ES2345584A1 - Superficie de control de aeronave. - Google Patents

Superficie de control de aeronave. Download PDF

Info

Publication number
ES2345584A1
ES2345584A1 ES200703402A ES200703402A ES2345584A1 ES 2345584 A1 ES2345584 A1 ES 2345584A1 ES 200703402 A ES200703402 A ES 200703402A ES 200703402 A ES200703402 A ES 200703402A ES 2345584 A1 ES2345584 A1 ES 2345584A1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
control surface
aircraft
torsion bar
control
aerodynamic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
ES200703402A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2345584B1 (es
Inventor
Raul Carlos Llamas Sandin
Alfonso Gonzalez Gozalbo
Jose Alberto Cabello Moreno
Jorge Pablo Verde Preckler
Jose Luis Collado Briceño
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Operations SL
Original Assignee
Airbus Espana SL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=40547516&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2345584(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Airbus Espana SL filed Critical Airbus Espana SL
Priority to ES200703402A priority Critical patent/ES2345584B1/es
Priority to US12/070,910 priority patent/US8038093B2/en
Priority to CA2710119A priority patent/CA2710119C/en
Priority to RU2010130317/11A priority patent/RU2492109C2/ru
Priority to BRPI0821753-0 priority patent/BRPI0821753B1/pt
Priority to PCT/EP2008/067980 priority patent/WO2009080736A1/en
Priority to EP08864382A priority patent/EP2234877B1/en
Publication of ES2345584A1 publication Critical patent/ES2345584A1/es
Publication of ES2345584B1 publication Critical patent/ES2345584B1/es
Application granted granted Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C9/00Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders
    • B64C9/02Mounting or supporting thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/30Wing lift efficiency
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40Weight reduction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

La invención se refiere a una superficie de control (3) para superficie aerodinámica sustentadora (2) de aeronave que comprende una costilla (9) de cierre principal situada en un extremo de la superficie de control (3) a la que va unida una barra de torsión principal (8), estando la citada barra de torsión (8) unida en su otro extremo a un sistema de palancas (14) sobre el que actúa al menos un actuador (15), de tal forma que se pueda actuar sobre el giro de la citada superficie de control (3) durante el vuelo de la aeronave. La invención se refiere también a un método de actuación de una superficie de control (3) tal.

Description

Superficie de control de aeronave.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a la configuración optimizada de una superficie de control de vuelo para aeronave.
Antecedentes de la invención
La configuración más utilizada para las superficies de control de las aeronaves modernas consiste generalmente en uno o varios elementos esencialmente planos situados conformando el borde de ataque o de salida de superficies aerodinámicas sustentadoras de la aeronave. El control de la aeronave se efectúa mediante la deflexión de las superficies de control, lo que produce un cambio de la geometría externa de la dicha aeronave que resulta en fuerzas aerodinámicas de la dirección y magnitud adecuadas para efectuar el control.
El cambio de forma aerodinámica requerido para efectuar el control de la aeronave generalmente se consigue mediante el giro de las dichas superficies de control alrededor de una chamela o eje de giro fijo respecto de la superficie aerodinámica sustentadora a la que pertenecen. Existen otras configuraciones y métodos para efectuar el control; por ejemplo mediante la deformación elástica de toda la superficie sustentadora, método utilizado por los hermanos Wright en el primer avión como se describe en el documento US821393; mediante el giro de la superficie sustentadora completa como se describe en el documento US6089503; mediante deformación de la superficie sustentadora o de control producida por cambios en las propiedades del material como se describe en los documentos US6209824B1, US5662294; o mediante chorros de aire o gases de escape de motor, como en el caso del avión AV-B Harrier, o el North American X-15.
Las configuraciones de las superficies de control consistentes en el giro de dichas superficies alrededor de una charnela son las que se han usado en aeronáutica en la inmensa mayoría de los aviones y son las únicas utilizadas en la actualidad para los grandes aviones de transporte de pasajeros. Los primeros aviones en utilizar esta configuración de las superficies de control, así como la mayoría de los aviones ligeros actualmente, utilizan un sistema de cables y poleas para transmitir las acciones de control del piloto, ya sea utilizando directamente la fuerza ejercida por el piloto o a través de un sistema de servos que amplifican mecánicamente la fuerza del piloto. Los sistemas de cables y poleas mueven las superficies de control a través de un sistema de palancas que convierten los movimientos lineales de los cables en giros de las superficies de control. Este método de actuación de las superficies de control es adecuado para aeronaves ligeras o aquellas de mayor tamaño que vuelan a velocidades relativamente bajas (mucho menores que las velocidades cercanas a la del sonido a las que vuelan las aeronaves comerciales actualmente), debido a que las fuerzas que pueden transmitir los cables son relativamente bajas y las fuerzas aerodinámicas que actúan sobre las superficies de control, y que deben compensar las fuerzas de los cables, crecen linealmente con el área de dicha superficie de control y con el cuadrado de la velocidad de vuelo. El sistema de cables y poleas tiene limitaciones adicionales debidas a la flexibilidad inherente del sistema, formado por largos cables de poca sección, lo que podía llevar a inestabilidades aeroelásticas si se aplicara a grandes superficies de control, además de introducir un retraso en la operación de las superficies de control y una posible falta de respuesta de los mandos de vuelo cuando el avión vuela a altas velocidades, todo ello debido al alargamiento del sistema de cables inducido por las cargas aerodiná-
micas.
Con el progreso de la técnica aeronáutica fue necesario desarrollar nuevos métodos de actuación de las superficies de control de vuelo particularmente adaptadas a los grandes aviones que volaban a velocidades cada vez mayores, propulsados generalmente por motores a reacción. La solución adoptada consistió en utilizar servo-actuadores, necesarios para ejercer las altas fuerzas de control requeridas para mover las grandes superficies de control a altas velocidades de vuelo y colocar los citados actuadores en una posición tal que pudieran transmitir las fuerzas de control directamente a las superficies de control, representativas de un timón de dirección, o a una instalación típica de alerones o timones de profundidad.
La configuración de la instalación típica de alerones o timones de profundidad anterior tiene el inconveniente evidente de requerir un carenado aerodinámico para el actuador, lo cual es una fuente no deseable de resistencia aerodinámica. Por otro lado, esta configuración tiene la ventaja de que el borde de ataque de la superficie de control está muy cerca del larguero posterior de la superficie sustentadora a la que va asociada (generalmente el ala o los estabilizadores), permitiendo aprovechar por tanto la máxima área de sección de los respectivos cajones de torsión, lo que revierte en un aumento la rigidez de dichos cajones, particularmente la rigidez a torsión y además, donde sea aplicable, el máximo volumen de tanque de combustible en el caso de un ala o estabilizador horizontal.
La configuración representativa de un timón de dirección, típica de un timón de dirección de un avión comercial moderno no requiere de un carenado aerodinámico para el actuador pero, sin embargo, tiene el inconveniente de reducir significativamente el espacio disponible entre el cajón de torsión de la superficie sustentadora y la superficie de control. En todos los casos, esto supone una reducción no deseable de la rigidez a torsión de ambos elementos (cajón principal de torsión y superficie aerodinámica de control). Asimismo, la separación entre el larguero posterior del cajón de torsión y el borde de ataque de la superficie de control requiere la instalación de carenados aerodinámcos relativamente grandes y flexibles y que no contribuyen a la rigidez o resistencia de la superficie sustentadora, además de introducir grandes cargas de flexión sobre las costillas del cajón de torsión en la base de los herrajes de charnela, todo lo cual no es deseable.
La reducción del área de la sección del cajón de torsión de la superficie sustentadora, impuesta por la separación descrita anteriormente y necesaria para la instalación del actuador, suele redundar en un incremento del peso de la estructura al requerirse mayores espesores de los revestimientos y largueros para restaurar la rigidez a torsión deseada por consideraciones aerodinámicas y aeroelásticas.
En todos los sistemas de control de vuelo basados en el giro de las superficies de control el problema de la deformación elástica de las citadas superficies bajo carga aerodinámica ha de ser resuelto. En los sistemas de cables y poleas, donde las palancas a las que van conectados los cables de mando suelen estar en un extremo de las superficies de control, las cargas aerodinámicas producen una deformación de torsión en la superficie de control que tiende a restar efectividad de mando. Para restaurar la efectividad de la superficie de control se debe incrementar su rigidez a torsión, ya sea aumentando el espesor de sus revestimientos estructurales (lo cual añade peso y aumenta la inercia de la superficie de control, ambas consecuencias no deseables; el peso por razones de eficiencia de la aeronave y la inercia por tender a reducir la velocidad a la que se produce la inestabilidad aeroelástica dinámica, o flameo), o utilizando una barra de torsión cerca del borde de ataque de la superficie de control, lo cual también añade peso pero limita el incremento del momento de inercia de la superficie.
En el caso de los sistemas donde los actuadores están conectados directamente a las superficies de control, se suelen situar dichos actuadores aproximadamente en la mitad de la envergadura de la superficie de control para minimizar la deformación a torsión, o bien se usan varios actuadores en paralelo, lo cual además dota de redundancia al sistema de control. En cualquier caso, la colocación de los actuadores dentro de la superficie aerodinámica exige la provisión de accesos para su inspección, lo que complica el diseño de las dichas superficies aerodinámicas y el en caso de los timones de dirección dificulta el acceso para el personal de mantenimiento.
El objeto de la presente invención es resolver los problemas anteriormente mencionados sobre la realización de superficies de control, particularmente los asociados a la configuración en la que los actuadores están directamente conectados a las dichas superficies de control, ya que es ésta la configuración utilizada para las superficies de control en los estabilizadores de los aviones comerciales modernos de gran tamaño.
Sumario de la invención
Así, la presente invención se refiere a una configuración de superficie de control para aeronave en la que dicha superficie de control es solidaria con una barra de torsión, que gira respecto de su eje mediante la acción de actuadores instalados en el interior del fuselaje de la aeronave en cuestión.
La presente invención describe una configuración y método de actuación aplicable a las superficies de control de una aeronave, ya sean éstas timones de dirección, timones de profundidad, alerones, flaps o aerofrenos, que consiste en actuar el giro de las citadas superficies mediante una barra de torsión concéntrica con el eje de charnela de la superficie de control, estando la citada barra de torsión conectada mediante una palanca en el interior del fuselaje de la aeronave a uno o varios actuadores convencionales (hidráulicos, electrohidráulicos, eléctricos o de cualquier otro tipo de los utilizados en aeronáutica), siendo estos actuadores de doble acción, es decir, siendo capaces de ejercer fuerza en los dos sentidos de su eje.
Debido a la distribución de fuerzas aerodinámicas sobre la superficie de control y la deformación torsional resultante, la configuración objeto de la presente invención está particularmente adaptada a superficies de control con gran estrechamiento, de manera que el área encerrada por secciones de la superficie de control perpendiculares al eje de charnela se reduce significativamente desde el extremo donde actúa la barra a torsión al extremo libre. La configuración de la invención tiene como ventaja principal respecto de las configuraciones clásicas que permite acercar el borde de ataque de la superficie de control al larguero posterior del cajón de torsión de la superficie aerodinámica, lo que reduce el tamaño y las cargas de flexión sobre los herrajes de charnela, permite aumentar el área encerrada del cajón de torsión de la superficie sustentadora o de la superficie de control, o de ambas a la vez, con un incremento de la rigidez a torsión directamente proporcional a la dicha área encerrada, obteniéndose todas estas ventajas sin la penalización aerodinámica producida por un carenado para el actuador, todo ello permitiendo aumentar la longitud del brazo de palanca sobre la que actúan los servoactuadores sin la restricción geométrica impuesta por el perfil aerodinámico, reduciendo por tanto las fuerzas requeridas para la actuación, lo que puede resultar en una reducción del peso de los actuadores.
Asimismo, la configuración según la presente invención permite, para un mismo tamaño de cajón de torsión y de forma en planta de la superficie sustentadora, tener mayor superficie aerodinámica de control, con el posible incremento asociado de eficiencia de control.
Adicionalmente, la configuración de la invención permite utilizar actuadores de mayor tamaño, si esto fuera necesario, al eliminarse en gran medida la limitación de espacio impuesta por la geometría de la superficie aerodinámica. Además, en el caso de la aplicación a los timones de dirección, la situación de los actuadores dentro del fuselaje posterior facilita las operaciones de mantenimiento.
Existen ventajas adicionales asociadas a la favorable geometría del borde de ataque de la superficie de control en su configuración deflectada debidas al mayor radio de dicho borde de ataque que es posible obtener al adelantar el eje de charnela, lo que puede incrementar el ángulo de pérdida aerodinámica alcanzable por la superficie de control.
La configuración objeto de la presente invención es también particularmente favorable para la inclusión de un segundo eje de charnela situado en un punto intermedio de la superficie de control, lo de da lugar a la llamada configuración de doble charnela en la superficie de control.
Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la descripción detallada que sigue de una realización ilustrativa de su objeto en relación con las figuras que le acompañan.
Descripción de las figuras
La figura 1 representa una vista esquemática del fuselaje posterior y de los estabilizadores y timones de un avión comercial moderno, en donde se muestran esquemáticamente la disposición de los actuadores y los herrajes de charnela según la técnica anterior conocida.
La figura 2 muestra una vista detallada en sección del estabilizador vertical representado en la figura 1, donde se ha representado esquemáticamente el actuador de la superficie de control y la forma en la que dicho actuador va unido al cajón de torsión y a la citada superficie de control, en este caso un timón de dirección, según la técnica anterior conocida.
La figura 3 muestra una vista detallada en sección de una superficie sustentadora, típicamente un ala, y de una superficie de control asociada, actuada en este caso desde el exterior de la superficie aerodinámica, según la técnica anterior conocida.
La figura 4 representa una vista esquemática del fuselaje posterior y de los estabilizadores y timones de un avión comercial moderno, en donde se muestran esquemáticamente la disposición de los actuadores, los herrajes de charnela y la barra de torsión de la superficie de control, así como la forma con alto estrechamiento de la superficie de control, según una realización preferente de la presente invención.
La figura 5 muestra una vista detallada del estabilizador vertical representado en la figura 4 centrada en el detalle del extremo de la superficie de control a la que se conecta la barra de torsión, donde se han representado esquemáticamente las dos barras de torsión concéntricas, la costilla de cierre a la que se une la barra de torsión exterior y el cajón de torsión secundario de la superficie de control, así como uno de los herrajes de charnela, según una realización preferente de la presente invención.
La figura 6 representa una vista esquemática detallada del fuselaje posterior y de los estabilizadores y timones de un avión comercial moderno, en donde se muestran esquemáticamente la disposición de los actuadores y las palancas sobre las que actúan, los herrajes de charnela, las barras de torsión primaria y secundaria, el cajón de torsión secundario de la superficie de control, la costilla de cierre inferior de la superficie de control, así como las costillas de refuerzo intermedias de la superficie de control, así como la forma con alto estrechamiento de la superficie de control, según una realización preferente de la presente invención.
La figura 7 muestra una vista detallada en sección del estabilizador vertical representado en la figura 4 pero con la configuración de doble charnela de la superficie de control, a la altura de un punto intermedio de su envergadura, donde se han representado esquemáticamente un herrraje de charnela, el elemento primario de la superficie de control, una barra de acoplamiento mecánico con el elemento secundario, dicho elemento secundario y el herraje de charnela secundario, según una realización preferente de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
De la descripción realizada de los antecedentes de la invención y de la técnica anterior conocida se desprende que es en general deseable que los cajones de torsión de las superficies sustentadoras y de control tengan el mayor área posible para aumentar su rigidez y reducir su peso estructural. La configuración mostrada en la figura 3, en la que el actuador 4 está situado en el exterior de la superficie aerodinámica 2 tiene estas cualidades pero a expensas de un incremento de resistencia aerodinámica debido al carenado 17 del actuador 4. Algunas de las configuraciones de sistemas de control de vuelo que usan cables y poleas incluyen una barra de torsión en la superficie de control con una palanca a la que van conectados los cables de control, estando la citada palanca situada dentro del fuselaje, de modo que se elimina la necesidad de un carenado aerodinámico. Esta configuración se puede observar en la mayoría de los timones de dirección de los aviones ligeros actuales. No obstante, como se ha explicado anteriormente, el uso de los sistemas de control basados en cables y poleas está limitado a aeronaves ligeras o, en general, a las que vuelan a velocidades relativamente bajas.
Los sistemas de control de vuelo que usan servoactuadores 4 situados dentro del contorno aerodinámico de la superficie sustentadora 2 y que están conectados directamente a las superficies de control 3, como en el ejemplo de las figuras 1 y 2, requieren de un espacio suficiente entre el larguero posterior 5 del cajón de torsión 13 de la superficie sustentadora 2 y el borde de ataque 22 de la superficie de control 3 para poder instalar dichos servoactuadores 4, con la consiguiente reducción no deseable del área del cajón de torsión 13 de la superficie sustentadora 2. Debe notarse que en los grandes aviones comerciales que usan esta configuración de actuadores suele haber dos o más actuadores, generalmente conectados a circuitos hidráulicos diferentes, por cada superficie de control, con objeto de dotar al sistema de control de redundancia en caso de fallo de uno de los actuadores o de su circuito hidráulico, siendo esta tolerancia al fallo un requisito esencial en el diseño de los sistemas de control de vuelo modernos.
La presente invención se ha desarrollado con el objeto de obtener una configuración de las superficies de control con la máxima rigidez a torsión de la superficie sustentadora, lo cual es deseable para reducir el peso estructural de la misma, pero sin la penalización en resistencia aerodinámica asociada al carenado 17 de la figura 3 y manteniendo la redundancia en el sistema de control al menos al mismo nivel que en los sistemas de control con varios actuadores actualmente en uso, como los mostrados en la figura 1.
Las características de la presente invención se comprenderán mejor al describir una realización preferente de un timón de dirección de un avión comercial moderno, según se representa en las figuras 4, 5 y 6.
A este efecto la superficie de control de la presente invención comprende:
-
una superficie aerodinámica sustendadora 2 a la que va asociada una superficie de control 3;
-
una costilla de cierre principal 9 situada en un extremo de la superficie de control 3 a la que va unida una barra de torsión principal 8, estando la citada barra 8 sólidamente unida en su otro extremo a un sistema de palancas 14 sobre los que actúan al menos dos servoactuadores 15 de doble acción alimentados por sistemas de potencia independientes, trabajando dichos servoactuadores 15 en condiciones normales de forma simultánea, de tal forma que, en caso de fallo de uno de ellos o del sistema de potencia que lo alimenta, el servoactuador operativo tiene potencia suficiente para actuar por sí solo la superficie de control, dotando así a la presente configuración de redundancia en el sistema de actuación.
Para aumentar la redundancia y tolerancia al daño estructural, el sistema de control comprende una barra de torsión secundaria 11, concéntrica con la barra principal 8, situada en el interior de ésta y conectada asimismo solidariamente con el sistema de palancas 14 y con una costilla de cierre secundaria 28 de la superficie de control 3. En condiciones normales, el momento torsor requerido para mover la superficie de control 3 es transmitido por la barra de torsión principal 8 a la costilla de cierre principal 9. En caso de fallo de dichas barra de torsión 8 o costilla de cierre 9 principales, el momento torsor es transmitido por la barra de torsión secundaria 11 a la costilla de cierre secundaria 28, dotando así al sistema de control de un grado adicional de tolerancia al fallo estructural.
La superficie de control 3 está rigidizada internamente por al menos dos largueros 12 que, junto con el revestimiento 19, forman un cajón de torsión continuo que dota a la superficie de control 3 de la rigidez a torsión requerida por consideraciones aerodinámicas y aeroelásticas.
Preferentemente, los revestimientos 19 y largueros 12 de la superficie de control, así como las barras de torsión principal 8 y secundaria 11 están fabricadas en material compuesto de fibras de alta rigidez y resistencia, como puede ser la fibra de carbono o materiales nanotecnológicos, como los nanotubos de carbono, y resina sintética, por ejemplo epoxi, y una gran proporción de dichas fibras están orientadas en direcciones cercanas a 45 y 135 grados respecto del eje de charnela como se muestra en el detalle 29 de la figura 5.
La superficie de control 3 está unida al larguero posterior 5 del cajón de torsión 13 de la superficie sustentadora 2 a través de varios herrajes de charnela 6 unidos a ejes desmontables en la superficie de control, siendo éste un método conocido y generalmente aplicado en las superficies de control.
Preferentemente, la forma de la superficie de control 3 es tal como se muestra en la figura 4, donde puede observarse que el borde de salida 21 de dicha superficie de control es curvo y la superficie de control se estrecha significativamente al alejarse del fuselaje 1, a diferencia de la práctica habitual representada en la figura 1, lo que, además de otras posibles ventajas aerodinámicas o de cualidades de vuelo, resulta en una distribución de fuerzas aerodinámicas cuya resultante está más cerca del fuselaje 1, y por tanto de la barra de torsión 8 y las palancas de actuación 14, siendo esto beneficioso a efectos de rigidez y de transmisión de carga. Además, la geometría mostrada en la figura 4, tanto de la superficie sustentadora 2 como la de la superficie de control 3, plantea problemas de instalación de los actuadores en una configuración clásica como la de la figura 1, debido al espacio requerido entre el larguero posterior de la superficie sustentadora 5 y el borde de ataque de la superficie de control 22.
Según otra realización preferente de la configuración objeto de la presente invención, se añade un eje de charnela secundario 27, como se muestra en la figura 7, de modo que la superficie de control se divide en un elemento primario 24 y uno secundario 25, cuya rotación está mecánicamente restringida por una barra de acoplamiento 26 dispuesta como se indica en la figura 7. La presente invención es particularmente favorable para la realización de esta configuración de doble charnela debido a que dicha configuración de doble charnela produce cargas aerodinámicas mayores que las de la configuración clásica de simple charnela, requiriendo por tanto actuadores de mayor tamaño cuya instalación dentro del fuselaje, como propone la presente invención, resulta menos problemática que en el caso clásico de la figura 1.
La presente invención se refiere, según otro aspecto, a un método de actuación de la superficie de control 3 descrita anteriormente en que la actuación de dicha superficie de control 3 se efectúa a través de al menos una barra de torsión 8 a la que están conectados al menos dos servoactuadores de doble acción 15 mediante un sistema de palancas 14.
En las realizaciones preferentes que acabamos de describir pueden introducirse aquellas modificaciones comprendidas dentro del alcance definido por las siguientes reivindicaciones.

Claims (13)

1. Superficie de control (3) para superficie aerodinámica sustentadora (2) de aeronave caracterizada porque comprende una costilla (9) de cierre principal situada en un extremo de la superficie de control (3) a la que va unida una barra de torsión principal (8), estando la citada barra de torsión (8) unida en su otro extremo a un sistema de palancas (14) sobre el que actúa al menos un actuador (15), de tal forma que se pueda actuar sobre el giro de la citada superficie de control (3) durante el vuelo de la aeronave.
2. Superficie de control (3) para superficie aerodinámica sustentadora (2) de aeronave según la reivindicación 1 caracterizada porque el actuador (15) es de doble acción, siendo capaz de ejercer fuerza en los dos sentidos de su eje.
3. Superficie de control (3) para superficie aerodinámica sustentadora (2) de aeronave según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el actuador (15) es un servoactuador.
4. Superficie de control (3) para superficie aerodinámica sustentadora (2) de aeronave según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el número de actuadores (15) es dos.
5. Superficie de control (3) para superficie aerodinámica sustentadora (2) de aeronave según la reivindicación 4 caracterizada porque los actuadores (15) trabajan en condiciones normales de forma simultánea, de tal manera que, en caso de fallo en uno de ellos, el servoactuador operativo puede actuar por sí solo la superficie de control (3).
6. Superficie de control (3) para superficie aerodinámica sustentadora (2) de aeronave según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque la barra de torsión principal (8) está fabricada de material compuesto de fibras de alta rigidez y resistencia.
7. Superficie de control (3) para superficie aerodinámica sustentadora (2) de aeronave según la reivindicación 6 caracterizada porque la barra de torsión principal (8) está realizada en fibra de carbono.
8. Superficie de control (3) para superficie aerodinámica sustentadora (2) de aeronave según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque comprende además una barra de torsión secundaria (11), concéntrica con la barra de torsión principal (8), situada en el interior de la citada barra de torsión (8) y conectada con el sistema de palancas (14) y con una costilla de cierre secundaria (28) de la superficie de control (3).
9. Superficie de control (3) para superficie aerodinámica sustentadora (2) de aeronave según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque comprende al menos dos largueros (12) que rigidizan internamente la citada superficie de control (3).
10. Superficie de control (3) para superficie aerodinámica sustentadora (2) de aeronave según cualquiera de las reivindicaciones 8-9 caracterizada porque la barra de torsión secundaria (11) está fabricada de material compuesto de fibras de alta rigidez y resistencia.
11. Superficie de control (3) para superficie aerodinámica sustentadora (2) de aeronave según la reivindicación 10 caracterizada porque la barra de torsión secundaria (11) está realizada en fibra de carbono.
12. Superficie de control (3) para superficie aerodinámica sustentadora (2) de aeronave según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque comprende además un eje de charnela secundario (27), de tal forma que la superficie de control (3) citada se divide en un elemento primario (24) y un elemento secundario (25), cuya rotación está restringida por una barra de acoplamiento (26).
13. Método de actuación de una superficie de control (3) para superficie aerodinámica sustentadora (2) de aeronave que comprende una costilla (9) de cierre principal situada en un extremo de la superficie de control (3) a la que va unida una barra de torsión principal (8), estando la citada barra de torsión (8) unida en su otro extremo a un sistema de palancas (14) sobre el que actúa al menos un actuador (15) caracterizada porque la actuación de dicha superficie de control (3) se efectúa a través de al menos una barra de torsión (8) a la que está conectado al menos un actuador (15) mediante un sistema de palancas (14), de tal forma que se pueda actuar sobre el giro de la citada superficie de control (3) durante el vuelo de la aeronave.
ES200703402A 2007-12-21 2007-12-21 Superficie de control de aeronave. Expired - Fee Related ES2345584B1 (es)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200703402A ES2345584B1 (es) 2007-12-21 2007-12-21 Superficie de control de aeronave.
US12/070,910 US8038093B2 (en) 2007-12-21 2008-02-21 Aircraft control device
BRPI0821753-0 BRPI0821753B1 (pt) 2007-12-21 2008-12-19 superfície de controle para uma superfície de sustentação aerodinâmica de aeronave
RU2010130317/11A RU2492109C2 (ru) 2007-12-21 2008-12-19 Поверхность управления летательного аппарата
CA2710119A CA2710119C (en) 2007-12-21 2008-12-19 Aircraft control surface
PCT/EP2008/067980 WO2009080736A1 (en) 2007-12-21 2008-12-19 Aircraft control surface
EP08864382A EP2234877B1 (en) 2007-12-21 2008-12-19 Aircraft control surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200703402A ES2345584B1 (es) 2007-12-21 2007-12-21 Superficie de control de aeronave.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2345584A1 true ES2345584A1 (es) 2010-09-27
ES2345584B1 ES2345584B1 (es) 2011-07-18

Family

ID=40547516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES200703402A Expired - Fee Related ES2345584B1 (es) 2007-12-21 2007-12-21 Superficie de control de aeronave.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8038093B2 (es)
EP (1) EP2234877B1 (es)
BR (1) BRPI0821753B1 (es)
CA (1) CA2710119C (es)
ES (1) ES2345584B1 (es)
RU (1) RU2492109C2 (es)
WO (1) WO2009080736A1 (es)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7992825B2 (en) * 2008-07-23 2011-08-09 Airbus Espana, S.L. Control surface of aircraft
FR2945790B1 (fr) * 2009-05-20 2011-07-22 Airbus France Procede pour l'amelioration de l'efficacite aerodynamique de l'empennage vertical d'un aeronef.
US9090326B2 (en) * 2010-10-13 2015-07-28 The Boeing Company Active flow control on a vertical stabilizer and rudder
DE102010051216A1 (de) * 2010-11-12 2012-05-16 Airbus Operations Gmbh Seitenrudersystem an einem Flugzeug
FR2973774B1 (fr) * 2011-04-06 2015-05-08 Airbus Operations Sas Procede d'amelioration de l'efficacite aerodynamique d'un empennage vertical d'aeronef.
US9561846B2 (en) 2011-07-26 2017-02-07 Learjet Inc. Rudder bias gain changer
WO2013070296A2 (en) * 2011-08-19 2013-05-16 Aerovironment, Inc. Aircraft system for reduced observer visibility
DE102012006187B4 (de) * 2012-03-27 2020-03-12 Airbus Operations Gmbh Klappenanordnung und Flugzeug mit mindestens einer Klappenanordnung
UA79830U (ru) * 2013-03-12 2013-04-25 Юрий Григорьевич Сидоренко Привод управления подвижной аэродинамической поверхностью крыла самолета
US9278752B2 (en) 2014-03-17 2016-03-08 Lockheed Martin Corporation Apparatus and system for preventing wear to a component
US9643716B2 (en) * 2014-04-01 2017-05-09 The Boeing Company Air vehicle, actuator assembly and associated method of manufacture
RU2593178C1 (ru) * 2015-06-05 2016-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Аэродинамический руль
US20170106970A1 (en) * 2015-10-15 2017-04-20 The Boeing Company Composite failsafe torque tube
EP3444483B1 (en) 2017-08-17 2020-12-16 Goodrich Actuation Systems Limited Multi-cylinder hydraulic actuator system
CN107878764B (zh) * 2017-11-29 2020-12-29 中国直升机设计研究所 一种整流罩防火墙排气管整体滑动结构
US10618627B2 (en) 2018-02-13 2020-04-14 Bell Helicopter Textron Inc. Rudder twist lock method and apparatus
US10647407B2 (en) * 2018-03-30 2020-05-12 The Boeing Company Wing flap with torque member and method for forming thereof
US10597141B2 (en) * 2018-03-30 2020-03-24 The Boeing Company Wing flap with torque member and method for forming thereof
GB201905857D0 (en) * 2019-04-26 2019-06-12 Airbus Operations Gmbh Aerostructure assembly
RU2746534C1 (ru) * 2020-05-27 2021-04-15 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Руль аэродинамической поверхности летательного аппарата
RU2749173C1 (ru) * 2020-10-13 2021-06-07 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Руль аэродинамической поверхности летательного аппарата
US11945585B2 (en) * 2022-02-15 2024-04-02 Lockheed Martin Corporation Control surface support for an aircraft
FR3134797A1 (fr) * 2022-04-26 2023-10-27 Airbus (S.A.S.) Aéronef comprenant au moins un profilé flexible en matériau composite formant au moins un élément parmi un arbre d’accouplement d’une surface mobile et une surface mobile

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3958779A (en) * 1975-05-27 1976-05-25 Fairchild Industries Inc. Aircraft control system with a jam isolating coupling
DE19630681A1 (de) * 1996-07-30 1998-02-05 Gerhard Fink Flugzeugruder

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB462904A (en) * 1935-09-14 1937-03-15 Richard Vogt Improvements in spars for the wings of aircraft
US2511504A (en) * 1942-07-02 1950-06-13 Lockheed Aircraft Corp Airplane wing and slotted flap
GB560480A (en) * 1942-11-11 1944-04-05 Blackburn Aircraft Ltd Improvements in and relating to the construction of aircraft control surfaces
DE897953C (de) * 1945-02-15 1953-11-26 Kurt Schaefer Traeger, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
US2595363A (en) * 1948-06-30 1952-05-06 United Aircraft Corp Hinged fins for providing directional control and stability in tailless airplanes
US3706432A (en) * 1971-09-14 1972-12-19 United Aircraft Corp Redundant stabilizer support
US4213587A (en) * 1978-12-04 1980-07-22 The Boeing Company Hinge arrangement for control surfaces
US4542866A (en) * 1983-09-30 1985-09-24 The Boeing Company Aircraft with directional controlling canards
RU2026240C1 (ru) * 1988-01-20 1995-01-09 Экспериментальный машиностроительный завод им.В.М.Мясищева Способ регулирования распределения аэродинамических нагрузок на крыле летательного аппарата и крыло летательного аппарата (варианты)
RU2022878C1 (ru) * 1988-12-29 1994-11-15 Летно-исследовательский институт им.М.М.Громова Устройство для управления аэродинамической поверхностью летательного аппарата
US5884872A (en) * 1993-05-26 1999-03-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Oscillating flap lift enhancement device
US6089503A (en) * 1999-01-15 2000-07-18 Northrop Grumman Corp Selectively rotatable and torsionally flexible aerodynamic control apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3958779A (en) * 1975-05-27 1976-05-25 Fairchild Industries Inc. Aircraft control system with a jam isolating coupling
DE19630681A1 (de) * 1996-07-30 1998-02-05 Gerhard Fink Flugzeugruder

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SWEETMAN, BILL; GETHING, MICHAEL; RICHARDSON, DOUG; SPICK, MIKE; GUNSTON, BILL. The Great Book of Modern Warplanes. Nueva York: Portland House, 1987. ISBN: 0-517-63367-1; páginas 92-93,156-157, 224-225,428-429,446-447,482-483,538-539,610-611, vistas en corte; en particular, páginas 482-483, elementos 144-145; páginas 538-539, elementos 51,56. *

Also Published As

Publication number Publication date
EP2234877B1 (en) 2012-09-26
WO2009080736A1 (en) 2009-07-02
RU2010130317A (ru) 2012-01-27
RU2492109C2 (ru) 2013-09-10
CA2710119A1 (en) 2009-07-02
US8038093B2 (en) 2011-10-18
EP2234877A1 (en) 2010-10-06
BRPI0821753B1 (pt) 2019-12-03
CA2710119C (en) 2016-07-12
BRPI0821753A2 (pt) 2015-06-16
ES2345584B1 (es) 2011-07-18
US20090159755A1 (en) 2009-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2345584B1 (es) Superficie de control de aeronave.
US9856012B2 (en) Morphing wing for an aircraft
ES2371359T3 (es) Sistemas de generación de guiñada para vehículo aeroespacial y procedimientos asociados.
US8128023B2 (en) Aircraft with jet engines arranged at the rear
US10654557B2 (en) Morphing skin for an aircraft
US8056865B2 (en) Mechanism for changing the shape of a control surface
US8360357B2 (en) Aircraft with a wing movable along the longitudinal axis of the fuselage
CA2758220C (en) Aircraft having a lambda-box wing configuration
US8579230B2 (en) Attachment pylon for aircraft turboshaft engine, comprising rear flaps with mobile incidence
US20110186679A1 (en) Aircraft with at least two propeller drives arranged at a distance from one another in the span width direction of the wings
CN112533824B (zh) 用于改进封闭机翼飞行器概念的方法以及对应的飞行器构造
RU2637149C1 (ru) Спироидный винглет
US20110206528A1 (en) Wing Structure for WIG Vehicle
EP4303119A1 (en) Wing for an aircraft
EP4420975A1 (en) Drive mechanism
US20240017817A1 (en) Wing for an aircraft
US1455801A (en) Aircraft
US1538800A (en) Airplane
Ismagilov et al. Adaptive wings application problem
FOKKER Evolution and Design Philosophy—Aerodynamic Design and Aeroelasticity

Legal Events

Date Code Title Description
EC2A Search report published

Date of ref document: 20100927

Kind code of ref document: A1

FG2A Definitive protection

Ref document number: 2345584

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20110718

PC2A Transfer of patent

Owner name: AIRBUS OPERATIONS, S.L.

Effective date: 20110804

FD2A Announcement of lapse in spain

Effective date: 20180924