ES2709346T3 - Mamparo de presión trasero extendido - Google Patents
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Abstract
Fuselaje (10), que comprende: una sección (11) de fuselaje con una superficie (12) interior que presenta un contorno no circular en una vista en sección transversal un mamparo (13) de presión con un borde (16) exterior; en el que el borde (16) exterior del mamparo (13) de presión se une a la superficie (12) interior de la sección (11) de fuselaje y se extiende a lo largo de una línea (17), que es no circular; caracterizado porque la línea (17) es una curva tridimensional que se extiende en paralelo a la superficie (12) interior de la sección (11) de fuselaje.
Description
DESCRIPCION
Mamparo de presion trasero extendido
Campo de la invencion
La invencion se refiere, en general, a la fabricacion de fuselajes para vehnculos. En particular, la invencion se refiere a un fuselaje, a una aeronave que comprende un fuselaje y a un metodo para fabricar un fuselaje.
Antecedentes de la invencion
En aeronaves actuales, las zonas de cabina presurizadas estan separadas de las zonas de cabina no presurizadas por medio de los denominados mamparos de presion. El mamparo de presion comprende una forma esferica con el fin de transmitir de manera eficaz cargas de presion que se deben a la diferencia de presion entre la zona de cabina presurizada y la zona exterior no presurizada de la aeronave. La integracion de un mamparo de presion de este tipo tambien requiere la instalacion de varias partes de union mediante las que el mamparo de presion se une al fuselaje de la aeronave. Por tanto, se requieren varias partes que son necesarias para proporcionar la estabilidad requerida para transmitir las cargas de presion a la estructura principal de la aeronave, por ejemplo, el fuselaje. Ademas, como la seccion de fuselaje presenta una forma no circular y el mamparo de presion presenta una forma esferica, el hueco entre el mamparo de presion y la seccion de fuselaje no circular ha de cerrarse mediante partes conformadas de manera especial.
El documento US 8 596 578 B2 describe un mamparo de presion para un fuselaje de una aeronave que esta configurad para conectar un fuselaje interior con respecto a un entorno externo. El mamparo de presion incluye un revestimiento plano configurado para abarcar una seccion transversal del fuselaje y que presenta una cavidad dispuesta en una region de nucleo del revestimiento. La region de nucleo esta conectada radialmente mediante un elemento anular.
El documento US 8 939 404 B2 describe un fuselaje de presion de una aeronave, fuselaje que en la direccion longitudinal comprende varias secciones de fuselaje, en el que se proporciona al menos un mamparo de presion con forma de boveda trasero para formar una region presurizada interna de aeronave, proporcionandose un perfil de elemento de armazon con forma de anillo para la union hacia fuera radialmente de dicho mamparo con forma de boveda de presion a al menos una seccion de fuselaje.
El documento US 5934 616 A describe un fuselaje que comprende un mamparo de presion con un borde exterior unido a la superficie interior no circular de una seccion de fuselaje.
Sumario de la invencion
Un objeto de la presente invencion es el de reducir el numero de partes requeridas para fabricar una seccion de fuselaje.
Este objeto puede lograrse mediante el contenido de las reivindicaciones independientes. Realizaciones adicionales a modo de ejemplo son evidentes a partir de las reivindicaciones dependientes y la siguiente descripcion.
Segun la presente invencion, se proporciona un fuselaje. El fuselaje comprende una seccion de fuselaje con una superficie interior que presenta un contorno no circular en una vista en seccion transversal y un mamparo de presion, por ejemplo, un mamparo de presion esferico, con un borde exterior. El borde exterior del mamparo de presion esferico se une a la superficie interior de la seccion de fuselaje y se extiende a lo largo de una lfnea, que es no circular. La lfnea es una curva tridimensional que se extiende en paralelo a la superficie interior de la seccion de fuselaje. La lfnea tambien puede denominarse lfnea no circular a continuacion en el presente documento.
El borde exterior puede limitar la extension (esferica) del mamparo de presion. Dicho de otro modo, el mamparo de presion puede presentar una forma completamente esferica que se limita por el borde exterior. En el mismo, el borde exterior puede ser no circular en una vista en seccion transversal ya que el borde exterior se extiende a lo largo de la lfnea, siendo la misma no circular. Por ejemplo, la lfnea se extiende en paralelo al borde exterior del mamparo de presion. Sin embargo, la lfnea tambien puede ser una lfnea que define el borde exterior del mamparo de presion. Por tanto, la lfnea y/o el borde exterior del mamparo de presion pueden extenderse a una distancia constante con respecto a la superficie interior de la seccion de fuselaje. La lfnea puede ser paralela a una lfnea de interseccion virtual que se describira a continuacion en el presente documento.
Dicho de otro modo, el mamparo de presion esferico se une a la superficie interior de la seccion de fuselaje a lo largo de o en paralelo a la lfnea de interseccion de una superficie esferica que presenta una region que corresponde a o se encuentra en una superficie interior del mamparo de presion esferico y una segunda superficie que presenta una region que corresponde a o se encuentra en la superficie interior de la seccion de fuselaje. Es posible que la lfnea a lo largo de la que se extiende el borde exterior no circular del mamparo de presion sea la lfnea de interseccion, en particular, si no existe distancia entre el borde exterior del mamparo de presion y la superficie interior de la seccion de fuselaje. Sin embargo, puede existir una distancia constante entre el borde exterior del mamparo de presion y la
superficie interior de la seccion de fuselaje y, por tanto, tambien entre la linea no circular y la linea de interseccion virtual.
De esta manera, el mamparo de presion puede adaptarse en su forma de manera que el mamparo de presion encaja en la seccion de fuselaje que, en una vista en seccion transversal, presenta un contorno no circular. En particular, la superficie interior de la seccion de fuselaje presenta un contorno no circular en una vista en seccion transversal, por ejemplo, cuando se observa en una direccion longitudinal del fuselaje o seccion de fuselaje. El mamparo de presion puede estar en contacto directo con la superficie interior de la seccion de fuselaje. Sin embargo, tambien puede ser posible que el mamparo de presion se una a la superficie interior de la seccion de fuselaje al tiempo que proporciona una determinada distancia entre la superficie interior de la seccion de fuselaje y un borde exterior del mamparo de presion. La linea de interseccion virtual puede definirse como una linea o curva que se extiende sobre la superficie interior de la seccion de fuselaje y que se genera mediante la interseccion de una superficie extendida del mamparo de presion con la superficie interior de la seccion de fuselaje. Dicho de otro modo, la linea de interseccion se proporciona mediante una interseccion de una superficie esferica que tambien puede ser una superficie virtual y la superficie interior de la seccion de fuselaje. Una parte de esta superficie esferica puede definir una superficie interior del mamparo de presion esferico. De manera analoga, la parte de la segunda superficie puede definirse por la superficie interior de la seccion de fuselaje. La superficie interior de la seccion de fuselaje puede ser una superficie interior de un revestimiento de la seccion de fuselaje, por ejemplo, de un revestimiento exterior de una aeronave.
La linea de interseccion virtual puede imaginarse como una linea que se genera extendiendo la superficie interior del mamparo de presion esferico mas alla de un borde exterior del mamparo de presion esferico de manera que la extension de la superficie interior del mamparo de presion esferico interseca la superficie interior de la seccion de fuselaje en la linea de interseccion. En el mismo, tanto la superficie interior del mamparo de presion esferico como la extension de la superficie interior del mamparo de presion pueden comprender una forma o conformacion esferica. La linea de interseccion, asi como la superficie esferica y la segunda superficie pueden ser partes geometricas virtuales que ayudan a describir la disposicion del mamparo de presion con respecto a la seccion de fuselaje. El mamparo de presion puede estar unido directamente a la seccion de fuselaje en la linea de interseccion. Tambien puede ser posible que el mamparo de presion pueda unirse a la seccion de fuselaje, por ejemplo, a la superficie interior de la seccion de fuselaje por medio de una unidad de union. Sin embargo, la union del mamparo de presion se ubica en la linea no circular o en la linea de interseccion virtual, la cual se define como una linea de interseccion entre la superficie virtualmente extendida interior del mamparo de presion esferico y la superficie interior de la seccion de fuselaje. El mamparo de presion que se une a la superficie interior de la seccion de fuselaje a lo largo de la linea no circular o la linea de interseccion virtual puede presentar una forma completamente esferica. Sin embargo, en una vista en seccion transversal o en una vista frontal de la seccion de fuselaje, el mamparo de presion puede presentar un borde exterior no circular que sigue o se extiende en paralelo con respecto al contorno no circular de la superficie interior de la seccion de fuselaje. Este aspecto se explicara en mas detalle en la descripcion de las figuras.
El fuselaje puede ser un fuselaje de vehiculo. En particular, el fuselaje puede ser un fuselaje de aeronave, en el que el mamparo de presion que esta comprendido por el fuselaje puede separar una zona de cabina de la aeronave de una zona exterior de la aeronave. El mamparo de presion puede rigidizarse mediante unidades de rigidez de manera que las cargas de presion que actuan sobre el mamparo de presion pueden transferirse a traves del mamparo de presion y entonces a la seccion de fuselaje. El mamparo de presion puede estar adaptado para transmitir cargas de presion que actuan sobre una superficie del mamparo de presion a la estructura de fuselaje.
El mamparo de presion esferico puede extenderse hasta la superficie interior de la seccion de fuselaje de manera que no son necesarias partes adicionales para cerrar un hueco entre el borde exterior del mamparo de presion y la superficie interior de la seccion de fuselaje. Sin embargo, tambien puede ser posible que se produzca un hueco pequeno entre el borde exterior del mamparo de presion, por ejemplo, la linea no circular, y la superficie interior de la seccion de fuselaje, en el que el hueco se extiende a lo largo de la linea de interseccion y en el que el hueco presenta un grosor constante. Dicho de otro modo, el hueco puede definirse por una distancia entre el borde exterior del mamparo de presion o la linea no circular y la superficie interior de la seccion de fuselaje, distancia que es constante a lo largo de la linea de interseccion. La distancia puede medirse en una direccion perpendicular con respecto a la superficie interior de la seccion de fuselaje o con respecto a un eje longitudinal de la seccion de fuselaje. Por tanto, el borde exterior del mamparo de presion puede definirse por la linea no circular que se extiende en paralelo a la linea de interseccion virtual. Esto significa entonces que la linea que define el borde exterior del mamparo de presion y la linea de interseccion virtual son lineas paralelas o curvas que pueden presentar una desviacion sustancialmente constante. Sin embargo, la linea de interseccion puede extenderse sobre la superficie interior de la seccion de fuselaje y/o el borde exterior del mamparo de presion puede extenderse a lo largo de la linea de interseccion virtual a una desviacion predeterminada que es constante a lo largo de la linea de interseccion.
Ademas, la linea no circular es una curva tridimensional que se extiende en paralelo a la superficie interior de la seccion de fuselaje. La linea no circular que representa el borde exterior del mamparo de presion es una curva tridimensional como el mamparo de presion que puede presentar una forma completamente esferica que se extiende hasta el borde exterior siendo la misma no circular. Un cuerpo esferico que se extiende hasta su borde exterior de manera que el borde exterior es no circular en una vista en seccion transversal solo puede describir una linea o curva que es tridimensional. Por tanto, entonces no es posible que la linea no circular solo se extienda en un plano
virtual, como una linea bidimensional, por ejemplo. Esto significa que en determinadas locaciones la linea no circular se desvia del plano virtual que es perpendicular al eje longitudinal de la seccion de fuselaje. Dicho de otro modo, la linea no circular comprende una componente que se desvia del plano virtual a la direccion longitudinal de la seccion de fuselaje. La linea no circular puede extenderse en paralelo o sobre la superficie interior de la seccion de fuselaje. Ademas, la linea de interseccion virtual tambien puede ser tridimensional porque esta definida por una interseccion entre un elemento esferico, por ejemplo, el mamparo de presion esferico, y una seccion de fuselaje longitudinal que puede presentar una superficie interior con un contorno no circular en una vista en seccion transversal. Por ejemplo, la seccion de fuselaje es un cuerpo que se extiende longitudinalmente y el mamparo de presion es un cuerpo esferico, disponiendose ambos cuerpos de manera que la superficie interior de la seccion de fuselaje y una superficie virtual extendida del mamparo de presion intersecan en la linea de interseccion. Por tanto, la linea de interseccion puede ser una linea o curva tridimensional.
Segun otra realizacion de la invencion, una distancia entre el borde exterior del mamparo de presion y la superficie interior de la seccion de fuselaje es constante.
Dicho de otro modo, el borde exterior no circular, por ejemplo, la linea no circular, esta alineado con el contorno no circular de la superficie interior de la seccion de fuselaje y/o la linea de interseccion virtual. El borde exterior del mamparo de presion puede presentar, por tanto, una distancia constante a la superficie interior de la seccion de fuselaje en el que la distancia constante puede medirse entre la linea de interseccion virtual y el borde exterior del mamparo de presion perpendicular al eje longitudinal de la seccion de fuselaje. El borde exterior del mamparo de presion puede definir una curva, por ejemplo, la linea no circular que se extiende a lo largo de la linea de interseccion de manera paralela. Dicho de otro modo, la linea que define el borde exterior del mamparo de presion y la linea de interseccion son curvas paralelas que presentan una desviacion o distancia predeterminada sustancialmente constante. En el mismo, la linea de interseccion virtual se extiende sobre la superficie interior de la seccion de fuselaje. Sin embargo, tambien puede ser posible que el borde exterior del mamparo de presion, por ejemplo, la linea que define el borde exterior del mamparo de presion, este en contacto directo con la superficie interior de la seccion de fuselaje y/o el segundo borde no circular. Debe mencionarse que el mamparo de presion puede fabricarse como una sola pieza.
Segun otra realizacion de la invencion, la linea forma una curva cerrada que encierra un eje longitudinal de la seccion de fuselaje.
Dicho de otro modo, la linea no circular puede ser una curva tridimensional que se extiende alrededor del eje longitudinal de la seccion de fuselaje. Ademas, la linea no circular puede extenderse sobre o en paralelo a la superficie interior de la seccion de fuselaje. La superficie interior de la seccion de fuselaje puede definirse por una curva extruida en la que la curva puede extruirse a lo largo del eje longitudinal de la seccion de fuselaje y en la que la curva extruida puede proporcionar una superficie que define la superficie interior de la seccion de fuselaje. La curva extruida puede ser una curva cerrada que encierra el eje longitudinal de la seccion de fuselaje, formando de este modo el denominado loft cuando la curva se extruye.
Ademas, la linea de interseccion virtual que puede ser tridimensional curva que se extiende alrededor del eje longitudinal de la seccion de fuselaje. Ademas, la linea de interseccion puede extenderse sobre la superficie interior de la seccion de fuselaje. Sin embargo, la linea de interseccion virtual puede generarse mediante una interseccion entre una superficie esfericamente curva, por ejemplo, la superficie interior esferica virtualmente extendida del mamparo de presion y la superficie interior de la seccion de fuselaje. La superficie interior de la seccion de fuselaje puede definirse por una curva extruida en la que la curva puede extruirse a lo largo del eje longitudinal de la seccion de fuselaje y en la que la curva extruida puede proporcionar una superficie que define la superficie interior de la seccion de fuselaje. La curva extruida puede ser una curva cerrada que encierra el eje longitudinal de la seccion de fuselaje, formando de este modo un denominado loft cuando la curva se extruye.
Segun otra realizacion de la invencion, el mamparo de presion forma una barrera entre una zona de cabina presurizada y una zona exterior no presurizada de la seccion de fuselaje.
En particular, el mamparo de presion puede ser un mamparo de presion trasero en una seccion de fuselaje de una aeronave que separa la zona de cabina presurizada y la zona exterior no presurizada de la seccion de fuselaje, por ejemplo, durante el vuelo. Por tanto, es posible que el mamparo de presion este adaptado para transmitir cargas de presion que actuan sobre el mamparo de presion a la seccion de fuselaje y por tanto al fuselaje, por ejemplo, a una estructura principal de una aeronave. El mamparo de presion puede comprender una forma esferica con presion optimizada. Sin embargo, puede ser posible que las cargas de presion se transfieran a la seccion de fuselaje en la linea de interseccion virtual que se extiende tridimensionalmente sobre la superficie interior de la seccion de fuselaje. Segun otra realizacion de la invencion, el mamparo de presion comprende una estructura similar a una carcasa en forma de una boveda esferica.
Dicho de otro modo, el mamparo de presion puede presentar la forma de una boveda esferica o un tapon esferico. Sin embargo, el mamparo de presion esta adaptado para transmitir de manera eficaz cargas de presion a la seccion de fuselaje. El mamparo de presion puede presentar una forma esferica, pero un borde exterior no circular en una
vista en seccion transversal o en una vista frontal.
Segun aun otra realizacion de la invencion, el fuselaje comprende ademas una unidad de union para unir el mamparo de presion a la superficie interior de la seccion de fuselaje. En el mismo, la unidad de union se ubica en una region del borde exterior del mamparo de presion.
Por medio de la unidad de union, es posible que las cargas de presion que actuan sobre el mamparo de presion, por ejemplo, sobre una superficie del mamparo de presion, puedan transmitirse de manera eficaz en la seccion de fuselaje. El mamparo de presion puede unirse a la superficie interior de la seccion de fuselaje por medio de la unidad de union de manera que el mamparo de presion no esta en contacto directo con la superficie interior de la seccion de fuselaje. En particular, puede existir una distancia constante entre el borde exterior no circular del mamparo de presion y la superficie interior de la seccion de fuselaje a lo largo de la linea de interseccion o a lo largo de la linea no circular. Por tanto, la distancia genera un hueco entre el borde exterior del mamparo de presion y la superficie interior de la seccion de fuselaje, hueco que puede cerrarse mediante al menos una parte de la unidad de union. Dicho de otro modo, la unidad de union puede rellenar o abarcar el hueco que esta definido por la distancia constante y, por tanto, conecta el mamparo de presion con la superficie interior de la seccion de fuselaje. Sin embargo, tambien es posible que el borde exterior del mamparo de presion este en contacto directo con la superficie interior de la seccion de fuselaje al tiempo que la unidad de union proporciona una fijacion del mamparo de presion dentro de la seccion de fuselaje. En este caso, la linea no circular puede encontrarse en la linea de interseccion virtual.
Segun otra realizacion de la invencion, la unidad de union comprende un perfil, que se extiende a lo largo de al menos una parte de una linea de interseccion virtual y/o la linea no circular a lo largo de la que el borde exterior del mamparo de presion esferico se une a la superficie interior de la seccion de fuselaje.
La linea de interseccion virtual puede ser la linea de interseccion tal como se describio anteriormente, por ejemplo, la linea de interseccion generada por una interseccion de una superficie extendida interior del mamparo de presion y la superficie interior de la seccion de fuselaje. El perfil puede ser un perfil alargado que sigue o se extiende en paralelo a la linea de interseccion virtual y/o la linea no circular que define el borde exterior del mamparo de presion, por ejemplo, a una distancia predeterminada. El perfil puede estar adaptado para unir el mamparo de presion a la superficie interior de la seccion de fuselaje. El hecho de que el perfil solo se extienda a lo largo de al menos una parte de la linea y/o linea de interseccion virtual, facilita la integracion o la union del perfil al fuselaje. Dicho de otro modo, el mamparo de presion puede unirse a la superficie interior de la seccion de fuselaje etapa por etapa, lo que significa que pueden unirse una pluralidad de perfiles uno tras otro. Debe mencionarse que la unidad de union comprende un perfil en una vista en seccion transversal. El perfil se extiende a lo largo de al menos una parte de la linea y/o linea de interseccion virtual, lo que significa que la seccion transversal del perfil permanece constante cuando se extruye a lo largo de o en la direccion de la linea de interseccion virtual o la linea no circular.
Segun otra realizacion de la invencion, el perfil comprende una seccion transversal constante a lo largo de la parte de la linea de interseccion virtual o la linea no circular que describe el borde exterior del mamparo de presion. El perfil tambien puede ser una parte curva porque se extiende a lo largo de la linea de interseccion tridimensional. Por ejemplo, el perfil presenta una anchura constante, una altura constante, etc. Dicho de otro modo, los bordes del perfil pueden presentar distancia constante uno con respecto a otro mientras el perfil se extruye o se extiende a lo largo de la parte de la linea de interseccion virtual.
Segun otra realizacion de la invencion, el perfil comprende una superficie exterior y una superficie interior. La superficie exterior del perfil se une a la superficie interior de la seccion de fuselaje y a una superficie interior del mamparo de presion.
Para una persona que observa desde el interior la seccion de fuselaje, la linea de interseccion puede estar cubierta por el perfil de manera que la persona que observa desde el interior de la seccion de fuselaje solo observa la superficie interior del perfil. Esto se debe al hecho de que la superficie exterior se une al mamparo de presion y a la superficie interior de la seccion de fuselaje. Esto tambien proporciona un acceso mas facil al interior de la seccion de fuselaje cuando se une el mamparo de presion a la seccion de fuselaje. Por ejemplo, el perfil se une al mamparo de presion y/o a la seccion de fuselaje por medio de tornillos, pernos o remaches.
Segun aun otra realizacion de la invencion, el perfil comprende una primera region y una segunda region adyacente a la primera region, encerrando dichas regiones un angulo obtuso a. En el mismo, la primera region se une al mamparo de presion y la segunda region se une a la superficie interior de la seccion de fuselaje.
Por ejemplo, el perfil comprende la forma de un perfil en L, en el que las pestanas del perfil en L encierran un angulo obtuso. La primera region puede definirse por la primera pestana y la segunda region puede definirse por la segunda pestana del perfil en L de manera que la primera pestana del perfil en L se une al mamparo de presion y la segunda pestana del perfil en L se une a la superficie interior de la seccion de fuselaje. Este perfil en L puede extenderse a lo largo de o en paralelo a la linea de interseccion. El angulo obtuso es un resultado del hecho de que el mamparo de presion esferico termina en la superficie interior de la seccion de fuselaje en el angulo obtuso a que requiere la integracion del perfil en forma de un angulo de conexion que conecta el mamparo de presion a la superficie interior
de la seccion de fuselaje.
Segun otra realizacion de la invencion, el fuselaje comprende ademas una pluralidad de perfiles, en el que cada uno de los perfiles se extiende a lo largo de al menos una parte de la lfnea de interseccion virtual o la lfnea no circular de manera que la pluralidad de perfiles en conjunto forma un armazon que esta alineado con la lfnea de interseccion virtual.
De esta manera, el mamparo de presion puede unirse a la superficie interior de la seccion de fuselaje a lo largo de toda la lfnea de interseccion y por tanto a lo largo de toda la superficie interior de la seccion de fuselaje, proporcionando por tanto un medio eficaz para transmitir las cargas que actuan sobre el mamparo de presion a la seccion de fuselaje. Dicho de otro modo, un armazon se proporciona alrededor del eje longitudinal de la seccion de fuselaje o el fuselaje. El armazon puede ser un perfil extruido a lo largo de y/o paralelo a la lfnea de interseccion y, por tanto, tambien a lo largo de y/o en paralelo a la superficie interior de la seccion de fuselaje. El armazon puede proporcionar ademas una rigidizacion de la seccion de fuselaje en una region de la lfnea de interseccion. El uso de la pluralidad de perfiles proporciona una integracion mas facil de la unidad de union, por ejemplo, la pluralidad de perfiles puede integrarse en la seccion de fuselaje etapa por etapa, con el fin de proporcionar medios de union para unir el mamparo de presion a la superficie interior de la seccion de fuselaje. La pluralidad de perfiles puede unirse, por tanto, al mamparo de presion en una region del borde exterior o la lfnea no circular del mamparo de presion. Segun otra realizacion de la invencion, el mamparo de presion esta fabricado de un material seleccionado de un grupo, comprendiendo el grupo un material compuesto, un material compuesto fibroso y un plastico reforzado de fibra de carbono.
El uso de material compuesto proporciona la oportunidad de reducir el peso del mamparo de presion, lo que es importante cuando se usa el mamparo de presion para aplicaciones de aeronave. El mamparo de presion puede rigidizarse mediante unidades de rigidez que tambien pueden fabricarse a partir de un material seleccionado del grupo que comprende un material compuesto, un material compuesto fibroso y un plastico reforzado de fibra de carbono. El mamparo de presion, que puede ser un mamparo de presion trasero de una aeronave, esta fabricado a partir de una pieza.
Segun otra realizacion de la invencion, el mamparo de presion comprende una forma esferica.
En particular, el mamparo de presion puede comprender una forma completamente esferica. De esta manera, cargas de presion que actuan sobre el mamparo de presion pueden transmitirse de manera eficaz a la estructura de fuselaje, por ejemplo, a la estructura de fuselaje de una aeronave.
Segun un aspecto de la presente invencion, se proporciona una aeronave que comprende un fuselaje. El fuselaje puede comprender las caracterfsticas tal como se describio anteriormente.
Por ejemplo, el mamparo de presion del fuselaje puede ser un mamparo de presion trasero de la aeronave que separa la zona de cabina presurizada y la zona exterior no presurizada de la aeronave, por ejemplo, del fuselaje de la aeronave.
Segun otro aspecto de la presente invencion, se proporciona un metodo para fabricar un fuselaje. En una etapa del metodo, se proporciona una seccion de fuselaje con una superficie interior que presenta un contorno no circular. En otra etapa del metodo, se proporciona un mamparo de presion esferico con un borde exterior. El borde exterior del mamparo de presion esferico se une a la superficie interior de la seccion de fuselaje y se extiende a lo largo de una lfnea, que es no circular. La lfnea es una curva tridimensional que se extiende en paralelo a la superficie interior de la seccion de fuselaje. Las etapas pueden comprender las caracterfsticas tal como se describe con referencia al fuselaje anterior.
El metodo puede comprender etapas adicionales, por ejemplo, la etapa de proporcionar una distancia constante entre un borde exterior del mamparo de presion y la superficie interior de la seccion de fuselaje. En otra etapa, el mamparo de presion puede unirse a la superficie interior de la seccion de fuselaje por medio de una unidad de union, unidad de union que comprende un perfil que se extiende a lo largo del borde exterior o la lfnea de interseccion virtual.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una interseccion de una superficie interior de la seccion de fuselaje y una superficie de un mamparo de presion segun una realizacion de la invencion.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de un mamparo de presion que se une a una superficie interior de la seccion de fuselaje por medio de una unidad de union segun una realizacion de la invencion.
La figura 3 muestra una vista detallada de una unidad de union para unir un mamparo de presion a una superficie interior de una seccion de fuselaje segun una realizacion de la invencion.
La figura 4 muestra una vista en seccion transversal de una unidad de union que comprende un perfil para unir un
mamparo de presion a una superficie interior de una seccion de fuselaje segun una realizacion de la invencion.
La figura 5 muestra una aeronave con una seccion de fuselaje y un mamparo de presion segun una realizacion de la invencion.
La figura 6 muestra un diagrama de flujo de un metodo para fabricar un fuselaje segun una realizacion de la invencion.
Descripcion detallada de los dibujos
Los elementos mostrados en las figuras no estan dibujados a escala.
La figura 1 muestra un fuselaje 10 que comprende una seccion 11 de fuselaje con una superficie 12 interior que presenta un contorno no circular con respecto a una vista en seccion transversal de la seccion 11 de fuselaje. La vista en seccion transversal puede estar basada en una direccion de observacion que es paralela a un eje 15 longitudinal del fuselaje 10 o de la seccion 11 de fuselaje. El fuselaje 10 comprende ademas un mamparo 13 de presion que puede ser un mamparo de presion trasero de una aeronave. El mamparo 13 de presion puede comprender una superficie 31 interior. El mamparo 13 de presion puede estar integrado en la seccion 11 de fuselaje de manera que se proporciona una linea de interseccion virtual entre una superficie 30 esferica del mamparo 13 de presion y la superficie 12 interior de la seccion de fuselaje. La superficie 30 esferica puede ser una extension 32 virtual de la superficie 31 interior del mamparo 13 de presion que interseca la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje y de esta manera forma una linea 14 de interseccion entre la superficie 30 extendida esferica y la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje. La superficie 30 esferica que se extiende sobre la superficie 31 interior del mamparo de presion puede ser una superficie virtual esferica que corresponde a o se encuentra en la superficie 31 interior del mamparo de presion esferico. Esta superficie 30 virtual esferica, que es una extension de la superficie 31 interior del mamparo 13 de presion, interseca la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje en la linea 14 de interseccion. La linea 14 de interseccion puede ser una curva cerrada que esta dispuesta alrededor del eje 15 longitudinal de la seccion 11 de fuselaje. La linea 14 de interseccion virtual puede ser una curva tridimensional que se extiende sobre la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje. Sin embargo, el mamparo 13 de presion puede extenderse hasta la linea 14 de interseccion de manera que el mamparo 13 de presion esta en contacto con la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje. Sin embargo, el mamparo 13 de presion tambien puede extenderse hasta la linea 14 de interseccion de manera que el mamparo 13 de presion no esta en contacto directo con la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje. En particular, se proporciona un hueco entre un borde exterior del mamparo 13 de presion y la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje, en el que el hueco comprende una distancia constante y se extiende a lo largo de la linea 14 de interseccion. Dicho de otro modo, el borde exterior del mamparo 13 de presion y la linea 14 de interseccion virtual son curvas paralelas con una desviacion predeterminada, desviacion que puede definirse como la distancia o hueco entre el borde exterior del mamparo 13 de presion y la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de una seccion 11 de fuselaje y un mamparo 13 de presion integrado que se une a una superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje. El mamparo 13 de presion puede unirse a la superficie 12 interior por medio de una unidad 20 de union, unidad 20 de union que puede comprender un perfil 21 y/u otros perfiles 25. El perfil 21 une el mamparo 13 de presion a la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje a lo largo de la linea 14 de interseccion, linea 14 de interseccion que es una curva tridimensional virtual que se proporciona mediante una interseccion entre una superficie 30 extendida interior del mamparo 13 de presion y la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje tal como se muestra en la figura 1. Como el perfil 21 se extiende a lo largo de la linea 14 de interseccion, el perfil 21 tambien se extiende sobre la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje. La unidad 20 de union, por ejemplo, el perfil 21, une el mamparo 13 de presion a la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje de manera que no es posible una igualacion de presion entre la zona de cabina presurizada y una zona exterior no presurizada de la seccion 11 de fuselaje. Esto es ventajoso porque el mamparo 13 de presion esta adaptado para separar la zona de cabina presurizada de la zona exterior no presurizada de la seccion 11 de fuselaje. Por tanto, el mamparo 13 de presion esta adaptado para transmitir cargas de presion que actuan sobre una superficie exterior del mamparo 13 de presion, que no se muestra en la figura 2, a la seccion 11 de fuselaje. El mamparo 13 de presion puede, por tanto, comprender unidades 19 de rigidez que presentan formas alargadas. Las unidades 19 de rigidez alargadas pueden disponerse radialmente alrededor del eje 15 longitudinal de la seccion 11 de fuselaje. El mamparo 13 de presion puede ser, por tanto, un componente estructural similar a una carcasa con una superficie 31 interior sobre la que se ubican las unidades 19 de rigidez. Por ejemplo, el mamparo 13 de presion esta fabricado a partir de una pieza que se extiende hasta la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje de manera que no son necesarias partes adicionales para rellenar un hueco entre un borde exterior del mamparo de presion 11 y la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje. Sin embargo, es posible que un hueco pequeno con un grosor constante este ubicado entre el borde exterior del mamparo 13 de presion y la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje. Este hueco esta definido por un grosor constante que se mide en perpendicular a la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje e indica la distancia entre el borde exterior del mamparo 13 de presion y la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje. Esta distancia puede ser constante a lo largo del borde exterior del mamparo 13 de presion y/o a lo largo de la linea 14 de interseccion que se extiende sobre la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje.
La figura 3 muestra una vista detallada de una unidad 20 de union para unir el mamparo 13 de presion a la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje. La unidad 20 de union comprende un perfil 21 que se extiende a lo largo de la linea 14 de interseccion, linea de interseccion que es una curva tridimensional. El perfil 21 comprende una primera region 22 y una segunda region 23, en el que la primera region 22 se une a la superficie 31 interior del mamparo 13 de presion. La segunda region 23 del perfil 21 se une a la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje. El perfil 21 se extiende al menos a lo largo de una parte de la linea 14 de interseccion. La unidad 20 de union puede comprender ademas un segundo perfil 25 que tambien se extiende a lo largo de la linea 14 de interseccion y/o el perfil 21.
La figura 4 muestra una vista en seccion transversal del perfil 21 y una parte del mamparo 13 de presion, asi como una parte de la seccion 11 de fuselaje. La primera region 22 del perfil 21 se une por medio de una superficie 21a exterior del perfil 21 a la superficie 31 interior del mamparo 13 de presion. El perfil 21 puede unirse adicionalmente a la seccion 11 de fuselaje, en particular a la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje por medio de la superficie 12a exterior de la segunda region 23 del perfil 21. El perfil 21 puede ser un perfil en L, perfil en L que comprende una primera pestana y una segunda pestana en el que la primera region 22 representa la primera pestana y la segunda region 23 representa la segunda pestana. Ambas pestanas del perfil 21 encierran un angulo a. El angulo a es sustancialmente el angulo por el que la superficie 30 extendida esferica del mamparo 13 de presion interseca la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje. La superficie 30 interior esferica extendida del mamparo 13 de presion, en particular la superficie 31 interior del mamparo 13 de presion, se indica mediante una linea discontinua en la figura 4. La linea 14 de interseccion entre la superficie 30 interior esferica extendida del mamparo 13 de presion, superficie 30 interior esferica extendida que puede ser una superficie virtual, y la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje pueden ubicarse sobre la superficie interior 21 de la seccion 11 de fuselaje. Una linea 17 no circular a lo largo de la que se extiende o se une el borde 16 exterior del mamparo 13 de presion a la superficie 12 interior de la seccion de fuselaje puede presentar una distancia constante con respecto a la linea 14 de interseccion. Sin embargo, ambas lineas 14, 17 pueden extenderse en paralelo una con respecto a otra alrededor del eje 15 longitudinal de la seccion 11 de fuselaje.
El perfil 12 puede comprender una superficie 21b interior de manera que para una persona que observa desde el interior la zona de cabina presurizada, la linea 14 de interseccion esta cubierta por el perfil 21. Sin embargo, un borde 16 exterior del mamparo 13 de presion puede presentar la distancia 18 hasta la linea 14 de interseccion siendo constante a lo largo de la linea 14 de interseccion cuando se extiende a lo largo de la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje. La linea 14 de interseccion puede ser una linea tridimensional que se extiende alrededor del eje 15 longitudinal de la seccion de fuselaje sobre la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje. El perfil 21 puede unirse a la seccion 11 de fuselaje por medio de la segunda region 23 y proporcionando remaches, pernos o juntas de tornillo. De manera analoga, la segunda region 22 del perfil 21 puede unirse al mamparo 13 de presion por medio de remaches, pernos o juntas de tornillo. Los medios de conexion como, por ejemplo, remaches, tornillos o pernos no se muestran en la figura 4. El borde 16 exterior del mamparo 13 de presion puede describir una linea o curva que se extiende a lo largo de la linea 14 de interseccion a la distancia 18 predeterminada y, por tanto, es una curva paralela a la linea 14 de interseccion. La desviacion entre la linea o curva que describe el borde 16 exterior del mamparo 13 de presion puede ser una curva de desviacion con respecto a la linea 14 de interseccion que se extiende a lo largo del borde 16 exterior del mamparo 13 de presion.
La figura 5 muestra una aeronave 40 con un fuselaje 10, en la que el fuselaje 10 comprende una seccion 11 de fuselaje y el mamparo 13 de presion. El mamparo 13 de presion esta adaptado para separar una zona 41 de cabina presurizada y una zona 42 exterior no presurizada de la aeronave 40. Por tanto, el mamparo 13 de presion y/o la unidad 20 de union pueden comprender ademas sellos estancos de manera que puede impedirse una igualacion de presion entre la zona 41 presurizada y la zona 42 no presurizada a traves del mamparo de presion.
La figura 6 muestra un diagrama de flujo de un metodo para fabricar un fuselaje. En una etapa S1 del metodo, se proporciona una seccion 11 de fuselaje con una superficie 12 interior que presenta un contorno no circular. En otra etapa S2, se proporciona un mamparo 13 de presion esferico con un borde 16 exterior. El borde 16 exterior del mamparo 13 de presion esferico se une a la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje y se extiende a lo largo de una linea, que es no circular. La linea 17 es una curva tridimensional que se extiende en paralelo a la superficie 12 interior de la seccion 11 de fuselaje.
Aunque la invencion se ha ilustrado y descrito en detalle en los dibujos y la descripcion anteriores, tales ilustracion y descripcion deben considerarse como ilustrativos y a modo de ejemplo y no de manera limitativa; la invencion no se limita a las realizaciones dadas a conocer. Pueden comprenderse y realizarse variaciones a las realizaciones dadas a conocer por los expertos en la tecnica y ponerse en practica en la invencion reivindicada, a partir de un estudio de los dibujos, la divulgacion, y las reivindicaciones adjuntas. En las reivindicaciones el termino “que comprende” no excluye otros elementos, y el articulo indefinido “un” o “una” no excluye una pluralidad. El mero hecho de que se mencionen determinadas medidas en reivindicaciones dependientes diferentes entre si no indica que no pueda usarse una combinacion de estas medidas para obtener ventajas. No debe considerarse ningun signo de referencia en las reivindicaciones como limitativo del alcance de proteccion.
Claims (15)
1. Fuselaje (10), que comprende:
una seccion (11) de fuselaje con una superficie (12) interior que presenta un contorno no circular en una vista en seccion transversal
un mamparo (13) de presion con un borde (16) exterior;
en el que el borde (16) exterior del mamparo (13) de presion se une a la superficie (12) interior de la seccion (11) de fuselaje y se extiende a lo largo de una linea (17), que es no circular; caracterizado porque
la linea (17) es una curva tridimensional que se extiende en paralelo a la superficie (12) interior de la seccion (11) de fuselaje.
2. Fuselaje (10) segun la reivindicacion 1,
en el que una distancia entre el borde (16) exterior del mamparo (13) de presion y la superficie (12) interior de la seccion (11) de fuselaje es constante.
3. Fuselaje (10) segun una de las reivindicaciones anteriores,
en el que la linea (17) forma una curva cerrada que encierra un eje (15) longitudinal de la seccion (11) de fuselaje.
4. Fuselaje (10) segun una de las reivindicaciones anteriores,
en el que el mamparo (13) de presion forma una barrera entre una zona de cabina presurizada y una zona exterior no presurizada de la seccion (11) de fuselaje.
5. Fuselaje (10) segun una de las reivindicaciones anteriores,
en el que el mamparo (13) de presion comprende una estructura similar a una carcasa en forma de una boveda.
6. Fuselaje (10) segun una de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas:
una unidad (20) de union para unir el mamparo (13) de presion a la superficie (12) interior de la seccion (11) de fuselaje;
en el que la unidad (20) de union se ubica en una region del borde (16) exterior del mamparo (13) de presion.
7. Fuselaje (10) segun la reivindicacion 6,
en el que la unidad (20) de union comprende un perfil (21), que se extiende a lo largo de al menos una parte de una linea (14) de interseccion virtual y/o la linea (17) no circular a lo largo de la que se une el borde (16) exterior del mamparo (13) de presion a la superficie (12) interior de la seccion de fuselaje;
en el que la linea de interseccion virtual se define como una curva que se extiende sobre la superficie interior de la seccion de fuselaje y que se genera mediante la interseccion de una superficie extendida del mamparo de presion con la superficie interior de la seccion de fuselaje.
8. Fuselaje (10) segun la reivindicacion 7,
en el que el perfil (21) comprende una seccion transversal constante a lo largo de la parte de la linea (14) de interseccion virtual y o la linea (17) no circular.
9. Fuselaje (10) segun una de las reivindicaciones 7 u 8,
en el que el perfil (21) comprende una superficie (21 a) exterior y una superficie (21 b) interior,
en el que la superficie (21a) exterior del perfil (21) se une a la superficie (12) interior de la seccion de fuselaje (12) y a una superficie (31) interior del mamparo (13) de presion.
10. Fuselaje (10) segun una de las reivindicaciones 7 a 9,
en el que el perfil (21) comprende una primera region (22) y una segunda region (23) adyacente a la primera region (22), encerrando dichas regiones (22, 23) un angulo obtuso a,
en el que la primera region (22) se une al mamparo (13) de presion y la segunda region (23) se une a la superficie (12) interior de la seccion de fuselaje.
11. Fuselaje (10) segun una de las reivindicaciones 7 a 10, que comprende ademas:
una pluralidad de perfiles (21),
en el que cada uno de los perfiles (21) se extiende a lo largo de una parte de la linea (14) de interseccion virtual y/o la linea (17) no circular de manera que la pluralidad de perfiles (21) en conjunto forman un armazon que esta alineado con la linea (14) de interseccion virtual y/o la linea no circular.
12. Fuselaje (10) segun una de las reivindicaciones anteriores,
en el que el mamparo (13) de presion esta fabricado de un material seleccionado de un grupo, comprendiendo el grupo un material compuesto, un material compuesto fibroso y un plastico reforzado de fibra de carbono.
13. Fuselaje (10) segun una de las reivindicaciones anteriores,
en el que el mamparo (13) de presion comprende una forma esferica.
14. Aeronave (40), que comprende un fuselaje (10) segun una de las reivindicaciones anteriores.
15. Metodo para fabricar un fuselaje (10), que comprende:
proporcionar una seccion (11) de fuselaje con una superficie (12) interior que presenta un contorno (S1) no circular en una vista en seccion transversal;
proporcionar un mamparo (13) de presion con un borde (S2) exterior;
en el que el borde (16) exterior del mamparo (13) de presion se une a la superficie (12) interior de la seccion (11) de fuselaje y se extiende a lo largo de una linea (17), que es no circular; y
en el que la linea (17) es una curva tridimensional que se extiende en paralelo a la superficie (12) interior de la seccion (11) de fuselaje.
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