ES2932841T3 - Hipersustentador para un ala de aeronave, método para fabricar dicho hipersustentador - Google Patents

Abstract

A slat for an aircraft wing and a method for assembling said slat, the slat comprising:- a skin wherein an outer surface of the skin forms an aerodynamic surface of the slat body and wherein the skin comprises an upper skin part and a lower skin part extending continuously from a leading edge of the skin such that the upper skin part extends further than the lower skin part seen in a direction along a center line of the slat;- a plurality of stiffeners are assembled to an inner surface of the skin;- a spar extending between the upper skin part and the lower skin part that is connected to the upper skin part and the lower skin part;- wherein the spar is provided with lugs for connection to an actuation system. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Hipersustentador para un ala de aeronave, método para fabricar dicho hipersustentador

La invención se refiere a un hipersustentador para el ala de una aeronave.

Un hipersustentador es bien conocido y, en uso, está unido a un borde de ataque del ala de una aeronave, y es ajustable con respecto a esa ala entre una posición retraída y una posición desplegada. Los hipersustentadores se proporcionan al ala de una aeronave para mejorar las características de sustentación aerodinámica del ala, en particular durante operaciones a baja velocidad. El hipersustentador, o el dispositivo de gran elevación del borde de ataque, se puede mover a la posición desplegada para mejorar las características de elevación. Se proporciona un sistema de actuación para ajustar los hipersustentadores entre la posición retraída y la posición desplegada, o en su caso, a una posición intermedia.

Se conocen varios diseños de hipersustentadores. Es conocida la fabricación de hipersustentadores utilizando componentes de aleaciones metálicas, típicamente aluminio. El montaje de los numerosos componentes metálicos, a menudo complejos, se realiza mediante conexiones metal con metal, generalmente conexiones mecánicas. Un ejemplo de un hipersustentador de este tipo se describe en el documento US 2014/166818. El montaje de todos estos componentes metálicos suele ser engorroso y lleva mucho tiempo. Alternativamente, los diseños de hipersustentadores compuestos se describen, por ejemplo, en el documento WO 2008/082437. La Publicación EP 0 230684 divulga un hipersustentador que tiene una porción de punta que comprende una viga estructural principal que se extiende a lo largo de la envergadura que forma con la porción de borde de ataque y con las porciones de superficie superior e inferior una cámara antihielo. El hipersustentador tiene además una parte de popa que comprende pasajes a través de los cuales puede salir el aire antihielo. Los medios de accionamiento comprenden una pista que está conectada de manera pivotante a una extensión posterior que está conectada rígidamente a la porción de hipersustentador de popa. La Publicación US 2008/237401 divulga un diseño de hipersustentador basado en costillas, en el que entre dos costillas consecutivas; una pared deflectora de la trayectoria de las aves está anclada al revestimiento aerodinámico y al revestimiento posterior. Las orejetas para la conexión al mecanismo de desplazamiento están conectadas a las costillas.

Sin embargo, dichos diseños a menudo no se ponen en práctica debido a los costos de fabricación relativamente altos en vista de los costos de material y/o la complejidad de los componentes, etc. También, a menudo parece que lograr una reducción de peso significativa con un hipersustentador compuesto es bastante difícil. Además, resulta que algunos diseños, en particular de hipersustentadores compuestas, no pueden fabricarse lo suficientemente rígidos y resistentes para soportar las cargas relativamente altas de algunos casos de carga, como el impacto de aves.

Sigue existiendo la necesidad de proporcionar un diseño de hipersustentadores que sea relativamente rentable en términos de costes de material, así como costes de fabricación, y que pueda cumplir los requisitos de resistencia y rigidez.

Para ello, se proporciona un método para ensamblar un hipersustentador de acuerdo con la reivindicación 1, se proporciona un hipersustentador de acuerdo con la reivindicación 6.

Al proporcionar un diseño de hipersustentador, cuyo revestimiento está reforzado con refuerzos y un larguero está conectado verticalmente al revestimiento, el revestimiento con refuerzos actúa como carenado aerodinámico y el larguero es el componente de soporte de carga del hipersustentador. Por lo tanto, el diseño de hipersustentadores se basa en largueros, en lugar de los diseños de hipersustentadores comunes basados en costillas. Los hipersustentadores metálicos bien conocidos comprenden un revestimiento que soporta la carga, como es común en la industria aeronáutica, y detrás del revestimiento se proporcionan costillas. Las costillas se extienden en una dirección transversal a la línea de cuerda del hipersustentador. Una parte delantera de la costilla tiene la forma correspondiente a la forma del revestimiento y está conectada a un lado interior del revestimiento. Una parte posterior de las costillas normalmente se estrecha hacia su extremo posterior. Se puede proporcionar una cubierta posterior para cerrar la parte posterior del hipersustentador con fines aerodinámicos. El revestimiento junto con las costillas soporta carga en un diseño del hipersustentador convencional de este tipo. El sistema de actuación a menudo está conectado a dos o más costillas, o las costillas pueden modificarse para acoplarse con el sistema de actuación. El concepto del hipersustentador inventivo ahora tiene un componente de soporte de carga, a saber, el larguero, y tiene una cubierta o carenado aerodinámico con fines aerodinámicos para generar fuerzas aerodinámicas. El principal componente de soporte de carga es el larguero, y no el revestimiento, lo que permite que el revestimiento sea relativamente delgado, preferiblemente más delgado que un revestimiento de soporte de carga convencional.

Los refuerzos también pueden tener un diseño relativamente simple, ya que solo necesitan reforzar el revestimiento para transferir la carga de presión en la superficie del hipersustentador a la estructura principal del hipersustentador. El revestimiento es de hecho un carenado para generar cargas aerodinámicas. Para otros casos de carga, como el impacto de aves, la carga de accionamiento la lleva el larguero que soporta la carga y desde allí se transfiere a través del sistema de accionamiento al ala principal. Las orejetas están conectadas al larguero para la conexión del sistema de actuación al mismo.

Como tal, el revestimiento y los refuerzos se pueden ensamblar en un subconjunto, y el larguero con las orejetas también se puede ensamblar en un subconjunto. Ambos subconjuntos se pueden ensamblar en paralelo, lo que reduce el tiempo de fabricación. Entonces, el subconjunto de larguero y el subconjunto de revestimiento pueden ensamblarse juntos para obtener el hipersustentador. Entonces, en unos pocos pasos, se puede ensamblar el hipersustentador. El larguero se conecta preferentemente al revestimiento en una posición vertical, lo que da como resultado una celda cerrada entre el revestimiento y el larguero. Contrariamente a cualquier diseño convencional, esta celda cerrada no contiene ningún elemento estructural aparte de los refuerzos del revestimiento. No es necesario proporcionar costillas adicionales; tampoco se rellena con cualquier material de relleno como espuma, panal de abejas u otro. De hecho, aparte de los endurecedores del revestimiento, esta celda está vacía. De esta manera el hipersustentador es una estructura monolítica.

Además, al proporcionar un larguero de soporte de carga y un revestimiento como carenado aerodinámico, el hipersustentador puede no contener ningún elemento estructural aparte de los refuerzos del revestimiento. No es necesario proporcionar costillas adicionales; además se trata de un diseño de hipersustentador metálico convencional a base de costillas, pero con un ciclo de montaje más efectivo.

El revestimiento puede estar hecha de metal, por ejemplo, aleación de aluminio, o de un material compuesto, como material plástico reforzado con fibra de vidrio u otro material plástico. Los refuerzos también pueden ser metálicos o compuestos. Los refuerzos de aluminio se pueden sujetar mecánicamente al revestimiento o se pueden soldar, por ejemplo, mediante soldadura por rayo láser, al revestimiento. Los refuerzos compuestos se pueden cocurar a un revestimiento compuesto, o se pueden sujetar mecánicamente a un revestimiento compuesto o metálico, o se pueden unir químicamente, por ejemplo, a través de un adhesivo, a un metal o a un revestimiento compuesto. La soldadura, por ejemplo, la soldadura por rayo láser de refuerzos al revestimiento puede ser más rápida que la fijación mecánica convencional, ya que la soldadura se puede realizar de una sola vez. Mientras que, para la fijación convencional, primero se deben hacer los agujeros y luego el elemento de fijación, por ejemplo, remache o perno, debe sujetarse a través del orificio. Además, la soldadura puede proporcionar una superficie exterior más lisa, mientras que las cabezas de los elementos de sujeción están ausentes. Los refuerzos son preferiblemente de un diseño relativamente simple. La sección transversal de un refuerzo puede tener forma de L, de I, de Omega, de pala, de T, etc. Ventajosamente, la forma del refuerzo se obtiene juego al barrer dicha forma de sección transversal a lo largo de una línea que tiene la misma curvatura que el revestimiento, donde la línea está en un plano bidimensional. Así se obtiene una forma relativamente simple, sin curvaturas tridimensionales complejas, etc. Tal forma muestra una curvatura en una vista lateral y líneas rectas en una vista frontal o una vista desde arriba. Un refuerzo de tal forma puede incluso fabricarse a partir de una lámina de metal, o puede fabricarse de forma relativamente sencilla a partir de un material compuesto con los métodos de fabricación bien conocidos, como la colocación de cintas o el trenzado o el bobinado de filamentos, etc.

El larguero es preferentemente de un material metálico, ventajosamente de una aleación de aluminio. Las orejetas son componentes metálicos que se sujetan mecánicamente o se sueldan al larguero para proporcionar una conexión sólida y disipación de carga.

Se proporciona un hipersustentador para un ala de aeronave cuyo revestimiento está reforzado con refuerzos de material. El hipersustentador está además provisto de un larguero que se extiende entre una parte de revestimiento superior e inferior, y provisto de elementos de conexión, preferiblemente orejetas, para la conexión al sistema de accionamiento.

Al proporcionar un hipersustentador que tiene un revestimiento reforzado con refuerzos y un larguero, se puede obtener un hipersustentador relativamente fácil de fabricar que puede soportar cargas elevadas tales como cargas de impacto de aves. Por lo tanto, se requiere un número relativamente limitado de componentes para fabricar el hipersustentador. Es posible cualquier tipo de material compuesto o metálico, pero se prefiere un material reforzado con fibra de vidrio o una aleación de aluminio ya que es un material relativamente rentable que es relativamente fácil de usar en la fabricación. Cuando el revestimiento es un revestimiento de metal, puede, por ejemplo, fabricarse a partir de una hoja de metal, por ejemplo, doblando la hoja de metal en la forma deseada. El larguero proporciona una estructura de soporte de carga que garantiza que el hipersustentador pueda soportar cargas de impacto relativamente altas, como cargas de impacto de aves. En particular, en caso de impacto con aves, se puede permitir que el revestimiento falle, pero el larguero puede soportar tal carga, lo que permite que el hipersustentador falle de manera segura y evita que el hipersustentador se suelte del ala de la aeronave, lo que podría ser una situación potencialmente peligrosa. El larguero suele ser de una aleación de aluminio. Además, el larguero como estructura de soporte de carga proporciona una introducción de carga eficaz y eficiente y una estructura de disipación de carga. El sistema de actuación está, a través de las orejetas, conectado al larguero, de manera que las cargas en el hipersustentador se transfieren o disipan al ala principal a través de la estructura de soporte de carga del larguero, las orejetas y el sistema de actuación. Como tal, la introducción y la disipación de la carga son más efectivas a través del larguero que a través del revestimiento, lo que permite una estructura más ligera y menos compleja. Los diseños de hipersustentadores conocidos son típicamente diseños basados en costillas con el revestimiento y las costillas juntos formando la estructura de soporte de carga.

Ventajosamente, los refuerzos se extienden sobre la superficie interior desde la parte de revestimiento inferior hasta la parte de revestimiento superior y, como tales, pueden proporcionar un refuerzo sobre casi toda el área del revestimiento. Como tal, de una manera relativamente sencilla, se puede proporcionar un revestimiento relativamente rígido.

Los refuerzos son preferiblemente del mismo material compuesto que el revestimiento, si es compuesto, y luego se pueden curar conjuntamente con el revestimiento. Dado que el revestimiento y los refuerzos se pueden cocurar, la parte aerodinámica del cuerpo del hipersustentador se puede fabricar en una sola etapa. Esto puede reducir el número de pasos de fabricación y, por tanto, el tiempo de fabricación y los costes de fabricación. Alternativamente, los refuerzos pueden ser metálicos y estar conectados a un revestimiento metálico, o los refuerzos pueden ser compuestos y conectados a un revestimiento metálico, o los refuerzos pueden ser metálicos conectados a un revestimiento compuesto.

Ventajosamente, el larguero presenta en un extremo superior unos cortes que permiten el paso de los refuerzos. Al proporcionar los cortes, el larguero todavía puede extenderse entre la parte de revestimiento superior y la parte de revestimiento inferior sin tener que interferir con los refuerzos, en particular en la parte de revestimiento superior . El larguero normalmente se puede unir a la parte de revestimiento inferior detrás de los refuerzos. Sin embargo, si el larguero se va a conectar en la parte de revestimiento inferior sobre los refuerzos, aquí también se pueden proporcionar cortes para evitar la interferencia del larguero con los refuerzos.

Preferiblemente, el larguero comprende un cuerpo de larguero y rebordes. Los rebordes se proporcionan en un extremo superior y en un extremo inferior del cuerpo del larguero y se extienden en una dirección que se aleja del borde de ataque del hipersustentador. Los rebordes están dispuestos para acoplarse con la parte de revestimiento superior y la parte de revestimiento inferior, respectivamente, y se pueden usar para conectar el larguero a la parte de revestimiento superior y la parte de revestimiento inferior respectivas. Preferiblemente, el larguero se conecta mecánicamente al revestimiento a través de los rebordes, por ejemplo, mediante fijación mecánica, como remaches o pernos, o soldando los rebordes al revestimiento. Alternativamente, los rebordes se pueden conectar al revestimiento usando un adhesivo u otros medios.

El cuerpo de larguero se extiende preferiblemente en un plano YZ, lo que significa que el cuerpo de larguero es sustancialmente plano, en particular es una placa sustancialmente plana. Al proporcionar una placa sustancialmente plana como cuerpo de larguero, los costes de este componente son relativamente limitados ya que no se necesitan operaciones complejas ni pasos de fabricación para fabricar el cuerpo de larguero. Como tal, esto limita adicionalmente los costes de material, al mismo tiempo que proporciona un componente suficientemente rígido y fuerte. El cuerpo del larguero se puede mecanizar fácilmente a partir de una hoja de metal o una placa de metal, lo que puede reducir significativamente los costes de fabricación y materiales en comparación con el diseño de larguero de doble curvatura o de otra forma compleja.

Además, la parte de revestimiento superior puede estar provista de un perfil de borde de salida metálico o compuesto en su borde de salida, preferiblemente hecho de aluminio o un material termoplástico o reforzado con fibra. El perfil del borde de salida se extiende a lo largo de la longitud del borde de salida de la parte de revestimiento superior , para proteger la parte de revestimiento superior , por ejemplo, abrasión, desgaste u otros daños. El perfil del borde de salida se puede ensamblar junto con una cubierta posterior que cubre un lado posterior del cuerpo del hipersustentador. La cubierta posterior es típicamente un material compuesto o un panel de chapa y proporciona el cierre del cuerpo de hipersustentadores con fines aerodinámicos. Ventajosamente, el perfil del borde de salida se añade a la parte de revestimiento superior después del montaje del hipersustentador. Sin embargo, cuando el perfil del borde de salida es un perfil reforzado con fibras, también se puede cocurar para formar un revestimiento compuesto.

El hipersustentador puede comprender además placas de extremo que cierran el cuerpo del hipersustentador en ambos extremos visto en la dirección transversal. Dichas placas de extremo mejoran el rendimiento aerodinámico del hipersustentador y también minimizan o reducen la entrada de suciedad, agua, etc. Además, después del montaje del hipersustentador, se pueden montar otros complementos en el hipersustentador, como una protección contra la erosión, una lámina de deshielo, un sellado a presión, una protección contra la iluminación, etc.

Debido al número bastante limitado de etapas de montaje, los componentes de forma relativamente simple, la fabricación y/o el montaje pueden volverse más simples y consumir menos tiempo, reduciendo así los costes, también en vista de herramientas más sencillas para la fabricación y/o el montaje.

Otras realizaciones ventajosas se representan en las reivindicaciones subordinadas.

La invención se aclarará adicionalmente sobre la base de ejemplos de realización que se representan en un dibujo. Los ejemplos de realización se dan a modo de ilustración no limitativa. Se advierte que las figuras son únicamente representaciones esquemáticas de realizaciones de la invención que se dan a modo de ejemplo no limitativo.

En el dibujo:

La Figura 1 muestra un diagrama de flujo esquemático de las etapas de un método de fabricación de acuerdo con la invención;

La Figura 2 muestra una vista esquemática en perspectiva de un hipersustentador completamente ensamblado de acuerdo con la invención;

La Figura 3 muestra una vista esquemática en perspectiva del revestimiento con los refuerzos del hipersustentador;

La Figura 4 muestra una vista esquemática en perspectiva del hipersustentador mostrando el revestimiento, los refuerzos, el larguero, la cubierta posterior y el perfil del borde de salida;

La Figura 5 muestra una vista en perspectiva explosionada del subconjunto de revestimiento y el subconjunto de larguero;

La Figura 6a y 6b muestran alternativas de un detalle de orejeta conectada al larguero y para conexión al sistema de accionamiento.

En las figuras, los elementos iguales o correspondientes se designan con los mismos o correspondientes signos de referencia.

la Figura 1 muestra un diagrama de flujo del método de montaje de un hipersustentador de acuerdo con la invención. El diagrama de flujo tiene una primear etapa 1 para fabricar el subconjunto de revestimiento y una segunda etapa 2 para ensamblar el subconjunto de largueros. La etapa 1 y la etapa 2 se pueden ejecutar en paralelo o en serie. En la etapa 1.1. de la etapa 1, se proporciona la cubierta del revestimiento. La cubierta de revestimiento puede ser de un material compuesto o de un material metálico. En la etapa 1.2. de la etapa 1, se proporcionan los refuerzos de revestimiento, que pueden ser de un material compuesto o también de un material metálico. En la etapa 1.3, el subconjunto de revestimiento se fabrica ensamblando los refuerzos al revestimiento. En el caso de un material compuesto de revestimiento y refuerzos, los refuerzos se pueden cocurar al revestimiento como preformas húmedas o como preformas secas con inyección o infusión de resina, o mediante soldadura de material termoplástico o mediante unión, etc., así como también es posible mediante fijación mecánica. Cuando el revestimiento y/o los refuerzos son metálicos, la unión mecánica, por ejemplo, remachado, es posible o también soldar o unir. El subconjunto de revestimiento es el componente de carenado del hipersustentador, que proporciona la superficie aerodinámica para generar cargas aerodinámicas.

En la etapa 2, etapa 2.1. se prevé que el larguero esté hecho de un material compuesto o de un material metálico. En la etapa 2.2 de la etapa 2, se proporcionan las interfaces de larguero, siendo las orejetas o elementos de conexión para la conexión al sistema de actuación. Las orejetas o elementos de conexión son también de material compuesto o metálico. En la etapa 2.3 de la etapa 2, el subconjunto de larguero se fabrica ensamblando los elementos de conexión al larguero, creando así el subconjunto de soporte de carga del hipersustentador. Los elementos de conexión y el larguero se pueden ensamblar entre sí mediante técnicas de ensamblaje conocidas, como el curado conjunto de preformas húmedas o de preformas secas con inyección/infusión de resina o soldadura de termoplásticos o unión mecánica o unión, etc. para materiales compuestos y/o o material metálico. Cuando el larguero y/o los elementos de conexión son metálicos, es posible la unión mecánica o soldadura, pegado, etc.

En la etapa 3 del método, el subconjunto de revestimiento y el subconjunto de larguero se conectan entre sí para formar un hipersustentador. El conjunto de hipersustentadores puede ser un conjunto de hipersustentadores totalmente compuesto, por ejemplo, cuando el subconjunto del revestimiento y el subconjunto del larguero son todos compuestos. El conjunto de hipersustentadores también puede ser un conjunto de hipersustentadores híbrido, por ejemplo, cuando el subconjunto del revestimiento es compuesto y el subconjunto del larguero es metálico o viceversa. Además, el subconjunto de revestimiento puede ser híbrido, en parte compuesto, en parte metálico, por ejemplo, el revestimiento puede ser compuesta y los refuerzos pueden ser metálicos o viceversa. Además, el subconjunto del larguero puede ser híbrido, parcialmente compuesto, parcialmente metálico, por ejemplo, el larguero puede ser de material compuesto y las orejetas o elementos de conexión pueden ser metálicos o viceversa. Además, el conjunto de hipersustentadores puede ser todo metálico. El subconjunto de larguero se puede unir al subconjunto de revestimiento mediante unión mecánica, soldadura o unión u otra técnica de unión.

En las etapas 4.1, 4.2, 4.3 se pueden montar componentes adicionales en el hipersustentador, como una cubierta posterior en la etapa 4.1 que cubre la parte posterior del hipersustentador con fines aerodinámicos. En la etapa 4.2. se puede añadir un perfil de borde de salida al borde de salida de la parte de revestimiento superior . La cubierta posterior y el perfil del borde de salida pueden ser de un material compuesto o de un material metálico. En la etapa 4.3. Se puede agregar equipo al hipersustentador, como sellos de presión, deshielo, si corresponde, protección contra la erosión, si corresponde, protección contra rayos, si corresponde, etc. Por lo tanto, en un número bastante limitado de etapas, algunas de las cuales: la etapa 1 y la etapa 2 - incluso se puede hacer en paralelo, se puede fabricar un conjunto completo de hipersustentadores, lo que puede reducir significativamente el tiempo de fabricación, así como la complejidad de las operaciones de montaje por separado y las herramientas/plantillas de montaje para estas operaciones.

la Figura 2 muestra una vista esquemática en perspectiva de un hipersustentador 1 completamente ensamblada. El hipersustentador 1 comprende un subconjunto 2 de hipersustentadores que tiene una carcasa 3 reforzada con refuerzos 4. La carcasa 3 es un revestimiento 3 de material compuesto o de material metálico. El material puede ser un material compuesto reforzado con fibra de vidrio (GFRP), ya que este es un material relativamente común, relativamente rentable y puede procesarse con relativa facilidad. Sin embargo, también pueden ser posibles otros materiales, como plásticos reforzados con fibra de carbono o aleación de aluminio. Un revestimiento de aleación de aluminio puede ser más liviano o de peso neutral en comparación con un revestimiento compuesto. El revestimiento 3 tiene una superficie 3o exterior que forma una superficie aerodinámica del hipersustentador 1. El revestimiento 3 puede además estar provista de material calefactor, o una estera calefactora u otros elementos de descongelación, elementos de iluminación, etc. Además, la superficie 3o exterior del revestimiento 3 puede estar provista de una capa o revestimiento antiabrasivo. El revestimiento 3 se puede fabricar de una manera común, por ejemplo, por tendido de cinta, colocación de fibras, trenzado, bobinado de filamentos, etc. o puede fabricarse de otra manera, manual o automáticamente.

El revestimiento 3 es un elemento de una sola pieza que tiene una parte 3u de revestimiento superior y una parte 31 de revestimiento inferior que se extienden continuamente desde un borde 3a de ataque del revestimiento. Como tal, forma la superficie exterior aerodinámica completa del hipersustentador en una sola pieza. No se necesitan conexiones entre la parte 3u de revestimiento superior o la parte 31 de revestimiento inferior, ya que se fabrican como un solo revestimiento. El borde 3a de ataque del revestimiento 3 puede considerarse como la región más adelantada o borde del revestimiento 3 visto a lo largo de una línea de cuerda CL del cuerpo 2 de hipersustentador en una dirección opuesta a la dirección de vuelo normal, es decir, desde el borde de ataque hasta el borde de salida. El borde de salida del subconjunto de hipersustentadores 2 es típicamente la región o borde más abajo del subconjunto 2 de hipersustentadores, visto a lo largo de la línea de cuerda CL en la misma dirección.

Ventajosamente, la parte 3u de revestimiento superior se extiende más que la parte 31 de revestimiento inferior a lo largo de la línea de cuerda CL. Así, comenzando desde el borde 3a de ataque y a lo largo de la dirección de la línea de cuerda CL, la parte 31 de revestimiento inferior es así más corta que la parte 3u de revestimiento superior. Esto tiene importantes ventajas aerodinámicas, ya que cuando el hipersustentador 1 se ajusta a la posición desplegada, la parte 3u de revestimiento superior puede estar alineada con el cuerpo principal del ala al que se une el hipersustentador 1. Debajo de la parte 3u de revestimiento superior puede haber espacio para, por ejemplo, un mecanismo de accionamiento.

La carcasa o piel 3 tiene una superficie 3o exterior, que forma la superficie aerodinámica del revestimiento 3, y tiene una superficie 3i interior, que mira hacia el interior del cuerpo 2 de hipersustentadores. Se proporciona una pluralidad de refuerzos 4 que están conectados a la superficie 3i interna del revestimiento 3 por medio de curado conjunto. Los refuerzos 4 pueden ser componentes de material compuesto, preferiblemente GFRP, o pueden ser refuerzos metálicos. Los refuerzos 4 son preferiblemente todos del mismo diseño y forma, por ejemplo, en forma de omega, o en forma de T, o en forma de I, etc. Todos los refuerzos 4 pueden ser del mismo tamaño, o se pueden escalar de modo que se puedan usar refuerzos 4 más grandes en las regiones del hipersustentador donde las cargas son más altas y se puede requerir más refuerzo. Por ejemplo, en la realización de la Figura 3, se puede ver que los refuerzos colocados más adentro 4.1,4.2, 4.3, etc. son más pequeños que los refuerzos colocados más afuera 4.n, 4.n-1, 4.n-2 etc., pero tienen el mismo diseño. Alternativamente, todos los refuerzos 4.i pueden tener el mismo tamaño y diseño. Los refuerzos 4 se extienden sobre toda la superficie 3i interior del revestimiento 3, desde la parte 31 de revestimiento inferior hasta la parte 3u de revestimiento superior, para proporcionar un refuerzo óptimo.

Los refuerzos 4 típicamente tienen un cuerpo 4b de refuerzo con rebordes al mismo. Los refuerzos 4 pueden tener un cuerpo en forma de U como se ve, por ejemplo, en la Figura 3. Los rebordes de la forma de omega no son visibles en esta figura como curados conjuntamente con el revestimiento 3 y, por lo tanto, se vuelven uno con el revestimiento 3. El cuerpo de los refuerzos 4 puede estar vacío, pero también puede estar relleno con un material de relleno, como espuma. Los extremos 4u superiores de los refuerzos 4 tienen en esta realización un tamaño algo reducido en forma triangular. Pueden ser posibles otras formas de extremos 4u de refuerzo, por ejemplo, también es posible un extremo recto simple, como se muestra aquí para el extremo 41 inferior. El espesor del refuerzo puede variar según el refuerzo. Por ejemplo, un refuerzo 4 de mayor tamaño puede ser más grueso. El refuerzo 4 tiene una forma preferentemente bidimensional, lo que significa que, una vista frontal o una vista posterior del refuerzo 4 muestra un perfil recto, mientras que una vista lateral muestra un perfil aproximadamente en forma de C siguiendo la curvatura del revestimiento 3. Por ejemplo, cuando el cuerpo 4b del refuerzo 4 tiene forma de U en sección transversal, los lados 4s, 4z de la U están en planos paralelos entre sí. También cuando la forma del cuerpo no tiene forma de U, o la forma de omega tiene paredes inclinadas, la vista frontal o la vista posterior pueden mostrar un perfil recto. Tal refuerzo de diseño relativamente simple se puede obtener proporcionando una sección transversal y barriendo la forma de la sección transversal a lo largo de una línea curva en la forma del revestimiento pero que se extiende en un plano. Proporcionando tales refuerzos de diseño simple, que tienen una forma menos compleja, la fabricación de tal pluralidad de refuerzos puede ser más fácil y/o más rápida. Además, se puede utilizar menos material del necesario para un refuerzo con una forma compleja.

Los refuerzos 4 se prefabrican y luego se unen al revestimiento 3. Como tal, en una única etapa de fabricación, se fabrica el subconjunto de revestimiento reforzado. El hipersustentador 1 comprende además un larguero 5 que se extiende entre la parte 3u de revestimiento superior y la parte 31 de revestimiento inferior, así como en la dirección transversal a lo largo del hipersustentador 1. El larguero 5 es preferiblemente plano, ya que el larguero se extiende en un plano YZ. Esto hace que el larguero sea un componente relativamente simple y fácil de fabricar. Por ejemplo, puede simplemente mecanizarse a partir de una hoja de metal. El larguero 5 se fabrica preferentemente a partir de una aleación de aluminio, aunque se pueden utilizar otros materiales, como un material compuesto. El larguero 5 está conectado a la parte 3u de revestimiento superior y a la parte 31 de revestimiento inferior, preferiblemente de forma mecánica, por ejemplo, mediante pernos o remaches, aunque la unión química, como los adhesivos, se puede usar adicional o alternativamente.

El larguero 5 tiene ventajosamente un cuerpo 5b de larguero recto, que se extiende en un plano. El cuerpo 5b de larguero preferiblemente está provisto de rebordes 5f y 5g en un extremo superior y en un extremo inferior respectivamente, que se muestran esquemáticamente en la Figura 4. Estos rebordes 5f, 5g tienen preferiblemente la forma correspondiente a la parte 3u de revestimiento superior y la parte 31 de revestimiento inferior respectivamente de modo que puedan acoplarse con la parte 3u de revestimiento superior y la parte 31 de revestimiento inferior. La conexión del larguero 5 al revestimiento 3 se puede realizar remachando, atornillando, soldando, uniendo o uniendo de otro modo los rebordes 5f, 5g a la parte 3u, 31 de revestimiento asociada. Los rebordes 5f, 5g se extienden preferiblemente ambas en la misma dirección con respecto al cuerpo 5b del larguero, de manera que, cuando el larguero 5 está conectado al revestimiento 3, los rebordes 5f, 5g se extienden hacia atrás, hacia el borde de salida en una dirección opuesta desde el borde 3a de ataque a lo largo de la línea de cuerda CL. Como tal, los rebordes 5f, 5g son accesibles para sujetar herramientas cuando se monta el larguero 5 en el revestimiento 3.

Como puede verse en la Figura 5, el larguero 5 está en un extremo 5u superior del mismo provisto de recortes 6 para permitir que los refuerzos 4 pasen a través de él. Como tal, el larguero 5 se puede montar en el revestimiento 3 sin interferir con los refuerzos 4. Ventajosamente, los recortes 6 son lo suficientemente grandes como para proporcionar una abertura para los refuerzos 4 teniendo en cuenta las deformaciones, expansiones, etc. durante el uso.

El larguero 5 está provisto además de orejetas 7 para la conexión a un sistema de accionamiento (no mostrado). El sistema de accionamiento está conectado en un extremo a las orejetas 7 y en el otro extremo conectado al cuerpo del ala principal y permite el ajuste del hipersustentador 1 con respecto al cuerpo del ala principal entre una posición retraída y una posición desplegada, o cualquier otra posición en el medio. El larguero 5 proporciona así un componente de soporte de carga del hipersustentador 1 al que se introducen las cargas aerodinámicas y de otro tipo del hipersustentador y que puede transferir las cargas al cuerpo del ala principal a través de las orejetas 7 y el sistema de accionamiento. El larguero 5 también proporciona una barrera eficaz para el impacto de impacto de aves. Tras el impacto de un ave, u otro impacto, se puede permitir que el revestimiento 3 falle, sin embargo, el larguero 5 puede sujetar el hipersustentador 1 para evitar que el hipersustentador 1 se suelte del cuerpo principal del ala. El larguero 5 puede entonces recibir el impacto y sus cargas asociadas sin fallar, cumpliendo así los requisitos de seguridad.

Las Figuras 2, 4, 5 muestran orejetas 7 o elementos de conexión 7 en dos variantes diferentes, pero también se puede utilizar un solo tipo de orejeta. El principio de una orejeta 7 es generalmente conocido y no se desarrollará más aquí. El número de orejetas 7 proporcionadas al larguero 5 depende también de los casos de carga reales o del sistema de accionamiento utilizado. La Figura 6a muestra una posible conexión de una orejeta 7 al larguero 5. La orejeta 7 está provista de una placa de corte 7s que está dispuesta para acoplarse con el cuerpo 5b de larguero. La placa de corte 7s también tiene un reborde 7g que está dispuesto para acoplarse con el reborde 5g del larguero 5. La placa de corte 7s y el reborde 7g se fijan al larguero 5 por medio de medios 8 mecánicos de fijación, que pueden ser remaches, pernos, sujetadores de tensión y/o sujetadores de corte. Como tal, se puede obtener una transferencia de carga relativamente efectiva entre el larguero 5 y la orejeta 7, y además hacia el sistema de accionamiento y el ala principal. La Figura 6b muestra una conexión alternativa de una orejeta 7 al larguero 5. Aquí, el larguero 5 está provisto de un refuerzo 15 como refuerzo 15 que se extiende transversalmente al larguero 5. La orejeta 7 está aquí unida al refuerzo 15 mediante fijación mecánica. La orejeta 7 tiene en esta realización un diseño relativamente simple, y se puede cortar bastante fácilmente de una placa de metal. Por supuesto, la orejeta 7 también puede estar hecha de un material compuesto.

Al unir el subconjunto de larguero al subconjunto de revestimiento, no hay más componentes que los refuerzos entre el revestimiento 3 y el larguero 5, como se puede ver por ejemplo en la Figura 4 el hipersustentador 1 es, por lo tanto, una estructura monolítica, no hay rellenos o material de panal de abeja o costillas u otros materiales proporcionados. La ausencia de materiales de relleno o de panal de abeja es ventajosa ya que es posible la entrada de agua en los materiales de relleno o de panal de abeja, lo que puede perjudicar la durabilidad, así como el peso, del hipersustentador. En una estructura de hipersustentadores monolíticos de este tipo, la entrada de agua puede minimizarse o evitarse.

También se muestra en la Figura 2 y la Figura 4 una cubierta posterior 9 que está conectada entre el larguero 5 y la parte 3u de revestimiento superior para cubrir aerodinámicamente el lado posterior del hipersustentador 1. Así, el hipersustentador 1 se vuelve más 'limpio' aerodinámicamente. La cubierta posterior 9 puede ser una lámina metálica, por ejemplo, de aluminio, o puede estar hecho de un material compuesto, preferiblemente de GFRP. La cubierta posterior 9 se puede conectar al larguero 5 así como a la parte 3u de revestimiento superior a través de elementos mecánicos de fijación, como remaches o pernos, o se puede soldar o unir a los mismos. También se muestra en la Figura 2 y la Figura 4, la cubierta posterior 9 está provista de cortes 10 para proporcionar espacio para las orejetas 7 y los refuerzos 15 de larguero correspondientes. Entre la cubierta posterior 9 y el larguero 5 se proporciona un sellado 11 a presión y la cubierta posterior 9 también está provista de un sellado 14 a presión para sellar con el cuerpo del ala principal en posición retraída.

El hipersustentador 1 se cierra además mediante la placa 12 de cierre dispuesta en ambos extremos del cuerpo del hipersustentador para cerrar aerodinámicamente el cuerpo del hipersustentador, y también para evitar que entre suciedad, grasa o agua en el hipersustentador 1.

El borde de salida de la parte 3u de revestimiento superior está provisto además de un perfil 13 de borde de salida que está conectado con el borde de salida en toda la longitud del hipersustentador 1. El perfil 13 del borde de salida es ventajoso para reducir la abrasión, el desgaste y/o el daño del borde de salida de la parte 3u de revestimiento superior.

Con el propósito de claridad y una descripción concisa, las características se describen aquí como parte de la misma o de realizaciones separadas, sin embargo, se apreciará que el alcance de la invención puede incluir realizaciones que tengan combinaciones de todas o algunas de las características descritas. Cuando se utilice aluminio, no se excluye la aleación de aluminio y viceversa.

Puede entenderse que las realizaciones mostradas tienen componentes iguales o similares, salvo que se describan como diferentes. En las reivindicaciones, cualquier signo de referencia colocado entre paréntesis no se interpretará como una limitación de la reivindicación. La palabra 'comprende' no excluye la presencia de otras características o pasos además de los enumerados en una reivindicación. Además, las palabras 'un' y 'uno' no se interpretarán como limitadas a 'solo uno', sino que se usarán para significar 'al menos uno', y no excluyen una pluralidad. El mero hecho de que determinadas medidas se mencionen en reivindicaciones mutuamente diferentes no indica que una combinación de estas medidas no pueda utilizarse para obtener una ventaja. Muchas variantes serán evidentes para el experto en la materia. El alcance de la invención se define en las siguientes reivindicaciones.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Método de montaje de un hipersustentador (1), para un ala de aeronave, que comprende:

- proporcionar un revestimiento (3) y una pluralidad de refuerzos (4);

- ensamblar los refuerzos (4) al revestimiento (3) obteniendo un subconjunto (2) de revestimiento;

- proporcionar un larguero (5) y una pluralidad de orejetas (7) como componentes metálicos o compuestos;

- ensamblar las orejetas (7) al larguero obteniendo un subconjunto del larguero;

- ensamblar el subconjunto de larguero al subconjunto (2) de revestimiento para obtener el hipersustentador (1).

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además: proporcionar líneas de producción separadas para ensamblar el subconjunto (2) de revestimiento y para ensamblar el subconjunto de larguero en paralelo.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que comprende además el montaje de placas de extremo en ambos lados abiertos del hipersustentador (1) para cubrir los lados abiertos.

4. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que además proporciona un perfil (13) de borde de salida a un extremo superior del revestimiento.

5. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se monta además una cubierta (9) posterior al larguero (5) y al revestimiento (3) para cubrir un lado posterior del hipersustentador (1).

6. Hipersustentador (1), para ala de aeronave, que comprende:

- un revestimiento (3) en el que una superficie (3o) exterior del revestimiento (3) forma una superficie aerodinámica del cuerpo de los hipersustentadores, en el que el revestimiento comprende una parte (3u) de revestimiento superior y una parte (31) de revestimiento inferior que se extienden continuamente desde un borde de ataque del revestimiento, de modo que la parte (3u) de revestimiento superior se extienda más que la parte (31) de revestimiento inferior visto en una dirección a lo largo de una línea de cuerda (CL) del hipersustentador,

- una pluralidad de refuerzos (4) ensamblados a una superficie (3i) interior del revestimiento (3);

- un larguero (5) que se extiende entre la parte (3u) de revestimiento superior y la parte (31) de revestimiento inferior que está conectada a la parte (3u) de revestimiento superior y la parte (31) de revestimiento inferior;

- en el que el larguero (5) está provisto de orejetas (7) para conexión a un sistema de accionamiento, en el que las orejetas son componentes metálicos o compuestos, en el que las orejetas y el larguero están ensamblados entre sí.

7. El hipersustentador (1) de acuerdo con la reivindicación 6, en la que los refuerzos (4) se extienden sobre la superficie (3i) interior desde la parte (31) de revestimiento inferior hasta la parte (3u) de revestimiento superior.

8. El hipersustentador (1) de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, en el que el larguero (5) tiene cortes (6) en un extremo superior del mismo para recibir los refuerzos (4) a su través.

9. El hipersustentador (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 - 8 anteriores, en la que el larguero (5) comprende un cuerpo (5b) de larguero y rebordes (5f, 5g) en un extremo (5u) superior y un extremo (51) inferior del cuerpo (5b) de larguero, en el que los rebordes (5f, 5g) están dispuestos para acoplarse con la parte (3u) de revestimiento superior y la parte (31) de revestimiento inferior, respectivamente.

10. El hipersustentador (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 - 9 anteriores, en el que el larguero (5) está fijado mecánicamente al revestimiento (3).

11. El hipersustentador (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 - 10 anteriores, en el que un cuerpo (5b) de larguero del larguero (5) es una placa sustancialmente plana que se extiende en un plano YZ.

12. El hipersustentador (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 - 11 anteriores, en la que un borde posterior de la parte (3u) superior del revestimiento está provisto de un perfil (13) de borde posterior a lo largo de la longitud del hipersustentador (1).

13. El hipersustentador (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6-12 anteriores, además comprende una cubierta (9) posterior que cubre un lado posterior del hipersustentador (1) entre el larguero (5) y la parte (3u) superior del revestimiento.

14. El hipersustentador (1) de acuerdo con la reivindicación 9 y cualquiera de las reivindicaciones 6 - 13 anteriores, en el que las orejetas (7) están conectadas al cuerpo (5b) del larguero, así como al reborde que se acopla con la parte (31) de revestimiento inferior.

15. El hipersustentador (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 - 14 anteriores, en la que el revestimiento (3) es de un material compuesto, como un material reforzado con fibra de vidrio, o de un material metálico, como una aleación de aluminio.

16. El hipersustentador (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 - 15 anteriores, en la que el larguero (5) es de un material metálico, tal como aleación de aluminio, o de un material compuesto.