ES2646587T3

ES2646587T3 - Fijación de costillas de una aeronave a largueros que tienen una geometría variable

Info

Publication number: ES2646587T3
Application number: ES13154386.0T
Authority: ES
Inventors: John Scott Kruse; John Hershey Fogarty
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2017-12-14
Anticipated expiration: 2033-02-07
Also published as: EP2639152A2; EP2639152A3; EP2639152B1; US20130240671A1; US9346533B2

Abstract

Una disposición de unión para el uso en un ala (25) de una aeronave, la disposición de unión que incluye una costilla (30), un larguero (28), y una unión (39), fijando la unión (39) la costilla (30) al larguero (28), comprendiendo la unión (39): un anillo (42) que rodea y que se fija al larguero (28); y pasadores (40) de pivote que conectan el anillo (42) con la costilla (30) y que permiten el movimiento relativo entre la costilla (30) y el larguero (28); caracterizada porque el larguero (28) es un larguero (28) tubular que varía en la forma de sección transversal durante el vuelo, en donde los pasadores (40) de pivote que conectan el anillo (42) con la costilla (30) permiten el movimiento relativo de la costilla (30) y el larguero (28) tubular a medida que el larguero (28) tubular varía en sección transversal, en donde el anillo (30) tiene una rigidez radial que es menor que una rigidez radial del larguero (28) tubular.

Description

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DESCRIPCION

Fijacion de costillas de una aeronave a largueros que tienen una geometrla variable Information de antecedentes

1. Campo:

Esta divulgation se refiere, en general, a la construction de perfiles aerodinamicos tales como alas de una aeronave, y se refiere de forma mas particular a la fijacion de costillas de ala a largueros de ala tubulares que tienen geometrlas de section trasversal variable.

Ejemplos del estado de la tecnica anterior relevante son proporcionados por los documentos US1760386, US1548403, US4739954, US2749061 y US1343707.

2. Antecedentes:

Ha sido disenada la aeronave propulsada por energla solar de gran altitud y de alta resistencia (HALE), la cual permanecera volando de forma continua durante periodos largos. Durante el dla, matrices solares a bordo generan electricidad que es utilizada para alimentar motores de propulsion electrica, y un electrizador que genera hidrogeno y oxlgeno que es almacenado en tanques a bordo. Por la noche, los motores de propulsion electrica pueden ser alimentados por una celula de combustible que utiliza una combination del hidrogeno y del oxlgeno almacenado en los tanques para generar electricidad. Por tanto, los tanques se presurizan de forma clclica a medida que el hidrogeno y el oxlgeno en los tanques de almacenamiento son consumidos de forma repetida y despues rellenados.

Con el fin de reducir el peso y lograr requerimientos de rendimiento, la aeronave puede estar fabricada a partir de estructuras ligeras que estan integradas con el sistema de almacenamiento de energla de la aeronave. Por ejemplo, los largueros de ala tubulares pueden funcionar como tanques de almacenamiento para contener el hidrogeno y el oxlgeno gaseosos utilizados por la celula de combustible para producir electricidad. El peso de larguero optimo puede lograrse utilizando una construccion laminada asimetrica la cual, debido a las tensiones interlaminares, de forma el larguero en una forma de seccion transversal ovoide. A medida que el gas a presion es introducido dentro del larguero, el larguero se deforma de manera gradual y su forma de seccion trasversal cambia desde un ovoide a practicamente circular. A medida que el gas es conducido desde el larguero, su forma de seccion transversal vuelve elastica mente a un ovoide. La deformation del larguero provocada por esta presurizacion de gas clclica puede resultar en la trasmision de tensiones a las costillas de ala a las cuales puede estar conectado de forma fija el larguero. Estas tensiones transmitidas pueden alterar la forma de la costilla y por tanto la forma global del perfil aerodinamico, por lo tanto afectando al rendimiento aerodinamico del ala.

De acuerdo con un aspecto de la presente divulgacion se proporciona una disposition de union para utilizar en un ala de aeronave, incluyendo la disposicion de union una costilla, un larguero, y una union, la union fijando la costilla al larguero, de acuerdo con la revindication 1 punto de forma ventajosa, el anillo se adapta y se carga de forma radial contra el larguero tubular. De forma ventajosa, la costilla incluye una portion delantera y una portion trasera, y los pasadores de pivote incluyen un primer par de pasadores de pivote, que conectan de forma pivotable el anillo con la porcion trasera de la costilla, y un segundo par de pasadores de pivote que conectan de forma pivotable el anillo con la porcion trasera de la costilla. De forma ventajosa, el anillo incluye una primer y una segunda mitades, unas juntas de empalme que unen la primera y segunda mitades entre si. De forma ventajosa, el anillo se extiende alrededor y se acopla sustancialmente con toda la circunferencia del larguero tubular, y la costilla incluye espacios superior inferior entre los cuales se pueden deformar el anillo y el larguero tubular. De forma ventajosa, el larguero tubular varla en la forma de seccion transversal con respecto a puntos de inflexion a lo largo de una curvatura del larguero tubular donde la curvatura cambia, y los pasadores de pivote estan respectivamente situados sustancialmente en los puntos de inflexion. De forma ventajosa, el anillo incluye primeras porciones que tienen una seccion transversal sustancialmente en forma de U y segundas porciones que tienen una forma de seccion transversal sustancialmente plana. De forma ventajosa, el anillo esta formado de un laminado de pollmero reforzado por fibra.

De acuerdo con un aspecto de la presente divulgacion se proporciona una union entre una estructura sustancialmente no deformable y un miembro tubular que tiene una forma de seccion trasversal que se deforma con respecto a puntos de inflexion a lo largo de una curvatura del miembro tubular, que comprende un anillo que se extiende sustancialmente alrededor de la circunferencia de y fijado al miembro tubular, y pasadores de pivote que conectan el anillo con la estructura no deformable respectivamente en los puntos de inflexion. De forma ventajosa, el anillo se adapta y esta cargado radialmente contra el miembro tubular sustancialmente alrededor de toda la circunferencia del miembro tubular, y el anillo esta configurado para permanecer adaptado al miembro tubular a medida que el miembro tubular se deforma. De forma ventajosa, el anillo incluye una primera porcion que tiene una seccion transversal sustancialmente en forma de U y una segunda porcion que incluye un fleje sustancialmente plano. De forma ventajosa, la union ademas comprende refuerzos en la costilla, y en donde los pasadores de pivote estan fijados de forma

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respectiva a los refuerzos. De forma ventajosa, el anillo esta formado a partir de un laminado de pollmero reforzado por fibra. De forma ventajosa, el anillo esta en tension y esta cargado contra el miembro tubular por la tension, y el anillo se adapta de forma suficiente a la forma de cambio a medida que la forma de seccion trasversal del miembro tubular se deforma.

De acuerdo con la reivindicacion 10 se proporciona un metodo de fijacion de una costilla de ala de aeronave a un larguero de ala tubular que tenga una forma de seccion transversal que pueda deformarse durante el vuelo, que comprende colocar un anillo alrededor del larguero tubular, cargar el anillo contra el larguero tubular y conectar de forma pivotable el anillo a la costilla. De forma ventajosa, la carga del anillo contra el larguero tubular incluye tensar el anillo. De forma ventajosa, conectar de forma pivotable el anillo a la costilla incluye colocar conexiones pivotables entre la costilla y el larguero tubular en puntos de inflexion a lo largo de la curvatura del larguero tubular. De forma ventajosa, colocar el anillo alrededor del larguero tubular incluye colocar dos mitades de anillo alrededor del larguero tubular y empalmar las 2 mitades de anillo entre si. De forma ventajosa, el metodo ademas incluye colocar refuerzos en la costilla, y en donde se realiza la conexion pivotable del anillo a la costilla conectando de forma pivotable el anillo a cada uno de los refuerzos.

De acuerdo con un aspecto de la presente divulgacion, se proporciona un metodo de transferencia de cargas entre la estructura sustancialmente no deformable y un miembro tubular que tiene una forma de seccion trasversal que se deforma bajo una carga, que comprende pivotar el miembro tubular con respecto a la estructura no deformable a medida que la forma de seccion transversal del miembro tubular se deforma. De forma ventajosa, pivotar el miembro tubular con respecto a la estructura no deformable se realiza pivotando el miembro tubular alrededor de puntos de inflexion cuando una curvatura del miembro tubular cambia debido a la deformacion del miembro tubular. De forma ventajosa, el metodo ademas comprende transferir cargas entre el miembro tubular y la estructura no deformable a traves de un anillo que rodea y esta fijado al miembro tubular.

Por consiguiente, hay una necesidad para una union de unir las costillas de ala al larguero tubular que aisle de forma sustancial las costillas de las tensiones provocadas por los cambios en la forma de seccion transversal del larguero debido a la presurizacion clclica.

Resumen

Los modos de realizacion divulgados proporcionan un metodo y una union para fijar costillas de ala de una aeronave o componentes similares a un larguero tubular que varla en la forma de seccion trasversal durante el vuelo debido a su configuracion de construccion de laminado compuesto y/o a cambios en su presurizacion interna. El metodo y la union de fijacion emplean conexiones pivotables colocadas de forma estrategica alrededor de la circunferencia del larguero tubular lo cual permite un movimiento relativo entre el larguero tubular y las costillas, por lo tanto aislando las costillas de tensiones provocadas por la deformacion de la seccion trasversal del larguero. Las conexiones pivotables incluyen pasadores de pivotes situados en los puntos de inflexion de la forma de seccion trasversal que cambia del larguero. Colocando los pasadores de pivote en los puntos de inflexion se puede eliminar de forma sustancial la desviacion radial inducida del larguero tubular en la costilla. Las conexiones pivotables pueden tambien reducir o evitar que se induzca un momento o una accion de retorcido del larguero tubular en la costilla.

De acuerdo con un modo de realizacion divulgado, se proporciona una union para fijar una costilla de ala de aeronave a un larguero de ala tubular que varla en la forma de seccion transversal durante el vuelo. La union comprende un anillo sustancialmente que rodea y que se fija al larguero tubular, y pasadores de pivote que conectan de forma pivotable el anillo con la costilla. Los pasadores de pivote permiten el movimiento relativo entre la costilla y el larguero tubular a medida que el larguero tubular varla en la forma de su seccion trasversal. El anillo se adapta y se carga radialmente contra el larguero tubular. El anillo tiene una rigidez radial menor que una rigidez radial del larguero tubular. La costilla incluye porciones delantera y trasera. Los pasadores de pivote incluyen un primer par de pasadores de pivote que conectan de forma pivotable el anillo con la porcion delantera de la costilla, y un segundo par de pasadores de pivote conectan el anillo con la porcion trasera de la costilla. El anillo puede comprender una primera y una segunda mitad es que estan unidas entre si mediante juntas de empalme. El anillo se extiende alrededor y se acopla sustancialmente a toda la circunferencia del larguero tubular. El larguero tubular varia en la forma de seccion transversal con respecto a puntos de inflexion, y cada uno de los pasadores de pivote esta situado sustancialmente en uno de los puntos de inflexion. El anillo puede formarse de un laminado polimero reforzado por fibra.

De acuerdo con otro modo de realizacion divulgado, se proporciona una union entre una estructura no deformable y un miembro tubular que tiene una forma de seccion transversal que se deforma con respecto a puntos de inflexion a lo largo de una curva del miembro tubular. La union comprende un anillo que se extiende sustancialmente alrededor de la circunferencia y que se fija al miembro tubular, y pasadores de pivote que conectan el anillo con la estructura no deformable respectivamente en os puntos de inflexion. El anillo se adapta y se carga radialmente contra un tubular sustancialmente alrededor de toda la circunferencia del miembro tubular, y el anillo esta configurado para permanecer adaptado al miembro tubular a medida que la forma de seccion trasversal del miembro tubular se deforma. El anillo puede incluir una primera porcion que tiene una seccion transversal sustancialmente en forma de U y una segunda

porcion que incluye un fleje sustancialmente plano. La union puede ademas comprender refuerzos sobre la estructura no deformable, en donde los pasadores de pivote estan fijados respectivamente a los refuerzos.

De acuerdo con otro modo de realizacion divulgado, se proporciona un metodo para fijar una costilla de ala de aeronave a un larguero de ala tubular que tiene una forma de seccion trasversal que puede formarse durante el vuelo. 5 El metodo comprende colocar un anillo alrededor del larguero tubular, cargar el anillo contra el larguero tubular, y conectar de forma pivotable el anillo a la costilla. La carga del anillo contra el larguero tubular puede incluir pensar el anillo. Conectar de forma pivotable el anillo a la costilla incluye colocar conexiones pivotables entre la costilla y el larguero tubular en puntos de inflexion a lo largo de una curvatura del larguero tubular. Colocar el anillo alrededor del larguero tubular puede incluir colocar dos mitades de anillo alrededor del larguero tubular, y empalmar las mitades de 10 anillo entre si. El metodo puede incluir ademas colocar refuerzos sobre la costilla, en donde se realiza la conexion pivotable del anillo a la costilla mediante la conexion pivotable del anillo a cada uno de los refuerzos.

De acuerdo con algun otro modo de realizacion, se proporciona un metodo de transferencia de cargas entre una estructura no deformable y un miembro tubular que tiene una forma de seccion trasversal que se deforma bajo la carga. El metodo comprende pivotar el miembro tubular con respecto a la estructura no deformable a medida que la 15 forma de seccion trasversal del miembro tubular se deforma. Pivotar el miembro tubular con respecto a la estructura no deformable se realiza pivotando el miembro tubular con respecto a puntos de inflexion en los que una curvatura del miembro tubular cambia debido a la deformacion del miembro tubular. El metodo puede ademas comprender transferir cargas entre el miembro tubular y la estructura no deformable a traves de un anillo que rodea y que se fija al miembro tubular.

20 Breve descripcion de los dibujos

Las funciones novedosas que se cree que son caracterlsticas de los modos de realizacion ventajosos se establecen en las reivindicaciones adjuntas. Los modos de realizacion ventajosos, sin embargo, as! como un modo de uso preferido, objetos adicionales y ventajas de los mismos, se entenderan mejor con referencia a la siguiente descripcion detallada de un modo de realizacion ventajoso de la presente divulgacion cuando se lee en conjuncion con los dibujos 25 que acompanan, en los que:

La figura 1 es una ilustracion de una vista isometrica de una aeronave que tiene un ala que emplea un larguero tubular fijado a costillas de ala que utilizan la union divulgada.

La figura 2 es una ilustracion de una vista en seccion tomada a lo largo de la llnea 2-2 en la figura 1.

La figura 3 es una ilustracion de un diagrama de bloques funcional de una union para fijar una costilla de ala a un 30 larguero tubular que tiene una geometrla variable.

La figura 4 es una ilustracion de una vista extrema tomada en la direccion “4” en la figura 2.

La figura 5 es una ilustracion de una vista en perspectiva que muestra la fijacion de un larguero tubular a una costilla, habiendo sido retirado el revestimiento por claridad.

La figura 6 es una ilustracion de una vista lateral del anillo que forma parte de la union mostrada en las figuras 3-5.

35 La figura 7 es una ilustracion de una vista en perspectiva del area designada como figura 7 en la figura 5.

La figura 7A es una ilustracion de una vista en seccion tomada a lo largo de la llnea 7A-7A de la figura 7.

La figura 8 es una ilustracion similar a la figura 7 pero mostrando un modo de realizacion alternativo del anillo.

La figura 8A es una ilustracion de una vista en seccion tomada a lo largo de la llnea 8A-8A de la figura 8.

La figura 8B es una ilustracion de una vista en seccion tomada a lo largo de la llnea 8B-8B de la figura 8.

40 La figura 9 es una ilustracion del area designada como la figura 9 en la figura 4.

La figura 10 es una ilustracion del area designada como la figura 10 en la figura 9, ilustrando mejor el desplazamiento y el cambio de la forma del larguero y del anillo durante la deformacion del larguero.

La figura 11 es una ilustracion de un diagrama de flujo de un metodo de fijacion de una costilla a un larguero tubular que tiene una geometrla variable.

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La figura 12 es una ilustracion de un diagrama de flujo de la produccion de una aeronave y de una metodologla de servicio.

La figura 13 es una ilustracion de un diagrama de bloques de una aeronave.

Description detallada

Con referencia primero a la figura 1 una aeronave 20 de gran altitud y larga resistencia (HALE) comprende un perfil

24 aerodinamico primario en forma de un a la 25 principal fijada a multiples fuselajes 22 dispuestos separados cada uno que tiene un estabilizador 26 horizontal. Aunque no se muestra en la figura 1, la aeronave 20 puede incluir paneles solares para generar electricidad para accionar motores de propulsion electrica durante el vuelo diurno y una o mas celulas de combustible las cuales accionan los motores de propulsion por la noche utilizando combustibles gaseosos tales como hidrogeno y oxlgeno que son almacenados dentro del ala 25. La aeronave 20 HALE es meramente ilustrativa de un amplio rango de aeronaves que pueden emplear caracterlsticas de los modos de realization divulgados.

Con referencia la figura 2, el ala 25 puede comprender un miembro tubular deformable tal como un larguero 28 de ala tubular fijado mediante uniones 39 a cada una de la pluralidad de estructuras sustancialmente no deformables, tal como costillas 30 situadas separadas. Cada una de las costillas 30 puede estar rigidizada mediante tirantes 32 dispuestos en un patron armado entre cuerdas 30a, 30b superior e inferior respectivamente, de la costilla 30 y el ala

25 puede ser rigidizada en su direction a lo largo de la envergadura del ala mediante una pluralidad de larguerillos 34. El ala 25 ademas incluye un revestimiento 36 de ala superior que puede comprender una dualidad de paneles 36a ligeros que cubren los larguerillos 34 y las costillas 30. En un modo de realizacion, los paneles 36a de recubrimiento del ala pueden comprender una espuma ligera, y las costillas 30, los tirantes 32, y los larguerillos 34 pueden comprender cada uno un pollmero reforzado por fibra tal como un laminado epoxi de fibra de carbono. El ala 25 puede incluir un revestimiento 52 de ala inferior que comprende, por ejemplo y sin limitation, una membrana de pellcula flexible delgada. Otros tipos de revestimientos de alas son posibles. El larguero 28 tubular puede estar fabricado a partir de un laminado de pollmero reforzado por fibra utilizando una construction laminada asimetrica. Esta construction laminada asimetrica puede resultar en una tension interlaminar que de forma el larguero 28 tubular en una forma de section transversal ovoide cuando se despresuriza o a bajas presiones, tal y como se discutira mas tarde con mas detalle. Detalles adicionales de una construccion tlpica del ala 25 son divulgados en la solicitud de patente US No. 13/276,750 presentada el 19 de octubre de 2011.

Con referencia ahora a la figura 3 cada una de las uniones 39 comprende ampliamente un anillo 42 que rodea al larguero 28 tubular y una pluralidad de pasadores 40 de pivote colocados de forma estrategica alrededor de la circunferencia del larguero 28 tubular. El anillo 42 esta adaptado al larguero 28 tubular. Los pasadores 40 de pivote conectan de forma pivotable el anillo 42 a la costilla 30, respectivamente en puntos 41 de inflexion. Los puntos 41 de inflexion son los puntos o posiciones a lo largo de la curvatura del larguero 28 tubular donde la curvatura del larguero 28 tubular cambia durante su deformation debido a los cambios de presion interna. La colocation de los pasadores 40 de pivote en los puntos 41 de inflexion puede eliminar sustancialmente la desviacion radial inducida en la costilla 30. Cada uno de los pasadores 40 de pivote puede comprender, sin limitacion, un perno y una tuerca (no mostrados) montados para permitir un movimiento de giro libre del anillo 42 con respecto a la costilla 30. Los pasadores 40 de pivote junto con la conformidad del anillo 42 permiten al anillo 42 deformarse sin transmitir tensiones sustanciales desde el larguero 28 tubular a la costilla 30.

Con referencia ahora las figuras 4-7, los pasadores 40 de pivote conectan el anillo 42 a los refuerzos 38 que forman parte de la costilla 30. En un modo de realizacion, la cuerda 30a superior (figuras 4, 5 y 7) de la costilla 30 incluye una abertura 43 de costilla en la misma por propositos que seran evidentes mas tarde. Con referencia particularmente a la figura 6, el anillo 42 se acopla de conformidad y se extiende alrededor de la circunferencia del larguero 28, y funciona para fijar y soportar la costilla 30 en el larguero 28 tubular, as! como estabilizar el larguero 28 tubular. Tal y como se discutira mas abajo con mas detalle, el anillo 42 puede ser fabricado de un material ligero tal como un laminado de pollmero reforzado por fibra que tiene una rigidez radial que es menor que la rigidez radial de la costilla 30. El anillo 42 comprende una primera y una segunda mitad es 42a, 42b que estan unidas entre si mediante empalmes 44. Las secciones 42c, 42d superior e inferior respectivamente del anillo 42 pueden tener un espesor reducido, tal y como se discutira mas abajo, u otras caracterlsticas o propiedades que permitan a estas secciones ser mas facilmente flexionadas y deformadas junto con la deformacion del larguero 28 tubular. La seccion 45 delantera (figura 5) del anillo 42 esta fijada de forma pivotable a una portion 30c delantera de la costilla 30 mediante un primer par 40a de pasadores 40 de pivote (figura 6). Una seccion 47 trasera del anillo 42 esta fijada de forma pivotable a una porcion 30d trasera de la costilla 30 mediante un segundo par 40b de pasadores 40 de pivote. Deberla tenerse en cuenta aqul que aunque se ha divulgado una construccion de un anillo de dos piezas en el ejemplo ilustrado, en otros modos de realizacion, el anillo 42 puede comprender mas de dos piezas o puede ser una construccion de una sola pieza.

Con referencia particularmente a la figura 7 y 7A, en un modo de realizacion, el anillo 42 puede tener una seccion 51 transversal en forma sustancialmente de U alrededor de toda su circunferencia. En un modo de realizacion alternativo mostrado en las figuras 6, 8, 8A, 8B, 9 y 10, las secciones 45, 47 delantera y trasera (figura 6) del anillo 42 tienen una

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seccion 51 transversal sustancialmente en forma de U (ver la figura 8A) y las secciones 42c, 42d superior e inferior tienen una construccion a modo de fleje que posee una forma 53 de seccion transversal sustancialmente plana (ver la figura 8B).

Con referencia hora a la figura 9, el anillo 42 esta cargado radialmente hacia dentro contra el larguero 28 tubular alrededor de toda su circunferencia tensando el anillo 42. El tensado del anillo 42 se puede lograr a medida que esta siendo instalado alrededor del larguero 28 tubular, de manera que el anillo 42 esta cargado previamente contra el larguero 28 tubular tras su instalacion. De forma alternativa, el anillo 42 puede estar provisto de un dispositivo de tensado convencional (no mostrado) que puede ser utilizado despues de que el anillo 42 es instalado para tensar el anillo 42 y comprimirlo contra el larguero 28 tubular. Son posibles otros metodos de instalacion y de tensado.

La forma de seccion transversal del larguero 28 tubular puede ser sustancialmente de ovoide en el momento de fabricarse, as! como a traves de perlodos de presion interna relativamente baja. El larguero 28 tubular se deforma a una forma de seccion transversal sustancialmente circular cuando esta en o proximo a una presurizacion de gas interno completa, sin embargo a medida que el gas es conducido desde el larguero 28 tubular para su uso en la propulsion de la aeronave 20, el larguero 28 tubular se deforma de forma progresiva y vuelve elasticamente a su forma de seccion transversal ovoide natural. En la figura 9, la forma de seccion transversal del larguero 28 tubular cuando se presuriza sustancialmente de forma completa, es mostrada en llnea solida por 28, y su forma de seccion transversal ovoide cuando esta sustancialmente no presurizado es mostrada por una llnea 28a discontinua. A medida que el larguero 28a tubular se deforma, el anillo 42 flexiona y sigue sustancialmente la deformacion del larguero 28 tubular, permaneciendo conformado a y cargado contra el larguero 28 tubular. Las secciones 42c, 42d superior e inferior del anillo 42 se deforman sustancialmente verticalmente junto con el larguero 28 tubular en los huecos 48, 50 superior e inferior verticales respectivamente en la costilla 30.

Con referencia ahora conjuntamente a las figuras 9 y 10, a medida que el larguero 28 tubular se deforma desde la forma de seccion transversal generalmente circular mostrada en llnea solida 28 a la forma de seccion transversal ovoide mostrada en la llnea 28a discontinua, las secciones 45, 47 delantera y trasera del anillo 42 se desvlan horizontalmente una distancia Di, mientras que las secciones 42c, 42d superior e inferior del anillo 42 se desvlan verticalmente una distancia D2 coincidiendo sustancialmente con las desviaciones horizontal y vertical del larguero 28 tubular. A medida que el anillo 42 se deforma junto con el larguero 28 tubular, el anillo 42 gira con respecto a los pasadores 40 de pivote que corresponden a los puntos 41 de inflexion. Cuando el larguero 28 tubular se vuelve a presurizar con gas, el proceso descrito anterior se invierte. A medida que el carguero 28 tubular es vuelto a llenar con gas, la presion interna en aumento en el larguero 28 tubular provoca que el larguero 28 tubular se deforme de nuevo a una forma de seccion transversal generalmente circular.

Con referencia ahora a la figura 11, un metodo de fijacion de una costilla 30 de ala a un larguero 28 de a la tubular comienza en la tapa 60 en la cual el anillo 42 es colocado alrededor del larguero 28 tubular. Tal y como se describio previamente, este proceso de instalacion puede comprender instalar dos mitades 42a, 42b de anillo alrededor del larguero 28 tubular y despues empalmar las dos mitades 42a, 42b de anillo entre si. En la tapa 62, el anillo es cargado radialmente contra el larguero 28 tubular. La etapa de carga puede lograrse tensando el anillo 42 sustancialmente simultaneamente durante el proceso de instalacion del anillo mostrado en la etapa 60, o mediante el tensado del anillo 42 despues de que haya sido instalado alrededor del larguero 28 tubular. En la etapa 64, el anillo 42 se conecta de forma pivotable a la costilla 30. La etapa 64 se puede realizar conectando de forma pivotable el anillo 42 con el larguero 28 tubular colocando los pasadores de pivote en los puntos 41 de inflexion.

Modos de realizacion de la divulgacion pueden encontrar uso en una variedad de aplicaciones potenciales, particularmente en la industria del transporte, incluyendo por ejemplo, aplicaciones aeroespaciales, marltimas, de automoviles y otras aplicaciones que emplean estructuras deformables tales como tanques deformables o miembros tubulares deformables que son utilizados para soportar estructuras no deformables. Por tanto, con referencia a las figuras 12 y 13, se pueden utilizar modos de realizacion de su divulgacion en el contexto de una fabricacion de una aeronave y un metodo 66 de servicio tal y como se muestra en la figura 12 y a una aeronave 68 tal y como se muestra en la figura 13. Durante la produccion previa, el metodo 66 de ejemplo puede incluir la especificacion y el diseno 70 de la aeronave 68 y la adquisicion de material 72. Durante la produccion, se produce la fabricacion 74 de componentes y subconjuntos y la integracion 76 del sistema del aeronave 68. Posteriormente, la aeronave 68 puede pasar a certificacion y a entrega 78 con el fin de ser puesta en servicio 80. Cuando estan servicio por un cliente, la aeronave 68 se programa para una rutina de mantenimiento y servicio 82, que tambien puede incluir la modificacion, reconfiguration, restauracion y as! sucesivamente.

Cada uno de los procesos del metodo 66 puede realizarse o llevarse a cabo mediante un integrador de sistema, una 3a parte, y/o un operador (por ejemplo, un cliente). Para los propositos de esta description, un integrador de sistema puede incluir sin limitation cualquier numero de fabricantes de aeronaves y subcontratistas de sistemas principales, una 3a parte puede incluir sin limitacion con el numero de distribuidores, subcontratistas y proveedores; y un operador puede ser una aerollnea, una companla de leasing, una entidad militar, una organization de servicio, y as! sucesivamente.

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Tal y como se ha mostrado en la figura 13, la aeronave 68 producida por el metodo 66 de ejemplo puede incluir un perfil 84 aerodinamico con una pluralidad de sistemas 86 y un interior 88. Ejemplos de sistemas 86 de alto nivel incluyen uno o mas de, un sistema 90 de propulsion, un sistema 92 electrico, un sistema 94 hidraulico, un sistema 96 medioambiental, un sistema 98 de generacion de energla tal como paneles de energla solar (no mostrados) y/o celulas de combustible (no mostradas). La energla producida por el sistema 98 de generacion de energla puede ser almacenada en tanques 100 de almacenamiento de energla que forman parte del perfil 84 aerodinamico. Por ejemplo, la energla en forma gaseosa o llquida puede ser almacenada en los largueros 28 tubulares previamente descritos. Se puede incluir cualquier numero de sistemas. Aunque se muestra un ejemplo aeroespacial, ciertos principios de la divulgacion se pueden aplicar a otras industrias.

Sistemas y metodos implementados en el presente documento pueden emplearse durante una o mas de las etapas de produccion y del metodo de servicio 66. Por ejemplo, componentes o subconjuntos correspondientes al proceso 74 de produccion pueden fabricarse o elaborarse de una manera similar a componentes o subconjuntos producidos mientras la aeronave 68 esta en servicio. Tambien, uno o mas modo de realizacion de aparatos, modos de realizacion de metodo, o una combinacion de los mismos se puede utilizar durante las etapas 74 y 76 de produccion, por ejemplo, mediante un montaje sustancialmente rapido o reduciendo el coste de una aeronave 68. De forma similar, uno mas modos de realizacion de aparatos, modos de realizacion de metodo, o una combinacion de los mismos se puede utilizar a la vez que la aeronave 68 esta en servicio, por ejemplo y sin limitacion, el mantenimiento y servicio 82.

La descripcion de los diferentes modos de realizacion ventajosos se ha presentado por propositos de ilustracion y descripcion, y no pretende ser exhaustiva o limitativa de los modos de realizacion en la forma divulgada. Seran evidentes muchas modificaciones y variaciones a los expertos en la materia. Ademas diferentes modos de realizacion ventajosos pueden proporcionar diferentes ventajas en comparacion con otros modos de realizacion ventajosos. El modo de realizacion o modos de realizacion seleccionados son elegidos y descritos con el fin de explicar mejor los principios de los modos de realizacion, la aplicacion practica, y para permitir a otros diferentes de los expertos en la materia comprender la divulgacion para varios modos de realizacion con varias modificaciones a medida que son adaptadas al uso particular contemplado.

En resumen se da a conocer un ala de aeronave que incluye la costilla fijada mediante una union a un larguero tubular que varla en la forma de seccion trasversal durante el vuelo. La union incluye un anillo fijado al larguero tubular, y pasadores de pivote que conectan el anillo con la costilla. Los pasadores de pivote permiten el movimiento relativo entre la costilla y el larguero tubular a medida que el larguero tubular varla en la forma de seccion transversal.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

REIVINDICACIONES

1. Una disposition de union para el uso en un ala (25) de una aeronave, la disposition de union que incluye una costilla (30), un larguero (28), y una union (39), fijando la union (39) la costilla (30) al larguero (28), comprendiendo la union (39):

un anillo (42) que rodea y que se fija al larguero (28); y

pasadores (40) de pivote que conectan el anillo (42) con la costilla (30) y que permiten el movimiento relativo entre la costilla (30) y el larguero (28);

caracterizada porque el larguero (28) es un larguero (28) tubular que varla en la forma de section transversal durante el vuelo, en donde los pasadores (40) de pivote que conectan el anillo (42) con la costilla (30) permiten el movimiento relativo de la costilla (30) y el larguero (28) tubular a medida que el larguero (28) tubular varla en section transversal, en donde el anillo (30) tiene una rigidez radial que es menor que una rigidez radial del larguero (28) tubular.
2. La disposition de union de la revindication 1, en donde el anillo (30) se adapta y esta cargado radialmente contra el larguero (28) tubular.
3. La disposicion de union de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde:

la costilla (30) incluye una portion (30c) delantera y una portion (30d) trasera, y

los pasadores (40) de pivote incluyen un primer par de pasadores (40a) de pivote que conectan de forma pivotable el anillo (42) con la portion (30c) delantera de la costilla (30), y el segundo par de pasadores (40b) de pivote que conectan de forma pivotable el anillo (42) con la portion (30d) trasera de la costilla (30).
4. La disposicion de union de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el anillo (42) incluye: una primera y una segunda mitades (42a, 42b) y,

juntas (44) de empalme, que unen la primera y segunda mitad del (42a, 42b) entre si.
5. La disposicion de union de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde:

el anillo (42) se extiende alrededor y se acopla sustancialmente a toda la circunferencia de larguero (28) tubular, y

la costilla (30) incluye huecos (48, 50) superior e inferior en los cuales el anillo (42) y el larguero (28) pueden

deformarse.
6. La disposition de union de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde:

el larguero (28) tubular varla en la forma de section trasversal con respecto a puntos (41) de inflexion a lo largo de una curvatura del larguero (28) tubular, donde la curvatura cambia, y

los pasadores (40) de pivote estan colocados de forma respectiva sustancialmente en los puntos (41) de inflexion.
7. La disposition de union de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el anillo (42) incluye: las primeras porciones (45, 47) tienen una section (51) trasversal sustancialmente en forma de U, y las segundas porciones (42c, 42d) tienen una forma (53) de section trasversal sustancialmente plana.
8. La disposition de union de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el anillo (42) esta formado de un laminado de pollmero reforzado por fibra.
9. Un ala (25) de aeronave que incluye la disposition de union de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
10. Un metodo de fijacion de una costilla (30) de ala de una aeronave a un larguero (28) de ala tubular que tiene una forma de section transversal que puede deformarse durante el vuelo, que comprende:

colocar (60) un anillo (42) alrededor del larguero (28) tubular; cargar (62) el anillo (42) contra el larguero (28) tubular; y conectar (64) de forma pivotable el anillo (42) a la costilla (30);

en donde el anillo (30) tiene una rigidez radial que es menor que una rigidez radial del larguero (28) tubular.

5 11. El metodo de la reivindicacion 10, en donde la carga (62) del anillo (42) contra el larguero (28) tubular incluye

tensar el anillo (42).
12. El metodo de la reivindicacion 10 u 11, donde conectar (64) de forma pivotable el anillo (42) a la costilla (30) incluye situar conexiones pivotable es entre la costilla (30) y el larguero (28) tubular en puntos (41) de inflexion a lo largo de una curvatura del larguero (28) tubular.

10 13. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en donde colocar (60) el anillo (42) alrededor del larguero

(28 tubular) incluye:

colocar dos mitades (42a, 42b) de anillo alrededor del larguero (28) tubular, y empalmar las mitades (42a, 42b) de anillo entre si.
14. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, que ademas comprende:

15 colocar refuerzos (38) sobre la costilla (30), y

en donde conectar de forma pivotable (64) el anillo (42) a la costilla (30) se realiza conectando de forma pivotable el anillo (42) a cada uno de los refuerzos (38).