ES2690130B2 - DISTRIBUTED LOADING AIRCRAFT - Google Patents
DISTRIBUTED LOADING AIRCRAFT Download PDFInfo
- Publication number
- ES2690130B2 ES2690130B2 ES201730700A ES201730700A ES2690130B2 ES 2690130 B2 ES2690130 B2 ES 2690130B2 ES 201730700 A ES201730700 A ES 201730700A ES 201730700 A ES201730700 A ES 201730700A ES 2690130 B2 ES2690130 B2 ES 2690130B2
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- stabilizers
- aircraft
- vertical
- main body
- support surface
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 76
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 241000272517 Anseriformes Species 0.000 description 2
- NOQGZXFMHARMLW-UHFFFAOYSA-N Daminozide Chemical compound CN(C)NC(=O)CCC(O)=O NOQGZXFMHARMLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 241000271566 Aves Species 0.000 description 1
- 241000257303 Hymenoptera Species 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/08—Aircraft not otherwise provided for having multiple wings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C23/00—Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for
- B64C23/06—Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for by generating vortices
- B64C23/065—Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for by generating vortices at the wing tips
- B64C23/069—Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for by generating vortices at the wing tips using one or more wing tip airfoil devices, e.g. winglets, splines, wing tip fences or raked wingtips
- B64C23/072—Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for by generating vortices at the wing tips using one or more wing tip airfoil devices, e.g. winglets, splines, wing tip fences or raked wingtips the wing tip airfoil devices being moveable in their entirety
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C3/00—Wings
- B64C3/38—Adjustment of complete wings or parts thereof
- B64C3/385—Variable incidence wings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C3/00—Wings
- B64C3/58—Wings provided with fences or spoilers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C5/00—Stabilising surfaces
- B64C5/08—Stabilising surfaces mounted on, or supported by, wings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Toys (AREA)
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
AERONAVE DE CARGA DE SUSTENTACIÓN DISTRIBUIDADISTRIBUTED LOADING AIRCRAFT
Sector de la técnicaTechnical sector
La presente invención está relacionada con el sector aeronáutico, proponiendo una aeronave con un diseño mejorado que permite homogeneizar y distribuir la aerodinámica soportada a lo largo de sus superficies sustentadoras, permitiendo una simplificación y una reducción de peso de la estructura de la aeronave junto con una mejora en la estabilidad, y que además permite mejorar el comportamiento de la aeronave en las diferentes actuaciones en las que la presencia de vientos laterales pueda suponer problemas sobre el correcto funcionamiento de la misma.The present invention is related to the aeronautical sector, proposing an aircraft with an improved design that allows homogenizing and distributing the supported aerodynamics along its supporting surfaces, allowing a simplification and a reduction of the aircraft's structure together with a improvement in stability, and that also allows to improve the behavior of the aircraft in the different actions in which the presence of side winds can pose problems on the proper functioning of the same.
Estado de la técnicaState of the art
El sector de la aeronáutica está dominado por un concepto de aeronave tradicional que consta principalmente de dos superficies sustentadoras laterales esbeltas que soportan el peso de un fuselaje orientado al transporte de personas o mercancías. Tradicionalmente, dichas superficies sustentadoras se proyectan horizontalmente desde los laterales del fuselaje.The aeronautics sector is dominated by a traditional aircraft concept that consists mainly of two slender lateral supporting surfaces that support the weight of a fuselage oriented to the transport of people or goods. Traditionally, said support surfaces project horizontally from the sides of the fuselage.
En dicho concepto de aeronave, la superficie sustentadora efectiva es limitada con respecto a la planta total de la aeronave, generando una relación entre el peso de la aeronave y el de las superficies sustentadoras muy elevada. Esta relación es conocida como carga alar.In such an aircraft concept, the effective bearing surface is limited with respect to the total plant of the aircraft, generating a relationship between the weight of the aircraft and that of the very high supporting surfaces. This relationship is known as alar load.
Las aeronaves tradicionales también se caracterizan porque la relación entre la carga máxima que pueden transportar (carga máxima de pago) y su propia carga estructural es muy baja, entre 0.25 y 0.3. La naturaleza muestra que hay sistemas mucho más eficientes como las hormigas, que consigue ratios de 30, o algunas aves que alcanzan ratios de 3 o 4.Traditional aircraft are also characterized in that the ratio between the maximum cargo they can carry (maximum payload) and their own structural load is very low, between 0.25 and 0.3. Nature shows that there are much more efficient systems such as ants, which get ratios of 30, or some birds that reach ratios of 3 or 4.
En cualquier vehículo aéreo se generan dos fuerzas principales y opuestas, la fuerza aerodinámica sustentadora y la fuerza de la gravedad. Para equilibrar el sistema y el momento asociado a ellas, las aeronaves llevan incorporado un empenaje, situado generalmente en la parte trasera del fuselaje del avión. Comúnmente, el empenaje trasero está formado por una superficie estabilizadora vertical que incorpora el timón de dirección de la aeronave y dos superficies estabilizadoras horizontales cada una de las cuales incorpora un timón de profundidad. Este empenaje genera una carga aerodinámica capaz de compensar el momento generado por la fuerza de la gravedad y la fuerza aerodinámica sustentadora. El sistema permite alcanzar la estabilidad, pero no tiene un aporte a la sustentación; es más, el empenaje trasero suele implicar cargas opuestas a dicha sustentación, aumentando las cargas a soportar por las superficies sustentadoras.In any air vehicle two main and opposite forces are generated, the airfoil and the force of gravity. To balance the system and the moment associated with them, the aircraft have a built-in instep, usually located at the rear of the fuselage of the aircraft. Commonly, the rear instep It is formed by a vertical stabilizing surface that incorporates the rudder of the aircraft and two horizontal stabilizing surfaces each of which incorporates a rudder depth. This effort generates an aerodynamic load capable of compensating the moment generated by the force of gravity and the aerodynamic bearing force. The system allows stability to be achieved, but does not have a contribution to support; Moreover, the rear instep usually involves loads opposite to said lift, increasing the loads to be supported by the bearing surfaces.
Además es reseñable la complejidad que conlleva la fabricación del empenaje. La unión de los estabilizadores vertical y horizontales con el fuselaje implica un diseño estructural muy complejo y pesado para poder transmitir las cargas y torsiones generadas en vuelo. De esta forma, el empenaje es un componente de funcionalidad limitada, que aumenta el peso de la aeronave considerablemente y cuyo coste es elevado. Además, al contar con un componente vertical, completamente expuesto a los vientos laterales, favorece el efecto negativo que éstos tienen sobre la aeronave.It is also noteworthy the complexity involved in the manufacture of the instep. The union of the vertical and horizontal stabilizers with the fuselage implies a very complex and heavy structural design to be able to transmit the loads and torsions generated in flight. In this way, the instep is a component of limited functionality, which increases the weight of the aircraft considerably and whose cost is high. In addition, having a vertical component, completely exposed to lateral winds, favors the negative effect they have on the aircraft.
Dentro del sector aeronáutico existe un elevado número de precedentes de fallos y accidentes en presencia de vientos laterales. Los vientos laterales inciden sobre las superficies de control verticales y especialmente sobre el empenaje trasero de la aeronave, modificando la aerodinámica ideal de vuelo y llevando a situaciones de riesgo.Within the aeronautical sector there is a high number of precedents of failures and accidents in the presence of lateral winds. The lateral winds affect the vertical control surfaces and especially the rear instep of the aircraft, modifying the ideal aerodynamics of flight and leading to risk situations.
La incidencia de un viento lateral sobre una superficie amplia de la aeronave implica una fuerza que tiende a girar la aeronave hasta posicionarla en la dirección del viento, de forma equivalente a una veleta. Esta tendencia, magnificada por la presencia del empenaje trasero de grandes dimensiones, implica la necesidad de tener mandos en la dirección vertical que permitan compensar ese efecto. No obstante, la compensación de dicho efecto es difícil incluso integrando dichos mandos, generando situaciones de riesgo especialmente en actuaciones de despegue y aterrizaje, actuaciones en las que aparecen el mayor número de accidentes originados por este efecto.The incidence of a lateral wind on a wide surface of the aircraft implies a force that tends to rotate the aircraft until it is positioned in the wind direction, equivalent to a weather vane. This trend, magnified by the presence of the large rear instep, implies the need to have controls in the vertical direction that compensate for that effect. However, compensation for this effect is difficult even by integrating said controls, generating risk situations especially in take-off and landing actions, actions in which the greatest number of accidents caused by this effect appear.
Los documentos US20110192663A1 y DE202004014384U1 muestran aeronaves de concepto tradicional con dos superficies sustentadoras laterales esbeltas que proyectan horizontalmente desde los laterales del fuselaje. Dichas aeronaves carecen de empenaje trasero e incorporan unas superficies de control verticales dispuestas en la punta de las superficies sustentadoras, lo cual permite una simplificación estructural de la aeronave. Sin embargo, al tratarse de un concepto tradicional de aeronave en donde las superficies sustentadoras proyectan de los laterales del fuselaje, la superficie sustentadora efectiva es limitada con respecto a la planta total de la aeronave, generando una relación (carga alar) entre el peso de la aeronave y el de las superficies sustentadoras muy elevada. Además, estas soluciones no resuelven el problema relacionado con los vientos laterales, ya que las superficies de control verticales están directamente expuestas a dichos vientos laterales por estar emplazadas en la punta de las superficies sustentadoras.Documents US20110192663A1 and DE202004014384U1 show traditional concept aircraft with two slender lateral bearing surfaces that project horizontally from the sides of the fuselage. These aircraft lack rear instep and incorporate vertical control surfaces arranged at the tip of the supporting surfaces, which allows a structural simplification of the aircraft. Without However, since it is a traditional aircraft concept where the supporting surfaces project from the sides of the fuselage, the effective supporting surface is limited with respect to the total floor of the aircraft, generating a relationship (alar load) between the weight of aircraft and that of the very high supporting surfaces. Furthermore, these solutions do not solve the problem related to lateral winds, since the vertical control surfaces are directly exposed to said lateral winds because they are located at the tip of the supporting surfaces.
Se hace por tanto necesaria una aeronave que permita una óptima distribución de las cargas de sustentación generadas a la vez que mejore su comportamiento ante la presencia de vientos laterales.It is therefore necessary an aircraft that allows an optimal distribution of the lift loads generated while improving its behavior in the presence of side winds.
El documento US20050236520A1 muestra una aeronave de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.Document US20050236520A1 shows an aircraft according to the preamble of claim 1.
Objeto de la invenciónObject of the invention
La presente invención tiene por objeto una aeronave con un diseño mejorado que presenta una carga de sustentación distribuida y que permite mejorar el comportamiento de la aeronave en las diferentes actuaciones en las que la presencia de vientos laterales pueda suponer problemas sobre el correcto funcionamiento de la misma.The present invention aims at an aircraft with an improved design that has a distributed load bearing and that allows improving the behavior of the aircraft in the different actions in which the presence of side winds can pose problems on the proper functioning of the same .
La aeronave de la invención comprende:The aircraft of the invention comprises:
• un cuerpo principal;• a main body;
• unos medios de propulsión;• means of propulsion;
• una superficie sustentadora delantera y una superficie sustentadora trasera que tienen un borde de ataque, una parte de intradós, una parte de extradós, y un borde de salida; la superficie sustentadora delantera está dispuesta en una porción superior delantera del cuerpo principal y la superficie sustentadora trasera está dispuesta en una porción superior trasera del cuerpo principal;• a front support surface and a rear support surface that have an leading edge, an intrados part, an extrados part, and an exit edge; the front support surface is arranged in a front upper portion of the main body and the rear support surface is arranged in a rear upper portion of the main body;
• unos estabilizadores horizontales situados en los extremos de las superficies sustentadoras; y• horizontal stabilizers located at the ends of the supporting surfaces; and
• al menos dos estabilizadores verticales traseros que están dispuestos en la parte de intradós de la superficie sustentadora trasera, uno a cada lado del cuerpo principal. • at least two rear vertical stabilizers that are disposed on the intrados side of the rear support surface, one on each side of the main body.
Con esta configuración la aeronave tiene un comportamiento mejorado ante vientos laterales a la dirección de avance de la aeronave. Concretamente, la disposición de los estabilizadores verticales traseros en la parte de intradós de la superficie sustentadora trasera hace que éstos estén menos sometidos ante vientos laterales, lo cual mejora el comportamiento respecto de las aeronaves tradicionales que disponen de un empenaje que proyecta verticalmente hacia arriba desde la parte trasera del cuerpo principal, el cual está totalmente expuesto a dichos vientos, así como ante aeronaves que disponen superficies de control verticales en los extremos de las superficies sustentadoras.With this configuration, the aircraft has an improved behavior against lateral winds to the direction of advance of the aircraft. Specifically, the arrangement of the rear vertical stabilizers in the intrados part of the rear support surface makes them less subject to lateral winds, which improves the behavior with respect to traditional aircraft that have a vertical projecting upward from the rear part of the main body, which is fully exposed to such winds, as well as to aircraft that have vertical control surfaces at the ends of the bearing surfaces.
Además, la disposición de las dos superficies sustentadoras en una porción superior del cuerpo principal permite distribuir las dos cargas de sustentación generadas por ambas superficies sustentadoras de una forma controlada y sustancialmente homogénea, lo cual permite disminuir los requisitos estructurales de las propias superficies sustentadoras respecto de las aeronaves tradicionales de dos superficies sustentadoras laterales esbeltas que proyectan horizontalmente de los costados laterales del fuselaje.In addition, the arrangement of the two bearing surfaces on an upper portion of the main body allows the two bearing loads generated by both bearing surfaces to be distributed in a controlled and substantially homogeneous manner, which allows the structural requirements of the bearing surfaces themselves to be reduced in relation to traditional aircraft with two slender side bearing surfaces that project horizontally from the side sides of the fuselage.
Adicionalmente, la superficie sustentadora delantera puede disponer de dos estabilizadores verticales delanteros dispuestos en la parte de intradós de la superficie sustentadora delantera, uno a cada lado del cuerpo principal, de manera que se disponen estabilizadores verticales en la parte de intradós de ambas superficies sustentadoras, mejorando el comportamiento de la aeronave.Additionally, the front support surface can have two front vertical stabilizers arranged in the intrados part of the front support surface, one on each side of the main body, so that vertical stabilizers are arranged in the intrados part of both support surfaces, improving the behavior of the aircraft.
Los estabilizadores verticales delanteros y traseros tienen una sección vertical que es menor que la sección vertical del cuerpo principal de la aeronave, tal que los estabilizadores verticales no sobresalen inferiormente del área lateral proyectada por el cuerpo principal. Así se reduce aún más el efecto negativo de los vientos laterales sobre los estabilizadores verticales.The front and rear vertical stabilizers have a vertical section that is smaller than the vertical section of the main body of the aircraft, such that the vertical stabilizers do not protrude inferiorly from the lateral area projected by the main body. This further reduces the negative effect of side winds on vertical stabilizers.
Preferentemente los estabilizadores verticales se sitúan de forma simétrica en la parte de intradós de la superficie sustentadora, uno a cada lado del eje longitudinal del cuerpo principal, de manera que se optimiza la distribución de cargas en la superficie sustentadora y se mejora la maniobrabilidad.Preferably, the vertical stabilizers are located symmetrically in the intrados part of the support surface, one on each side of the longitudinal axis of the main body, so that the distribution of loads on the support surface is optimized and maneuverability is improved.
Preferentemente los estabilizadores verticales están desplazados de los extremos de la superficie sustentadora como mínimo una distancia correspondiente a una octava parte de la envergadura de la superficie sustentadora, siendo esta la distancia mínima en la que deben estar alejados dichos estabilizadores verticales del extremo de la respectiva superficie sustentadora para para que los vientos laterales no les afecten.Preferably the vertical stabilizers are displaced from the ends of the at least one bearing distance corresponding to one eighth of the wingspan of the bearing surface, this being the minimum distance at which said vertical stabilizers must be moved away from the end of the respective bearing surface so that the lateral winds do not affect them.
Los estabilizadores verticales delanteros pueden estar desalineados con respecto a los estabilizadores verticales traseros. Así, si bien preferentemente todos los estabilizadores verticales son simétricos entre sí con respecto al eje longitudinal del cuerpo principal, los estabilizadores verticales que se encuentran en distintas superficies sustentadoras no tienen por qué mantener la misma distancia con respecto eje longitudinal del cuerpo principal. Así, los estabilizadores verticales se dispondrán en la configuración más efectiva que asegure un comportamiento más estable de la aeronave.The front vertical stabilizers may be misaligned with respect to the rear vertical stabilizers. Thus, although preferably all vertical stabilizers are symmetrical with respect to the longitudinal axis of the main body, vertical stabilizers that are located on different bearing surfaces do not have to maintain the same distance with respect to the longitudinal axis of the main body. Thus, vertical stabilizers will be arranged in the most effective configuration that ensures more stable behavior of the aircraft.
La aeronave puede incorporar una o más superficies sustentadoras intermedias entre las superficies sustentadoras delantera y trasera, pudiendo incorporar dichas superficies sustentadoras intermedias estabilizadores verticales en su parte de intradós.The aircraft may incorporate one or more intermediate support surfaces between the front and rear support surfaces, said intermediate stabilizer intermediate support surfaces being able to be incorporated into its intrados part.
Los estabilizadores verticales están configurados para girar respecto de las superficies sustentadoras. Por otro lado, los estabilizadores horizontales también están configurados para girar respecto de las superficies sustentadoras. Así, se obtiene una estructura más sencilla para la maniobrabilidad de la aeronave que en el caso de las aeronaves con empenaje trasero, en donde mediante el giro de los estabilizadores verticales se puede controlar el ángulo de guiñada y mediante el giro de los estabilizadores horizontales se puede controlar el ángulo de cabeceo de la aeronave.The vertical stabilizers are configured to rotate with respect to the supporting surfaces. On the other hand, horizontal stabilizers are also configured to rotate with respect to the supporting surfaces. Thus, a simpler structure for the maneuverability of the aircraft is obtained than in the case of aircraft with rear instep, where the yaw angle can be controlled by turning the vertical stabilizers and by turning the horizontal stabilizers You can control the pitch angle of the aircraft.
Preferentemente los estabilizadores verticales y horizontales son de tipo canard y pivotan en su totalidad respecto de la superficie sustentadora en la que se disponen. Los estabilizadores tipo canard tienen la ventaja de ser componentes simples en términos de fabricación y robustos.Preferably, the vertical and horizontal stabilizers are of the canard type and pivot entirely with respect to the supporting surface on which they are arranged. Canard type stabilizers have the advantage of being simple components in terms of manufacturing and robust.
Preferentemente los estabilizadores tanto verticales como horizontales tienen una configuración idéntica, lo cual permite reducir tanto la complejidad del proceso de fabricación de los mismos como los costes.Preferably, both vertical and horizontal stabilizers have an identical configuration, which allows both the complexity of the manufacturing process and the costs to be reduced.
De esta forma, las superficies sustentadoras están formadas por geometrías fijas, sin necesidad de introducir complejos mecanismos para la modificación de las mismas, dado que los estabilizadores actúan también como superficies de control y se encuentran fuera de la geometría de las superficies sustentadoras. Esta configuración permite por tanto que las superficies sustentadoras y los estabilizadores verticales y horizontales sean componentes monocasco, es decir, cada una de ellas se conforma como un único componente. La fabricación de componentes monocasco reduce o elimina la necesidad de componentes de unión entre piezas, disminuyendo así la complejidad del proceso y el coste asociado al reducir el número de elementos necesarios. Adicionalmente, la fabricación monocasco facilita el ya de por sí complejo proceso de certificación de una aeronave, ya que simplifica la estructura y reduce la cantidad de elementos a certificar.In this way, the supporting surfaces are formed by fixed geometries, without The need to introduce complex mechanisms for their modification, since the stabilizers also act as control surfaces and are outside the geometry of the supporting surfaces. This configuration therefore allows the supporting surfaces and the vertical and horizontal stabilizers to be monocoque components, that is, each of them is shaped as a single component. The manufacture of monocoque components reduces or eliminates the need for joint components between parts, thus reducing the complexity of the process and the associated cost by reducing the number of necessary elements. Additionally, monocoque manufacturing facilitates the already complex certification process of an aircraft, as it simplifies the structure and reduces the amount of elements to be certified.
Con todo ello así, se obtiene una aeronave con un comportamiento mejorado ante la posible presencia de vientos laterales a partir de la configuración mejorada de sus superficies sustentadoras y estabilizadores.With all of this, an aircraft with an improved behavior is obtained in the face of the possible presence of lateral winds from the improved configuration of its supporting and stabilizing surfaces.
Descripción de las figurasDescription of the figures
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una aeronave según un primer ejemplo no limitativo de la invención con estabilizadores verticales en la superficie sustentadora trasera.Figure 1 shows a perspective view of an aircraft according to a first non-limiting example of the invention with vertical stabilizers on the rear bearing surface.
La figura 2 muestra una vista frontal de la aeronave de la figura 1.Figure 2 shows a front view of the aircraft of Figure 1.
La figura 3 muestra una vista superior de la aeronave de la figura 1.Figure 3 shows a top view of the aircraft of Figure 1.
La figura 4 muestra una vista lateral de la aeronave de la figura 1.Figure 4 shows a side view of the aircraft of Figure 1.
La figura 5 muestra una vista en perspectiva de una aeronave según un segundo ejemplo no limitativo de la invención con estabilizadores verticales en ambas superficies sustentadoras.Figure 5 shows a perspective view of an aircraft according to a second non-limiting example of the invention with vertical stabilizers on both bearing surfaces.
La figura 6 muestra una vista frontal de la aeronave de la figura 5.Figure 6 shows a front view of the aircraft of Figure 5.
La figura 7 muestra una vista superior de la aeronave de la figura 5.Figure 7 shows a top view of the aircraft of Figure 5.
La figura 8 muestra una vista lateral de la aeronave de la figura 5. Figure 8 shows a side view of the aircraft of Figure 5.
Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention
En las figuras 1 a 4 se muestra un primer ejemplo de realización no limitativo de la aeronave de la invención. La aeronave comprende un cuerpo principal (1) o fuselaje destinado para alojar mercancías o pasajeros, unos medios de propulsión (2) de la aeronave, una superficie sustentadora delantera (3), una superficie sustentadora trasera (4), unos estabilizadores horizontales (5,6), y dos estabilizadores verticales traseros (7).A first non-limiting embodiment of the aircraft of the invention is shown in Figures 1 to 4. The aircraft comprises a main body (1) or fuselage intended to accommodate goods or passengers, propulsion means (2) of the aircraft, a front support surface (3), a rear support surface (4), horizontal stabilizers (5) , 6), and two rear vertical stabilizers (7).
Las superficies sustentadoras delantera (3) y trasera (4) tienen una configuración en forma de ala, cada una de ellas con un borde de ataque (3.1,4.1), una parte de intradós (3.2, 4.2), una parte de extradós (3.3, 4.3), y un borde de salida (3.4, 4.4).The front (3) and rear (4) bearing surfaces have a wing-shaped configuration, each with a leading edge (3.1,4.1), a part of intrados (3.2, 4.2), a part of extrados ( 3.3, 4.3), and a trailing edge (3.4, 4.4).
La superficie sustentadora delantera (3) está situada en una porción superior delantera (1.1) del cuerpo principal (1), mientras que la superficie sustentadora trasera (4) está situada en una porción superior trasera (1.2) del cuerpo principal (1), de manera que ambas superficies sustentadoras (3,4) quedan situadas por encima del cuerpo principal (1), y la superficie sustentadora delantera (3) queda por delante de la superficie sustentadora trasera (4) según la dirección de avance de la aeronave, con una distancia de separación horizontal entre ambas.The front support surface (3) is located in a front upper portion (1.1) of the main body (1), while the rear support surface (4) is located in a rear upper portion (1.2) of the main body (1), so that both support surfaces (3,4) are located above the main body (1), and the front support surface (3) is in front of the rear support surface (4) according to the direction of advance of the aircraft, with a horizontal separation distance between them.
Los estabilizadores horizontales (5,6) están situados en los extremos de las superficies sustentadoras (3,4), mientras que los estabilizadores verticales traseros (7) están situados en la parte de intradós (4.2) de la superficie sustentadora trasera (4), uno a cada lado del cuerpo principal (1).The horizontal stabilizers (5,6) are located at the ends of the bearing surfaces (3,4), while the rear vertical stabilizers (7) are located in the intrados part (4.2) of the rear support surface (4) , one on each side of the main body (1).
Como se observa en la figura 3, los estabilizadores horizontales (5,6) pueden girar en su totalidad con respecto a las superficies sustentadoras (3,4), de manera que mediante el giro de los estabilizadores horizontales (5,6) se puede controlar el ángulo de cabeceo de la aeronave, además de controlar el ángulo de alabeo.As can be seen in Figure 3, the horizontal stabilizers (5,6) can rotate in full with respect to the supporting surfaces (3,4), so that by rotating the horizontal stabilizers (5,6) it is possible to turn control the angle of pitch of the aircraft, in addition to controlling the angle of warping.
Por otro lado, como se observa en la figura 4, los estabilizadores verticales traseros (7) pueden girar en su totalidad con respecto a la superficie sustentadora trasera (4), de manera que mediante el giro de los estabilizadores verticales traseros (7) se puede controlar el ángulo de guiñada de la aeronave. On the other hand, as seen in Figure 4, the rear vertical stabilizers (7) can rotate in full with respect to the rear support surface (4), so that by turning the rear vertical stabilizers (7) You can control the yaw angle of the aircraft.
Así, empleando dos estabilizadores horizontales (5,6) con posibilidad de giro en una de las superficies sustentadoras (3,4) y dos estabilizadores verticales traseros (7) en la superficie sustentadora trasera (4) se puede maniobrar la aeronave controlando los ángulos de cabeceo y guiñada, además del alabeo, evitando así la necesidad de emplear un complicado empenaje trasero como el de las aeronaves tradicionales. Adicionalmente, un giro sincronizado y simétrico de los estabilizadores verticales (7) y un giro sincronizado de los estabilizadores horizontales (5,6) permiten usar los estabilizadores (5,6,7) como sistemas de aerofreno en actuaciones de aterrizaje.Thus, using two horizontal stabilizers (5,6) with the possibility of turning on one of the supporting surfaces (3,4) and two rear vertical stabilizers (7) on the rear supporting surface (4) the aircraft can be maneuvered by controlling the angles of nodding and yaw, in addition to warping, thus avoiding the need to use a complicated rear harness such as that of traditional aircraft. Additionally, a synchronized and symmetrical rotation of the vertical stabilizers (7) and a synchronized rotation of the horizontal stabilizers (5,6) allow the use of the stabilizers (5,6,7) as airbraking systems in landing actions.
Los estabilizadores verticales traseros (7) están dispuestos de forma simétrica con respecto al eje longitudinal (a) del cuerpo principal (1), de manera que los dos estabilizadores verticales traseros (7) se disponen en la parte de intradós (4.2) de la superficie sustentadora trasera (4), uno a cada lado del eje longitudinal (a) del cuerpo principal (1).The rear vertical stabilizers (7) are arranged symmetrically with respect to the longitudinal axis (a) of the main body (1), so that the two rear vertical stabilizers (7) are arranged in the intrados part (4.2) of the rear bearing surface (4), one on each side of the longitudinal axis (a) of the main body (1).
Como se observa en detalle en la figura 2, los dos estabilizadores verticales traseros (7) están desplazados de los extremos de la superficie sustentadora trasera (4) como mínimo una distancia correspondiente a una octava parte de la envergadura (E) de la superficie sustentadora trasera (4). Por envergadura (E) de una superficie sustentadora (3,4) se entiende la distancia entre los extremos de la superficie sustentadora (3,4) sin tener en cuenta los estabilizadores horizontales (5,6).As can be seen in detail in Figure 2, the two rear vertical stabilizers (7) are displaced from the ends of the rear bearing surface (4) at least a distance corresponding to one eighth of the wingspan (E) of the bearing surface. rear (4). The size (E) of a supporting surface (3,4) means the distance between the ends of the supporting surface (3,4) without taking into account the horizontal stabilizers (5,6).
Por otro lado, como se observa en detalle en la figura 4, los estabilizadores verticales traseros (7) tienen una sección vertical que es menor que la sección vertical del cuerpo principal (1) sobre la que proyectan perpendicularmente, es decir que un estabilizador vertical trasero (7) no sobresale inferiormente del área lateral proyectada por el cuerpo principal (1), con lo que el estabilizar vertical trasero (7) de un lado del cuerpo principal (1) no está afectado por los vientos laterales que inciden desde el otro lado del cuerpo principal (1).On the other hand, as can be seen in detail in Figure 4, the rear vertical stabilizers (7) have a vertical section that is smaller than the vertical section of the main body (1) on which they project perpendicularly, that is, a vertical stabilizer rear (7) does not protrude inferiorly from the lateral area projected by the main body (1), so that the vertical rear stabilization (7) of one side of the main body (1) is not affected by the lateral winds that impact from the other side of the main body (1).
En las figuras 5 a 8 se muestra un segundo ejemplo de realización no limitativo de la aeronave de la invención, el cual tiene todas las características del primer ejemplo de realización y adicionalmente tiene al menos dos estabilizadores verticales delanteros (8) que están dispuestos en la parte de intradós (3.2) de la superficie sustentadora delantera (3), uno a cada lado del cuerpo principal (1). A second non-limiting embodiment of the aircraft of the invention is shown in Figures 5 to 8, which has all the characteristics of the first embodiment and additionally has at least two front vertical stabilizers (8) which are arranged in the intrados part (3.2) of the front support surface (3), one on each side of the main body (1).
Los estabilizadores verticales delanteros (8) son idénticos a los estabilizadores verticales traseros (7). Así, los estabilizadores verticales delanteros (8) están dispuestos de forma simétrica con respecto al eje longitudinal (a) del cuerpo principal (1), pueden girar en su totalidad con respecto a la superficie sustentadora delantera (4) y tienen una sección vertical que es menor que la sección vertical del cuerpo principal (1) sobre la que proyectan perpendicularmente.The front vertical stabilizers (8) are identical to the rear vertical stabilizers (7). Thus, the front vertical stabilizers (8) are arranged symmetrically with respect to the longitudinal axis (a) of the main body (1), can rotate in full with respect to the front bearing surface (4) and have a vertical section that It is smaller than the vertical section of the main body (1) on which they project perpendicularly.
Como se observa en la figura 6, cuando se emplean estabilizadores verticales delanteros y traseros (7,8), los estabilizadores verticales delanteros (8) están desalineados con respecto a los estabilizadores verticales traseros (7), quedando los estabilizadores verticales delanteros (8) más próximos al cuerpo principal (1) que los estabilizadores verticales traseros (7).As can be seen in figure 6, when front and rear vertical stabilizers (7.8) are used, the front vertical stabilizers (8) are misaligned with respect to the rear vertical stabilizers (7), leaving the front vertical stabilizers (8) closer to the main body (1) than the rear vertical stabilizers (7).
En los ejemplos de realización se muestran aeronaves con una pareja de estabilizadores verticales (7,8) bajo cada superficie sustentadora (3,4), no obstante se podría disponer un mayor número de estabilizadores verticales bajo las superficies sustentadoras lo que permitiría a su vez obtener una mejor maniobrabilidad de la aeronave en vuelo. Esto permitiría reducir el tamaño de los estabilizadores verticales con lo que tendrían un impacto menor en el comportamiento aerodinámico global de la aeronave y se conseguiría un control más preciso al ejecutar maniobras.In the exemplary embodiments, aircraft with a pair of vertical stabilizers (7.8) are shown under each bearing surface (3.4), however, a greater number of vertical stabilizers could be provided under the bearing surfaces which would in turn allow get better maneuverability of the aircraft in flight. This would reduce the size of the vertical stabilizers, which would have a minor impact on the overall aerodynamic behavior of the aircraft and more precise control would be achieved when performing maneuvers.
En ambos ejemplos de realización la aeronave genera una fuerza gravitacional aproximadamente en el centro de masas de la aeronave, mientras que cada superficie sustentadora (3, 4) genera una respectiva fuerza aerodinámica sustentadora que equilibra el sistema de fuerzas generado en vuelo y el momento asociado a ellas, de manera que las necesidades de estabilidad de la aeronave están prácticamente cubiertas únicamente con las dos superficies sustentadoras (3,4).In both embodiments, the aircraft generates a gravitational force approximately in the center of mass of the aircraft, while each supporting surface (3, 4) generates a respective aerodynamic supporting force that balances the system of forces generated in flight and the associated moment to them, so that the stability needs of the aircraft are practically covered only with the two supporting surfaces (3,4).
La superficie sustentadora trasera (4) está separada de la superficie sustentadora delantera (3) una distancia suficiente como para que la superficie sustentadora trasera (4) no se vea afectada en exceso por la superficie sustentadora delantera (3), y que el aire llegue adecuadamente a su borde de ataque con las menores turbulencias posibles.The rear support surface (4) is separated from the front support surface (3) a sufficient distance so that the rear support surface (4) is not excessively affected by the front support surface (3), and that the air reaches properly at its leading edge with the least possible turbulence.
Las superficies sustentadoras (3, 4) están dispuestas una por delante de la otra aproximadamente en un mismo plano horizontal, no obstante pueden estar ligeramente desfasadas entre sí en verticalidad, es decir desfasadas en una dirección perpendicular al eje longitudinal (a) del cuerpo principal (1) de la aeronave. El desfase vertical viene determinado por las condiciones de vuelo, y principalmente por la velocidad de crucero a la que vaya a navegar la aeronave.The supporting surfaces (3, 4) are arranged one in front of the other approximately in the same horizontal plane, however they may be slightly offset from each other vertically, that is to say offset in a direction perpendicular to the longitudinal axis (a) of the main body (1) of the aircraft. The vertical offset is determined by the flight conditions, and mainly by the cruising speed at which the aircraft will navigate.
Se ha previsto que las superficies sustentadoras (3, 4) tengan una geometría sustancialmente idéntica, de manera que generan unas fuerzas aerodinámicas sustentadoras similares, al tiempo que permite simplificar el proceso de fabricación. No obstante, podrían disponer de geometrías ligeramente diferentes tanto a nivel de cuerda como a nivel de espesores relativos y curvaturas de los perfiles aerodinámicos que las conforman. Dichas geometrías diferenciadas permitirán que la generación de cargas aerodinámicas en las diferentes superficies sustentadoras sea acorde a las necesidades del diseño de la aeronave; así, las fuerzas aerodinámicas sustentadoras generadas por las diferentes superficies sustentadoras (3, 4) podrán ser regulables y ajustables de acuerdo al reparto de masas de la propia aeronave y su carga.It is envisioned that the bearing surfaces (3, 4) have a substantially identical geometry, so that they generate similar aerodynamic bearing forces, while simplifying the manufacturing process. However, they could have slightly different geometries both at the rope level and at the level of relative thicknesses and curvatures of the aerodynamic profiles that make them up. Said differentiated geometries will allow the generation of aerodynamic loads on the different supporting surfaces to be according to the needs of the aircraft design; Thus, the aerodynamic lifting forces generated by the different supporting surfaces (3, 4) may be adjustable and adjustable according to the mass distribution of the aircraft itself and its load.
Dado el empleo de estabilizadores horizontales (5,6) y estabilizadores verticales (7,8) emplazados fuera de la geometría sustentadora de las superficies sustentadoras (3,4), y siendo esos estabilizadores (5,6,7,8) los encargados de ofrecer maniobrabilidad a la aeronave, las superficies sustentadoras (3,4) no poseen partes móviles o sistemas de modificación de su geometría, lo que permite un diseño más robusto y de menor complejidad a la hora de la certificación, junto con una fabricación más sencilla y automatizada. Given the use of horizontal stabilizers (5.6) and vertical stabilizers (7.8) located outside the supporting geometry of the supporting surfaces (3.4), and those stabilizers (5,6,7,8) being responsible for to offer maneuverability to the aircraft, the supporting surfaces (3,4) do not have movable parts or systems of modification of their geometry, which allows a more robust and less complex design at the time of certification, along with a more manufacturing simple and automated
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES201730700A ES2690130B2 (en) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | DISTRIBUTED LOADING AIRCRAFT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES201730700A ES2690130B2 (en) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | DISTRIBUTED LOADING AIRCRAFT |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2690130A1 ES2690130A1 (en) | 2018-11-19 |
ES2690130B2 true ES2690130B2 (en) | 2019-11-12 |
Family
ID=64189896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES201730700A Expired - Fee Related ES2690130B2 (en) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | DISTRIBUTED LOADING AIRCRAFT |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
ES (1) | ES2690130B2 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB249572A (en) * | 1924-09-29 | 1926-03-29 | Geoffrey Terence Roland Hill | Improvements in and connected with control surfaces for aeroplanes |
US2960285A (en) * | 1956-02-02 | 1960-11-15 | Lopez Robert | Aircraft wing with control elements at wing tips |
US5918832A (en) * | 1997-03-14 | 1999-07-06 | General Atomics Aeronautical Systems, Inc. | Wing design using a high-lift center section, augmented by all-moving wing tips and tails |
US6997413B2 (en) * | 2004-04-22 | 2006-02-14 | Edward Wukowitz | Flying amphibious SUV |
US8083185B2 (en) * | 2007-11-07 | 2011-12-27 | The Boeing Company | Aircraft wing tip having a variable incidence angle |
-
2017
- 2017-05-16 ES ES201730700A patent/ES2690130B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2690130A1 (en) | 2018-11-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112141328B (en) | Aircraft | |
KR102669208B1 (en) | VTOL M-wing configuration | |
ES2879359T3 (en) | Aircraft with rhombohedral support group with vertical take-off and / or landing | |
US10870485B2 (en) | Multicopter with wide span rotor configuration | |
US10293933B2 (en) | Rotating wing assemblies for tailsitter aircraft | |
ES2540970T3 (en) | Oblique wing aircraft confused with the fuselage | |
ES2682100T3 (en) | Wing tip device with wing tip fins | |
ES2752016T3 (en) | Fin on negative arrow | |
ES2211795T3 (en) | AIRCRAFT OF CANCELED WING. | |
JP6196795B2 (en) | Performance-enhanced winglet system and method | |
ES2256481T3 (en) | AIRCRAFT CONFIGURATION WITH IMPROVED AERODYNAMIC PERFORMANCES. | |
ES2620628T3 (en) | Resistant aircraft configuration to enter auger | |
ES2867625T3 (en) | Aircraft with variable geometry rhombohedral support group | |
ES2711660A1 (en) | Set of three composite wings for air, water, land or space vehicles (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) | |
JP7198500B2 (en) | Posture stabilization device for suspended loads | |
US20110192663A1 (en) | WIG Vehicle Excluding Horizontal Stabilizer | |
US10967967B2 (en) | Systems and methods for winged drone platform | |
ES2278355T3 (en) | AIRCRAFT WITH FINS ONLY ON THE TOP. | |
US20120037751A1 (en) | Supersonic flying wing | |
ES2755765T3 (en) | Aircraft control surface | |
JP7178699B2 (en) | kite | |
ES2690130B2 (en) | DISTRIBUTED LOADING AIRCRAFT | |
JP2018052186A (en) | Compound helicopter | |
US20180105255A1 (en) | Aircraft having supporting fuselage | |
ES2432073T3 (en) | Rudder and ship-like object with a rudder of this type |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2690130 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20181119 |
|
FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2690130 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B2 Effective date: 20191112 |
|
FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20240326 |