie exterior de la rejilla (6),
- seguidamente se atraviesan los orificios (11) periféricos al agujero circular (10) existente en la plancha metálica superior (9), descansando la rejilla (6) sobre los bordes del citado agujero circular (10),
- la siguiente parte que atraviesan los pernos (22) es la pared (25) dispuesta a continuación del bisel (26) del agujero central (5) existente en la plataforma (3) de material compuesto,
- con posterioridad se atraviesa el aro (16) con alero exterior dispuesto en la parte inferior de la fina pared (25) de compuesto, y seguidamente la cavidad interior (27) coincidiendo en anchura con el aro (14) a modo de copete,
- a continuación, los pernos (22) atraviesan los agujeros (17) de la plancha metálica inferior (12) y disponen los orificios (18) de escaso diámetro enfrentados la cavidad interior (27) formada entre la conjunción del aro con alero (16), aro con copete (14), pared biselada de material compuesto (26) y plancha metálica inferior (12),
- por último, tras atravesar la plancha metálica inferior (12) los pernos (22) sujetan la pieza octogonal (19) de bordes (20) doblados hacia el exterior de la placa, distanciando ambas piezas una medida estipulada lograda mediante elementos separadores (28).
2. Placa cortafuegos, según reivindicación 1ª, caracterizada porque los bordes (4) del agujero central (5) de la plataforma (3) se retrabajan con un añadido de material compuesto mediante la aportación de una fina lámina (25) sobre la que se añade una prolongación de borde biselado (26) disminuyendo hacia la fina lámina (25), formando una cavidad interior (27) donde se acumulan los gases sin quemar provenientes del motor (2).
3. Placa cortafuegos, según reivindicación 1ª, caracterizada porque la plancha metálica (9) queda superiormente dispuesta a la plataforma (3) de material compuesto, la segunda plancha metálica (12) está dispuesta inferiormente a la plataforma (3) y es de forma y tamaño similar a la plancha metálica exterior (9).
4. Placa cortafuegos, según reivindicación 1ª, caracterizada porque el aro a modo de copete (14) y el aro (15) que la corona forman un alero exterior, constituyendo junto con la plancha metálica (12) que los soporta, un único cuerpo homogéneo y metálico.
5. Placa cortafuegos, según reivindicación 1ª, caracterizada porque tanto la rejilla de aireación (6) como la plancha metálica superior (7) quedan ubicadas externamente a la plataforma (3), en la parte exterior de la aeronave.
6. Placa cortafuegos, según reivindicación 1ª, caracterizada porque los elementos que blindan la placa están compuestos por una serie de planchas metálicas de escaso espesor, constituidas preferentemente en titanio.
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