ES2969898T3 - Tanque de hidrógeno para aeronaves - Google Patents

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Castro Jesus Javier Vazquez
Ramirez Ana Fernandez
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Abstract

Tanque de hidrógeno (100) para aeronaves, que comprende un recipiente interior (110) adaptado para contener hidrógeno, primera y segunda cúpulas de camisa exterior (120a, 120b) que tienen forma de semiesfera y primeros extremos en forma de L (125), un primer cilindro camisa exterior (130a) establecida encima de las cúpulas de camisa exterior primera y segunda (120a, 120b), una segunda camisa exterior cilíndrica (130b) establecida en la parte inferior de las cúpulas de camisa exterior primera y segunda (120a, 120b), la primera y las segundas camisas exteriores cilíndricas (130a, 130b) comprenden segundos extremos en forma de L (135) y porque el primer y segundo extremos en forma de L (125, 135) forman uniones en forma de L (400) para unir el primer y segundo extremos exteriores cúpulas de chaqueta (120a, 120b) a las chaquetas exteriores cilíndricas primera y segunda (130a, 130b). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Tanque de hidrógeno para aeronaves
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un tanque de hidrógeno para aeronaves que comprende una cubierta de composite o metálica para combatir el pandeo producido por cargas de compresión o presión.
Antecedentes de la invención
Los actuales depósitos para hidrógeno no están diseñados para las condiciones de vuelo de las aeronaves y se dividen en dos grupos, hidrógeno gaseoso e hidrógeno líquido (GH2 y LH2):
Recipientes de tanques de GH2: Se construyen para almacenar hidrógeno gaseoso y se diseñan con un gran espesor para soportar grandes presiones (-700 bar) y se utilizan principalmente en industrias en las que el peso del recipiente no es clave.
Recipientes de tanques de LH2: se construyen para almacenar hidrógeno líquido y se diseñan con espesores pequeños, ya que no soportan grandes presiones (-5 bar). Se utilizan principalmente en el sector aeroespacial, donde el peso es clave para el vehículo de lanzamiento.
En las aplicaciones para aeronaves, la solución del tanque de LH2 es la más adecuada debido a la condición del peso, pero además de los muchos retos que los tanques de LH2 resuelven para los vehículos de lanzamiento, hay que resolver requisitos adicionales para integrar los tanques de LH2 en los sistemas de las aeronaves. En particular Maniobras de vuelo: Una aeronave tiene un mayor rango de maniobras que un vehículo de lanzamiento, que principalmente tiene aceleraciones en el eje Z que podrían ser reaccionadas por los anillos del vehículo. Para las aplicaciones en aeronaves, se requiere una protección adicional del recipiente de LH2 para fijar el tanque a la aeronave y soportar las cargas de vuelo.
Aislamiento: Debido a las diferentes condiciones de la misión, el tiempo de latencia para una aplicación de aeronave en comparación con un vehículo de lanzamiento es mayor. Esto implica que el aislamiento del tanque requiere una complejidad adicional, incluido el vacío entre la protección adicional y el recipiente interior, a diferencia de la aplicación espacial, en la que no se requiere vacío.
Carga de presión: El uso de paneles planos como elementos integrados de recipientes de tanques está sometido a cargas de presión, que inducen cargas de compresión en el panel, presentando uno de los peores casos para las condiciones de pandeo. Por lo tanto, se desea un refuerzo adicional para los paneles planos.
El documento US 2007 0068247 A divulga un tanque de almacenamiento con un recipiente interior dispuesto dentro de un recipiente exterior.
Descripción de la invención
La presente solicitud resuelve los problemas mencionados en los recipientes de tanques para aeronaves. La presente solicitud propone un nuevo tipo de tanque compuesto por un recipiente para soportar cargas de presión positiva (tensión) y una cubierta exterior de composite o metal que proporciona una solución más ligera que soporta la presión de vacío y las cargas de vuelo. La cubierta exterior comprende una zona cilíndrica y dos semiesferas.
En particular, el tanque comprende una primera y una segunda cúpulas de la cubierta exterior con forma de semiesfera y unos primeros extremos en forma de L. La primera y segunda cubiertas exteriores cilíndricas comprenden segundas en forma de L. El primer y segundo extremos en forma de L forman uniones en forma de L que unen la primera y segunda cúpulas de la cubierta exterior a la primera y segunda cubiertas exteriores cilíndricas.
La primera y segunda cúpulas de la cubierta exterior y la primera y segunda cubiertas exteriores cilíndricas están hechas de composite o de metal.
Las principales ventajas de la presente invención son:
El tanque de hidrógeno propuesto mejora las propiedades mecánicas respecto a los diseños convencionales de paneles curvos y su integración. La unión de la cubierta exterior propuesta presenta una composición modular de la cubierta exterior que facilita el correcto acceso para la instalación de los sistemas y el montaje de las capas de aislamiento y creación de vacío. El concepto modular propuesto permite un proceso de desmontaje adecuado de la cubierta exterior para la inspección y reparación de la estructura del tanque o de los sistemas.
La solución de tanque propuesta contribuye a simplificar los diseños de tanques de LH2 de composite para aplicaciones aeronáuticas debido a la necesidad de rigidizadores y a la reducción del grosor de los paneles, presentando las siguientes ventajas en comparación con un diseño de tanque metálico:
- Ahorro de peso: Una solución de composite permite una solución más ligera en comparación con un concepto metálico, lo que se traduce en un tanque más ligero para una cantidad equivalente de LH2.
- Mejora de la compra para volar en comparación con las soluciones metálicas.
En una realización preferente, la primera y segunda cubiertas cilindricas exteriores comprenden elementos de refuerzo.
En un primer ejemplo de la realización preferente, los elementos de refuerzo se establecen en el lado exterior de la primera y segunda chaquetas cilíndricas exteriores.
En un segundo ejemplo de realización preferente, los elementos de refuerzo se establecen en el lado interior de la primera y segunda cubiertas exteriores cilíndricas.
En algunos ejemplos, los elementos de refuerzo comprenden protuberancias con forma redonda o protuberancias con forma omega que comprenden el mismo material que la primera y segunda cubiertas cilíndricas exteriores.
En otros ejemplos, los elementos de refuerzo comprenden largueros, almohadillas o duplicadores que comprenden el mismo material que la primera y segunda cubiertas cilíndricas exteriores.
En un tercer ejemplo, la primera y segunda cubiertas cilíndricas exteriores comprenden canales radiales.
En el ejemplo preferente, las uniones en forma de L comprenden elementos de fijación. En algunos ejemplos, los elementos de fijación se establecen en un patrón escalonado.
Breve descripción de los dibujos
Para una mejor comprensión de la explicación anterior y con el único fin de proporcionar un ejemplo, se incluyen algunos dibujos no limitativos que representan esquemáticamente una realización práctica.
La figura 1 muestra una representación esquemática de un recipiente de tanque según la presente invención. La figura 2 muestra los elementos de refuerzo de la cubierta cilíndrica exterior, y vistas frontal y lateral de la posible orientación de los elementos de refuerzo.
La figura 3 muestra la parte cilíndrica del tanque dividida en canales radiales.
La figura 4 muestra la unión en forma de L según la presente invención.
La figura 5 muestra un detalle de la unión en forma de L.
Descripción de una realización preferente
La figura 1 muestra una representación esquemática de un tanque de hidrógeno (100) según la presente invención. El tanque de hidrógeno (100) representado en la figura 1 comprende un recipiente interior (110) adaptado para contener hidrógeno.
La propuesta, que se basa principalmente en el tanque exterior, consiste en disponer de una cubierta dividida en dos partes principales:
La primera parte comprende una primera y una segunda cúpulas exteriores de la cubierta (120a, 120b) con forma de semiesfera y unos primeros extremos en forma de L (125).
La segunda parte comprende una primera cubierta exterior cilíndrica (130a) establecida en la parte superior de la primera y segunda cúpulas de la cubierta exterior (120a, 120b), y una segunda cubierta exterior cilíndrica (130b) establecida en la parte inferior de la primera y segunda cúpulas de la cubierta exterior (120a, 120b).
La primera y segunda cubiertas exteriores cilíndricas (130a, 130b) comprenden segundos extremos en forma de L (135). El primer y segundo extremos en forma de L (125, 135) forman uniones en forma de L (400) que unen la primera y segunda cúpulas de la cubierta exterior (120a, 120b) a la primera y segunda cubiertas exteriores cilíndricas (130a, 130b).
La primera y segunda cúpulas de la cubierta exterior (120a, 120b) y la primera y segunda cubiertas exteriores cilíndricas (130a, 130b) pueden estar hechas de composite o de metal. Las cubiertas exteriores cilíndricas (130a, 130b) que tienen una curvatura simple tienen el peor comportamiento en condiciones de pandeo. Para resolver este inconveniente, se proponen las siguientes soluciones:
Para evitar la adición de refuerzos a la estructura o el aumento del espesor para evitar el pandeo, lo que puede redundar en un aumento de peso, una nueva solución para las cubiertas exteriores cilíndricas (130a, 130b) se basa en la siguiente configuración, tal como se representa en la figura 2, que muestra una vista frontal y vistas laterales de la cubierta exterior cilíndrica (130a) que comprende elementos de refuerzo (140).
Para este ejemplo particular, los elementos de refuerzo (140) comprenden protuberancias que pueden tener una forma redonda.
En otro ejemplo, las protuberancias pueden tener una forma omega. La forma de las protuberancias puede depender de la mejor respuesta en términos de comportamiento estructural y/o de fabricación. Tanto la forma redonda como la forma omega pueden elegirse teniendo en cuenta las cargas y presiones aplicadas, así como la distribución de las protuberancias, ya sea apuntando hacia el lado interior de la cubierta cilíndrica exterior (130a) o hacia el lado exterior, como se muestra en las vistas laterales mostradas en la figura 2 . Las protuberancias pueden ser del mismo material que la primera y la segunda cubiertas cilíndricas exteriores.
La figura 3 muestra otra solución para combatir el pandeo. En particular, la cubierta exterior cilíndrica (130a) comprende una división en canales (150) en la dirección radial. Esta implementación de los elementos de refuerzo (140) tiene la ventaja de que la presión de acción se transforma en cargas de tracción en el panel, lo que tiene el potencial de aliviar el comportamiento de pandeo.
La figura 4 muestra la unión (400) formada por los extremos en forma de L (125, 135) de la primera y segunda cúpulas de la cubierta exterior (120a, 120b) y las cubiertas exteriores cilíndricas (130a, 130b). Los extremos en forma de L (125, 135) pueden unirse mediante elementos de fijación (410) distribuidos de forma escalonada como se muestra en la figura 5.
Esta unión (400) puede evitar la perforación del área de vacío para la instalación de los elementos de fijación y tener la misma presión actuando en el área externa de ambas "Ls" evitando riesgos de colapso del área y pérdida de vacío,.
Además, en términos de comportamiento estructural, la unión en forma de "L" que tiene dos partes cargadas principalmente en compresión evita efectos de desdoblamiento en la unión. Se supone que el patrón escalonado es mejor que el patrón simple para garantizar el vacío en la zona de aislamiento entre el recipiente interior y el tanque exterior.
Aunque se ha hecho referencia a una realización específica de la invención, es obvio para un experto en la materia que el tanque de hidrógeno aquí descrito es susceptible de numerosas variaciones y modificaciones, y que todos los detalles mencionados pueden sustituirse por otros técnicamente equivalentes sin apartarse del alcance de protección definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Tanque de hidrógeno (100) para aeronaves, que comprende:
- un recipiente interior (110) adaptado para contener hidrógeno
- primera y segunda cúpulas de cubierta exterior (120a, 120b) con forma de semiesfera
- una primera cubierta exterior cilíndrica (130a) establecida en la parte superior de las cúpulas primera y segunda de la cubierta exterior (120a, 120b)
- una segunda cubierta exterior cilíndrica (130b) establecida en la parte inferior de la primera y segunda cúpulas de la cubierta exterior (120a, 120b);
caracterizado porquelas cúpulas primera y segunda de la cubierta exterior (120a, 120b) tienen primeros extremos en forma de L (125); y
porquelas primera y segunda cubiertas exteriores cilindricas (130a, 130b) tienen segundos extremos en forma de L (135) y
porquelos extremos primero y segundo en forma de L (125, 135) forman uniones en forma de L (400) para unir las cúpulas primera y segunda de la cubierta exterior (120a, 120b) a la primera y segunda cubiertas exteriores cilindricas (130a, 130b).
2. Tanque de hidrógeno (100) según la reivindicación 1, en el que la primera y la segunda cubiertas cilindricas exteriores (130a, 130b) comprenden elementos de refuerzo (140).
3. Tanque de hidrógeno (100) según la reivindicación 2, en el que los elementos de refuerzo (140) están establecidos en el lado exterior de la primera y segunda cubiertas cilindricas exteriores (130a, 130b).
4. Tanque de hidrógeno (100) según la reivindicación 2, en el que los elementos de refuerzo están establecidos en el lado interior de la primera y segunda cubiertas cilindricas exteriores (130a, 130b).
5. Tanque de hidrógeno (100) según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que los elementos de refuerzo (140) comprenden protuberancias con forma redonda.
6. Tanque de hidrógeno (100) según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que los elementos de refuerzo (140) comprenden protuberancias con forma omega.
7. Tanque de hidrógeno (100) según la reivindicación 2, en el que los elementos de refuerzo (140) comprenden largueros, almohadillas o duplicadores.
8. Tanque de hidrógeno (100) según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, en el que los elementos de refuerzo comprenden el mismo material que la primera y segunda cubiertas cilindricas exteriores (130a, 130b).
9. Tanque de hidrógeno (100) según la reivindicación 1, en el que la primera y segunda cubiertas cilindricas exteriores (130a, 130b) comprenden canales radiales (150).
10. Tanque de hidrógeno (100) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las uniones en forma de L (400) comprenden elementos de fijación (410).
11. Tanque de hidrógeno (100) según la reivindicación 10, en el que los elementos de fijación comprenden un patrón escalonado (410).
12. Tanque de hidrógeno (100) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la primera y segunda cúpulas de la cubierta exterior (120a, 120b); y la primera y segunda cubiertas cilindricas exteriores (130a, 130b) están hechas de composite.
13. Tanque de hidrógeno (100) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la primera y la segunda cúpulas de la cubierta exterior (120a, 120b); y la primera y la segunda cubiertas cilindricas exteriores (130a, 130b) están hechas de metal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE332293A (es) * 1925-05-20
US1796159A (en) * 1929-12-09 1931-03-10 Harry A Pallady Coupling
US2339554A (en) * 1941-12-02 1944-01-18 Firestone Tire & Rubber Co Container
US2344856A (en) * 1942-07-02 1944-03-21 Guyon L C Earle Means for reinforcing hollow containers for gases under pressure
GB851830A (en) * 1963-10-30 1960-10-19 Chrysler Corp Pressure vessel
US3860478A (en) * 1972-07-13 1975-01-14 Owens Corning Fiberglass Corp Slitted insulating rigid wall composite
US3951362A (en) * 1974-05-13 1976-04-20 The Boeing Company Cryogenic tank and aircraft structural interface
DE3630274A1 (de) * 1986-09-05 1988-03-17 Krupp Koppers Gmbh Mit einer innenauskleidung versehener behaelter
US5228585A (en) * 1991-08-28 1993-07-20 Minnesota Valley Engineering, Inc. Variable capacity vehicle-mounted cryogenic storage vessels and method of making same
US6347719B1 (en) * 2000-07-14 2002-02-19 Hughes Electronics Corporation Light weight hydrogen tank
JP3885566B2 (ja) * 2001-03-02 2007-02-21 株式会社デンソー 金属製真空二重容器
US7147124B2 (en) * 2002-03-27 2006-12-12 Exxon Mobil Upstream Research Company Containers and methods for containing pressurized fluids using reinforced fibers and methods for making such containers
US8162167B2 (en) * 2005-09-26 2012-04-24 GM Global Technology Operations LLC Modular construction of a liquid hydrogen storage tank with a common-access tube and method of assembling same
CN103090177A (zh) * 2013-02-19 2013-05-08 铁岭黄海专用车制造有限公司 一种低温液化天然气半挂罐车
GB2580686A (en) * 2019-01-24 2020-07-29 Stratospheric Platforms Ltd Fuel storage systems for unmanned aircraft

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