BRPI0614008A2 - dispositivo de montagem, estrutura montada, e, processo de montagem entre a fuselagem e, pelo menos, um elemento de asa da aeronave - Google Patents

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Abstract

DISPOSITIVO DE MONTAGEM, ESTRUTURA MONTADA, E, PROCESSO DE MONTAGEM ENTRE UMA FUSELAGEM E, PELO MENOS, UM ELEMENTO DE ASA DA AERONAVE. O objeto da invenção é um dispositivo de montagem comportando uma tala de junção (1) e uma contraplaca (2) de solidarizzação de, pelo menos, um primeiro (3) e um segundo (4) elementos estruturais recebidos entre a tala de junção (1) e a contraplaca (2), caracterizado em que a contraplaca (2) comporta um número de pontos de fixação (M,N) inferior ao número de pontos de fixação (P,Q) da tala de junção, de modo que os referidos primeiro (3) e segundo (4) elementos estruturais são fixados entre a tala de junção (1) e a contraplaca (2) por um número de pontos de fixação (M+N) inferior ao número de pontos de fixação (P+Q) dos referidos elementos estruturais sobre a tala de junção (1), a montagem sendo, assim, uma montagem dissimétrica, sendo pelo menos um dos elementos estruturais um elemento realizado com materiais compósitos.

Description

"DISPOSITIVO DE MONTAGEM, ESTRUTURA MONTADA, E, PROCESSO DE MONTAGEM ENTRE A FUSELAGEM E, PELO MENOS,
UM ELEMENTO DE ASA DA AERONAVE"
A presente invenção refere-se a um dispositivo e a um processo de montagem dissimétrica, aplicáveis notadamente para a realização de estruturas que sofrem forças extremas, particularmente em aeronáutica.
Quando se fabrica uma aeronave, diversas partes são constituídas por montagens de painéis tensionados ou não, nervuras e armações.
Um elemento importante de uma aeronave é o segmento central que recebe a asa do avião. Este elemento de fuselagem sofre forças extremas, sendo assim desejável assegurar uma boa transferência dos esforços, da asa em direção a esta fuselagem e da fuselagem em direção ao resto da estrutura.
Além disso, a realização das aeronaves emprega materiais compósitos, particularmente à base de carbono, e são usadas estruturas mistas
compósita-metálica.
A junção das peças que constituem as diversas partes da
fuselagem e sua ligação entre si utiliza, notadamente, técnicas de montagem com talas e placas, isto é, a ligação dos painéis ou das partes da carenagem entre si com a ajuda de peças de junção com fixação por cavilhas ou rebites sobre estes painéis e retransmitindo os esforços entre os painéis ou carenagens.
A presente invenção refere-se a um aperfeiçoamento das junções por montagem com talas e placas, particularmente adaptado à ligação de elementos de natureza diferente, como os painéis compósitos ou as talas e
placas metálicas.
Ela encontra particularmente sua aplicação para a montagem de uma fuselagem central de aeronave de grandes dimensões de materiais compósitos que deve ser pré-montada, depois deslocada para receber as asas da aeronave, conservando, ao mesmo tempo, suas características dimensionais
durante as fases de montagem.
Para tanto, a presente invenção refere-se principalmente a um
dispositivo de montagem, comportando uma tala de junção e uma contraplaca de solidarização de, pelo menos, um primeiro e um segundo elementos estruturais recebidos entre a tala de junção e a contraplaca, caracterizado em que a contraplaca comporta um número de pontos de fixação inferior ao número de pontos de fixação da tala de junção, de modo que os referidos primeiro e segundo elementos estruturais são fixados entre a tala de junção e a contraplaca por um número de pontos de fixação inferior ao número de pontos de fixação dos referidos elementos estruturais sobre a tala de junção, a montagem das talas e placas sendo, assim, uma montagem dissimétrica, pelo menos um dos elementos estruturais sendo um elemento realizado de
materiais compósitos. A invenção refere-se, por outro lado, a um processo de
montagem entre a fuselagem e um elemento de asa da aeronave, caracterizado em que se constrói a fuselagem a partir de painéis estruturais de materiais compósitos montados por talas de junção, pelo menos uma tala de junção compreendendo uma primeira seção fixada em um primeiro tempo por um ponto de fixação distai sobre, pelo menos, um painel, os outros pontos de fixação da referida seção sobre o referido painel permanecendo livres, apresentando-se a fuselagem em frente ao elemento de asa com o qual se monta a fuselagem, solidariza-se o elemento de asa a uma segunda seção da tala de junção por um ponto de fixação distai da referida segunda seção e fecha-se o referido painel e o referido elemento de asa entre a tala de junção e uma contraplaca por meio de pontos de fixação dispostos entre o referido ponto de fixação distai da primeira seção e o ponto de fixação distai da segunda seção. O dispositivo de acordo com a invenção permite, notadamente, simplificar a montagem de uma fuselagem de aeronave às asas desta aeronave e uma melhor sustentação dos esforços das asas sobre a fuselagem.
Outras características e vantagem da invenção irão aparecer na leitura da descrição seguinte de um exemplo não limitativo de realização da invenção, com referência às figuras que representam:
Na figura 1: uma vista em perspectiva esquemática de um exemplo de realização de uma montagem de uma fuselagem e de um elemento de asa, de acordo com a invenção. Na figura 2: uma vista lateral de um dispositivo de montagem por
talas e placas de acordo com a invenção,
O dispositivo de montagem representado na figura 1 comporta uma tala de junção 1 e uma contraplaca 2 de solidarização de, pelo menos, um primeiro 3 e um segundo 4 elementos estruturais recebidos entre a tala de
junção Iea contraplaca 2.
O primeiro elemento estrutural 3 é, de acordo com o exemplo, uma parte inferior de uma fuselagem central de uma aeronave recebendo elementos de asas inferiores das asas da aeronave, sendo o segundo elemento
estrutural 4 um dos elementos de asa. A fuselagem central é, particularmente, uma carcaça realizada
com painéis compósitos à base de carbono.
A tala de junção é disposta em cima dos referidos elementos estruturais e uma contraplaca é colocada de modo a manter estes elementos estruturais juntos pela parte debaixo. De acordo com a invenção, a contraplaca 2 comporta um número
de pontos de fixação Μ, N inferior ao número de pontos de fixação P, Q da tala de junção, de modo que os referidos primeiro 3 e segundo 4 elementos estruturais são fixados entre a tala de junção 1 e a contraplaca 2 por um número de pontos de fixação M + N inferior ao número de pontos de fixação P+ Q dos referidos elementos estruturais sobre a tala de junção Ij sendo a
montagem, assim, uma montagem dissimétrica.
Tal montagem dissimétrica consiste, como primeira vantagem, em permitir uma melhor divisão dos esforços ao nível da fixação, como segunda vantagem, permitir uma montagem prévia dos elementos do painel montados, uma manutenção da fuselagem, e até mesmo um transporte da fuselagem em direção a um posto distante de montagem dos elementos de asa, um posicionamento e uma fixação prévia do elemento de asa sobre a tala de junção 1, depois uma colocação posterior da contraplaca sem a necessidade de dessolidarizar os elementos já montados sobre a tala de junção, o que poderia provocar um desalinhamento dos pontos de fixação tanto das paredes da fuselagem como do elemento de junção da asa com a fuselagem.
Uma terceira vantagem da invenção, combinando a montagem dissimétrica e elementos estruturais compósitos, é o ganho de massa obtido, e isto para um comportamento estático e em fadiga equivalente ao de uma montagem simétrica sobre elementos estruturais metálicos.
Do fato de que a contraplaca comporta um número menor de pontos de fixação sobre o elemento estrutural, a montagem dissimétrica permite, por outro lado, uma redução das tensões térmicas resultantes do diferencial de dilatação entre o metal e o material compósito entre a tala de junção metálica e um elemento estrutural de material compósito.
De acordo com o exemplo da figura 1, e no caso de aplicação do dispositivo da invenção a uma fuselagem central recebendo os elementos de asas, a tala de junção 1 é uma tala em T comportando uma primeira seção 5 de fixação de um primeiro elemento estrutural 3, o fundo da fuselagem, uma segunda seção 6, de fixação de um segundo elemento estrutural 4, o elemento de asa, a segunda seção estando sensivelmente no prolongamento da primeira seção 5, e uma terceira seção 7, de fixação de um terceiro elemento estrutural .8, uma parede de fuselagem por exemplo, a terceira seção, sendo inclinada em relação à referidas primeira e segunda seções 5, 6.
No quadro do exemplo da figura 1, o primeiro e o terceiro elementos estruturais 3, 8 fazem parte de faces contíguas da fuselagem 9 e a primeira seção 5 da tala de junção, recebendo o primeiro elemento estrutural .3, é recebida sobre uma face interna da fuselagem 9, a segunda seção 6 saindo do espaço interno da fuselagem por sua aresta lateral inferior.
A tala de junção em T realiza assim a aresta inferior da fuselagem.
Com referência à figura 2, que apresenta, de modo preciso, um detalhe da construção, a contraplaca 2 e a tala de junção 1 aprisionam os primeiro 3 e segundo 4 elementos estruturais.
Os pontos de fixação dos elementos estruturais na tala de junção e contraplaca são constituídos por orifícios praticados nos elementos estruturais, a tala de junção e a contraplaca, estes orifícios sendo dispostos de modo que sua posição coincide para receber os meios de fixação 11, 12, tais como os dispositivos de parafusos e porcas ou rebites e para realizar a montagem.
Como notado acima, o dispositivo permite uma pré-montagem dos elementos sobre a tala de junção utilizando os pontos de fixação das extremidades da tala de junção, depois uma montagem final com a ajuda da contraplaca sem precisar desmontar a pré-montagem.
Assim, de acordo com a invenção, para a montagem por talas de junção de uma fuselagem 9 com, pelo menos, um elemento 4 de asa da aeronave, constrói-se, em um primeiro tempo, a fuselagem 9 a partir de painéis estruturais 3, 8, 10 montados por talas de junção, pelo menos uma tala de junção 1 comportando uma primeira seção 5 fixada em um primeiro tempo por um ponto de fixação distai Ql sobre, pelo menos, um painel da fuselagem, na ocorrência um painel inferior da fuselagem, os outros pontos de fixação Q2, .. Qn da primeira seção 5 sobre o referido painel permanecendo livres, a fuselagem assim formada podendo ser deslocado, apresenta-se, em seguida, a fuselagem 9 em frente do elemento de asa 4 com o qual se monta a fuselagem 9, alinha-se e solidariza-se o elemento de asa 4 a uma segunda seção 6 da tala de junção por um ponto de fixação distai Pl da segunda seção .6, o conjunto fuselagem-elemento de asa sendo, assim, precisamente disposto, e fecha-se o painel 3 e o elemento de asa 4 entre a tala de junção e uma contraplaca 2 por meio de pontos de fixação dispostos entre referido ponto de fixação distai da primeira seção e o ponto de fixação distai da segunda seção, os pontos de fixação distais não sendo desmontados de modo a manter o correto alinhamento dos elementos de painéis já posicionados.
A invenção permite, assim, construir a fuselagem por montagem dos painéis de fuselagem sobre as faces externas da tala de junção depois movimentar esta fuselagem, que conserva, então, sua integridade para que ela possa receber os elementos de asa.
Como deve ser entendido, os elementos de asa esquerda e direita da aeronave são montados seguindo o princípio da invenção.
Por outro lado, a invenção não se limita ao exemplo representado e, notadamente, o dispositivo de montagem dissimétrica pode ser usado para solidarizar os elementos de asa superiores à referida fuselagem ou ser usado para solidarizar os outros elementos de uma aeronave ou de qualquer outra construção mecânica.

Claims (6)

1. Dispositivo de montagem comportando uma tala de junção (1) e uma contraplaca (2) de solidarização de, pelo menos, um primeiro (3) e um segundo (4) elementos estruturais recebidos entre a tala de junção (1) e a contraplaca (2), caracterizado pelo fato de que a contraplaca (2) comporta um número de pontos de fixação (M5 N) inferior ao número de pontos de fixação (P, Q) da tala de junção, de modo que os referidos primeiro (3) e segundo (4) elementos estruturais são fixados entre a tala de junção (1) e a contraplaca (2) por um número de pontos de fixação (Μ + N) inferior ao número de pontos de fixação (P + Q) dos referidos elementos estruturais sobre a tala de junção (1), a montagem sendo, assim, uma montagem dissimétrica, pelo menos um dos elementos estruturais sendo um elemento realizado com materiais compósitos.
2. Dispositivo de montagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tala de junção (1) é uma tala de junção em T comportando uma primeira seção (5) de fixação de um primeiro elemento estrutural (3), uma segunda seção (6), de fixação de um segundo elemento estrutural (4) sensivelmente no prolongamento da primeira seção (5) e uma terceira seção (7) de fixação de um terceiro elemento estrutural (8), inclinado em relação às referidas primeira e segunda seções (5, 6).
3. Dispositivo de montagem de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a contraplaca (2) e a tala de junção (1) prendem os primeiro (3) e segundo (4) elementos estruturais.
4. Estrutura montada comportando pelo menos um dispositivo de montagem de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que o primeiro e o terceiro elementos estruturais (3, 8) fazem parte de faces contígüas de uma fuselagem (9), a primeira seção (5) da tala de junção recebendo o primeiro elemento estrutural (3) sendo recebida sobre uma face interna da fuselagem (9).
5. Processo de montagem entre uma fuselagem (9) e, pelo menos, um elemento de asa (4) da aeronave, caracterizado pelo fato de que se constrói a fuselagem (9) a partir de painéis estruturais (3, 8, 10) de materiais compósitos montados por talas de junção, pelo menos uma tala de junção (1) comportando uma primeira seção (5) fixada em um primeiro tempo por um ponto de fixação distai (Ql) sobre, pelo menos, um painel, os outros pontos de fixação (Q2, Qn) da primeira seção (5) sobre o referido painel permanecendo livres, apresenta-se a fuselagem (9) em frente do elemento de asa (4) com o qual se monta a fuselagem (9), solidariza-se o elemento de asa (4) a uma segunda seção (6) da tala de junção por um ponto de fixação distai (Pl) da segunda seção (6) e fecha-se o painel (3) e o elemento de asa (4) entre a tala de junção (1) e uma contraplaca (2) por meio dos pontos de fixação dispostos entre o referido ponto de fixação distai da primeira seção e o ponto de fixação distai da segunda seção.
6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que se constrói a fuselagem por montagem dos painéis da fuselagem sobre as faces externas da tala de junção.
BRPI0614008-4A 2005-03-23 2006-03-08 dispositivo de montagem, estrutura montada, e, processo de montagem entre a fuselagem e, pelo menos, um elemento de asa da aeronave BRPI0614008A2 (pt)

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