ES2577456T3 - Aeronave con fuselaje posterior de múltiples cubiertas en niveles - Google Patents

Aeronave con fuselaje posterior de múltiples cubiertas en niveles Download PDF

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ES2577456T3
ES2577456T3 ES14172650.5T ES14172650T ES2577456T3 ES 2577456 T3 ES2577456 T3 ES 2577456T3 ES 14172650 T ES14172650 T ES 14172650T ES 2577456 T3 ES2577456 T3 ES 2577456T3
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Mithra Sankrithi
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Abstract

Una aeronave capaz de transportar pasajeros y carga que comprende: un fuselaje (22) con una sección superior (164) y una quilla (106), una primera cabina de pasajeros (120) con un primer piso (132) ubicada en la parte delantera del fuselaje (22), una primera cubierta de carga (134) ubicada debajo de al menos una parte de la primera cabina de pasajeros (120), una cabina en niveles (35) ubicada en una parte posterior del fuselaje (22) y que incluye una segunda cabina superior (124) con un segundo piso (156) sobre el nivel del primer piso (132) y una tercera cabina inferior (126) debajo de la segunda cabina superior (124) con un tercer piso (158) por debajo del nivel del primer piso (132), y una segunda cubierta de carga (160) ubicada en la parte posterior del fuselaje (22) y debajo de al menos una parte de la tercera cabina inferior (126), donde la sección superior (164) tiene una forma transversal sustancialmente constante desde la parte delantera a la posterior sobre la primera cabina de pasajeros (120) y la cabina en niveles (35), y caracterizado por que se hace descender la quilla (106) debajo de la segunda cubierta de carga (160) en comparación con la quilla (106) debajo de la primera cubierta de carga (134).

Description

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DESCRIPCION
Aeronave con fuselaje posterior de multiples cubiertas en niveles CAMPO TECNICO
En lineas generales, la presente descripcion hace referencia a configuraciones de fuselaje de la aeronave y los planos de la cabina y, mas particularmente, contempla una configuracion de piso de cabina en niveles.
ANTECEDENTES
La eficacia operativa de aeronaves comerciales y militares puede depender del uso eficaz del volumen de espacio en el fuselaje de la aeronave. La optimizacion del uso del volumen del fuselaje puede permitir que la aeronave traslade mayor carga util y/o carga comercial de pasajeros. La capacidad de transportar mayores cargas utiles pagas reduce los gastos operativos con respecto al ingreso, al tiempo que reduce en forma simultanea la quema de combustible por asiento- kilometro y/o tonelada-kilometro, y a su vez reduce la produccion de CO2 por asiento-kilometro y/o tonelada-kilometro. El desafio de optimizar el uso de volumen de fuselaje disponible se ve complicado por la necesidad de proveer comodidad y seguridad al pasajero, al tiempo que se contemplan los requisitos de carga asociada. Por ultimo, el plano y el diseno de la cabina de pasajeros debe tener en cuenta la necesidad de absorcion de la energia del aterrizaje forzoso en areas inferiores del fuselaje.
Dos enfoques que han sido utilizados anteriormente para aumentar la capacidad de pasajeros en aeronaves existentes son alargar el cuerpo de la aeronave o aumentar la cantidad de pasajeros por fila. El primer enfoque puede mantener la relacion de cantidad de asientos para pasajeros y capacidad de carga relativamente igual, pero tambien puede modificar los parametros de despegue y aterrizaje de la aeronave, y algunas veces implica un nuevo diseno de las alas de la aeronave y/o el uso de motores distintos. El segundo enfoque puede implicar el uso de asientos de aeronave mas angostos y/o el tallado local de marcos para el cuerpo en el interior, como se ilustra en el documento de la tecnica anterior US 2002 033 432.
Desafortunadamente, en general, dicho enfoque reduce la comodidad del pasajero y puede implicar un rediseno importante de los componentes estructurales de la aeronave.
Por consiguiente, existe una necesidad de un fuselaje de aeronave que optimice el uso de volumen del fuselaje, al tiempo que aumente la capacidad de pasajeros y cumpla con la necesidad de seguridad y comodidad de los pasajeros con almacenamiento de carga adecuado. Las realizaciones descritas pretenden abordar uno o mas de los problemas que anteceden.
COMPENDIO
La invencion hace referencia a una aeronave segun la reivindicacion 1, en la que el diseno del fuselaje y el diseno de la cabina optimizan el uso del volumen de fuselaje al tiempo que cumplen con la necesidad de proteccion contra impactos y transporte de la carga. Un diseno de piso de cabina en niveles en un fuselaje de corte transversal uniforme provee la maxima capacidad de pasajeros sentados. Las cubiertas de carga debajo de las areas de asientos para pasajeros proveen zonas de compresion que absorben energia durante aterrizajes forzosos a fin de proteger a los pasajeros. El diseno de cabina en niveles incluye cabinas superiores e inferiores apiladas, conectadas con una cabina principal de nivel intermedio mediante una o mas escaleras, ascensores o escaleras mecanicas. En una realizacion, una segunda escalera permite a los pasajeros atravesar la cabina superior e inferior sin pasar por la cabina principal. Las escaleras que conectan la cabina principal con la cabina superior e inferior pueden estar espaciadas en forma longitudinal, segun sea requerido, para hacer lugar para los compartimentos de ruedas del tren de aterrizaje y/o las bodegas de carga debajo. En otra realizacion, se utiliza el espacio encima de la cabina principal como un compartimiento de descanso para la tripulacion, al que se puede acceder por escalones o escaleras. En algunas realizaciones, en las que la cabina inferior se encuentra cerca de la linea de flotacion de la aeronave, las puertas holandesas de separacion en el fuselaje proveen la salida de pasajeros, al tiempo que sirve de proteccion contra el ingreso de agua en la cabina en caso de un aterrizaje de emergencia en el agua.
Segun una realizacion descrita, una aeronave comprende un fuselaje, una primera cabina, una cabina en niveles espaciada en forma longitudinal de la primera cabina y una bodega inferior. La cabina en niveles incluye una segunda cabina superior y una tercera cabina inferior. La bodega inferior se encuentra debajo de al menos una parte de la tercera cabina inferior. La primera cabina tiene un primer piso y la segunda cabina tiene un segundo piso que se encuentra por encima del nivel del primer piso. La tercera cabina tiene un tercer piso por debajo del nivel del primer piso. En un ejemplo que no es parte de la invencion, la segunda y la tercera cabina se encuentran ubicadas delante de la primera cabina,
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mientras que en otra realizacion, la segunda y la tercera cabina se encuentran atras de la primera cabina. La aeronave puede comprender ademas medios para permitir que los pasajeros atraviesen la primera cabina y cada una de la segunda y la tercera cabina, que pueden incluir al menos uno de escaleras, una escalera mecanica o un ascensor. La aeronave puede comprender ademas una primera cubierta de carga ubicada debajo del primer piso de cabina. La aeronave puede comprender ademas al menos una escalera que permite a los pasajeros atravesar directamente la segunda y la tercera cabina sin atravesar la primera cabina.
Segun otra realizacion que no es parte de la invencion, una aeronave comprende un fuselaje, una primera cabina con un primer piso y una cabina en niveles espaciada en forma longitudinal de la primera cabina. La cabina en niveles incluye una segunda cabina superior con un segundo piso por encima del primer piso y una tercera cabina inferior con un tercer piso por debajo del nivel del primer piso. La aeronave comprende ademas medios para permitir que los pasajeros y la tripulacion atraviesen la primera cabina y cada una de la segunda y tercera cabina, y un compartimiento superior apilado sobre la primera cabina, en el que el compartimiento superior tiene un cuarto piso por encima del nivel del segundo piso. Se proveen medios, tales como escalones o escaleras, para permitir que los pasajeros y la tripulacion atraviesen la segunda cabina y el compartimiento superior.
Segun aun otra realizacion que no es parte de la invencion, una aeronave comprende un fuselaje, una primera cabina en el fuselaje con un primer piso y una cabina en niveles espaciada en forma longitudinal de la primera cabina. La cabina en niveles incluye una segunda cabina superior con un segundo piso por encima del nivel del primer piso y una tercera cabina inferior por debajo de la segunda cabina superior y con un tercer piso por debajo del nivel del primer piso. La aeronave comprende ademas medios de transporte accionados para transportar en forma vertical cargas utiles entre la primera, la segunda y la tercera cabina. Los medios de transporte accionados pueden comprender un ascensor colocado en forma longitudinal en el fuselaje entre la primera cabina y la cabina en niveles.
Otras caracterlsticas, beneficios y ventajas de las realizaciones descritas seran evidentes a partir de la siguiente descripcion de realizaciones, cuando se consideren de conformidad con los dibujos adjuntos y las reivindicaciones anexas.
BREVE DESCRIPCION DE LAS ILUSTRACIONES
La Figura 1 es una ilustracion de una vista en perspectiva de una aeronave tlpica con un fuselaje que emplea una configuracion de cabina en niveles segun las realizaciones descritas.
La Figura 2 es una ilustracion de una vista lateral de la aeronave que se muestra en la Figura 1, parcialmente transversal sin el montaje de alas y cola con fines de claridad.
La Figura 3 es una ilustracion de una vista transversal tomada a lo largo de la llnea 3-3 en la Figura 2.
La Figura 4 es una ilustracion similar a la Figura 2, pero que muestra una realizacion alternativa del diseno de cabina en niveles.
La Figura 5 es una ilustracion de una vista transversal tomada a lo largo de la llnea 5-5 en la Figura 4.
La Figura 6 es una ilustracion similar a la Figura 2, pero que muestra realizaciones alternativas para conectar los disenos de escaleras y asientos para cada una de las cabinas.
La Figura 7 es una ilustracion similar a la Figura 2, pero que muestra otra realizacion alternativa para conectar los disenos de escaleras y asientos para cada una de las cabinas.
La Figura 8 es una ilustracion similar a la Figura 2 que muestra disenos alternativos para las cabinas superiores e inferiores en los que la cabina inferior se emplea para la carga.
La Figura 9 es una ilustracion de una vista en plano de disenos de cabina alternativos para la aeronave que se muestra en la Figura 8.
La Figura 10 es una ilustracion de una vista lateral de una aeronave «jumbo» con la cabina en niveles de las realizaciones descritas.
La Figura 10A es una ilustracion de una vista lateral de una parte de la aeronave que se ilustra en la Figura 10, la que muestra diferencias en altura de corona entre las secciones delanteras y traseras del fuselaje.
La Figura 11 es una ilustracion de una vista lateral diagramatica que muestra un diseno de escalera para conectar la cabina principal con las cabinas superior e inferior.
La Figura 12 es una ilustracion similar a la Figura 11, pero que muestra un diseno de escalera alternativo.
La Figura 13 es una ilustracion de una vista lateral diagramatica de una parte trasera de una aeronave que incluye una segunda escalera que conecta en forma directa las cabinas superior e inferior.
La Figura 14 es una ilustracion de una vista diagramatica de un diseno de fuselaje que incluye un compartimento encima de la cabina principal y al que se puede acceder desde la cabina superior.
La Figura 15 es una ilustracion de una vista en plano de una aeronave con niveles que incluye el area superior de descanso para la tripulacion en la Figura 14.
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Las Figuras 16A-16C son ilustraciones de vistas laterales diagramaticas de una aeronave con cabinas en niveles que emplean un ascensor.
La Figura 17 es una ilustracion de una vista lateral de una parte posterior de una aeronave con cabinas en niveles, la que muestra la llnea de flotacion de la aeronave y el uso de puertas divididas en forma horizontal en la cabina inferior.
La Figura 18 es una ilustracion representativa de una realizacion de un avion de llnea con doble cubierta posterior en niveles de conformidad con la presente descripcion.
La Figura 19 es una vista en corte transversal del fuselaje de una aeronave base de fuselaje ancho con una cubierta convencional.
La Figura 20 es una vista lateral diagramatica de la aeronave base de la Figura 19.
La Figura 21 es una vista en corte transversal de una realizacion de una parte de doble cubierta posterior en niveles de un fuselaje de aeronave.
La Figura 22 es una vista en corte transversal de otra realizacion de una parte de doble cubierta posterior en niveles de un fuselaje de aeronave, dicha configuracion presenta un menor descenso de la llnea de quilla posterior, configurada para ajustarse a contenedores de carga de distinto tamano.
La Figura 23 es una vista lateral diagramatica del fuselaje de una aeronave con doble cubierta posterior en niveles que muestra modificaciones que pueden aplicarse al cuerpo posterior segun la presente descripcion.
La Figura 24 es un diagrama de vista en plano que muestra una realizacion de una configuracion de carga util y carga comercial de pasajeros para una aeronave con doble cubierta posterior en niveles de conformidad con la presente descripcion.
La Figura 25 es una vista lateral diagramatica parcial en primer plano que muestra en mas detalle la transicion del cuerpo de la aeronave a la parte posterior.
La Figura 26 es una vista en perspectiva de una realizacion de una estructura de fuselaje de aeronave en la region de transicion para una aeronave con doble cubierta posterior en niveles.
La Figura 27 es una vista lateral posterior derecha de otra realizacion de una aeronave con doble cubierta posterior en niveles, cada uno con dos puertas en el lado derecho de la cubierta posterior superior y dos puertas en la cubierta posterior inferior:
La Figura 28 es una vista en corte transversal de la parte del fuselaje de doble cubierta posterior de la aeronave con doble cubierta posterior en niveles de la Figura 26:
La Figura 29 es una vista lateral diagramatica de la realizacion de las Figuras 26 y 27.
La Figura 30 es un diagrama de vista en plano que muestra una realizacion de una configuracion de carga util y carga comercial de pasajeros para la configuracion de doble cubierta posterior en niveles de las Figuras 26-28.
DESCRIPCION DETALLADA
En primer lugar, con referencia a las Figuras 1-3, una aeronave 20 comprende un fuselaje generalmente cillndrico 22 con un montaje del ala 26 y un montaje de cola 28 conectados a este. En el ejemplo ilustrado, la aeronave 20 es impulsada por motores de reaccion 30 montados en el montaje del ala 26, tal como se ve en la Figura 1. La aeronave 20 puede transportar cualquiera de varios tipos de cargas utiles, los que incluyen carga y pasajeros. Tal como se emplea en la presente memoria, el termino «pasajeros» pretende incluir todas las formas de pasajeros, lo que incluye tripulaciones, pilotos, auxiliares de vuelo y personal de mantenimiento.
A continuacion, en particular con referencia a las Figuras 2 y 3, el fuselaje 22 incluye en terminos generales una cabina de mando para la tripulacion ubicada al frente 24 y un diseno de cabina en niveles 35 que comprende una primera cabina del nivel principal 32 ubicada inmediatamente detras de la cabina de mando 24, y la segunda y la tercera cabina, superior e inferior, 34, 36 ubicadas entre la cabina principal 32 y el montaje de cola 28 (Figura 1). Las cabinas 32, 34 y 36, respectivamente, incluyen los pisos de cabina 38, 40 y 42 para sostener los asientos de pasajeros 62 y/o la carga.
Aunque no se muestre en las figuras, cada uno de los pisos 38, 40, 42 puede tener hardware incorporado para sujetar las cargas utiles a los pisos 38, 40, 42. Por ejemplo, uno o mas de los pisos 38, 40, 42 pueden tener multiples carriles de asientos (no ilustrados) que permiten que los asientos de pasajeros 62 se encuentren sujetos a los pisos 38, 40, 42 en varias configuraciones flexibles y esto permite que los asientos 62 sean retirados a fin de permitir que otras formas de cargas utiles, tal como carga, sean transportadas en las cabinas 32, 34, 36. El piso de la cabina superior 40 esta ubicado por encima del nivel del piso de la cabina principal 38, mientras que el piso de la cabina inferior 42 esta ubicado por debajo del nivel del piso de la cabina principal 38. Es posible emplear pisos de cabina de profundidades distintas o variadas para optimizar de mejor forma las alturas de cabina con relacion al peso de la estructura del piso.
Las cabinas superior e inferior 34, 36 se encuentran apiladas en forma vertical y estan respectivamente conectadas entre si y con la cabina principal 32 por dos escaleras 44 que, en el ejemplo ilustrado, se encuentran alineadas en forma
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longitudinal en el fuselaje 22. En diferentes realizaciones, tambien son posibles las escaleras que se encuentran alineadas en forma transversal o que estan alineadas en un angulo o que son curvadas/no lineales. Las escaleras 44 proveen un medio que permite a los pasajeros atravesar las cabinas 32, 34 y 36. La cantidad de escalones en cada escalera puede ser igual o distinta. En aquellas realizaciones en las que las dos escaleras tienen una cantidad diferente de escalones 44, los pisos de la cabina superior e inferior 40, 42, respectivamente, se encontraran a alturas distintas con relacion al piso de la cabina principal 38.
En realizaciones tlpicas, el piso superior 40 se puede encontrar entre 5 y 75 pulgadas por encima del nivel del piso de la primera cabina 38 y cada una de las escaleras 44 puede comprender entre 1 y 15 escalones. Los valores variantes de altura del escalon, longitud del escalon y saliente del escalon son posibles para diversas realizaciones. De manera similar, el piso inferior 42 se puede encontrar entre 5 y 75 pulgadas por debajo del nivel del primer piso de cabina 38 y las escaleras que conectan la primera cabina principal 32 con la cabina inferior posterior 36 pueden comprender entre 1 y 15 escalones. Aunque no se ilustran en las Figuras 2 y 3, son posibles un ascensor, una escalera mecanica u otros medios de transporte de pasajeros entre los pisos 38, 40, 42. De manera similar, aunque no se ilustran en las Figuras 2 y 3, se pueden proveer elevadores de carros de cocina como medios para transportar carros de cocina, tal como carros de cocina y carros de bebidas entre los pisos 38, 40 y 42. En los ejemplos ilustrados, se proveen las puertas 55 en las cabinas 34 y 36 para permitir la salida de emergencia de pasajeros y/o el mantenimiento de las cabinas.
Una primera cubierta de carga que comprende una primera cubierta de carga o bodega delantera 46 se encuentra debajo del piso de la cabina principal 38. La cubierta de carga delantera 46 tiene un volumen definido en forma parcial por una altura h1 que permitira el transporte de contenedores de carga LD-3 de tamano completo estandares, as! como tambien pallets de carga y/o carga a granel. Es posible cargar la cubierta de carga delantera 46 con los contenedores o pallets de carga a traves de una puerta para carga (no ilustrada) ya sea del lado derecho o izquierdo del fuselaje, tal como se conoce en la tecnica. Un cajon del ala central 48 y un compartimento de rueda de tren de aterrizaje principal 50 se encuentran ubicados inmediatamente detras de la cubierta de carga delantera 46, por debajo del piso de la cabina principal 48. El cajon del ala 48 forma parte de una estructura que monta el montaje del ala 26 (Figura 1) en el fuselaje 22. Una bodega posterior inferior 52, que puede comprender una cubierta o bodega de carga posterior, se encuentra ubicada inmediatamente detras del compartimento del tren de aterrizaje principal 50, por debajo del piso de la cabina inferior 42. La bodega inferior 52 puede incluir una puerta 57 que permite cargar/descargar la carga y tiene una altura h2 que puede ser menor que la altura h1 de la cubierta de carga delantera 46. Aunque la puerta 57 se muestra en el lado izquierdo del fuselaje del aeroplano, en configuraciones de aeroplano alternativas, la puerta 57 se puede ubicar alternativamente en el lado derecho del aeroplano.
La altura reducida h2 de la bodega inferior 52 se ajusta a la altura necesaria para las cabinas posteriores apiladas 34, 36, al tiempo que aun provee suficiente volumen para colocar en ella cargas mas pequenas, lo que incluye carga a granel, as! como tambien algunos dispositivos de carga por unidad de altura reducida de un conjunto que incluye los contenedores de carga LD3-45, LD3-45W, LD3-46, LD3-46W y otros contenedores de entre 20 y 60 pulgadas de altura. En realizaciones alternativas, la bodega posterior inferior 52 puede comprender un volumen de altura reducida que se adapta para colocar sistemas de aeroplano seleccionados (que incluyen, de modo no taxativo, unidades de reemplazo de llneas o LRU, sistemas de avionica, sistema de control de vuelo, sistemas de control del entorno, sistemas de entretenimiento, sistemas de sensores, sistemas de agua, sistemas de desechos, sistemas electricos, sistemas hidraulicos, sistemas neumaticos, sistemas de oxlgeno, sistemas de supresion de incendios y/o sistemas auxiliares de energla), en lugar de dispositivos de carga a granel o carga por unidad.
Una puerta de altura reducida tlpica 57 que recibirla contenedores LD3-45 de altura reducida puede tener una altura de aproximadamente 49 pulgadas y un ancho de aproximadamente 65 pulgadas. Por el contrario, una puerta tlpica de pallet de carga de altura completa 57 en la cubierta de carga delantera 46 puede tener una altura de aproximadamente 69 pulgadas y un ancho de aproximadamente 105 pulgadas.
La Figura 3 ilustra un diseno de asientos tlpico en el que se provee la cabina inferior 36 con filas de 8 asientos de doble pasillo y se provee la cabina superior 34 con filas de 6 asientos de un pasillo. Los asientos 62 en la cabina superior 34 se apoyan en el piso de la cabina superior 40 o estan conectados a este, mientras que los asientos 62 en la cabina inferior 36 estan conectados al piso de la cabina inferior 42 o se apoyan en este mediante el uso de carriles de asientos (no ilustrados) u otros metodos conocidos de sujecion de asientos a pisos en aeronaves. Se pueden proveer carriles de asiento para permitir diversas cantidades de asientos en fila con distintos tamanos de asiento. Por ejemplo, si la fila de 8 asientos de doble pasillo en la cabina inferior 36 ilustrada tiene un ancho inferior del asiento representativo de 18,5 pulgadas que corresponde a una clase turista de comodidad elevada, los arreglos de asientos alternativos podrlan ser opciones seleccionables tales como filas de 9 asientos en clase turista basica con asientos de ancho inferior de 17
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pulgadas o filas de 7 asientos en clase business con un ancho elevado o filas de 6 asientos de coche cama en primera clase con un ancho muy elevado o modulos privados.
Tanto las cabinas superior e inferior 34, 36 tienen una altura suficiente para permitir pasajeros de pie y que las atraviesen. Por ejemplo, dichas cabinas pueden tener un espacio sobre la cabeza maximo en los pasillos de aproximadamente 80 pulgadas o mas para cumplir con los estandares de aeronaves de cuerpo ancho o al menos aproximadamente 72 pulgadas o mas para cumplir con los estandares mlnimos para aeronaves de transporte pequenas. La cabina superior 34 incluye cestos de almacenamiento superiores 64, as! como tambien cestos de almacenamiento laterales 66. De manera similar, la cabina inferior 36 incluye cestos de almacenamiento superiores 68. Los cestos de almacenamiento pueden ser estanterlas para cestos, cestos basculantes, cestos de transporte u otros tipos de cesto de almacenamiento conocidos en la tecnica. Tal como se menciono anteriormente, la bodega posterior inferior 52 puede comprender una cubierta de carga posterior por debajo del piso de la cabina inferior 42 que puede recibir contenedores de carga de altura reducida 56, as! como tambien carga a granel. El volumen del fuselaje 22 debajo del piso de la cabina inferior 42 que contiene la cubierta de carga posterior 52 puede incluir varios marcos, tales como puntales 58, los que sostienen el piso de la cabina inferior 42 y ayudan a absorber la energla de impacto en una zona de compresion 60 en el fondo del fuselaje 22 durante un aterrizaje forzoso. Preferiblemente, el fuselaje 22 incluye al menos aproximadamente 30 pulgadas verticales de estructura de fuselaje inferior entre la superficie superior del piso de la cabina inferior 42 y la superficie de quilla inferior 65 del fuselaje 22.
El fuselaje 22 tambien recibira sistemas (no ilustrados), tales como sistemas de calefaccion, ventilacion y aire acondicionado, sistemas de iluminacion, unidades de atencion al pasajero y sistemas de emergencia, espacio de enrutamiento para Items tales como cableado electrico, avionica y controles de vuelo, sistemas de control, tubos neumaticos y/o hidraulicos y una variedad de caracterlsticas de cargas utiles e instalaciones tales como asientos, ventanas, banos, carros de cocina, almacenamiento, etc.
En el ejemplo ilustrado en las Figuras 1-3, el marco recubierto 54 que moldea la forma de corte transversal del fuselaje 22 es sustancialmente circular. Sin embargo, tambien son posibles otras formas de corte transversal, tal como una forma ovalada o circular por partes u otras formas de corte transversal no circulares. El fuselaje ilustrado 22 tiene una seccion o cuerpo central principal 39 que es de corte transversal uniforme en llneas generales a lo largo de su longitud y con secciones o extremos ahusados 39, 41 que tienen una seccion transversal de diametro reducido. Las cabinas 32, 34, 36 se encuentran comprendidas en gran medida en la seccion del cuerpo principal 37, pero pueden incluir partes que se extienden hacia los extremos ahusados 39, 41 del fuselaje 22.
Las Figuras 4 y 5 ilustran otra realizacion de un fuselaje 22 con una cabina en niveles 35 en la que las cabinas apiladas superior e inferior 34, 36 se encuentran ubicadas en la parte delantera del fuselaje 22, entre el cajon del ala 48 y la cabina de mando 22. En este ejemplo, la cubierta de carga delantera 46 es de altura reducida para ajustarse a la altura para personas de pie requerida en las cabinas superior e inferior 34 y 36 que se encuentran apiladas encima de la cubierta de carga delantera 46. La cabina principal 32 se ubica en una seccion posterior del fuselaje 22, encima del cajon del ala 48, el compartimento del tren de aterrizaje principal 50 y la bodega de carga posterior 52, la que puede tener una altura mayor que la de la cubierta de carga delantera 46 a fin de recibir contenedores de carga de tamano completo. En este ejemplo, puede ser posible una bodega de carga adicional 70 detras de la cubierta de carga posterior 52 para almacenar cargas a granel. Las cabinas superior e inferior 36 se encuentran conectadas con la cabina posterior principal 32 mediante dos escaleras 44.
La Figura 5 ilustra un diseno de asientos para la aeronave que se muestra en la Figura 4, en el que se proveen tanto la cabina superior como inferior 34, 36 con los asientos 62 ordenados en una configuracion de filas de 7 asientos de doble pasillo. Tal como se menciono anteriormente, la cubierta de carga delantera 46 es de altura reducida, adecuada para transportar el almacenamiento a granel. Asimismo, de manera similar a la realizacion que se muestra en las Figuras 1-3, el volumen del fuselaje 22 debajo del piso de la cabina inferior 42 puede incluir varias estructuras de refuerzo absorbentes de energla, tales como puntales 58 para absorber la energla de impacto durante un aterrizaje forzoso. Deberla observarse en este caso que la configuracion de corte transversal que se muestra en la Figura 5 podrla
combinarse con el diseno en niveles de la Figura 2 y la configuracion de corte transversal de la Figura 3 podrla
combinarse con el diseno en niveles de la Figura 4 en otras realizaciones diversas.
A continuacion, se hace referencia a la Figura 6 que ilustra una aeronave 20 con un fuselaje 22 provisto de una cabina
en niveles 35 similar a la que se muestra en las Figuras 1-3, pero con la provision de una escalera adicional 44a en el extremo posterior del fuselaje 22 que permite que los pasajeros atraviesen las cabinas superior e inferior 34, 36 directamente, sin atravesar la cabina principal 22. Por lo tanto, los pasajeros pueden atravesar las cabinas superior e
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inferior 34, 36 mediante el uso de las escaleras delanteras 44 o las escaleras posteriores 44a. Tal como se menciono previamente, tambien puede ser posible proveer uno o mas ascensores (no ilustrados) o escaleras mecanicas (no ilustradas) para permitir que los pasajeros atraviesen las cabinas 32, 34 y 36. En este ejemplo en particular, los asientos 62 se encuentran ordenados en una configuracion de doble pasillo en las cabinas 32, 34 y 36. Se debe observar en este caso que debido a que las cabinas posteriores superior e inferior 34, 36 se encuentran ubicadas entre el cajon del ala 48 y el montaje de cola 28 (Figura 1), la salida de emergencia de los pasajeros a traves de las puertas 55 en el fuselaje en ambas areas de la cabina se encuentra despejado. Un elevador de carros 59 permite transportar verticalmente carros (no ilustrados) entre los pisos 42 y 44.
A continuacion, se hace referencia a la Figura 7 que ilustra un diseno de cabina similar en llneas generales al que se ilustro en la Figura 6, pero en el que las escaleras delanteras 44 que conectan las cabinas inferior y superior posteriores 34, 36 con la cabina delantera principal 32 se encuentran espaciadas o escalonadas entre si en direccion longitudinal del fuselaje de la aeronave 20. Las escaleras delanteras 44 comprenden escaleras dobles ascendentes divididas 44a y escaleras centradas descendentes muy amplias 44b. La configuracion que se muestra en la Figura 7 tambien puede incluir medios elevadores de carros 59 para transportar carros de cocina entre los niveles de los pisos de la cabina 38, 40, 42.
La Figura 8 ilustra otro diseno de fuselaje que emplea una cabina en niveles 35, pero en el que la cabina posterior inferior 36 se adapta para transportar ya sea pasajeros o carga. En este ejemplo particular, el piso de la cabina inferior 42 ha sido adaptado para sostener pallets de carga 72. Sin embargo, el piso 42 se puede adaptar facilmente para que se monten asientos de pasajeros en ellos. Esta configuracion flexible permite que los clientes de la llnea aerea cambien su combinacion de carga util y carga comercial en distintas rutas y misiones.
La Figura 9 ilustra otra realizacion del diseno para la cabina en niveles en el que se puede proveer la cabina del nivel principal con un arreglo de asientos de clase doble 32a o un arreglo de clase triple 32b. En este ejemplo, la cubierta posterior inferior 36 se adapta para transportar pallets de carga 72, de forma que se muestran siete pallets, pero pueden convertirse en distintas combinaciones de pallets de carga y asientos de pasajeros separados por una barrera de carga apropiada (no ilustrada).
La Figura 10 ilustra un llamado «avion de fuselaje ancho» o «avion jumbo» 20 con un fuselaje 22 provisto con una seccion delantera de doble saliente 74 y una seccion posterior 76 que tiene una forma de area de corte transversal reducida. La seccion delantera 74 puede tener una seccion transversal sustancialmente constante a lo largo de su longitud y tiene una altura de corona CH1, tal como se ilustra en la Figura 10A. La seccion posterior 76 tambien puede tener una seccion transversal sustancialmente uniforme a lo largo de su longitud y tiene una altura de corona CH2 que es menor que la altura de corona CH1. La seccion delantera 74 del fuselaje 72 incluye una cuarta cabina que comprende una cabina delantera del nivel superior 80 ubicada detras de la cabina de mando 24, por encima de una primera cabina principal delantera 32. La cabina delantera del nivel superior 80 tiene un piso 81 y la cabina principal delantera 32 tiene un piso 83. Los pisos 81,83 pueden conectarse con unas escaleras (no ilustradas) ubicadas normalmente en el extremo delantero de las cabinas 32, 80 para permitir que los pasajeros y/o la tripulacion atraviesen estas cabinas.
La aeronave 20 comprende adicionalmente una cabina en niveles 35 formada por las cabinas apiladas posteriores superior e inferior 34, 36 junto con la cabina delantera principal 32. Las cabinas apiladas superior e inferior 34, 36 estan ubicadas detras de la cabina delantera principal 32, sustancialmente en la seccion posterior 76 del fuselaje 22 y puede incluir una cubierta de carga posterior de altura reducida 52 debajo de la cabina posterior inferior 36 que se encuentra espaciada en forma longitudinal de una cubierta de carga delantera 46 ubicada debajo de la cabina delantera principal 32. En esta realizacion, el piso 40 de la cabina posterior superior 34 esta ubicado por encima del piso de la cabina delantera principal 83, pero por debajo del nivel del piso de la cabina delantera superior 81. Al igual que en realizaciones anteriores, la cabina delantera principal 32 se encuentra conectada con las cabinas posteriores superior e inferior 34, 36 mediante unas escaleras 44.
La Figura 11 ilustra, en mayor escala, un arreglo de escaleras 44 similar al que se ilustra en la Figura 2, en el que las dos escaleras 44 que conectan la cabina principal 32 con las cabinas inferior y superior posteriores 34, 36 se encuentran sustancialmente alineadas en la direccion longitudinal de la aeronave 20. La Figura 12 ilustra un diseno de escaleras en el que las escaleras 44 se encuentran espaciadas o escalonadas en forma longitudinal entre si a fin de adaptarse a diversos arreglos de cabina, de manera similar a la realizacion que se muestra en la Figura 7.
La Figura 13 ilustra, en mayor escala, las escaleras posteriores 44c adyacentes al tabique posterior 86 que conectan las cabinas inferior y superior posteriores 34, 36 que se muestran en las realizaciones de las Figuras 6 y 7.
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Las Figuras 14 y 15 ilustran otra realizacion de una configuracion de cabina en niveles que comprende una cabina delantera principal 32 y cabinas posteriores inferior y superior 34, 36 que estan conectadas por escaleras 44. No obstante, en este ejemplo, se provee un compartimento superior 82 encima de la cabina principal 44, el que puede ser empleado para cualquiera de varios fines, tal como un area de descanso a ser utilizada por la tripulacion. Es posible acceder al compartimento superior 82 desde la cabina posterior superior 34 mediante escaleras o escalones 84 que se extienden entre el piso de la cabina superior 40 y el compartimento 82. La colocacion del compartimento del area de descanso para la tripulacion 82 encima de la cabina principal 32 elimina la necesidad de un area de descanso semejante en el piso de la cabina principal 38, de forma que se libera espacio adicional que puede ser empleado por asientos de pasajeros. De forma opcional, es posible proveer medios de salida alternativos (no ilustrados) que conectan el compartimento superior 82 con la cabina principal 44 para uso de emergencia o regular.
A continuacion, con referencia a las Figuras 16A-16C, tal como se menciono anteriormente, se puede proveer un ascensor o medio de transporte similar 90 en la aeronave 20 a fin de transportar pasajeros, carga, carros de cocina, sillas de rueda y similares entre los pisos de la cabina 38, 40, 42. Tal como se muestra en la Figura 15A, el ascensor 90 esta ubicado en el nivel del piso de la cabina superior 40, lo que permite la carga/descarga, tal como lo muestra la flecha 92. En la Figura 16B, se muestra que el ascensor 90 descendio al nivel del piso de la cabina principal 38, de forma que transporta pasajeros, etc. desde la cabina posterior superior 34 hasta la cabina principal 32. La Figura 15C muestra el ascensor 90 que descendio mas al nivel del piso de la cabina posterior inferior 42. Es posible configurar ascensores o dispositivos elevadores de carros alternativos con dos puertas (como se ilustro) o con una sola puerta.
A continuacion, se hace referencia a la Figura 17 que ilustra una parte trasera de una aeronave 20 con una cabina en niveles 35 segun las realizaciones descritas. En este ejemplo, la aeronave 20 tiene una llnea de flotacion imaginaria 96 que representa el nivel de agua en la aeronave 20 en caso de que deba amerizar sobre un cuerpo de agua, en el que la aeronave 20 flotarla durante un perlodo de tiempo. La cabina posterior inferior 36 se puede ubicar en forma parcial debajo de la llnea de flotacion 96. A fin de permitir la salida de emergencia de pasajeros, se proveen puertas divididas en forma horizontal 94 en el fuselaje 22 en el nivel de la cabina inferior 36. Cada una de las puertas 94 incluye partes superiores e inferiores 94a, 94b que se pueden abrir y cerrar independientemente. Es posible abrir ambas partes 94a, 94b cuando se utilizan normalmente en tierra. Sin embargo, al realizar evacuaciones en agua, solamente se abre la parte superior 94a para que los pasajeros puedan trepar sobre el umbral superior de la parte inferior 94b de la puerta 94 con el objetivo de evacuar la aeronave 20 en una balsa o balsa lateral (no ilustrada). La parte inferior de la puerta 94b que, por encontrarse parcialmente por debajo de la llnea de flotacion 96, permanece cerrada para prevenir el ingreso de agua mientras que los pasajeros pueden salir de la cabina 36, al tiempo que la parte superior de la puerta 94a se encuentra abierta. Si durante la evacuacion se utilizan balsas laterales, estas tambien se pueden desplegar sobre el umbral superior de la parte inferior 94b. Las puertas divididas 94, a las que se hace referencia como «puertas holandesas», se pueden emplear con cualquiera de las realizaciones previamente descritas.
En las Figuras 18-30 se muestran ilustraciones de varias realizaciones de una aeronave alternativa 100 que tiene un fuselaje 102 con una parte posterior 104 que tiene una cubierta doble en niveles. En varias configuraciones, dicha realizacion ayuda a optimizar el uso de volumen del fuselaje, al tiempo que cumple con los deseos de proteccion contra impactos y transporte de la carga. La cubierta doble posterior en niveles emplea un fuselaje 102 de corte transversal no uniforme con una quilla posterior descendida 106. Esta configuracion reduce la capacidad de transporte de carga y aumenta la capacidad de pasajeros, al tiempo que mantiene el peso maximo al despegar y las caracterlsticas de vuelo de la aeronave sustancialmente sin modificar con relacion a la aeronave base comparable. Al igual que las demas realizaciones descritas en la presente, las cubiertas de carga debajo de las areas de asientos para pasajeros proveen zonas de compresion que absorben energla durante aterrizajes forzosos a fin de proteger a los pasajeros.
En la Figura 18 se muestra una vista en perspectiva de una realizacion de una aerollnea 100 con una doble cubierta posterior en niveles 104 de conformidad con la presente descripcion. Tal como las aeronaves convencionales, en llneas generales, dicha aeronave incluye un fuselaje generalmente cillndrico 102 con un montaje de alas principal 108 ubicado aproximadamente entre medio del fuselaje 102 con motores de reaccion 110 sujetos a receptaculos debajo de las alas principales 108 para proveer propulsion y un montaje de cola 112 que incluye un timon 114 y ascensores 116 para el control de la aeronave. El fuselaje 102 de la aeronave 100 incluye una parte delantera 118 con una cabina de pasajeros delantera de un solo nivel 120, tal como se discute mas adelante. Sin embargo, a diferencia de las aeronaves convencionales, esta aeronave 100 incluye una seccion de fuselaje posterior 104 con una configuracion de cabina de pasajeros de doble cubierta en niveles. La parte de doble cubierta comienza cerca de la region posterior del ala principal 108 y del carenado de ala a cuerpo/tren de aterrizaje 122 e incluye una cabina posterior superior 124 que se encuentra por encima del nivel de la cabina delantera 120 y una cabina posterior inferior 126 que se encuentra por debajo del nivel
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de la cabina delantera 120. La cabina delantera 120 y cada una de las cabinas posteriores superior e inferior 124, 126 incluyen ventanas y puertas de la aeronave para el ingreso y la salida usuales y/o de emergencia. Las puertas asociadas a la cabina delantera 120 de la aeronave se designan 130, mientras que las puertas de la cabina posterior superior 124 se designan 130a y las puertas de la cabina posterior inferior 126 se designan 130b.
La Figura 19 es una vista en corte transversal de la parte delantera 118 de la aeronave 100 que se muestra en la Figura 18. Esta vista en corte transversal tambien representa las partes delanteras y posteriores del fuselaje de una aeronave base de fuselaje ancho con una unica cubierta convencional 200, las que se muestran en la Figura 20, que es la base o el punto de partida de la aeronave de doble cubierta posterior en niveles 100. El fuselaje 102 de la parte delantera 118 tiene una forma generalmente cillndrica e incluye una cabina de pasajeros delantera 120 con un piso o una cubierta 132 y una bodega de carga delantera 134 con una cubierta de carga delantera 136 ubicada por debajo de al menos una parte del piso 132 de la cabina de pasajeros delantera 120 y por encima de la quilla 138 de la parte de fuselaje delantera 118. Es posible configurar a cubierta de carga delantera 136 para recibir contenedores de carga estandares 140, tal como se muestra, o es posible colocar la carga en la bodega de carga sobre pallets, a granel o de otras maneras.
En la Figura 20 se muestra un diagrama de llnea central parcial de una aeronave base 200 con un fuselaje de cubierta unica convencional 202. Esta figura tambien ayuda a ilustrar algunos de los cambios que se relacionan con el fuselaje posterior 104 de la aeronave de doble cubierta posterior en niveles 100 segun la presente descripcion. El fuselaje 202 de la aeronave base 200 incluye en general una parte delantera 204 y una parte posterior 206. La parte delantera 204 puede definirse para incluir la seccion sobre el ala 208. La parte posterior 206 puede dividirse adicionalmente en una seccion constante posterior 210, una seccion ahusada posterior 212 y un montaje de cola 213. La seccion constante posterior 210 presenta la configuracion de corte transversal general que se muestra en la Figura 19. La seccion sobre el ala 208 tiene una forma que cambia respecto a la de la Figura 19 mediante el carenado de ala a cuerpo/tren de aterrizaje 214 que contiene la estructura de cajon del ala 216 y el compartimento del tren de aterrizaje principal 218 a fin de contener el tren de aterrizaje principal 220, pero que, de lo contrario, es identica a la que se muestra en la Figura 19. El montaje de cola 213 puede ser una seccion de cono de cola sin presurizar. Normalmente, las aeronaves comerciales incluyen un cono de cola sin presurizar que se encuentra conectado a la extremidad trasera del fuselaje presurizado y puede incluir dispositivos mecanicos y electricos, tales como accionadores y similares, para controlar el timon y los ascensores de la aeronave. Esta seccion de cono de cola esta disenada con una forma geometrica que coincide con los angulos de ahusamiento de la parte trasera del fuselaje de la aeronave, tal como se discute mas adelante. Es decir, la seccion de cono de cola sin presurizar 213 se encuentra conectada a la parte mas posterior del fuselaje posterior 206 y tiene una superficie inferior que define una continuacion de la superficie inferior inclinada de la parte mas posterior del fuselaje.
La parte delantera 204 del fuselaje 202 incluye una bodega de carga delantera 222 debajo de una parte delantera de la cabina principal 224 (que corresponde a la cabina de pasajeros delantera 120 de la Figura 19) y la parte posterior 206 del fuselaje 202 incluye una bodega de carga posterior 226 debajo de una parte posterior de la cabina principal 224. Ambas bodegas de carga 222, 226 se colocan por encima de la quilla 228 de la aeronave (es decir, el punto mas bajo a lo largo de la panza de la aeronave), lo cual se encuentra a una elevacion sustancialmente constante a lo largo de la longitud de la aeronave 200, excepto en la seccion ahusada posterior 212, en la que la quilla 228 se ahusa hacia arriba en un angulo a. Este angulo ahusado de la quilla posterior 228 hace posible el despegue y el aterrizaje de la aeronave 200, al tiempo que se evita que el montaje de cola 213 golpee la pista. La llnea de quilla ahusada 228 hace que la bodega de carga posterior 226 se ahuse a menor tamano hacia el extremo trasero del fuselaje 202. La llnea de flotacion 230 de la aeronave 200 tambien se muestra en la Figura 20. Tal como se observo anteriormente, la llnea de flotacion puede representar el nivel de flotacion pretendido de la aeronave 200 en condiciones de amerizaje. Es posible hacer referencia a esto como la llnea de flotacion en amerizaje. Al mismo tiempo, en la industria aeronautica tambien se emplea la expresion «llnea de flotacion» para hacer referencia a cualquier plano horizontal o dato con respecto al fuselaje de la aeronave y se puede ubicar en varios niveles con respecto a la aeronave, no necesariamente la llnea de flotacion en amerizaje que es el nivel de agua anticipado real en condiciones de amerizaje.
Nuevamente, con referencia a la vista de corte transversal de la Figura 19 que se aplica a la parte delantera 118 del fuselaje 102 de la aeronave 100 en la Figura 18 y a las partes delanteras y posteriores 204, 206 de la Figura 20, el piso de pasajeros principal 132 sostiene asientos de pasajeros 142 y pasajeros 144, y la cabina de pasajeros 120 incluye un cielorraso 146 que sostiene los cestos de almacenamiento 148 para equipaje de mano, etc. Tal como se puede observar en la vista de la Figura 19, existe un espacio sustancial sobre el techo 150 del fuselaje por encima del techo de la cabina de pasajeros 146 que en gran medida es poco usado. En algunas aeronaves con fuselaje ancho, se usa una parte del espacio sobre el techo con fines de descanso de la tripulacion (se muestra y se describe mas adelante y con relacion a la Figura 15) y de almacenamiento (por ejemplo, almacenamiento de carros de cocina, etc.), pero normalmente tales
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usos no absorben todo este espacio sobre el techo, en particular en la parte posterior de la aeronave.
De manera ventajosa, la aeronave derivada 100 descrita en la presente, una realizacion de la cual se muestra en la Figura 18, utiliza el espacio sobre el techo 150 que de otra manera no seria usado en la parte posterior 104 del fuselaje de la aeronave 102 para proveer una configuracion de cabina de pasajeros de doble cubierta sin aumentar en forma sustancial el peso maximo al despegar o carga en el ala. Tal como se describio anteriormente, la aeronave 100 incluye un fuselaje 102 que tiene una primera cabina de pasajeros 120 con una primera puerta 132 ubicada en una parte delantera 118 del fuselaje 102 con una primera cubierta de carga 134 ubicada por debajo de al menos una parte de la primera cabina de pasajeros 120, tal como se ilustra en la Figura 19. De manera ventajosa, esta aeronave 100 incluye una cabina de doble cubierta en niveles, generalmente indicada en 152 en la parte posterior 104 del fuselaje 102.
El fuselaje trasero 104 de la aeronave derivada 100 es sustancialmente nuevo y tiene una configuracion de doble cubierta en niveles con una cabina posterior superior 124 y una cabina trasera inferior 126. En la Figura 21 se muestra una vista de corte transversal de una realizacion de una parte de doble cubierta posterior 152 del fuselaje posterior de una aeronave 104 segun la presente descripcion. En la Figura 23 se ilustra un diagrama de linea central parcial del fuselaje 102 de dicha aeronave 100 y en la Figura 24 se ilustra un diagrama de vista de planta que muestra una configuracion de carga y pasajeros para dicha aeronave. En la Figura 23 se ilustra un diagrama de linea central parcial del fuselaje 102 de dicha aeronave 100 y en la Figura 24 se ilustra un diagrama de vista de planta que muestra una configuracion de carga y pasajeros para dicha aeronave. Se hace referencia a la configuracion de la aeronave como una cubierta doble posterior en niveles debido a que ninguna de sus dos cabinas posteriores 124, 126, las que se ubican una sobre la otra, se encuentran en la misma elevacion que la cabina de pasajeros delantera 120. Esta configuracion provee una mayor capacidad de pasajeros con una reduccion de compensacion en la capacidad de carga que se considera aceptable e incluso, deseable en muchas rutas de aeronaves comerciales. Al mismo tiempo, la configuracion de la seccion transversal mas profunda que se ilustra en las Figuras 18-30 provee una mayor capacidad de carga para una aeronave de cubierta doble posterior que las otras configuraciones de cubierta doble posterior descritas en la presente.
Es posible configurar la seccion de cubierta doble posterior 152 en diversas formas. El nivel del suelo de la cabina principal 132, al que tambien se llama «primer piso», y la linea de flotacion de la aeronave 154 se ilustran con lineas punteadas en la Figura 21. Se muestra la linea de flotacion 154 de la aeronave de cubierta doble posterior en niveles 100 en sustancialmente la misma elevacion respecto a la parte de fuselaje delantero 118 que la linea de flotacion 230 de la aeronave base 200. La seccion de fuselaje posterior 104 ilustrada en la Figura 21 incluye la segunda cabina superior 124 con un segundo piso o cubierta 156 sobre el nivel del primer piso 132 y la tercera cabina inferior 126 debajo de la segunda cabina superior 124 con un tercer piso o cubierta 158 debajo del nivel del primer piso 132. Una segunda bodega posterior 160 con una cubierta o piso de carga 162 se ubica en la parte posterior 104 del fuselaje 102 y debajo de al menos una parte de la tercera cabina inferior 126.
Cada una de la segunda y la tercera cabinas 124, 126 incluye asientos para pasajeros 142 y cestos de almacenamiento 148 para el equipaje de mano. Se ilustran pasajeros 144 como referencia de tamano. En dicha realizacion, la segunda cabina superior 124 incluye asientos para pasajeros 142 en filas de siete, al tiempo que la tercera cabina inferior se configura para que los pasajeros se sienten en filas de ocho. Los cestos de almacenamiento exteriores 148a de la segunda cabina superior 124 se pueden ubicar aproximadamente a nivel del suelo 156 cerca de los asientos junto a las ventanas 142a en cada pasillo de pasajeros. Dicha configuracion es, en parte, el resultado de la curvatura interna de la parte superior o seccion superior 164 del fuselaje posterior 104 en la cabina superior 124 y tambien es, en parte, el resultado de puntales diagonales adicionales 166 provistos en la region externa de la cubierta superior 156. La curva interna de la seccion superior 164 del fuselaje posterior 104 elimina en gran medida cualquier espacio para cestos de almacenamiento aereos en el lado externo de la aeronave en la cabina superior 124 y limita la proximidad de los asientos externos 142a al fuselaje 104 debido a limitaciones de espacio sobre la cabeza. Simultaneamente, la ubicacion y la geometria de los puntales diagonales 166 tambien limitan la proximidad de los asientos externos al fuselaje 104 de la aeronave 100. Estos dos factores contribuyen para reducir o eliminar una posible ubicacion de cestos de almacenamiento a bordo, al tiempo que se genera un espacio no utilizado en otra forma que puede ser usado para los cestos de almacenamiento externos a nivel de suelo 148a.
En la Figura 21 se ilustra la extension de los cambios realizados al fuselaje posterior 104 respecto a la linea de molde. La expresion «linea de molde» hace referencia al perfil transversal exterior del fuselaje y puede dividirse en una linea de molde superior que representa el perfil transversal de la seccion superior 164, es decir, el fuselaje sobre la linea de flotacion 154, y una linea de molde inferior 168 que representa el perfil transversal de la aeronave por debajo de la linea de flotacion 154. La ubicacion de la linea de flotacion, y por lo tanto de la transicion entre la seccion superior 164 y la parte inferior de perfil modificado 168, puede variar. En algunas realizaciones, la elevacion de la linea de flotacion 154
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que diferencia la seccion de fuselaje modificado inferior 168 y la seccion superior no modificada 164 puede encontrarse en el punto de ancho maximo del fuselaje 104. En otras realizaciones, la elevacion de la llnea de flotacion 154 puede encontrarse sobre el carenado de ala a cuerpo 122. Tambien se pueden emplear otras posiciones verticales para la llnea de flotacion.
El punto mas bajo a lo largo de la llnea de molde inferior 168 de la aeronave 100 es la quilla descendida 106. La seccion superior 164 tiene una forma transversal sustancialmente constante (por ejemplo, generalmente semicircular) de la parte delantera a la posterior sobre la cabina delantera o primera cabina de pasajeros 120 y sobre la cabina en niveles 152. Sin embargo, tal como se puede ver en la Figura 21, se modifica la llnea de molde exterior inferior 168 en comparacion con la aeronave base 200. Especlficamente, la quilla 106 de la aeronave 100 debajo de la segunda cubierta o cubierta de carga posterior 162 se hace descender respecto a la quilla 138 por debajo de la primera cubierta o cubierta de carga delantera 136. Se indica la extension de dicho descenso mediante la dimension D1 ilustrada en la Figura 21. Se ilustra la elevacion de la quilla 138 de la parte delantera 118 del fuselaje 102 con una llnea punteada en la Figura 21 como el contorno de la llnea de molde inferior 169 de la aeronave base.
La quilla descendida 106 de la parte posterior 104 de la aeronave 100 hace posible una bodega posterior mayor 160, incluso con la tercera cubierta descendida 158. Por este motivo, es posible configurar la bodega posterior 160 para colocar en ella contenedores de carga estandares 140, tal como se muestra, y no limitarse a la carga a granel. Por ejemplo, es posible configurar la segunda bodega 160 para colocar en ella contenedores de carga 140, tales como contenedores LD-1, LD-2, LD-3, LD-3-46, LD-3-46W, LD-3-45 y LD-3-45W. Tambien es posible almacenar otros contenedores de carga, pallets con carga y carga a granel en la segunda cubierta de carga.
Tal como se ilustra en la Figura 24, en esta realizacion se configura la cubierta de carga posterior 160 para colocar en ella una fila de contenedores de carga estandares 140, en comparacion con dos filas del mismo tipo de contenedores en la bodega delantera 134, tal como tambien se ilustra en la vista de corte transversal de la Figura 19. La segunda cubierta de carga 160 incluye el primer y el segundo puntal 170a, b que soportan el tercer piso inferior 158 en lados opuestos del fuselaje posterior 104. Es posible colocar en dicha bodega 160 los contenedores de carga 140 entre el primer y el segundo puntal y el espacio hacia afuera respecto al primer y el segundo puntal 170, externamente respecto al muelle de carga 160, puede contener, por ejemplo, equipamiento electrico y mecanico.
El fuselaje delantero 118 es sustancialmente el mismo que el del aeroplano base u original 200. El fuselaje posterior 104 tiene una seccion superior 164 continua con el fuselaje delantero 118, pero se hace descender la quilla 106 o, en otras palabras, se profundiza la llnea de molde inferior 168 de la panza de la aeronave. Dicha quilla descendida conlleva diversos beneficios. Por ejemplo, hace posible que el fuselaje posterior 104 transporte contenedores de carga estandares 140 (por ejemplo, contenedores LD-1 o LD-3, tal como se muestra en la Figura 21) y mejora la capacidad de evacuacion en amerizaje de la aeronave. Dicha configuracion de quilla descendida tambien mejora la resistencia al impacto de la aeronave al proveer una zona de impacto debajo de la seccion de fuselaje posterior 104 y al reducir la capacidad de carga para compensar la mayor capacidad de pasajeros, el peso de fuselaje de la aeronave modificada puede ser menor, de forma que pueda reaccionar a cargas de momento de movimiento hacia arriba o hacia abajo de la cola horizontal, en comparacion con la aeronave base 200.
Tal como es usual en aeronaves grandes, el fuselaje 102 incluye un carenado aerodinamico 122 en la region de union del montaje de ala principal 108. El carenado aerodinamico 122 puede ser un carenado de ala a cuerpo, un carenado de tren de aterrizaje principal o una combinacion de carenado de ala a cuerpo y tren de aterrizaje principal. Tal como resulta evidente en la Figura 23, el carenado aerodinamico 122 contiene la parte de la aeronave 100 que incluye el cajon del ala 123 y el compartimento del tren de aterrizaje principal 125 en el que se introduce el tren de aterrizaje principal 127 cuando se retrae durante el vuelo. Tambien se puede asociar otra estructura con el carenado 122, tal como un equipo de aire acondicionado de la aeronave (no ilustrado), o puede estar contenida en este. En el extremo trasero del compartimento de tren de aterrizaje principal 125 se encuentra un tabique de compartimento de tren de aterrizaje posterior 129 que provee una pared estructural vertical en la aeronave y un tabique de presion entre la cabina posterior inferior 126 y la bodega posterior 160, las que se encuentran presurizadas, y el compartimento del tren de aterrizaje 125, el que no se encuentra presurizado.
En la aeronave 100 con la cubierta doble en niveles 152, se modifica el carenado 122 y varla entre la quilla de elevacion estandar 138 de la parte delantera 118 del fuselaje 102 y la quilla descendida 106 de la parte posterior 104 del fuselaje 102. Es decir, el borde principal 172 del carenado 122 se encuentra al mismo nivel que la quilla delantera 138 de la aeronave, al tiempo que el borde de cola 174 del carenado se encuentra al mismo nivel que la quilla posterior descendida 106 de la aeronave 100. Por lo tanto, la superficie inferior usualmente horizontal y sustancialmente plana 176
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del carenado 122 en esta aeronave sigue siendo generalmente plano, pero no es horizontal. En su lugar, la superficie inferior 176 del carenado de la aeronave 122 se inclina hacia abajo hacia la parte trasera de la aeronave 100, de forma que define una transicion en la elevacion entre la llnea de quilla 138 de la parte de fuselaje delantera 118 y la quilla descendida 106 de la parte de fuselaje posterior 104.
La configuracion de la cubierta de pasajeros y el tamano y la forma de la bodega pueden variar en aeronaves de cubierta doble en niveles configuradas segun la presente descripcion. En la Figura 22 se muestra una vista de corte transversal de otra realizacion de una cubierta doble posterior en niveles 302 de una aeronave 300. Aunque no se muestran en la vista de la Figura 22, al igual que en las otras realizaciones anteriormente descritas, el fuselaje de la aeronave 300 puede incluir una parte delantera con una cabina principal y una primera cubierta o cubierta principal, y una bodega delantera debajo de al menos una parte de la cubierta principal. El fuselaje posterior 304 de la aeronave incluye una segunda cabina superior 306 con un segundo piso 308 sobre el nivel del primer piso y una tercera cabina inferior 310 debajo de la segunda cabina superior 306 con un tercer piso 312 debajo del nivel del primer piso. Una segunda bodega posterior 314 con una cubierta o piso 316 se ubica en el fuselaje posterior 304 y debajo de al menos una parte de la tercera cabina inferior 310.
El fuselaje posterior 304 tiene una seccion superior 318 y una quilla descendida 320. Dicha configuracion provee un descenso menor de la llnea de quilla posterior 320 y del carenado aerodinamico 322, en comparacion con la configuracion de la Figura 21. En la Figura 22 se ilustran la quilla de aeronave base 138 y la llnea de molde exterior inferior de la aeronave base 169, lo que muestra la diferencia de profundidad D2 de la quilla descendida 320 respecto a la quilla 138 de la aeronave base. En el caso de un descenso menor de la quilla posterior 320, es posible configurar la bodega posterior 314 para que pueda recibir contenedores de carga LD3-45 o LD3-45W 324, en lugar de los contenedores LD1 o LD3 de los contenedores 140 que es posible colocar en la realizacion de la Figura 21. Se debe tener en cuenta que las diferentes magnitudes de descenso de quilla ilustradas en las Figuras 21 y 22, as! como en cualquier otra parte de la presente, son meros ejemplos. Son posibles muchas configuraciones diferentes de una aeronave de quilla posterior descendida segun la presente descripcion.
Tal como en la realizacion de la Figura 21, cada una de la segunda y la tercera cabinas 306, 310 de la realizacion de la Figura 22 incluye asientos para pasajeros 326 y cestos de almacenamiento sobre la cabeza 328 para el equipaje de mano, la segunda cabina superior 306 tiene asientos para pasajeros 326 en filas de siete asientos, al tiempo que se configura la tercera cabina inferior con filas de ocho asientos para pasajeros. Los asientos para pasajeros externos 326a y los cestos de almacenamiento externos 328a para la segunda cabina superior 306 se configuran y se ubican en forma similar a lo ilustrado y descrito con referencia a la Figura 21.
Independientemente de si la configuracion de cabina de cubierta doble es como la que se ilustra en la Figura 21 o 22 u otra configuracion, la configuracion geometrica de la aeronave de cubierta doble posterior en niveles descrita en la presente mantiene el angulo de ahusamiento posterior de la aeronave base (200 en la Figura 20). Estas caracterlsticas se ilustran en la Figura 23, que provee un diagrama de llnea central parcial del fuselaje 102 de una aeronave 100 con una cubierta doble posterior en niveles 152, con la parte delantera 118 y la parte posterior 104. La parte delantera 118 incluye la seccion sobre el ala 178. La parte posterior 104 contiene la cubierta doble en niveles 152 y puede dividirse adicionalmente en una seccion constante posterior 180, una seccion ahusada posterior 212 y el montaje de cola 112. En general, la seccion sobre el ala 178 incluye la parte del fuselaje en la region del carenado de ala a cuerpo 122 que incluye el cajon del ala 123 y el compartimento de rueda de tren de aterrizaje principal 125. Tal como se discutio anteriormente, la quilla 138 se encuentra a una primera elevacion a lo largo de la parte de fuselaje delantera 118 y varla posteriormente en la seccion sobre el ala 178 a la quilla descendida 106.
En la vista de la Figura 23, resulta evidente que la quilla descendida 106 varla en una superficie inferior inclinada hacia arriba 184 con un ahusamiento hacia arriba en un angulo a en la seccion ahusada posterior 182. Al igual que en el caso de la aeronave base (200 en la Figura 20), se selecciona esta superficie inferior inclinada hacia arriba 184 para permitir margenes de golpe de cola de cuerpo posterior adecuados para el despegue y la maniobra de aterrizaje de la aeronave 100. Dicho angulo de ahusamiento posterior a es sustancialmente el mismo que el angulo de ahusamiento posterior correspondiente a de la aeronave base (200 en la Figura 20) y hace posible el despegue y el aterrizaje de la aeronave 100, al tiempo que se evita que el montaje de cola 112 golpee la pista. La llnea de quilla ahusada 106 tambien hace que la bodega posterior 160 se ahuse a menor tamano hacia el extremo trasero del fuselaje posterior 104.
Dicha configuracion de la seccion ahusada posterior 182 tambien hace posible que la aeronave derivada 100 utilice las secciones no presurizadas del fuselaje que son iguales a las de la aeronave base. Por ejemplo, el uso del mismo angulo de ahusamiento posterior a hace posible utilizar el montaje de cono de cola no presurizado (213 en la Figura 20) de la
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aeronave base (200 en la Figura 20) como el montaje de cola 112 de la aeronave modificada 100. Al mantener dichos angulos iguales en la aeronave derivada 100 con una cubierta doble posterior 152, es posible utilizar la misma estructura de cono de cola en la aeronave derivada.
Por lo tanto, el fuselaje posterior 104 hace posible que los angulos de cierre del aeroplano derivado 100 sean al menos comparables a los del aeroplano base. En consecuencia, todos los angulos tangenciales en el extremo posterior del fuselaje presurizado 102 del aeroplano derivado 100 pueden ser iguales que en el aeroplano base (200 en las Figuras 19, 20), de forma que las consideraciones geometricas de despegue y aterrizaje (por ejemplo, angulos de maniobra, etc.) pueden mantenerse sustancialmente iguales, al igual que la geometrla de tren de aterrizaje, etc. La longitud del fuselaje de aeroplano derivado 102 puede ser sustancialmente la misma que la longitud del aeroplano base (200 en la Figura 20). De manera alternativa, la longitud puede variar respecto a la aeronave paquete, si se desea.
Tambien se ilustra con llneas punteadas en la Figura 23 la llnea de flotacion de la aeronave 154 y la llnea de quilla delantera 138. En esta realizacion, la llnea de flotacion 154 se encuentra a sustancialmente la misma elevacion respecto a la quilla delantera 138, que la llnea de flotacion de amerizaje de la aeronave base (230 en la Figura 20). Tal como se indico anteriormente, cada una de las cubiertas superior e inferior 124, 126 incluye ventanas 128 y puertas 130 de la aeronave para el ingreso y la salida usuales y/o de emergencia. En una realizacion, la tercera cabina inferior 126 incluye al menos una puerta de salida de pasajeros 130b con una altura de umbral de evacuacion en amerizaje a un nivel por encima de la llnea de flotacion 154 de la aeronave 100. Con el fin de hacer posible la evacuacion segura de la aeronave cuando flota en el agua, es deseable que las puertas de salida de emergencia por encima de la llnea de flotacion de amerizaje. En el caso en el que la llnea de flotacion de amerizaje 154 se encuentra por encima de la elevacion de una cubierta de aeronave dada, es posible proveer al menos una puerta de salida de pasajeros 130b con una altura de umbral de evacuacion en amerizaje a un nivel por encima de la llnea de flotacion 154 de la aeronave 100 en diversas formas. En un enfoque, es posible proveer las puertas 130b de la tercera cubierta inferior 126 con un dique de agua interno adyacente a la parte inferior de la puerta 130b, lo que hace posible abrir la puerta en condiciones de amerizaje sin que se inunde la tercera cubierta inferior 126. Dichas puertas son conocidas en la industria aeronautica.
De manera alternativa, las puertas de salida de pasajeros 130b en la tercera cubierta inferior pueden ser puertas divididas en forma horizontal que incluyen una parte superior 131a y una parte inferior 131b que se pueden abrir y cerrar en forma independiente en la forma anteriormente descrita respecto a la Figura 17. Es posible abrir ambas partes 131a, 131b cuando se utilizan normalmente en tierra, pero al realizar evacuaciones en agua, solamente se abre la parte superior 131a para que los pasajeros puedan trepar sobre el umbral superior de la parte inferior 131b con el objetivo de evacuar la aeronave en una balsa o balsa lateral (no ilustrada). De esa forma, el umbral superior de la parte de puerta inferior 131b provee una altura de umbral que se encuentra por encima de la llnea de flotacion 154, lo que permite que se abra la parte superior de la puerta en condiciones de amerizaje sin peligro de que se inunde la tercera cubierta inferior 126.
La vista de la Figura 23 tambien ilustra el grado en el que difiere la llnea de quilla inferior o modificada 106 respecto a la de la aeronave base e ilustra los contenedores de carga 140 en la bodega 160. En la Figura 24 se ilustra un diagrama de vista de planta que muestra la configuracion de pasajeros y de carga para una aeronave con una cubierta doble posterior en niveles 152. Esta figura ilustra unicamente una de muchas configuraciones posibles de pasajeros y carga que se pueden utilizar, la correspondiente a una aeronave tipo Boeing 777 modificada para presentar una cubierta doble posterior en niveles 152. Resultara evidente que son posibles otras configuraciones para otras aeronaves y diferentes arreglos de asientos y de carga para esta aeronave.
Como se puede ver en la Figura 24, la parte delantera 118 del fuselaje 102 incluye un compartimiento delantero para descanso de la tripulacion 186 con dos literas que se ubica en una parte del espacio sobre el techo (150 en la Figura 19) sobre una parte delantera de la primera cabina de pasajeros 120 y un compartimiento posterior para descanso de la tripulacion 187 con ocho literas que se ubica en una parte del espacio sobre el techo 150 por encima de una parte posterior de la primera cabina de pasajeros 120. Se ilustra la cubierta de carga 136 tanto con carga en contenedores 140 como en pallets 188. La parte posterior de fuselaje 104 incluye la segunda cabina superior 124 y la tercera cabina inferior 126 con la bodega posterior 160 debajo de la tercera cabina. En la realizacion que se ilustra en la Figura 24, se configura la cubierta doble posterior en niveles 152 tal como se ilustra en la Figura 21, con filas de siete asientos para pasajeros 142 en la segunda cubierta superior 124 y en filas de ocho en la tercera cubierta inferior 126. Ambos casos representan la distribucion usual de asientos de clase turista. La parte delantera 118 de la aeronave 100 se divide en clase turista, clase de negocios y primera clase. En dicha configuracion, la aeronave tiene una capacidad total de pasajeros de 476 con 150 asientos de pasajeros 142 en la segunda cubierta superior 124 y 160 de dichos asientos en la tercera cubierta inferior 126. La vista tambien ilustra la unica fila de contenedores de carga 140 en la bodega posterior 160.
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En la Figura 25 se provee una ampliacion del diagrama de llnea central parcial de esta aeronave 100 que ilustra una region de transicion 190 del fuselaje de la aeronave, en la que el fuselaje cambia de una parte delantera de cubierta simple 118 a la parte posterior 104 con cubierta doble 152. En la Figura 26 se ilustra una vista en perspectiva de una parte de un fuselaje de aeronave 102 en la region de transicion 190. En la Figura 23 tambien se delinea la region de transicion 190. La ubicacion en la que la cubierta doble posterior 152 comienza en el fuselaje 102 puede variar. Las dos ubicaciones posibles incluyen tabique de presion de compartimento de rueda posterior 129 y la seccion central de ala delineadas por la llnea 192 en las Figuras 23 y 25, y la region posterior del carenado de ala a cuerpo 122, tal como el borde de cola 174 de carenado de ala a cola, por ejemplo. Tambien se pueden seleccionar otras ubicaciones de transicion. En las realizaciones ilustradas en las Figuras 25 y 26, se dividen las partes delantera y posterior del fuselaje 118, 104 se dividen en el tabique de compartimento de rueda posterior 129. En la ubicacion de este tabique de presion de compartimento de rueda posterior 129, la cubierta principal 132 termina y las cubiertas posteriores inferiores 156, 158 comienzan. Se provee una escalera 194 para pasar entre la cubierta principal 132 y las cubiertas posteriores en niveles 156, 158. Una parte de la escalera 194a sube desde la cubierta principal 132 a la segunda cubierta superior 156 y otra parte de la escalera 194b desciende desde la cubierta principal 132 a la tercera cubierta inferior 158. Es posible configurar la escalera en niveles 194 de manera similar a cualquiera de las realizaciones descritas en la presente. Tambien se puede proveer una segunda escalera similar (no ilustrada) en el extremo posterior de la cabina en niveles en forma similar a lo ilustrado y descrito respecto a las Figuras 6, 7 y 13 anteriores.
La vista en perspectiva de la Figura 26 pretende ilustrar un arreglo estructural representativo de una estructura de fuselaje 102 que puede transportar cargas de diseno de aeronave en la region de transicion 190 entre la cabina de pasajeros principal unica 120 y la region de cubierta de pasajeros en niveles 152. En esta vista se ilustran las escaleras en niveles 194 anteriormente descritas, al igual que un elevador 196 que se puede utilizar para conectar las cubiertas en diferentes niveles. Se puede configurar dicho elevador 196 para ser utilizado por pasajeros, por la tripulacion y para transportar otros Items (por ejemplo, carros de cocina) entre la primera cubierta principal 132 y las cubiertas superior e inferior 156, 158. Es posible configurar y operar el elevador 196 en una forma similar a la anteriormente ilustrada y descrita respecto a las Figuras 16A-C y en otras partes de la presente. Resultara evidente para los expertos en la tecnica que es posible aplicar configuraciones estructurales alternativas en varias realizaciones de la seccion de transicion de fuselaje 190.
La vista de la Figura 26 ilustra los puntales diagonales 166 conectados entre las paredes de fuselaje exteriores 198 y la cubierta superior 156 y algunos puntales verticales 167 y soportes diagonales 169 adicionales provistos en la region de las escaleras 194, los que ayudan a dar sosten a la escalera 194 y aumentan la resistencia de la estructura de fuselaje de la aeronave 102 en la region de transicion 190. Resulta beneficioso que sea posible disenar la estructura del tercer piso o cubierta inferior 158 de esta seccion de fuselaje posterior 104 para actuar con tension para resistir las cargas de presurizacion que actuan sobre las paredes laterales 198 del fuselaje 102 cuando este se presuriza. Esto puede ser deseable debido a la mayor extension y la curvatura posiblemente reducida de la parte inferior del fuselaje posterior 104 (es decir, la parte del fuselaje posterior 104 a lo largo de la llnea de molde inferior 168), los que son factores que afectan su resistencia como deposito bajo presion.
Se ilustra otra realizacion de una aeronave 400 con una cubierta doble posterior en niveles 402 en las Figuras 27-30. En la Figura 27 se muestra una vista de lado derecho posterior de dicha aeronave 400 y la Figura 28 provee una vista de corte transversal de la seccion de fuselaje posterior 404. En esta realizacion, la aeronave incluye una cubierta doble posterior en niveles, indicada en llneas generales en 402, que incluye dos puertas 408a, cada una en el lado derecho de la cabina posterior superior 410 y dos puertas 408b en el lado derecho de la cabina posterior inferior 412. En esta realizacion, se hace descender la quilla 414 una cantidad similar a la de la realizacion de la Figura 21, pero la llnea de molde inferior 416 del fuselaje es mas redondeada en el lado inferior e incluye una pared estructural mas delgada 418, lo que resulta en que el espacio interior aprovechable 412 es ligeramente mas amplio. En consecuencia, esta realizacion incluye asientos para pasajeros 420 en filas de siete en la segunda cubierta superior 410 y en filas de nueve en la tercera cubierta inferior 412, lo que genera una capacidad general de pasajeros mayor. El diagrama de vista de plano de la Figura 30 muestra que dicha aeronave 400 tiene una capacidad total de pasajeros de 479 con 142 asientos de pasajeros 420 en la segunda cubierta superior 410 y 168 de los asientos en la tercera cubierta inferior 412. Al igual que en la realizacion de la Figura 21, se configura la segunda cubierta de carga 422 para colocar en ella contenedores de carga LD-1 o LD-3 424 en una unica fila.
Tal como se puede observar en el diagrama de llnea central de la Figura 29, la geometrla exterior de esta aeronave 400 retiene y protege el angulo de ahusamiento posterior 426 de la aeronave base, al igual que las otras realizaciones descritas en la presente, de forma que retiene las caracterlsticas de despegue y aterrizaje de la aeronave base y permite
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que la seccion de cono de cola no presurizada 428 en esta aeronave sea la misma que la de la aeronave base. Se mantiene el angulo de ahusamiento posterior a de la aeronave base mediante el ajuste de las longitudes relativas de la seccion constante posterior 430 y la seccion de ahusamiento posterior 432 en comparacion con la aeronave base. Al utilizar una longitud mayor de seccion de ahusamiento posterior 432 y una longitud menor de seccion constante posterior 430, tal como se muestra en la Figura 29, los margenes angulares de golpe de cola para el despegue y el aterrizaje permaneces sustancialmente no modificados en comparacion con la aeronave base.
Quienes conozcan las operaciones aeronauticas y el mantenimiento en tierra de las aeronaves reconoceran que una aeronave con cubierta doble posterior en niveles como se describe en la presente podrla involucrar un arreglo de equipamiento de mantenimiento en tierra diferente a la aeronave base, debido a diferentes caracterlsticas de carga y pasajeros, ubicacion de las puertas, etc. Los expertos en la tecnica podran determinar arreglos de mantenimiento y acceso adecuados para dichas aeronaves que no se consideraran en detalle alguno en la presente.
La aeronave con cubierta doble posterior en niveles descrita en la presente puede proveer un miembro familiar adicional a una familia aeronautica comercial. Es posible cambiar la seccion de fuselaje posterior de una configuracion simple a una configuracion de cubierta doble de pasajeros de un aeroplano comercial base u original con cambios relativamente pequenos del armazon de la aeronave y pocos cambios o ningun cambio de las caracterlsticas de rendimiento de la aeronave mediante el uso de una seccion transversal mas profunda (o mas alta), lo que aumenta la capacidad de pasajeros de la aeronave. Al mismo tiempo, la seccion transversal profundizada hace posible el uso de contenedores de carga estandares en la bodega posterior, en lugar de limitar la aeronave a la carga a granel en la bodega posterior. Esta configuracion es particularmente aplicable a aeronaves de cuerpo ancho, aunque tambien podrla aplicarse a otras aeronaves.
Por lo tanto, la presente descripcion presenta un metodo para modificar una aeronave base de una configuracion de cubierta simple a una configuracion de cubierta doble posterior de pasajeros, pero con la capacidad de aceptar contenedores de carga estandares en una bodega debajo de la cubierta posterior inferior. Tal como se discutio anteriormente, la aeronave base incluye un fuselaje con una seccion superior y una quilla, y una primera cabina con un primer piso a un nivel sustancialmente constante en una parte delantera del fuselaje. Ademas, la aeronave base incluye una bodega delantera ubicada debajo del primer piso y tiene una capacidad de pasajeros base, una capacidad de carga base, un peso maximo al despegue y una geometrla de superficie de vuelo.
El metodo involucra hacer descender una parte posterior de la quilla al tiempo que se mantiene la seccion superior sustancialmente constante de la parte delantera a la posterior y proveer una cabina en niveles en la parte posterior del fuselaje. Tal como se discutio anteriormente, la cabina en niveles incluye una segunda cabina superior con un segundo piso sobre el nivel del primer piso y una tercera cabina inferior debajo de la segunda cabina superior con un tercer piso debajo del nivel del primer piso. El metodo tambien incluye proveer una bodega posterior en la parte posterior descendida del fuselaje y debajo de al menos una parte de la tercera cabina inferior. Es posible configurar la bodega posterior para colocar en ella contenedores de carga seleccionados del grupo que consiste en, por ejemplo, contenedores LD-1, LD-2, LD-3, LD- 3-46, LD-3-46W, LD-3-45 y LD-3-45W.
Resulta beneficioso que la aeronave modificada tenga una capacidad de pasajeros mayor que la capacidad de pasajeros base y una capacidad de carga menor que la capacidad de carga base, al tiempo que mantiene el peso maximo al despegue y la geometrla de superficie de vuelo sustancialmente constantes. La produccion de esta aeronave modificada o derivada tambien puede incluir la etapa de provision de una superficie interior inclinada hacia arriba de la parte mas posterior de la quilla, de forma que la parte mas posterior de la aeronave tenga una superficie interior inclinada hacia arriba seleccionada para hacer posibles margenes de golpe de cola de cuerpo posterior adecuados para el despegue y el aterrizaje de la aeronave. Dichos margenes de golpe de cola pueden ser sustancialmente los mismos que los de la aeronave base.
El metodo tambien puede incluir la provision de una transicion de carenado aerodinamico entre la quilla de la parte delantera del fuselaje y la quilla descendida de la parte posterior del fuselaje. El carenado aerodinamico puede ser, por ejemplo, un carenado de ala a cuerpo, un carenado de tren de aterrizaje principal o una combinacion de carenado de ala a cuerpo y tren de aterrizaje principal. Tambien es posible modificar la aeronave base mediante la provision de una puerta de salida de pasajeros en la tercera cabina inferior con una altura de umbral de evacuacion en amerizaje a un nivel por encima de la llnea de flotacion asociado con condiciones de amerizaje de la aeronave, tal como se discutio anteriormente.
Por lo tanto, la aeronave con cubierta doble posterior en niveles y el metodo descritos en la presente provee una
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solucion novedosa para la reconfiguracion de una aeronave de pasajeros de cubierta simple y cuerpo ancho en una aeronave de pasajeros derivada con una cantidad de pasajeros mucho mayor y cierta reduccion en la capacidad de carga de entrada. Dichos cambios respecto al aeroplano de pasajeros original o base pueden hacer posible la cobertura de un mercado de traslado aereo mas amplio por un costo relativamente moderado y con relativamente bajo riesgo desde un punto de vista de desarrollo de productos. Esta configuracion ofrece una via practica para aumentar en forma dramatica la carga de pasajeros y reducir el consumo de combustible por asiento por kilometro, y reducir los costos operativos relativos al aeroplano por asiento por kilometro con cambios unicamente moderados de la estructura de la aeronave solo en el area del fuselaje. La mayorla de los componentes del aeroplano base u original pueden permanecer sin modificaciones, lo que incluye la cabina de mando, fuselaje delantero, alas, motores, tren de aterrizaje, cola (cola vertical y cola horizontal) y cono de cola/cierre del fuselaje posterior. Por lo tanto, el costo de desarrollo de esta aeronave modificada es relativamente bajo y los problemas de certificacion se aplican en su mayorla a la estructura de fuselaje de aeroplano derivado y unicamente algunos sistemas aeronauticos debido a que es posible mantener el peso maximo al despegue y las cargas de diseno de cola y ala sustancialmente igual a la aeronave base, si se desea.
Segun un aspecto de la presente descripcion, se provee una aeronave comercial modificada que comprende una seccion superior sustancialmente identica a una seccion superior de una aeronave base, una parte de fuselaje delantero sustancialmente identica a la aeronave base con una primera cabina con un primer nivel de suelo, una parte de fuselaje posterior con una quilla descendida en comparacion con la aeronave base, una cabina en niveles posterior en la parte de fuselaje posterior que incluye una cabina superior con un segundo piso sobre el nivel del primer piso y una tercera cabina inferior por debajo de la segunda cabina superior y con un tercer piso por debajo del nivel del primer piso, y una cubierta de carga posterior en la parte posterior descendida del fuselaje y por debajo de al menos una parte de la tercera cabina inferior, en la que la aeronave modificada tiene una capacidad de pasajeros mayor que una capacidad de pasajeros de la aeronave base y una capacidad de carga menor que una capacidad de carga de la aeronave base.
En forma beneficiosa, cuando la quilla descendida cambia a una superficie inferior inclinada hacia arriba de una parte mas posterior de la quilla, en la que la inclinacion hacia arriba de la superficie inferior provee un margen de golpe de cola de cuerpo posterior sustancialmente identico a un margen angular de golpe de cola de la aeronave base.
El que la aeronave comprenda adicionalmente una seccion de cono de cola no presurizada unida a la parte mas posterior del fuselaje y sustancialmente identica a una seccion de cono de cola no presurizada de la aeronave base, y que tenga una superficie inferior que define una continuacion de la superficie inferior inclinada hacia arriba de la parte mas posterior del fuselaje resulta beneficioso.
Tambien resulta beneficioso que la aeronave comprenda adicionalmente un carenado modificado de la panza del fuselaje que define una transicion entre la quilla de la parte de fuselaje delantera y la quilla descendida de la parte de fuselaje posterior, con carenado modificado de al menos uno de carenado de ala a cuerpo, un carenado de tren de aterrizaje principal y un carenado de cobertura de sistema de aire acondicionado.
En forma beneficiosa para la aeronave, se configura la bodega posterior para colocar en ella contenedores de carga seleccionados del grupo que consiste en contenedores LD-1, LD-2, LD-3, lD-3-46, LD-3-46W, LD-3-45 y LD-3-45W.
Aunque se han descrito realizaciones de la presente descripcion respecto a determinados ejemplos de realizaciones, se debe entender que las realizaciones especlficas tienen fines ilustrativos y no taxativos, y los expertos en la tecnica podran pensar en otras variaciones.

Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1. Una aeronave capaz de transportar pasajeros y carga que comprende:
    un fuselaje (22) con una seccion superior (164) y una quilla (106),
    una primera cabina de pasajeros (120) con un primer piso (132) ubicada en la parte delantera del fuselaje (22), una primera cubierta de carga (134) ubicada debajo de al menos una parte de la primera cabina de pasajeros (120), una cabina en niveles (35) ubicada en una parte posterior del fuselaje (22) y que incluye una segunda cabina superior (124) con un segundo piso (156) sobre el nivel del primer piso (132) y una tercera cabina inferior (126) debajo de la segunda cabina superior (124) con un tercer piso (158) por debajo del nivel del primer piso (132), y
    una segunda cubierta de carga (160) ubicada en la parte posterior del fuselaje (22) y debajo de al menos una parte de la tercera cabina inferior (126),
    donde la seccion superior (164) tiene una forma transversal sustancialmente constante desde la parte delantera a la posterior sobre la primera cabina de pasajeros (120) y la cabina en niveles (35), y caracterizado por que se hace descender la quilla (106) debajo de la segunda cubierta de carga (160) en comparacion con la quilla (106) debajo de la primera cubierta de carga (134).
  2. 2. Una aeronave segun la reivindicacion 1, donde la quilla descendida (106) varla a una superficie inferior inclinada hacia arriba (184) de una parte mas posterior del fuselaje (22) con una superficie inferior inclinada hacia arriba seleccionada para hacer posibles los margenes de golpe de cola de cuerpo posterior adecuados para el despegue y el aterrizaje de la aeronave.
  3. 3. Una aeronave segun la reivindicacion 2 que adicionalmente comprende una seccion de cono de cola no presurizada (213) unida a la parte mas posterior del fuselaje (22) y con una superficie inferior que define una continuacion de la superficie inferior inclinada hacia arriba (184) de la parte mas posterior (104) del fuselaje (22).
  4. 4. Una aeronave segun cualquiera de las reivindicaciones 1-3, donde uno de un tabique de presion de compartimento de rueda posterior (129), una seccion central de ala principal (192) y una region posterior de un carenado de ala a cuerpo (122) divide las partes delantera y posterior (104) del fuselaje (22).
  5. 5. Una aeronave segun cualquiera de las reivindicaciones 1-4 que adicionalmente comprende un carenado aerodinamico (122) que varla entre la quilla (106) de la parte delantera del fuselaje (22) y la quilla descendida (106) de la parte posterior del fuselaje (22), y el carenado aerodinamico (122) comprende uno de (i) un carenado de ala a cuerpo, (ii) un carenado de tren de aterrizaje principal y (iii) una combinacion de carenado de tren de aterrizaje principal y ala a cuerpo.
  6. 6. Una aeronave segun cualquiera de las reivindicaciones 1-5 que adicionalmente comprende una puerta de salida de pasajeros (130b) en la tercera cabina inferior (126) con una altura de umbral de evacuacion en amerizaje en un nivel por encima de una llnea de flotacion de amerizaje asociado a condiciones de amerizaje de la aeronave.
  7. 7. Una aeronave segun la reivindicacion 6, donde la puerta de salida de pasajeros (130b) incluye partes superiores (131a) e inferiores (131b) que se pueden abrir en forma independiente una de la otra.
  8. 8. Una aeronave segun cualquiera de las reivindicaciones 1-7, donde se disena el tercer piso inferior (158) para que actue en tension para resistir a las cargas de presurizacion que actuan sobre las paredes laterales del fuselaje (22) cuando este se presuriza.
  9. 9. Una aeronave segun cualquiera de las reivindicaciones 1-8, donde se configura la segunda cubierta de carga (160) para colocar en ella contenedores de carga estandares y que adicionalmente comprende primeros puntales que dan sosten al tercer piso inferior (158) en un primer lado del fuselaje (22) y segundos puntales que dan sosten al tercer piso inferior (158) en un segundo lado del fuselaje (22), y donde se pueden colocar en la segunda cubierta de carga (160) los contenedores de carga entre los primeros puntales y los segundos puntales.
  10. 10. Un metodo para modificar una aeronave base que comprende un fuselaje (22) que incluye una seccion superior (164) y una quilla (106), una primera cabina con un primer piso (132) a un nivel sustancialmente constante en una parte delantera del fuselaje (22), una bodega delantera (46) ubicada por debajo del primer piso (132) y una capacidad de
    5
    10
    15
    20
    25
    pasajeros base, una capacidad de carga base, un peso maximo al despegue y una geometrla de superficie de vuelo, y dicho metodo comprende:
    hacer descender una parte posterior de la quilla (106) al tiempo que se mantiene la seccion superior (164) sustancialmente constante de la parte delantera a la posterior,
    proveer una cabina en niveles (35) en una parte posterior del fuselaje (22) y que incluye una segunda cabina superior (124) con un segundo piso (156) sobre el nivel del primer piso (132) y una tercera cabina inferior (126) debajo de la segunda cabina superior (124) con un tercer piso (158) por debajo del nivel del primer piso (132), y proveer una cubierta de carga posterior (52) en la parte posterior descendida del fuselaje (22) y debajo de al menos una parte de la tercera cabina inferior (126),
    donde la aeronave modificada tiene una capacidad de pasajeros mayor que la capacidad de pasajeros base y una capacidad de carga menor que la capacidad de carga base.
  11. 11. Un metodo segun la reivindicacion 10 que adicionalmente comprende la provision de una superficie inferior inclinada hacia arriba (184) de una parte mas posterior de la quilla (106) con una superficie inferior inclinada hacia arriba seleccionada para hacer posibles los margenes de golpe de cola de cuerpo posterior adecuados para el despegue y el aterrizaje de la aeronave.
  12. 12. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 10 y 11 que adicionalmente comprende la provision de carenado aerodinamico (122) que varla entre la quilla (106) de la parte delantera del fuselaje (22) y la quilla descendida (106) de la parte posterior del fuselaje (22), y el carenado aerodinamico (122) comprende uno de (i) un carenado de ala a cuerpo, (ii) un carenado de tren de aterrizaje principal y (iii) una combinacion de carenado de tren de aterrizaje principal y ala a cuerpo.
  13. 13. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 10-12 que adicionalmente comprende una puerta de salida de pasajeros (130b) en la tercera cabina inferior (126) con una altura de umbral de evacuacion en amerizaje en un nivel por encima de un nivel de agua de amerizaje asociado a condiciones de amerizaje de la aeronave.
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