ES2364109A1 - Ensamblaje entre un herraje delantero de trimado y la unión a tracción de los dos cajones laterales del estabilizador horizontal de un avión. - Google Patents
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Abstract
Un herraje delantero de trimado y su ensamblaje a la unión a tracción de los dos cajones laterales del estabilizador horizontal de un avión.Se trata de un ensamblaje entre un herraje delantero de trimado y la unión a tracción de los dos cajones laterales del estabilizador horizontal de un avión que comprende un herraje delantero de trimado (1, 1a y 1b), una placa de cortadura o cizalla frontal (2), una placa de cortadura o cizalla superior (4), una placa de cortadura o cizalla inferior (5), y una pieza de unión "rib post" (3), de forma tal que minimice las cargas que se transfieren a los cajones laterales, a la vez que permita el adecuado trimado del estabilizador horizontal. Asimismo, se describe un herraje delantero de trimado compacto, hecho en una sola pieza y en material compuesto.
Description
Un herraje delantero de trimado y su ensamblaje
a la unión a tracción de los dos cajones laterales del estabilizador
horizontal de un avión.
La presente invención, según se expresa en el
enunciado de la presente memoria descriptiva, tiene por objeto
proporcionar un ensamblaje entre un herraje delantero de trimado con
una unión a tracción de los dos cajones laterales del estabilizador
horizontal de una aeronave, de forma tal que dicho ensamblaje
minimice las cargas que se transfieren a los cajones laterales, a la
vez que permita el adecuado trimado del estabilizador
horizontal.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un ensamblaje tal que todas las piezas que lo conforman
puedan ser fabricadas en material compuesto, con el consiguiente
ahorro en peso que ello supone, ahorro crucial en la industria
aeronáutica.
Un tercer objeto de la presente invención es
proporcionar un herraje delantero de trimado compacto, hecho en una
sola pieza y en material compuesto.
Como se desprende del apartado anterior, la
presente invención encuentra aplicación dentro de la industria
aeronáutica, en el campo técnico de las estructuras de aeronaves y,
particularmente, en las uniones entre un herraje delantero de
trimado y la unión entre los dos cajones laterales del estabilizador
horizontal de una aeronave.
Concretamente se aplica a la unión entre un
herraje delantero de trimado y la unión a tracción de los dos
cajones laterales del estabilizador horizontal de una aeronave.
Los cajones laterales o cajones de torsión del
estabilizador horizontal de un avión son estructuras bien conocidas
en la industria aeronáutica y constituyen uno de los elementos
estructurales principales del estabilizador horizontal de un
avión.
Así, un cajón de torsión se define como una
estructura constituida por: largueros, normalmente rectos y
dispuestos longitudinalmente en la estructura; costillas, dispuestas
transversalmente entre los largue ros y unidas a éstos; y un
revestimiento, dispuesto de forma tal que cubra la estructura
formada por largueros y costillas, y unido a ella.
Los largueros tienen la función de absorber los
esfuerzos de flexión; las costillas distribuyen los esfuerzos a los
largueros y dan forma al revestimiento, y el revestimiento
distribuye las cargas aerodinámicas de sustentación y resistencia
que se aplican sobre su superficie aerodinámica a las costillas y
largueros. También, los cajones de torsión suelen incorporar
larguerillos, unidos a la superficie interior del revestimiento, que
aportan estabilidad al revestimiento y evitan su pandeo.
Tradicionalmente, en el estado de la técnica,
las uniones entre los cajones laterales se realizan mediante uniones
en cortadura, ya sea por medio de placas que unen los revestimientos
de ambos cajones laterales o con piezas algo más complicadas que
unen los revestimientos de ambos cajones laterales, donde dichas
piezas se sitúan cercanas al plano de simetría o están contenidas en
él. Como ejemplo de dichas piezas podemos citar a la costilla
central o el herraje delantero de trimado. Además, tradicionalmente,
la fabricación de este tipo de piezas, debido a los requerimientos
de estrechas tolerancias y alta resistencia, suele desembocar en la
utilización de materiales caros y difíciles de mecanizar, como por
ejemplo el titanio, lo cual eleva sustancialmente los costes de
fabricación y montaje, a la vez que eleva el peso de la
aeronave.
Además, es comúnmente conocido que la industria
aeronáutica requiere estructuras que sean capaces de soportar las
altas cargas a las que son sometidas, cumpliendo exigencias de
resistencia y rigidez, exigiéndoles que sean lo más ligeras posibles
a la vez que cumplan con todos los requisitos de seguridad exigidos
por las autoridades de aviación.
En este sentido, las uniones a tracción
continúan investigándose para evaluar su potencial ahorro, tanto en
peso, como en costes de fabricación y montaje, para mejorar las
prestaciones de una aeronave.
En los últimos años se han desarrollado uniones
a tracción para unir partes de una aeronave y se han aplicado ya
para uniones entre piezas pequeñas de un avión. La Patente US
6.415.496 describe un procedimiento de unión a
tracción-compresión de carácter desmontable y/o fijo
para aplicar a materiales compuestos.
Uno de los campos de aplicación de dicha Patente
es la unión a tracción entre los dos cajones laterales del
estabilizador horizontal de un avión. Sin embargo, para que este
tipo de unión a tracción pueda aplicarse en la unión entre los dos
cajones laterales del estabilizador horizontal es necesario
resolver, primero, el problema que plantea la unión o ensamblaje
entre dicha unión a tracción resultante y el resto de piezas que se
sitúan en esa zona.
Entre las piezas que se sitúan en la zona donde
se produce la unión a tracción entre los dos cajones laterales del
estabilizador horizontal se encuentra el herraje delantero de
trimado (front fitting), herraje que une la parte delantera del
plano medio del estabilizador, con un tornillo sin fin que, al
girar, hace que la parte delantera del estabilizador horizontal suba
o baje y, así, rote alrededor de un eje situado en su parte trasera,
variando el ángulo de ataque del estabilizador horizontal. Es decir
que el herraje delantero de trimado es aquel que sirve para variar
la altura del punto de cogida del estabilizador horizontal,
permitiendo así el trimado del estabilizador.
Adicionalmente, hay que destacar que el herraje
delantero de trimado ha de ser un herraje
"fail-safe" es decir a prueba de fallos, lo
cual dificulta aún más el diseño en esa zona.
Con lo cual, como tradicionalmente la unión
entre los dos cajones laterales del estabilizador horizontal era una
unión en cortadura y ahora se trata de lograr una unión a tracción,
entonces todas las piezas que conforman la unión o ensambladura
entre esta unión a tracción entre cajones laterales y el herraje
delantero de trimado, así como el propio herraje delantero de
trimado y la forma de pasar o transmitirse las cargas a los cajones
laterales deben reestudiarse y rediseñarse con nuevos conceptos para
adaptarlos al nuevo tipo de unión a tracción.
Además, otra consecuencia de los requisitos de
resistencia, rigidez y aligeramiento de las estructuras aeronáuticas
es el uso, cada vez más extendido, de los materiales compuestos en
estructuras primarias, los cuales, bien aplicados, pueden suponer
importantes ahorros en peso y montaje frente al diseño metálico.
Es decir que se trata de estudiar la estructura,
las cargas y el conjunto de piezas situadas alrededor de la unión a
tracción entre los dos cajones laterales del estabilizador
horizontal para encontrar la manera más adecuada de ensamblar dicha
unión con el herraje delantero de trimado.
A lo largo de la presente memoria se entenderá
que un material compuesto (término en inglés "composite") es
aquel que consiste esencialmente en una resina o material plástico
reforzado con fibras dispuestas con diferentes orientaciones de
manera que se optimizan las propiedades mecánicas del material.
Dicho material compuesto presenta, además de la
ventaja del menor peso, la ventaja de la ausencia de efectos de
fatiga y corrosión.
Era, por tanto, deseable poder disponer de un
ensamblaje entre un herraje delantero de trimado y la unión a
tracción de los dos cajones laterales del estabilizador horizontal
de un avión, donde el herraje mantenga intactas sus funciones de
trimado y todas las piezas integrantes del ensamblaje puedan ser
piezas de material compuesto, a la vez que minimicen las cargas que
se transfieren a los dos cajones laterales del estabilizador
horizontal.
La presente invención tiene por objeto superar
el problema que plantea el ensamblaje entre un herraje delantero de
trimado y la unión a tracción de los dos cajones laterales del
estabilizador horizontal de un avión.
El objetivo de la presente invención es
conseguir un conjunto de piezas de ensamble o ensamblaje que haga
posible la unión entre un herraje delantero de trimado y la unión a
tracción de los dos cajones laterales del estabilizador horizontal
de un avión, donde todas las piezas componentes de dicho ensamblaje
sean, además, piezas de material compuesto, de forma de mejorar el
comportamiento a fatiga de las estructuras existentes en la
actualidad, facilitar su mantenimiento y alivianar la estructura de
la aeronave.
Así el ensamblaje objeto de la presente
invención comprende:
- un herraje delantero de trimado,
- una placa de cortadura o cizalla frontal,
- una placa de cortadura o cizalla superior,
- una placa de cortadura o cizalla inferior,
y
- una pieza de unión "rib post", que unirá
el ensamblaje propuesto con la costilla central del cajón de torsión
del estabilizador horizontal del avión.
Según la invención, el herraje delantero de
trimado está compuesto por un cuerpo central y dos partes laterales,
con las características que se especifican a continuación.
Según la invención el cuerpo central del herraje
delantero de trimado es un cuerpo de base rectangular que presenta
una forma similar a la de una caja, cuyas paredes laterales largas
se disponen verticalmente y son paralelas y simétricas entre sí, y
cuyas paredes laterales cortas, pared superior e inferior, no son
paralelas ni simétricas entre sí. De las paredes laterales emergen
sendas orejetas, coplanarias con dichas paredes laterales. Cada una
de dichas orejetas posee una abertura. La pared lateral corta
inferior es levemente cóncava respecto a la pared lateral corta
superior.
Asimismo cada una de las dos partes laterales
del herraje de trimado presenta un lateral simétrico a cada una de
las paredes laterales largas del cuerpo central del herraje de
trimado, considerando la pared lateral con su orejeta y abertura.
Así, cada lateral simétrico de cada parte lateral del herraje copia
el contorno de la pared lateral, la orejeta y la abertura del cuerpo
central del herraje y posee un borde saliente que recorre casi todo
su contorno exterior, excepto el contorno correspondiente a la
orejeta.
Las mencionadas orejetas son coplanarias con las
paredes laterales de las que emergen.
El herraje delantero de trimado puede
presentarse separado en sus tres partes fundamentales (parte central
más dos partes laterales) y éstas pueden unirse ya sea en su proceso
de fabricación, o mediante un proceso de pegado secundario.
Una vez unidas las tres partes fundamentales,
resulta que el herraje resultante posee dos orejetas resultantes que
tienen cada una un laminado formado por la orejeta del cuerpo
central y la orejeta copia en la parte lateral correspondiente. Así,
se consigue un doble camino de carga. Además, en caso que uno de los
dos lados de la orejeta resultante falle, el otro será el capaz de
aguantar la carga límite, cumpliendo así con los requerimientos de
la aviación.
En una realización alternativa, el cuerpo
central del herraje delantero de trimado se divide en dos
submitades.
De acuerdo con la invención, la placa de
cortadura o cizalla frontal comprende una placa que posee dos líneas
de plegado verticales que definen una zona central y dos zonas
laterales. La placa de cortadura o cizalla frontal es la encargada
de unir las dos almas de los dos largueros delanteros que llegan
desde cada uno de los cajones laterales del estabilizador horizontal
y es también la encargada de recibir la carga vertical procedente
del herraje delantero de trimado.
Además, en la realización alternativa descrita
anteriormente, es decir aquella en la cual el cuerpo central del
herraje delantero de trimado está dividido en dos submitades, será
también la responsable de dar continuidad al cuerpo central del
herraje delantero de trimado.
De acuerdo con la invención, la pieza de unión
"rib post" será la encargada de la unión del ensamblaje con la
costilla central de la unión a tracción entre los cajones del
estabilizador. Dicha pieza de unión presenta una configuración en
forma de "T" y se une a la placa de cortadura o cizalla frontal
en la zona media de su zona central, por medio de procesos de
cocurado, copegado o remachado. Su función es la de unir la costilla
central del estabilizador horizontal del avión con la placa de
cortadura o cizalla frontal y transmitir la carga vertical del
herraje delantero de trimado a la costilla central del estabilizador
horizontal.
Así, gracias a la inclusión de la placa de
cortadura o cizalla frontal la carga vertical que introduce el
herraje delantero de trimado es transmitida por cortadura al alma de
los largueros delanteros de los cajones laterales del estabilizador
horizontal y, por medio de la pieza de unión "rib post", a la
costilla central del estabilizador. La placa de cortadura o cizalla
frontal también da continuidad a la carga de cortadura que llevan
los largueros delanteros de los cajones laterales del estabilizador
horizontal.
De acuerdo con la invención, las placas de
cortadura o cizallas superior e inferior son dos placas que
presentan una forma característica tal que copian respectivamente la
forma o contorno superior e inferior del herraje delantero de
trimado para unirlo a los revestimientos superior e inferior que
conforman el cajón de torsión y se extienden mas allá de lo que
abarca el herraje, tanto lateralmente como hacia la parte trasera
del estabilizador. De esta manera consiguen unirse a los
revestimientos superior e inferior que conforman el cajón de
torsión. Además, para salvar el espacio ocupado por la costilla
central, ambas placas de cortadura o cizallas superior e inferior
poseen una hendidura.
La función principal de las placas de cortadura
o cizallas superior e inferior es la de reaccionar el momento que
introduce en la estructura la carga vertical que introduce el
herraje delantero de trimado. Además, dichas placas dan continuidad
a las cargas de tracción-compresión que vienen por
los cordones o parte superior e inferior de los largueros delanteros
de ambos cajones laterales del estabilizador horizontal.
Por último, las placas de cortadura o cizallas
superior e inferior de disponen de manera de completar el cierre de
los cajones laterales en el plano de unión, aumentando
considerablemente su resistencia a la torsión.
Preferentemente, el herraje delantero de trimado
y cada una de las piezas adicionales que conforman el ensamblaje
arriba descrito se fabrican a partir de un laminado de resina
reforzada con fibras de carbono en plano al que se le da una
preforma que, posteriormente, se cura.
Por requerimientos de tolerancias, el proceso
preferente para la fabricación de este herraje sera RTM - Moldeo por
transferencia de resina (Resin Transfer Moulding).
Por motivos de seguridad y mayor fijación del
sistema, las superficies internas de las distintas placas que
contactan entre sí se fijan, preferentemente, mediante remaches.
\newpage
Es objeto de la presente invención, también, el
herraje delantero de trimado descrito fabricado en una sola pieza,
es decir compacto, de material compuesto.
La presente invención será completamente
comprendida sobre la base de la breve descripción que figura a
continuación y de los dibujos acompañantes que se presentan,
solamente a modo de ejemplo y, de esta manera, no son restrictivos
dentro de la presente invención y donde:
la figura 1 muestra una vista frontal una unión
a tracción entre los dos cajones laterales del estabilizador
horizontal de un avión;
las figuras 1a y 1b muestran una vista frontal
de una unión en cortadura tradicional entre los dos cajones
laterales del estabilizador horizontal de un avión sin herraje
delantero de trimado y con herraje delantero de trimado
respectivamente;
la figura 2 muestra una vista en perspectiva
explosionada de las piezas de las que se compone el ensamblaje
solución propuesto por la presente invención;
la figura 3 muestra una vista en perspectiva del
herraje delantero de trimado de la presente invención;
la figura 3a muestra una vista en perspectiva
explosionada de las partes componentes del herraje delantero de
trimado de la presente invención;
la figura 4 muestra una vista en perspectiva de
una segunda realización del herraje delantero de trimado de la
presente invención, cuyo cuerpo central (1) está dividido en dos
submitades (1' y 1'');
la figura 5a muestra una vista en pesrpectiva
del conjunto formado por el herraje delantero de trimado según la
segunda realización y la placa de cortadura o cizalla frontal
(2);
la figura 5b muestra una vista en pesrpectiva
del conjunto formado por el herraje delantero de trimado según la
segunda realización, la placa de cortadura o cizalla frontal (2) y
la pieza de unión "rib post" (3); también se muestran los
largueros delanteros (6) de los cajones laterales;
la figura 6 muestra una vista lateral del
conjunto de la figura 5b con las placas de cortadura o cizalla
superior (4) e inferior (5) y donde se han representado con flechas
(A y B) las cargas que aparecen;
la figura 7 muestra una vista frontal del
ensamblaje de la presente invención, montado en la unión a tracción
de los dos cajones laterales (6) del estabilizador horizontal.
También muestra, con flechas, las cargas de
tracción-compresión que pasan por las placas de
cortadura o cizallas superior e inferior, de un lado a otro de los
cajones laterales del estabilizador.
En estas figuras aparecen referencias numéricas
que identifican los siguientes elementos:
- 1:
- cuerpo central del herraje delantero de trimado
- 1a y 1b:
- partes laterales del herraje delantero de trimado
- 1c:
- pared lateral del cuerpo central (1) del herraje delantero de trimado
- 1d:
- pared superior del cuerpo central (1) del herraje delantero de trimado
- 1e:
- pared inferior del cuerpo central (1) del herraje delantero de trimado
- 1f:
- orejeta de las paredes laterales (1e) del cuerpo central (1) del herraje delantero de trimado
- 1g:
- abertura de las orejetas (1f) de las paredes laterales (1e) del cuerpo central (1) del herraje delantero de trimado
- 1h:
- lateral de las partes laterales (1a y 1b) del herraje delantero de trimado
- 1i:
- abertura de los laterales (1h) de las partes laterales (1a y 1b) del herraje delantero de trimado
- 1j:
- base rectangular del cuerpo central (1) del herraje delantero de trimado
- 1k:
- borde saliente de las partes laterales (1a y 1b) del herraje delantero de trimado
- 2:
- placa de cortadura o cizalla central
- 2a:
- líneas de plegado verticales de la placa de cortadura o cizalla central (2)
- 2c:
- zona central de la placa de cortadura o cizalla central (2)
- 2d y 2e:
- zonas laterales de la placa de cortadura o cizalla central (2)
- 3:
- pieza de unión "rib post"
- 4:
- placa de cortadura o cizalla superior
- 5:
- placa de cortadura o cizalla inferior
- 6:
- largueros delanteros de los cajones laterales
- 7:
- orejeta resultante del herraje delantero de trimado
- 8:
- hendidura de las placas de cortadura o cizallas superior e inferior (4 y 5).
Con el objeto de llegar a una mejor comprensión
del objeto y funcionalidad de esta patente, y sin que se entienda
como soluciones restrictivas, a continuación se realiza una
descripción de una realización de la invención basada en las figuras
anteriormente indicadas.
Así, en la figura 1 se muestra como resultaría
la unión a tracción entre los dos cajones laterales del
estabilizador horizontal de un avión, mientras que la figura la
muestra como es la unión en cortadura tradicional entre los dos
cajones laterales y la figura 1b muestra como la unión a cortadura
de la figura la se ensambla con el herraje delantero de trimado.
Así, se observa que el cambio en la geometría de esta unión hace
necesario resolver el problema de cómo será su unión o ensamblaje
con el resto de piezas que se sitúan en dicha zona del avión, como
por ejemplo un herraje delantero de trimado. Es decir que se debe
rediseñar el ensamblaje de tal forma que las cargas reaccionen
adecuadamente.
Por lo tanto, es objeto de la presente invención
definir el ensamblaje tal que haga que las cargas reaccionen
adecuadamente, a la vez que no interfieran con la unión a tracción
entre los dos cajones laterales del estabilizador horizontal y
permitan el adecuado trimado del estabilizador horizontal.
En la figura 2 se muestran todas las piezas de
las que se compone el ensamblaje solución de la presente
invención.
Dicho ensamblaje comprende:
- un herraje delantero de trimado (1, 1a y
1b),
- una placa de cortadura o cizalla frontal
(2),
- una placa de cortadura o cizalla superior
(4),
- una placa de cortadura o cizalla inferior (5),
y
- una pieza de unión "rib post" (3), pieza
de unión a la costilla central del estabilizador horizontal.
\vskip1.000000\baselineskip
En la figura 3 se muestra que el herraje
delantero de trimado está compuesto por un cuerpo central (1) y dos
partes laterales (1a y 1b), con las características que se
especifican a continuación.
En la figura 3a se muestra que el cuerpo central
(1) del herraje delantero de trimado es un cuerpo de base
rectangular (1j) que presenta una forma similar a la de una caja,
cuyas paredes laterales más largas (1c) se disponen verticalmente,
son paralelas y simétricas entre sí y de ellas emergen sendas
orejetas (1f), coplanarias con las paredes laterales (1c). Cada
orejeta (1f) posee una abertura (1g). Además, las paredes laterales
más cortas (1d y 1e) del cuerpo central (1), es decir la pared
superior (1d) y la pared inferior (1e), no son paralelas ni
simétricas entre sí, siendo la pared inferior (1e) levemente cóncava
respecto a la pared superior (1d).
Asimismo, cada una de las dos partes laterales
(1a y 1b) del herraje delantero de trimado presentan un lateral (1h)
simétrico a la pared lateral (1c) con la orejeta (1f) y la abertura
(1g). Es decir que cada lateral (1h) de cada parte lateral (1a y 1b)
del herraje delantero de trimado copia el contorno de la pared
lateral (1c) con la orejeta (1f) y la abertura (1g). Así, cada
lateral (1h) de cada parte lateral (1a y 1b) del herraje delantero
de trimado incluye una orejeta con abertura (1i). Además, cada
lateral (1h) de cada parte lateral (1a y 1b) del herraje delantero
de trimado posee un borde saliente (1k) que recorre casi todo su
contorno exterior, a excepción del contorno de la orejeta.
El herraje delantero de trimado puede
presentarse separado en sus tres partes fundamentales, cuerpo
central (1) más dos partes laterales (1a y 1b), y éstas pueden
unirse ya sea en su proceso de fabricación, o mediante un proceso de
pegado secundario, o bien puede ser fabricado en una única
pieza.
Como puede verse en la figura 3, una vez unidas
las tres partes fundamentales, el herraje resultante posee dos
orejetas resultantes (7) que se forman por la unión de una orejeta
(1f) del cuerpo central (1) y la orejeta de cada lateral (1h) de
cada parte lateral correspondiente (1a o 1b). Con esto se consigue
una orejeta resultante (7) con un doble camino de carga. Además, en
caso que uno de los dos lados de la orejeta resultante (7) falle, el
otro será el que aguante la carga límite, cumpliendo así con los
requerimientos de la aviación.
De la figura 4 se observa que, en una
realización alternativa, el cuerpo central del herraje delantero de
trimado se divide en dos submitades (1') y (1'') cada una de ellas
unida a una de las partes laterales (1a o 1b).
De la figura 2 se desprende que la placa de
cortadura o cizalla frontal (2) de la presente invención comprende
una placa que posee dos líneas de plegado verticales (2a) que
definen una zona central (2c) y dos zonas laterales (2d y 2e).
De las figuras 2, 5a y 5b se desprende que, la
placa de cortadura o cizalla frontal (2) se une, gracias a sus dos
zonas laterales (2d y 2e), a una parte del borde saliente (1k) de
cada parte lateral (1a y 1b) a la vez que se unen a las dos almas de
los dos largueros delanteros (6) que llegan desde cada uno de los
cajones laterales del estabilizador horizontal de forma de recibir
la carga vertical procedente del herraje delantero de trimado.
De las figuras 5a y 5b se desprende que, en la
realización alternativa descrita anteriormente, es decir aquella en
la cual el cuerpo central del herraje delantero de trimado está
dividido en dos submitades (1' y 1''), la placa de cortadura o
cizalla frontal (2) es la responsable de dar continuidad al cuerpo
central del herraje delantero de trimado.
De las figuras 2 y 5b se desprende que la pieza
de unión "rib post" (3) presenta una sección en forma de
"T" y se une a la placa de cortadura o cizalla frontal (2) en
la zona media de su zona central (2c), por medio de procesos de
cocurado, copegado o remachado. La función de la pieza de unión
"rib post" (3) es la de unir la costilla central del
estabilizador horizontal del avión con la placa de cortadura o
cizalla frontal (2) de forma de transmitir la carga vertical del
herraje delantero de trimado a la costilla central del estabilizador
horizontal.
Así, gracias a la inclusión de la placa de
cortadura o cizalla frontal (2), la carga vertical que introduce el
herraje delantero de trimado es transmitida por cortadura al alma de
los largueros delanteros (6) de los cajones laterales del
estabilizador horizontal y, por medio de la pieza de unión "rib
post" (3), es transmitida a la costilla central del
estabilizador. Además, la placa de cortadura o cizalla frontal (2)
también da continuidad a la carga de cortadura que llevan los
largueros delanteros (6) de los cajones laterales del estabilizador
horizontal.
De las figuras 2 y 7 se desprende que las placas
de cortadura o cizallas superior (4) e inferior (5) son dos placas
que presentan una forma característica tal que puedan disponerse
siguiendo el contorno o copiando la forma o contorno superior e
inferior del herraje delantero de trimado para unirlo a los
revestimientos superior e inferior de los cajones laterales. Además
dichas placas de cortadura superior e inferior (4 y 5) se extienden
más allá de lo que abarca el herraje delantero de trimado en sí,
tanto lateralmente, como hacia la parte trasera del estabilizador.
De esta manera las placas de cortadura o cizallas superior e
inferior (4 y 5) consiguen unirse a los revestimientos superior e
inferior que conforman el cajón de torsión. Además, para salvar el
espacio ocupado por la costilla central, ambas placas de cortadura o
cizallas superior e inferior (4 y 5) poseen una hendidura (8). Es
importante destacar que la forma de las placas de cortadura superior
e inferior (4 y 5) que se ve en las figuras 2 y 7 es meramente
esquemática y que admiten un contorno con otra forma distinta sin
variar su funcionalidad.
La función principal de las placas de cortadura
o cizallas superior (4) e inferior (5) es la de reaccionar el
momento que introduce en la estructura la carga vertical que
introduce el herraje delantero de trimado. Además, las placas de
cortadura o cizallas superior (4) e inferior (5) dan continuidad a
las cargas de tracción-compresión que vienen por la
parte superior e inferior (o cordones) de los largueros delanteros
(6) de ambos cajones laterales del estabilizador horizontal.
Por último, las placas de cortadura o cizallas
superior (4) e inferior (5) sirven para terminar de cerrar los
cajones laterales en el plano de unión, aumentando considerablemente
su resistencia a la torsión.
En la figura 6 están representadas con fechas
las cargas que aparecen, correspondiendo la flecha (A) a las cargas
que introduce el herraje delantero de trimado y la fecha (B) a las
cargas que aparecen como consecuencia del momento que produce esa
carga vertical.
En la figura 7 se muestra el ensamblaje completo
y montado en la unión a tracción de los dos cajones laterales del
estabilizador horizontal. Además se muestra con flechas las cargas
de tracción-compresión que pasan por las placas de
cortadura o cizallas superior (4) e inferior (5), de un lado a otro
de los cajones laterales (6) del estabilizador horizontal.
Como se ha mencionado anteriormente, es también
objeto de la presente invención describir el herraje delantero de
trimado descrito anteriormente, fabricado en una sola pieza de
material compuesto.
Claims (11)
1. Ensamblaje entre un herraje delantero de
trimado y la unión a tracción de los dos cajones laterales del
estabilizador horizontal de un avión que comprende:
- una placa de cortadura o cizalla frontal (2),
que se une a la zona central (1) del herraje delantero de trimado
(1, 1a y 1b),
- una placa de cortadura o cizalla superior (4),
que se une a la zona superior del herraje delantero de trimado (1,
1a y 1b),
- una placa de cortadura o cizalla inferior (5),
que se une a la zona inferior del herraje delantero de trimado (1,
1a y 1b), y
- una pieza de unión (3), que se une a la zona
central de la placa de cortadura o cizalla frontal (2) y a la
costilla central del estabilizador horizontal.
2. ensamblaje según la reivindicación 1,
caracterizado porque la placa de cortadura o cizalla frontal
(2) comprende una placa con dos líneas de plegado verticales (2a)
que definen una zona central (2c) y dos zonas laterales (2d y 2e) y,
por medio de las dos zonas laterales (2d y 2e), la placa de
cortadura o cizalla frontal (2) es susceptible de ser unida a unos
largueros (6) de los cajones laterales del estabilizador
horizontal.
3. Ensamblaje según la reivindicación 1,
caracterizado porque la pieza de unión (3) presenta una
sección en forma de "T" y se une a la placa de cortadura o
cizalla frontal (2) en el medio de su zona central (2c) por medio de
procesos de cocurado, copegado o remachado.
4. Ensamblaje según la reivindicación 1,
caracterizado porque las placas de cortadura o cizallas
superior (4) e inferior (5) son dos placas que presentan una forma
geométrica tal que se adapta al contorno superior e inferior del
herraje delantero de trimado; y cada placa de cortadura o cizalla
superior (4) e inferior (5) se extiende más allá de lo que abarca el
herraje delantero de trimado, tanto lateralmente como hacia la parte
trasera del estabilizador y cada placa de cortadura o cizalla
superior (4) e inferior (5) posee una hendidura (8) para adaptarse
al contorno de la unión a tracción de los dos cajones laterales del
estabilizador horizontal.
5. Ensamblaje según la reivindicación 1,
caracterizado porque el herraje delantero de trimado (1, 1a y
1b), la placa de cortadura o cizalla frontal (2), la placa de
cortadura o cizalla superior (4), la placa de cortadura o cizalla
inferior (5) y la pieza de unión (3) están fabricados en material
compuesto.
6. Ensamblaje según la reivindicación 5,
caracterizado porque los medios de unión entre las
superficies de las distintas piezas componentes son remaches.
7. Herraje delantero de trimado según la
reivindicación 1, caracterizado porque el herraje delantero
de trimado comprende un cuerpo central (1) que posee:
- una base rectangular (1j),
- dos paredes laterales (1c) paralelas y
simétricas entre sí, de donde emergen sendas orejetas (1f)
coplanarias a dichas paredes laterales (1c), y
- dos paredes (1d y 1e), más cortas que las
paredes laterales anteriores (1c), que constituyen una pared
superior (Id) y una pared inferior (1e); siendo dichas paredes
superior (1d) e inferior (1e) no paralelas y no simétricas entre sí,
de tal manera que la pared inferior (1e) es cóncava con respecto a
la pared superior (1d).
8. Herraje delantero de trimado según la
reivindicación 7, caracterizado porque cada una de las
orejetas (1f) que emergen de las paredes laterales (1c) del cuerpo
central (1) del herraje delantero de trimado posee una abertura
(1g).
9. Herraje delantero de trimado según la
reivindicación 7, caracterizado porque las dos partes
laterales (1a y 1b) del herraje delantero de trimado presentan un
lateral (1h) simétrico a cada una de las paredes laterales (1c) con
la orejeta (1f) del cuerpo central (1) del herraje delantero de
trimado; cada uno de los laterales (1h) de las partes laterales (1a
y 1b) del herraje delantero de trimado incluyendo además una orejeta
con abertura (1i) y un borde saliente (1k) que recorre casi todo su
contorno exterior, a excepción de la parte del contorno
correspondiente a la orejeta.
10. Herraje delantero de trimado según la
reivindicación 7, caracterizado porque el cuerpo central (1)
y las dos partes laterales (1a y 1b) del herraje delantero de
trimado constituyen una pieza única fabricada en material
compuesto.
11. Herraje delantero de trimado según la
reivindicación 7, caracterizado porque el cuerpo central (1)
del herraje delantero de trimado está dividido en dos submitades (1'
y 1'').
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