ES2616729T3 - Costilla simétrica de ala con amarres sujetados a cizallamiento centrados en el plano - Google Patents
Costilla simétrica de ala con amarres sujetados a cizallamiento centrados en el plano Download PDFInfo
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Abstract
Una estructura de costilla simétrica 400/600 que comprende un primer lado 1108 y un segundo lado 1110 opuesto al primer lado con respecto a una membrana del plano central, en la que una estructura de costilla simétrica es simétrica sobre el plano central de la membrana entre el primer lado y el segundo lado, en la que una estructura de costilla simétrica comprende: una membrana estructural 408 que comprende una pluralidad de membranas de refuerzo 614, en la que la membrana estructural es paralela al plano central de la membrana y simétrica sobre el plano central de la membrana; una brida 714 configurada en una periferia 728 de la estructura de costilla simétrica; un hueco de sujeción 706 configurado en la brida, en el que el eje de simetría 718 del hueco de sujeción se alinea con el plano central de la membrana; y dos columnas de soporte 724 y 726 acopladas a una brida caracterizada por que dichas dos columnas de soporte están acopladas en los lados opuestos de un recorte 620 configurado en la membrana estructural, en el que el recorte es adyacente al hueco de sujeción en una dirección perpendicular a la brida.
Description
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DESCRIPCION
Costilla simetrica de ala con amarres sujetados a cizallamiento centrados en el plano Campo de la invencion
Configuraciones de la descripcion de la presente memoria se refieren generalmente a estructura de aeronaves. Mas particularmente, configuraciones de la presente descripcion se refieren a costillas de ala de aeronaves.
Antecedentes
Las costillas de ala son piezas de detalle de aeronaves que son tipicamente fabricadas en lamina de aluminio estandar y se usan para construir una caja de torsion de ala. Un avion comercial puede contener hasta cien costillas o mas. Las principales funciones de las costillas de ala son reaccionar cargas aerodinamicas y mantener la forma aerodinamica del revestimiento de ala. Tfpicamente se requieren miles de aseguradores para instalar todas las costillas en un ala comercial. Esta actividad se encuentra en el camino critico del montaje de aeronaves. Los aseguradores pueden ser el artfculo mas costoso en un ala. Esos aseguradores tfpicamente se instalan en una unica o doble fila a traves de "pies de amarre a cizallamiento" alrededor de la periferia de una costilla asimetrica. Es con respecto a estas y otras consideraciones que se presenta la descripcion hecha en la presente memoria.
La patente No. US 2008/0210821 A1 describe una estructura de ala que proporciona costillas para soportar paneles de revestimiento sin un accesorio entre la costilla y la brida libre del larguerillo o la membrana.
Compendio
Se presentan una estructura de costilla simetrica y metodos. Una membrana estructural comprende una membrana del plano central y una pluralidad de membranas de refuerzo, y es simetrica sobre el plano central de la membrana. Se configura una brida o un pie de amarre a cizallamiento en una periferia de la estructura de costilla simetrica. Se configura un hueco de sujecion en la brida y comprende un eje de simetna del hueco de sujecion alineado con el plano central de la membrana. Se configura un recorte en la membrana estructural alrededor del hueco de sujecion, y dos columnas de soporte se acoplan a la brida en los lados opuestos del recorte.
De esta manera, la forma simetrica de una estructura de costilla simetrica de ala permite la instalacion de una unica fila de aseguradores grandes alrededor de una periferia de una estructura de costilla simetrica de ala en un plano de simetna de la estructura de costilla de ala. Una estructura de costilla simetrica de ala mejora la eficiencia de la via de carga durante el vuelo y como resultado reduce el numero de aseguradores que se requieren para la instalacion de una estructura de costilla simetrica de ala, lo que reduce el peso total de una estructura de costilla simetrica de ala y avion. De este modo, se reduce el costo de construccion de ala de avion por requerir menos aseguradores. Tambien, una via de carga mas eficiente reduce el peso de ala por requerir menos metal o material compuesto (composite) para reaccionar la misma carga aerodinamica.
En una configuracion, una estructura de costilla simetrica comprende una membrana estructural, una brida, un hueco de sujecion, un recorte, y dos columnas de soporte. La membrana estructural comprende una membrana del plano central y una pluralidad de membranas de refuerzo, y simetna sobre el plano central de la membrana. Se configura una brida en una periferia de la estructura de costilla simetrica. Se configura un hueco de sujecion en la brida y comprende un eje de simetna del hueco de sujecion alineado con el plano central de la membrana. Se configura un recorte en la membrana estructural alrededor del hueco de sujecion. Las dos columnas de soporte estan acopladas a la brida en los lados opuestos del recorte.
En otra configuracion, un metodo para configurar una estructura de costilla simetrica configura una membrana estructural que comprende una membrana del plano central y una pluralidad de membranas de refuerzo, y simetna sobre el plano central de la membrana. El metodo adicionalmente configura una brida configurada en una periferia de la estructura de costilla simetrica, y configura un hueco de sujecion configurado en la brida y comprende un eje de simetna del hueco de sujecion alineado con el plano central de la membrana. El metodo adicionalmente configura un recorte en la membrana estructural alrededor del hueco de sujecion, y configura dos columnas de soporte acopladas a la brida en los lados opuestos del recorte.
En una configuracion adicional, un metodo para sujetar un unico lado de una estructura de costilla simetrica posiciona una estructura de costilla simetrica en un lugar de ensamblaje. Una estructura de costilla simetrica comprende una membrana estructural que comprende una membrana del plano central y una pluralidad de membranas de refuerzo, y simetna sobre el plano central de la membrana, y una brida configurada en una periferia de la estructura de costilla simetrica. Una estructura de costilla simetrica comprende adicionalmente un lado del ensamblaje que comprende uno de los siguientes: un primer lado de una estructura de costilla simetrica con respecto al plano central de la membrana, o un segundo lado de una estructura de costilla simetrica opuesto al primer lado con respecto al plano central de la membrana. Una estructura de costilla simetrica comprende adicionalmente un hueco de sujecion de una pluralidad de huecos de sujecion configurado en la brida y comprende un eje de simetna del hueco de sujecion alineado con el plano central de la membrana. Se configura un recorte en la membrana estructural alrededor del hueco de sujecion, dos columnas de soporte estan acopladas a la brida en los
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lados opuestos del recorte. El metodo adicional inserta un unico asegurador de los aseguradores en un recorte en la membrana estructural solo del lado del ensamblaje, y posiciona el asegurador en el hueco de sujecion solo desde el lado del ensamblaje. El metodo adicionalmente inserta una herramienta de fijacion en el recorte en la estructura de costilla simetrica de un unico lado del ensamblaje, y acopla la herramienta de fijacion al asegurador. El metodo adicionalmente opera la herramienta de fijacion solo del lado del ensamblaje para acoplar el asegurador a uno o mas objetos.
Se proporciona este compendio para introducir una seleccion de conceptos de una forma simplificada, que se describen en detalle a continuacion en la presente memoria. Este compendio no pretende identificar caractensticas principales o caractensticas esenciales del objeto reivindicado, ni pretende utilizarse como ayuda para determinar el alcance del objeto reivindicado.
Breve descripcion de los dibujos
Un entendimiento mas completo de las configuraciones de la presente descripcion de la memoria se puede derivar haciendo referencia a la descripcion detallada y reivindicaciones cuando consideradas en conjunto con las siguiente figuras, en donde numeros de referencia similares se refieren a elementos similares en todas las figuras. Las figuras se proporcionan para facilitar el entendimiento de la descripcion sin limitar amplitud, alcance, escala, o aplicabilidad de la descripcion. Los dibujos no necesariamente estan hechos a escala.
Figura 1 es una ilustracion de un diagrama de flujo de una metodologfa ejemplar de produccion y servicio de aeronaves.
Figura 2 es una ilustracion de diagrama de bloques ejemplar de una aeronave Figura 3 es una ilustracion de una costilla asimetrica de ala.
Figura 4 es una ilustracion de una costilla simetrica de ala segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria.
Figura 5 es una ilustracion de una costilla asimetrica de ala existente que muestra un ejemplo de numero de aseguradores requeridos.
Figura 6 es una ilustracion de una costilla simetrica de ala que muestra que se requieren menos aseguradores segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria, en comparacion con el numero de aseguradores que se requieren para la costilla asimetrica de ala de la Figura 5.
Figura 6A es una ilustracion de una vista ampliada de una parte de la estructura de costilla simetrica de ala segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria.
Figura 7 es una ilustracion de una costilla simetrica de ala instalada en un ala de una aeronave segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria.
Figura 8 es una ilustracion de una vista ampliada de una parte de una costilla simetrica de ala que muestra una camisa de reparacion ajustada en caliente segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria.
Figura 9 es una ilustracion de una vista ampliada de una parte de una costilla simetrica de ala que muestra una configuracion de amarre a cizallamiento segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria.
Figura 10 es una ilustracion de un revestimiento que compara una seccion transversal de un amarre a cizallamiento segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria con una seccion transversal de un amarre a cizallamiento existente.
Figura 11 es una ilustracion de la colocacion de una estructura de costilla simetrica de ala en un lugar de ensamblaje para sujetar una estructura de costilla simetrica desde cualquier lado segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria, y comparada con la colocacion de una estructura de ala asimetrica en un lugar de ensamblaje.
Figura 12 es una ilustracion de un diagrama de flujo ejemplar que muestra un proceso para configurar una costilla simetrica de ala segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria.
Figura 13 es una ilustracion de un diagrama de flujo ejemplar que muestra un proceso para una fijacion de un unico lado una estructura de costilla simetrica segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria.
Descripcion detallada
La siguiente descripcion detallada es de naturaleza ejemplar y no pretende limitar la descripcion o la aplicacion y usos de las configuraciones de la descripcion. Descripciones de dispositivos, tecnicas, y aplicaciones espedficas se proporcionan solo como ejemplos. Modificaciones de los ejemplos descritos en la presente memoria seran facilmente evidentes para los expertos en la tecnica, y los principios generales definidos en la presente memoria se
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pueden aplicar a otros ejemplos y aplicaciones sin apartarse del espmtu y alcance de la descripcion. Ademas, no hay ninguna intencion de regirse por ninguna teona expresada o implfcita presentada en el anterior campo, antecedentes, compendio o la siguiente descripcion detallada. La presente descripcion debe tener un alcance compatible con las reivindicaciones, y no limitarse a los ejemplos descritos y mostrados en la presente memoria.
Pueden describirse configuraciones de la descripcion en la presente memoria en terminos de componentes de bloques funcionales y/o logicos y diversas etapas de procesamiento. Debe apreciarse que dichos componentes de bloque pueden realizarse mediante cualquier numero de componentes de hardware, software, y/o firmware configurados para realizar funciones especificadas. En aras de brevedad, tecnicas convencionales y componentes relacionados aeronaves, componentes de aeronaves, fabricacion de aeronaves, y otros aspectos funcionales de los sistemas (y componentes de funcionamiento individuales de los sistemas) pueden no ser descritos en detalle en la presente memoria. Adicionalmente, los expertos en la tecnica apreciaran que configuraciones de la presente descripcion de la memoria pueden practicarse en conjunto con una variedad de cuerpos estructurales, y que las configuraciones descritas en la presente memoria son meramente ejemplos de configuraciones de la descripcion.
Configuraciones de la descripcion se describen en la presente memoria en el contexto de algunas aplicaciones no limitantes, a saber, una aeronave. No obstante, las configuraciones de la descripcion no se limitan s aeronaves, y las tecnicas descritas en la presente memoria tambien pueden usarse en otras aplicaciones. Por ejemplo, las configuraciones pueden aplicarse a submarinos, naves espaciales, hidroaviones, u otra aplicacion que utilice una costilla estructural.
Como le resultara evidente a un experto en la tecnica despues de leer esta descripcion, los siguientes son ejemplos y configuraciones de la descripcion, pero no estan limitados a funcionar de acuerdo con esos ejemplos. Pueden utilizarse otras configuraciones y pueden hacerse cambios estructurales sin apartarse del alcance de las configuraciones ejemplares de la presente descripcion de la memoria.
En referencia mas particularmente a los dibujos, se pueden describir configuraciones de la descripcion en el contexto de un metodo 100 y servicio ejemplares de fabricacion de aeronaves (metodo 100) como se muestra en la Figura 1, y una aeronave 200 como se muestra en la Figura 2. Durante la preproduccion, el metodo 100 puede comprender especificaciones y diseno 104 de la aeronave 200, y adquisicion de materia prima 106. Durante la produccion, ocurre la fabricacion de componentes y subconjuntos 108 (proceso 108) e integracion del sistema 110 de la aeronave 200. A partir de entonces, la aeronave 200 puede pasar por certificacion y entrega 112 para ser puesta en servicio 114. Mientras esta en servicio por un cliente, la aeronave 200 se programa para rutina de mantenimiento y servicio 116 (que puede comprender tambien modificacion, reconfiguracion, restauracion, etc.).
Cada uno de los procesos del metodo 100 puede realizarse o llevarse a cabo por un integrador de sistemas, un tercero, y/o un operador (p. ej., un cliente). Para efectos de esta descripcion, un integrador de sistemas puede comprender, por ejemplo, pero sin limitacion, cualquier numero de fabricantes de aeronaves y principales subcontratistas de sistemas; un tercero puede comprender, por ejemplo, pero sin limitacion, cualquier numero de vendedores, subcontratistas, y proveedores; y un operador puede comprender, por ejemplo, pero sin limitacion, una comparna aerea, empresa de leasing, entidad militar, organizacion de servicio; y similares.
Como se muestra en la Figura 2, la aeronave 200 producida por el metodo 100 puede comprender un fuselaje 218 con una pluralidad de sistemas 220 y un interior 222. Ejemplos de sistemas de alto nivel de los sistemas 220 comprenden uno o mas de un sistema de propulsion 224, sistema electrico 226, un sistema hidraulico 228, un sistema de control ambiental 230, y una o mas costillas simetricas de ala con amarres sujetados a cizallamiento centrados en el plano 232. Se puede incluir cualquier numero de otros sistemas. Aunque se muestra un ejemplo aeroespacial, las configuraciones de la descripcion se pueden aplicar a otras industrias.
Aparatos y metodos configurados en la presente memoria pueden emplearse durante una o mas de las etapas del metodo 100. Por ejemplo, componentes o subconjuntos correspondientes al proceso de produccion 108 pueden fabricarse o manufacturarse de manera similar a los componentes o subconjuntos producidos mientras la aeronave 200 esta en servicio. Adicionalmente, pueden utilizarse una o mas configuraciones de aparatos, configuraciones de metodo, o una combinacion de los mismos durante el proceso de produccion 108 y 110, por ejemplo, para acelerar sustancialmente el ensamblaje o reducir el costo de una aeronave 200. Igualmente, pueden utilizarse una o mas de configuraciones de aparatos, configuraciones de metodo, o una combinacion de los mismos mientras la aeronave 200 esta en servicio, por ejemplo y sin limitacion, para mantenimiento y servicio 116.
La Figura 3 es una ilustracion de una estructura de costilla asimetrica de ala 300 de una configuracion existente, que muestra un primer lado 302 y un segundo lado 304 opuesto al primer lado 302. La estructura de costilla asimetrica de ala 300 puede causar grietas en el pie de costilla 306 que se originan a partir de orificios de fijacion del panel de revestimiento causadas por altas tensiones y tipo de material usado para la fabricacion de la estructura de costilla asimetrica de ala 300. La estructura de costilla asimetrica de ala 300 tambien puede causar grietas en la brida 308 vertical de la estructura de costilla asimetrica de ala 300.
La Figura 4 es una ilustracion de una estructura de costilla simetrica de ala 400 que muestra un primer lado 402 y un segundo lado 404 opuesto al primer lado 402, segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria.
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Una estructura de costilla simetrica de ala 400 comprende amarres a cizallamiento 406, y membranas estructurales 408. La estructura de costilla simetrica de ala 400 se configura para retirar la carga excentrica y, de este modo, mejorar eficiencia de la via de carga durante el vuelo como se explica con mas detalle a continuacion.
La Figura 5 es una ilustracion de una estructura de costilla asimetrica de ala 500 existente que muestra un numero de aseguradores 502 requeridos. Mientras la Figura 5 muestra el numero de aseguradores 502 en un lado de la estructura de costilla asimetrica de ala 500 existente, tambien se requiere un igual numero en un lado opuesto. De este modo, la estructura de costilla asimetrica de ala 500 existente requiere que se realicen operaciones de ensamblaje en ambos lados de la estructura de costilla asimetrica de ala 500 existente.
La Figura 6 es una ilustracion de una estructura de costilla simetrica de ala 600 que muestra que se requieren menos aseguradores 602, segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria, en comparacion con el numero de aseguradores 502 requeridos para la estructura de costilla asimetrica de ala 500 de la Figura 5. La forma simetrica de estructura de costilla simetrica de ala 600 permite que se instale una unica fila de aseguradores 604 grandes alrededor de la periferia 728 (Figura 7) de la estructura de costilla simetrica de ala 600 alineada con una membrana del plano central 608 (Figura 6A) de la membrana estructural 408. De esta manera, los aseguradores 604 grandes se alinean con el plano central de la membrana 608 y remueven la carga excentrica, de este modo la eficiencia de la via de carga durante el vuelo mejora y como resultado se reduce el numero de aseguradores 604 grandes que se requieren para la instalacion de la costilla.
Por ejemplo, se puede requerir alrededor de 63 aseguradores 502 para instalar la estructura de costilla asimetrica de ala 500 en comparacion con 22 aseguradores 602 requeridos aproximadamente para instalar la estructura de costilla simetrica de ala 600. De esta manera, se proporciona un ahorro significativo de costo y peso para la estructura de costilla simetrica de ala 600 y la aeronave 200.
La Figura 6A es una ilustracion de una vista ampliada 600A de una parte de la estructura de costilla simetrica de ala 600, segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria. La vista ampliada 600A muestra: el amarre a cizallamiento 406, la membrana estructural 408 (membrana de costilla), un pie de amarre a cizallamiento 610, un cordon 612 (cordon de costilla) de membrana estructural, un refuerzo 614 de membrana estructural, y una columna de soporte 616 del amarre a cizallamiento. La membrana del plano central 608 se muestra en una seccion transversal tomada a lo largo de una lmea AA.
La Figura 7 es una ilustracion de la estructura de costilla simetrica de ala 400/600 instalada en una aeronave 200/702, ala 704, segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria. La estructura de costilla simetrica de ala 600 comprende la membrana estructural 408 que comprende el plano central de la membrana 608 (Figura 6A) y las membranas de refuerzo 614 estructural, y es simetrica sobre el plano central de la membrana 608. La membrana estructural 408 se configura para separar huecos de sujecion 706. La brida 714 se configura en la periferia de la estructura de costilla simetrica de ala 400/600. La brida 714 puede comprender el pie 610 de amarre a cizallamiento. Un hueco de sujecion 706 se configura en la brida 714 y comprende un eje de simetna 718 del hueco de sujecion alineado con el plano central de la membrana 608. Una superficie abierta 720 de la brida 714 se configura alrededor del hueco de sujecion 706. Una abertura tal como un recorte del amarre a cizallamiento 620 se configura a traves de la membrana estructural 408 alrededor del hueco de sujecion 706. Dos columnas de soporte 724 y 726 se acoplan a la brida 714 en los lados opuestos del recorte 620 del amarre a cizallamiento. Las columnas de soporte 724 y 726 pueden comprender el refuerzo 614 la membrana estructural u otro elemento de soporte. El recorte del amarre a cizallamiento 620 proporciona una holgura 710 a lo largo de columnas de soporte 724/726 y define un volumen dimensionado para aceptar el asegurador 604 grande y un componente mecanizado 712 para sujetar el asegurador 604 grande. El asegurador 604 grande y el asegurador 604 pueden usarse indistintamente en la presente memoria.
La Figura 8 es una ilustracion de una vista ampliada 800 de una parte de la estructura de costilla simetrica de ala 600 que muestra una camisa de reparacion ajustada en caliente 802 segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria. Una camisa de reparacion ajustada en caliente 802 cubre el hueco de sujecion 706 y las superficies interiores 730 (Figura 7) del recorte 620 del amarre a cizallamiento de la membrana estructural 408. Una direccion de salida 804 y una direccion fueraborda 806 indican una orientacion ejemplar del recorte 620 del amarre a cizallamiento. Una camisa de reparacion ajustada en caliente 802 se usa en caso de que se produzca una anomalfa del amarre a cizallamiento 406 en las superficies interiores 730 del recorte 620 del amarre a cizallamiento. La anomalfa puede comprender, por ejemplo, pero sin limitacion, una ranura, anomalfa, defecto de fabricacion, y otras anomalfas. Una camisa de reparacion ajustada en caliente 802 le proporciona resistencia adicional a recorte del amarre a cizallamiento 620 para reestablecer la fuerza que puede perder por la anomalfa. Una camisa de reparacion ajustada en caliente 802 puede prefabricarse usando un material similar (p. ej., aluminio, material compuesto (composite), u otro material adecuado) como la estructura de costilla simetrica 600 y para encajar de forma injerente. La instalacion puede realizarse por enfriamiento de la camisa de reparacion ajustada en caliente 802 para que la camisa de reparacion ajustada en caliente 802 se contraiga termicamente de tal manera que sea posible un ajuste de la holgura (p. ej., brevemente posible).
La Figura 9 es una ilustracion de una vista ampliada 900 de una parte de la estructura de costilla simetrica de ala 600 que muestra la configuracion del amarre a cizallamiento 406, segun una configuracion de la descripcion de la
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presente memoria.
La Figura 10 es una ilustracion de un revestimiento que compara una seccion transversal 1002 de un amarre a cizallamiento del amarre a cizallamiento 406 de la estructura de costilla simetrica de ala 600 segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria con la seccion transversal 1004 de un amarre a cizallamiento del amarre a cizallamiento 310 de la estructura de costilla asimetrica de ala 300. Un unico asegurador grande tal como el asegurador 604 grande en la brida 714 reduce el requisito de tamano (tamano del material) como se muestra por el tamano del material envolvente 1006 (materia prima envolvente) del amarre a cizallamiento 406. En contraste, utilizando multiples aseguradores 502 como requiere la estructura de costilla asimetrica de ala 300 resulta en un tamano del material envolvente 1008 mas grande que el tamano del material envolvente 1006.
Esto se debe a que los requisitos de resistencia dictaminan una distancia minima de un borde desde un centro de un eje de simetna del hueco de sujecion al borde de una parte, tal como el amarre a cizallamiento 310/406. La dimension d1 1010 define una distancia minima requerida para el eje de simetna del hueco de sujecion 718 (Figura 7) a un borde 1014 del amarre a cizallamiento 406 de la estructura de costilla simetrica de ala 600. Igualmente, la dimension d2 1012 define una distancia minima del borde requerida para un eje de simetna del hueco de sujecion 1016 a un borde 1018 del amarre a cizallamiento 310 de la estructura de costilla asimetrica de ala 300. Como se muestra en la Figura 10, d1 1010 es menor que d2 1012.
La Figura 11 es una ilustracion del posicionamiento 1100/1104 de la estructura de costilla simetrica de ala 600 en un lugar de ensamblaje para la sujecion de una estructura de costilla simetrica 600 desde cualquier lado, segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria, en comparacion con un posicionamiento 1106 de la estructura asimetrica de ala 300 (estructura de costilla asimetrica de ala 300 existente). Como se muestra en el posicionamiento 1100/1104, la estructura de costilla simetrica de ala 600 comprende un lado de ensamblaje, que comprende tambien, un primer lado 1108 con respecto al plano central de la membrana 608 (Figura 6A), o un segundo lado 1110 opuesto al primer lado 1108 con respecto al plano central de la membrana 608.
De esta manera, el asegurador 604 grande se inserta en el recorte del amarre a cizallamiento 620 desde el lado 1108 o el lado 1110 del recorte 620 del amarre a cizallamiento. El asegurador grande 604 se posiciona en el hueco de sujecion 706 desde el lado 1108 o el lado 1110 del recorte 620 del amarre a cizallamiento. La herramienta de fijacion 712/1102 (componentes mecanizados 712/1102) se inserta en el recorte del amarre a cizallamiento 620 desde el lado 1108 o el lado 1110 del recorte 620 del amarre a cizallamiento. La herramienta de fijacion 712/1102 se acopla al asegurador grande 604. De este modo, la herramienta de fijacion 712/1102 puede accionarse desde el lado 1108 o el lado 1110 del recorte 620 del amarre a cizallamiento para acoplar el asegurador 604 grande a uno o mas objetos, tal como la superficie de contacto del panel de revestimiento 716.
En contraste con el posicionamiento 1100/1104 de la estructura de costilla simetrica de ala 600, el posicionamiento 1106 de la estructura de ala asimetrica 300 existente en un lugar de ensamblaje muestra que el asegurador 502 se inserta en el amarre a cizallamiento 310 de la estructura asimetrica de ala 300 de un lado 1112 de la misma. De este modo, se acciona una herramienta de fijacion tal como la herramienta de fijacion 712/1102 desde un lado 1112 de estructura de ala asimetrica 300 existente para acoplar el asegurador 502 a uno o mas objetos, tal como la superficie de contacto del panel de revestimiento 716. De esta manera, la estructura de ala asimetrica 300 existente puede requerir que se realicen operaciones de ensamblaje en ambos lados (p. ej., para sujetar aseguradores en ambos lados ya que no pueden ser accesibles desde un lado) de la estructura de ala asimetrica 300 existente. De este modo, las estructuras de costilla simetrica de ala existentes pueden limitar las opciones de ensamblaje.
La Figura 12 es una ilustracion de un diagrama de flujo ejemplar que muestra un proceso para configurar una costilla simetrica de ala segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria. Las diversas tareas realizadas en relacion con el proceso 1200 pueden realizarse mecanicamente, por software, hardware, firmware, o cualquier combinacion de los mismos. Para fines ilustrativos, la siguiente descripcion del proceso 1200 puede referirse a elementos mencionados anteriormente en relacion con las Figuras 1, 2, 4 y 6, 7, 8, 9, 10, 11. En algunas configuraciones, partes del proceso 1200 pueden realizarse por diferentes elementos de la estructura de costilla simetrica de ala 400/600 tales como como: los recortes 620 del amarre a cizallamiento, la membrana estructural 408, los huecos de sujecion 706, la brida 714, la periferia 728, el eje de simetna del hueco de sujecion 718, el plano central de la membrana 608, el recorte 620 del amarre a cizallamiento de las columnas de soporte 724 y 726, la holgura 710, el componente mecanizado 712/1102, etc. El proceso 1200 puede tener funciones, material, y estructuras que son similares a las configuraciones mostradas en Figuras 1, 2, 4 y 6,7, 8, 9, 10, 11. Por lo tanto, caractensticas, funciones, y elementos comunes no se pueden describir en la presente memoria de forma redundante.
El proceso 1200 puede comenzar por configurar una membrana estructural que comprende una membrana del plano central y una pluralidad de membranas de refuerzo, y simetna sobre el plano central de la membrana (tarea 1202).
El proceso 1200 puede continuar configurando una brida configurada en una periferia de una estructura de costilla simetrica (tarea 1204).
El proceso 1200 puede continuar configurando un hueco de sujecion configurado en la brida y comprender un eje de
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simetna del hueco de sujecion alineado con el plano central de la membrana (tarea 1206).
El proceso 1200 puede continuar configurando un recorte en la membrana estructural alrededor del hueco de sujecion (tarea 1208).
El proceso 1200 puede continuar configurando dos columnas de soporte acoplado a la brida en los lados opuestos del recorte (tarea 1210).
El proceso 1200 puede continuar configurando el recorte para definir un volumen dimensionado para aceptar un asegurador y un componente mecanizado para sujetar el asegurador (tarea 1212).
El proceso 1200 puede continuar configurando el recorte que comprenda la holgura a lo largo de dos columnas de soporte (tarea 1214).
El proceso 1200 puede continuar cubriendo el hueco de sujecion y las superficies interiores del recorte con una camisa de reparacion ajustada en caliente (tarea 1216).
El proceso 1200 puede continuar con la instalacion de una unica fila de aseguradores en el plano central de la membrana de la membrana estructural de una estructura de costilla simetrica que permite un ancho reducido de una estructura de costilla simetrica (tarea 1218).
El proceso 1200 puede continuar configurando el recorte que comprenda un recorte del amarre a cizallamiento que comprenda un unico asegurador de los aseguradores en la brida lo que permite dimensiones reducidas (tarea 1220).
El proceso 1200 puede continuar con la instalacion de la estructura de costilla simetrica en un ala de una aeronave (tarea 1222).
La Figura 13 es una ilustracion de un diagrama de flujo ejemplar que muestra un proceso para fijacion de un unico lado de una estructura de costilla simetrica, segun una configuracion de la descripcion de la presente memoria. Las diversas tareas realizadas en relacion con el proceso 1300 pueden realizarse mecanicamente, por software, hardware, firmware, o cualquier combinacion de los mismos. Para fines ilustrativos, la siguiente descripcion del proceso 1300 puede referirse a elementos mencionados anteriormente en relacion con las Figuras 1, 2, 4, y 6, 7, 8, 9, 10,11. En algunas configuraciones, partes del proceso 1300 pueden ser realizadas por diferentes elementos de la estructura de costilla simetrica de ala 400/600 tales como: recortes 620 del amarre a cizallamiento, la membrana estructural 408, el hueco de sujecion 706, la brida 714, la periferia 728, la membrana estructural 408, el eje de simetna del hueco de sujecion 718, el plano central de la membrana 608, las columnas de soporte 724 y 726, el recorte 620 del amarre a cizallamiento, la holgura 710, el componente mecanizado 712/1102, etc. El proceso 1300 puede tener funciones, material, y estructuras que son similares a las configuraciones mostradas en las Figuras 1, 2, 4 y 6, 7, 8, 9, 10, 11. Por lo tanto, caractensticas, funciones, y elementos comunes no se pueden describir de forma redundante en la presente memoria.
El proceso 1300 puede comenzar por posicionar una estructura de costilla simetrica en un lugar de ensamblaje (tarea 1302). una estructura de costilla simetrica comprende: una membrana estructural que comprende una membrana del plano central y una pluralidad de membranas de refuerzo, y simetna sobre el plano central de la membrana; un lado del ensamblaje que comprende uno de los siguientes: un primer lado de una estructura de costilla simetrica con respecto al plano central de la membrana, o un segundo lado de una estructura de costilla simetrica opuesto al primer lado con respecto al plano central de la membrana; una brida configurada en una periferia de la estructura de costilla simetrica; un hueco de sujecion de una pluralidad de huecos de sujecion configurado en la brida que comprende un eje de simetna del hueco de sujecion alineado con el plano central de la membrana; un recorte configurado en la membrana estructural alrededor del plano central de sujecion; y dos columnas de soporte acopladas a la brida en los lados opuestos al recorte.
El proceso 1300 puede continuar insertando un asegurador en un recorte en una estructura de costilla simetrica de un unico lado del ensamblaje (tarea 1304).
El proceso 1300 puede continuar posicionando el asegurador en el hueco de sujecion solo desde el lado del ensamblaje (tarea 1306).
El proceso 1300 puede continuar insertando una herramienta de fijacion en el recorte en la estructura de costilla simetrica solo desde el lado del ensamblaje (tarea 1308).
El proceso 1300 puede continuar acoplando la herramienta de fijacion al asegurador (tarea 1310).
El proceso 1300 puede continuar accionando la herramienta de fijacion solo desde el lado del ensamblaje para acoplar el asegurador a uno o mas objetos (tarea 1312).
El proceso 1300 puede continuar instalando una unica fila de los aseguradores en el plano central de la membrana de la membrana estructural de una estructura de costilla simetrica, lo que permite un ancho reducido de la estructura de costilla simetrica (tarea 1314)
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El proceso 1300 puede continuar instalando una estructura de costilla simetrica en un ala de una aeronave (tarea 1316).
De esta forma, se proporciona una estructura de membrana simetrica que permite una unica fila de aseguradores grandes en el eje de simetna. De esta manera, se usan menos aseguradores con un ahorro de costos asociado. El uso de menos aseguradores para instalar una estructura de costilla simetrica en un ala de una aeronave tambien permite una superficie de ala aerodinamica mas suave, menor resistencia de la aeronave, y mejor rendimiento de la aeronave. Una unica fila aseguradores en el eje de simetna significa tamano de material que puede reducirse junto con el costo asociado. Un diseno de costilla simetrica significa una via de carga mejorada y ligera, diseno mas duradero. Recortes unicos de una estructura de costilla simetrica para aseguradores significa que la instalacion se puede realizar desde cualquier lado los recortes. Tambien, menos aseguradores significa menos tratamiento para efectos electromagneticos y ahorros en costo/peso.
En otra realizacion, se proporciona una estructura de costilla simetrica que comprende:
una membrana estructural que comprende una membrana del plano central y una pluralidad de membranas de refuerzo, y simetna sobre el plano central de la membrana;
una brida configurada en una periferia de la estructura de costilla simetrica;
un hueco de sujecion configurado en la brida, y comprende un eje de simetna del hueco de sujecion alineado con el plano central de la membrana;
un recorte se configura en la membrana estructural alrededor del hueco de sujecion; y dos columnas de soporte se acoplan a la brida en los lados opuestos del recorte.
Opcionalmente, la membrana estructural se configura para separar huecos de sujecion.
Opcionalmente, la estructura de costilla simetrica comprende adicionalmente un asegurador alineado con el plano central de la membrana de la membrana estructural, y se configuran para remover carga excentrica.
Opcionalmente, el recorte define un volumen dimensionado para aceptar un asegurador y un componente mecanizado para sujetar el asegurador.
Opcionalmente, el recorte comprende una holgura a lo largo de las dos columnas de soporte.
Opcionalmente, el hueco de sujecion y las superficies interiores del recorte se cubren con una camisa de reparacion ajustada en caliente.
Opcionalmente, una unica fila de aseguradores se instala en el plano central de la membrana de la membrana estructural, lo que permite un ancho reducido de la estructura de costilla simetrica.
Opcionalmente, una estructura de costilla simetrica se instala en un ala de una aeronave.
Opcionalmente, el recorte comprende un recorte del amarre a cizallamiento y la brida comprende un pie de amarre a cizallamiento.
Opcionalmente, una estructura de costilla simetrica comprende adicionalmente un unico asegurador en el pie de amarre a cizallamiento lo que permite dimensiones reducidas.
En otra realizacion, se proporciona un metodo para configurar una estructura de costilla simetrica:
configurar una membrana estructural que comprende una membrana del plano central y una pluralidad de membranas de refuerzo, y simetna sobre el plano central de la membrana;
configurar una brida configurada en una periferia de una estructura de costilla simetrica
configurar un hueco de sujecion configurado en la brida, y comprender un eje de simetna del hueco de sujecion alineado con el plano central de la membrana;
configurar un recorte en la membrana estructural alrededor del hueco de sujecion; y configurar dos columnas de soporte acopladas a la brida en los lados opuestos del recorte.
Opcionalmente, el metodo comprende adicionalmente configurar el recorte para definir un volumen dimensionado para aceptar un asegurador y un componente mecanizado para sujetar el asegurador.
Opcionalmente, el metodo comprende adicionalmente configurar el recorte que comprenda la holgura a lo largo de las dos columnas de soporte.
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Opcionalmente, el metodo comprende adicionalmente cubrir las superficies interiores del recorte y el hueco de sujecion con una camisa de reparacion ajustada en caliente.
Opcionalmente, el metodo comprende adicionalmente instalar una unica fila de aseguradores en el plano central de la membrana de la membrana estructural de la estructura de costilla simetrica lo que permite un ancho reducido de la estructura de costilla simetrica.
Opcionalmente, el metodo comprende adicionalmente instalar una estructura de costilla simetrica en un ala de una aeronave.
Opcionalmente, el metodo comprende adicionalmente configurar el recorte para que comprenda un recorte del amarre a cizallamiento que comprenda un unico asegurador en la brida, lo que permite dimensiones reducidas.
En otra realizacion, se proporciona un metodo para la fijacion de un unico lado de la estructura de costilla simetrica, en la que el metodo comprende:
posicionar una estructura de costilla simetrica en un lugar de ensamblaje, en el que una estructura de costilla simetrica que comprende:
una membrana estructural que comprende una membrana del plano central y una pluralidad de membranas de refuerzo, y simetna sobre el plano central de la membrana;
un lado del ensamblaje que comprende uno de los siguientes: un primer lado de una estructura de costilla simetrica con respecto al plano central de la membrana, o un segundo lado de una estructura de costilla simetrica opuesto al primer lado con respecto al plano central de la membrana;
una brida configurada en una periferia de la estructura de costilla simetrica;
un hueco de sujecion de una pluralidad de huecos de sujecion configurado en la brida y comprende un eje de simetna del hueco de sujecion alineado con el plano central de la membrana;
un recorte configurado en la membrana estructural alrededor del hueco de sujecion; y
dos columnas de soporte acopladas a la brida en los lados opuestos del recorte;
insertar un asegurador de una pluralidad de aseguradores en el recorte en una estructura de costilla simetrica solo desde el lado del ensamblaje;
posicionar el asegurador en el hueco de sujecion solo desde el lado del ensamblaje;
insertar una herramienta de fijacion en un recorte en la estructura de costilla simetrica solo desde el lado del ensamblaje;
acoplar la herramienta de fijacion al asegurador; y
operar la herramienta de fijacion solo desde el lado del ensamblaje para acoplar el asegurador a uno o mas objetos.
Opcionalmente, el metodo comprende adicionalmente instalar una unica fila de aseguradores en el plano central de la membrana de la membrana estructural de una estructura de costilla simetrica, lo que permite un ancho reducido de la estructura de costilla simetrica.
Opcionalmente, el metodo comprende adicionalmente instalar la estructura de costilla simetrica en un ala de una aeronave.
Aunque se presenta al menos un ejemplo de configuracion en la descripcion detallada anterior, debe apreciarse que existe un vasto numero de variaciones. Tambien debe apreciarse que la configuracion o configuraciones descritas en la presente memoria no pretenden limitar el alcance, aplicabilidad, o la configuracion del objeto de ninguna manera. Mas bien, la descripcion detallada anterior proporcionara a los expertos en la tecnica una grna (roadmap) conveniente para implementar la configuracion o configuraciones descritas. Debe entenderse que se pueden hacer varios cambios en la funcion y disposicion de elementos sin apartarse del alcance definido en las reivindicaciones, que incluye equivalentes conocidos y equivalentes previsibles en el momento en que se llena esta solicitud de patente.
La descripcion anterior se refiere a elementos o nodos o caractensticas que estan "conectadas" o "acopladas" en conjunto. Tal como se usa en la presente memoria, a menos que se indique expresamente lo contrario, se debena interpretar que "conectado" significa que un elemento/nodo/caractenstica se comunica directamente con (o comunica directamente a) otro elemento/nodo/caractenstica, y no necesariamente mecanicamente. De la misma manera, a menos que se indique expresamente lo contrario, se debe interpretar que "acoplado" significa que un elemento/nodo/caractenstica se comunica indirectamente con (o directa o indirectamente se comunica a) otro elemento/nodo/caractenstica, y no necesariamente mecanicamente. De este modo, aunque las Figuras 1, 2, 4, 6, 7,
8, 9 y 11 representan disposiciones de ejemplo de elementos, pueden estar presentes elementos, dispositivos, caractensticas, o componentes adicionales en la configuracion de la descripcion de la presente memoria.
Los terminos y frases usados en este documento, y variaciones de los mismos, a menos que se indique expresamente lo contrario, deben interpretarse como de forma abierta y no limitante. Como ejemplo de lo anterior: el 5 termino "incluir" debe leerse como significando "incluir, sin limitacion" o similares; el termino "ejemplo" se usa para proporcionar casos ejemplares del elemento en discusion, no una lista exhaustiva o limitativa del mismo; y adjetivos tales como "convencional," "tradicional," "normal," "estandar", "conocido" y terminos de significado similar no deben interpretarse como limitaciones del elemento descrito en un periodo de tiempo dado o un elemento disponible a partir de un momento dado, sino que deben leerse para abarcar tecnologfas convencionales, tradicionales, 10 normales, o estandares que pueden estar disponibles o se conocen ahora o en cualquier momento futuro.
De la misma manera, un grupo de elementos relacionados con la conjuncion "y" no deben leerse como requisito de que esten presentes todos y cada uno de estos elementos, sino que debena leerse como "y/o", a menos que se indique expresamente lo contrario. Igualmente, un grupo de elementos relacionados con la conjuncion "o" no deben leerse como en el sentido de que exige una exclusividad mutua entre ese grupo, sino que tambien debe leerse como 15 "y/o" a menos que se indique expresamente lo contrario.
Ademas, aunque artfculos, elementos o componentes de la descripcion pueden describirse o reivindicarse en singular, se considera el plural dentro del alcance del mismo, a menos que se indique explfcitamente lo limitado a singular. La presencia de palabras y frases que amplfan como "uno o mas," "al menos," "pero no se limita a" u otras frases semejantes, no se leera que se pretende o requiere el significado mas estricto en casos donde tales frases 20 ampliadoras pueden estar ausentes.
El termino "alrededor" cuando se refiere a un valor numerico o intervalo pretende abarcar valores resultantes del error experimental que puede ocurrir al tomar medidas.
Claims (15)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. - Una estructura de costilla simetrica 400/600 que comprende un primer lado 1108 y un segundo lado 1110 opuesto al primer lado con respecto a una membrana del plano central, en la que una estructura de costilla simetrica es simetrica sobre el plano central de la membrana entre el primer lado y el segundo lado, en la que una estructura de costilla simetrica comprende:una membrana estructural 408 que comprende una pluralidad de membranas de refuerzo 614, en la que la membrana estructural es paralela al plano central de la membrana y simetrica sobre el plano central de la membrana;una brida 714 configurada en una periferia 728 de la estructura de costilla simetrica;un hueco de sujecion 706 configurado en la brida, en el que el eje de simetna 718 del hueco de sujecion se alinea con el plano central de la membrana; ydos columnas de soporte 724 y 726 acopladas a una brida caracterizada por que dichas dos columnas de soporte estan acopladas en los lados opuestos de un recorte 620 configurado en la membrana estructural, en el que el recorte es adyacente al hueco de sujecion en una direccion perpendicular a la brida.
- 2. - La estructura de costilla simetrica 400/600 de la reivindicacion 1, en donde la membrana estructural 408 se configura para separar huecos de sujecion 706.
- 3. - La estructura de costilla simetrica 400/600 de cualquier reivindicacion anterior, comprende adicionalmente un asegurador 604 alineado con el plano central de la membrana 608 de la membrana estructural 408.
- 4. - La estructura de costilla simetrica 400/600 de cualquier reivindicacion anterior, en donde el recorte 620 define un volumen dimensionado para aceptar un asegurador 604 y un componente mecanizado 712 para sujetar el asegurador; y en donde el recorte comprende una holgura 710 a lo largo de las dos columnas de soporte 724 y 726.
- 5. - La estructura de costilla simetrica 400/600 de cualquier reivindicacion anterior, en donde el hueco de sujecion 706 y las superficies interiores 730 del recorte 620 estan cubiertos por una camisa de reparacion ajustada en caliente 802.
- 6. - La estructura de costilla simetrica 400/600 de cualquier reivindicacion anterior, en donde una unica fila de aseguradores 604 se instala en el plano central de la membrana 608 de la membrana estructural 408 permitiendo un ancho reducido de la estructura de costilla simetrica.
- 7. - una estructura de costilla simetrica 400/600 de cualquier reivindicacion anterior, en donde una estructura de costilla simetrica se instala en un ala de una aeronave.
- 8. - La estructura de costilla simetrica 400/600 de cualquier reivindicacion anterior, en donde el recorte 620 comprende un recorte 620 del amarre a cizallamiento y la brida 714 comprende un pie 610 del amarre a cizallamiento que tiene un unico asegurador 604, lo que permite dimensiones reducidas.
- 9. - Un metodo para configurar una estructura de costilla simetrica 400/600 que comprende un primer lado 1108 y un segundo lado 1110 opuesto al primer lado con respecto a una membrana del plano central, en la que una estructura de costilla simetrica es simetrica sobre el plano central de la membrana entre el primer lado y el segundo lado, en el que el metodo comprende:configurar una membrana estructural 408 que comprende una pluralidad de membranas de refuerzo 614, en la que la membrana estructural es paralela al plano central de la membrana y simetrica sobre el plano central de la membrana;configurar una brida 714 en una periferia 728 de la estructura de costilla simetrica;configurar un hueco de sujecion 706 en la brida, en el que el eje de simetna 718 del hueco de sujecion se alinea con el plano central de la membrana; yconfigurar dos columnas de soporte 724 y 726 acopladas a una brida, caracterizada por que dichas dos columnas de soporte estan acopladas en los lados opuestos de un recorte 620 configurado en la membrana estructural, en el que el recorte es adyacente al hueco de sujecion en una direccion perpendicular a la brida.
- 10. - El metodo de la reivindicacion 9, comprende adicionalmente configurar el recorte 620 para definir un volumen dimensionado para aceptar un asegurador 604 y un componente mecanizado 712 para sujetar el asegurador.
- 11. - El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, comprende adicionalmente configurar el recorte 620 que comprende una holgura 710 a lo largo de dos columnas de soporte 724 y 726.
- 12. - El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, comprende adicionalmente cubrir las superficies interiores 730 del recorte 620 y el hueco de sujecion 706 con una camisa de reparacion ajustada en caliente 802.
- 13. - El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, comprende adicionalmente la instalacion de una unica fila de aseguradores 604 en el plano central de la membrana 608 de la membrana estructural 408 de una estructura5 de costilla simetrica 400/600, lo que permite un ancho reducido de la estructura de costilla simetrica.
- 14. - El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, comprende adicionalmente la instalacion de una estructura de costilla simetrica 400/600 en un ala de una aeronave.
- 15. - El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, comprende adicionalmente configurar el recorte 620 que comprende un recorte del amarre a cizallamiento 620 que comprende un unico asegurador 604 en la brida 714 que10 permite dimensiones reducidas.
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