ES2269586T3 - Perfil aerodinamico con aleron regulable. - Google Patents
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Abstract
Perfil aerodinámico con alerón regulable, que presenta una zona perfilada delantera (2), así como una zona perfilada trasera (3), situada en la corriente descendiente, y está delimitado por un revestimiento del lado de presión y del lado de succión (4, 5), convergiendo el revestimiento del lado de presión y del lado de succión (4, 5) en la zona perfilada trasera (3) en un canto trasero (6) del perfil, y estando apoyado un alerón (7) en la zona perfilada trasera (3) en la parte inferior del revestimiento (4) del lado de presión con posibilidad tal de giro, que el alerón (7) en estado de reposo hace contacto con el contorno del revestimiento (4) del lado de presión en la dirección de la corriente (SCorriente) y en estado inclinado forma un ángulo con el revestimiento (4) del lado de presión, caracterizado porque en el alerón (7) está integrada una unión articulada (10), impermeable al aire y en forma de una zona (12) de lazo, creada mediante el plegado del material del alerón, para la articulación impermeable al aire del alerón (7) y porque en el lado de sotavento del alerón articulado (7) está configurado un sistema de turbulencia que mejora las condiciones de la corriente.
Description
Perfil aerodinámico con alerón regulable.
La presente invención se refiere a un perfil
aerodinámico con alerón regulable, que según el preámbulo de la
reivindicación 1 presenta una zona perfilada delantera, así como una
zona perfilada trasera, situada en la corriente descendiente, y está
delimitado por un revestimiento del lado de presión y un
revestimiento del lado de succión, convergiendo el revestimiento del
lado de presión y del lado de succión en la zona perfilada trasera
en un canto trasero del perfil.
Este tipo de perfiles aerodinámicos o
generadores de la fuerza de sustentación son típicamente superficies
de sustentación y palas de rotor, en cuyos cantos traseros están
dispuestos alerones de aterrizaje o de control. Mediante un
movimiento hacia arriba o hacia abajo del alerón se genera de forma
conocida un efecto aerodinámico de control. Esto es especialmente
necesario debido a los distintos requerimientos aerodinámicos en el
momento del despegue y el aterrizaje, de modo que se han de poder
lograr posiciones correspondientes de los alerones en el transcurso
de las distintas fases de vuelo.
Este tipo de estructura convencional de ala con
alerón se describe, por ejemplo, en el documento DE4107556, según el
que un alerón de aterrizaje está dispuesto en el canto trasero del
ala. El alerón de aterrizaje está articulado con posibilidad de giro
en un carro dispuesto de forma móvil en un carril guía y tiene, por
tanto, posibilidad de desplazamiento, mientras que una palanca
articulada varía el ángulo del alerón de aterrizaje en el movimiento
de extensión. En la fase de despegue y aterrizaje se amplía la
superficie del ala mediante la extensión hacia atrás y varía el
contorno del perfil mediante la modificación del ángulo.
Sin embargo, en relación con aplicaciones
futuras resulta problemático que con los alerones de control,
conocidos hasta ahora, no se pueden cumplir, o no se logra con la
suficiente eficiencia, los requerimientos crecientes respecto a los
aviones de pasajeros, esperados debido al incremento del tráfico
aéreo. Uno de estos requerimientos es, por ejemplo, la necesidad de
aumentar los índices de ascenso y descenso para reducir el ruido en
la zona de aproximación y para aumentar la frecuencia de despegue y
aterrizaje. Además, en un futuro se necesitan mejoras respecto a la
adaptabilidad para una relación óptima de C_{a}/C_{w} con el fin
de reducir el consumo, ya que debido al gran volumen de tráfico
sólo es posible de forma condicionada una adaptación mediante la
altura de crucero. Asimismo, se han de tener en cuenta de forma
creciente las redistribuciones de la carga para reducir el peso y el
consumo.
Para dar respuesta a estos nuevos requerimientos
se han investigado muy recientemente alerones de control pequeños y
novedosos, los llamados minialerones. Los minialerones de este tipo
se diferencian de los alerones convencionales con profundidades de
ala limpia de 10 a 30% en que sólo presentan una profundidad muy
pequeña de 1 a 3% y, al igual que un alerón de intradós, están
compuestos de una parte fija y una inclinada. Un minialerón de este
tipo es el llamado alerón Gurney que se conoce del sector de la
aerodinámica y que se describe, por ejemplo, en el artículo
"Computacional Evaluation of an Airfoil with a Gurney Flap",
C.S.Jang, J.C.Ross, R.M.Cummings,
AIAA-92-2708-CP. El
alerón Gurney está dispuesto fijamente en el extremo de un perfil
aerodinámico como un engrosamiento rígido en su revestimiento del
lado de presión. El alerón crea con el revestimiento del lado de
presión un ángulo fijo que es típicamente de 90º como máximo. En la
inclinación del alerón se forma un sistema de turbulencia que mejora
la corriente de la parte superior y provoca una fuerte desviación de
la corriente en el canto trasero del perfil, lo que mejora
claramente a su vez la fuerza de sustentación del perfil
aerodinámico. Una configuración impermeable al aire de la zona de
transición entre el revestimiento del lado de presión y el alerón
puede mejorar aquí el efecto generador de la fuerza de sustentación
del minialerón. La densidad necesaria de hendidura en la zona de
transición sólo se pudo garantizar técnicamente hasta ahora con la
unión rígida del alerón a la parte inferior del perfil. Por tanto,
el conocido alerón Gurney tiene la desventaja de que su efecto
aerodinámico no es variable.
Un perfil con este alerón se conoce del
documento WO-00/63071 que da a conocer todas las
características del preámbulo de la reivindicación independiente
1.
La invención tiene, por tanto, el objetivo de
perfeccionar un perfil aerodinámico, basado en el principio conocido
de funcionamiento, de modo que el alerón, instalado en el perfil,
esté configurado de forma regulable y, por consiguiente, su efecto
aerodinámico sea variable. La invención tiene también el objetivo de
configurar el perfil aerodinámico con alerón regulable, de modo que
su mantenimiento sea fácil, presente una construcción simple y se
pueda fabricar de forma económica.
El objetivo se consigue mediante un perfil
aerodinámico, conforme al género, que se caracteriza, según la
invención, porque en la zona perfilada trasera, en la parte inferior
del revestimiento del lado de presión, está apoyado un alerón con
una posibilidad tal de giro, que el alerón en estado de reposo hace
contacto con el contorno del revestimiento del lado de presión en la
dirección de la corriente y en estado inclinado forma un ángulo con
el revestimiento del lado de presión, estando integrada en el alerón
una unión articulada en forma de zona de lazo, creada mediante el
plegado del material del alerón, para la articulación impermeable al
aire del alerón y configurándose en el lado de sotavento del alerón
articulado un sistema de turbulencia que mejora las condiciones de
la corriente.
Esta disposición tiene la ventaja de que está
garantizada una articulación impermeable al aire del alerón, incluso
al regularse el alerón, de modo que se puede variar el efecto
aerodinámico del alerón. De esta forma se garantiza la adaptabilidad
a los requerimientos crecientes, mencionados arriba, en los aviones
actuales de pasajeros.
En el revestimiento del lado de presión, en la
zona de transición al alerón, está configurada preferentemente una
curvatura, ajustada a la forma de la unión articulada, así como del
alerón. En este caso, el radio de la curvatura corresponde a la
curvatura de la unión articulada. Con esto se reduce, por una parte,
la resistencia al aire del alerón en estado de reposo. Por la otra
parte, esta curvatura influye ventajosamente en la hermeticidad de
la hendidura de la zona de transición debido al contacto con la
unión articulada.
El alerón está compuesto muy preferentemente de
un material de fibras unidas. Esto posibilita la integración fácil
de la unión articulada en el alerón. Además, este tipo de alerón
presenta una resistencia suficiente, de modo que se extiende por una
amplia zona en la dirección a lo largo de la envergadura. Se obtiene
a la vez una reducción del peso que es ventajoso especialmente en
relación con el consumo de combustible. Otra ventaja radica en que
la altura constructiva del alerón o de la unión articulada es muy
pequeña debido al poco espesor del material de fibras, de modo que
en estado de reposo no se produce apenas una resistencia adicional
al aire.
Según una primera forma de realización de la
invención, el alerón está compuesto de un material preimpregnado
(prepreg) laminado y plegado, estando configurada a lo largo
del plegado una zona de lazo impermeable al aire, en la que está
dispuesto un material de deslizamiento y está insertada una barra
giratoria. Debido a la configuración plegada se garantiza con
seguridad una articulación impermeable al aire del alerón a lo largo
de toda la extensión del alerón en la dirección a lo largo de la
envergadura. Además, debido a la flexibilidad del material es
posible una osculación muy buena a la curvatura prevista en el
revestimiento del lado de presión, lo que mejora también la
impermeabilidad al aire de la articulación del
alerón.
alerón.
Según otra forma de realización, el alerón está
compuesto de esteras de fibras reforzadas de forma unidireccional y
multidireccional que están cosidas una con otra, impregnadas y
endurecidas, de modo que en la zona de la estera unidireccional de
fibras se crea una zona de lazo reforzada e impermeable al aire, en
la que para el apoyo giratorio del alerón está dispuesto un material
de deslizamiento y se puede insertar una barra giratoria. Al igual
que en la primera forma de realización, el alerón a partir de estera
cosida de fibras se caracteriza ventajosamente porque es posible una
articulación eficiente y impermeable al aire del alerón con una
adaptabilidad correspondiente de la forma al revestimiento del lado
de presión. Además, esta configuración tiene la ventaja respecto a
la disposición a partir del material preimpregnado (prepreg) de que
la zona de lazo está reforzada mediante la estera unidireccional de
fibras preferentemente en la dirección del espesor. Además del
refuerzo, se impide una delaminación del alerón en el plano de
simetría a partir de la zona de lazo.
La zona de lazo presenta convenientemente zonas
fresadas, de modo que el alerón tiene una pluralidad de lazos
individuales, en los que se puede insertar la barra giratoria. Esto
crea fácilmente espacio para colocar una contrapieza correspondiente
de la unión articulada en la barra giratoria sin afectar la
impermeabilidad de la hendidura de la articulación del alerón.
En la barra giratoria está dispuesta
preferentemente también una contrapieza correspondiente, estando
compuesta la contrapieza de material de fibras, aluminio u otro
material metálico en forma de chapa y presentando lazos de fijación,
y estando unida de forma resistente al giro la barra giratoria con
los lazos de fijación y apoyada de forma giratoria en los lazos del
alerón o a la inversa. Existe aquí ventajosamente la posibilidad de
usar materiales diferentes.
Además, en el revestimiento del lado de presión
están previstas ventajosamente entalladuras. Con ayuda de estas
entalladuras se facilita básicamente la fijación del alerón en el
revestimiento del lado de presión. A tal efecto es conveniente
introducir zonas correspondientes de fijación de los elementos de
fijación en las entalladuras y colocarlas mediante pegamento y/o
remachado en el revestimiento del lado de presión.
Entre el revestimiento del lado de succión y del
lado de presión están dispuestos ventajosamente elementos de unión,
estando configurados los elementos de unión en forma de nervios y
discurriendo en la dirección de la corriente. Se logra así una
construcción monolítica que resulta ventajosa para la reducción del
peso.
Entre los revestimientos separados está
dispuesto preferentemente un perfil de conexión, mediante el que se
puede colocar la zona perfilada trasera en la zona perfilada
delantera. De esta forma es posible cambiar fácilmente la zona
perfilada trasera en caso de dañarse el alerón u otro componente.
Esto se puede realizar, por ejemplo, al separarse la unión por perno
entre el perfil de conexión y la zona perfilada trasera. En este
caso ha de tenerse en cuenta que las dimensiones de la zona
perfilada delantera y la zona perfilada trasera estén ajustadas
convenientemente para lograr una superficie constante de la
corriente.
Resulta ventajoso también que en la parte
inferior del alerón está previsto un elemento de fijación, en el que
está articulada la palanca reguladora mediante una zona
articulada.
El actuador está dispuesto preferentemente en la
zona perfilada delantera. Así se puede realizar sin problemas un
cambio de la zona perfilada trasera, necesitándose, por tanto,
tiempos cortos de mantenimiento.
Es conveniente fabricar con aluminio el
revestimiento del lado de succión, el revestimiento del lado de
presión, los elementos de unión, así como el perfil de conexión.
Esto garantiza una protección suficiente contra rayos.
A continuación se explica detalladamente la
invención con ayuda de los dibujos adjuntos. Muestran:
Fig. 1 una vista esquemática tridimensional de
un perfil aerodinámico, conforme al género,
Fig. 2 una vista en corte de la zona perfilada
trasera del perfil aerodinámico, según la invención,
Fig. 3 una construcción de conjunto de un alerón
a partir de material de fibras con unión articulada integrada,
Fig. 4 una forma alternativa de realización de
la unión articulada según la figura 3,
Fig. 5 una vista esquemática tridimensional de
la zona perfilada trasera, representada en la figura 2, y
Fig. 6 un apoyo articulado convencional para
colocar el alerón en el revestimiento del lado de presión.
La figura 1 muestra de forma general un perfil
aerodinámico en una representación esquemática tridimensional. El
perfil 1 presenta una zona perfilada delantera 2, así como una zona
perfilada trasera 3, situada en la corriente descendiente. Para
mayor claridad, la dirección de la corriente está identificada en la
figura 2 con la flecha S_{corriente}. El perfil 1 está delimitado
de forma conocida mediante un revestimiento 4 del lado de presión,
así como un revestimiento 5 del lado de succión que convergen en la
zona perfilada trasera 3 en un canto trasero 6 del perfil. El canto
trasero 6 del perfil discurre aquí en la dirección a lo largo de la
envergadura S_{envergadura}. Como profundidades 1 de perfil se
identifica, además, la extensión de la punta 2a del perfil hasta el
canto trasero 6. Un perfil aerodinámico de este tipo es, por
ejemplo, una pala de rotor de helicóptero o una superficie de
sustentación de avión que se conoce muy bien del estado de la
técnica, de modo que se puede prescindir de la explicación de otros
detalles. Además, el perfil aerodinámico puede ser también un alerón
de aterrizaje o control, instalado en una pala de rotor o en
superficies de sustentación, del estabilizador de elevación o del
timón de dirección.
En la figura 2, la zona perfilada trasera 3 del
perfil aerodinámico 1 está ampliada como vista en corte y
representada en detalle para una mejor compresión. A continuación,
esta parte del perfil aerodinámico se identifica también como
estructura del canto trasero. En la figura 2 están identificados los
componentes correspondientes con los mismos números de referencia
que en la figura 1. La convergencia del revestimiento del lado de
presión y del lado de succión 4, 5 en el canto trasero 6 se produce
en la forma de realización según la figura 2, de modo que el
revestimiento 5 del lado de succión está dispuesto en un ángulo
agudo \gamma respecto al revestimiento 4 del lado de presión. Un
alerón 7 está dispuesto también en la parte inferior del
revestimiento 4 del lado de presión de forma giratoria. El eje 8 de
giro discurre paralelamente al canto trasero 6 y, por tanto,
verticalmente al plano del dibujo representado en la figura 2. En el
estado de reposo, representado en la figura 2, que se identifica
también como "estado plegado", el alerón 7 se encuentra,
señalando en la dirección de la corriente, en el revestimiento 4 del
lado de presión, de modo que mediante el alerón 7 casi no se origina
ninguna resistencia adicional al aire. En este caso, el alerón
sobresale del canto trasero 6 con la sección a. Este resalto es, por
lo general, de aproximadamente 0,5% de la profundidad 1 del perfil,
pero puede retroceder también a 0% de profundidad del perfil.
Con el fin de seguir reduciendo las posibles
influencias del alerón plegado 7 en la resistencia del aire, el
revestimiento 4 del lado de presión está adaptado a la forma del
alerón 7 o de su unión articulada 10 en la zona de la articulación
del alerón, es decir, en la zona 8a de transición del revestimiento
4 del lado de presión al alerón 7. A tal efecto, el revestimiento 4
del lado de presión presenta una curvatura 9 en dirección al
interior del perfil para alojar el alerón 7, discurriendo casi en
paralelo entre sí la sección 4a, situada delante de la curvatura 9,
del revestimiento del lado de presión y la sección 4b, situada
después de la curvatura 9, vista en la dirección de la corriente. En
este caso, la sección 4b, que se conecta a la curvatura 9 en
dirección al canto trasero 6, respecto a la sección 4a situada
delante de la curvatura 9, está desplazada en dirección al interior
del perfil. Se logra así un montaje eficiente del alerón, de modo
que éste en estado de reposo se adapta a la sección trasera 4b del
revestimiento del lado de presión.
En estado inclinado del alerón (no
representado), el alerón 7 forma un ángulo con el revestimiento 4
del lado de presión de 90º como máximo. La regulación del alerón 7
se realiza aquí con una palanca reguladora 21 que discurre
básicamente en paralelo al revestimiento 4 del lado de presión y
está dispuesta de forma móvil mediante la zona articulada 22 en un
elemento 23 de fijación del alerón 7. El accionamiento de la palanca
reguladora 21 se realiza mediante un actuador (no representado). La
frecuencia de regulación del actuador es típicamente de algunos Hz
para inclinar el alerón. Preferentemente se selecciona una
frecuencia de <1 Hz.
Como ya se mencionó al principio, se necesita
una gran hermeticidad de la hendidura para producir un sistema de
turbulencia que mejore la sustentación en el lado de sotavento del
alerón. Esto se logra mediante la integración de una unión
articulada 10 en el alerón 7, lo que se analiza más detalladamente a
continuación.
Según una primera forma de realización, el
alerón 7 está compuesto de un llamado material preimpregnado
(prepreg). El término "prepreg" se refiere a esteras de
fibras preimpregnadas de forma conocida. El alerón 7 presenta una
pluralidad de bandas preimpregnadas (prepreg) que se laminan
para crear una zona 12 de lazo hasta el plano de simetría del alerón
7 y se pliegan a continuación (figura 3). De este modo, el espesor
del alerón 7 se compone de la suma de los distintos espesores de las
capas parciales simétricas que están identificadas en la figura 3
con los números de referencia 7a o 7b. Debido al plegado a lo largo
del plano de simetría se origina la zona 12 de lazo que asume la
función del apoyo del alerón. Además, en la zona 12 de lazo está
dispuesto un material 13 de deslizamiento (por ejemplo, un liner
impregnado de PTFE), de modo que la barra giratoria 14, insertada en
la zona 12 de lazo, está alojada sin fricción en lo posible y, por
tanto, reduce las propiedades de desgaste. En la figura 3, el
material 13 de deslizamiento se encuentra sobre la barra giratoria
14.
El alerón 7 de material preimpregnado (prepreg)
forma el primer elemento de la unión articulada 10, representada en
la figura 3 o la figura 4. La zona 12 de lazo del alerón 7 presenta,
además, una pluralidad de zonas fresadas, de modo que se obtiene una
pluralidad de lazos individuales 12a, 12b, etc. En este sentido
resulta ventajoso que especialmente al configurar el alerón según la
técnica de preimpregnación es posible el fresado exacto y, por
consiguiente, con tolerancias muy pequeñas. Mediante las zonas
fresadas se crea espacio para colocar una contrapieza
correspondiente con el fin de fijar el alerón en el revestimiento
del lado de presión. La contrapieza o el segundo elemento de la
unión articulada 10 está identificada en la figura 3 con el número
de referencia 15. La contrapieza se puede fabricar de forma análoga
al elemento en forma de alerón de la unión articulada 10 en una
configuración de una sola pieza y presenta distintos lazos de
fijación 16 a, 16b, etc. Cuando está insertada la barra giratoria
14, los lazos se encuentran separados uno de otro de tal modo, que
se alternan los lazos del alerón 12a, 12b, etc. y los lazos de
fijación 16a, 16b, etc. Aquí los lazos de fijación 16a, 16b, etc.
están dispuestos en cada caso en las zonas fresadas del alerón 7,
según se puede observar tanto en la figura 4 como en la figura 5.
Sin embargo, para garantizar la posibilidad de giro del alerón, la
barra giratoria 14 está dispuesta de forma resistente al giro en los
lazos de fijación 16a, 16b, etc., a diferencia de los lazos del
alerón 12a, 12b, etc. Los lazos del alerón 12a, 12b, etc. pueden
estar unidos naturalmente también de forma resistente al giro con la
barra giratoria 14 y los lazos de fijación 16a, 16b, etc. pueden
estar apoyados de forma giratoria alrededor del eje 14 de giro
mediante el uso de un material de deslizamiento.
Según una forma alternativa de realización, la
contrapieza 15 está configurada por secciones, según muestra la
figura 4. Aquí las distintas secciones, nombradas también a
continuación elementos de fijación, están identificadas de forma
análoga con los números de referencia 15a, 15b y 15c. Esto tiene la
ventaja de un ahorro de peso, sin tener que prescindir de una
rigidez o resistencia suficientes de la estructura. Por la otra
parte, la contrapieza puede estar compuesta en esta forma de
realización tanto de un material de fibras como de un material
metálico, ya que debido a la configuración por secciones, la
dimensión en la dirección a lo largo de la envergadura de cada
elemento de fijación, fabricado mediante el plegado, es
relativamente pequeña. Esto significa que en el proceso de plegado,
necesario para la fabricación de la contrapieza, se reduce el
peligro o la aparición de tensiones y fisuras. En la fabricación del
alerón 7, por el contrario, apenas se puede lograr un plegado de
este tipo a lo largo del plano de simetría con chapas convencionales
debido a su extensión en la dirección a lo largo de la envergadura
de hasta 17 m, de modo que con los materiales metálicos usuales no
se puede lograr la hermeticidad necesaria de la hendidura.
Para colocar la unión articulada 10 en el
revestimiento 4 del lado de presión están previstas entalladuras 17
en el revestimiento 4 del lado de presión, según se puede observar
en la figura 5.
Estas entalladuras fresadas 17 discurren, en la
dirección a lo largo de la envergadura, a lo largo de la curvatura
9. Las dimensiones de las entalladuras 17 están ajustadas aquí a las
zonas correspondientes 18 de fijación de los elementos 15a, 15b, 15c
de fijación. En estas entalladuras 7 están insertadas las zonas 18
de fijación y pegadas y/o remachadas con el revestimiento 4 del lado
de presión.
Según una segunda forma de realización, el
alerón con unión articulada integrada 10 se puede fabricar mediante
una técnica textil convencional. El alerón 7 está compuesto en esta
forma de realización de dos esteras multiaxiales diferentes, o sea,
una estera unidireccional y una estera reforzada de forma
multidireccional, preferentemente una estera reforzada de fibras de
carbono. Las capas están situadas una sobre otra en correspondencia
con el espesor del alerón y cosidas, estando dispuesta la estera
unidireccional en la zona 12 de lazo. Esto provoca un refuerzo
tridimensional del alerón 7 en la zona 12 de lazo. Además, mediante
una disposición de este tipo se impide una delaminación del alerón
7 en el plano de simetría a partir de la zona 12 de lazo. Al igual
que en la variante de preimpregnación, analizada antes, en la zona
12 de lazo se encuentra un material 13 de deslizamiento, por
ejemplo, un liner de PTFE. El diámetro interior de la zona 12 de
lazo está predefinido aquí también mediante el diámetro de una barra
moldeada que se extrae después de la inyección de resina. El
material 13 de deslizamiento permanece en la zona 12 de lazo para
reducir las fuerzas de fricción. Después del endurecimiento se
fresan también en esta forma de realización lazos 12a, 12, 12c con
una alta precisión y se disponen, al igual que en la forma de
realización analizada antes, con una contrapieza 15 o elementos 15a,
15b, 15c de fijación a lo largo de una barra giratoria 14. En este
caso, la contrapieza 15 o cada elemento 15a, 15b, 15c de fijación
pueden estar compuesto de chapa, material preimpregnado (prepreg) o
esteras de textil. La variante de la técnica textil tiene la ventaja
de una fabricación más económica. Presenta, además, un peso menor y
se distingue de la variante de preimpregnación por un refuerzo en la
zona 12 de lazo en la dirección del espesor.
Para completar la explicación se ha de mencionar
que según otra forma de realización resultan adecuados también
apoyos articulados convencionales, calificados para la aviación
según la norma DZ-0396-3, pero estos
no se han de preferir a las configuraciones, antes descritas, a
partir de material de fibras, ya que no se puede lograr una
hermeticidad tan grande de la hendidura. Un apoyo articulado 25 de
este tipo está representado en la figura 6. El apoyo articulado
presenta dos elementos 26, 27 de bisagra. Un elemento 26 de bisagra
está montado, por ejemplo, mediante remaches (no representado) en un
alerón compuesto de material de fibras. El otro elemento de bisagra
está fijado, por ejemplo, en el revestimiento 4 del lado de presión.
En comparación con las configuraciones a partir de material de
fibras, la altura constructiva del apoyo articulado es, sin embargo,
mayor que la de la unión articulada 10, integrada en el alerón 7. El
diámetro del apoyo articulado convencional es típicamente mayor que
12 mm.
Según otra forma preferida de realización, la
estructura del canto trasero, representada en la figura 2, está
realizada en forma de una construcción monolítica, según muestra la
figura 5. Sin embargo, el revestimiento del lado de succión no está
representado en la figura 5 para explicar la construcción. Según se
puede observar en las figuras 2 ó 5, el revestimiento 4 del lado de
presión está separado del revestimiento 5 del lado de succión
mediante elementos 19 de unión en forma de nervios que discurren en
la dirección de la corriente. Además, entre el revestimiento del
lado de presión 4 y del lado de succión 5 está previsto un perfil 20
de conexión, mediante el que se puede sustituir fácilmente toda la
estructura del canto inferior. El perfil 20 de conexión se puede
montar y desmontar con este fin mediante remaches separables en un
larguero de cierre (no representado) de un ala, un alerón de
aterrizaje o similar. Esto tiene la ventaja de que la estructura del
canto trasero junto con el alerón como unidad se puede sustituir
rápidamente por un elemento intercambiable correspondiente, de modo
que en caso de dañarse el alerón se cambia toda la estructura del
canto trasero. Esto posibilita un mantenimiento fácil, eficiente y,
por consiguiente, económico. Con el fin de reducir más el gasto de
mantenimiento, el actuador (no representado), que acciona la palanca
reguladora 21, está dispuesto preferentemente por fuera de la
estructura del canto trasero, es decir, dentro de la zona perfilada
delantera 2.
Para finalizar se ha de señalar que el
revestimiento 4 del lado de presión, el revestimiento 5 del lado de
succión, los nervios 19, así como el perfil 20 de conexión están
fabricados preferentemente de aluminio para la protección contra
rayos. Para seguir mejorando la protección contra rayos, se puede
laminar adicionalmente en el material de fibras una malla de alambre
de cobre (en inglés "copper mesh"), así como una cinta a
masa.
Claims (14)
1. Perfil aerodinámico con alerón regulable, que
presenta una zona perfilada delantera (2), así como una zona
perfilada trasera (3), situada en la corriente descendiente, y está
delimitado por un revestimiento del lado de presión y del lado de
succión (4, 5), convergiendo el revestimiento del lado de presión y
del lado de succión (4, 5) en la zona perfilada trasera (3) en un
canto trasero (6) del perfil, y estando apoyado un alerón (7) en la
zona perfilada trasera (3) en la parte inferior del revestimiento
(4) del lado de presión con posibilidad tal de giro, que el alerón
(7) en estado de reposo hace contacto con el contorno del
revestimiento (4) del lado de presión en la dirección de la
corriente (S_{Corriente}) y en estado inclinado forma un ángulo
con el revestimiento (4) del lado de presión, caracterizado
porque en el alerón (7) está integrada una unión articulada (10),
impermeable al aire y en forma de una zona (12) de lazo, creada
mediante el plegado del material del alerón, para la articulación
impermeable al aire del alerón (7) y porque en el lado de sotavento
del alerón articulado (7) está configurado un sistema de turbulencia
que mejora las condiciones de la corriente.
2. Perfil aerodinámico según la reivindicación
1, caracterizado porque el revestimiento (4) del lado de
presión presenta en la zona (8a) de transición al alerón (7) una
curvatura (9) que está ajustada a la forma de la unión articulada
(10) y del alerón (7).
3. Perfil aerodinámico según la reivindicación
1, caracterizado porque el alerón (7) está compuesto de
material de fibras.
4. Perfil aerodinámico según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el alerón (7)
está compuesto de un material preimpregnado (prepreg) laminado y
plegado, estando configurado a lo largo del plegado una zona (12) de
lazo impermeable al aire, en la que está colocado un material (13)
de deslizamiento para el apoyo giratorio del alerón (7) y se puede
insertar una barra giratoria (14).
5. Perfil aerodinámico según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el alerón (7)
está compuesto de esteras de fibras reforzadas de forma
unidireccional y multidireccional, cosidas una con otra, impregnadas
y endurecidas de tal modo, que en la zona de la estera
unidireccional de fibras se crea una zona (12) de lazo reforzada e
impermeable al aire, en la que para el apoyo giratorio del alerón
(7) está dispuesto un material (13) de deslizamiento y se puede
insertar una barra giratoria (14).
6. Perfil aerodinámico según la reivindicación 4
ó 5, caracterizado porque la zona (12) de lazo presenta zonas
fresadas, de modo que el alerón (7) dispone de una pluralidad de
lazos individuales (12a, 12b, 12c), en los que se puede insertar la
barra giratoria (14).
7. Perfil aerodinámico según una de las
reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque en la barra
giratoria (14) está dispuesta, además, una contrapieza (15; 15a,
15b, 15c) que está compuesta de material de fibras, aluminio u otro
material metálico en forma de chapa y presenta lazos (16a, 16b, 16c)
de fijación, estando unida de forma resistente al giro la barra
giratoria (14) con los lazos (16a, 16b, 16c) de fijación y apoyada
de forma giratoria en los lazos (12a, 12b, 12c) del alerón (7) o a
la inversa.
8. Perfil aerodinámico según la reivindicación
1, caracterizado porque en el revestimiento (4) del lado de
presión están previstas entalladuras (17).
9. Perfil aerodinámico según la reivindicación
8, caracterizado porque las zonas (18) de fijación de los
elementos (15a, 15b, 15c) de fijación están insertadas en las
entalladuras (17) y colocadas mediante pegado y/o remachado en el
revestimiento (4) del lado de presión.
10. Perfil aerodinámico según la reivindicación
1, caracterizado porque entre el revestimiento del lado de
presión y del lado de succión (4, 5) están dispuestos elementos (19)
de unión, estando configurados los elementos (19) de unión en forma
de nervios y discurriendo en la dirección de la corriente
(S_{Corriente}) o estando dispuestos en forma de larguero en la
dirección a lo largo de la envergadura.
11. Perfil aerodinámico según la reivindicación
1, caracterizado porque entre el revestimiento del lado de
presión y del lado de succión (4, 5) está dispuesto un perfil (20)
de conexión, mediante el que se puede colocar con posibilidad de
cambio la zona perfilada trasera (3) en la zona perfilada delantera
(2) mediante elementos de fijación.
12. Perfil aerodinámico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la
parte inferior del alerón (7) está previsto un elemento (23) de
fijación, en el que está articulada una palanca reguladora (21)
mediante una zona articulada (22).
13. Perfil aerodinámico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está
previsto un actuador que acciona el alerón (7) mediante la palanca
reguladora (21), articulada en éste, estando dispuesto el actuador
en la zona perfilada delantera (2).
14. Perfil aerodinámico según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
revestimiento (4) del lado de presión, el revestimiento (5) del lado
de succión, los elementos (19) de unión, así como el perfil (20) de
conexión están compuestos de aluminio.
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