ES2678083T3 - Unión de lado de fuselaje de una aeronave - Google Patents

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Jeffrey F. Stulc
Philip Roger Pratt
James A. Backlund Jr
Nickolas Scott Ellerbeck
Lyle Ray Deobald
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Abstract

Un aeronave (110) que comprende un ala (134) y una caja de ala (132), el ala unida a la caja de ala en una unión de lado de fuselaje (250), incluyendo el ala y la caja de ala, cada una, un revestimiento inferior (242, 246) y una pluralidad de nervaduras (244, 248) sobre el revestimiento, teniendo los extremos de al menos algunas de las nervaduras en la unión de lado de fuselaje una muesca de alma (244d, 248d), una base de sección transversal decreciente (720) que se estrecha en sección transversal en el sentido de la envergadura a un borde afilado en el revestimiento y una capa de sobreenvoltura (650) sobre cada base de sección transversal decreciente respectiva, en donde los extremos de esquina (725) de cada base de sección transversal decreciente respectiva están redondeados.

Description

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DESCRIPCION
Union de lado de fuselaje de una aeronave Antecedentes
Un ensamblaje de ala de una aeronave puede incluir una caja de ala central y unas alas que estan montadas en voladizo desde unos lados de la caja de ala central. La caja de ala central soporta las cargas de flexion que son aplicadas por cada ala durante el vuelo.
Una “union de lado de fuselaje” se refiere a aquella porcion en la que un ala se une a la caja de ala central. Una union de lado de fuselaje tipica proporciona un empalme en el sentido de la cuerda del ala a la caja de ala central, y esta proporciona una fijacion primaria del ala al fuselaje de la aeronave.
Debido a la importancia de esta union, y debido a la compleja distribucion de cargas sobre la misma durante el vuelo, es sumamente deseable un diseno robusto.
El documento WO 2013/074174 divulga unas tecnologias para reducir el riesgo de desprendimiento entre dos miembros adheridos en areas de deformacion diferente en los miembros. Cuando la diferencia en la deformacion entre los dos miembros adheridos se vuelva excesiva, el movimiento de los miembros uno en relacion con otro puede dar lugar a que un adhesivo rigido tradicional falle, dando como resultado un desprendimiento o deslaminacion en uno o ambos miembros de material compuesto en el punto de deformacion diferente. El desprendimiento se puede reducir al minimo o evitarse mediante la colocacion de un material flexible, tal como una lamina delgada de caucho, entre los miembros estructurales en el punto de deformacion diferente. La flexibilidad del material puede permitir que el material flexible se deforme lo suficiente para permanecer adherido a ambos miembros estructurales al someterse a un esfuerzo que, de lo contrario, podria desprender o deslaminar los miembros adheridos.
El documento US3499622 divulga unas uniones entre el fuselaje y las alas de una aeronave. Un panel de carenado entre un ala y un fuselaje de un aeroplano esta constituido por tres elementos de panel en los que el panel intermedio se sujeta en sus extremos a unas costillas de sujecion de unos paneles de extremo respectivos, fijandose la costilla de sujecion de un panel de extremo al ala mientras que la costilla de sujecion del otro panel de extremo se fija al fuselaje.
Sumario
De acuerdo con una realizacion en el presente documento, una aeronave incluye un ala y una caja de ala. El ala se une a la caja de ala en una union de lado de fuselaje. El ala y la caja de ala incluyen, cada una, un revestimiento inferior y una pluralidad de nervaduras sobre el revestimiento. Los extremos de al menos algunas de las nervaduras en la union de lado de fuselaje tienen una muesca de alma, una base de seccion transversal decreciente que se estrecha en seccion transversal en el sentido de la envergadura a un borde afilado en el revestimiento y una capa de sobreenvoltura sobre cada base de seccion transversal decreciente respectiva, en donde los extremos de esquina de cada base de seccion transversal decreciente respectiva estan redondeados.
De acuerdo con un ejemplo en el presente documento, un ensamblaje de ala de aeronave comprende una caja de ala central, una primera y una segunda alas y unas cuerdas de empalme para unir las alas a lados opuestos de la caja de ala. La caja de ala central incluye un revestimiento inferior y unas nervaduras sobre el revestimiento. Cada ala incluye un revestimiento inferior y unas nervaduras sobre el revestimiento. Al menos algunas terminaciones de nervadura tienen unas muescas de alma y unas bases que se estrechan en seccion transversal en el sentido de la envergadura a un borde afilado en el revestimiento.
De acuerdo con otro ejemplo en el presente documento, una viga para una aeronave comprende una base y un alma. El alma tiene una muesca y la base se estrecha en seccion transversal a un borde afilado en un extremo de la nervadura. La base de seccion transversal decreciente se extiende en sentido longitudinal hacia abajo a partir de la muesca a un angulo de entre 10 y 15 grados.
De acuerdo con otra realizacion en el presente documento, un metodo comprende maquinar una nervadura de aeronave que tiene un alma y una base de seccion transversal decreciente. El maquinado incluye formar una muesca de redistribucion de cargas en el alma en un extremo de la nervadura, y formar un estrechamiento en seccion transversal longitudinal en la base en el extremo de la nervadura. El estrechamiento en seccion transversal va de la altura completa de la base a un borde afilado a un angulo de entre 10 y 15 grados. El metodo comprende adicionalmente redondear los extremos de esquina de la base de seccion transversal decreciente. El metodo comprende adicionalmente adherir una capa de sobreenvoltura de material compuesto a una superficie del estrechamiento en seccion transversal.
Estas caracteristicas y funciones se pueden lograr independientemente en diversas realizaciones o se pueden combinar en otras realizaciones. Se pueden ver detalles adicionales de las realizaciones con referencia a la descripcion y los dibujos siguientes.
Breve descripcion de los dibujos
5 La figura 1 es una ilustracion de una aeronave.
La figura 2A es una ilustracion de una union de lado de fuselaje superior de una aeronave.
La figura 2B es una ilustracion de una union de lado de fuselaje inferior de una aeronave.
La figura 3 es una ilustracion de las cargas en cuestion para el revestimiento y las nervaduras en la union de lado de fuselaje inferior.
10 La figura 4 es una ilustracion de un primer ejemplo de una nervadura que tiene una muesca de alma y una base de seccion transversal decreciente.
La figura 5 es una ilustracion de un segundo ejemplo de una nervadura que tiene una muesca de alma y una base de seccion transversal decreciente.
La figura 6 es una ilustracion de un tercer ejemplo de una nervadura que tiene una muesca de alma y con una capa 15 de sobreenvoltura sobre una base de seccion transversal decreciente.
La figura 7 es una ilustracion de una nervadura que incluye un fideo que tiene una base de seccion transversal decreciente.
La figura 8 es una ilustracion de la base de seccion transversal decreciente de la nervadura de la figura 7.
La figura 9 es una ilustracion de un metodo de fabricacion de la nervadura de la figura 7.
20 La figura 10 es una ilustracion de una cuaderna de mamparo y una viga transversal de un fuselaje.
Descripcion detallada
Se hace referencia a la figura 1, que ilustra una aeronave 110 que incluye un fuselaje 120, un ensamblaje de ala 130 y un conjunto de cola 140. En algunas realizaciones, tales como la realizacion que se ilustra en la figura 1, el ensamblaje de ala 130 incluye una caja de ala central 132 y unas alas 134 que estan montadas en voladizo desde 25 lados opuestos de la caja de ala central 132. La caja de ala central 132 soporta las cargas que son aplicadas por cada ala 134 durante el vuelo. La caja de ala central 132 tambien puede proporcionar otras funciones, tales como almacenar un deposito de combustible central, y proporcionar un alojamiento para un tren de aterrizaje.
La caja de ala central 132 y las alas 134 incluyen, cada una, unos largueros frontal y posterior que se extienden en una direccion en el sentido de la envergadura, unas costillas que se extienden entre los largueros en una direccion 30 en el sentido de la cuerda, un revestimiento superior e inferior que cubre los largueros y las costillas, y unas nervaduras superiores e inferiores para rigidizar el revestimiento superior e inferior. Las nervaduras tambien se extienden en una direccion en el sentido de la envergadura.
Cada ala 134 se une a la caja de ala central 132 en una union de lado de fuselaje. Las figuras 2A y 2B ilustran un ejemplo de una union de lado de fuselaje. La figura 2A ilustra una porcion superior de la union de lado de fuselaje (la 35 “union de lado de fuselaje superior”), y la figura 2B ilustra una porcion inferior de la union de lado de fuselaje (la “union de lado de fuselaje inferior”). La union de lado de fuselaje superior es critica frente a compresion, y la union de lado de fuselaje inferior es critica frente a traccion. A medida que el ala 134 se flexiona hacia arriba, los elementos de la union de lado de fuselaje superior 210 se unen de forma forzada, mientras que los elementos en la union inferior 250 se separan por traccion. Las uniones superior e inferior se pueden conectar por medio de costillas 40 de lado de fuselaje.
Haciendo referencia a la figura 2A, la union de lado de fuselaje superior 210 incluye una cuerda de empalme 220. El revestimiento de ala superior 232 y las nervaduras superiores 234 de un ala 134 se afianzan a un lado hacia el exterior de la cuerda de empalme 220. El revestimiento de ala superior 236 y las nervaduras superiores 238 de la caja de ala central 132 se afianzan a un lado hacia el interior de la cuerda de empalme 220. La cuerda de empalme 45 220 tambien se afianza al revestimiento 222 del fuselaje 120 y tambien a una costilla de lado de fuselaje 245.
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Haciendo referencia a la figura 2B, la union de lado de fuselaje inferior 250 incluye la cuerda de empalme 220. El revestimiento de ala inferior 242 y las nervaduras inferiores 244 del ala 134 se afianzan al lado hacia el exterior de la cuerda de empalme 220. El revestimiento de ala inferior 246 y las nervaduras inferiores 248 de la caja de ala central 132 se afianzan al lado hacia el interior de la cuerda de empalme 220. En el ejemplo que se ilustra en la figura 2B, las faldillas de cubierta (en lo sucesivo en el presente documento, “cubiertas”) 244a y 248a de las nervaduras inferiores 244 y 248 se afianzan a la cuerda de empalme 220 y el revestimiento inferior 142, 246 se afianza a la cuerda de empalme 220. Una placa de empalme externa 260 tambien se puede usar para afianzar el revestimiento inferior 142, 246 a la cuerda de empalme 220.
Las faldillas de base (en lo sucesivo en el presente documento, “bases”) 244b y 248b de las nervaduras inferiores 244, 248 se unen (por ejemplo, se afianzan, se adhieren) al revestimiento inferior 142, 246. Hay una separacion entre el extremo de cada base 244b y la cuerda de empalme 220, y hay una separacion entre el extremo de cada base 248b y la cuerda de empalme 220.
La nervadura inferior 244 en el ala 134 incluye un alma 244c entre su cubierta 244a y la base 244b. El extremo del alma 244c tiene una muesca de alma 244d, y el extremo de la base 244b se estrecha en seccion transversal en el sentido de la envergadura a un borde afilado en el revestimiento de ala inferior 242.
La nervadura inferior 248 en la caja de ala central 132 incluye un alma 248c entre su cubierta 248a y la base 248b. El extremo del alma 248c tiene una muesca 248d, y el extremo de la base 248b se estrecha en seccion transversal en el sentido de la envergadura a un borde afilado en el revestimiento inferior 146.
Las bases de seccion transversal decreciente 244b y 248b transfieren las cargas de forma mas gradual desde las nervaduras inferiores 244 y 248 al revestimiento inferior 142 y 246 para reducir las discontinuidades geometricas abruptas en sentido transversal en los extremos de nervadura. Las bases de seccion transversal decreciente 244b y 248b evitan que las nervaduras inferiores 244, 248 se deslaminen del revestimiento inferior 142, 246.
La muesca de alma 244d en la nervadura inferior 244 del ala 134 desempena un papel diferente del de la muesca de alma 248d en la nervadura inferior 248 de la caja de ala central 132. Debido a una diferencia en la alineacion de centroide entre tanto el lado de ala como el lado de caja de ala, las cargas tienden a redistribuirse de forma diferente, dando lugar a unos momentos secundarios en la terminacion de nervadura asi como la cubierta de nervadura. Las muescas de alma 244d en las nervaduras inferiores 244 del ala 134 redistribuyen las cargas verticales de desprendimiento por traccion. Las muescas de alma 248d en las nervaduras inferiores 248 de la caja de ala central 132 ponen los extremos de base de nervadura a compresion, lo que evita que esas nervaduras inferiores 248 se despeguen del revestimiento inferior 146. Debido a que estas muescas de alma 244d y 248d realizan unas funciones diferentes, las muescas de alma 244d en las nervaduras inferiores 244 del ala 134 pueden tener unas formas diferentes de las de las muescas 248d en las nervaduras inferiores 248 de la caja de ala central 132.
Las figuras 2A y 2B ilustran solo una nervadura superior singular 234 y una nervadura inferior singular 244 para el ala 134, y solo una nervadura superior singular 238 y una nervadura inferior singular 248 para la caja de ala central 132. No obstante, el ala 134 incluye unas nervaduras superiores e inferiores adicionales 234 y 244 que estan separadas entre si a lo largo de la direccion en el sentido de la cuerda, y la caja de ala central 132 incluye unas nervaduras superiores e inferiores adicionales 238 y 248 que estan separadas entre si a lo largo de la direccion en el sentido de la cuerda. Algunas o la totalidad de las nervaduras inferiores 244 en el ala 134, y algunas o la totalidad de las nervaduras inferiores 248 en la caja de ala central 132 pueden tener la muesca de alma y la base de seccion transversal decreciente. Una o ambas de estas caracteristicas se pueden excluir de una nervadura 244 o 248 en donde sea apropiado.
La cuerda de empalme 220 en la union de lado de fuselaje inferior 250 no se limita a un tipo de cuerda en forma de doble signo mas. Por ejemplo, la cuerda de empalme 220 podria ser una cuerda en forma de signo mas en una sola pieza o una cuerda en T.
La figura 3 ilustra las cargas en cuestion para el revestimiento inferior 142 y la nervadura 244 en la union de lado de fuselaje inferior 250 para el ala 134. La carga axial total en la nervadura se divide entre una pestana 223 de la cuerda de empalme (la carga Ru_a) y el revestimiento 242 (la carga Rl_a). El mecanismo principal para el desprendimiento en la linea de adhesion entre el revestimiento 242 y la nervadura 244 es la excentricidad local que se desarrolla en la terminacion de nervadura. La base de seccion transversal decreciente 244b ayuda a gestionar la excentricidad local en la linea de adhesion. Un momento (Mss) que se desarrolla a partir de la excentricidad de esfuerzo cortante singular de la fijacion de la pestana 223 es la fuente principal para las cargas verticales de desprendimiento por traccion en el alma 244c. La muesca de alma 244d reduce las cargas maximas verticales de desprendimiento por traccion mediante la redistribucion de las cargas en el alma de nervadura 244c.
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La muesca de alma no se limita a geometria particular alguna, siempre que la muesca de alma se extienda mas alia del extremo de la base. La curvatura de la muesca puede ser simple o compuesta. En las figuras 4 y 5 se ilustran unas muescas diferentes que tienen una curvatura simple.
A continuacion se hace referencia a la figura 4, que ilustra un primer ejemplo de una nervadura 410 que tiene una base de seccion transversal decreciente 420 y un alma 430 con una muesca 440. Se puede hacer referencia a este tipo de muesca 440 como muesca “en boca de pez”. El estrechamiento en seccion transversal de la base 420 comienza a partir de la muesca 440 y termina en un borde afilado 450. Esta nervadura 410 se puede usar o bien en el ala o bien en la caja de ala.
A continuacion se hace referencia a la figura 5, que ilustra un segundo ejemplo de una nervadura 510 que incluye una base de seccion transversal decreciente 520 y un alma 530 que tiene una muesca de alma 540. La muesca de alma 540 es aproximadamente semicircular. En el presente ejemplo, el estrechamiento en seccion transversal de la base 520 no comienza en la muesca de alma 540. En su lugar, el alma 530 desciende de la muesca de alma 540 a una base de altura completa. El estrechamiento en seccion transversal de la base 520 comienza a partir de la altura completa y termina en un borde afilado 550. Esta nervadura 510 se puede usar o bien en el ala o bien en la caja de ala.
La curvatura no se limita a la curvatura simple que se ilustra en las figuras 4 y 5. Otros ejemplos de una curvatura simple incluyen, pero no se limitan a, una curvatura concava y parabolica.
En algunas realizaciones, la curvatura puede ser compuesta. Un ejemplo de una muesca de alma que tiene una curvatura compuesta se proporciona en la publicacion de los Estados Unidos 20110284693 del cesionario de la presente solicitud.
Se hace referencia una vez mas a la figura 4, que define el angulo del estrechamiento en seccion transversal como el angulo (a) que esta formado por la superficie de seccion transversal decreciente 420a y la superficie inferior 420b de la base de seccion transversal decreciente 420. El angulo (a) del estrechamiento en seccion transversal no se limita a angulo particular alguno. No obstante, los solicitantes de la presente invencion han hallado que un angulo (a) de entre 10 y 15 grados es el mas eficaz en la reduccion de las excentricidades en sentido transversal en una terminacion de nervadura.
El estrechamiento en seccion transversal no se limita a un estrechamiento en seccion transversal recto. En algunas realizaciones, el estrechamiento en seccion transversal puede ser redondeado o compuesto.
En algunas realizaciones, las bases de seccion transversal decreciente de las nervaduras en el ala pueden tener unos angulos diferentes de los de las bases de seccion transversal decreciente de las nervaduras en la caja de ala central. En otras realizaciones, los angulos pueden ser los mismos.
A continuacion se hace referencia a la figura 6, que ilustra otro ejemplo de una nervadura 610 que tiene una base de seccion transversal decreciente 620 y un alma 630 con una muesca 640. En el presente ejemplo, no obstante, una capa de sobreenvoltura 650 se adhiere a la superficie de seccion transversal decreciente de la base de seccion transversal decreciente 620. La capa de sobreenvoltura 650 se puede fabricar de chapa de metal u hojas de fibras de refuerzo que se impregnan previamente con resina. La capa de sobreenvoltura 650 puede cubrir la totalidad de la superficie de seccion transversal decreciente o una porcion sustancial de la misma. La capa de sobreenvoltura 650 sirve para impedir que el extremo de la base de seccion transversal decreciente 620 se despegue del revestimiento.
Las nervaduras no se limitan a seccion transversal particular alguna. Por ejemplo, las nervaduras tienen una seccion transversal en forma de H o en forma de T.
A continuacion se hace referencia a la figura 7, que ilustra una seccion transversal de un ejemplo de una nervadura 710 que tiene una cubierta 715, una base de seccion transversal decreciente 720 (no se muestra el estrechamiento en seccion transversal) y un alma 730 con una muesca (no se muestra la muesca). La nervadura 710 de la figura 7 tiene una seccion transversal en forma de H, que esta formada por unas vigas de perfil en U unidas alma con alma 740. Las almas de las vigas 740 se pueden adherir entre si por medio de adhesivo. Las faldillas de cubierta de las vigas 740 se pueden adherir a una placa de cubierta 750 para formar la cubierta 715 y las faldillas de base de las vigas 740 se pueden adherir a una placa de base 760 para formar la base 720. La nervadura 710 incluye adicionalmente unas estructuras que se conocen como “fideos”. Un fideo de cubierta 770 es un material de relleno entre las porciones redondeadas de las faldillas de cubierta, y un fideo de base 780 es un material de relleno entre las porciones redondeadas de las faldillas de base. El extremo del fideo de base 780 se adapta al estrechamiento en seccion transversal de la base 720 (el estrechamiento en seccion transversal del fideo de base 780 no se muestra en la figura 7).
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A continuacion se hace referencia adicional a la figura 8, que ilustra la base de seccion transversal decreciente 720 de la nervadura 710 (mirando desde arriba la superficie de seccion transversal decreciente 720a de la base de seccion transversal decreciente 720). Los extremos de esquina 725 de la base de seccion transversal decreciente 720 estan redondeados o carenados. Los extremos de esquina redondeados o carenados 725 evitan que aparezcan grietas y den lugar a que la nervadura 710 se desprenda del revestimiento.
A continuacion se hace referencia a la figura 9, que ilustra un metodo de fabricacion de la nervadura 710 de la figura 7. En el bloque 910, las vigas de perfil en U 740, las placas de cubierta y de base 750 y 760, y los fideos de cubierta y de base 770 y 780 se adhieren entre si para formar una viga en H. Estos elementos 740 - 780 se pueden fabricar de metal, material compuesto reforzado con fibras o una combinacion de los dos.
En el bloque 920, se forma la muesca de alma, y un extremo de la base 720 se estrecha en seccion transversal, por ejemplo, mediante maquinado. Durante el estrechamiento en seccion transversal de la base 720, tambien se estrecha en seccion transversal el fideo de base 780. Ademas, las esquinas de extremo 725 de la base de seccion transversal decreciente 720 se pueden maquinar con el fin de ser redondeadas o carenadas.
En el bloque 930, una capa de sobreenvoltura se adhiere a la superficie de seccion transversal decreciente. Por ejemplo, se corta tela para las hojas de la capa de sobreenvoltura, y se coloca adhesivo entre la superficie de seccion transversal decreciente de la faldilla de base y una superficie de contacto de la capa de sobreenvoltura sin curar. La nervadura 710, que incluye la capa de sobreenvoltura, se calienta bajo presion.
Un ensamblaje de ala en el presente documento no se limita a una caja de ala central. El uso de la muesca de alma y la base de seccion transversal decreciente puede ser beneficioso para las nervaduras sometidas a unas cargas de desprendimiento por traccion elevadas.
Las alas del ensamblaje de ala pueden tener un dihedro y una flecha. No obstante, un ensamblaje de ala en el presente documento no se limita a esto.
Una nervadura en el presente documento no se limita a un ensamblaje de ala. Las nervaduras que tienen bases de seccion transversal decreciente y muescas de alma tambien se pueden usar en el conjunto de cola y el fuselaje de una aeronave.
Con referencia una vez mas a la figura 1, el conjunto de cola 140 incluye unos estabilizadores horizontal y vertical 142 y 144. Cada estabilizador 142 y 144 incluye una caja de torsion y al menos un ala unida a la caja de torsion. El ala y la caja de torsion incluyen, cada una, un revestimiento y una pluralidad de nervaduras sobre el revestimiento. Los extremos de al menos algunas de las nervaduras en la union del ala con la caja de torsion tienen una muesca de alma y una base de seccion transversal decreciente.
A continuacion se hace referencia a la figura 10, que ilustra un fuselaje 120 que incluye una cuaderna de mamparo 1010 y una viga transversal 1020. No se ilustran vigas transversales 1020 y cuadernas de mamparo 1010 adicionales del fuselaje 120. Una plataforma de presion 1030 se afianza a las vigas transversales 1020.
Cada viga transversal 1020 se une a una cuaderna de mamparo 1010 por medio de un herraje de cubierta 1050. Las cubiertas de la cuaderna de mamparo 1010 y la viga transversal 1020 se afianzan al herraje de cubierta 1050. La base de la viga transversal 1020 se afianza a un herraje de base 1060. La viga transversal 1020 se muestra como que tiene una muesca 1022 y una base de seccion transversal decreciente 1024.

Claims (13)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Un aeronave (110) que comprende un ala (134) y una caja de ala (132), el ala unida a la caja de ala en una union de lado de fuselaje (250), incluyendo el ala y la caja de ala, cada una, un revestimiento inferior (242, 246) y una pluralidad de nervaduras (244, 248) sobre el revestimiento, teniendo los extremos de al menos algunas de las nervaduras en la union de lado de fuselaje una muesca de alma (244d, 248d), una base de seccion transversal decreciente (720) que se estrecha en seccion transversal en el sentido de la envergadura a un borde afilado en el revestimiento y una capa de sobreenvoltura (650) sobre cada base de seccion transversal decreciente respectiva, en donde los extremos de esquina (725) de cada base de seccion transversal decreciente respectiva estan redondeados.
  2. 2. La aeronave (110) segun la reivindicacion 1, en la que cada base de seccion transversal decreciente (720) se extiende a partir de la muesca (244d, 248d).
  3. 3. La aeronave segun cualquier reivindicacion anterior, que comprende adicionalmente una cuerda de empalme (220), en la que las bases de nervadura se unen al revestimiento inferior; y en la que las nervaduras incluyen adicionalmente unas cubiertas (244a, 248a) que se unen a la cuerda de empalme.
  4. 4. La aeronave (110) segun cualquier reivindicacion anterior, en la que cada base de seccion transversal decreciente (720) se estrecha en seccion transversal a un angulo de entre 10 y 15 grados con respecto al revestimiento inferior (242, 246).
  5. 5. La aeronave (110) segun cualquier reivindicacion anterior, en la que la muesca (244d, 248d) tiene una curvatura simple.
  6. 6. La aeronave (110) segun cualquier reivindicacion anterior, en la que la muesca (244d, 248d) es una muesca en boca de pez.
  7. 7. La aeronave (110) segun cualquier reivindicacion anterior, en la que las nervaduras (244, 248) y el revestimiento (242, 246) se fabrican de materiales compuestos reforzados con fibras.
  8. 8. La aeronave (110) segun cualquier reivindicacion anterior, en la que cada capa de sobreenvoltura incluye material compuesto reforzado con fibras.
  9. 9. La aeronave (110) segun cualquier reivindicacion anterior, en la que al menos algunas de las nervaduras (244, 248) incluyen unas vigas unidas alma con alma (740) y unos fideos (780) entre las bases de las vigas unidas alma con alma, en la que los fideos se estrechan en seccion transversal para corresponderse con el estrechamiento en seccion transversal de cada base de seccion transversal decreciente (720).
  10. 10. La aeronave (110) segun cualquier reivindicacion anterior, en la que la caja de ala (132) es una caja de torsion de un estabilizador.
  11. 11. La aeronave (110) segun cualquier reivindicacion anterior, en la que la caja de ala (132) es una caja de ala central de un ensamblaje de ala (130).
  12. 12. Un metodo que comprende maquinar una nervadura de aeronave (244, 248) que tiene un alma (244c, 248c) y una base de seccion transversal decreciente (720), incluyendo el maquinado:
    formar una muesca de redistribucion de cargas (244d, 248d) en el alma en un extremo de la nervadura; formar un estrechamiento en seccion transversal longitudinal en la base en el extremo de la nervadura, yendo el estrechamiento en seccion transversal de la altura completa de la base a un borde afilado a un angulo de entre 10 y 15 grados;
    redondear los extremos de esquina (725) de la base de seccion transversal decreciente; y
    adherir una capa de sobreenvoltura de material compuesto (650) a una superficie del estrechamiento en seccion
    transversal.
  13. 13. El metodo segun la reivindicacion 12, en el que el maquinado incluye adicionalmente formar unos extremos de esquina redondeados o carenados (725) en la base de seccion transversal decreciente (720) en el extremo de la nervadura (244, 248).
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9399510B2 (en) * 2014-08-20 2016-07-26 The Boeing Company Hat stringer closeout fitting and method of making same
CN105627836B (zh) * 2016-02-18 2018-08-24 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种组合梁式翼面结构
US9897130B2 (en) 2016-04-15 2018-02-20 The Boeing Company Telescoping cap assembly for encapsulating a fastener disposed within a confined space
US10087970B2 (en) 2016-04-29 2018-10-02 The Boeing Company Sealant Containment Assembly
US10556665B2 (en) 2016-06-20 2020-02-11 The Boeing Company Apparatuses and methods for improved sealing
CN106314759A (zh) * 2016-09-06 2017-01-11 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种飞机机翼的翼梁连接结构
US10696373B2 (en) 2016-09-13 2020-06-30 The Boeing Company Aircraft wings and aircraft including such aircraft wings
US11524761B2 (en) * 2016-12-09 2022-12-13 The Boeing Company Stringer-frame intersection of aircraft body
CN109677586A (zh) * 2019-01-18 2019-04-26 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种腹板、飞机机翼和飞机
US11305862B2 (en) * 2019-12-20 2022-04-19 The Boeing Company Joint joining an aircraft wing to an aircraft body
CN112591073B (zh) * 2020-12-23 2021-09-24 北京北航天宇长鹰无人机科技有限公司 一种翼身结合接头及无人机
US11858623B2 (en) 2021-09-13 2024-01-02 The Boeing Company Aircraft fuel tank joints and methods of assembling the same
CN113911314B (zh) * 2021-11-16 2024-04-16 中国商用飞机有限责任公司 龙骨梁缘条连接结构及其安装方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1808842A (en) 1930-08-18 1931-06-09 Fedor John Paul Aeroplane wing
GB484305A (en) 1936-11-03 1938-05-03 Deekay Aircraft Corp Ltd Improvements in or relating to aircraft wing construction
GB565207A (en) * 1941-03-26 1944-11-01 Budd Edward G Mfg Co Improvements in or relating to aircraft wing and like structures
GB565107A (en) 1943-04-22 1944-10-26 Metropolitan Gas Meters Ltd Improvements relating to gas meters
FR1523404A (fr) 1967-03-22 1968-05-03 Sud Aviation Perfectionnement aux raccordements entre fuselage et voilure d'un aérodyne
GB1595358A (en) * 1977-05-17 1981-08-12 Commw Scient Ind Res Org Impact-resisting composites
FR2866626B1 (fr) 2004-02-20 2006-05-19 Airbus France Arret de raidisseur a pentes decalees et panneau muni d'un tel arret
US7634891B2 (en) * 2004-09-09 2009-12-22 Kazak Composites, Inc. Hybrid beam and stanchion incorporating hybrid beam
US7325771B2 (en) 2004-09-23 2008-02-05 The Boeing Company Splice joints for composite aircraft fuselages and other structures
US7303374B2 (en) 2005-03-08 2007-12-04 The Boeing Company Disbond resistant composite joint and method of forming
FR2883548B1 (fr) * 2005-03-23 2007-06-15 Airbus France Sas Dispositif et procede d'eclissage mixte carbone-metal dissymetrique
CN101300124A (zh) 2005-08-19 2008-11-05 空客西班牙公司 具有球状物的由复合材料制成的纵梁
US8142126B2 (en) 2005-09-02 2012-03-27 The Boeing Company Multi-piece fastener with self-indexing nut
US7954763B2 (en) 2007-04-05 2011-06-07 The Boeing Company Methods and systems for composite structural truss
ES2346834B1 (es) 2007-04-30 2011-08-17 Airbus Operations, S.L. Estructura de costilla para cajones de torsion de un ala o de un estabilizador de una aeronave.
CN101463628B (zh) * 2008-04-29 2011-05-04 甘秀明 半蝶型连接卡及建筑钢框架节点结构
ES2371401B1 (es) 2008-06-27 2012-11-07 Airbus Operations, S.L. Estructura de superficie sustentadora de aeronave.
US8353478B1 (en) * 2009-03-25 2013-01-15 The Boeing Company Blended wing aircraft
GB0912015D0 (en) 2009-07-10 2009-08-19 Airbus Operations Ltd Stringer
DE102010042970A1 (de) * 2010-05-12 2011-11-17 Airbus Operations Gmbh Strukturbauteil mit verbesserter Leitfähigkeit und mechanischer Festigkeit sowie Verfahren zu dessen Herstellung
US8408493B2 (en) * 2010-05-19 2013-04-02 The Boeing Company Composite stringer end trim
ES2400768B1 (es) * 2010-06-30 2014-02-12 Airbus Operations, S.L. Estructura interna de aeronave en material compuesto.
US20120068497A1 (en) * 2010-09-21 2012-03-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Fiber-wrapped, magnesium tubular structural components
GB201020189D0 (en) 2010-11-29 2011-01-12 Airbus Uk Ltd An aircraft structure
US8763253B2 (en) 2011-05-19 2014-07-01 The Boeing Company Vertical laminate noodle for high capacity pull-off for a composite stringer
US8993097B2 (en) 2011-10-10 2015-03-31 The Boeing Company Tapered height curved composite stringers and corresponding panels
ES2405155B1 (es) 2011-10-24 2014-09-02 Airbus Operations S.L. Zonas de terminación de larguerillos optimizadas en componentes de aeronaves
US8985516B2 (en) 2011-11-08 2015-03-24 The Boeing Company Reducing risk of disbonding in areas of differing strain
US8974886B2 (en) * 2012-04-25 2015-03-10 The Boeing Company Disbond resistant composite stiffener runout
DE102012210043A1 (de) * 2012-06-14 2013-12-19 Airbus Operations Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Leichtbaustruktur sowie Leichtbaustruktur

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