ES2221620T3 - Aparato reductor de ruido para aeronaves. - Google Patents

Abstract

Un aparato para la reducción del ruido generado por una aeronave, que incluye al menos un accesorio para la reducción del ruido (15, 17, 76, 93, 94, 111), destinado al tren de aterrizaje de la aeronave, caracterizado por que se ha conformado para su colocación en el tren de aterrizaje, a fin de desviar el aire lejos de los componentes generadores de ruido del tren de aterrizaje y permitir el replegado, el movimiento de articulación y el arrumaje o recogida del tren de aterrizaje con el accesorio instalado, y en el cual el accesorio no forma parte del perfil aerodinámico del avión y se aloja, cuando el tren de aterrizaje se retrae, completamente dentro de un receptáculo de tren de aterrizaje de la aeronave.

Description

Aparato reductor de ruido para aeronaves.

Aparato para la reducción del ruido generado por una aeronave.

Esta invención se refiere a un aparato para la reducción del ruido generado por una aeronave y, en particular, a un aparato para la reducción del ruido que emerge del tren de aterrizaje de la aeronave cuando éste se despliega durante la aproximación para el aterrizaje.

La invención tiene una aplicación particular en los aviones o aeronaves comerciales, cuando aterrizan en aeropuertos situados en zonas edificadas o en las proximidades de éstas, en las cuales el ruido de la aproximación de la aeronave constituye una molestia creciente con el aumento de la frecuencia con la que se utilizan los aeropuertos y con el cada vez mayor tamaño de los aviones. El ruido que emana de la aeronave comercial, ya sea una aeronave de carga y/o una aeronave para el transporte de pasajeros, constituye en la actualidad una cuestión medioambiental importante. La frecuencia creciente del uso de los aeropuertos ha tenido como consecuencia la utilización de aviones con un tamaño cada vez mayor. Esto, a su vez, ha llevado a que cada avión genere un mayor ruido en su aproximación al aeropuerto. Los modernos motores de turbohélice de elevada relación de paso en paralelo o en derivación son en la actualidad extremadamente silenciosos en su aproximación para el aterrizaje, de modo que el ruido dominante, en algunos tipos de aeronaves, según se percibe a la altura del suelo, está comenzando a ser el ruido generado por el tren de aterrizaje y por los dispositivos de gran sustentación de las alas.

Esta invención se enfrenta al problema del ruido de las aeronaves, en lo que se refiere a su percepción en el nivel del suelo, generado por el tren de aterrizaje. Si bien es probable que se produzca ruido por efecto de cualquier elemento que cree turbulencias en el flujo de aire que circula a través del tren de aterrizaje, los elementos para los que se ha encontrado una probabilidad particularmente elevada de producir niveles de ruido elevados son los siguientes: los elementos que actúan como resonadores de Helmholz, tales como los ejes o árboles huecos, las aberturas, los herrajes o accesorios de sujeción, los vástagos, etc.; también los elementos que presentan una cierta probabilidad de generar pequeños vórtices o remolinos, tales como las pequeñas protuberancias o salientes, los bordes afilados o vivos; así como accesorios auxiliares tales como pequeñas conducciones, tubos, cables y muelles o resortes helicoidales, etc. Todos estos elementos o componentes se encontrarán de forma omnipresente en los trenes de aterrizaje modernos, y tienden a estar más extendidos en la zona del tren de dirección o delantero y en los ejes de las ruedas.

El documento EP 0846540 A describe el uso de un protector de carenado de deyección para tren de aterrizaje, que se ajusta en íntima proximidad con una columna o pie del tren de aterrizaje.

Asimismo, aunque se han llevado a cabo ensayos en el túnel de viento con trenes de aterrizaje totalmente encerrados en carenados o porciones de fuselaje para determinar los niveles de ruido producidos en el campo lejano, tales carenados de envolvente completa resultan por lo común totalmente imprácticos para el uso cotidiano en una aeronave. Esto es debido a que se impide la articulación del tren de aterrizaje durante su movimiento de despliegue y retracción por efecto de los carenados, y a que el espacio de recogida de muy pequeñas dimensiones del receptáculo para el tren de aterrizaje de la mayor parte de los aviones no proporcionará cabida a las envolventes completas, por razón del espacio que necesitan. Además, los carenados de envolvente completa convierten los regímenes de inspección visual y de mantenimiento diarios de los trenes de aterrizaje en casi imposibles. Esto es debido, en primer lugar, a que la inspección visual a través de dichos carenados es generalmente imposible y, en segundo lugar, a que la extracción regular de dichos carenados para la inspección o el mantenimiento es, con mucho, demasiado dificultosa y lleva un tiempo muy largo. En consecuencia, no se ha encontrado hasta la fecha ninguna solución práctica al problema del ruido provocado en la aero-estructura o fuselaje por efecto del tren de aterrizaje.

De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona un aparato para la reducción del ruido generado por una aeronave, el cual incluye al menos un accesorio de fijación para la reducción del ruido, destinado al tren de aterrizaje de la aeronave, caracterizado por que se ha conformado para su colocación en el tren de aterrizaje de tal manera que desvía el aire alejándolo de los componentes generadores del ruido del tren de aterrizaje, y permite la desviación o replegado, el movimiento de articulación y el arrumaje o recogida del tren de aterrizaje con el accesorio instalado, y en el cual el accesorio no forma parte del perfil aerodinámico de la aeronave y queda alojado, cuando se retrae el tren de aterrizaje, completamente dentro del receptáculo para el tren de aterrizaje del avión.

Los accesorios pueden comprender pantallas deflectoras concebidas de tal forma que no rodeen completamente a los componentes generadores del ruido instalados en el tren de aterrizaje. Dicha ausencia de una envoltura o cerramiento completo tiene el propósito de permitir dichos acceso y capacidad de retracción del tren de aterrizaje.

El ruido inducido es proporcional a la sexta potencia de la velocidad relativa del flujo de aire con respecto al componente en torno al cual fluye el aire, y los accesorios de la invención son susceptibles de colocarse de modo que desvíen el aire incidente lejos de los componentes que producen el ruido, preferiblemente dirigiéndolo al seno de la corriente de flujo libre.

Los accesorios deben soportar todas las cargas aerodinámicas y los daños producidos por cuerpos extraños, y se apreciará que el uso de accesorios de acuerdo con la invención puede incrementar la resistencia de arrastre del tren de aterrizaje.

De forma preferida, se confiere al mencionado accesorio una forma tal, que, cuando se coloca en el tren de aterrizaje, el flujo de aire que circula sobre el accesorio durante el vuelo abandona el accesorio substancialmente en la dirección de la corriente de flujo libre.

Preferiblemente, dicho accesorio se ha conformado con una forma tal, que evita o minimiza la formación de una zona de remanso de aire en la parte delantera o frontal del mismo cuando se encuentra instalado en el tren de aterrizaje y se está utilizando. Tales zonas de remanso tienden a incrementar tanto la resistencia de arrastre como el ruido que emana aguas abajo de la zona de remanso. La expresión "...en la parte delantera de...", tal como se emplea aquí, hace referencia a una posición aguas arriba con respecto al flujo del aire, durante el vuelo.

En las zonas del tren de aterrizaje en las que el aire incidente se ve acelerado a su paso entre los componentes del tren de aterrizaje, tales como los montantes o puntales, los fiadores o travesaños y los dispositivos de accionamiento, al menos uno de dichos accesorios se coloca preferiblemente de modo que desvíe el aire incidente alejándolo de dicha zona de aceleración del aire. De esta forma, ninguno de los componentes del tren de aterrizaje que generan ruido y situados en dicha zona de aceleración del aire se verá sometido a la circulación de dicho aire acelerado a alta velocidad al paso por él.

El aparato puede incluir un accesorio de eje, susceptible de colocarse en la parte delantera de un eje, de tal modo que el tren de proa o delantero de la aeronave desvíe el aire alejándolo de los componentes generadores del ruido, tales como los accesorios o elementos auxiliares del tren de aterrizaje dispuestos en la zona del eje.

El accesorio de eje puede dotarse de una forma tal, que apantalle elementos tales como un accesorio de barra de tracción situado en el tren de proa, y dicha porción conformada es, deseablemente, susceptible de ser retirada de forma independiente, o bien de pivotar, hasta una posición de no-interferencia, a fin de proporcionar acceso a dicho accesorio de barra de tracción sin perturbar la parte restante del accesorio de eje. Unos sujetadores de leva u otros accesorios de liberación rápida resultan adecuados para la sujeción de la porción conformada.

El accesorio de eje puede extenderse lateralmente hasta llegar a una estrecha proximidad con las ruedas, y puede incluir unas prolongaciones de rueda generalmente cilíndricas que se extienden entre una porción central del mismo y cada una de las ruedas, a fin de desviar con ello el aire alejándolo de dichos componentes generadores del ruido dispuestos en el eje y, al mismo tiempo, desviar el aire lejos de una cavidad formada dentro de cada rueda.

Las prolongaciones de rueda se extienden, preferiblemente, hasta llegar a una estrecha proximidad con una llanta de cada rueda. De forma alternativa, las ruedas pueden dotarse de tapacubos interiores o cargas de relleno de las ruedas. Dichas cargas de relleno pueden ser, por ejemplo, de material de espuma conformado en dos secciones opuestas, y estar provistas de elementos con forma de cuña que se empujan hasta ocupar una posición entre las mismas. El material de espuma o similar se cubre preferiblemente, por su parte exterior, con un material resistente a los agentes medioambientales.

El accesorio de eje puede incluir porciones superiores en prolongación, destinadas a colocarse a ambos lados de una columna o pie principal del tren de proa, a fin de desviar el aire de los accesorios de acoplamiento de par o de torsión habitualmente situados sobre el eje.

El aparato puede incluir uno de dichos accesorios, susceptible de colocarse delante de un mecanismo de dirección del tren de aterrizaje. Se ha encontrado que dicho mecanismo de dirección es propenso a la generación de ruido, al incluir, como habitualmente es el caso, muchos bordes afilados o aristas vivas, aberturas y diversas disposiciones de conductos y cableado.

Análogamente, el accesorio de eje desvía el aire alejándolo de otra zona del tren de aterrizaje particularmente propensa a la generación de ruido, a saber, la unión entre la columna principal y el eje, que de nuevo incluye probablemente diversos accesorios con aristas vivas y disposiciones de conducciones y cableado.

Para los componentes del tren de aterrizaje de forma circular, tales como las columnas principales o los dispositivos de accionamiento situados inmediatamente por delante de los componentes de generación de ruido, pueden fijarse unas tiras de transición de cinta al componente circular, a cada lado del mismo, a fin de facilitar el desprendimiento limpio del flujo de aire del mismo y mejorar el alejamiento del flujo de aire de la zona situada inmediatamente por detrás del componente circular.

Cuando la articulación y la recogida o arrumaje lo permitan, los componentes tales como las columnas circulares o los dispositivos de accionamiento pueden dotarse de extensiones o salientes traseros que emergen desde cada lado de los mismos. Dichas extensiones, en combinación con el componente, pueden actuar en tal caso como un accesorio de acuerdo con la invención con el fin de desviar el aire alejándolo de los componentes de generación de ruido situados por detrás de dicho componente provisto de extensiones traseras.

Dicho aparato puede incluir al menos uno de dichos accesorios, susceptible de situarse por delante de un montante o un travesaño, provisto de una abertura, del tren de aterrizaje, a fin de desviar el aire lejos de los bordes de la abertura.

Para dichos montante y travesaño que tienen superficies que se extienden aproximadamente según la dirección de la corriente en el seno del flujo del aire, dicho accesorio puede estar conformado de modo que se una o confluya el flujo de aire que abandona el accesorio con el flujo de aire que pasa sobre dichas superficies que se extienden en la dirección de la corriente. De forma alternativa, en el caso de que existan elementos generadores de ruido adicionales colocados en el tren de aterrizaje, hacia la parte trasera de dicho accesorio, el accesorio puede dotarse de una forma de penacho o conformarse de otro modo, también con el fin de desviar el aire alejándolo de dichos elementos de generación de ruido de la parte trasera. A este respecto, se ha encontrado que el hecho de que un accesorio acelere el aire incidente no es inaceptable siempre y cuando el aire acelerado no pase en torno a los componentes generadores de ruido.

Dicho accesorio, a la vez que se ha dotado de una forma que evita las zonas de remanso o estancamiento del aire donde éstas pueden darse, puede haberse también conformado o aplanado según sea conveniente para evitar otros elementos del tren de aterrizaje o accesorios adicionales durante el movimiento, tal como la articulación y/o la recogida del tren de aterrizaje.

En el caso de que el tren de aterrizaje incluya un boje o carro basculante provisto de ruedas que tiene una viga o bastidor de carro basculante, el aparato puede incluir un accesorio con la forma de una bandeja inferior que se extiende por delante del bastidor del carro basculante y por debajo del mismo, al objeto de desviar el aire lejos de dichos elementos generadores de ruido situados en la zona del bastidor del carro basculante, por ejemplo, las barras de freno, los cojinetes y sus elementos de apoyo, otros accesorios y diversas instalaciones de conductos y cableado.

Una ventaja del hecho de que la bandeja inferior no se extienda por encima y por detrás del bastidor del carro basculante es que, gracias a ello, el acceso para la inspección y el mantenimiento, así como la refrigeración por aire, no se ven impedidos por el accesorio.

En el caso de que el bastidor del carro basculante se incline hacia arriba en la parte anterior, durante la aproximación, la zona del bastidor del carro basculante que queda al descubierto se coloca aguas abajo con respecto a la bandeja inferior y, de esta forma, gracias al accesorio de bandeja inferior, se impide el paso del aire a alta velocidad en torno a los componentes generadores de ruido asociados al bastidor del carro basculante.

Preferiblemente, la bandeja inferior incluye al menos una compuerta o registro en su interior destinado a proporcionar acceso a elementos ocultos, tales como los puntos de aplicación de gato del boje o carro basculante.

La bandeja inferior puede presentar una superficie aerodinámica con una única curvatura y puede tener una anchura que permita el paso del aire entre la bandeja inferior y las ruedas montadas en el carro basculante, con el fin de refrigerar los frenos. De forma preferida, la bandeja inferior incluye una superficie aerodinámica delantera que se extiende hacia arriba y que se une o confluye suavemente hasta una superficie inferior que se extiende por debajo y a lo largo del bastidor del carro basculante, deseablemente provista de una superficie adicional que se extiende longitudinalmente con respecto al bastidor del carro basculante, a cada uno de los lados de la bandeja inferior y suspendida de los bordes laterales de la bandeja inferior, preferiblemente en perpendicular a la mencionada superficie aerodinámica. De esta forma, el aire que rebasa cada borde lateral de la bandeja inferior en la zona de los frenos de las ruedas será capaz de fluir libremente en torno a los frenos, pero no se verá acelerado a su paso por los frenos por ningún efecto de embudo creado por los contornos de la superficie de la bandeja inferior.

En el caso de que el carro basculante incluya un par de uniones o acoplamientos de articulación delanteros, dicho accesorio puede comprender un par de carenados o porciones de fuselaje de articulación, cada una de ellas montada en cada acoplamiento de articulación de tal modo que se define una superficie intermedia o interfaz provista de un contorno aerodinámico entre los carenados. De forma preferida, dicha interfaz comprende un elemento generalmente esférico dispuesto en uno de los carenados, que coopera con un tubo de sección generalmente circular del otro. El elemento esférico tiene, deseablemente, su centro en coincidencia con un eje de pivotamiento dispuesto entre los acoplamientos articulados.

En el caso de que el tren de aterrizaje incluya una compuerta o registro fijado al mismo y que se extiende en una dirección generalmente según el sentido de la corriente, hacia uno de los lados de una columna o pie principal del tren de aterrizaje, dicho accesorio puede comprender un carenado deflector que se extiende desde el registro, por delante de al menos la columna principal del tren de aterrizaje. De forma preferida, el carenado puede colocarse en acoplamiento de cierre hermético con el registro, y puede extenderse adicionalmente por delante de cualesquiera montantes, travesaños y/o dispositivos de accionamiento adicionales del tren de aterrizaje, situados en las proximidades de la columna principal, a fin de desviar de este modo el aire alejándolo de todos dichos componentes del tren de aterrizaje. Para un tren de aterrizaje principal que tiene un travesaño de arrastre que se extiende hacia arriba en las proximidades de la columna principal, así como un dispositivo de accionamiento de retracción que se extiende análogamente hacia arriba en las proximidades de la columna principal, dicho carenado no sólo logra la desviación del aire alejándolo de todos los accesorios generadores de ruido de la columna principal, sino que también desvía el aire lejos de los pasos formados entre cualquier combinación de la columna principal, el dispositivo de accionamiento, el travesaño de arrastre y el registro de la columna principal, a través de los cuales el aire de otra forma se aceleraría, habitualmente a su paso en torno a los diversos accesorios generadores de ruido.

Para un avión grande, la bandeja inferior puede superar los dos metros de longitud y se construye deseablemente de forma que presente la rigidez longitudinal y a torsión adecuada para permitir su manipulación cuando no está instalada en la aeronave.

La porción delantera de la bandeja inferior tiene, deseablemente, unas porciones en extensión o sobresalientes que se extienden en torno al carenado del acoplamiento de articulación inferior y proporcionan, de esta forma, un flujo de aire suave en esta zona, durante la aproximación para el aterrizaje. En general, un tren de aterrizaje principal provisto de un boje o carro basculante efectuará su aproximación al aterrizaje con las ruedas traseras desviadas o desplazadas hacia abajo y las ruedas delanteras desviadas hacia arriba. De esta forma, la bandeja inferior y el carenado del acoplamiento de articulación inferior se extienden, deseablemente, estrechamente adyacentes la una con respecto al otro cuando el carro basculante se encuentra en su configuración de aproximación.

La bandeja inferior puede ser susceptible de fijarse a los ejes del carro basculante y/o al propio bastidor del carro basculante, por medio de unas mordazas del tipo de banda destinadas a pasar alrededor del eje o del bastidor del carro basculante, y a través de al menos una cámara parcialmente anular formada en una pieza de extensión que se fija a la bandeja inferior.

En general, todos los accesorios serán tan fáciles de retirar como sea posible, mediante el empleo, ya sea de sujetadores del tipo de tornillo existentes, dispuestos en el tren de aterrizaje, y/o de mordazas dispuestas alrededor de los elementos del tren de aterrizaje, tales como los montantes o puntales, los fiadores o travesaños y los ejes. Algunos accesorios necesitarán inevitablemente ser retirados para el mantenimiento en alguna fase del mismo y, para ello, es esencial la facilidad para extraerlos y volver a colocarlos. Todos los accesorios son también, de forma preferida, susceptibles de ajustarse retroactivamente en los diseños ya existentes de tren de aterrizaje.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un tren de aterrizaje de una aeronave que incluye un aparato de acuerdo con el primer aspecto de la invención.

De acuerdo con un tercer aspecto de la invención, se proporciona una aeronave que incorpora un tren de aterrizaje provisto del aparato para la reducción del ruido de acuerdo con el primer aspecto de la invención.

A continuación se describirá la invención a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:

la Figura 1 es una vista en perspectiva isométrica del tren de aterrizaje delantero, provisto del aparato de acuerdo con la invención,

la Figura 2 es una vista en perspectiva isométrica y recortada del tren de aterrizaje principal, una vez provisto del aparato de acuerdo con la invención,

la Figura 3 es una vista en perspectiva isométrica de una parte de un tren de aterrizaje delantero o de proa, dotado de un accesorio de acuerdo con la invención,

la Figura 4 es una vista en planta superior de un acoplamiento de par provisto de un accesorio de carenado,

la Figura 5 es un corte tomado a lo largo de la línea 4-4 de la Figura 4,

la Figura 6 es un corte tomado a través de un travesaño de arrastre inferior del tren de aterrizaje delantero, provisto de un accesorio de carenado,

la Figura 7 es una vista lateral de un acoplamiento de articulación del tren de aterrizaje, provisto de un carenado,

la Figura 8 es una vista lateral detallada de un extremo frontal o anterior de un accesorio de bandeja inferior de acuerdo con la invención,

la Figura 9 es un corte tomado a lo largo de la línea IX-IX de la Figura 8, y

la Figura 10 es una vista en perspectiva isométrica de un tren de aterrizaje principal de una aeronave, del que se han retirado las ruedas para mostrar los elementos auxiliares o periféricos del tren de aterrizaje.

Haciendo referencia a las Figuras 1 y 3, se muestra en ellas un tren de aterrizaje delantero de una aeronave, provisto de ruedas 1, 2, un eje 3 (véase la Figura 3), un pie o columna telescópica principal 4, así como un mecanismo de dirección que se muestra generalmente con la referencia 5, un travesaño de arrastre superior 6, acoplado de forma pivotante con un travesaño de arrastre inferior 7 por el pivote 8, y con la columna 4 por el pivote 9, cojinetes de clavija o pasador 10, 11, un mecanismo de liberación 12 del travesaño de arrastre, así como acoplamientos de par o de torsión 13, 14. El tren de aterrizaje delantero está dotado de varios accesorios para la reducción del ruido, según lo que sigue. Todos ellos han sido diseñados para proporcionar la forma más adaptada a las líneas de corriente en correspondencia con la máxima reducción del ruido total y con la existencia de espacio para la articulación del tren de aterrizaje durante su uso, durante su retracción / despliegue y mientras está retirado o arrumado. El arrastre puede verse incrementado en la práctica como consecuencia de la disposición de los accesorios. En las Figuras 1 y 3 se muestra un accesorio 15 de carenado del eje; un accesorio de acoplamiento de par inferior 16 (que se muestra sólo en la Figura 1); un accesorio de mecanismo de dirección 17; unas cubiertas 18, 19 del dispositivo de accionamiento de la dirección; un accesorio 20 de travesaño de arrastre inferior y unos accesorios de fijación principales 21, 22.

Haciendo referencia a la Figura 3, el accesorio 15 de carenado del eje está dispuesto por abrazamiento alrededor de la columna 4 por medio de una mordaza (no mostrada). Una porción articulada inferior 23 cubre un accesorio de barra de tracción 24 y puede estar articulada alrededor del eje 25 para el acceso al accesorio de barra de tracción. Una porción superior 26 del accesorio del eje 15 tiene porciones en extensión 27, 28 situadas de modo que desvíen el aire incidente alejándolo de los pivotes inferiores 29 del acoplamiento de articulación inferior 14. Unas extensiones cilíndricas 30, 31 se extienden entre una porción central 32 del accesorio y las ruedas 33. Las extensiones cilíndricas 30, 31 se extienden en estrecha proximidad con las llantas 117 de las ruedas, a fin de evitar que se produzca ruido por el paso del aire incidente a través de resonadores de Helmholz formados por las ruedas.

Unos accesorios externos 34 de cubierta de las ruedas se extienden hasta una estrecha proximidad con las llantas 35 de cada rueda, si bien no se superponen al neumático 36, de tal forma que no se estorba la inspección de los neumáticos. Dichas cubiertas de las ruedas pueden ser de forma anular con el fin de ajustarse en torno a los conductos centrales de refrigeración por circulación forzada de aire para las ruedas, y pueden disponerse sobre los mismos.

En la Figura 1, el accesorio 16 de acoplamiento de par inferior tiene generalmente forma de cúpula, aunque está provisto de un festón con el fin de proporcionar un espacio de separación cuando los acoplamientos 13 y 14 se mueven conjuntamente durante la compresión de la columna principal 4. Haciendo referencia a las Figuras 4 y 5, dicho accesorio, tal como se muestra por medio de la referencia 16, se ilustra fijado en su posición por medio de pernos 37, 38 que pasan a través del accesorio 16 para venir a asegurarse por detrás de una placa de respaldo 39 situada tras una abertura 40 practicada en el acoplamiento de par 14. En consecuencia, los bordes 41, 42 que definen la abertura 40 quedan cubiertos por el accesorio 16, de la misma forma que lo son los bordes 43, 44. Se apreciará que las superficies 45, 46 que se extienden según la dirección de la corriente se disponen de modo que confluyen o se unen suavemente con el accesorio 16, de tal forma que el aire que abandona el accesorio en las posiciones 43, 44 confluye con el aire de circulación libre que pasa en torno a las superficies 45, 46.

El accesorio 17 de mecanismo de dirección se ha conformado en general con forma de cúpula con el fin de minimizar cualesquiera zonas de estancamiento o remanso en posición central con respecto a éste. La zona de borde 47 se ha conformado y situado de tal forma que el aire que abandona el accesorio emerja confluyendo con la corriente de aire libre, tangencialmente a la misma. La zona del tren de aterrizaje situada por detrás del accesorio 17 es propensa a la generación de ruido, y este accesorio resulta eficaz para la reducción del ruido que emerge del tren de aterrizaje.

Las cubiertas 18, 19 del dispositivo de accionamiento de la dirección tienen extremos con forma de cúpula 48, 49 y porciones suavemente curvadas 50, 51 que cubren los tubos (no mostrados) del dispositivo de accionamiento, así como las diversas instalaciones de conductos (no mostradas).

Haciendo referencia a las Figuras 1 y 6, el travesaño de arrastre inferior 7 está provisto de un accesorio de carenado o porción de fuselaje 20 situado por delante del mismo. El accesorio 20 no está diseñado para ajustarse íntimamente en el travesaño de arrastre 7, sino que se ha hecho deliberadamente más ancho para desviar el aire de modo que pase no sólo más allá de los bordes 52, 53, sino también lejos de los muelles helicoidales 54, 55 del mecanismo 52 de liberación del travesaño de arrastre. Se apreciará que las zonas de borde 56, 57 del accesorio 20 se han conformado de forma que hagan confluir el aire que abandona el accesorio con la corriente de aire libre. Los resortes helicoidales 54, 55 pueden dotarse de fundas o manguitos, preferiblemente transparentes para propósitos de inspección, a fin de reducir el ruido inducido.

Por último, los accesorios de fijación principales 21, 22 cubren las aberturas definidas entre la columna principal 4, el miembro de refuerzo diagonal 58 y el miembro de clavija o pasador 59. Los accesorios de fijación principales son relativamente planos en su superficie anterior, al objeto de dejar espacio para la articulación del tren de aterrizaje delantero durante su retracción y arrumaje.

Se observará que la instalación de accesorios de carenado relativamente pequeños en el tren de aterrizaje delantero ha tenido el efecto de cubrir muchas zonas bastante problemáticas en cuanto a la generación de ruido, pero que estos accesorios pueden retirarse fácilmente para el acceso y están, en todos los casos, diseñados para permitir la compresión de la columna principal y el movimiento de articulación del tren de aterrizaje delantero y su arrumaje o recogida en el receptáculo de recogida (no mostrado). Se apreciará que, en todos los casos, los accesorios se han diseñado de modo que puedan ser instalados de forma retroactiva en trenes de aterrizaje ya existentes, habiéndose utilizado el abrazamiento o amordazamiento de forma generalizada como modo de fijación. Además, el tamaño relativamente pequeño de los accesorios ha mantenido el peso adicional en un valor mínimo.

El lector experto apreciará que el travesaño de arrastre superior 6 no tiene ningún accesorio de carenado sobre el mismo. Esta parte del travesaño de arrastre está en gran medida contenida en el fuselaje de la aeronave.

El acoplamiento de par superior 13 no se ha dotado de ningún accesorio de carenado, ya que se extiende al menos parcialmente por detrás del accesorio 17 de mecanismo de dirección. Evidentemente, sería posible instalar un accesorio en esta parte del acoplamiento si el diseño particular del tren de aterrizaje se beneficiase substancialmente de ello.

Haciendo referencia a la Figura 10, se muestra en ella un tren de aterrizaje principal de un avión, del que se han suprimido las ruedas pero en el que se ilustran sus accesorios auxiliares 60, 61, 62, 63. El tren de aterrizaje comprende un pie o columna telescópica principal 64, un dispositivo de accionamiento de retracción 65, un travesaño de arrastre 65, unos acoplamientos de articulación superior e inferior 67, 68, unos acoplamientos de par o torsión superior e inferior 69, 70, una viga o bastidor 71 de carro basculante, unos ejes 72, 73 y unas barras de freno 74, 75.

Los accesorios auxiliares 62 están, con mucho, fuera del flujo de aire y no afectan significativamente a los niveles de ruido que se producen en el tren de aterrizaje. Los accesorios auxiliares 60, 61, 63 se encuentran en el seno del flujo de aire cuando se despliega el tren de aterrizaje al realizar la aproximación, y constituyen fuentes de ruido que emerge del tren de aterrizaje, especialmente cuando se combinan con otros componentes. Se cree que los vórtices o remolinos que se desprenden de los accesorios auxiliares impactan en otros componentes, por lo que se genera el ruido.

Haciendo referencia, a continuación, a las Figuras 2, 7, 8 y 9, se muestra en ellas un tren de aterrizaje principal similar al ilustrado en la Figura 1 y provisto de varios accesorios de carenado para la reducción del ruido instalados en él, conjuntamente con detalles de ciertos accesorios. Haciendo referencia a la Figura 2, se han designado las partes comunes con la Figura 1 por medio de los mismos números de referencia. Se muestra un accesorio de bandeja inferior 76, fijado por abrazamiento al bastidor 71 del carro basculante por medio de abrazaderas 77, 78, y fijado también, por medio de abrazaderas 79, 80 (véanse las Figuras 8, 9), a los ejes 72, 73. La bandeja inferior 76 tiene una superficie aerodinámica 81 con una única curvatura, que se extiende sobre una porción delantera 82 que se extiende hacia arriba, y una porción inferior 83, que se extiende por debajo del bastidor del carro basculante. Una porción 84, curvada hacia atrás, mantiene el aire incidente alejado del eje trasero 73 y de sus accesorios auxiliares 61 (véase la Figura 10). La bandeja inferior tiene un par de compuertas o registros de acceso 85, 86 susceptibles de abrirse para el acceso a los puntos de aplicación del gato (no mostrados). Suspendidas de los bordes laterales 87, 88 de la bandeja inferior, existen un par de superficies 89, 90 orientadas de cara a los lados, que se extienden longitudinalmente con respecto al bastidor del carro basculante, a cada lado de la bandeja inferior. La porción delantera 82 que se extiende hacia arriba tiene prolongaciones 91, 92 situadas de forma envolvente en torno a un accesorio 93 de carenado de unión articulada inferior, el cual trabaja en combinación con un accesorio 94 de carenado de unión articulada superior. Cuando el tren de aterrizaje se encuentra en la posición de aproximación según se muestra en la Figura 2, puede observarse que la porción delantera 82 de la bandeja inferior se dispone claramente de forma envolvente en torno al accesorio 93 de carenado de unión articulada inferior, a fin de proporcionar un contorno aerodinámico suave de configuración de bajo ruido. Se apreciará que la porción delantera 82 de la bandeja inferior desvía de forma eficaz el aire incidente, alejándolo de los accesorios auxiliares 60.

La bandeja inferior tiene una anchura que permite el paso del aire entre las ruedas 95, 96 y la bandeja inferior para la refrigeración de los frenos. La forma de los bordes 87, 88 y de las superficies que se extienden longitudinalmente 89, 90 permite al aire pasar en torno a los diámetros interiores o ánimas de los frenos (no mostradas), entre la bandeja inferior y las ruedas, pero no provoca el paso en embudo del aire a través de estas zonas a una velocidad incrementada y, por tanto, no crea un ruido innecesario. La forma de la bandeja inferior se ha diseñado en general para desviar el aire alejándolo de los componentes generadores de ruido dispuestos en el bastidor del carro basculante y en el tren de aterrizaje, al tiempo que se logra generalmente la máxima accesibilidad a las partes superior y laterales del carro basculante con propósitos de inspección y mantenimiento. Se consigue también una rebaja del peso con esta configuración, con respecto al de una envuelta completa.

Las mordazas o abrazaderas 79, 80 para el abrazamiento de la bandeja inferior a los ejes 72, 73 comprenden unas bandas 97, 98 que pasan a través de unos elementos parcialmente anulares 99, 100 que se fijan a la bandeja inferior (véanse las Figuras 8 y 9). Este método de fijación es extremadamente rígido, robusto y de un peso relativamente ligero.

El carenado 93, 94 de unión articulada se muestra en la Figura 2 y también, con más detalle, en la Figura 7. Se apreciará que los acoplamientos o uniones articuladas 67, 68 (véase la Figura 10) trabajan en combinación con la compresión telescópica de la columna principal 64. Por esta razón, los accesorios 93, 94 deben ser capaces de pivotar uno con respecto al otro. Cada uno de ellos está fijado por abrazamiento a su acoplamiento de articulación por medio de abrazaderas 101, 102, 103, 104 (véase la Figura 7), pero ambos interactúan entre sí en la zona 105 situada en torno al centro del pivote. Se observará que el accesorio superior 94 tiene una porción parcialmente esférica 106, destinada a pasar por dentro de una porción parcialmente cilíndrica 107 en cooperación, perteneciente a un accesorio inferior 93, durante el movimiento pivotante de los acoplamientos articulados. El centro de las porciones 106 y 107 coincide con el centro de pivotamiento de los acoplamientos articulados. Se prefiere que exista un espacio de separación de 2 mm entre las porciones 106 y 107. Las zonas de borde 108, 109 del accesorio se han diseñado de modo que desvíen el aire que abandona o emerge de los accesorios 93, 94, alejándolo de los elementos generadores de ruido dispuestos en la columna principal 64.

Haciendo referencia a la Figura 2, se han apantallado o protegido de la corriente de aire un travesaño de arrastre delantero 110, un dispositivo de accionamiento de retracción 65 y la columna principal 64, todos ellos mediante un accesorio deflector de compuerta 111 fijado en acoplamiento de cierre hermético con una compuerta de membrana de ala 112, que se ha fijado a la columna principal 64. Debido al modo como el tren de aterrizaje queda recogido en el receptáculo, el espacio es extremadamente reducido en esta zona y el accesorio deflector 111 logra el propósito de desviar el aire lejos de la columna principal, del dispositivo de accionamiento y del travesaño de arrastre delantero, sin interferir el arrumaje o recogida del tren de aterrizaje. El aire que, de otro modo, se habría acelerado entre cualquier combinación de la columna, el dispositivo de accionamiento de retracción, el travesaño de arrastre delantero y la compuerta, es desviado, en consecuencia, lejos de dichos "canales" potencialmente generadores de ruido y del contorno de la columna principal 64, al seno de la corriente libre. El accesorio 111 se fija por abrazamiento, por medio de pernos, al travesaño de arrastre delantero 110 y comprende una primera porción 113 que tiene una superficie aerodinámica generalmente cóncava 114, y una segunda porción 115 que presenta una superficie aerodinámica generalmente convexa 116.

Una vez más, se observará que, con el empleo relativamente mínimo de accesorios susceptibles de instalarse de forma retroactiva y fácilmente desmontables, de acuerdo con la invención, todas las zonas principales responsables de la generación de ruido del tren de aterrizaje se han protegido del flujo de aire. Al mismo tiempo, la articulación y el arrumaje del tren de aterrizaje no se han visto entorpecidos, y el peso añadido se ha mantenido en el mínimo.

Claims (21)

1. Un aparato para la reducción del ruido generado por una aeronave, que incluye al menos un accesorio para la reducción del ruido (15, 17, 76, 93, 94, 111), destinado al tren de aterrizaje de la aeronave, caracterizado porque se ha conformado para su colocación en el tren de aterrizaje, a fin de desviar el aire lejos de los componentes generadores de ruido del tren de aterrizaje y permitir el replegado, el movimiento de articulación y el arrumaje o recogida del tren de aterrizaje con el accesorio instalado, y en el cual el accesorio no forma parte del perfil aerodinámico del avión y se aloja, cuando el tren de aterrizaje se retrae, completamente dentro de un receptáculo de tren de aterrizaje de la aeronave.

2. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual dicho accesorio comprende una pantalla deflectora (15, 17, 76, 93, 94, 111), diseñada de forma que no rodea completamente los componentes generadores de ruido dispuestos en el tren de aterrizaje.

3. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, en el cual el accesorio comprende un accesorio (15) de eje, susceptible de colocarse delante de un eje (3) del tren de aterrizaje de la aeronave.

4. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual el accesorio de eje se ha dotado de una forma tal, que encierra un accesorio de barra de tracción (24).

5. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 3 ó la reivindicación 4, en el cual el accesorio de eje incluye extensiones o prolongaciones de rueda generalmente cilíndricas (30, 31), que se extienden entre una porción central (32) del mismo y cada rueda (33).

6. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, en el cual el accesorio comprende un accesorio (17) de mecanismo de dirección, destinado a colocarse por delante de un mecanismo de dirección del tren de aterrizaje.

7. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, que incluye un accesorio (16) de montante o puntal, provisto de una abertura, el cual es susceptible de colocarse sobre dicha abertura (40) del montante (14) con el fin de desviar el aire lejos de los bordes (41, 42) de la abertura.

8. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 7, en el cual el accesorio (16) se ha conformado con una forma tal, que hace confluir el flujo de aire que abandona el accesorio con el flujo de aire que circula en torno a las superficies (45, 46) que se extienden según la dirección de la corriente y pertenecientes al montante, durante el uso.

9. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 7 ó la reivindicación 8, en el cual el accesorio (16) se ha conformado con una forma tal, que desvía el aire alejándolo de los elementos generadores de ruido del tren de aterrizaje que están situados en la parte trasera de dicho montante (14).

10. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el accesorio (15, 17, 76, 93, 94, 111) se ha conformado con una forma tal, que evita la formación de zonas de remanso sobre el mismo durante su uso.

11. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, el cual incluye un accesorio de bandeja inferior (76), conformado de tal modo que se extiende por delante y por debajo de una viga o bastidor (71) de boje o carro basculante del tren de aterrizaje.

12. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en el cual la bandeja inferior (76) incluye una superficie aerodinámica delantera (82) que se extiende hacia arriba y que se hace confluir suavemente con una superficie inferior (83) que se extiende por debajo y a lo largo del bastidor del carro basculante, de tal manera que una superficie adicional orientada hacia los lados se extiende longitudinalmente con respecto al bastidor del carro basculante, a cada lado de la bandeja inferior (89, 90) y suspendida de los bordes laterales (87, 88) de la bandeja inferior.

13. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 11 ó la reivindicación 12, en el cual la bandeja inferior (76) es susceptible de fijarse a unos ejes (72, 73) dispuestos en el carro basculante del tren de aterrizaje, por medio de abrazaderas del tipo de banda (79, 80), destinadas a pasar en torno al conjunto eje / carro basculante y a través de al menos una cámara parcialmente anular (99, 100), formada en una pieza de extensión fijada a la bandeja inferior.

14. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye un par de accesorios de carenado articulados (93, 94), destinados a fijarse a un acoplamiento de articulación delantero (67, 68) de un carro basculante del tren de aterrizaje, de tal manera que se monta un carenado articulado en cada acoplamiento de articulación, quedando definida una superficie intermedia o interfaz (105) de contorno aerodinámico entre los carenados, la cual comprende un elemento generalmente esférico (106) en uno de los carenados (94), que coopera con un tubo de sección generalmente circular (107) del otro carenado (93).

15. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 14 cuando ésta depende de una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el cual la bandeja inferior (76) y el carenado (93) de acoplamiento de articulación inferior se extienden, durante el uso, estrechamente adyacentes entre sí, cuando el carro basculante (71) del tren de aterrizaje se encuentra en su configuración de aproximación para el aterrizaje.

16. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye un accesorio (111) de compuerta o registro, susceptible de fijarse a una compuerta (112) que está fijada al tren de aterrizaje, de tal manera que la compuerta se extiende generalmente según la dirección de la corriente de circulación, hacia uno de los lados del tren de aterrizaje, siendo el accesorio (111) de compuerta susceptible de colocarse de tal manera que se extienda desde la compuerta, por delante de al menos un pie o columna principal (64) del tren de aterrizaje.

17. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 16, en el cual el accesorio (111) de compuerta está destinado a acoplarse formando un cierre hermético con la compuerta (112).

18. Un tren de aterrizaje para una aeronave, que incluye un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

19. Un tren de aterrizaje para una aeronave, de acuerdo con la reivindicación 18, en el cual al menos uno de dichos accesorios se ha conformado y colocado de tal forma que el flujo de aire en torno al accesorio (16) abandona o emerge del accesorio, durante el vuelo, substancialmente en la dirección de la corriente de circulación libre.

20. Un tren de aterrizaje para una aeronave, de acuerdo con la reivindicación 18 ó la reivindicación 19, en el cual al menos uno de dichos accesorios (111) está situado de tal forma que desvía el aire incidente alejándolo de una zona de aceleración del aire formada entre dos componentes (64, 65) del tren de aterrizaje.

21. Una aeronave que incluye el tren de aterrizaje de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 20.