ES2237655T3 - Aeronave con carenado ventral. - Google Patents
Aeronave con carenado ventral.Info
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Abstract
Aeronave (1) que comporta: - un fuselaje (2) y un conjunto de alas fijo (3) que comprende dos alas (4, 5) opuestas en relación con dicho fuselaje (2); - un carenado ventral (6) en forma de cuna, fijado con juego a la parte inferior de dicho fuselaje (2), en el cruce de este último con dicho conjunto de alas (3) de modo que se forme una ranura periférica (14) alrededor de dicho carenado ventral (6), entre éste y dicho fuselaje (2); y - una junta (16) alargada, fijada a la periferia de dicho carenado ventral para obturar dicha ranura (14), comportando dicha junta un labio elástico longitudinal extremo (17) que se aplica, por la cara interna (18) de su extremidad libre contra dicho fuselaje (2), caracterizada porque dicha junta (16) comporta un órgano de estanqueidad longitudinal suplementario formado por un burlete radialmente elástico (19), que lleva la cara interna (20) de dicha junta (16) entrado en relación con dicho labio extremo (17) y que se aplica igualmente contra dicho fuselaje (2).
Description
Aeronave con carenado ventral.
La presente invención se refiere a una aeronave
con carenado ventral.
Es sabido que algunas aeronaves, provistas de un
fuselaje y de un conjunto de alas fijo que comprende dos alas
opuestas en relación con dicho fuselaje, comportan un carenado
ventral, que generalmente sobresale, en forma de cuna, que está
fijado en la parte inferior de dicho fuselaje en el cruce de este
último con dicho conjunto de alas para obturar el compartimento del
tren de aterrizaje aumentando eventualmente el volumen hacia abajo
del mismo y que posee dos rebordes longitudinales que ascienden
lateralmente a lo largo de dicho fuselaje, estando dichos rebordes
provistos, cada uno, de una abertura para el paso del ala
correspondiente. Dicho carenado completa el perfil aerodinámico de
la zona de cruce y su forma está adaptada para minimizar la
resistencia aerodinámica que genera.
En algunas aeronaves conocidas, el modo de
fijación de este carenado ventral en el fuselaje provoca la
formación de una primera ranura periférica alrededor del carenado
ventral, entre éste y el fuselaje y de una segunda ranura periférica
alrededor de cada ala, entre ésta y la periferia de la abertura
correspondiente de dicho carenado. Con el fin de obturar dichas
ranuras, se prevé entonces una junta alargada, fijada en la
periferia de dicho carenado ventral y en la periferia de cada
abertura de este último.
Se observará que, además de su función de
estanqueidad, dicha junta debe proporcionar la continuidad de las
superficies para evitar la aparición de una resistencia aerodinámica
importante y absorber los movimientos relativos entre dicho
carenado, por una parte, y el conjunto de alas y el fuselaje, por
otra.
Para ello, las juntas actualmente utilizadas
comportan dos labios elásticos longitudinales aptos para aplicarse,
por la cara interna de su extremidad libre, respectivamente contra
el fuselaje o el conjunto de alas, formando uno de dichos labios
-designado a continuación labio extremo- el extremo libre de dicha
junta, mientras que el otro -designado a continuación labio interno-
está situado en la cara interna de dicha junta y está dispuesto
entrado en relación con dicho labio extremo.
La patente FR-A-2
789 144 representa este estado de la técnica.
Dicha junta conocida presenta numerosos
inconvenientes. En primer lugar, cuando se monta, el labio interno
-que está escondido por la propia junta y/o por el carenado- puede
girarse, apoyándose su cara externa en el fuselaje o el conjunto de
alas, en lugar de su cara interna. En este caso, la junta ya no
puede cumplir su función y se desgasta muy rápidamente.
Por otra parte, en vuelo, a causa de la
diferencia de presión que reina entre el intradós (sobrepresión) y
el extradós (depresión) del conjunto de alas, se establece, entre el
intradós y el extradós de cada ala, una circulación de aire en el
interior del carenado a través de dichas primera y segunda ranuras,
lo que provoca, en particular en el lado del extradós, que se
despegue el extremo libre de dichos labios elásticos de dicha junta,
en relación al fuselaje o al conjunto de alas. Por consiguiente,
dichos labios elásticos de la junta se ponen a vibrar, en una gama
de frecuencias perfectamente audible desde el interior de la cabina,
lo que resulta molesto para los pasajeros. Estas vibraciones se
transmiten al fuselaje y a los elementos que comporta (piso,
soporte...) y provocan una tensión estructural de fatiga de dichos
elementos. Además, las vibraciones, asociadas a los esfuerzos
aerodinámicos aplicados a dichos labios, provocan una fatiga
prematura de estos últimos, lo que se traduce por un rápido desgaste
que puede hacer que incluso se desgarren. Finalmente, de estas
vibraciones resulta la aparición de una resistencia aerodinámica
parásita.
La presente invención tiene por objeto remediar
estos inconvenientes.
Con este fin, la invención propone una
disposición según la reivindicación independiente.
Así, gracias a la presente invención, se obtienen
numerosas ventajas:
- -
- el burlete radialmente elástico, que lleva la cara interna de la junta, se presenta siempre correctamente en relación con el fuselaje, cuando se coloca, no pudiendo volverse, como hacía el labio interno, que sustituye; y
- -
- el burlete radialmente elástico, cuando se aplica contra el fuselaje de la aeronave, se deforma y se aplasta formando una ancha superficie de apoyo, incapaz de vibrar como hacía dicho labio interno. Además, esta ancha superficie de apoyo proporciona una excelente estanqueidad, de modo que si no se impide por completo que se despegue e inicie la vibración del extremo libre del labio extremo, al menos se reduce mucho.
Para reducir todavía más, e incluso eliminar
completamente las vibraciones de dicho labio extremo, es ventajoso,
según otra particularidad de la presente invención, que resulta
posible por la excelente estanqueidad procurada por dicho burlete
radialmente elástico, que dicha cara interna del extremo libre de
dicho labio extremo comporte, al menos en una parte de dicha junta,
al menos un saliente de tope, apto para mantener dicho labio extremo
localmente separado de dicho fuselaje, para proporcionar una fuga de
aire controlada del aire susceptible de pasar a través de las
ranuras, en caso de una eventual falta de estanqueidad, ocasional
y/o momentánea, de dicho burlete.
Naturalmente, la altura de cada saliente y el
número de dichos salientes, así como su distribución, están
determinados, por cálculo o por experiencia, para que el caudal de
aire que se escapa entre dichos salientes genere poca resistencia
parásita, proporcionando al mismo tiempo un bajo nivel de
vibraciones de dicho labio extremo de la junta.
Según la geometría del fuselaje del conjunto de
alas y del carenado ventral de la aeronave, el coeficiente de
presión en algunas partes del extradós de las alas puede ser muy
negativo, lo que es representativo de una fuerte depresión, de modo
que las eventuales vibraciones del extremo libre del labio elástico
extremo podrían, en estos emplazamientos, tener una gran amplitud.
Es por lo tanto ventajoso aplicar la junta según la presente
invención al menos enfrente de dichas partes de extradós en las
cuales el valor del coeficiente de presión sea muy negativo.
Para, a la vez,
asegurar una buena presentación de dicho burlete radialmente
elástico cuando se coloque la junta y una buena estanqueidad de
dicho burlete tras colocarla, es preferible que la rigidez de dicho
burlete radialmente elástico sea mayor en el lado de la cara interna
de dicha junta que en el lado de la parte libre de dicho burlete que
se aplique contra dicho fuselaje o conjunto de alas.
A este efecto, en particular, es ventajoso que
dicho burlete radialmente elástico sea tubular. En este caso, con el
fin de asegurar un apoyo correcto de dicho burlete contra el
fuselaje o el conjunto de alas, puede ser ventajoso que las dos
partes laterales de dicho burlete tubular, que unen respectivamente
la cara interna de dicha junta a la parte libre de dicho burlete que
se aplique contra dicho fuselaje, presente rigideces diferentes.
Se pueden obtener dichas variaciones de rigidez
por las variaciones de material constitutivo o por las variaciones
de espesor de la pared de dicho burlete tubular, pudiendo estas
variaciones de espesor a su vez resultar de la excentración y/o de
la ovalización mutua del paso interno del burlete tubular en
relación con la pared de éste.
En un primer modo de realización, la junta
comporta una parte longitudinal plana fijada en dicho carenado
ventral y esta parte longitudinal plana de fijación está dispuesta
en el extremo de dicha junta opuesto a dicho labio elástico
longitudinal extremo, encontrándose dicho burlete radialmente
elástico en posición intermedia entre dicho labio elástico
longitudinal extremo y dicha parte longitudinal plana de
fijación.
Como variante, según un segundo modo de
realización, la junta según la presente invención comporta
igualmente una parte longitudinal plana fijada en dicho carenado
ventral, pero esta parte longitudinal plana de fijación está
dispuesta en posición intermedia entre dicho labio elástico
longitudinal extremo y dicho burlete radialmente elástico.
Sea cual sea su modo de realización, es
ventajoso que la junta comporte un vaciado longitudinal en forma de
lámina, practicado en la cara externa de dicha parte longitudinal
plana de fijación y que sirve de alojamiento al borde periférico
correspondiente de dicho carenado ventral.
De preferencia, la junta de la invención se
realiza, por extrusión o por moldeo, en forma de un perfil o de un
bucle cerrado monolítico, por ejemplo de un elastómero armado con
fibras.
Se deducirá de las figuras del dibujo adjunto
como puede realizarse la invención. En estas figuras, referencias
idénticas designan elementos semejantes.
La figura 1 es una vista esquemática en
perspectiva desde abajo de una aeronave provista de un carenado
ventral.
La figura 2 es una vista esquemática en
perspectiva desde arriba de dicho carenado ventral, separado de
dicha aeronave y desprovisto de los elementos internos que lo
componen.
La figura 3 es una vista lateral esquemática, a
mayor escala, del carenado ventral montado en la aeronave y
atravesado por un ala, antes de la colocación de la junta según la
presente invención.
La figura 4 es una vista en sección esquemática
parcial ampliada según la línea IV-IV de la figura
3, antes de la colocación de la junta.
Las figuras 5 a 9 ilustran, en sección
transversal esquemática ampliada, cinco ejemplos de realización de
la junta.
La figura 10 representa, en sección transversal
esquemática ampliada, la junta de la figura 6, instalada en el
carenado ventral para obturar la ranura entre éste y un ala de la
aeronave.
La figura 11 representa, en sección transversal
esquemática ampliada, la junta de la figura 7, instalada en el
carenado ventral para obturar la ranura entre éste y el fuselaje de
la aeronave.
La figura 12 representa en perspectiva desde
arriba la junta mostrada por las figuras 6 y 10, pero todavía sin
fijar en el carenado ventral.
La figura 13 corresponde a una vista frontal
según la flecha XIII de la figura 10.
La aeronave 1 representada esquemáticamente en la
figura 1 comporta, de modo conocido, un fuselaje 2, un conjunto de
alas fijas 3 que comprende dos alas 4 y 5 opuestas en relación con
dicho fuselaje 2, un carenado ventral 6 en forma de cuna que está
fijado a la parte inferior de dicho fuselaje 2, en el cruce de este
último con dicho conjunto de alas 3, y que sobresale hacia abajo en
relación con el vientre de dicha aeronave. Dicha cuna posee dos
rebordes longitudinales 7 y 8 que ascienden lateralmente a lo largo
de dicho fuselaje 2 (ver igualmente la figura 2), estando dichos
rebordes 7 y 8 provistos, cada uno, de una abertura 9 ó 10 para el
paso del ala 4 ó 5 correspondiente.
Tras la fijación de carenado ventral 6 en el
fuselaje 2, existe:
- -
- una ranura periférica 11 alrededor de cada ala 4 ó 5 entre ésta y la periferia 12 ó 13 de la abertura 9 ó 10, como se ilustra en la figura 3; y
- -
- una ranura periférica 14 alrededor de dicho carenado ventral 6 entre la periferia 15 de éste y el fuselaje 2, como se ilustra en la figura 4.
Según la presente invención, una junta alargada
16 que forma eventualmente un bucle cerrado, por ejemplo realizado
con elastómero armado está fijado, en la periferia 15 del carenado
ventral 6, para obturar dicha ranura periférica 14.
En las figuras 5 a 9, se han ilustrado en sección
cinco ejemplos de realización 16.1 a 16.5 de la junta 16. Como puede
verse en estas figuras, sea cual sea el modo de realización 16.1 a
16.5 la junta 16 comporta:
- -
- un labio elástico longitudinal extremo 17, que forma uno de los bordes longitudinales de dicha junta, siendo dicho labio 17 apto, tal como ilustran las figuras 10 y 11, para aplicarse por la cara interna 18 de su extremidad libre contra el conjunto de alas 3, 4, 5 o contra el fuselaje 2;
- -
- un burlete radialmente elástico 19, que lleva la cara interna 20 de la junta 16 entrado en relación con el labio extremo 17 e igualmente apto para aplicarse contra el fuselaje 2 o conjunto de alas 3, aplastándose y ofreciendo una ancha superficie de apoyo (ver las figuras 10 y 11) y por lo tanto una excelente estanqueidad;
- -
- una parte longitudinal plana 21 destinada a la fijación de la junta 16 sobre el carenado ventral 6.
Se observará que, en los ejemplos de realización
16.1 y 16.2, dicha parte de fijación 21 forma el borde de dicha
junta opuesta al labio 17, estando el burlete 19 entonces en
posición intermedia entre éste y dicha parte de fijación 21. Por el
contrario, en los ejemplos de realización 16.3, 16.4 y 16.5, dicha
parte de fijación 21 está dispuesta en posición intermedia entre el
labio 17 y el burlete 19.
Además, en su cara externa, dicha parte de
fijación 21 comporta un vaciado longitudinal en forma de lámina 22,
apto para servir de alojamiento al borde periférico correspondiente
12, 13 ó 15 del carenado ventral 6. La fijación de la junta 16 en el
carenado ventral 6 se obtiene con unos tornillos o análogos 23 que
atraviesan dicho borde periférico 12, 13, 15 y dicha parte de
fijación 21 (ver las figuras 10 y 11).
En los ejemplos de realización 16.2 y 16.5
representados en las figuras 6 y 9, la cara interna 18 del labio 17
comporta unos salientes de tope espaciados 24, destinados a ser
posicionados enfrente de al menos una parte del fuselaje 2 ó del
conjunto de alas 3. Dichos salientes 24 mantienen localmente
separado del fuselaje 2 o del conjunto de alas 3 el borde extremo 25
del labio 17 para proporcionar unos espacios 26 que organicen una
fuga controlada y calibrada del aire que pasa a través de las
ranuras 11 ó 14, en caso de eventual falta de estanqueidad del
burlete 19 (ver la figura 13).
Como el coeficiente de presión, en algunas partes
del extradós del conjunto de alas 3, puede registrar valores muy
negativos, es en el lado de estas partes que es ventajoso aplicar
dicha junta de estanqueidad. Así, cuando la presión del aire entre
el intradós y el extradós del conjunto de alas 3 alcance un valor
suficientemente elevado como para despegar el burlete 19, pasará
aire entre éste y el fuselaje y/o el conjunto de alas,
respectivamente, y de ello resultará una fuga que está calibrada y
controlada por los espacios 26. La altura de los salientes de tope
24, su número y su distribución a lo largo de la extremidad libre
25 están determinados para que el caudal de la fuga de aire a través
de los espacios 26 genere poca resistencia parásita, asegurando al
mismo tiempo un bajo nivel de vibraciones para el labio 17.
Para asegurar una buena presentación del burlete
19 enfrente del fuselaje 2 o del conjunto de alas 3 cuando se
coloque dicho burlete en dichas ranuras 11 y 14, es ventajoso que
dicho burlete presente una rigidez relativamente importante cerca de
la cara interna 20 de la junta 16. Por el contrario, para asegurar
una buena estanqueidad, la parte libre 27 de dicho burlete destinado
a aplicarse contra el fuselaje 2 o el conjunto de alas 3 es
relativamente flexible.
Para poder ajustar estas exigencias de diferencia
de rigidez, es preferible que el burlete 19, que sin embargo podría
ser macizo, sea tubular presentando un paso interno 28.
Así, jugando con la forma y/o el excentramiento
de dicho paso interno 28, resulta fácil hacer variar localmente el
espesor de la pared del burlete tubular 19 y por lo tanto su
rigidez, como se ilustra en las figuras 5 a 9.
Por ejemplo, para mejorar aún más la presentación
del burlete 19 en la colocación y la estanqueidad procurada por
éste, las dos partes laterales 29 y 30 de dicho burlete 19, que unen
respectivamente la cara interna 20 de la junta 16 a la parte libre
27 del burlete, presentan rigideces diferentes.
Se comprenderá fácilmente que la junta 16 puede
presentar ya sea la forma de una banda (perfil) o bien la de un
bucle cerrado.
Claims (9)
1. Aeronave (1) que comporta:
- -
- un fuselaje (2) y un conjunto de alas fijo (3) que comprende dos alas (4, 5) opuestas en relación con dicho fuselaje (2);
- -
- un carenado ventral (6) en forma de cuna, fijado con juego a la parte inferior de dicho fuselaje (2), en el cruce de este último con dicho conjunto de alas (3) de modo que se forme una ranura periférica (14) alrededor de dicho carenado ventral (6), entre éste y dicho fuselaje (2); y
- -
- una junta (16) alargada, fijada a la periferia de dicho carenado ventral para obturar dicha ranura (14), comportando dicha junta un labio elástico longitudinal extremo (17) que se aplica, por la cara interna (18) de su extremidad libre contra dicho fuselaje (2),
caracterizada porque dicha
junta (16) comporta un órgano de estanqueidad longitudinal
suplementario formado por un burlete radialmente elástico (19), que
lleva la cara interna (20) de dicha junta (16) entrado en relación
con dicho labio extremo (17) y que se aplica igualmente contra dicho
fuselaje
(2).
2. Aeronave según la reivindicación 1,
caracterizada porque dicha
cara interna (18) de la extremidad libre de dicho labio extremo (17)
comporta, en al menos una parte de dicha junta, al menos un saliente
de tope (24) que mantiene dicho labio extremo (17) localmente
separado del fuselaje (2) para proporcionar una fuga controlada del
aire susceptible de pasar a través de dicha ranura (14), en caso de
una eventual falta de estanqueidad de dicho burlete
(19).
3. Aeronave según una de las reivindicaciones 1 ó
2,
caracterizada porque dicho
burlete (19) es
tubular.
4. Aeronave según una de las reivindicaciones 1 a
3,
caracterizada porque la
rigidez de dicho burlete radialmente elástico (19) es mayor en el
lado de la cara interna (20) de dicha junta (16) que en el lado de
la parte libre (27) de dicho burlete (19) que se aplica contra dicho
fuselaje
(2).
5. Aeronave según la reivindicación 3,
caracterizada porque las dos
partes laterales (29, 30) de dicho burlete tubular (19) que unen
respectivamente la cara interna (20) de dicha junta (16) a la parte
libre (27) de dicho burlete que se aplica contra dicho fuselaje (2)
presentan rigideces
diferentes.
6. Aeronave según una de las reivindicaciones 4 ó
5,
caracterizada porque las
variaciones de rigidez de dicho burlete radialmente elástico (19) se
obtienen por variaciones de espesor de la pared de dicho
burlete.
7. Aeronave según una de las reivindicaciones 1 a
6,
caracterizada porque dicha
junta (16) comporta una parte longitudinal plana (21) fijada a dicho
carenado ventral (6) y porque dicha parte longitudinal plana de
fijación (21) está dispuesta en el extremo de dicha junta (16)
opuesto a dicho labio elástico longitudinal extremo (17),
encontrándose dicho burlete radialmente elástico (19) en posición
intermedia entre dicho labio elástico longitudinal extremo y dicha
parte longitudinal plana de
fijación.
8. Aeronave según una de las reivindicaciones 1 a
6,
caracterizada porque dicha
junta (16) comporta una parte longitudinal plana (21) fijada a dicho
carenado ventral (6) y porque dicha parte longitudinal plana de
fijación (21) está dispuesta en posición intermedia entre dicho
labio elástico longitudinal extremo (17) y dicho burlete radialmente
elástico
(19).
9. Aeronave según una de las reivindicaciones 7 u
8,
caracterizada porque dicha
junta (6) comporta un vaciado longitudinal en forma de lámina (22)
practicado en la cara externa de dicha parte longitudinal plana de
fijación (21) y que sirve de alojamiento al borde periférico
correspondiente (15) de dicho carenado
ventral (6).
ventral (6).
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