ES2213422B1 - Placa cortafuegos para tapar motores de aeronaves. - Google Patents
Placa cortafuegos para tapar motores de aeronaves.Info
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Abstract
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 sí 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.
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.
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.
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.
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.
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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