ES2293809B1 - REAR SECTION OF THE FUSELAGE OF AN AIRPLANE. - Google Patents

REAR SECTION OF THE FUSELAGE OF AN AIRPLANE. Download PDF

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ES2293809B1 ES200503029A ES200503029A ES2293809B1 ES 2293809 B1 ES2293809 B1 ES 2293809B1 ES 200503029 A ES200503029 A ES 200503029A ES 200503029 A ES200503029 A ES 200503029A ES 2293809 B1 ES2293809 B1 ES 2293809B1
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Abstract

Sección trasera del fuselaje de un avión, adaptada para la fijación del estabilizador de elevación y del timón de dirección de un avión, que está constituida por una sección delantera del timón de dirección (SA) y por una sección trasera del estabilizador de elevación (HA) en dirección de vuelo (F), que están unidas rígidamente entre sí; la sección del timón de dirección (SA) comprende cuadernas extremas (20, 40) con tirantes de refuerzo alineados casi ortogonalmente unos con respecto a los otros; unos puntos nodales (KN, ZKN) de los tirantes de refuerzo de las cuadernas extremas (20, 40) están unidos con tirantes espaciales (RS) inclinados con respecto a la dirección de vuelo (F).Rear section of the fuselage of an airplane, adapted for fixing the lifting stabilizer and the steering wheel of an airplane, which is constituted by a front section of the steering rudder (SA) and by a rear section of the lifting stabilizer (HA ) in the direction of flight (F), which are rigidly joined together; the steering rudder section (SA) comprises extreme frames (20, 40) with reinforcing braces aligned almost orthogonally with respect to each other; nodal points (KN, ZKN) of the reinforcement braces of the extreme frames (20, 40) are connected with space braces (RS) inclined with respect to the direction of flight (F).

Description

Sección trasera del fuselaje de un avión.Rear section of the fuselage of an airplane.

La invención se refiere a una sección trasera del fuselaje esencialmente en forma de tonel, configurada esencialmente como estructura de sustentación de carga, adaptada para la fijación del estabilizador de elevación y del timón de dirección, de un avión con cuadernas que se extienden en planos transversales, largueros que se extienden en dirección longitudinal y un revestimiento exterior y con una abertura transversal, que se extiende esencialmente horizontal, para el paso del estabilizador de elevación.The invention relates to a rear section of the essentially barrel-shaped fuselage, configured essentially as a load bearing structure, adapted for fixing the lifting stabilizer and the rudder direction, of an airplane with frames that extend in planes transversal, stringers that extend in the longitudinal direction and an outer covering with a transverse opening, which is extends essentially horizontal, for the passage of the stabilizer of elevation.

La sección trasera del fuselaje de un avión, especialmente de un avión de transporte, en la que están conectados un estabilizador de elevación y un timón de dirección, requiere alta capacidad de sustentación debido a la aplicación de fuerzas grandes de los estabilizadores. Las configuraciones convencionales de la estructura de tales secciones traseras del fuselaje se orientan al tipo de construcción de larguero
-cuaderna- revestimiento exterior con aplicación local de las fuerzas de los estabilizadores. Estas aplicaciones locales de las fuerzas conducen a elevaciones locales considerables de la tensión, especialmente en el fragmento del fuselaje del estabilizador de elevación y condicionan de esta manera espesores considerables del material y, por lo tanto, de nuevo un sobrepeso considerable. Una sección trasera más pesada del fuselaje tiene, además, todavía el inconveniente de una prolongación del centro de gravedad del vehículo hacia atrás. De esta manera, se empeora la estabilidad estática del vehículo. La compensación necesaria sería un desplazamiento de las superficies de soporte (= del punto de sustentación) hacia atrás, lo que tiene como consecuencia de nuevo una reducción de la "palanca aerodinámica" hacia los estabilizadores. Debido a esta reducción de la palanca, se requerirían superficies mayores de los estabilizadores para mantener la capacidad de maniobra del vehículo, con lo que resultaría como consecuencia de nuevo una elevación de las fuerzas de los estabilizadores y, por lo tanto, un refuerzo y elevación del peso de la estructura de la sección del fuselaje.
The rear section of the fuselage of an aircraft, especially a transport aircraft, in which a lifting stabilizer and a steering rudder are connected, requires high lift capacity due to the application of large forces from the stabilizers. Conventional configurations of the structure of such rear sections of the fuselage are oriented to the type of stringer construction
-Outdoor- exterior cladding with local application of stabilizer forces. These local applications of the forces lead to considerable local elevations of the tension, especially in the fragment of the fuselage of the lifting stabilizer and thus condition considerable thicknesses of the material and, therefore, again a considerable overweight. A heavier rear section of the fuselage also has the disadvantage of extending the center of gravity of the vehicle backwards. In this way, the static stability of the vehicle is worsened. The necessary compensation would be a displacement of the support surfaces (= of the lift point) backwards, which results in a reduction of the "aerodynamic lever" towards the stabilizers. Due to this reduction of the lever, larger surfaces of the stabilizers would be required to maintain the maneuverability of the vehicle, which would result in an increase in stabilizer forces and, therefore, reinforcement and elevation. of the weight of the fuselage section structure.

Por lo tanto, el problema de la presente invención es configurar la sección trasera del fuselaje de un avión según el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente, de tal manera que se lleva a cabo una distribución lo más uniforme posible de las fuerzas aplicadas por los estabilizadores sobre toda la estructura y de esta manera se evitan picos de tensión y se puede ahorrar de una manera correspondiente peso estructural para los elementos de la estructura y para toda la estructura.Therefore, the problem of the present invention is to configure the rear section of the fuselage of an airplane according to the preamble of claim 1 of the patent, of such so that the distribution is as uniform as possible of the forces applied by the stabilizers over the entire structure and in this way voltage spikes are avoided and you can save correspondingly structural weight for elements of the structure and for the whole structure.

Según la invención, este problema se soluciona porque la sección trasera del fuselaje de un avión según el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente presenta las siguientes características:According to the invention, this problem is solved. because the rear section of the fuselage of an airplane according to the preamble of claim 1 of the patent presents the following features:

a)to)
La sección trasera del fuselaje está constituida por una sección delantera del timón de dirección SA y por una sección trasera del estabilizador de elevación HA en dirección de vuelo (F), que están conectadas rígidamente entre sí;The rear section of the fuselage consists of a section front of the SA steering wheel and by a rear section of the lift stabilizer HA in the direction of flight (F), which are rigidly connected to each other;

b)b)
La sección del timón de dirección SA comprende cuadernas extremas con estructura de sustentación, que refuerza, respectivamente, en el plano de la cuaderna, que está constituida por tirantes de refuerzo (tirantes horizontales HS, tirantes verticales VS, tirantes diagonales DS), que están alineados casi ortogonalmente unos con respecto a los otros;The SA steering wheel section comprises extreme frames with lift structure, which reinforces, respectively, in the plane of the frame, which consists of reinforcement braces (HS horizontal braces, VS vertical braces, braces diagonals DS), which are aligned almost orthogonally with with respect to the others;

c)C)
Puntos nodales de los tirantes de refuerzo de una cuaderna extrema están unidos con puntos nodales de la otra cuaderna extrema a través de tirantes espaciales RS inclinados con relación a la dirección de vuelo.Nodal points of the braces of reinforcement of an extreme frame are joined with nodal points of the other extreme frame through RS space braces inclined in relation to the direction of flight.

La ventaja esencial de la configuración según la invención de la estructura de soporte de la carga consiste en la distribución de las cargas principales aplicadas a lo largo de trayectorias interiores, óptimas de la carga, que se realizan a través de la configuración correspondiente de la estructura interna de la sección trasera del fuselaje. La configuración puesta aquí en primer plano de la sección del timón de dirección SA con as estructuras de sustentación de refuerzo y la unión de las cuadernas extremas a través de tirantes espaciales proporciona una distribución homogénea de la carga y de la tensión, respectivamente. En este caso, el desarrollo de la trayectoria de la carga configurado aproximadamente ortogonal conduce a nodos de carga con un máximo de rigidez con un empleo mínimo de material.The essential advantage of the configuration according to the invention of the load bearing structure consists of the distribution of the main loads applied throughout interior trajectories, optimal of the load, which are carried out at through the corresponding configuration of the internal structure from the rear section of the fuselage. The configuration put here in Close-up of the SA steering wheel section with ace reinforcement support structures and the binding of the frames extreme through space braces provides a homogeneous distribution of the load and tension, respectively. In this case, the development of the trajectory of the approximately orthogonal configured load leads to nodes of load with a maximum of rigidity with a minimum use of material.

A través de la invención, las cargas son absorbidas y distribuidas a lo largo de trayectorias de cara internas, de peso óptimo, para conseguir de esta manera un peso mínimo de la estructura. Las cargas internas, que resultan porque las cargas externas, aplicadas a través de las conexiones del estabilizador, son absorbidas y desviadas a través de la construcción interior, son reducidas al mínimo a través de la configuración constructiva según la invención de la estructura interior, con lo que se evitan picos de tensión. De una manera correspondiente, se ahorra de esta manera peso de construcción para los elementos estructurales y la estructura general.Through the invention, the charges are absorbed and distributed along face paths internal, of optimal weight, to achieve a weight in this way structure minimum. The internal charges, which result because external loads, applied through the connections of the stabilizer, are absorbed and diverted through the interior construction, are minimized through the constructive configuration according to the invention of the structure interior, which avoids voltage spikes. In one way correspondingly, construction weight is saved in this way to the structural elements and the general structure.

Una configuración especialmente ventajosa de una sección trasera de fuselaje según la invención, que consigue trayectorias de carga especialmente ortogonales, consiste en que las cuadernas extremas de la sección del timón de dirección presentan en su zona superior, respectivamente, un contorno en forma de V formado por tirantes de refuerzo superiores, configurando los extremos de los brazos de la V con otros tirantes de refuerzo una pareja de nodos de carga superiores, en los que están fijados los herrajes del timón de dirección. Esto es efectivo, puesto que en la zona de conexión de la cuaderna está presente principalmente una carga de empuje.A particularly advantageous configuration of a rear section of fuselage according to the invention, which achieves especially orthogonal loading paths, consists in that the extreme frames of the steering wheel section present in their upper area, respectively, a contour in shape of V formed by upper reinforcement braces, configuring the ends of the arms of the V with other reinforcement braces a pair of upper load nodes, on which the steering wheel hardware. This is effective, since in the connection area of the frame is mainly present a thrust load

Al mismo objetivo de conseguir trayectorias de carga ortogonales sirve otra configuración ventajosa de la invención, que consiste en que en la cuaderna extrema delantera de la sección del timón de dirección SA, los otros tirantes de refuerzo, que parten desde los nodos de carga superiores, son tirantes verticales, que se prolongan en forma de V hacia abajo sobre puntos nodales en el plano de la cuaderna y desembocan esencialmente en el centro del plano de la cuaderna en un nodo central.With the same objective of achieving trajectories of orthogonal loading serves another advantageous configuration of the invention, which is that in the extreme front frame of the steering helm section SA, the other braces of reinforcement, which start from the upper load nodes, are vertical straps, which extend V-shaped down on nodal points in the plane of the frame and flow essentially in the center of the plane of the frame in a node central.

La configuración según la invención de una sección transversal del fuselaje con otras configuraciones ventajosas se describe con la ayuda de ejemplos de realización, que están representados en los dibujos.The configuration according to the invention of a cross section of the fuselage with other configurations advantageous is described with the help of embodiments, which They are represented in the drawings.

En los dibujos:In the drawings:

La figura 1 muestra un avión de transporte con una sección trasera de fuselaje, en la que están conectados el estabilizador de elevación y el timón de dirección.Figure 1 shows a transport plane with a rear section of the fuselage, in which the lifting stabilizer and steering wheel.

La figura 2 muestra una representación ampliada de la sección trasera del fuselaje de la figura 1, estando mostrados para los estabilizadores solamente los cajones de soporte del timón de dirección 90 y el cajón de soporte del estabilizador de elevación 70.Figure 2 shows an enlarged representation of the rear section of the fuselage of figure 1, being shown for stabilizers only support drawers of the steering wheel 90 and the stabilizer support drawer  elevation 70.

La figura 3 muestra una sección media longitudinal esquemática a través de la sección trasera del fuselaje según la figura 2 con la división en una sección del timón de dirección SA una sección del estabilizador de elevación HA.Figure 3 shows a middle section schematic longitudinal through the rear section of the fuselage according to figure 2 with the division in a section of the rudder of SA direction a section of the lifting stabilizer HA.

La figura 4 muestra en la parte izquierda de la figura una vista en planta superior esquemática y en la parte derecha de la figura una sección media longitudinal esquemática a través de la sección del timón de dirección SA.Figure 4 shows on the left side of the there is a schematic top plan view and part right of the figure a schematic longitudinal middle section a through the steering wheel section SA.

La figura 5 muestra una imagen oblicua de la estructura de la sección del timón de dirección de acuerdo con la figura 4.Figure 5 shows an oblique image of the structure of the steering rudder section according to the figure 4.

La figura 6 muestra la vista en planta superior en contra de la dirección de vuelo F sobre la cuaderna extrema delantera de la sección del timón de dirección SA.Figure 6 shows the top plan view against flight direction F over the extreme frame front of the steering wheel section SA.

La figura 7 muestra una representación ampliada de un fragmento superior de la vista según la figura 6, yFigure 7 shows an enlarged representation of a top fragment of the view according to figure 6, and

La figura 8 muestra una vista en planta superior de la dirección de vuelo F sobre la cuaderna extrema trasera de la sección del timón de dirección SA.Figure 8 shows a top plan view of the flight direction F on the rear end frame of the steering wheel section SA.

El avión de transporte 1 representado en la figura 1 en la vista oblicua presenta para la fijación del estabilizador de elevación 7 y del timón de dirección 9 una sección trasera del fuselaje 2 configurada a tal fin según la invención.The transport aircraft 1 represented in the Figure 1 in the oblique view presented for fixing the lifting stabilizer 7 and steering wheel 9 a section rear of the fuselage 2 configured for this purpose according to the invention.

En la figura 2 se representa la sección trasera del fuselaje 2 en la imagen oblicua en vista exterior, en la que un revestimiento exterior está designado con 8, el cual comprende la sección del timón de dirección SA y la sección del estabilizador de elevación HA. Del timón de dirección 9 solamente se muestra el cajón de soporte del timón de dirección 90, que está fijado en herrajes de conexión 21, 41. También del estabilizador de elevación 7 se muestra solamente el cajón de soporte del estabilizador de elevación 70, cuyo eje de giro 76 está indicado con puntos y trazos. La dirección de la visión en la figura 2 en el interior de la sección trasera del fuselaje 2 en contra de la dirección de vuelo F muestra también la cuaderna extrema delantera 20 de la sección del timón de dirección SA y su cuaderna extrema trasera 40 así como cuadernas dispuestas intermedias, no representadas en detalle.Figure 2 shows the rear section of the fuselage 2 in the oblique image in exterior view, in which a outer lining is designated with 8, which comprises the SA steering wheel section and stabilizer section of HA elevation. From the steering wheel 9 only the drawer is shown of steering wheel holder 90, which is fixed on hardware connection 21, 41. Also of the lifting stabilizer 7 is shows only the stabilizer support drawer elevation 70, whose axis of rotation 76 is indicated with dots and strokes.  The direction of vision in Figure 2 inside the rear section of fuselage 2 against flight direction F also shows the front end frame 20 of the section of the SA steering wheel and its rear end frame 40 as well as intermediate arranged frames, not shown in detail.

La vista longitudinal central, representada en la figura 3, de la sección trasera del fuselaje 2 muestra su distribución en la sección delantera del timón de dirección SA y la sección trasera del estabilizador de elevación HA, que están unidas rígidamente entre sí. La sección del timón de dirección SA comprende una cuaderna extrema delantera 20 y una cuaderna extrema trasera 40. Las dos cuadernas extremas están unidas rígidamente entre sí a través de tirantes espaciales RS y un elemento de apoyo 30. En la zona superior de las cuadernas extremas 20, 40 están fijados herrajes del timón de dirección 21, 41. Los símbolos de referencia KN designan puntos nodales de los tirantes de refuerzo de la cuaderna extrema 40, que están unidos con puntos nodales de las otra cuaderna extrema 40 a través de tirantes espaciales RS inclinados con respecto a la dirección de vuelo F. Otros detalles sobre la configuración de la sección del timón de dirección se deducen a partir de las figuras 4 a 8. El elemento de apoyo 30 se apoya en los nodos de carga superiores 24, 44 (véase la figura 6 o la figura 8) y en otros nodos de carga superiores KN de la cuaderna extrema 20, 40.The central longitudinal view, represented in Figure 3, from the rear section of the fuselage 2 shows its distribution in the front section of the SA steering wheel and the rear section of the HA stabilizer, which are attached rigidly with each other. The steering helm section SA comprises an extreme front frame 20 and an extreme frame rear 40. The two extreme frames are rigidly joined each other through RS space braces and a support element 30. In the upper area of the extreme frames 20, 40 are fixed rudder hardware 21, 41. The symbols of KN reference designate nodal points of reinforcement braces of the extreme frame 40, which are joined with nodal points of the other extreme frame 40 through RS space braces inclined with respect to flight direction F. Other details about the configuration of the steering wheel section is deduced from figures 4 to 8. The support element 30 is rests on top load nodes 24, 44 (see Figure 6 or Figure 8) and in other upper load nodes KN of the frame extreme 20, 40.

En la vista en planta superior y en la vista lateral mostradas adyacentes de la sección del timón de dirección SA en la figura 4, se muestra la disposición de los tirantes espaciales RS para la unión rígida de la cuaderna extrema delantera 20 y la cuaderna extrema trasera 40. Los tirantes espaciales RS discurren entre los nudos situados en la cercanía del plano central del avión en la cuaderna delantera 20 y los nudos situados en el exterior en la cuaderna trasera 40. Los tirantes espaciales RS están dispuestos a diferente altura y simétricamente al plano medio longitudinal vertical de la sección trasera del fuselaje 2, estando designados en la figura 4 los tirantes espaciales superiores con RSo y los tirantes espaciales inferiores con RSu. La inclinación de los tirantes espaciales RS con respecto al plano medio longitudinal vertical de la sección trasera del fuselaje 2 no debe ser en este caso mayor que 60º, para que permanezca favorable la relación de las componentes de la fuerza, que pueden ser transmitidas en la dirección longitudinal entre las cuadernas extremas 20, 40, con respecto a la fuerza general. El elemento de apoyo 30 está configurado con tirantes diagonales 32 inclinados en el espacio. Además, presenta una placa de base 34 que discurre en esencia horizontalmente.On the top floor view and the view Sideways shown adjacent to the steering wheel section SA in figure 4, the arrangement of the braces is shown RS spacers for the rigid connection of the front end frame 20 and the rear end frame 40. The RS space braces they run between the nodes located near the central plane of the plane in front frame 20 and the nodes located in the exterior in the rear frame 40. The RS space braces are arranged at different height and symmetrically to the middle plane longitudinal longitudinal of the rear section of the fuselage 2, being designated in Figure 4 the upper space braces with RSo and the lower space braces with RSu. The inclination of RS space braces with respect to the longitudinal median plane vertical of the rear section of the fuselage 2 should not be in this case greater than 60º, so that the relationship of the components of the force, which can be transmitted in the longitudinal direction between the extreme frames 20, 40, with Regarding the general strength. The support element 30 is configured with diagonal braces 32 inclined in space. In addition, it has a base plate 34 that runs essentially horizontally.

En la imagen oblicua, mostrada en la figura 5, de la estructura de la sección del timón de dirección SA se pueden reconocer los puntos de conexión de los tirantes espaciales superiores RSo y de los tirantes espaciales inferiores RSu en nodos de carga tanto de la estructura de sustentación de la cuaderna extrema delantera 20 como también en nodos de carga de la cuaderna extrema trasera 40. El revestimiento exterior 8 (figura 2), implicado en la distribución y en la transmisión de las fuerzas que aparecen y fijado en la estructura de soporte interior, se ha omitido también en esta representación (figura 2). La estructura de sustentación de la cuaderna extrema delantera 20 se representa en la vista según la figura 6. La cuaderna extrema 20 presenta un contorno en forma de V en su zona superior a través de tirantes de refuerzo superiores 23r y 231, que están dirigidos esencialmente ortogonales unos con respecto a otros y se encuentran en un nodo de carga, en la que los extremos superiores de los brazos de la V configuran con otros tirantes de refuerzo 25r, 251, alineados esencialmente verticales, nodos de carga superiores 24, en los que están fijados los herrajes del timón de dirección 21r, 21l. La conducción siguiente de los tirantes verticales 25 hacia abajo se lleva a cabo de tal manera que se obtienen trayectorias de carga casi ortogonales y termina en un nodo central ZKN, desde el que están guiados otros tirantes diagonales, de nuevo casi ortogonales a los lados de la cuaderna extrema.In the oblique image, shown in Figure 5, of the structure of the steering wheel section SA can be recognize the connection points of the space braces upper RSo and lower space braces RSu in nodes loading of both the structure of support of the frame extreme front 20 as well as in load nodes of the frame rear end 40. The outer covering 8 (figure 2), involved in the distribution and transmission of the forces that appear and fixed in the inner support structure, it has also omitted in this representation (figure 2). The structure of lift of the front end frame 20 is represented in the view according to figure 6. The extreme frame 20 has a V-shaped contour in its upper area through braces of upper reinforcement 23r and 231, which are essentially directed orthogonal to each other and are in a node of load, in which the upper ends of the arms of the V configure with other reinforcement braces 25r, 251, aligned essentially vertical, top loading nodes 24, in which steering wheel fittings 21r, 21l are fixed. The following conduction of the vertical straps 25 down is carried out in such a way that load paths are obtained almost orthogonal and ends at a central node ZKN, from which other diagonal braces are guided, again almost orthogonal to the sides of the extreme frame.

Para la aplicación uniforme ventajosa de las fuerzas de apoyo, a absorber desde el cajón del timón de dirección, en la sección del estabilizador lateral de la sección trasera del fuselaje, los herrajes del timón de dirección 21 (figura 6) no sólo están provistos, como se conoce en sí, con nervaduras de unión que están colocadas verticales hacia abajo, sino que presentan también muñones angulares 22, que están colocados oblicuos hacia abajo, adaptados para la fijación en los tirantes de refuerzo superiores 23 (conexión en forma de V). Por medio de esta configuración, se pueden aplicar las fuerzas extremadamente grandes que proceden del momento del timón de dirección de una manera especialmente favorable en la estructura de la sección del timón de dirección de la sección trasera del fuselaje.For the uniform advantageous application of support forces, to absorb from the steering wheel drawer, in the side stabilizer section of the rear section of the fuselage, steering wheel hardware 21 (figure 6) not only they are provided, as is known per se, with joining ribs that they are placed vertically down, but they also have angular stumps 22, which are positioned obliquely down, adapted for fixing on upper reinforcement straps 23 (V-shaped connection). Through this configuration, it they can apply the extremely large forces that come from rudder moment in a way especially favorable in the structure of the steering wheel section of the rear section of the fuselage.

A partir de la representación ampliada de la zona superior de la cuaderna extrema 20 con la conexión del cajón del timón de dirección 90 (figura 7) se obtiene una función adicional de los herrajes del timón de dirección 21, que consiste en que en dichos herrajes están dispuestos ojales de unión transversal 92 para la fijación de bridas de fuerza transversal 19 del cajón del timón de dirección 90. Las bridas de fuerza transversal 91 están fijadas con los otros extremos, respectivamente, en una nervadura central 95 del cajón del timón de dirección 90.From the expanded representation of the upper area of the extreme frame 20 with the drawer connection from the steering wheel 90 (figure 7) a function is obtained additional of the steering wheel 21 hardware, which consists of that in said fittings transverse connection eyelets are arranged 92 for fastening transverse force flanges 19 of the drawer of the steering wheel 90. The cross force flanges 91 are fixed with the other ends, respectively, in a central rib 95 of the steering wheel drawer 90.

La vista mostrada en la figura 8 de la cuaderna extrema trasera 40 de la sección del timón de dirección SA de la sección trasera del fuselaje corresponde a la vista de la cuaderna extrema delantera 20 según la figura 6. La zona superior de esta cuaderna extrema trasera 40 está configurada de una manera similar a la cuaderna extrema 20, es decir, que se configura un contorno en forma de V a través de tirantes de refuerzo 43r, 43l. También los herrajes del timón de dirección 41r, 41l están configurados de una manera similar a los herrajes del timón de dirección para la cuaderna extrema delantera 20. La estructura de sustentación, formada por tirantes de refuerzo, de la cuaderna extrema 40 se diferencia de la estructura de sustentación de la cuaderna extrema 20 porque hay que mantener libre una zona central ZB de la cuaderna extrema para el paso de elementos de activación para el estabilizador de elevación 7. Manteniendo el principio de las trayectorias de carga al menos aproximadamente ortogonales, se prolongan los tirantes verticales VS, que parten desde los nodos de carga superiores 44, hacia abajo hasta los puntos nodales marginales 48, en los que terminan tirantes horizontales HS y tirantes diagonales DS.The view shown in figure 8 of the frame rear end 40 of the steering wheel section SA of the rear section of the fuselage corresponds to the view of the frame front end 20 according to figure 6. The upper area of this rear end frame 40 is configured in a manner similar to the extreme frame 20, that is, an outline is set in V-shape through reinforcing braces 43r, 43l. Also they Steering wheel hardware 41r, 41l are configured in one similar way to the steering wheel hardware for the extreme front frame 20. The support structure, formed by reinforcement braces, from the extreme frame 40 se difference in the support structure of the extreme frame 20 because you have to keep a central zone ZB free of the frame extreme for the passage of activation elements for the lifting stabilizer 7. Maintaining the principle of at least approximately orthogonal load paths, it extend the vertical struts VS, which start from the nodes of top load 44, down to the nodal points marginal 48, in which HS horizontal braces end and diagonal braces DS.

Los puntos nodales marginales 48 se encuentran en el tercio superior de la superficie transversal de la cuaderna.The marginal nodal points 48 are found in the upper third of the transverse surface of the rib.

Los herrajes del timón de dirección 41l presentan ojales de conexión hacia arriba para bulones de fijación del timón de dirección y están configurados muñones angulares 42l en forma de V abierta hacia abajo, adaptados para la fijación en los tirantes de refuerzo superiores 43l, VS.The steering wheel hardware 41l They have upward connection eyelets for fixing bolts of the steering rudder and angular stumps 42l are configured V-shaped open down, adapted for fixing on the upper reinforcing braces 43l, VS.

Ambas cuadernas extremas 20, 40 son reforzadas habitualmente con paredes de empuje. No obstante, los tirantes de refuerzo dentro de la cuaderna están adaptados al desarrollo ortogonal de las trayectorias principales de tal manera que se reduce en una medida considerable la solicitación a empuje de las paredes de empuje. De este modo, se pueden suprimir parcialmente las paredes de empuje o bien se pueden realizar con espesores de pared reducidos.Both extreme frames 20, 40 are reinforced usually with push walls. However, the braces of reinforcement within the frame are adapted to the development orthogonal of the main paths in such a way that considerably reduces the push request of the thrust walls In this way, they can be partially suppressed the thrust walls can either be made with thicknesses of reduced wall

El material adecuado para la configuración de la estructura de la sección del timón de dirección es, en general, metal ligero; no obstante, se puede conseguir un ahorro de peso grande también empleando materiales reforzados con fibras para la topología de la estructura propuesta aquí.The right material for the configuration of the rudder section structure is, in general, light metal; however, weight savings can be achieved large also using fiber reinforced materials for Topology of the structure proposed here.

Claims (14)

1. Sección trasera del fuselaje esencialmente en forma de tonel, configurada como estructura de sustentación de carga, adaptada para la fijación del estabilizador de elevación y del timón de dirección, de un avión con cuadernas que se extienden en planos transversales, largueros que se extienden en dirección longitudinal y un revestimiento exterior y con una abertura transversal, que se extiende esencialmente horizontal, para el paso del estabilizador de elevación, caracterizada por las siguientes características:1. Rear section of the essentially barrel-shaped fuselage, configured as a load bearing structure, adapted for fixing the lifting stabilizer and steering wheel, of an airplane with frames that extend in transverse planes, stringers that extend in the longitudinal direction and an outer covering and with a transverse opening, which extends essentially horizontal, for the passage of the lifting stabilizer, characterized by the following characteristics:
a)to)
La sección trasera del fuselaje (2) está constituida por una sección delantera del timón de dirección (SA) y por una sección trasera del estabilizador de elevación (HA) en dirección de vuelo (F), que están conectadas rígidamente entre sí;The rear section of the fuselage (2) consists of a section front of the rudder (SA) and by a rear section of the lift stabilizer (HA) in the direction of flight (F), which they are rigidly connected to each other;
b)b)
La sección del timón de dirección (SA) comprende cuadernas extremas (20, 40) con estructura de sustentación, que refuerza, respectivamente, en el plano de la cuaderna, que está constituida por tirantes de refuerzo (tirantes horizontales HS, tirantes verticales VS, tirantes diagonales DS), que están alineados casi ortogonalmente unos con respecto a los otros;The steering wheel section (SA) includes extreme frames (20, 40) with support structure, which reinforces, respectively, in the plane of the frame, which is constituted by reinforcement braces (HS horizontal braces, braces vertical VS, diagonal braces DS), which are almost aligned orthogonally with respect to each other;
c)C)
Puntos nodales (KN, ZKN) de los tirantes de refuerzo (HS, VS, DS) de una cuaderna extrema (20) están unidos con puntos nodales (KN) de la otra cuaderna extrema (40) a través de tirantes espaciales (RS) inclinados con relación a la dirección de vuelo.Nodal points (KN, ZKN) of the reinforcement braces (HS, VS, DS) of an extreme frame (20) are joined with nodal points (KN) of the other extreme frame (40) through inclined space braces (RS) in relation to The flight direction.
2. Sección trasera del fuselaje de un avión según la reivindicación 1, caracterizada porque las cuadernas extremas (20, 40) de la sección del timón de dirección (SA) presentan en su zona superior, respectivamente, un contorno en forma de V formado por tirantes de refuerzo superiores (23r, I), configurando los extremos de los brazos de la V con otros tirantes de refuerzo una pareja de nodos de carga superiores (24, 44), en los que están fijados los herrajes del timón de dirección (21r, 21l, 41r, 41l).2. Rear section of the fuselage of an aircraft according to claim 1, characterized in that the extreme frames (20, 40) of the steering rudder section (SA) have, in their upper area, respectively, a V-shaped contour formed by upper reinforcement straps (23r, I), configuring the ends of the arms of the V with other reinforcement straps a pair of upper loading nodes (24, 44), in which the steering rudder hardware (21r , 21l, 41r, 41l). 3. Sección trasera de fuselaje según la reivindicación 2, caracterizada porque en la cuaderna extrema delantera (20) de la sección del timón de dirección (SA), los otros tirantes de refuerzo, que parten desde los nodos de carga superiores (24), son tirantes verticales (25), que se prolongan en forma de V hacia abajo sobre puntos nodales (KN) en el plano de la cuaderna y desembocan esencialmente en el centro del plano de la cuaderna en un nodo central (ZKN).3. Rear fuselage section according to claim 2, characterized in that in the front end frame (20) of the steering rudder section (SA), the other reinforcement braces, which start from the upper loading nodes (24), they are vertical braces (25), which extend V-shaped downwards on nodal points (KN) in the plane of the frame and essentially flow into the center of the plane of the frame in a central node (ZKN). 4. Sección trasera del fuselaje según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque en la cuaderna extrema trasera (40) los otros tirantes de refuerzo, que parten desde los nodos de carga superiores (44), son tirantes verticales (VS), que se prolongan hasta puntos nodales marginales (48), formados por otros tirantes diagonales (DS) y tirantes horizontales (HS), estando dispuestos los puntos nodales marginales (48) en el tercio superior del área de la superficie transversal de la cuaderna.4. Rear section of the fuselage according to claims 1 to 3, characterized in that in the rear end frame (40) the other reinforcing braces, which start from the upper loading nodes (44), are vertical braces (VS), which are they extend to marginal nodal points (48), formed by other diagonal braces (DS) and horizontal braces (HS), the marginal nodal points (48) being arranged in the upper third of the cross-sectional surface area of the frame. 5. Sección trasera del fuselaje según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque los tirantes de refuerzo (VS, DS, HS) de la estructura de sustentación, que refuerza la cuaderna extrema trasera (40), están guiados de tal forma que se mantiene libre una zona central (ZB) de la sección transversal de la cuaderna extrema para el paso de elementos de activación para el estabilizador de elevación (7).5. Rear section of the fuselage according to claims 1 to 4, characterized in that the reinforcing braces (VS, DS, HS) of the support structure, which reinforces the rear end frame (40), are guided in such a way that it is maintained Free a central area (ZB) of the cross section of the extreme frame for the passage of activation elements for the lifting stabilizer (7). 6. Sección trasera de fuselaje según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los herrajes del timón de dirección (21, 41), como se conoce en sí, presentan ojales de conexión hacia arriba para bulones de fijación del timón de dirección (9) y están configurados muñones angulares (22, 42) en forma de V abierta hacia abajo, adaptados para la fijación en los tirantes de refuerzo superiores (23, 43).6. Rear section of the fuselage according to claims 1 to 5, characterized in that the steering wheel fittings (21, 41), as known per se, have upward connection eyelets for steering wheel fixing bolts (9) and V-shaped angular stumps (22, 42) are configured open downwards, adapted for fixing on the upper reinforcing straps (23, 43). 7. Sección trasera de fuselaje según las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque los herrajes del timón de dirección (21, 41) presentan ojales de conexión transversal (92) para la fijación de bridas de fuerza transversal (91 R, 91 L) del cajón del timón de dirección (90).7. Rear section of the fuselage according to claims 1 to 6, characterized in that the steering rudder fittings (21, 41) have transverse connection eyelets (92) for fixing transverse force flanges (91 R, 91 L) of the steering wheel drawer (90). 8. Sección trasera de fuselaje según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque entre las cuadernas extremas (20, 40) de la sección del timón de dirección (SA) está insertado un elemento de apoyo (30) que transmite fuerza con preferencia en dirección de vuelo (F), que se apoya en el nodo de carga superior (24, 44) y opcionalmente en otros nodos de carga (KN) de las cuadernas extremas (20, 40).8. Rear fuselage section according to claims 1 to 7, characterized in that between the end frames (20, 40) of the steering rudder section (SA) a support element (30) is inserted which transmits force preferably in direction flight (F), which is supported by the upper load node (24, 44) and optionally on other load nodes (KN) of the extreme frames (20, 40). 9. Sección trasera de fuselaje según la reivindicación 8, caracterizada porque el elemento de apoyo (30) está configurado con tirantes diagonales (32) inclinados en el espacio.9. Rear fuselage section according to claim 8, characterized in that the support element (30) is configured with diagonal braces (32) inclined in the space. 10. Sección trasera de fuselaje según las reivindicaciones 8 o 9, caracterizada porque el elemento de apoyo (30) presenta una placa de base (34) que se extiende esencialmente horizontal.10. Rear fuselage section according to claims 8 or 9, characterized in that the support element (30) has a base plate (34) that extends essentially horizontally. 11. Sección trasera de fuselaje según las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque los tirantes espaciales (RS) están dispuestos en diferente altura y simétricamente al plano medio longitudinal vertical de la sección trasera del fuselaje (2).11. Rear fuselage section according to claims 1 to 10, characterized in that the space braces (RS) are arranged at different height and symmetrically to the vertical longitudinal median plane of the rear section of the fuselage (2). 12. Sección trasera de fuselaje según las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque los tirantes espaciales (RS) se extienden entre nodos dispuestos en la proximidad del plano medio del avión en la cuaderna delantera (20) y nodos dispuestos en el exterior en la cuaderna trasera (40).12. Rear section of the fuselage according to claims 1 to 11, characterized in that the space braces (RS) extend between nodes arranged in the vicinity of the middle plane of the plane in the front frame (20) and nodes arranged outside in the frame rear (40). 13. Sección trasera de fuselaje según una o varias de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque la rigidez de empuje de las cuadernas extremas (20, 40) se consigue en gran parte a través de la disposición óptima, casi ortogonal de los tirantes de refuerzo a lo largo de las trayectorias óptimas de la carga, de manera que las paredes de empuje necesitan espesores de pared más reducidos o se pueden suprimir parcial o también totalmente.13. Rear fuselage section according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that the thrust stiffness of the extreme frames (20, 40) is achieved in large part through the optimal, almost orthogonal arrangement of the shoulder straps. reinforcement along the optimal trajectories of the load, so that the thrust walls need smaller wall thicknesses or can be partially or totally suppressed. 14. Sección trasera de fuselaje según una o varias de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque toda la estructura o elementos individuales están constituidos por metal ligero o por material reforzado con fibras.14. Rear section of the fuselage according to one or more of claims 1 to 13, characterized in that the entire structure or individual elements consist of light metal or fiber reinforced material.
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