ES2971663T3 - Sistema para reenergizar un flujo de corriente en superficies de control de aeronaves - Google Patents

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Abstract

El sistema para reenergizar el flujo de corriente en superficies de control de aeronaves, que comprende un panel (1) provisto de al menos un elemento aerodinámico (2) móvil al menos entre una posición de reposo, donde el al menos un elemento aerodinámico (2) no sobresale desde el panel (1), y una posición de uso, donde al menos un elemento aerodinámico (2) sobresale del panel (1), actuando como un generador de vórtice, en donde dicho al menos un elemento aerodinámico (2) es un die- porción cortada de dicho panel (1) que está articulada al resto de dicho panel (1). Permite proporcionar un sistema para revitalizar el flujo de corriente que combina las ventajas de los sistemas fijo y de ocultar/mostrar, proporcionando un sistema pasivo de ocultar/mostrar. mostrar el sistema. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema para reenergizar un flujo de corriente en superficies de control de aeronaves
La presente invención se refiere a un sistema capaz de ocultar y mostrar elementos aerodinámicos para reenergizar el flujo de corriente en superficies de control de aeronaves. La característica principal de la presente invención es que la superficie cuando se dobla, se creará una forma de borde que actuará como un generador de vórtice.
Antecedentes de la invención
En las aeronaves se utilizan elementos aerodinámicos para reenergizar el flujo de corriente en sus superficies de control. Estos elementos aerodinámicos crean una forma de borde que actúa como generador de vórtices.
Estos elementos aerodinámicos que actúan como generadores de vórtices pueden dividirse en dos tipos: sistemas fijos y sistemas ocultos/mostrados.
Los sistemas fijos utilizados para reenergizar el flujo de corriente consisten en la generación de una pequeña cantidad de sustentación con un pequeño elemento aerodinámico plano alineado con las líneas de corriente, pero con un ángulo de ataque muy bajo que genera un vórtice de alta energía. Este vórtice energético es capaz de seguir la superficie de control aumentando la eficiencia de la misma.
Estos elementos aerodinámicos son permanentes, por lo que generan un beneficio cuando se necesita reenergización, aumentando la eficiencia de un empenaje por ejemplo hasta un 16% más, pero también, cuando no se necesitan, generan una penalización por resistencia, por ejemplo, en condiciones de crucero.
Los sistemas ocultar/mostrar son sistemas activos capaces de mostrar los elementos aerodinámicos sólo cuando son necesarios. La principal ventaja es que evitan crear una penalización en la resistencia aerodinámica en condiciones de crucero pero, por otro lado, este sistema requiere mantenimiento, lo que crea un conflicto con las compañías aéreas, ocupan volumen en una zona crítica y suelen ser muy complejos.
La ubicación de los elementos aerodinámicos se encuentra entre una parte fija y la parte móvil (superficies de control). Debido al estado actual de los procesos de fabricación, esta zona de transición solía ser rígida en el estado actual de la técnica.
El documento WO2015091797A1 divulga una pala de turbina eólica, así como una placa de borde de salida para una pala de turbina eólica. Un dispositivo de modulación de flujo flexible, por ejemplo, en el borde de salida de una pala de turbina eólica está dispuesta una trampilla acústica o una pluralidad de dientes, estando acoplado el dispositivo flexible con al menos un dispositivo aerodinámico, preferentemente un generador de vórtices. A medida que el dispositivo flexible se dobla por la acción del flujo sobre la pala de la turbina eólica, el al menos un dispositivo aerodinámico se despliega para proporcionar flujo asociado sobre el dispositivo flexible doblado.
El documento WO9011929A1 divulga un dispositivo generalmente en forma de V que está instalado sobre una superficie sobre la cual hay un medio que fluye cuya viscosidad hace que se forme una capa límite entre el medio de flujo libre y la superficie. La punta del generador en forma de V está orientada hacia la dirección aguas abajo.
Por lo tanto, uno de los propósitos de la presente invención es proporcionar un sistema para reenergizar el flujo de corriente que combine las ventajas de los sistemas fijo y que se ocultan/se muestran, proporcionando un sistema pasivo que se oculta/se muestra.
Descripción de la invención
Con el sistema según la presente invención es posible solventar dichos inconvenientes, proporcionando otras ventajas que se describen a continuación.
El sistema para reenergizar el flujo de corriente en superficies de control de aeronaves según la presente invención se define en la reivindicación 1. Además, dicho panel es flexible, de modo que el panel puede curvarse durante algunas fases de uso de la aeronave.
Ventajosamente, en la posición de uso, el elemento aerodinámico define un ángulo de deflexión con respecto al panel, siendo dicho ángulo de deflexión variable.
El extremo móvil tiene una forma puntiaguda, como, por ejemplo, una forma de flecha, aunque puede tener cualquier forma adecuada.
El valor de la presente invención reside en la forma en que se activan los elementos aerodinámicos que generan la sustentación.
Estos elementos aerodinámicos se colocan en una zona donde se generarán una o varias curvaturas, y esta curvatura es la que genera formas que se comportarán como generadores de vórtices.
La principal ventaja de la presente invención es que se trata de un sistema pasivo capaz de ocultar y mostrar los elementos aerodinámicos para ser utilizado sólo cuando sea necesario, de forma que se evita la penalización en condiciones de crucero.
La principal ventaja frente a los sistemas que ocultan y muestran los elementos aerodinámicos es que este sistema es pasivo, es decir, no requiere mantenimiento y no ocupa espacio en la zona entre la caja de torsión y la superficie de control, una zona que suele estar muy concurrida.
Breve descripción de los dibujos
Para una mejor comprensión de la explicación anterior y con el único propósito de proporcionar un ejemplo, se incluyen algunos dibujos no limitativos que representan esquemáticamente una realización práctica.
La figura 1 es una perspectiva de una porción de un ala de una aeronave, mostrando un elemento aerodinámico del sistema según la presente invención colocado entre una superficie de control y una caja de torsión;
La figura 2 es una vista en perspectiva de un elemento aerodinámico del sistema según la presente invención en su posición de reposo;
La figura 3 es una vista en perspectiva del elemento aerodinámico mostrado en la figura 2 en su posición de uso; y
Las figuras 4-6 son vistas en perspectiva que muestran diferentes posiciones de un elemento aerodinámico del sistema según la presente invención.
Descripción de una realización preferente
Como se muestra en la figura 1, el sistema según la presente invención se utiliza preferentemente en un ala de una aeronave, en particular en una zona situada entre una superficie de control 10 y una caja de torsión 11, donde se coloca un panel 1.
Dicho panel 1 está hecho de un material flexible que puede curvarse durante algunas fases de uso de la aeronave y dicho panel 1 comprende al menos un elemento aerodinámico 2, que puede colocarse pasivamente, es decir, automáticamente, en su posición de uso actuando como generador de vórtices o en su posición de reposo, como se describirá más adelante.
Dicho elemento aerodinámico 2 es una porción troquelada de dicho panel flexible 1, que está articulada al resto del panel 1, definiendo un extremo fijo 21 y un extremo móvil 22.
El extremo fijo 21 define una línea de control A, mostrada en la figura 1, como eje de articulación, y el extremo móvil 22 puede moverse entre dichas posiciones de uso y reposo, definiendo un ángulo de deflexión a con respecto al panel flexible 1.
Como se muestra particularmente en las figuras 4-6, dicho ángulo de deflexión a es variable en función de las condiciones de uso.
El elemento aerodinámico 2 también puede comprender al menos una ranura longitudinal 23, como se muestra particularmente en la figura 3, y su extremo fijo 21 se divide en una pluralidad de secciones, a partir de las cuales pueden definirse dicha(s) ranura(s) longitudinal(es) 23.
Como se muestra en las Figuras, el extremo móvil 22 del elemento aerodinámico 2 tiene preferentemente una forma puntiaguda, como por ejemplo una forma de flecha, aunque dicho extremo móvil 22 puede tener cualquier forma adecuada.
La operación del sistema para reenergizar un flujo de corriente según la presente invención es muy sencillo.
En determinadas condiciones de la aeronave, por ejemplo en condiciones de crucero, el elemento o elementos aerodinámicos 2 están en posición de reposo, es decir, ocultos, sin sobresalir del panel 1.
En otras condiciones de la aeronave en las que son necesarios los generadores de vórtice, el elemento o elementos aerodinámicos están en posición de uso, es decir, mostrados o sobresaliendo del panel 1.
Este cambio de posición se realiza de forma pasiva, es decir, automáticamente gracias a la flexibilidad del panel 1 y del elemento o elementos aerodinámicos 2.
Por lo tanto, como se ha indicado anteriormente el sistema permite ocultar y mostrar el/los elemento/s aerodinámico/s 2 para ser utilizado sólo cuando sea necesario, de forma que se evita la penalización en condiciones de crucero.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Sistema para reenergizar un flujo de corriente en superficies de control de aeronaves, que comprende un panel (1) provisto de al menos un elemento aerodinámico (2) siendo dicho elemento aerodinámico (2) móvil al menos entre una posición de reposo, en la que el al menos un elemento aerodinámico (2) no sobresale del panel (1), y una posición de uso, en la que el al menos un elemento aerodinámico (2) sobresale del panel (1), actuando como generador de vórtices,
en el que dicho al menos un elemento aerodinámico (2) es una porción troquelada de dicho panel (1) que está articulada respecto al resto de dicho panel (1).
en el que el elemento aerodinámico (2) comprende un extremo fijo (21) unido al panel (1), definiendo dicho extremo fijo (21) una línea de control (A), y un extremo móvil (22),
caracterizado porqueel elemento aerodinámico (2) comprende al menos una ranura longitudinal (23), yporqueel extremo fijo (21) está dividido en una pluralidad de secciones, estando definida dicha al menos una ranura longitudinal (23) por dichas secciones en las que se divide el extremo fijo (21).
2. Sistema para reenergizar un flujo de corriente en superficies de control de aeronaves según la reivindicación 1, en el que en la posición de uso, el elemento aerodinámico (2) define un ángulo de deflexión (a) con respecto al panel.
3. Sistema para reenergizar un flujo de corriente en superficies de control de aeronaves según la reivindicación 2, en el que dicho ángulo de deflexión (a) es variable.
4. Sistema para reenergizar un flujo de corriente en superficies de control de aeronaves según la reivindicación 1, en el que el extremo móvil (22) tiene forma puntiaguda.
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