ES2942763T3 - Un conjunto de aeronave que incluye un dispositivo de punta alar - Google Patents

Abstract

La presente solicitud se refiere a un conjunto de aeronaves. El conjunto de aeronave tiene un dispositivo de punta de ala conectado a la punta de ala de un ala mediante un primer conector, un segundo conector y un tercer conector. El dispositivo de punta de ala incluye un larguero de dispositivo delantero y un larguero de dispositivo trasero. El primer conector está asociado al larguero del dispositivo trasero. El segundo conector está separado en la dirección de la cuerda hacia delante del primer conector, y el tercer conector está separado en la dirección de la cuerda hacia atrás del primer conector. El tercer conector comprende una formación de montaje de espiga. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Un conjunto de aeronave que incluye un dispositivo de punta alar

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un conjunto de aeronave. En particular, la presente invención se refiere a un conjunto de aeronave que comprende un dispositivo de punta alar conectado a una punta alar de un ala. La presente invención también se refiere a un dispositivo de punta alar, y en particular a una aleta, y a un método para montar un dispositivo de punta alar con la punta alar de un ala.

Antecedentes de la invención

Se sabe que los dispositivos de punta alar están dispuestos en las puntas alares de las alas de aeronaves. Dispositivos tales como aletas, puntas alares inclinadas y aletas directrices se conocen colectivamente como dispositivos aerodinámicos de punta alar. Dichos dispositivos se usan para reducir los efectos de la resistencia inducida por sustentación.

La resistencia inducida por sustentación es causada por la generación de vórtices en la punta alar. Tal resistencia se ve mitigada por un aumento en la envergadura del ala. Los aumentos en la envergadura del ala en el plano del ala no siempre son posibles debido a los requisitos de espacio en, p. ej., aeropuertos. Como tales, las extensiones fuera del plano del ala se usan comúnmente para aumentar la envergadura efectiva del ala sin aumentar la envergadura geométrica de la aeronave. Estas toman la forma de dispositivos aerodinámicos de punta alar.

Un dispositivo de punta alar se une normalmente a la punta alar de un ala por medio de conectores que conectan los largueros del ala y los largueros del dispositivo de punta alar. El documento US 2007/018049 A1 divulga un conjunto de aeronave de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. El documento EP3130534 describe un conjunto de ala de avión con una aleta montada en la punta alar del ala de la aeronave. Se puede usar una serie de placas de empalme o cubrejunta que abarquen los revestimientos superior e inferior del dispositivo de punta alar y el ala en el punto en el que se unen.

Los cubrejunta transfieren la carga a través del revestimiento del ala, que se diseña principalmente para absorber la carga de flexión a lo largo de la envergadura del ala, y es menos adecuado para absorber cargas locales concentradas. Además, se requieren muchas ubicaciones de unión en el revestimiento del ala para distribuir la carga aplicada. Aunque esto tiene el efecto deseado de reducir la carga por ubicación de unión, crea un sistema estáticamente indeterminado que hace que las cargas en cada punto sean difíciles de predecir. Por lo tanto, cada junta es normalmente demasiado compleja, lo que agrega peso y coste a la aeronave.

Otro problema más es que la interfaz entre las partes es muy sensible a las diferencias de geometría causadas por la acumulación de tolerancia en la interfaz. Como tal, cualquier discrepancia entre los dos componentes debe solucionarse durante el montaje. Esto aumenta el coste de montaje y dificulta la sustitución de los dispositivos de punta alar en servicio. Como tal, se reduce la facilidad de intercambio de los dispositivos de punta alar.

Además, los efectos de la temperatura y la carga en uso pueden causar una expansión o contracción diferencial del dispositivo de punta alar y la punta alar, lo que puede causar grandes tensiones en los puntos de montaje.

Sumario de la invención

De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un conjunto de aeronave de acuerdo con la reivindicación 1.

Con esta disposición, se restringe el movimiento del dispositivo de punta alar detrás del larguero de dispositivo posterior. Se ayuda a la rigidez del dispositivo de punta alar hacia y en el borde de salida.

Como tal, la flexión relativa entre el ala hacia el borde de salida del ala está restringida por una formación de montaje de espiga, y así se ayuda a la rigidez en la dirección del espesor.

El conjunto puede comprender además un larguero de dispositivo frontal, y el segundo conector puede estar asociado al larguero de dispositivo frontal.

Con dicha disposición, los conectores primero y segundo actúan a través de los principales miembros de soporte de carga del dispositivo de punta alar.

La punta alar puede comprender un borde de salida del ala, y el dispositivo de punta alar puede comprender un borde de salida del dispositivo y el tercer conector puede estar configurado para conectar el borde de salida del dispositivo con el borde de salida del ala.

Como tal, esta configuración ayuda a restringir el movimiento del borde de salida del dispositivo de punta alar con respecto a la punta alar. El aleteo y la desviación relativa del borde de salida del dispositivo de punta alar pueden estar restringidos por la conexión rígida proporcionada por la formación de montaje de espiga.

El dispositivo de punta alar puede comprender una nervadura de cierre situada detrás del larguero de dispositivo posterior, en donde la formación de montaje de espiga puede estar asociada a la nervadura de cierre.

La formación de montaje de espiga puede estar en la nervadura de cierre. Con dicha disposición, es posible limitar las fuerzas que actúan a través de las cubiertas superior e inferior de los revestimientos del ala.

La punta alar puede comprender un larguero de ala delantero y un larguero de ala trasero, en donde el primer conector puede estar asociado al larguero de ala trasero. El segundo conector puede estar asociado al larguero de ala delantero. Como tal, los conectores primero y segundo actúan a través de los principales miembros de soporte de carga del dispositivo de punta alar.

La punta alar puede comprender una nervadura de extremo del borde de salida situada detrás del larguero de ala trasero y la formación de montaje de espiga puede estar asociada a la nervadura de extremo del borde de salida. La formación de montaje de espiga puede estar en la nervadura de extremo del borde de salida.

La espiga puede estar asociada al dispositivo de punta alar o la punta alar, y el retenedor de espiga puede estar asociado al otro del dispositivo de punta alar o la punta alar para recibir la espiga en una conexión macho/hembra. La espiga puede estar en el dispositivo de punta alar y el retenedor de espiga puede estar en la punta alar. Esto ayuda a la facilidad de montaje.

El retenedor de espiga puede comprender un casquillo.

El casquillo puede comprender una placa de desgaste.

El retenedor de espiga puede comprender una ranura de retención alargada que se extiende en la dirección de la cuerda.

La altura de la ranura de retención se puede configurar para que se adapte sustancialmente al diámetro de la espiga en una dirección perpendicular a la dirección de la cuerda. Con esta disposición, es posible moverse hacia una trayectoria de carga estáticamente determinada y permitir la expansión térmica. En algunas realizaciones, algunos componentes adyacentes a la formación de montaje de espiga se pueden formar a partir de un material compuesto y otros a partir de un material metálico. Dichos materiales pueden tener diferentes velocidades de expansión térmica y tales variaciones pueden tenerse en cuenta. En realizaciones, el dispositivo de punta alar se forma predominantemente de materiales compuestos, y la punta alar se forma predominantemente de materiales metálicos.

La espiga puede deslizarse en la ranura entre situar en el que el borde de salida del dispositivo de punta alar está desalineado con el borde de salida de la punta alar y un segundo estado en el que el borde de salida del dispositivo de punta alar se mueve para alinearse con el borde de salida de la punta alar. El borde de salida del dispositivo de punta alar puede moverse en respuesta a las fuerzas aerodinámicas que actúan sobre el dispositivo de punta alar durante el vuelo. Cuando las fuerzas aerodinámicas están ausentes del dispositivo de punta alar, la espiga puede deslizarse en la ranura para reducir las fuerzas estáticas que actúan sobre el dispositivo de punta alar.

El primer conector puede comprender una formación de montaje de primera espiga, y el segundo conector puede comprender una formación de montaje de segunda espiga, en donde la formación de montaje de espiga como se ha expuesto anteriormente puede ser una formación de montaje de tercera espiga.

Como tal, el uso de tales configuraciones de conectores ayuda al montaje y también proporciona un acoplamiento rígido entre la punta alar y el dispositivo de punta alar. Asimismo, se mejora la facilidad de intercambio del dispositivo de punta alar.

La formación de montaje de primera espiga puede comprender una primera espiga asociada al dispositivo de punta alar o la punta alar, y un retenedor de primera espiga asociado al otro del dispositivo de punta alar o la punta alar; la formación de montaje de segunda espiga puede comprender una segunda espiga asociada al dispositivo de punta alar o la punta alar, y un retenedor de segunda espiga asociado al otro del dispositivo de punta alar o la punta alar; y en donde la espiga y el retenedor de espiga pueden ser una tercera espiga y un retenedor de tercera espiga.

Cada conector puede configurarse entre un estado acoplado en el que la espiga respectiva se recibe por el retenedor de espiga respectivo en una conexión macho/hembra, y un estado desacoplado en el que la espiga respectiva se retira del retenedor de espiga respectivo.

Cuando el dispositivo de punta alar se acopla con la punta alar, el primer conector puede estar configurado para moverse a su estado acoplado antes de que el segundo conector se mueva a su estado acoplado.

Cuando el dispositivo de punta alar se acopla con la punta alar, el segundo conector puede configurarse para moverse a su estado acoplado antes de que el tercer conector se mueva a su estado acoplado.

Esta disposición simplifica el montaje del dispositivo de punta alar con la punta alar. Como tal, cada conector está alineado y acoplado individualmente. Asimismo, la disposición asegura que los conectores en los principales miembros de soporte de carga se acoplen primero.

La tercera espiga puede sobresalir de un plano que se extiende en la dirección de la cuerda, y en donde la longitud de la tercera espiga desde el plano hasta el extremo libre de la tercera espiga puede ser menor que la longitud de la primera espiga desde el plano hasta el extremo libre de la primera espiga.

La longitud de la segunda espiga desde el plano hasta el extremo libre de la segunda espiga puede ser mayor que la longitud de la tercera espiga desde el plano hasta el extremo libre de la tercera espiga.

El retenedor de primera espiga puede comprender un primer orificio de retención y en donde las dimensiones del primer orificio de retención se pueden configurar para adaptarse sustancialmente al diámetro de la espiga en ambas direcciones paralela y perpendicular a la dirección de la cuerda.

Asegurando un ajuste de tolerancia estrecha entre el retenedor de primera espiga y la primera espiga, es posible situar con precisión el dispositivo de punta alar y alinear las otras espigas.

El retenedor de segunda espiga puede comprender una segunda ranura de retención alargada que se extiende en la dirección de la cuerda, y en donde la altura de la segunda ranura de retención puede estar configurada para adaptarse al diámetro de la espiga en una dirección perpendicular a la dirección de la cuerda.

Como tal, es posible tener en cuenta la expansión térmica y proporciona un movimiento hacia una trayectoria de carga estáticamente determinante en el segundo conector. Por lo tanto, se puede lograr una reducción de peso.

Cuando se montan, la punta alar y el dispositivo de punta alar pueden definir juntos un eje transversal, en donde un eje alargado de la o cada espiga está en un ángulo de compensación con respecto al eje transversal en la unión de la punta alar y el dispositivo de punta alar y, opcionalmente, en donde el ángulo de compensación es de 2 a 6 grados y, opcionalmente, en donde el ángulo de compensación es de 4 grados.

El eje alargado de cada una de las espigas puede extenderse hacia arriba desde el dispositivo de punta alar.

Como tal, el ángulo de aproximación tras el montaje está configurado para facilitar el enganche del conjunto y restringir el potencial de colisión.

La punta alar puede comprender un revestimiento del ala, y el dispositivo de punta alar puede comprender un revestimiento del dispositivo de punta alar, y el conjunto de aeronave puede comprender un cubrejunta entre el revestimiento del ala y el revestimiento del dispositivo de punta alar.

El revestimiento del ala puede ser un material metálico y el revestimiento del dispositivo de punta alar puede ser un material compuesto.

Antes del montaje de la punta alar y el dispositivo de punta alar, el cubrejunta puede ser un primer cubrejunta formado a partir de un material metálico sobre el revestimiento del dispositivo de punta alar, y el dispositivo de punta alar puede ser un segundo cubrejunta formado a partir de un material compuesto sobre el revestimiento del ala. Esta disposición ayuda al conjunto proporcionando componentes del mismo material entre sí para fijarlos cuando se juntan la punta alar y el conjunto de punta alar.

El o cada cubrejunta puede estar dispuesto solo en o delante del primer conector. Como tal, se reduce el tiempo de montaje del dispositivo de punta alar con la punta alar. La carga se lleva a través de la formación de montaje de espiga y, por lo tanto, se reduce la carga sobre el revestimiento del ala y el revestimiento del dispositivo de punta alar. El dispositivo de punta alar puede ser una aleta.

El dispositivo de punta alar puede comprender un larguero de dispositivo frontal, comprende un larguero de dispositivo posterior, puede comprender una primera espiga de conexión de punta alar de soporte de carga asociada al larguero de dispositivo posterior, una segunda espiga de conexión de punta alar de soporte de carga separada en la dirección de la cuerda delante de la primera espiga, y una tercera espiga de conexión de punta alar separada en la dirección de la cuerda detrás de la primera espiga.

La segunda espiga puede estar asociada al larguero de dispositivo frontal.

El dispositivo de punta alar puede comprender un borde de salida de dispositivo de punta alar, en donde la tercera espiga puede estar asociada al borde de salida de dispositivo de punta alar.

De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un método para montar un dispositivo de punta alar y una punta alar de un ala de acuerdo con la reivindicación 15.

El dispositivo de punta alar puede comprender una primera espiga de conexión de punta alar de soporte de carga, una segunda espiga de conexión de punta alar de soporte de carga separada en la dirección de la cuerda delante de la primera espiga, y una tercera espiga de conexión de punta alar separada en la dirección de la cuerda detrás de la primera espiga.

Breve descripción de los dibujos

Las realizaciones de la invención se describirán a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en los que: la figura 1 es una vista en perspectiva de una aeronave;

la figura 2 es una vista esquemática de un borde de ataque de una punta alar con un dispositivo de punta alar; la figura 3 es una vista esquemática de la punta alar y del dispositivo de punta alar mostrados en la figura 2 con el dispositivo de punta alar desacoplado de la punta alar;

la figura 4 es una vista en planta esquemática, parcialmente recortada, de la punta alar y parte del dispositivo de punta alar que se muestra en la figura 3;

la figura 5 es una vista en planta esquemática de la punta alar y parte del dispositivo de punta alar que se muestra en la figura 3;

la figura 6 es una vista en perspectiva de parte del dispositivo de punta alar que se muestra en la figura 2, con espigas para montar con la punta alar que se muestra;

la figura 7 es una vista en planta del dispositivo de punta alar que se muestra en la figura 2;

la figura 8A es una vista en perspectiva de un extremo exterior de la punta alar que se muestra en la figura 2 que muestra retenedores de espiga para recibir las espigas del dispositivo de punta alar que se muestra;

la figura 8B es una vista esquemática de los retenedores de espiga que se muestran en la figura 8A;

la figura 9A es una vista en planta esquemática de la punta alar y parte del dispositivo de punta alar que se muestra en la figura 3 en situar parcialmente montado con una primera espiga recibida por un retenedor de primera espiga; la figura 9B es una vista en planta esquemática de la punta alar y parte del dispositivo de punta alar que se muestra en la figura 9A en un segundo estado parcialmente montado con las espigas primera y segunda recibidas por los retenedores de espiga primero y segundo; y

la figura 9C es una vista en planta esquemática de la punta alar y parte del dispositivo de punta alar que se muestra en la figura 9A en un tercer estado parcialmente montado con primeras, segundas y terceras espigas recibidas por primeros, segundos y terceros retenedores de espiga.

Descripción detallada de una(s) realización(es)

Una aeronave 10 se muestra en la figura 1. La aeronave 10 incluye un fuselaje 11. Dos alas 12 se extienden desde el fuselaje 11. Se apreciará que el fuselaje 11 y las alas 12 pueden tomar varias diferentes formas y perfiles formados planificados dependiendo de la aplicación particular. Cada ala 12 tiene una raíz del ala 13 en la unión con el fuselaje 11. El ala 12 tiene una punta alar 20 en un extremo distal a la raíz del ala 13. El ala 12 tiene un borde de ataque 15 y un borde de salida 16. El ala 12 comprende un cajón del ala 17. El cajón del ala forma el cuerpo principal del ala 12. En la siguiente descripción, el término "frontal" se refiere a los componentes hacia el borde de ataque del ala, y el término "posterior" se refiere a los componentes hacia el borde de salida del ala. Los términos "delantero" y "trasero" se interpretarán en consecuencia. La posición de las características puede interpretarse en relación con otros componentes, por ejemplo, un componente delantero puede estar dispuesto en el lado delantero de otro componente, sino hacia la parte posterior del ala. El borde de salida se relaciona con una sección más trasera detrás del larguero posterior.

Una de las alas 12 se describirá en el presente documento. Haciendo referencia a la figura 2, la punta alar 20 está formada por el extremo del ala 12. Un dispositivo de punta alar 30 está en la punta alar 20. En este ejemplo, el dispositivo de punta alar 30 es una aleta. La punta alar 20 termina en un extremo exterior 18. El dispositivo de punta alar 30 se extiende desde la punta alar 20. El dispositivo de punta alar 30 se extiende desde el extremo exterior 18.

El ala 12 tiene un eje transversal que se extiende en una dirección desde la raíz del ala 13 hasta la punta alar 20. El dispositivo de punta alar 30 se extiende en una dirección transversal desde la punta alar 20. El ala 12 tiene un eje en dirección de la cuerda que se extiende en una dirección desde el borde de ataque 15 hasta el borde de salida 16. El ala 12 y el dispositivo de punta alar 30 experimentan cada uno una fuerza de sustentación aerodinámica que actúa a través del centro de presión.

El dispositivo de punta alar 30 está unido a la punta alar 20 en el extremo exterior 18. La punta alar 30 se muestra en las figuras 3 y 7. Una disposición de montaje 40 (como se muestra en las figuras 1 a 8B) monta el dispositivo de punta alar 30 en la punta alar 20. Las fuerzas aerodinámicas actúan sobre el dispositivo de punta alar 30 y, por lo tanto, el dispositivo de punta alar 30 se une de manera estable al extremo exterior 18 mediante la disposición de montaje 40. Un par puede actuar sobre el dispositivo de punta alar 30 para forzar la rotación del dispositivo de punta alar 30 alrededor de un eje que se extiende en la dirección transversal. Un par puede actuar sobre el dispositivo de punta alar 30 para forzar la rotación del dispositivo de punta alar 30 alrededor de un eje que se extiende en la dirección de la cuerda.

En las figuras 2 a 4, se muestra un conjunto de ala 19 en forma esquemática que comprende la punta alar 20 y el dispositivo de punta alar 30.

La punta alar 20 comprende un larguero de ala delantero 21 y un larguero de ala trasero 22. Cada uno de los largueros delantero y trasero 21,22 discurre en una dirección generalmente transversal. Los largueros de ala delantero y trasero 21, 22 convergen a lo largo de la envergadura del ala hacia la punta alar 20. Una serie de nervaduras se colocan a lo largo de la envergadura del ala y se extienden en la dirección de la cuerda del ala. La punta alar 20 está cubierta por un revestimiento del ala 24 que comprende una cubierta superior del ala 24a y una cubierta inferior del ala 24b. Los largueros y las nervaduras están cubiertos por el revestimiento del ala diseñado principalmente para presentar una superficie aerodinámica al flujo de aire. La punta alar 20 termina en el extremo exterior 18.

La punta alar 20 tiene una nervadura de extremo 26. La nervadura de extremo 26 se extiende entre los largueros de ala delantero y trasero 21, 22. La nervadura de extremo 26 está en el extremo exterior 18. La nervadura de extremo 26 queda expuesta cuando el dispositivo de punta alar 30 se retira de la punta alar 20.

La punta alar 20 tiene una nervadura de extremo del borde de salida 27. La nervadura de extremo del borde de salida 27 está dispuesta hacia atrás del larguero de ala trasero 22. La nervadura de extremo del borde de salida 27 se extiende desde el larguero de ala trasero 22. La nervadura de extremo del borde de salida 27 está en el extremo exterior 18. La nervadura de extremo del borde de salida 27 queda expuesta cuando el dispositivo de punta alar 30 se retira de la punta alar 20.

El dispositivo de punta alar 30, en esta realización la aleta, comprende una raíz 31 del dispositivo de punta alar y un extremo libre 32 distanciado y separado verticalmente de la raíz 31 del dispositivo de punta alar.

El dispositivo de punta alar 30 comprende un larguero de dispositivo frontal 33 y un larguero de dispositivo posterior 34. El larguero de dispositivo frontal 33 se extiende desde una posición a mitad de camino entre el extremo libre 32 y la raíz del dispositivo 31 y se extiende hasta la raíz del dispositivo 31. El larguero de dispositivo frontal 33 está dispuesto hacia un borde de ataque 35 del dispositivo. El larguero de dispositivo posterior 34 se extiende desde la posición a mitad de camino a lo largo del dispositivo de punta alar 30 hacia la raíz del dispositivo 31. El larguero de dispositivo posterior 34 diverge del larguero de dispositivo frontal 33 hacia la raíz del dispositivo 31. El larguero de dispositivo posterior 34 está dispuesto sustancialmente a mitad de camino a lo largo de la raíz del dispositivo 31 en la raíz del dispositivo 31 en la dirección de la cuerda. El larguero de dispositivo posterior 34 está dispuesto hacia atrás del larguero de dispositivo frontal 33 hacia un borde de salida 36 del dispositivo.

Un revestimiento de dispositivo de punta alar 39 cubre el dispositivo de punta alar 30 para presentar una superficie aerodinámica al flujo de aire. El revestimiento de dispositivo de punta alar 39 tiene una cubierta de dispositivo superior 39a y una cubierta de dispositivo inferior 39b.

El dispositivo de punta alar 30 tiene una nervadura de raíz 37. La nervadura de raíz 37 se extiende entre los largueros de dispositivo frontal y posterior 33, 34. La nervadura de raíz 37 está en la raíz del dispositivo 31. La nervadura de raíz 37 queda expuesta cuando el dispositivo de punta alar 30 se retira de la punta alar 20.

El dispositivo de punta alar 30 tiene una nervadura de cierre 38. La nervadura de cierre 38 está dispuesta hacia atrás del larguero de dispositivo posterior 34. La nervadura de cierre 38 se extiende desde el larguero de dispositivo posterior 34. La nervadura de cierre 38 está en la raíz del dispositivo 31. La nervadura de cierre 38 queda expuesta cuando el dispositivo de punta alar 30 se retira de la punta alar 20.

La disposición de montaje 40 comprende un primer conector 41, un segundo conector 42 y un tercer conector 43. La disposición de montaje 40 comprende un primer cubrejunta superior 44 y un segundo cubrejunta inferior 45. Como se muestra en la figura 3, la punta alar y el dispositivo de punta alar juntos definen un eje transversal 46.

Pasando a las figuras 3, 4 y 6, será evidente que el dispositivo de punta alar 30 se une a la punta alar 20 en tres puntos de unión principales A, B y C.

El larguero de dispositivo frontal 33 se une al larguero de ala delantero 21 a través del primer conector 41 en el punto de unión A. El larguero de dispositivo posterior 34 se une al larguero de ala trasero 22 a través del segundo conector 42 en el punto de unión B. El borde de salida del dispositivo de punta alar 36 se une al borde de salida del ala 16 a través del tercer conector 43 en el punto de unión C. El primer, segundo y tercer conector 41, 42, 43 están en la raíz del dispositivo 31.

El primer conector 41 comprende una formación de montaje de espiga que incluye una primera espiga 50. La primera espiga 50 sobresale de la raíz del dispositivo 31. La primera espiga 50 incluye un pasador alargado 51. La primera espiga 50 está en el larguero de dispositivo posterior 34. Un accesorio de primera espiga 52 monta la primera espiga 50 en un extremo de raíz 34a del larguero de dispositivo posterior 34. El accesorio de primera espiga 52 está asociado al larguero de dispositivo posterior 34. La carga a través del larguero de dispositivo posterior 34 puede actuar a través de la primera espiga 50. La primera espiga 50 se extiende en la dirección transversal desde el extremo de raíz 34a. La primera espiga 50 tiene un extremo libre de primera espiga 53. El extremo libre de primera espiga 53 está en un extremo distal de la primera espiga 50 al accesorio de primera espiga 52. La primera espiga 50 define un primer eje alargado desde el accesorio de primera espiga 52 hasta el extremo libre de primera espiga 53.

El primer conector 41 comprende un retenedor de primera espiga 54. El retenedor de primera espiga 54 está configurado para recibir la primera espiga 50. El retenedor de primera espiga 54 está en la punta alar 20. El retenedor de primera espiga 54 está en el extremo exterior 18. El retenedor de primera espiga 54 está en el larguero de ala trasero 22. El retenedor de primera espiga 54 está asociado al larguero de ala trasero 22. La carga a través del larguero de ala trasero 22 puede actuar a través del retenedor de primera espiga 54.

El retenedor de primera espiga 54 comprende un casquillo 55. El casquillo 55 está formado de bronce, aunque se pueden usar otros materiales adecuados. El casquillo 55 comprende un primer orificio de retención 56, como se muestra en las figuras 8A y 8B. El casquillo 55 define una superficie de carga. El primer orificio de retención 56 tiene dimensiones que están configuradas para adaptarse sustancialmente con un diámetro de la primera espiga 50 en ambas direcciones paralela y perpendicular a la dirección de la cuerda. El primer orificio de retención 56 tiene un diámetro para formar un ajuste estrecho con la primera espiga 50. Como tal, el primer conector 41 actúa como una espiga de pasador de bloqueo en la que el primer conector 50 puede reaccionar a las fuerzas laterales y, por lo tanto, todos los grados de libertad están restringidos. En particular, no hay capacidad para moverse en una dirección transversal o a lo largo de la cuerda.

El segundo conector 42 comprende una formación de montaje de espiga que incluye una segunda espiga 60. La segunda espiga 60 sobresale de la raíz del dispositivo 31. La segunda espiga 60 incluye un pasador alargado 61. La segunda espiga 60 está en el larguero de dispositivo frontal 33. Un accesorio de segunda espiga 62 monta la segunda espiga 60 en un extremo de raíz 33a del larguero del dispositivo frontal 34. El accesorio de segunda espiga 62 está asociado al larguero del dispositivo frontal 33a. La carga a través del larguero de dispositivo frontal 33a puede actuar a través de la segunda espiga 60. La segunda espiga 60 se extiende en dirección transversal desde el extremo de raíz 33a. La segunda espiga 60 tiene un extremo libre de segunda espiga 63. El extremo libre de segunda espiga 63 está en un extremo distal de la segunda espiga 60 al accesorio de segunda espiga 62. La segunda espiga 60 define un segundo eje alargado desde el accesorio de segunda espiga 62 hasta el extremo libre de segunda espiga 63.

El segundo conector 42 comprende un retenedor de segunda espiga 64. El retenedor de segunda espiga 64 está configurado para recibir la segunda espiga 60. El retenedor de segunda espiga 64 está en la punta alar 20. El retenedor de segunda espiga 64 está en el extremo exterior 18. El retenedor de segunda espiga 64 está en el larguero de ala delantero 21. El retenedor de segunda espiga 64 está asociado al larguero de ala delantero 21. La carga a través del larguero del ala delantero 21 puede actuar a través del retenedor de segunda espiga 64.

El retenedor de segunda espiga 64 comprende un casquillo 65. El casquillo 65 está formado de bronce, aunque se pueden usar otros materiales adecuados. El casquillo 65 comprende una segunda ranura de retención 66, como se muestra en las figuras 8A y 8B. El casquillo 65 define una superficie de carga. La segunda ranura de retención 66 es alargada y se extiende en la dirección de la cuerda. La altura de la segunda ranura de retención 66 está configurada para adaptarse sustancialmente al diámetro de la segunda espiga 60 en una dirección perpendicular a la dirección de la cuerda. La longitud de la segunda ranura de retención 66 es mayor que el diámetro de la segunda espiga 60. Como tal, el segundo conector no puede reaccionar a una fuerza lateral en la dirección de la cuerda dentro de ciertos límites.

La liberación de ciertos grados de libertad (p. ej., la incapacidad de la segunda espiga 60 para reaccionar a la fuerza lateral) permite que el sistema tenga cierto movimiento relativo para evitar tensiones inducidas térmicamente mientras hace que las cargas sean más predecibles (moviéndose hacia un sistema estáticamente determinado). Por ejemplo, ya que la junta en el segundo conector 42 no necesita reaccionar a la fuerza lateral, como resultado, se puede hacer más pequeña (es decir, se puede optimizar para un caso de carga más predecible).

El tercer conector 43 comprende una tercera espiga 70. La tercera espiga 70 sobresale de la raíz del dispositivo 31. La tercera espiga 70 incluye un pasador alargado 71. La tercera espiga 70 está en la nervadura de cierre 38. Un accesorio de tercera espiga 72 monta la tercera espiga 70 en una cara interior 38a de la nervadura de cierre 38. El accesorio de tercera espiga 72 está asociado a la nervadura de cierre 38. La carga en el borde de salida del dispositivo 36 puede actuar a través de la tercera espiga 70. Tal carga puede ser resultado de las fuerzas aerodinámicas que actúan sobre el dispositivo de punta alar 30. La tercera espiga 70 se extiende en dirección transversal desde el extremo de raíz 33a. La tercera espiga 70 tiene un extremo libre de tercera espiga 73. El extremo libre de tercera espiga 73 está en un extremo distal de la tercera espiga 70 al accesorio de tercera espiga 72. La tercera espiga 70 define un tercer eje alargado desde el accesorio de tercera espiga 72 hasta el extremo libre de tercera espiga 73.

El tercer conector 43 comprende una formación de montaje de espiga que incluye un retenedor de tercera espiga 74. El retenedor de tercera espiga 74 está configurado para recibir la tercera espiga 70. El retenedor de tercera espiga 74 está en la punta alar 20. El retenedor de tercera espiga 74 está en el extremo exterior 18. El retenedor de tercera espiga 74 está en la nervadura de extremo del borde de salida 27. El retenedor de tercera espiga 74 está asociado a la nervadura de extremo del borde de salida 27. La carga a través de la nervadura de extremo del borde de salida 27 puede actuar a través del retenedor de segunda espiga 64.

El retenedor de tercera espiga 74 se monta en una cara exterior 27a de la nervadura de extremo del borde de salida 27. La carga en el borde de salida del ala 16 puede actuar a través del retenedor de tercera espiga 74. Tal carga puede ser resultado de las fuerzas aerodinámicas que actúan sobre el borde de salida del ala 16.

El retenedor de tercera espiga 74 comprende un casquillo 75. El casquillo 75 está formado de bronce, aunque se pueden usar otros materiales adecuados. El casquillo 75 comprende una tercera ranura de retención 76, como se muestra en las figuras 8A y 8B. El casquillo 75 está formado por una placa de desgaste 77. Se forma una abertura a través de la nervadura de extremo del borde de salida que se alinea con el montaje del retenedor de tercera espiga 74 para permitir que la tercera espiga 70 se extienda a través de este. El casquillo 75 define una superficie de carga. La ranura de retención de tercera espiga 76 es alargada y se extiende en la dirección de la cuerda. La altura de la tercera ranura de retención 76 está configurada para adaptarse sustancialmente al diámetro de la tercera espiga 70 en una dirección perpendicular a la dirección de la cuerda. La longitud de la tercera ranura de retención 76 es mayor que el diámetro de la tercera espiga 70. Como tal, el tercer conector 43 no puede reaccionar a una fuerza lateral en la dirección de la cuerda dentro de ciertos límites.

La liberación de ciertos grados de libertad (p. ej., la incapacidad de la tercera espiga 70 para reaccionar a la fuerza lateral) permite que el sistema tenga cierto movimiento relativo para evitar tensiones inducidas térmicamente mientras hace que las cargas sean más predecibles (moviéndose hacia un sistema estáticamente determinado). Por ejemplo, ya que la junta en el tercer conector 43 no necesita reaccionar a la fuerza lateral, como resultado, se puede hacer más pequeña (es decir, se puede optimizar para un caso de carga más predecible).

La carga que actúa a través de la tercera espiga 70 está configurada para ser menor que la que actúa a través de la primera y segunda espiga 50, 60. El tercer conector 43 está configurado para reaccionar a la carga a través del borde de salida del ala 16 y el borde de salida del dispositivo 36. Como tal, el tercer conector 43 reacciona a las fuerzas que actúan sobre la punta alar 20 y el dispositivo de punta alar 30 detrás del larguero de ala trasero 22 y el larguero de dispositivo posterior 34. El tercer conector 43 actúa para garantizar que el revestimiento del ala 24 y el revestimiento del dispositivo de punta alar 39 se mantengan alineados. El borde de salida del ala 16 y el borde de salida del dispositivo 36 no soportan carga y convencionalmente pueden aletear durante el vuelo. La provisión del tercer conector 43 asegura que el borde de salida del dispositivo 36 y el borde de salida del ala 16 se muevan juntos, minimizando la creación de huecos entre las superficies del dispositivo de punta alar 30 y la punta alar 20 durante el vuelo. Como tal, se maximiza la eficiencia aerodinámica en la unión de la punta alar 20 y el dispositivo de punta alar 30. El tercer conector 43 actúa a través de las nervaduras en la punta alar y el dispositivo de punta alar y así se minimizan las fuerzas que actúan a través de los revestimientos.

El cubrejunta superior e inferior 44, 45 de la disposición de montaje 40 se extienden entre la punta alar 20 y el dispositivo de punta alar 30 cuando se montan. El cubrejunta superior 44 se extiende entre la cubierta superior 24a del revestimiento del ala 24 y la cubierta superior 39a del revestimiento del dispositivo 39. El cubrejunta superior 44 está fijamente montado entre la cubierta superior 24a del revestimiento del ala 24 y la cubierta superior 39a del revestimiento del dispositivo 39 y actúa como una placa de empalme. El cubrejunta inferior 45 se extiende entre la cubierta inferior 24b del revestimiento del ala 24 y la cubierta inferior 39b del revestimiento del dispositivo 39. El cubrejunta inferior 45 está fijamente montado entre la cubierta inferior 24b del revestimiento del ala 24 y la cubierta inferior 39b del revestimiento del dispositivo 39 y actúa como una placa de empalme.

En la presente realización, el revestimiento del ala 24 es un revestimiento metálico y el revestimiento del dispositivo de punta alar 39 es un revestimiento compuesto. El cubrejunta superior 44 es un cubrejunta metálico y se monta en el revestimiento compuesto del dispositivo de punta alar 39 antes del montaje de la punta alar 20 y el dispositivo de punta alar 30. El cubrejunta inferior 45 es un cubrejunta compuesto y se monta en el revestimiento metálico del ala 24 antes del montaje de la punta alar 20 y el dispositivo de punta alar 30. Cuando la punta alar 20 y el dispositivo de punta alar 30 se juntan, esta disposición ayuda a la alineación de los cubrejunta 44, 45 y ayuda a la fijación.

Cada espiga 50, 51, 52 está desplazada angularmente del eje transversal 46 definido por la punta alar 20 y el dispositivo de punta alar 30. El eje alargado de cada espiga 50, 51, 52 está en un ángulo de compensación con el eje transversal en la unión del extremo exterior 18 de la punta alar 20 y la raíz del dispositivo 31 del dispositivo de punta alar 30. Cada espiga 50, 51, 52 se extiende hacia arriba desde la raíz del dispositivo 31. Es decir, cada espiga está inclinada hacia el plano de la cubierta superior 24a del ala 12 alejándose de la raíz del dispositivo 31, cuando está montada. El ángulo de compensación está en el intervalo de 2 a 6 grados. En la presente realización, el ángulo de compensación es de 4 grados. Esta disposición permite que el dispositivo de punta alar 30 se presente a la punta alar 20 desde abajo durante el montaje.

Cada conector 41, 42, 43 se puede configurar entre un estado acoplado, cuando la punta alar 20 y el dispositivo de punta alar 30 están montados, en el que la espiga respectiva se recibe por el retenedor de espiga respectivo en una conexión macho/hembra, y en un estado desacoplado, cuando la punta alar 20 y el dispositivo de punta alar 30 están en un estado montado, y en el que la espiga respectiva se retira del retenedor de espiga respectivo.

La primera, segunda y tercera espiga 50, 60, 70 se extienden desde el dispositivo de punta alar 30 en diferentes extensiones. La tercera espiga 70 sobresale de un plano que se extiende en la dirección de la cuerda del dispositivo de punta alar 30. La longitud de la tercera espiga 70 desde el plano hasta el extremo libre de tercera espiga 73 es menor que la longitud de la primera espiga 70 desde el plano hasta el extremo libre de primera espiga 53. La longitud de la segunda espiga 60 desde el plano hasta el extremo libre de segunda espiga 63 es mayor que la longitud de la tercera espiga 70 desde el plano hasta el extremo libre de tercera espiga 73. La primera espiga 50 sobresale más hacia el exterior que la segunda espiga 60. La segunda espiga 60 sobresale más hacia el exterior que la tercera espiga 70.

Se observará que debido a que la presente invención solo usa tres puntos de unión, y al proporcionar las espigas primera y tercera en ranuras receptoras de espigas que se extienden en el sentido de la cuerda, es posible restringir el dispositivo de punta alar de una manera que hace que el sistema esté estáticamente determinado. Por lo tanto, cada punto de unión se puede diseñar en torno a un caso de carga conocido. Esto ofrece una ventaja sobre la técnica anterior en la que generalmente se usa un gran número de fijaciones para soportar cargas y, en consecuencia, se forma un sistema estáticamente indeterminado en el que se desconoce el caso de carga exacto en cada punto de unión. Por lo tanto, cada punto de conexión debe ser muy complejo para hacer frente al peor de los casos posibles.

Haciendo referencia a las figuras 9A a 9C, se muestra un método de unión de un dispositivo de punta alar. Se muestra el conjunto de ala 19 que comprende la punta alar 20 y un dispositivo de punta alar 30. El dispositivo de punta alar 30 está unido a la punta alar 20 en los puntos de unión B, A, C en la dirección de la cuerda desde el borde de ataque hasta el borde de salida. En el conjunto de ala 19, los puntos de unión B, A y C tienen sus ejes de rotación horizontales en el sentido de la cuerda (paralelos al eje Y) alineados como se describirá a continuación. El dispositivo de punta alar 30 se mueve cerca de la punta alar 20 en un gato de carretilla o similar. El gato se eleva para mover el dispositivo de punta alar 30 de manera que la primera, segunda y tercera espiga 50, 60, 70 estén alineadas con sus respectivos puntos de recepción en la punta alar 20. El dispositivo de punta alar 30 puede presentarse ligeramente por debajo de la punta alar 20 debido a la disposición angular de compensación de las espigas 50, 60, 70. A continuación, se pueden montar las juntas.

Cuando el dispositivo de punta alar 30 se acopla con la punta alar 20, el primer conector 41 está configurado para moverse inicialmente a su estado acoplado antes de que el segundo y tercer conector 42, 43 se muevan a su estado acoplado, como se muestra en la figura 9A. Como resultado, es relativamente sencillo alinear un solo punto de unión. Cuando el extremo libre 53 de la primera espiga 50 se recibe por el retenedor de primera espiga 54, el movimiento lateral se restringe debido al ajuste estrecho de los dos componentes. Como tal, el dispositivo de punta alar 20 se mueve fácilmente por rotación para alinear la segunda espiga 60 con el retenedor de segunda espiga 63. Luego, el dispositivo de punta alar se mueve más en una dirección axial de modo que las espigas primera y segunda 50, 60 se acoplen con sus respectivos retenedores de espiga, como se muestra en la figura 9B. Como tales, los requisitos de soporte de carga pueden ser soportados por los conectores primero y segundo 41, 42 sin que el tercer conector 70 soporte una carga durante el montaje. El primer y segundo conector 41,42 impiden la rotación del dispositivo de punta alar 30 alrededor de la punta alar 20. El dispositivo de punta alar luego se mueve más en una dirección axial de modo que la tercera espiga 70 se acople con su respectivo retenedor de espiga 74, como se muestra en la figura 9C. El dispositivo de punta alar 30 luego se monta completamente con la punta alar 20. Los cubrejunta 44, 45 se fijan entre los revestimientos 24, 39. A continuación, se puede retirar el gato.

La disposición descrita anteriormente simplifica el montaje del dispositivo de punta alar con la punta alar. Como tal, cada conector está alineado y acoplado secuencialmente.

Cuando el dispositivo de punta alar 30 se acopla con la punta alar, el primer conector puede estar configurado para moverse a su estado acoplado antes de que el segundo conector se mueva a su estado acoplado.

Cuando el dispositivo de punta alar se acopla con la punta alar, el segundo conector puede configurarse para moverse a su estado acoplado antes de que el tercer conector se mueva a su estado acoplado.

Esta disposición simplifica el montaje del dispositivo de punta alar con la punta alar. Como tal, cada conector está alineado y acoplado secuencialmente. Asimismo, la disposición asegura que los conectores en los principales miembros de soporte de carga se acoplen primero.

Si bien, en las realizaciones descritas anteriormente, las espigas están dispuestas en el dispositivo de punta alar, y los retenedores de espiga están en la punta alar, se entenderá que la disposición de uno o más de los conectores puede invertirse. Por ejemplo, una o más espigas pueden estar en la punta alar. Una ventaja de que las espigas estén en la punta alar es que se mejora la capacidad de la aeronave para volar sin uno o más conjuntos de punta alar montados en la aeronave. Asimismo, la facilidad de alineación de la espiga y de los retenedores de espiga y, por lo tanto, una reducción del tiempo de montaje, se mejora ubicando las espigas en el dispositivo de punta alar.

Aunque la invención se ha descrito anteriormente con referencia a una o más realizaciones preferidas, se apreciará que se pueden realizar diversos cambios o modificaciones sin alejarse del alcance de la invención, tal y como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de aeronave que comprende:

un ala (12) que tiene una punta alar (20);

un dispositivo de punta alar (30) conectado a la punta alar por un primer conector (41), un segundo conector (42) y un tercer conector (43), comprendiendo el dispositivo de punta alar un larguero de dispositivo posterior (34), en donde:

el primer conector está asociado al larguero de dispositivo posterior,

el segundo conector está separado, en la dirección de la cuerda, hacia delante del primer conector, caracterizado por que

el tercer conector está separado, en la dirección de la cuerda, hacia atrás del primer conector de modo que quede hacia atrás del larguero de dispositivo posterior, y

el tercer conector comprende una formación de montaje de espiga que incluye una espiga (70) y un retenedor de espiga (74).

2. El conjunto de aeronave de la reivindicación 1, que comprende además un larguero de dispositivo frontal (33), en donde el segundo conector (42) está asociado al larguero del dispositivo frontal (33).

3. El conjunto de aeronave de las reivindicaciones 1 o 2, en donde la punta alar (20) comprende un borde de salida del ala (16), y el dispositivo de punta alar comprende un borde de salida del dispositivo (36) y el tercer conector (43) está configurado para conectar el borde de salida del dispositivo con el borde de salida del ala.

4. El conjunto de aeronave de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el dispositivo de punta alar (30) comprende una nervadura de cierre (38) situada detrás del larguero de dispositivo posterior (34), en donde la formación de montaje de espiga está asociada a la nervadura de cierre.

5. El conjunto de aeronave de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la punta alar (20) comprende un larguero de ala delantero (21) y un larguero de ala trasero (22), en donde el primer conector (41) está asociado al larguero de ala trasero.

6. El conjunto de aeronave de la reivindicación 5, en donde la punta alar (20) comprende una nervadura de extremo del borde de salida (27) situada detrás del larguero de ala trasero (22), en donde la formación de montaje de espiga está asociada a la nervadura de extremo del borde de salida.

7. El conjunto de aeronave de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la espiga (70) está asociada al dispositivo de punta alar (30), y el retenedor de espiga (74) está asociado a la punta alar (20) para recibir la espiga en una conexión macho/hembra.

8. El conjunto de aeronave de la reivindicación 7, en donde el retenedor de espiga (74) comprende una ranura de retención alargada (76) que se extiende en la dirección de la cuerda.

9. El conjunto de aeronave de cualquier reivindicación anterior, en donde el primer conector comprende (41) una formación de montaje de primera espiga, y el segundo conector (42) comprende una formación de montaje de segunda espiga, en donde la formación de montaje de espiga de cualquiera de las reivindicaciones anteriores es una formación de montaje de tercera espiga.

10. El conjunto de aeronave de la reivindicación 9, en donde la formación de montaje de primera espiga comprende una primera espiga (50) asociada al dispositivo de punta alar (30) o la punta alar (20), y un retenedor de primera espiga (54) asociado al otro del dispositivo de punta alar o la punta alar; la formación de montaje de segunda espiga comprende una segunda espiga (60) asociada al dispositivo de punta alar o la punta alar, y un retenedor de segunda espiga (64) asociado al otro del dispositivo de punta alar o la punta alar; y en donde la formación de montaje de tercera espiga comprende una tercera espiga (70) y un retenedor de tercera espiga (74).

11. El conjunto de aeronave de cualquier reivindicación anterior, en el que, cuando el dispositivo de punta alar (30) se acopla con la punta alar (20), el primer conector (41) está configurado para moverse a un estado acoplado antes de que el segundo conector (42) se mueva a un estado acoplado, y el segundo conector está configurado para moverse a un estado acoplado antes de que el tercer conector (43) se mueva a un estado acoplado.

12. El conjunto de aeronave de cualquiera de las reivindicaciones 7, 8, 10 u 11, en el que, cuando se montan, la punta alar (20) y el dispositivo de punta alar (30) juntos definen un eje transversal (46), en donde un eje alargado de la o cada espiga está en un ángulo de compensación con respecto al eje transversal en la unión de la punta alar y el dispositivo de punta alar y, opcionalmente, en donde el ángulo de compensación es de 2 a 6 grados y, opcionalmente, en donde el ángulo de compensación es de 4 grados.

13. El conjunto de aeronave de cualquier reivindicación anterior, en donde la punta alar (20) comprende un revestimiento del ala (24), y el dispositivo de punta alar (30) comprende un revestimiento del dispositivo de punta alar (39), y el conjunto de aeronave comprende un cubrejunta (44,45) entre el revestimiento del ala y el revestimiento del dispositivo de punta alar.

14. El conjunto de aeronave de la reivindicación 13, en donde el o cada cubrejunta (44,45) está dispuesto solo en primer conector (41) o hacia delante del mismo.

15. Un método para montar un dispositivo de punta alar (30) y una punta alar de un ala (20), comprendiendo el método:

situar el dispositivo de punta alar en relación con la punta alar,

acoplar un primer conector (41) acoplando una primera parte del primer conector asociada a un larguero de dispositivo posterior (34) y uno del dispositivo de punta alar o la punta alar con una segunda parte del primer conector asociada al otro del dispositivo de punta alar o la punta alar,

acoplar un segundo conector (42) acoplando una primera parte del segundo conector separada, en la dirección de la cuerda, hacia delante de la primera parte del primer conector y asociada a uno del dispositivo de punta alar o la punta alar con una segunda parte del segundo conector asociada al otro del dispositivo de punta alar o la punta alar, y caracterizado por

acoplar un tercer conector (43) formado como una formación de montaje de espiga separada, en la dirección de la cuerda, hacia atrás del primer conector de modo que quede hacia atrás del larguero de dispositivo posterior, teniendo la formación de montaje de espiga una espiga (70) asociada a uno del dispositivo de punta alar o la punta alar con un retenedor de espiga asociado (74) con el otro del dispositivo de punta alar o la punta alar.