ES2297796T3 - Aeronave con un borde de ataque de fuselaje y alas rotatorio. - Google Patents
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Abstract
Una aeronave (10) que comprende: un fuselaje (12) y alas (14) conectadas al fuselaje (12); caracterizada por un borde de ataque (20a, 20b) rotatorio desde una posición replegada contra el fuselaje (12) y las alas (14) hasta una posición extendida desde el fuselaje (12) y las alas (14); en la que el borde de ataque (20a, 20b) puede rotar sobre un eje (A) sustancialmente paralelo a una dirección transversal de la aeronave (10), en la que una parte del borde de ataque (20c) adyacente al fuselaje (12) y/o una parte del borde de ataque (20b) adyacente a por lo menos una de las alas (A) se eleva cuando el borde de ataque (20a, 20b) se desplaza de la posición replegada a la posición extendida.
Description
Aeronave con borde de ataque de fuselaje y alas
rotatorio.
La presente invención se refiere a una aeronave
con un borde de ataque rotatorio, y más particularmente se refiere a
un borde de ataque de fuselaje y ala combinado que puede rotarse
desde una posición replegada o no deflectada contra el fuselaje y
las alas hasta una posición extendida o deflectada que aporta a la
aeronave una sustentación incrementada a bajas velocidades.
Con frecuencia las aeronaves utilizan
dispositivos en los bordes de ataque de las alas con el fin de
incrementar la fuerza de sustentación a bajas velocidades. Por
ejemplo, las aeronaves con un elevado ángulo de flecha en el borde
de ataque pueden utilizar dispositivos en los bordes de ataque de
las alas para incrementar la fuerza ascensional durante el despegue
y el aterrizaje y reducir así la longitud de pista. Estos
dispositivos de borde de ataque típicamente tienen huecos que son
visibles desde el frente cuando los dispositivos están replegados.
Sin embargo, algunas aeronaves tienen requisitos de capacidad de
supervivencia que no permiten huecos en el borde de ataque cuando
los dispositivos están replegados. Sería deseable aportar un
dispositivo de borde de ataque que evitara tales problemas.
La presente invención se define en la
reivindicación independiente 1, y en particular aporta un borde de
ataque rotatorio para el fuselaje y las alas de una aeronave. El
borde de ataque es una pieza continua, sin interrupciones, que
atraviesa toda la envergadura de la aeronave. El borde de ataque
puede rotarse desde una posición replegada o no deflectada
adyacente al fuselaje y las alas hasta una posición extendida o
deflectada que se aparta del fuselaje y las alas, lo cual
incrementa la sustentación de la aeronave, particularmente durante
el despegue, el aterrizaje y otras operaciones de baja velocidad.
Cuando el borde de ataque está replegado en su posición no
deflectada durante el vuelo, se evitan los huecos no deseados.
Un aspecto de la presente invención es aportar
una aeronave provista de un fuselaje, alas conectadas al fuselaje y
un borde de ataque rotatorio desde una posición replegada contra el
fuselaje y las alas hasta una posición extendida desde el fuselaje y
las alas.
Este y otros aspectos de la presente invención
resultarán más evidentes a partir de la siguiente descripción.
La figura 1 es una vista en planta parcialmente
esquemática de una aeronave que incluye un borde de ataque rotatorio
adyacente al fuselaje y las alas de la aeronave según un ejemplo de
realización de la presente invención.
La figura 2 es una vista en sección transversal
parcialmente esquemática tomada sobre la línea 2-2
de la figura 1, que ilustra un ala de la aeronave y una parte del
borde de ataque de una posición replegada o no deflectada según un
ejemplo de realización de la presente invención.
La figura 3 es una vista en planta parcialmente
esquemática de la aeronave de la figura 1, con el borde de ataque
rotatorio en una posición extendida o deflectada.
La figura 4 es una vista en sección transversal
parcialmente esquemática tomada sobre la línea 4-4
de la figura 3, que ilustra la posición extendida del borde de
ataque con respecto al ala.
La figura 5 es una vista lateral parcialmente
esquemática de una aeronave que incluye un borde de ataque rotatorio
del fuselaje y las alas en una posición replegada según un ejemplo
de realización de la presente invención.
La figura 6 es una vista lateral parcialmente
esquemática de la aeronave de la figura 5, con el borde de ataque
rotatorio en una posición extendida.
La figura 7 es una vista frontal parcialmente
esquemática de una aeronave que incluye un borde de ataque rotatorio
adyacente del fuselaje y las alas en una posición replegada según un
ejemplo de realización de la presente invención.
La figura 8 es una vista frontal parcialmente
esquemática de la aeronave de la figura 7, con el borde de ataque
rotatorio en una posición extendida.
La figura 9 es una vista lateral parcialmente
esquemática de una aeronave que incluye un borde de ataque rotatorio
adyacente del fuselaje y las alas similar al ejemplo de realización
ilustrado en las figuras 1-8, excepto que el eje de
rotación del borde de ataque se ha desplazado hacia la popa del
avión, y la parte del borde de ataque situada delante del eje de
rotación se deflecta hacia abajo mientras que la parte del borde de
ataque situada detrás del eje de rotación se deflecta hacia
arriba.
La figura 10 es una vista en sección transversal
parcialmente esquemática de una parte de un ala de una aeronave y un
borde de ataque de la parte de ala, que ilustra la desviación del
borde de ataque hacia abajo cuando el borde de ataque está en una
posición extendida según un ejemplo de realización de la presente
invención.
La figura 11 es una vista en sección
longitudinal parcialmente esquemática de un fuselaje de una aeronave
y de un borde de ataque del fuselaje, que ilustra la desviación del
borde de ataque hacia abajo cuando el borde de ataque está en una
posición extendida según un ejemplo de realización de la presente
invención.
La figura 12 es una vista en sección transversal
parcialmente esquemática de un borde de ataque rotatorio que tiene
una superficie de contacto posterior cóncava según un ejemplo de
realización de la presente invención.
La figura 13 es una vista en sección transversal
parcialmente esquemática de un borde de ataque rotatorio que tiene
una superficie de contacto posterior en ángulo según un ejemplo de
realización de la presente invención.
La figura 14 es una vista en sección transversal
parcialmente esquemática de un borde de ataque rotatorio que tiene
una superficie de contacto posterior plana según un ejemplo de
realización de la presente invención.
Las figuras 15-17 son vistas en
sección transversal parcialmente esquemáticas de un ala de una
aeronave que incluye un alerón tipo Krueger y un borde de ataque
rotatorio según un ejemplo de realización de la presente invención.
En la figura 15, alerón tipo Krueger permanece replegado y el borde
de ataque está en una posición replegada. En la figura 16, el alerón
tipo Krueger permanece replegado pero el borde de ataque está en una
posición extendida. En la figura 17, el alerón tipo Krueger está
desplegado y el borde de ataque está en la posición extendida.
La figura 1 es una vista en planta parcialmente
esquemática de una aeronave que incluye un fuselaje 12 y alas 14. La
aeronave 10 tiene una sección de morro 16 y una sección de cola 18.
Tal como se utiliza aquí, el término "fuselaje" incluye el
cuerpo de una aeronave así como cualesquiera características
estructurales integralmente formadas con el cuerpo, tales como
extensiones del borde de ataque, tracas y similares, que tienen
bordes de ataque.
Como se muestra en la figura 1, un borde de
ataque rotatorio según un ejemplo de realización de la presente
invención incluye una parte 20a adyacente al fuselaje 12, y partes
20b adyacentes a las alas 14. El borde de ataque 20a, 20b es
rotatorio sobre un eje A que es sustancialmente paralelo a una
dirección transversal de la aeronave. En este ejemplo de
realización, el eje de rotación A del borde de ataque 20a, 20b está
situado adyacente al morro 16 del fuselaje 12. Sin embargo, el eje
de rotación A puede estar situado en cualquier otra posición
adecuada a lo largo de la dirección longitudinal de la aeronave. Por
ejemplo, el eje de rotación A puede desplazarse más hacia popa.
La figura 2 es una vista en sección transversal
del ala 14 y del borde de ataque 20b, tomada sobre la línea
2-2 de la figura 1. En las figuras 1 y 2, el borde
de ataque 20a, 20b se encuentra en una posición replegada. En la
posición replegada, una parte del borde de ataque 20a reposa contra
el ala 14 y está en contacto con la misma.
Las figuras 3 y 4 son vistas similares a las que
se ilustran en las figuras 1 y 2, respectivamente, excepto que el
borde de ataque 20a, 20b se ha rotado sobre el eje A siguiendo un
arco R hasta una posición extendida. La posición extendida del borde
de ataque 20b se muestra con mayor claridad en la figura 4, que es
una vista en sección transversal del ala 14 tomada sobre la línea
4-4 de la figura 3. Como se muestra en la figura 4,
el borde de ataque 20b está en una posición extendida separada del
ala 14. En la posición extendida, el borde de ataque 20b se eleva
sobre el ala 14 a una distancia D_{W}. Puesto que el borde de
ataque 20a, 20b rota sobre el eje A siguiendo un arco R la
distancia elevada D_{W} entre el borde de ataque 20b y el ala 14
variará según la ubicación particular a lo largo del ala 14.
Aunque no se muestra en las figuras 3 ó 4, al
menos una porción del borde de ataque 20 a adyacente al fuselaje 12
también está elevada y separada del fuselaje 12 cuando el borde de
ataque está en la posición extendida. Si el eje de rotación A se
desplaza más hacia popa desde la posición ilustrada en las figuras 1
y 3, la parte del borde de ataque 20a situada por detrás del eje A
puede deflectarse hacia arriba mientras que la parte del borde de
ataque situada por delante del eje A puede deflectarse hacia
abajo.
Como se ve con mayor claridad en las figuras 1 y
3, las alas 14 de la aeronave 10 tienen un ángulo de flecha S_{W}
medido desde una dirección transversal de la aeronave. Como también
puede verse en las figuras 1 y 3, el fuselaje 3, incluyendo tracas
y otras estructuras que tienen bordes de ataque, pueden tener
también un ángulo de flecha S_{F} medido desde la dirección
transversal de la aeronave 10. En el ejemplo de realización
ilustrado en las figuras 1 y 3, el ángulo de flecha S_{W} del ala
es distinto del ángulo de flecha S_{F} del fuselaje, es decir, el
ángulo de flecha S_{W} del ala es menor que el ángulo de flecha
S_{F} del fuselaje.
En los ejemplos de realización ilustrados en las
figuras 1 y 3, el ángulo de flecha S_{W} del ala se mantiene
constante a lo largo del ala 14, y el ángulo de flecha S_{F} del
fuselaje se mantiene constante a lo largo del fuselaje 12. Sin
embargo, el ángulo de flecha S_{W} del ala y/o el ángulo de flecha
S_{F} del fuselaje pueden variar. En consecuencia, aunque en las
ilustraciones adjuntas se muestran ángulos de flecha del fuselaje y
el ala S_{W} y S_{F} constantes, puede utilizarse cualquier otra
configuración deseada de ala y fuselaje de acuerdo con la presente
invención.
Las figuras 5 y 6 son vistas laterales
parcialmente esquemáticas de una aeronave similar a la ilustrada en
las figuras 1 y 3. En la figura 5, el borde de ataque 20a, 20b está
en la posición replegada. En la figura 6, el borde de ataque 20a,
20b está en la posición extendida, ilustrando así la rotación del
borde de ataque 20a, 20b sobre un eje próximo al morro 16 de la
aeronave. El borde de ataque puede recorrer un arco R, por ejemplo
desde unos 0 a unos 10 grados, al rotar sobre el eje desde la
posición replegada a la extendida.
Las figuras 7 y 8 son vistas frontales
parcialmente esquemáticas de una aeronave similar a la ilustrada en
las figuras 1 y 3. En la figura 7, el borde de ataque 20a, 20b está
en la posición replegada. En la figura 8, el borde de ataque 20a,
20b está en la posición extendida.
El borde de ataque 20a, 20b es una sola pieza
continua desde la punta del ala izquierda hasta la punta del ala
derecha y puede estar hecho de cualquier material adecuado. Por
ejemplo, el borde de ataque puede comprender un material
sustancialmente rígido como el aluminio o materiales compuestos
convencionales. El material no tendrá huecos que se extiendan al
borde de ataque físico o no mostrará ningún hueco detectable en el
espectro electromagnético.
El mecanismo utilizado para extender y replegar
el borde de ataque 20a, 20b puede ser cualquier enganche 28
adecuado, como un gato de rosca de doble pivote convencional y
cuatro enganches de barra. Puede utilizarse cualquier controlador
adecuado para operar el mecanismo, como controles convencionales
accionados manualmente o controles automáticos para extender y
replegar el borde de ataque según la velocidad del aire.
La figura 9 es una vista lateral parcialmente
esquemática de una aeronave que incluye un borde de ataque rotatorio
del fuselaje y las alas similar al ejemplo de realización ilustrado
en las figuras 1-8, excepto que el eje de rotación
del borde de ataque se ha desplazado hacia la popa de la aeronave, y
la parte del borde de ataque situada por delante del eje de rotación
se deflecta hacia abajo mientras que la parte del borde de ataque
situada por detrás del eje de rotación se deflecta hacia arriba.
La figura 10 es una vista en sección transversal
parcialmente esquemática de una parte de un ala de una aeronave y un
borde de ataque de la parte de ala, ilustrando la desviación del
borde de ataque hacia abajo cuando el borde de ataque está en una
posición extendida según un ejemplo de realización de la presente
invención.
La figura 11 es una vista en sección
longitudinal parcialmente esquemática de un fuselaje de una aeronave
y un borde de ataque del fuselaje, ilustrando la desviación del
borde de ataque hacia abajo cuando el borde de ataque está en una
posición extendida según un ejemplo de realización de la presente
invención.
La figura 12 es una vista en sección transversal
parcialmente esquemática el borde de ataque 20b, que incluye un
borde frontal 21 y una superficie de contacto posterior 22. En el
ejemplo de realización ilustrado en la figura 12, la superficie de
contacto posterior 22 tiene una forma cóncava que se corresponde con
el borde frontal 15 del ala 14. De esta manera, la superficie de
contacto posterior 22 y el borde frontal 15 se encuentran
estrechamente encajados el uno contra el otro cuando el borde de
ataque 20b está en la posición replegada. Esta disposición encajada
de la superficie de contacto posterior 22 del borde de ataque 20b y
el borde frontal 15 del ala 14 puede verse en las figuras 2 y 4.
Como se muestra en las figuras 2, 4 y 12, el
borde frontal 21 del borde de ataque 20b puede tener una forma
relativamente puntiaguda, mientras que la superficie de contacto
posterior 22 y el borde frontal 15 del ala 14 pueden tener una forma
relativamente redondeada. Así, el borde frontal 21 del borde de
ataque 20b tiene un radio de curvatura menor que el borde frontal 15
del ala 14. Esto puede resultar deseable en algunas aeronaves porque
el borde frontal 15 más redondeado del ala 14 puede demorar la
entrada en pérdida del ala. El borde de ataque 20a o 20b situado por
delante del punto de rotación A tendrá una forma de contacto
posterior para permitir que el borde de ataque se deflecte por
debajo de su posición replegada.
Las figuras 13 y 14 ilustran formas alternativas
de la superficie de contacto posterior de bordes de ataque según
ejemplos de realización de la presente invención. En la figura 13,
el borde de ataque 23 tiene una superficie de contacto 24 en ángulo.
En la figura 14, el borde de ataque 25 tiene una superficie de
contacto 26 generalmente plana.
Las figuras 15-16 ilustran un
ejemplo de realización de la presente invención en el cual un alerón
tipo Krueger 30 convencional está montado de manera rotatoria sobre
el ala 14. En la figura 15, el borde de ataque 20b está en la
posición retraída y el alerón tipo Krueger 30 está en la posición
replegada. En la figura 16, el borde de ataque 20b está extendido
desde el ala, mientras que el alerón tipo Krueger 30 permanece
replegado. En la figura 17 el borde de ataque 20b está extendido y
el alerón tipo Krueger 30 ha rotado hasta una posición desplegada.
Cualquier diseño conocido de alerón tipo Krueger y mecanismo de
despliegue puede utilizarse de acuerdo con este ejemplo de
realización de la invención.
Aunque hasta aquí se han descrito ejemplos de
realización particulares de esta invención con fines de ilustración,
resultará evidente a los expertos en la técnica que pueden
realizarse numerosas variaciones en los detalles de la presente
invención sin apartarse de la invención tal y cómo se define en las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (13)
1. Una aeronave (10) que comprende:
un fuselaje (12) y
alas (14) conectadas al fuselaje (12);
caracterizada por
un borde de ataque (20a, 20b) rotatorio desde
una posición replegada contra el fuselaje (12) y las alas (14) hasta
una posición extendida desde el fuselaje (12) y las alas (14);
en la que el borde de ataque (20a, 20b) puede
rotar sobre un eje (A) sustancialmente paralelo a una dirección
transversal de la aeronave (10),
en la que una parte del borde de ataque (20c)
adyacente al fuselaje (12) y/o una parte del borde de ataque (20b)
adyacente a por lo menos una de las alas (A) se eleva cuando el
borde de ataque (20a, 20b) se desplaza de la posición replegada a la
posición extendida.
2. La aeronave (10) de la reivindicación 1, en
la que el borde de ataque (20a, 20b) comprende una estructura rígida
unitaria sin huecos físicos o sin huecos detectables en el espectro
electromagnético.
3. La aeronave (10) de la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, en la que el eje de rotación (A) del borde de
ataque (20a, 20b) está situado adyacente a un morro (16) del
fuselaje (12).
4. La aeronave (10) de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en la que el borde de ataque (20a,
20b) puede rotar sobre el eje (A) desde la posición replegada a la
posición extendida describiendo un arco desde cero hasta unos 10
grados.
5. La aeronave (10) de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en la que una parte del borde de
ataque (20b) adyacente por lo menos a una de las alas (14) tiene un
ángulo de flecha del ala (S_{W}) medido desde una dirección
transversal de la aeronave (10), otra parte del borde de ataque
(20a) adyacente al fuselaje (12) tiene un ángulo de flecha del
fuselaje (S_{F}) medido desde la dirección transversal de la
aeronave (10), y los ángulos de flecha del ala y el fuselaje
(S_{W}, S_{F}) son diferentes.
6. La aeronave (10) de la reivindicación 5, en
la que el ángulo de flecha del ala (S_{W}) es menor que el ángulo
de flecha del fuselaje (S_{F}).
7. La aeronave (10) de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en la que el borde de ataque (20a,
20b) comprende una superficie de contacto posterior (22) que está en
contacto con el fuselaje (12) y las alas (14) cuando el borde de
ataque (20a, 20b) está en la posición replegada.
8. La aeronave (10) de la reivindicación 7, en
la que la superficie de contacto posterior (22) tiene una forma que
se corresponde sustancialmente con una forma del fuselaje (12) y una
forma de las alas (14) en áreas de contacto entre el borde de ataque
(20a, 20b) y el fuselaje (12) y las alas (14).
9. La aeronave (10) de la reivindicación 7 o la
reivindicación 8, en la que al menos una parte de la superficie de
contacto posterior (22) es cóncava.
10. La aeronave (10) de cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 9, en la que la superficie de contacto
posterior (22) del borde de ataque (20a, 20b) está en contacto con
un borde frontal curvo de al menos una de las alas (14), cuando el
borde de ataque (20a, 20b) está en la posición replegada y el borde
frontal del ala (14) tiene un radio de curvatura mayor que un borde
frontal (21) del borde de ataque.
11. La aeronave (10) de la reivindicación 7 o la
reivindicación 8, en la que al menos una parte de la superficie de
contacto posterior (26) es plana.
12. La aeronave (10) de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que comprende además alerones tipo
Krueger (30) montados en las alas (14) de manera rotatoria.
13. La aeronave (10) de la reivindicación 12, en
la que los alerones tipo Krueger (30) pueden rotarse hasta
posiciones desplegadas cuando el borde de ataque (20a, 20b) está en
la posición extendida, y los alerones tipo Krueger (30) pueden
rotarse hasta posiciones replegadas cuando el borde de ataque (20a,
20b) está en la posición retraída.
Applications Claiming Priority (2)
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