BRPI0619891A2

BRPI0619891A2 - montagem de componentes de aeronave

Info

Publication number: BRPI0619891A2
Application number: BRPI0619891-0A
Authority: BR
Inventors: Philip Crumpler; Richard Clayton
Original assignee: Airbus Uk Ltd
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2011-10-25
Also published as: CN101331060B; US20080308211A1; CA2631707A1; EP1963186A1; RU2411162C2; US8220131B2; GB0525690D0; JP2009519175A; ATE489285T1; RU2008129139A; CA2631707C; JP5200938B2; WO2007068949A1; EP1963186B1; DE602006018518D1; CN101331060A

Abstract

MONTAGEM DE COMPONENTES DE AERONAVE. Um método é proporcionado para preparar uma primeira peça para montagem para formar um componente de aeronave, pela aplicação de um calço junto a uma primeira superfície da primeira peça, o método compreendendo as etapas de colocar a primeira superfície da peça (4) adjacente a uma segunda superfície de uma segunda peça (6), inserir um calço sólido (1) dentro de uma brecha entre as primeira e segunda superfícies e manter o calço na posição inserida, e subseqúentemente introduzir um calço líquido (7) através da primeira peça (4) dentro de uma região entre a primeira peça (4) e o calço sólido (1).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MONTAGEM DE COMPONENTES DE AERONAVE".

Campo Técnico

Esta invenção se relaciona com um método para preparar uma peça para montagem para formar um componente de aeronave e mais parti- cularmente, com um método que envolve o uso de calços. A invenção tam- bém se relaciona com um componente de aeronave montado por tal método.

Antecedentes da Técnica

A montagem de componentes de aeronave, e especialmente, de componentes grandes, apresenta vários desafios. Em particular, a monta- gem pode ter que ser realizada com tolerâncias muito estreitas mas também em velocidade razoável e o mais economicamente possível. Um exemplo onde surgem tais questões é na montagem de uma cobertura da asa junto às bases de nervura para formar uma caixa de asa de uma aeronave. Em um processo convencional, a cobertura da asa é fabricada em um formato desejado e é então colocada na posição junto a subcomponentes (nervuras e longarinas, por exemplo) da estrutura subjacente da caixa de asa junto a qual a cobertura da asa é para ser segura. Esta estrutura subjacente possui bases de nervura se projetando para o exterior, sobre as quais as respecti- vas partes da superfície interna da cobertura da asa precisam se apoiar de modo que prendedores possam ser inseridos através da cobertura da asa e das bases de nervura para segurar os mesmos juntos. O perfil externo da cobertura da asa é importante em termos de performance aerodinâmica da aeronave e uma forte conexão entre a cobertura da asa e as abas de nervu- ra também é importante em termos de reforço estrutural da caixa de asa. Algumas tolerâncias têm que ser permitidas durante a fabricação e por con- seqüência quando a cobertura da asa é levada em um estado pouco articu- lado para a posição junto às bases de nervura, é comum verificar que, en- quanto algumas bases de nervura estão em contato com a cobertura da asa, outros estão espaçados da mesma. Para eliminar os espaçamentos, existem duas abordagens que são adotadas. Uma primeira abordagem é simples- mente deformar a cobertura da asa pela pequena quantidade necessária para colocar outras bases de nervura em contato com a cobertura da asa. Uma abordagem deste tipo, entretanto, resulta em uma distorção do perfil externo da cobertura da asa, o que pode de forma adversa afetar a perfor- mance aerodinâmica da asa, e na introdução de esforços internos adicionais dentro da caixa da asa, o que pode afetar de forma adversa o reforço estru- tural da asa. Para evitar tais problemas, uma segunda abordagem, envol- vendo alterar as dimensões da estrutura subjacente ou da cobertura da asa pode ser adotada. Existem vários modos nos quais isto pode ser feito, inclu- indo rebarbar as bases de nervura, adicionar material para a cobertura da asa ou aplicar um calço junto às bases de nervura.

Também existem outras peças na aeronave, especialmente, mas não exclusivamente, em uma caixa da asa, onde as peças têm que ser montadas com tolerância de precisão, e calços líquidos ou sólidos são utili- zados.

Normalmente, onde um calço líquido é utilizado, uma dentre três diferentes técnicas de colocação de calço líquido é empregada. Em uma primeira técnica, um calço sólido com espessura apropriada é soldado junto a uma peça e um calço líquido (uma substância que é aplicada como um líquido mas cura para um sólido) é aplicado sobre o calço sólido. Uma se- gunda técnica utiliza somente um calço líquido e é utilizada principalmente para brechas menores. Uma terceira técnica envolve primeiro aplicar um calço líquido junto a uma peça e então aplicar um calço sólido sobre o calço líquido. Após o calço ter sido aplicado, as peças a serem unidas são juntas. De modo que a espessura correta de calço líquido esteja presente, é impor- tante que a peça junto a qual o calço é aplicado seja colocada em posição adjacente à peça junto a qual ela é para ser unida antes do calço líquido seja utilizado. Isto introduz uma restrição de tempo indesejada, a qual é particu- larmente significativa quando várias áreas exigem colocação de calço em uma única montagem, por exemplo, onde uma cobertura da asa é unida com várias bases de nervura.

Um objetivo da invenção é proporcionar um método para prepa- rar uma primeira peça para montagem para formar um componente da aero- nave, método no qual o problema referido acima é pelo menos aliviado. Descrição da Invenção

De acordo com a invenção, é proporcionado um método para preparar uma primeira peça para montagem para formar um componente de aeronave, pela aplicação de um calço junto a uma primeira superfície da primeira peça, o método compreendendo as etapas de:

colocar a primeira superfície da peça adjacente a uma segunda superfície de uma segunda peça,

inserir um calço sólido dentro de uma brecha entre as primeira e segunda superfícies e manter o calço na posição inserida, e

subseqüentemente introduzir um calço líquido através da primei- ra peça dentro de uma região entre a primeira peça e o calço sólido.

O método pode adicionalmente incluir a etapa de separar as pri- meira e segunda peças com o calço sólido montado na primeira peça e com o calço líquido entre o calço sólido e a primeira superfície da primeira peça.

Nó método da invenção, como definido acima, a primeira peça é montada próxima da segunda peça antes do calço líquido ser aplicado. Por- tanto, esta montagem pode ficar um tempo relativamente longo sem qual- quer risco do calço líquido curar (desde que ele neste estágio não foi aplica- do).

De modo a introduzir o calço líquido através da primeira peça, é preferível que a primeira peça possua uma ou mais corredores se estenden- do a partir da primeira superfície através da espessura da primeira peça para permitir a introdução do calço líquido através da primeira peça, a qual pode ser, por exemplo, uma base de nervura. O número de corredores pode ser escolhido para permitir que o calço líquido se espalhe sobre a primeira su- perfície da primeira peça até a extensão requerida. Normalmente, é desejá- vel que o calço líquido forme uma camada contínua e freqüentemente, que toda a região entre a primeira peça e o calço sólido seja preenchida. No ca- so de uma base de nervura, por exemplo, podem existir quatro orifícios no total, com dois orifícios associados com cada um dentre dois calços sólidos na base. A primeira peça pode ser de metal e neste caso, o calço sólido de preferência é de metal. A primeira peça pode ser de material composto e neste caso, o calço sólido de preferência é de material composto.

O calço sólido de preferência é mantido na posição inserida por temporariamente fixar o calço sólido junto à segunda peça. Neste caso, o método de preferência adicionalmente inclui a etapa de subseqüentemente separar o calço sólido da segunda peça. Para fixar o calço, fita adesiva, por exemplo, fita crepe, pode ser colocada sobre as peças que se projetam do calço e segura junto à segunda superfície da segunda peça. O calço de pre- ferência inclui uma ou mais abas se projetando para o exterior, as quais de preferência podem ser separadas e pelas quais o calço é temporariamente 1,1 fixo junto à segunda peça. No caso onde o calço sólido é de formato geral- mente oval, duas abas podem ser proporcionadas se estendendo a partir de extremidades opostas do objeto em forma oval. As abas também podem ser fixas como peças inteiriças do calço sólido, mas podem ser destacadas, por exemplo, pelo rompimento das mesmas, corte ou coisa parecida.

O calço líquido de preferência é introduzido por injeção do mes- mo sob pressão dentro dos corredores na primeira peça. O calço líquido é então levado a se espalhar dentro da região entre o calço sólido e a primeira peça. Qualquer calço líquido que exsude a partir da periferia do calço sólido pode ser removido.

Em princípio, a segunda peça pode não ser a peça junto à qual a primeira peça é para ser unida na montagem final, mas pode ser apenas uma peça que reproduz precisamente o formato da superfície adjacente para o calço sólido na montagem final, mas é preferido que ela seja. Assim, na modalidade onde a primeira e a segunda peça são separadas seguindo-se à introdução do calço líquido, de preferência existe a etapa adicional de unir a primeira peça com o calço com a segunda peça. Um calço líquido adicional pode ser proporcionado entre o calço sólido e a segunda peça quando as peças são subseqüentemente unidas.

A primeira peça pode ter várias primeiras superfícies junto a ca- da uma das quais um respectivo calço é aplicado por um método como defi- nido acima. A primeira peça pode, por exemplo, incluir várias bases de ner- vura.

A invenção é especialmente relevante para a montagem de uma caixa da asa.

De acordo com outro aspecto da invenção, é proporcionado um método para preparar uma primeira peça para montagem para formar uma componente de aeronave, pela aplicação de um calço junto a uma primeira superfície da primeira peça, o método compreendendo as etapas seqüenci- ais de:

colocar um calço sólido adjacente à primeira superfície da pri- meira peça,

introduzir um calço líquido dentro de uma região entre a primeira superfície da primeira peça e o calço sólido, e

montar a primeira peça junto a uma peça adicional, com o calço sólido montado sobre a primeira superfície da primeira peça, com o calço líquido entre o calço sólido e a primeira superfície da primeira peça, e com o calço sólido adjacente à peça adicional.

A invenção também proporciona um método para montar peças para formar um componente de aeronave, o método incluindo um método para preparar uma primeira peça para montagem como definido acima.

A presente invenção adicionalmente proporciona um componen- te de aeronave incluindo uma primeira peça possuindo uma primeira superfí- cie, um calço sólido montado sobre a primeira superfície, calço líquido cura- do entre o calço sólido e a primeira superfície, o calço líquido curado tam- bém estando presente em um ou mais corredores se estendendo a partir da primeira superfície da primeira peça através da primeira peça.

Além disso, a presente invenção proporciona um componente de aeronave que foi montado por um método como definido acima.

Breve Descrição dos Desenhos

A título de exemplo, certas modalidades da invenção serão ago- ra descritas com referência aos desenhos acompanhantes, nos quais:

A figura 1 é uma vista plana de um calço sólido para uso ao montar duas peças de acordo com uma primeira modalidade da invenção;

A figura 2 é uma vista plana de uma base de nervura na qual dois calços sólidos da figura 1 são para serem montados;

A figura 3A é uma vista lateral secional esquemática de uma ba- se de nervura;

A figura 3B é uma vista lateral secional esquemática da parte da base de nervura apresentada na figura 3A, com uma cobertura posicionada adjacente, mas espaçada, à base de nervura;

A figura 3C é uma vista lateral secional esquemática da monta- gem apresentada na figura 3B com um calço sólido inserido dentro da bre- cha entre a cobertura e a base de nervura;

A figura 3D é uma vista lateral secional esquemática da monta- gem apresentada na figura 3C com o material de calço líquido injetado entre o calço sólido e a base de nervura de acordo com a primeira modalidade da invenção;

A figura 3E é uma vista lateral secional esquemática da monta- gem apresentada na figura 3D com a cobertura removida; e

A figura 4 é uma vista plana de uma conexão dianteira da trilha do flape junto a qual o calço líquido e sólido é aplicado de acordo com uma segunda modalidade da invenção.

Descrição das Modalidades da Invenção

O calço sólido 1 apresentado na figura 1 é de um formato ade- quado para aplicação junto a uma extremidade de uma base de nervura. No exemplo particular descrito, ele é fabricado de fibra de vidro e possui duas abas 2, cada uma com 30 mm de comprimento e 5 mm de largura com uma parte estreita 3 onde elas se unem á parte principal do calço. O calço deste exemplo particular é de formato oval com as abas 2 conectadas em extremi- dades opostas do objeto oval.

A figura 2 apresenta o formato da face de extremidade de uma base de nervura 4. A base 4 é para receber dois calços 1, um sobre cada uma das áreas sombreadas. As cruzes na figura 2 marcam as posições de quatro corredores 5 através da base 4 (veja a figura 3A). O modo no qual a base 4 é preparada para montagem será ago- ra descrito com referência às figuras 3A até 3E.

Referindo-se primeiro à figura 3A, esta é uma vista secional da base de nervura 4 ao longo das linhas A-A na figura 2 e portanto, cruzando dois corredores 5. Este desenho apresenta a base de nervura no começo do procedimento.

Uma cobertura 6, a qual neste exemplo, é uma cobertura de asa, é colocada em posição adjacente, mas espaçada, à base de nervura, com gabaritos de montagem (não apresentados) mantendo as peças nas posi- ções que são requeridas para serem as posições finais. Nas figuras 3A até 3E, o espaçamento das peças é exagerado para facilidade de ilustração.

Com as peças mantidas pelos gabaritos de montagem em sua posição requerida, dois calços sólidos 1 (um dos quais é visível na figura 3C) são inseridos entre a base de nervura 4 e a cobertura da asa 6, como apre- sentado na figura 3C. Dois calços 1 são recebidos em cada base de nervura 4 com cada calço sobrejacente a uma das áreas sombreadas na figura 2. Será entendido que apesar de somente uma base de nervura ser apresenta- da nos desenhos, uma nervura típica de uma caixa da asa de uma aeronave inclui vários bases de nervura.

De acordo com a modalidade ilustrativa descrita neste documen- to, os calços 1 são temporariamente fixos junto à cobertura da asa 6 por fita crepe (não apresentada) que é colocada sobre as abas 2 e fixas de forma que possam ser retiradas junto à cobertura de asa 6.

Uma vez que os calços tenham sido temporariamente fixados em posição, um calço líquido 7 é injetado através de cada um dos corredo- res 5. Esta injeção pressiona o calço sólido 1 de forma firme contra a cober- tura de asa 6 e cria uma camada de calço líquido entre a base de nervura 4 e o calço sólido 1. O calço líquido se espalha radialmente a partir dos corre- dores 5 e a injeção do calço líquido é continuada até que todas as áreas sombreadas na figura 2 estejam cheias de calço líquido. Qualquer calço lí- quido em excesso que exsude para o exterior do calço sólido 1 é removido com uma espátula. Os corredores 5 permanecem cheios de calço líquido. Este estágio do procedimento é ilustrado na figura 3D. Assim, o calço líquido assume uma espessura que é otimizada para a localização precisa da co- bertura de asa em relação às bases de nervura.

De acordo com a modalidade presentemente descrita da inven- ção, quando a camada de calço líquido 7 tiver curado, a cobertura de asa 6 é separada das bases de nervura 4 contendo os calços sólidos 1. Durante esta remoção, a fita adesiva se torna separada da cobertura de asa 6 ou das abas 2 e pode ser totalmente removida. As abas 2 são então removidas com um par de tesouras de corte de extremidade, deixando a base de nervura 4 no estado apresentado na figura 3E. A base pode então ser inspecionada para garantir que os calços sólidos 1 estejam corretamente aplicados e que 1,1 o calço líquido 7 preenche da região entre a base 4 e os calços sólidos 1 nas áreas sombreadas apresentadas na figura 2.

Depois disso, quando a base de nervura 4 é finalmente montada junto à cobertura de asa 6, um encaixe preciso é garantido entre os calços 1 e a cobertura de asa 6.

Nas figuras 3A até 3E, para facilidade de ilustração, nenhuma variação é apresentada no espaçamento da base de nervura e a cobertura, e todas as superfícies são apresentadas como planas, mas será entendido que normalmente existirão pequenas variações que são acomodas por uma variação na espessura de cada calço 1 e / ou pela variação na espessura da camada de calço líquido 7.

Tipicamente, a espessura do calço sólido 1 e a espessura da camada de calço líquido 7 são cada uma na faixa de 0,3 até 1,0 mm.

Enquanto um exemplo particular de um calço sólido foi descrito, será entendido que a invenção pode ser utilizada com vários outros formatos de calço de acordo com a aplicação particular. Por exemplo, a figura 4 apre- senta uma conexão dianteira de trilha do flape 10 que possui oito corredores diretos marcados por cruzes, de modo que o calço líquido é proporcionado sobre quase toda uma região central não sombreada 11. Adicionalmente, enquanto o calço sólido de acordo com a o exemplo presentemente descrito é construído de fibra de vidro, é para ser entendido que outros materiais pa- ra o calço podem ser adequados e geralmente irão depender da aplicação e dos materiais a partir dos quais a primeira e a segunda peça são fabricadas.

Enquanto a presente invenção foi descrita e ilustrada com refe- rência à modalidades particulares, será apreciado pelos versados na técnica que a invenção serve para diferentes variações não especificamente ilustra- das neste documento. Onde na descrição anterior inteiros ou elementos são mencionados, os quais possuem equivalentes conhecidos, óbvios ou previ- síveis, então tais equivalentes são incorporados neste documento como se expostos individualmente. Deve ser feita referência às reivindicações para a determinação do verdadeiro escopo da presente invenção, a qual deve ser construída de modo a abranger quaisquer equivalentes. Também será apre- ciado pelo leitor que os inteiros ou aspectos da invenção que são descritos como preferíveis, vantajosos, convenientes ou coisa parecida são opcionais e não limitam o escopo das reivindicações independentes.

Claims

1. Método para preparar uma primeira peça para montagem para formar um componente de aeronave, pela aplicação de um calço junto a uma primeira superfície da primeira peça, o método compreendendo as eta- pas de: colocar a primeira superfície da peça adjacente a uma segunda superfície de uma segunda peça, inserir um calço sólido dentro de uma brecha entre a primeira e a segunda superfície e manter o calço na posição inserida, e subseqüentemente introduzir um calço Jíquido através da primei- ra peça dentro de uma região entre a primeira peça e o calço sólido.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo a etapa adicional de separar a primeira e a segunda peça com o calço sólido montado na primeira peça e com o calço líquido entre o calço sólido e a pri- meira superfície da primeira peça.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, no qual a pri- meira peça possui um ou mais corredores se estendendo a partir da primeira superfície através da espessura da primeira peça para permitir a introdução do calço líquido através da primeira peça.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 até 3, no qual o calço sólido é mantido na posição inserida pela fixação tem- porária do calço sólido junto à segunda peça.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, no qual fita adesiva é colocada sobre as parte que se projetam do calço e segura junto à segun- da superfície da segunda peça.

6. Método, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, no qual o calço sólido inclui uma ou mais abas destacáveis se projetando para o exterior pelas quais o calço sólido pode sr temporariamente fixado junto à segunda peça.

7. Método, de acordo com qualquer reivindicação precedente, no qual o calço líquido é introduzido por injeção do mesmo sob pressão dentro da primeira peça.

8. Método, de acordo com qualquer reivindicação precedente, incluindo subseqüentemente unir a primeira peça com o calço, com a se- gunda peça.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, no qual um calço líquido adicional é proporcionado entre o calço sólido e a segunda peça, on- de as peças são subseqüentemente unidas.

10. Método, de acordo com qualquer reivindicação precedente, no qual a primeira peça possui várias primeiras superfícies, junto a cada uma das quais um respectivo calço é aplicado por um método de acordo com qualquer reivindicação precedente.

11. Método, de acordo com qualquer reivindicação precedente, no qual a primeira peça inclui uma ou mais bases de nervura.

12. Método, de acordo com qualquer reivindicação precedente, no qual o componente de aeronave é uma caixa da asa.

13. Método para preparar uma primeira peça para montagem para formar uma componente de aeronave, pela aplicação de um calço junto a uma primeira superfície da primeira peça, o método compreendendo as etapas seqüenciais de: colocar um calço sólido adjacente á primeira superfície da pri- meira peça, introduzir um calço líquido dentro de uma região entre a primeira superfície da primeira peça e o calço sólido, e montar a primeira peça junto a uma peça adicional, com o calço sólido montado sobre a primeira superfície da primeira peça, com o calço líquido entre o calço sólido e a primeira superfície da primeira peça, e com o calço sólido adjacente à peça adicional.

14. Componente de aeronave incluindo uma primeira peça pos- suindo uma primeira superfície, um calço sólido montado sobre a primeira superfície, o calço líquido curado entre o calço sólido e a primeira superfície, o calço líquido curado também estando presente em um ou mais corredores se estendendo a partir da primeira superfície da primeira peça através da primeira peça.

15. Componente de aeronave que foi montado por um método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 até 13.