ES2683159T3 - Aeronave con motores montados en la parte trasera - Google Patents
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Abstract
Aeronave (1, 1') con motores (2, 2') montados en la parte trasera, que comprende un estabilizador vertical (3) y un estabilizador horizontal (4), en el que los motores (2, 2') están montados en la parte superior del estabilizador horizontal (4), en la que el estabilizador horizontal (4) comprende una parte fija interna (5) unida al fuselaje (8) de la aeronave (1, 1 '), comprendiendo la parte fija interna (5) un timón de profundidad (7), y dos partes móviles externas (6), estando cada una de las partes móviles externas (6) situada en cada extremo lateral del estabilizador horizontal (4) que está más lejos del fuselaje (8) de la aeronave (1, 1'), de manera que tanto la parte fija interna (5) como las partes móviles externas (6) se encuentran al menos parcialmente sometidas al flujo proveniente de los motores (2, 2') cuando están en funcionamiento.
Description
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Aeronave con motores montados en la parte trasera Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a una aeronave con motores montados en la parte trasera, en la que los motores estan montados en el estabilizador horizontal de la aeronave.
Antecedentes de la invencion
La instalacion de los motores en la parte trasera de una aeronave se prefiere en determinados casos, por ejemplo, cuando se instalan motores de muy alta relacion de derivacion, motores de helice y / o motores de rotor abierto de rotacion opuesta (CROR). En estos casos, debido al gran diametro de los motores y / o el ruido que producen, o simplemente porque se prefiere tener un ala limpia, a veces se prefiere una instalacion montada en la parte trasera. En estas aeronaves, la cola horizontal generalmente se ha trasladado a la parte superior de la cola vertical, conociendose esta configuracion como “cola en T”.
El montaje de los motores de la aeronave se consigue normalmente a traves de grandes pilones convencionales en la parte trasera del fuselaje de la aeronave. Estos pilones no realizan ninguna otra funcion aparte de sostener los motores.
Algunas propuestas, como las descritas en el documento GB 2445555 A o WO 98/21092 A1, proporcionan una aeronave en la que los motores estan situados hacia la popa de la aeronave, cerca del extremo de la cola.
El documento GB1112924, referido a "Mejoras en o relativas a las aeronaves", describe una aeronave que incluye un ala principal que tiene flaps en el borde de salida guiados en el ala para movimiento en el sentido de la cuerda respecto a ella, y un conjunto de cola con superficies de control horizontales y verticales y al menos dos helices accionadas por motor soportadas por el conjunto de cola, estando las helices situadas a ambos lados del eje longitudinal de la aeronave en la proximidad de la parte posterior del ala de modo que en la posicion deflectada hacia atras de los flaps los bordes posteriores de los flaps se encuentran muy adyacentes a la parte inferior del area del disco de helice, estando dichas superficies de control horizontal y vertical situadas de modo que la corriente de deslizamiento de las helices barre dichas superficies.
Estas configuraciones de la tecnica anterior proporcionan diferentes aeronaves en las que los motores estan montados en la parte trasera de la aeronave. Sin embargo, es deseable tener una aeronave con motores montados en la parte trasera y con las superficies de control situadas en la parte trasera de la aeronave que puedan proporcionar una eficiencia mejorada de las superficies de control.
Sumario de la invencion
Por tanto, el objeto de la invencion es proporcionar una aeronave con motores montados en la parte posterior que puedan proporcionar una eficiencia mejorada de las superficies de control.
La invencion proporciona una aeronave con motores montados en la parte trasera, que comprende un estabilizador vertical y un estabilizador horizontal, en el que los motores estan montados en la parte superior del estabilizador horizontal, de modo que el estabilizador horizontal comprende una parte fija interna unida al fuselaje de la aeronave, comprendiendo la parte fija interna un timon de profundidad, y dos partes moviles externas, estando cada una de las partes moviles externas situada en cada extremo lateral del estabilizador horizontal que esta mas lejos del fuselaje de la aeronave, de manera que tanto la parte fija interna como las partes moviles externas se encuentran al menos parcialmente sometidas al flujo proveniente de los motores cuando estan en funcionamiento.
La configuracion del estabilizador horizontal, junto con el hecho de que los motores esten situados encima del estabilizador horizontal, permite una eficiencia mejorada de las superficies de control situadas en la parte posterior de la aeronave.
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En efecto, con esta configuracion el timon de profundidad y las partes moviles del estabilizador horizontal reciben el soplado del flujo proveniente de los motores, de modo que las aeronaves pueden ser trimadas de una manera mejorada, reduciendo la resistencia considerablemente. Este efecto puede mejorarse espacialmente durante el despegue y el aterrizaje.
Aparte de eso, al situar los motores encima del estabilizador horizontal de la aeronave, cuando gira para despegue o aterrizaje se elimina el riesgo de impacto de los motores con la superficie. Este problema es particularmente importante para aeronaves con fuselaje y motores grandes en la parte trasera.
Otras realizaciones ventajosas se describiran en las reivindicaciones dependientes.
Breve descripcion de las figuras
Para una comprension mas completa de la presente invencion, se describira mas adelante con mayor detalle, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 es una vista en perspectiva frontal de una aeronave de la invencion.
La figura 2 es una vista en perspectiva trasera de una aeronave de la invencion.
La figura 3 es una vista frontal de una aeronave de la invencion.
La figura 4A es una vista en planta de una aeronave de la invencion.
La figura 4B muestra un detalle de la parte trasera de la aeronave de la figura 4A.
La figura 5A es una vista lateral de una aeronave de la invencion.
La figura 5B muestra un detalle de la parte trasera de la aeronave de la figura 5A.
La figura 6 es una vista en perspectiva trasera de una segunda aeronave de la invencion.
La figura 7A es una vista en planta de una segunda aeronave de la invencion.
La figura 7B muestra un detalle de la parte trasera de la figura 7A.
La figura 8A es una vista lateral de una segunda aeronave de la invencion.
La figura 8B muestra un detalle de la parte trasera de la aeronave de la figura 8A.
La figura 9 muestra un detalle de la parte trasera de la vista en perspectiva de la aeronave de la figura 6, en la que la parte exterior del estabilizador horizontal se encuentra en una posicion diferente.
La figura 10 muestra un detalle de la parte trasera de la aeronave de la figura 6, en el que la parte exterior del estabilizador horizontal se encuentra en una posicion diferente.
La figura 11 muestra un detalle de la parte trasera de la aeronave de la figura 6, con el flujo proveniente de los motores.
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La figura 12 muestra un detalle de la parte trasera de la aeronave de la figura 1, con un carenado en el espacio entre la parte interna y la parte externa del estabilizador horizontal.
Descripcion detallada de la invencion
Las figuras muestran dos realizaciones de aeronaves de la invencion: una primera aeronave 1 (figuras 1 a 5B y figura 12) y una segunda aeronave 1 ’ (figuras 6 a 11).
En ambas aeronaves 1, 1’ los motores 2, 2’ se montan en su parte trasera. Las aeronaves 1, 1’ tienen un unico estabilizador vertical (VTP) 3 y un estabilizador horizontal (HTP) 4, y los motores 2, 2’ estan montados encima del estabilizador horizontal 4, como puede verse en todas las figuras.
El estabilizador horizontal 4 comprende:
- Una parte fija interna 5 unida al fuselaje 8 de la aeronave 1, 1’, comprendiendo la parte fija interna 5 un timon de profundidad 7, y
- Dos partes moviles externas 6, estando cada una de las partes moviles externas 6 situada a cada lado del estabilizador horizontal 4 que se encuentra mas alejado del fuselaje 8 de la aeronave 1, 1’
De este modo tanto la parte fija interna 5 como la parte movil externa 6 se encuentran, al menos parcialmente, sometidas al flujo proveniente de los motores 2, 2’ cuando se encuentran funcionando, como puede verse en la figura 11.
La parte interna 5 debe ser lo suficientemente rigida para soportar el peso del motor 2, 2’. Esto tambien se ve favorecido si no hay corte en el fuselaje 8 y por tanto hay menos perdida de rigidez, como ocurre normalmente en las configuraciones actuales de estabilizadores horizontales.
La parte externa 6 puede unirse a la parte interna 5 en el larguero trasero del cajon de torsion de la parte interna a traves de un eje 9 que puede usarse como pivote para hacer girar la parte externa 6. El eje 9, que sobresale de la parte interna 5, puede ser perpendicular al fuselaje 8 (veanse las figuras 9 y 10). Tambien puede tener otros angulos con respecto al fuselaje 8.
La parte interna 5 puede unirse al fuselaje 8 a traves de un tipo de union de piano como se hace, por ejemplo, en el ala ATR.
Esta configuracion del HTP 4 tambien permite tener una VTP 3 sencilla en lugar de la cola en T actual que tienen la mayor parte de las configuraciones con motores montados en la parte trasera, lo cual tiene una reduccion considerable del peso del VTP.
Los motores 2, 2’ pueden unirse a la superficie superior del estabilizador horizontal 4 por medio de pilones, de manera similar a como se hace cuando los motores 2, 2’ se unen a las alas en otras configuraciones de aeronaves.
El estabilizador vertical 3 puede estar en una posicion delantera con respecto al estabilizador horizontal 4, lo cual puede ser una caracteristica importante. En efecto, para motores CROR en los que las autoridades de certificacion requieren proteger el motor de los residuos del motor, el VTP 3 puede usarse como un blindaje que no penalice tanto la configuracion ya que el VTP 3 se desacopla del HTP 4. Asi que si el VTP 3 se coloca en una posicion adelantada con respecto al HTP 4, este HTP 4 permanece en su posicion optima. Este no es el caso si la disposicion de cola es una cola en T, en la que el HTP esta encima del VTP.
Los motores 2, 2’ usados en la aeronave 1, 1’ de la invencion pueden ser motores de relacion de bypass ultra alto, motores de helices o motores CROR.
Las partes moviles externas 6 del estabilizador horizontal 4 y el timon de profundidad 7 de la parte fija 5 del estabilizador horizontal 4 pueden moverse por medio de actuadores.
Puesto que el elevador 7 es soplado, se puede lograr una fuerza de elevacion maxima antes de la parada y esto puede reducir la longitud del campo de despegue y reducir la velocidad de aterrizaje. Pero realizar el trimado de la aeronave 1, 5 1 ’ solo con el timon de profundidad 7 es muy laborioso.
Como complemento del timon de profundidad 7 se encuentran las partes externas 6 que son al menor parcialmente sopladas y pueden mejorar mucho mas el efecto durante el despegue y el aterrizaje. Pero por otro lado pueden usarse para trimar la aeronave 1,1’ mucho mejor que con el timon de profundidad 7, reduciendo considerablemente la resistencia. Para lograr esto, el posible hueco entra la parte interna 5 y la parte externa 6 debe ser minimizado mientras la parte 10 externa 6 este rotando. Para cubrir este hueco se proporciona un carenado 10, que puede ser incrustado en la gondola 11 del motor.
Aunque esta invencion ha sido completamente descrita en relacion con realizaciones preferidas, es evidente que se pueden introducir modificaciones dentro de su alcance, no considerandose este limitado solo por estas realizaciones, sino por el contenido de las siguientes reivindicaciones.
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Claims (10)
- 51015202530REIVINDICACIONES1.- Aeronave (1, 1') con motores (2, 2') montados en la parte trasera, que comprende un estabilizador vertical (3) y un estabilizador horizontal (4), en el que los motores (2, 2’) estan montados en la parte superior del estabilizador horizontal (4), en la que el estabilizador horizontal (4) comprende una parte fija interna (5) unida al fuselaje (8) de la aeronave (1, 1 '), comprendiendo la parte fija interna (5) un timon de profundidad (7), y dos partes moviles externas (6), estando cada una de las partes moviles externas (6) situada en cada extremo lateral del estabilizador horizontal (4) que esta mas lejos del fuselaje (8) de la aeronave (1, 1’), de manera que tanto la parte fija interna (5) como las partes moviles externas (6) se encuentran al menos parcialmente sometidas al flujo proveniente de los motores (2, 2') cuando estan en funcionamiento.
- 2.- Aeronave (1, 1') con motores (2, 2') montados en la parte trasera, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las partes moviles externas (6) pueden girar alrededor de un eje (9) que sobresale de la parte interna (5).
- 3.- Aeronave (1, 1') con motores (2, 2') montados en la parte trasera, segun la reivindicacion 2, en el que el eje (9) es perpendicular al fuselaje.
- 4.- Aeronave (1, 1') con motores (2, 2') montados en la parte trasera, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los motores (2, 2') estan unidos a la superficie superior del estabilizador horizontal (4) por medio de pilones.
- 5.- Aeronave (1, 1') con motores (2, 2') montados en la parte trasera, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el estabilizador vertical (3) esta en una posicion adelantada con respecto al estabilizador horizontal (4).
- 6.- Aeronave (1, 1') con motores (2, 2') montados en la parte trasera, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la parte interna (5) del estabilizador horizontal (4) esta unida al fuselaje (8) sin cortes en el fuselaje (8).
- 7.- Aeronave (1, 1') con motores (2, 2') montados en la parte trasera, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los motores (2, 2') son motores de relacion de bypass ultra alta, motores de helice o motores de rotor abierto de rotacion opuesta.
- 8.- Aeronave (1, 1') con motores (2, 2') montados en la parte trasera, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las partes moviles externas (6) del estabilizador horizontal (4) se mueven por medio de actuadores.
- 9.- Aeronave (1, 1') con motores (2, 2') montados en la parte trasera, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el timon de profundidad (7) de la parte fija (5) del estabilizador horizontal (4) se mueve por medio de actuadores.
- 10.- Aeronave (1, 1') con motores (2, 2') montados en la parte trasera, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el hueco entre la parte interna (5) y las partes externas (6) del estabilizador horizontal (4) esta cubierto por un carenado (10) incrustado en la gondola del motor (11).
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