ES2245147B1 - Disposicion sustentadora para fuselajes de aviones. - Google Patents

Disposicion sustentadora para fuselajes de aviones. Download PDF

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Abstract

Disposición sustentadora para fuselajes de aviones que consiste en colocar en la zona inferior e inferior lateral de los fuselajes, incluidos morro y cola, unas aletas o placas longitudinales, las cuales forman con la zona inferior del fuselaje unos grandes canales, abiertos por su zona inferior y unas aletas laterales longitudinales en zona media o media-inferior del fuselaje y con una pequeña inclinación morro arriba, dichas aletas se pueden inclinar o girar lateralmente y están dispuestas de modo que las superiores sobresalen lateralmente algo más que las inferiores y por esta disposición y por la inclinación longitudinal dirigen la corriente de aire hacia atrás y hacia abajo.

Description

Disposición sustentadora para fuselajes de aviones.
Campo de la invención
En fuselajes de aviones.
Estado de la técnica
Esta es continuación en parte de las patentes españolas P960104, del 6-9-1996, P9707753, del 7-8-97, P9902785, del 20-12-1999 y P9902646 del 1-12-99 referentes a mejoras en aviones. Actualmente no se aprovecha la zona inferior del avión para producir sustentación o bien se aprovecha parcialmente, siendo por ello necesarias las alas y los flaps.
Descripción de la invención
La disposición sustentadora para fuselajes de aviones, consiste en colocar en toda la zona inferior e inferior lateral de los fuselajes, incluidos morro y cola, unas aletas o placas longitudinales verticales o inclinadas, las cuales evitan el resbalamiento lateral del flujo de aire que presiona la zona inferior del fuselaje cuando este avanza con cierto ángulo de ataque positivo, produciendo gran sustentación. Las aletas forman con la zona inferior del fuselaje unos grandes canales, abiertos por su zona inferior.
También se pueden añadir unas aletas laterales longitudinales horizontales o inclinadas lateralmente en zona media o media-inferior del fuselaje y con una pequeña inclinación morro arriba, para incrementar la sustentación en especial a baja velocidad, de modo que al incrementar el ángulo de ataque la sustentación producida es tal, que además de las alas se pueden eliminar los flaps. Dichas aletas se pueden inclinar o gira lateralmente y están dispuestas de modo que las superiores sobresalen lateralmente algo más que las inferiores y por esta disposición y por la inclinación longitudinal dirigen la corriente de aire hacia atrás y hacia abajo, producen sustentación complementaria a la de las aletas inferiores.
En vuelo de crucero o a alta velocidad, un pequeño ángulo de ataque del fuselaje es suficiente para producir la sustentación de las alas o de parte de
ellas.
Las aletas o placas pueden ser planas o estar curvadas alrededor de un eje aproximadamente paralelo al eje longitudinal del fuselaje, es decir con la convexidad hacia el exterior. Esta curvatura reduce el impacto del viento lateral.
Las aletas aunque generalmente fijas pueden ser giratorias o retráctiles para reducir la fricción.
La superficie inferior del fuselaje puede ser plana o de sección de arco circular o elíptico, pero preferentemente será plana.
La superficie superior del fuselaje puede ser plana pero preferentemente su sección será de arco circular o elíptico.
Las caras laterales del fuselaje pueden ser de sección curva o plana.
Es decir, se pueden utilizar los fuselajes de tipo alargado de sección constante circular, semicircular con paredes laterales planas, oval, de segmento circular, de segmento oval y rectangular con los laterales redondeados, y preferentemente aplastados verticalmente.
Los fuselajes de sección aplastada verticalmente son menos afectados por la acción del viento lateral.
El fuselaje es generalmente del tipo de morro y cola inclinados según figura 1. Las zonas superior anterior y posterior estarán preferentemente curvadas, perfiladas o fuseladas aerodinámicamente. Es el único avión donde el morro, el fuselaje y la cola generan toda la sustentación.
A los fuselajes convencionales actuales se les pueden añadir las aletas para obtener este beneficio, no necesitando hacer ningún cambio importante, sus aletas inferiores también pueden tener una pequeña inclinación morro arriba.
La zona del fuselaje entre el morro y la cola puede tener un grosor de menor a mayor hacia atrás, de modo que en vuelo de crucero, cuando la superficie inferior forme cierto ángulo positivo con la horizontal, la cara superior sea totalmente horizontal, de esta modo se evitará o retrasará el desprendimiento de la capa límite.
El fuselaje puede estar ligeramente curvado longitudinalmente con la concavidad en zona inferior.
Puede ser necesario que el tren de aterrizaje principal se retrase y sea más alto.
Tan solo son necesarias unas pequeñas alas o planos estabilizadores que no producen sustentación o puede ser suficiente con el estabilizador de cola.
La resistencia total al avance es muy inferior a la de los aviones con alas.
En los dibujos no se muestran los motores, planos y aletas de control.
Ventajas: Tiene gran sustentación, elimina los flaps y las alas totalmente. El avión se acelera más rápidamente durante el despegue, por no utilizar flaps, la gran sustentación se producirá durante la rotación, por ello la pista necesaria será mucho más corta. Pesa menos o puede llevar más carga de pago. Es sencillo y económico. Es útil para todo tipo de fuselajes. La sustentación es producida por toda la zona inferior del avión.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra una vista lateral esquematizada de uno de los fuselajes con las aletas o placas longitudinales inferiores de la invención.
La figura 2 muestra una vista lateral esquematizada de un fuselaje actual con las aletas longitudinales de la invención.
Las figuras 3 a la 9 muestran vistas seccionadas y esquematizadas de distintos tipos de fuselajes y sus aletas.
Descripción mas detallada de la invención
La figura 1 muestra la superficie o zona superior del fuselaje (1), las aletas longitudinales inferiores del morro en su zona lateral (2), la superficie o zona inferior del fuselaje (3) y las aletas o placas longitudinales en zona inferior e inferior lateral del fuselaje (4). El flujo y las flechas muestran el desplazamiento hacia abajo de las líneas del flujo de aire y como resultado las fuerzas generadas sobre el fuselaje: La fuerza de sustentación del morro LN, su resistencia DN, la fuerza de sustentación de la superficie o zona inferior del fuselaje LF y su resistencia DF y la fuerza de sustentación en la cola LT y su resistencia DT.
La figura 2 muestra la superficie o zona superior de un fuselaje convencional (1), la superficie o zona inferior del fuselaje (3) y las aletas longitudinales en zona inferior lateral del fuselaje (4).
La figura 3 muestra la superficie o zona superior del fuselaje de sección tipo semicircular (1) con las paredes laterales planas, la superficie o zona inferior del fuselaje (3), y las aletas planas longitudinales en zona inferior lateral e inferior lateral del fuselaje (4) que forman con la zona inferior del fuselaje unos grandes canales, abiertos por su zona inferior.
La figura 4 muestra la superficie o zona superior del fuselaje de sección tipo segmento circular (1), la superficie o zona inferior del fuselaje (3), y las aletas curvas e inclinadas en zona inferior lateral del fuselaje (4).
La figura 5 muestra la superficie o zona superior del fuselaje de sección tipo circular (1), la superficie o zona inferior del fuselaje (3), las aletas planas longitudinales en zona inferior lateral del fuselaje (4) y las aletas longitudinales laterales (6 y 7) horizontales e inclinadas en zona media o media-inferior del fuselaje y con una pequeña inclinación morro arriba y que se pueden inclinar o girar lateralmente, las superiores sobresalen más lateralmente.
La figura 6 muestra. la superficie o zona superior del fuselaje de sección tipo segmento ovalado (1), la superficie o zona inferior del fuselaje (3), y las aletas longitudinales curvas en zona inferior lateral del fuselaje (4).
La figura 7 muestra la superficie o zona superior del fuselaje de sección tipo oval aplastado (1), la superficie o zona inferior del fuselaje (3), y las aletas longitudinales planas en zona inferior lateral del fuselaje (4).
La figura 8 muestra la superficie o zona superior del fuselaje (1) de sección tipo rectangular con las paredes laterales redondeadas, la superficie o zona inferior del fuselaje (3) y las aletas longitudinales en zona inferior lateral del fuselaje (4).
La figura 9 muestra la superficie o zona superior del fuselaje (1) las aletas en zona inferior lateral del fuselaje (4) y los martinetes de actuación de las aletas (5).

Claims (17)

1. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones que consiste en colocar en toda la zona inferior e inferior lateral de los fuselajes, incluidos morro y cola, unas aletas o placas longitudinales, las cuales forman con la zona inferior del fuselaje unos grandes canales, abiertos por su zona inferior y unas aletas laterales longitudinales en zona media o media-inferior del fuselaje y con una pequeña inclinación morro arriba, dichas aletas se pueden inclinar o girar lateralmente y están dispuestas de modo que las superiores sobresalen lateralmente algo más que las inferiores y por esta disposición y por la inclinación longitudinal dirigen la corriente de aire hacia atrás y hacia abajo.
2. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones según reivindicación 1, caracterizada porque las aletas son curvas alrededor de un eje aproximadamente paralelo al eje longitudinal del fuselaje, con la convexidad hacia el exterior.
3. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones según reivindicación 1, caracterizada porque las aletas son planas.
4. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones según reivindicación 1, caracterizada porque las aletas son retráctiles accionadas mediante unos martinetes.
5. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones según reivindicación 1, caracterizada porque el fuselaje es de tipo alargado de sección constante y circular.
6. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones según reivindicación 1, caracterizada porque el fuselaje es de tipo alargado de sección constante y semicircular con paredes laterales planas.
7. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones según reivindicación 1, caracterizada porque el fuselaje es de tipo alargado de sección constante y oval.
8. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones según reivindicación 1, caracterizada porque la superficie inferior del fuselaje es plana.
9. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones según reivindicación 1, caracterizada porque las aletas son fijas.
10. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones según reivindicación 1, caracterizada porque la zona del fuselaje entre el morro y la cola tiene un grosor mayor hacia atrás, de modo que en vuelo de crucero cuando la superficie inferior forme cierto ángulo positivo con la horizontal, la cara superior sea totalmente horizontal.
11. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones según reivindicación 1, caracterizada porque la superficie superior del fuselaje es de sección de arco elíptico.
12. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones según reivindicación 1, caracterizada porque las aletas longitudinales inferiores son verticales.
13. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones según reivindicación 1, caracterizada porque las aletas longitudinales en zona media o media-inferior lateral del fuselaje y con una pequeña inclinación morro arriba, son horizontales lateralmente.
14. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones según reivindicación 1, caracterizada porque las aletas son inclinadas lateralmente.
15. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones según reivindicación 1, caracterizada porque las aletas se pueden inclinar o girar lateralmente.
16. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones según reivindicación 1, caracterizada porque el fuselaje es del tipo de morro y cola inclinados según figura 1.
17. Disposición sustentadora para fuselajes de aviones según reivindicación 1, caracterizada porque el fuselaje está ligeramente curvado longitudinalmente con la concavidad en zona inferior.
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