BR102020006491A2

BR102020006491A2 - acessórios de junção que são afixados a longarinas através de fixadores instalados em tela

Info

Publication number: BR102020006491A2
Application number: BR102020006491-6A
Authority: BR
Inventors: Devin D. Durbin
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2019-06-19
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2021-01-19
Also published as: US20200398967A1; US11198497B2; JP2021008264A; CN112109918A; EP3753843A1; CA3079996A1

Abstract

Sistemas e métodos são fornecidos para instalação de acessórios de junção. Uma modalidade é um método para formar uma junção entre as longarinas. O método inclui alinhar uma tela de um acessório de junção com uma tela de uma primeira longarina e uma tela de uma segunda longarina, e o acoplamento da primeira longarina e da segunda longarina pela instalação de fixadores que prendem a tela da primeira longarina à tela do acessório de junção e pela instalação de fixadores que prendem a tela da segunda longarina à tela do acessório de junção.

Description

ACESSÓRIOS DE JUNÇÃO QUE SÃO AFIXADOS A LONGARINAS ATRAVÉS DE FIXADORES INSTALADOS EM TELA

Campo

[001] A invenção refere-se ao campo de montagem, e, em particular, à montagem de componentes estruturais através de junções que utilizam fixadores.

Fundamentos

[002] Estruturas complexas, tal como fuselagem de uma aeronave, podem ser montadas pela junção estrutural de componentes. Por exemplo, os fixadores podem ser utilizados para fixar as longarinas, elementos de estrutura, e um revestimento de uma aeronave, a fim de criar uma fuselagem ou outra estrutura de monobloco. Uma localização que utiliza fixadores é conhecida como uma estação de união de corpo, na qual múltiplas partes longitudinais da fuselagem (por exemplo, seções do tambor) são fixadas uma à outra. Como uma parte do processo de junção, as longarinas de diferentes partes, no sentido do comprimento, da fuselagem, são unidas em junções circunferenciais ou semicircunferenciais, utilizando acessórios de junção.

[003] Os acessórios de junção são desejáveis visto que unem as longarinas em uma peça integral, permitindo que a carga seja transferida através das junções. No entanto, os acessórios de junção exigem um grande número de fixadores, que resulta em um peso aumentado. Adicionalmente, os acessórios de junção compartilham os mesmos fixadores que são utilizados para fixar as longarinas ao revestimento subjacente. Visto que os acessórios de junção utilizam os mesmos fixadores que as extremidades das longarinas, e visto que as junções atuais necessitam de flexibilidade nas extremidades das longarinas, para facilitar o alinhamento através dos acessórios de junção correspondentes, as extremidades das longarinas devem permanecer soltas antes de o acessório de junção ser instalado.

[004] Portanto, seria desejável possuir um método e aparelho que levassem em consideração pelo menos algumas das questões discutidas acima, além de outras possíveis questões.

Sumário

[005] As modalidades descritas aqui fornecem um acessório de junção para longarinas. O acessório de junção é preso às longarinas através de fixadores que penetram uma tela do acessório de junção. O acessório de junção é fixado, separadamente, a uma tira de junção de revestimento através de fixadores que penetram o flange do revestimento. Devido à sua disposição geométrica singular, os fixadores utilizados para fixar um acessório de junção a uma longarina não são utilizados para fixar a longarina ao revestimento subjacente. Dessa forma, as longarinas podem ser totalmente instaladas em suas seções de fuselagem respectivas antes de serem unidas, o que resulta em economia de trabalho e peso. Uma modalidade é um método para formar uma junção entre longarinas. O método inclui o alinhamento de uma tela de um acessório de junção com uma tela de uma primeira longarina e uma tela de uma segunda longarina, e o acoplamento da primeira longarina e da segunda longarina pela instalação de fixadores que prendem a tela da primeira longarina à tela do acessório de junção, e pela instalação de fixadores que prendem a tela da segunda longarina à tela do acessório de junção.

[006] Uma modalidade adicional é um meio legível por computador não transitório consubstanciando instruções programadas que, quando executadas por um processador, operam para realizar um método para formar uma junção entre longarinas. O método inclui alinhar uma tela de um acessório de junção com uma tela de uma primeira longarina e uma tela de uma segunda longarina, e acoplar a primeira longarina e a segunda longarina pela instalação de fixadores que prendem a tela da primeira longarina à tela do acessório de junção, e pela instalação de fixadores que prendem a tela da segunda longarina à tela do acessório de junção.

[007] Outra modalidade é um aparelho na forma de uma junção entre longarinas. O aparelho compreende um acessório de junção que é alinhado com uma primeira longarina e uma segunda longarina, é acoplado à primeira longarina e à segunda longarina através de fixadores que são acionados através de uma tela da primeira longarina e uma tela do acessório de junção e através de fixadores que fixam uma tela da segunda longarina à tela do acessório de junção.

[008] Outras modalidades ilustrativas (por exemplo, métodos e meio legível por computador referentes às modalidades mencionadas acima) podem ser descritas abaixo. As características, funções e vantagens que foram discutidas podem ser alcançadas de forma independente em várias modalidades ou podem ser combinadas em outras modalidades, detalhes adicionais das quais podem ser observados com referência à descrição e aos desenhos a seguir.

Descrição dos Desenhos

[009] Algumas modalidades da presente invenção são descritas agora, por meio de exemplo apenas, e com referência aos desenhos em anexo. As mesmas referências numéricas representam o mesmo elemento ou o mesmo tipo de elemento em todos os desenhos.

[0010] A figura 1 é um diagrama em bloco de uma junção entre longarinas em uma modalidade ilustrativa;

[0011] A figura 2 é um fluxograma ilustrando um método para montar uma junção entre as longarinas em uma modalidade ilustrativa;

[0012] A figura 3 é uma vista lateral de uma aeronave possuindo localizações nas quais junções de corpo podem ser realizadas em uma modalidade ilustrativa;

[0013] A figura 4 é uma vista em perspectiva traseira de uma esta- ção de união de corpo em uma modalidade ilustrativa;

[0014] A figura 5 é uma vista em perspectiva de uma junção utilizando um primeiro acessório de junção em uma modalidade ilustrativa;

[0015] A figura 6 é uma vista em perspectiva de uma junção utilizando um segundo acessório de junção em uma modalidade ilustrativa;

[0016] A figura 7 é uma vista superior de uma junção utilizando um terceiro acessório de junção em uma modalidade ilustrativa;

[0017] A figura 8 é uma vista superior de uma junção utilizando um quarto acessório de junção em uma modalidade ilustrativa;

[0018] A figura 9 é um fluxograma de uma metodologia de produção e serviço de aeronave em uma modalidade ilustrativa;

[0019] A figura 10 é um diagrama em bloco de uma aeronave em uma modalidade ilustrativa.

Descrição

[0020] As figuras e a descrição a seguir fornecem modalidades ilustrativas específicas da invenção. Será apreciado, dessa forma, que os versados na técnica poderão vislumbrar as disposições que, apesar de não explicitamente descritas ou ilustradas aqui, consubstanciam os princípios da invenção e são incluídas no escopo da invenção. Adicionalmente, quaisquer exemplos descritos aqui devem auxiliar na compreensão dos princípios da invenção e devem ser considerados não limitados a tais exemplos e condições especificamente mencionados. Como resultado disso, a invenção não está limitada às modalidades ou exemplos específicos descritos abaixo, mas pelas reivindicações e suas equivalências.

[0021] As longarinas e acessórios de junção, discutidos aqui, podem ser implementados para partes metálicas ou compostas, como desejado. Partes compostas, tal como partes de Polímero Reforçado por Fibra de Carbono (CFRP), são inicialmente colocadas em múltiplas camadas que, juntas, são referidas como uma pré-forma. Fibras individuais dentro de cada camada da pré-forma são alinhadas em paralelo uma com a outra, mas camadas diferentes podem exibir orientações de fibra diferentes a fim de aumentar a resistência do composto resultante ao longo das diferentes dimensões. A pré-forma pode incluir uma resina viscosa que solidifica a fim de endurecer a pré-forma em uma parte composta (por exemplo, para uso em uma aeronave). A fibra de carbono, que foi impregnada com uma resina de termoassentamento não curada ou uma resina termoplástica é referida como "pregpreg". Outros tipos de fibra de carbono incluem "fibra seca" que não foram impregnadas com a resina de termoassentamento, mas pode incluir um adesivo ou aglutinante. A fibra seca pode ser infundida com resina antes da cura. Para resinas de termoassentamento, o endurecimento é um processo de via única referido como uma cura, enquanto que para as resinas termoplásticas, a resina pode alcançar uma forma viscosa se for reaquecida. Os sistemas e técnicas inventivos descritos aqui podem ser implementados com partes compostas, partes metálicas, ou outros componentes de resistência estrutural suficiente.

[0022] A figura 1 é um diagrama em bloco de uma junção 112 entre longarinas em uma modalidade ilustrativa. A junção 112 compreende qualquer disposição de componentes que opere para transferir cargas (por exemplo, cargas axiais) entre as longarinas. Nessa modalidade, a junção 112 inclui um acessório de junção 140 que foi aperfeiçoado para utilizar os fixadores 180 ao longo de sua tela 144 para se prender às longarinas 130, enquanto utiliza fixadores 182 ao longo do flange de seu revestimento 142 para se fixar à tira de junção de revestimento 150. Isso fornece um benefício técnico permitindo que as longarinas 130 sejam totalmente fixadas ao revestimento 122 antes da formação da junção 112, visto que as longarinas 130 não compartilham os fixadores com o acessório de junção 140, que também pene- tra o revestimento 122. Quando as longarinas 130 estão totalmente fixadas ao revestimento 122, a quantidade de trabalho necessária para se criar a junção 112 é reduzida de forma benéfica. Por toda a figura 1, linhas tracejadas indicam que o acessório de junção 140 está localizado em cima da tira de junção de revestimento 150, que partes das longarinas 130 cobrem o acessório de junção 140. Em modalidades adicionais, a tela 144 do acessório de junção 140 possui uma espessura afunilada que diminui na direção da primeira longarina e que diminui na direção da segunda longarina para transportar as tensões ao longo da junção.

[0023] Como ilustrado na figura 1, a junção 112 é localizada dentro do ambiente de montagem 100, que inclui segmentos de fuselagem 120. Os segmentos de fuselagem 120 podem compreender, por exemplo, segmentos no sentido de comprimento da fuselagem que possuem formato de tambor (ou formato de meio tambor), ou que são formados a partir de painéis de revestimento unidos longitudinalmente ou circunferencialmente. As longarinas 130 são afixadas aos segmentos de fuselagem 120, e cada uma inclui um flange de revestimento 132, uma tela 134 e um flange livre 136. Por exemplo, as longarinas 130 podem ser totalmente afixadas aos segmentos de fuselagem 120 através de fixadores 184. Isso é, antes da junção, as longarinas 130 são fixadas ao longo de todo o seu comprimento a seus segmentos de fuselagem 120. Os fixadores 184 prendem os flanges de revestimento 132 das longarinas ao revestimento 122 de um segmento de fuselagem 120. As longarinas 130 podem ser presas a seus segmentos de fuselagem correspondentes antes da montagem da junção 112. Diferentemente dos sistemas de fabricação anteriores, nos quais as extremidades das longarinas são deixadas sem fixação por um fornece-dor/fabricante a fim de fornecer à entidade de junção maior liberdade de ação/movimento para facilitar a junção, pelo alinhamento longitudi- nal das extremidades da longarina, o presente sistema é capaz de renunciar a tais processos a fim de aperfeiçoar a velocidade de fabricação. Isso elimina a necessidade de se empurrar as extremidades de longarina com relação à sua linha central a fim de garantir o alinhamento com um acessório de junção pelo alinhamento longitudinal das extremidades de longarina. Isso elimina adicionalmente a necessidade de treinamento complexo de pessoal e suporte de engenharia para facilitar a montagem da junção. Isso é, previamente, a natureza singular de cada junção exigiu treinamento técnico especial para realizar a junção e o suporte de engenharia a fim de o trabalho ser disposto.

[0024] O ambiente de montagem inclui adicionalmente um controlador 190, que em uma modalidade, opera uma ou mais ferramentas de máquina 192 para instalar os fixadores e/ou componentes de alinhamento da junção 112. O controlador 190 pode ser implementado, por exemplo, como um conjunto de circuitos personalizado, como um processador de hardware executando instruções programadas, ou alguma combinação dos mesmos. A ferramenta de máquina 192 pode compreender uma máquina de rebite, uma máquina de instalação de parafuso, um effector de extremidade robótico, etc. As operações da ferramenta de máquina 192 resultam na montagem da junção 112 na aeronave 110. Em modalidades adicionais, técnicos realizam a instalação de fixador através da ferramenta de máquina 192.

[0025] A junção 112 une mecanicamente as extremidades de longarinas 130 em segmentos de fuselagem diferentes. A junção 112 inclui o acessório de junção 140, que une mecanicamente as longarinas 130. O acessório de junção 140 inclui um flange de revestimento 142, uma tela 144, e um flange livre 145. O flange de revestimento 142 é preso à tira de junção de revestimento 150 através de fixadores 182, e a tela 144 é fixada às telas 134 das longarinas 130 através dos fixadores 180. Isso permite que o acessório de junção 140 transfira cargas entre as longarinas 130. Um prendedor de longarina 160 é fixado ao acessório de junção 140, e uma amarração de cisalhamento 170 é fixada à tira de junção de revestimento 150. O prendedor de longarina 160 e amarração de cisalhamento 170 conectam a uma estrutura circunferencial a fim de aperfeiçoar a rigidez. Em adição à fixação do acessório de junção 140 no lugar, a tira de junção de revestimento 150 realiza um papel adicional na fixação dos revestimentos 122. Os vários fixadores utilizados aqui podem compreender rebites, parafusos com colares estampados, parafuso com porcas enroscadas ou outros dispositivos de fixação adequados para a indústria aeroespacial.

[0026] Detalhes ilustrativos das operações do controlador 190 e ferramenta de máquina 192 serão discutidos com relação à figura 2. Assume-se, para essa modalidade, que as longarinas 130 ainda não foram fixadas aos segmentos de fuselagem 120.

[0027] A figura 2 é um fluxograma ilustrando um método 200 para a montagem de uma junção em uma modalidade ilustrativa. As etapas do método 200 são descritas com referência ao ambiente de montagem 100 da figura 1, mas os versados na técnica apreciarão que o método 200 pode ser realizado em outros sistemas. As etapas dos fluxogramas descritas aqui não são todas inclusivas e podem incluir outras etapas não ilustradas. As etapas descritas aqui também podem ser realizadas em uma ordem alternativa.

[0028] Na etapa 202, o controlador 190 opera uma ou mais das ferramentas de máquina 192 para fixar uma primeira longarina 130 a um revestimento 122 de uma aeronave 110 ao longo de todo o comprimento da primeira longarina 130. Isso pode ser realizado pela instalação de fixadores 184, que fixam o flange de revestimento 132 da longarina 130 ao revestimento 122 de seu segmento de fuselagem 120. Em uma modalidade, a instalação de fixadores 184 compreende a instalação de rebites. Todo o comprimento da longarina 130 é afixa- do ao revestimento 122, apesar de a longarina 130 não ter sido afixada ainda ao acessório de junção 140. Isso é possível visto que a longarina 130 será afixada ao acessório de junção 140 através de sua tela 134, em vez de através do flange de revestimento 132.

[0029] Na etapa 204, o controlador 190 opera uma ou mais ferramentas de máquina 192 para fixar uma segunda longarina 130 a um revestimento 122 de uma aeronave 110 ao longo de todo o comprimento da segunda longarina 130. Isso pode ser realizado pela instalação de fixadores 184, que prendem o flange de revestimento 132 da longarina 130 ao revestimento 122 de seu segmento de fuselagem. A segunda longarina é disposta em um segmento de fuselagem diferente da primeira longarina e as extremidades dessas duas longarinas serão tornadas mecanicamente integrais e fixadas uma à outra quando a junção é realizada. Assim como na etapa 202, todo o comprimento da longarina 130 é afixado ao revestimento 122, apesar de a longarina 130 ainda não ter sido afixada ao acessório de junção 140. Isso é possível visto que a longarina 130 será afixada ao acessório de junção 140 através de sua tela 134, em vez de através do flange de revestimento 132.

[0030] As etapas 202-204 podem ser repetidas múltiplas vezes de forma sincronizada ou assíncrona para se instalar todas as longarinas 130 em cada um dos segmentos de fuselagem 120. Os segmentos de fuselagem 120 e as longarinas integradas podem, então, ser transportados para uma nova célula de fabricação para montagem adicional. Adicionalmente, uma tira de junção de revestimento 150 pode ser instalada para unir mecanicamente os revestimentos de diferentes segmentos de fuselagem.

[0031] Na etapa 206, a tela 144 do acessório de junção 140 é alinhada com a tela da primeira longarina e a tela da segunda longarina. Visto que as longarinas já estão completamente fixadas ao revesti- mento 122 ao longo de seu comprimento, não há necessidade de mover manualmente as longarinas a fim de alcançar um alinhamento desejado. Em vez disso, o alinhamento pode ser alcançado pela movimentação do acessório de junção 140 em posição sobre/ao longo das longarinas, de modo que a tela 144 e o flange de revestimento 142 do acessório de junção 140 cubra a tela 134 e o flange de revestimento 132 das longarinas 130. Menos constrições no alinhamento permitem uma maior liberdade de movimento do acessório de junção 140 com relação às longarinas 130 sendo unidas. Superfícies com calços em potencial são, portanto, reduzidas para uma interface entre as telas. Essa técnica elimina a necessidade de realizar as técnicas anteriores de alinhamento lado a lado das extremidades das longarinas para o acessório de junção 140.

[0032] A etapa de alinhamento compreende a cobertura ou envelopamento dos flanges e redes das longarinas 130 que estão sendo unidas. Por exemplo, alinhar o acessório de junção 140 pode compreender cobrir uma parte do flange de revestimento 132 e da tela 134 (e até mesmo o flange livre 136) da primeira longarina e da segunda longarina com o acessório de junção 140. Em uma modalidade, o alinhamento do acessório de junção 140 compreende dispor o flange de revestimento 142 do acessório de junção 140 em cima do flange de revestimento 132 da primeira longarina, dispondo a tela 144 do acessório de junção ao lado da tela 134 da primeira longarina. O alinhamento pode compreender adicionalmente dispor o flange livre 146 do acessório de junção em cima do flange livre 136 da primeira longarina.

[0033] Na etapa 208, a primeira longarina e a segunda longarina são acopladas (isso é, fixadas uma à outra) pela instalação de fixadores 180 que prendem a tela 134 da primeira longarina à tela 144 do acessório de junção 140, e pela instalação dos fixadores 180 que prendem a tela 134 da segunda longarina à tela 144 do acessório de junção 140. A instalação de fixadores 180 pode compreender acionar parafusos através da tela 144 do acessório de junção 140 (além de telas 134 das longarinas 130) e prender os parafusos com colares. Em algumas modalidades, isso compreende adicionalmente o alinhamento do acessório de junção 140 com a tira de junção de revestimento 150 e a perfuração dos furos de fixador através do flange de revestimento 142 e a tira de junção de revestimento 150. Isso pode compreender adicionalmente a vedação de quaisquer superfícies de fixação e instalação de fixadores. Dessa forma, o acessório de junção 140 pode ser acoplado/preso no lugar com relação à tira de junção de revestimento 150 pela instalação de fixadores 182 que prendem o flange de revestimento 142 do acessório de junção 140 à tira de junção de revestimento 150. Depois que a junção 112 foi montada, cargas/forças (por exemplo, cargas axiais) são transferidas da primeira longarina para a segunda longarina através do acessório de junção 140. O método 200 pode ser repetido em cada uma das múltiplas localizações radiais ao longo de uma fuselagem de uma aeronave a fim de formar múltiplas junções 112 como desejado.

[0034] O método 200 fornece um benefício técnico sobre técnicas anteriores visto que permite que uma junção seja montada mesmo depois que as longarinas foram totalmente presas aos segmentos de fuselagem. Isso melhora a velocidade de montagem para os segmentos de fuselagem, e reduz a necessidade de se manipular fisicamente longarinas instaladas parcialmente quando da montagem de uma junção. Isso, por sua vez, resulta em economia de trabalho e redução de custos.

[0035] Com uma discussão fornecida acima da montagem de uma junção, a seção a seguir ilustrará as localizações nas quais as junções podem ser instaladas, além de ilustrar as configurações específicas dos acessórios de junção que fornecem os benefícios discutidos aci- ma.

[0036] A figura 3 é uma vista lateral de uma aeronave 300 possuindo localizações 310 nas quais as uniões de corpo, tal como junções circunferenciais, podem ser realizadas em uma modalidade ilustrativa. As localizações 310 são segmentos em formato de anel nos quais os segmentos de fuselagem 320 podem ser unidos de forma estrutural.

[0037] A figura 4 é uma vista em perspectiva traseira de uma estação de união de corpo 400 em uma modalidade ilustrativa, e corresponde a setas 4 da figura 3. Como ilustrado na figura 4, a estação de união de corpo 400 inclui um anel de suporte 420, e uma tira de junção de revestimento 410. Múltiplos acessórios de junção 430 são dispostos em localizações radiais diferentes ao longo da estação de união de corpo 400.

[0038] A figura 5 é uma vista em perspectiva de uma junção 500 utilizando um primeiro acessório de junção 540 em uma modalidade ilustrativa, e corresponde às setas 5 da figura 4. O primeiro acessório de junção 540 exibe uma seção transversal em formato de Z, e inclui o flange de revestimento 542, a tela 544 e o flange livre 546. O flange de revestimento 542 é preso através de fixadores 582 à tira de junção de revestimento 550, que é fixada ao revestimento 522. Longarinas 530 incluem o flange livre 536, a tela 534, e o flange de revestimento 532. De acordo, as longarinas 530 também possuem seções transversais em formato de Z. As longarinas 530 são fixadas ao revestimento 522 através dos fixadores 584 que atravessam os flanges de revestimento 532 e são fixados ao primeiro acessório de junção 540 através de fixadores 580 (por exemplo, parafusos com colares, parafusos com portas, rebites, etc.) que atravessam sua tela. O prendedor de longarina 560 é afixado à tela 544 do primeiro acessório de junção 540, e a amarração de cisalhamento 570 é afixada à tira de junção de revesti- mento 550. O prendedor de longarina 560 e a amarração de cisalhamento 570 fixam às estruturas que correm no hoopwise (não ilustrado).

[0039] Adicionalmente, com referência à figura 5, alguns dos fixadores 584 no flange de revestimento de longarina são cobertos pelo primeiro acessório de junção 540, visto que o primeiro acessório de junção 540 é instalado depois que as longarinas 530 são fixadas ao revestimento 522. Em modalidades adicionais, uma oscilação é integrada à junção, a fim de acomodar o alinhamento da tela em extremidades opostas do acessório de junção para a tela de longarina, enquanto ainda fornece fixadores através de um flange de revestimento.

[0040] A figura 6 é uma vista em perspectiva de uma junção 600 utilizando um segundo acessório de junção 640 em uma modalidade ilustrativa, e corresponde às setas 5 da figura 4. Na figura 6, o segundo acessório de junção 640 exibe uma seção transversal em formato de canal de C, e inclui flange de revestimento 642, tela 644 e flange livre 646. O flange superior da seção transversal em formato de C fornece uma maior resistência à dobra lateral e ajuda a aumentar o tamanho transversal da junção para ajudar a resistir à carga de tensão. Adicionalmente, a vantagem do canal em C é que permite um acesso mais fácil para calçar a tela, se desejado. O flange de revestimento 642 é preso, através de fixadores 682, à tira de junção de revestimento 650, que é fixada ao revestimento 622. As longarinas 630 incluem o flange livre 636, a tela 634, e o flange de revestimento 632 e podem ser referidas como de formato em Z. As longarinas 630 são fixadas ao revestimento 622 através de fixadores 684 que atravessam seus flanges de revestimento 632 e são fixados ao segundo acessório de junção 640 através de fixadores 680 que atravessam sua tela. O prendedor de longarina 660 é afixado à tela 644 do segundo acessório de junção 640, e a amarração de cisalhamento 670 é afixada à tira de junção de revestimento 650. Em modalidades adicionais, os acessórios de junção podem utilizar quaisquer seções transversais adequadas, tal como formato de chapéu, formato de Y, etc.

[0041] A figura 7 é uma vista superior de uma junção 700 utilizando um terceiro acessório de junção 740 em uma modalidade ilustrativa, e corresponde às setas 7 da figura 6. Na figura 7, o terceiro acessório de junção 740 inclui o flange de revestimento 742 e tela 746. Em uma modalidade, um flange livre na junção se estende em comprimento pela mesma distância que o flange de revestimento. Em uma modalidade adicional, a tela 746 é mais larga do que as modalidades anteriores, a fim de suportar cargas associadas com as fixações de tela de cisalhamento duplo em suas extremidades esquerda e direita. A disposição da junção apresentada na figura 7, permite que o acessório de junção intercale as extremidades das telas 734 das longarinas 730. Nessa modalidade, os flanges livres 736 das longarinas foram recortados para facilitar o deslizamento da longarina 730 no acessório de junção 140 até que o flange de revestimento 732 fosse assentado para a instalação do fixador. Nesse caso, os flanges de longarina não são recortados pouco antes da instalação da junção. Em vez disso, as extremidades das longarinas possuem um formato diferente quando instaladas incluindo o comprimento de flange reduzido. O terceiro acessório de junção 740 também inclui a tela 744, que é dividida na parte dianteira 748 e na parte traseira 749. Isso coloca os fixadores 780 em cisalhamento duplo, que melhora de forma benéfica a resistência mecânica pelo aumento da capacidade de os fixadores 780 suportarem as forças de cisalhamento. O flange de revestimento 742 é fixado (por exemplo, através de fixadores) à tira de junção de revestimento 750, que é fixada ao revestimento 722. As longarinas 730 são fixadas ao revestimento 722 (por exemplo, através de fixadores que atravessam seus flanges de revestimento 732) e são presas ao terceiro acessório de junção 740 através de fixadores 780 que atravessam sua tela. As longarinas 730 também incluem telas 734 e flanges livres 736. A figura 7 ilustra adicionalmente que o diâmetro de fixador diminui na direção da periferia da junção, o que ajuda a transportar a carga para dentro e para fora da junção.

[0042] A figura 8 é uma vista superior de uma junção 800 utilizando um quarto acessório de junção 840 em uma modalidade ilustrativa, e corresponde a setas 7 da figura 6. Na figura 8, o quarto acessório de junção 840 inclui o flange de revestimento 842, a tela 844, e o flange livre 846. A tela 844 é afixada às placas de suporte 890. Isso coloca os fixadores 880 em cisalhamento duplo, o que melhora de forma benéfica a resistência mecânica pelo aumento da capacidade de os fixadores 880 de suportar as forças de cisalhamento. O flange de revestimento 840 é preso (por exemplo, através de fixadores) à tira de junção de revestimento 850, que é fixada ao revestimento 822. As longarinas 830 são fixadas ao revestimento 822 (por exemplo, através de fixadores que atravessam seus flanges de revestimento 832), e são presas ao quarto acessório de junção 840 através dos fixadores 880 que atravessam sua tela. As longarinas 830 também incluem telas 834 e flanges livres 836. Nessa modalidade, as placas de suporte 890 são duas entidades separadas, no entanto, em modalidades adicionais, as placas de suporte 890 formam uma única peça integral. Em modalidades adicionais, placas de suporte 890 abrangem de longarina em longarina. Em modalidades adicionais, as longarinas não possuem seus flanges livres 846 aparados, visto que as placas de suporte 890 podem deslizar sob um flange livre de comprimento total e fixadores instalados em cisalhamento duplo para locais desejados. Nesse caso, os flanges de longarina não são cortados logo antes da instalação da junção. Em vez disso, as extremidades das longarinas apresentam um formato diferente quando instaladas, que inclui um comprimento de flange reduzido.

Exemplos

[0043] Nos exemplos a seguir, os processos, sistemas e métodos adicionais são descritos no contexto de uma junção de uma aeronave.

[0044] Com referência mais particularmente aos desenhos, as modalidades da invenção podem ser descritas no contexto de fabricação e serviço de aeronaves no método 900, como ilustrado na figura 9 e uma aeronave 902, como ilustrado na figura 10. Durante a pré-produção, o método 900 pode incluir a especificação e o projeto 904 da aeronave 902 e obtenção de material 906. Durante a produção, a fabricação de componentes e submontagem 908 e integração de sistema 910 da aeronave 902 ocorrem. Depois disso, a aeronave 902 pode atravessar a certificação e distribuição 912 a fim de ser colocada em serviço 914. Enquanto em serviço por um cliente, a aeronave 902 é programada para ser submetida a um trabalho de rotina em manutenção e serviço 916 (que também pode incluir modificação, reconfiguração, renovação e assim por diante). O aparelho e os métodos consubstanciados aqui podem ser empregados durante qualquer um ou mais dos estágios adequados de produção e serviço descritos no método 900 (por exemplo, especificação e projeto 904, obtenção de material 906, fabricação de componentes e submontagem 908, integração de sistema 910, certificação e distribuição 912, serviço 914, manutenção e serviço 916) e/ou qualquer outro componente adequado de aeronave 902 (por exemplo, fuselagem 918, sistemas 920, interior 922, sistema de propulsão 924, sistema elétrico 926, sistema hidráulico 928, ambiental 930).

[0045] Cada um dos processos do método 900 pode ser realizado por um integrador de sistema, uma terceira parte e/ou um operador (por exemplo, cliente). Para fins dessa descrição, um integrador de sistema pode incluir, sem limitação, qualquer número de fabricantes de aeronaves e subcontratantes de sistemas principais; uma terceira parte pode incluir, sem limitação, qualquer número de vendedores, subcontratantes, e fornecedores; e um operador pode ser uma companhia aérea, companhia de leasing, entidade militar, organização de serviço e assim por diante.

[0046] Como ilustrado na figura 10, a aeronave 902, produzida pelo método 900, pode incluir uma fuselagem 918 com uma pluralidade de sistemas 920 e um interior 922. Exemplos de sistemas 920 incluem um ou mais dentre um sistema de propulsão 924, um sistema elétrico 926, um sistema hidráulico 928 e um sistema ambiental 930. Qualquer número de outros sistemas pode ser incluído. Apesar de um exemplo aeroespacial ser ilustrado, os princípios da invenção podem ser aplicados a outras indústrias, tal como a indústria automotiva.

[0047] Como já mencionado acima, o aparelho e os métodos consubstanciados aqui podem ser empregados durante qualquer um ou mais dos estágios de produção e serviço descritos no método 900. Por exemplo, componentes e submontagens correspondendo à fabricação de componentes e submontagens 908 podem ser fabricados ou manufaturados de uma forma similar aos componentes ou submontagens produzidos enquanto a aeronave 902 está em serviço. Além disso, uma ou mais modalidades de aparelho, modalidades de método ou uma combinação das mesmas podem ser utilizadas durante a fabricação da submontagens 908 e a integração de sistema 910, por exemplo, pela aceleração substancial da montagem de ou redução do custo de uma aeronave 902. De forma similar, uma ou mais modalidades de aparelho, modalidades de método ou uma combinação das mesmas podem ser utilizadas enquanto a aeronave 902 está em serviço, por exemplo, e sem limitação, durante a manutenção e serviço 916. Por exemplo, as técnicas e sistemas descritos aqui podem ser utilizados para obtenção de material 906, fabricação de componentes e submon- tagens 908, integração de sistema 910, serviço 914 e/ou manutenção e serviço 916, e/ou podem ser utilizados para a fuselagem 918 e/ou parte interna 922. Essas técnicas e sistemas podem ser utilizados até mesmo para sistemas 920 incluindo, por exemplo, o sistema de propulsão 924, sistema elétrico 926, hidráulico 928 e/ou sistema ambiental 930.

[0048] Em uma modalidade, uma parte compreende uma parte da fuselagem 918, e é fabricada durante a fabricação de componentes e submontagens 908. A parte pode, então, ser montada em uma aeronave na integração de sistema 910 e, então, pode ser utilizada em serviço 914 até que o desgaste torne a parte inutilizada. Então, durante a manutenção e serviço 916, a parte pode ser descartada e substituída por uma parte recém-fabricada. Os componentes e métodos inventivos podem ser utilizados por toda a fabricação de componentes e submontagens 908 a fim de fabricar partes novas.

[0049] Quaisquer dos vários elementos de controle (por exemplo, componentes elétricos ou eletrônicos), ilustrados nas figuras ou descritos aqui, podem ser implementados como hardware, um processador implementando software, um processador implementando firmware, ou alguma combinação dos mesmos. Por exemplo, um elemento pode ser implementado como hardware dedicado. Elementos de hardware dedicado podem ser referidos como "processadores", "controladores" ou alguma outra terminologia similar. Quando fornecidas por um processador, as funções podem ser fornecidas por um processador dedicado singular, por um processador compartilhado singular, ou por uma pluralidade de processadores individuais, alguns dos quais podem ser compartilhados. Ademais, o uso explícito do termo "processador" ou "controlador, não deve ser considerado como fazendo referência exclusivamente a hardware capaz de executar software, e pode incluir implicitamente, sem limitação, hardware de processador de sinal digital (DSP), processador de rede, circuito integrado específico de aplicativo (ASIC) ou outro conjunto de circuitos, conjunto de porta programável em campo (FPGA), memória de leitura apenas (ROM) para armazenar software, memória de acesso randômico (RAM), armazenamento não volátil, lógica ou algum outro componente ou módulo de hardware físico.

[0050] Além disso, um elemento de controle pode ser implementado como instruções executáveis por um processador ou um computador para realizar as funções do elemento. Alguns exemplos de instruções são software, código de programa, e firmware. As instruções são operacionais quando executadas pelo processador para direcionar o processador para realizar as funções do elemento. As instruções podem ser armazenadas em dispositivos de armazenamento que são legíveis pelo processador. Alguns exemplos dos dispositivos de armazenamento são memórias digitais ou de estado sólido, meio de armazenamento magnético, tal como discos magnéticos e fitas magnéticas, discos rígidos ou meio de armazenamento de dados digital oticamente legível.

[0051] Adicionalmente, as descrições compreendem exemplos de acordo com as seguintes cláusulas:

[0052] Cláusula 1: Método para formar uma junção entre longarinas, o método compreendendo alinhar uma tela de um acessório de junção com uma tela de uma primeira longarina e uma tela de uma segunda longarina; e acoplar a primeira longarina e a segunda longarina pela instalação de fixadores que prendem a tela da primeira longarina na tela do acessório de junção, e pela instalação de fixadores que prendem a tela da segunda longarina à tela do acessório de junção.

[0053] Cláusula 2: Método, de acordo com a cláusula 1, compreendendo adicionalmente acoplar o acessório de junção a uma tira de placa de revestimento pela instalação de fixadores que prendem um flange de revestimento do acessório de junção à tira de placa de revestimento e um revestimento subjacente.

[0054] Cláusula 3: Método, de acordo com a cláusula 1 ou 2, compreendendo adicionalmente, antes do acoplamento, fixar a primeira longarina a um revestimento de uma aeronave pela instalação de fixadores que prendem um flange de revestimento da primeira longarina ao revestimento, ao longo de todo um comprimento da primeira longarina; e, antes do acoplamento, fixar a segunda longarina ao revestimento da aeronave pela instalação de fixadores que prendem um flange de revestimento da segunda longarina ao revestimento, ao longo de todo comprimento da segunda longarina.

[0055] Cláusula 4. Método, de acordo com a cláusula 3, no qual instalar fixadores, que prendem o flange de revestimento da primeira longarina ao revestimento, compreende instalar fixadores ao longo de todo o comprimento da primeira longarina; e instalar os fixadores, que prendem o flange de revestimento da segunda longarina ao revestimento, compreende instalar os fixadores ao longo de todo o comprimento da segunda longarina.

[0056] Cláusula 5. Método, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 1 a 4, no qual alinhar o acessório de junção compreende dispor um flange de revestimento do acessório de junção em cima de um flange de revestimento da primeira longarina; e dispor a tela do acessório de junção ao lado da tela da primeira longarina.

[0057] Cláusula 6. Método, de acordo com a cláusula 5 em que alinhar o acessório de junção compreende adicionalmente dispor um flange livre do acessório de junção em um flange livre da primeira longarina.

[0058] Cláusula 7. Método, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 1 a 6 em que as longarinas possuem seções transversais em formato de Z.

[0059] Cláusula 8. Método, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 1 a 6 em que instalar os fixadores compreende instalar os fixadores selecionados a partir do grupo que consiste em fixadores e rebites.

[0060] Cláusula 9. Método, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 1 a 8 compreendendo adicionalmente fixar uma estrutura a um prendedor de longarina que é fixado ao acessório.

[0061] Cláusula 10. Método, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 1 a 9, compreendendo adicionalmente colocar os fixadores em um cisalhamento duplo.

[0062] Cláusula 11. Parte de uma aeronave, montada de acordo com o método, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 1 a 10.

[0063] Cláusula 12. Meio legível por computador não transitório consubstanciando instruções programadas que, quando executadas por um processador, operam para realizar o método de acordo com qualquer uma das cláusulas de 1 a 10, para formar a junção entre as longarinas.

[0064] Cláusula 13. Meio legível por computador não transitório consubstanciando instruções programas que, quando executadas por um processador, operam para realizar um método para formar uma junção entre longarinas, o método compreendendo alinhar uma tela de um acessório de junção com uma tela de uma primeira longarina e uma tela de uma segunda longarina; e acoplar a primeira longarina e a segunda longarina pela instalação de fixadores que prendem a tela da primeira longarina com a tela do acessório de junção, e pela instalação de fixadores que prendem a tela da segunda longarina à tela do acessório de junção.

[0065] Cláusula 14. Meio, de acordo com a cláusula 13, em que o método compreende adicionalmente: acoplar o acessório de junção a uma tira de placa de revestimento pela instalação de fixadores que prendem um flange de revestimento do acessório de junção à tira de placa de revestimento e um revestimento subjacente.

[0066] Cláusula 15. Meio, de acordo com a cláusula 13 ou 14, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente: antes do acoplamento, fixar a primeira longarina a um revestimento de uma aeronave pela instalação de fixadores que prendem um flange de revestimento da primeira longarina ao revestimento ao longo de todo um comprimento da primeira longarina; e antes do acoplamento, fixar a segunda longarina ao revestimento da aeronave pela instalação de fixadores que prendem um flange de revestimento da segunda longarina ao revestimento, ao longo de todo um comprimento da segunda longarina.

[0067] Cláusula 16. Meio, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 13 a 15, em que: instalar os fixadores que prendem o flange de revestimento da primeira longarina ao revestimento, compreende instalar fixadores ao longo de todo o comprimento da primeira longarina; e instalar fixadores, que prendem o flange de revestimento da segunda longarina ao revestimento, compreende instalar fixadores ao longo de todo o comprimento da primeira longarina.

[0068] Cláusula 17. Meio, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 13 a 16, em que: alinhar o acessório de junção compreende dispor um flange de revestimento do acessório de junção em cima de um flange de revestimento da primeira longarina; e dispor a tela do acessório de junção ao lado da tela da primeira longarina.

[0069] Cláusula 18. Método, de acordo com a cláusula 17, em que: alinhar o acessório de junção compreende adicionalmente dispor um flange livre do acessório de junção em cima de um flange livre da primeira longarina.

[0070] Cláusula 19. Meio, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 13 a 18 em que: as longarinas possuem seções transversais em formato de Z.

[0071] Cláusula 20. Meio, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 13 a 19 em que: instalar os fixadores compreende instalar os fixadores selecionados a partir do grupo que consiste em fixadores e rebites.

[0072] Cláusula 21. Meio, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 13 a 20 em que o método compreende adicionalmente fixar uma estrutura a um prendedor de longarina que é fixado ao acessório.

[0073] Cláusula 22. Meio, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 13 a 21, em que o método compreende adicionalmente colocar os fixadores em cisalhamento duplo.

[0074] Cláusula 23. Parte de uma aeronave montada de acordo com o método definido pelas instruções armazenadas no meio legível por computador, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 13 a 23.

[0075] Cláusula 24. Aparelho na forma de uma junção entre longarinas, o aparelho compreendendo um acessório de junção que é alinhado com uma primeira longarina e uma segunda longarina, é acoplado à primeira longarina e à segunda longarina através de fixadores que são acionados através de uma tela da primeira longarina e uma tela do acessório de junção, e através de fixadores que fixam uma tela da segunda longarina à tela do acessório de junção.

[0076] Cláusula 25. Aparelho, de acordo com a cláusula 24, em que o acessório de junção é fixado a uma tira de junção de revestimento através de fixadores que penetram um flange de revestimento do acessório de revestimento e que também penetram a tira de junção de revestimento.

[0077] Cláusula 26. Aparelho, de acordo com a cláusula 24 ou 25 compreendendo adicionalmente a primeira longarina, acoplada a um revestimento de uma aeronave através de fixadores que prendem um flange de revestimento da primeira longarina ao revestimento, ao longo de todo o comprimento da primeira longarina; e a segunda longarina, acoplada ao revestimento da aeronave através de fixadores que prendem um flange de revestimento da segunda longarina ao revestimento ao longo de todo o comprimento da segunda longarina.

[0078] Cláusula 27. Aparelho, de acordo com a cláusula 26 em que os fixadores que prendem o flange de revestimento da primeira longarina e o flange de revestimento da segunda longarina ao revestimento da aeronave são selecionados a partir do grupo que consiste em rebites e parafusos.

[0079] Cláusula 28. Aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 24 a 27 em que o acessório de junção inclui uma seção transversal em formato de Z.

[0080] Cláusula 29. Aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 24 a 28 em que o acessório de junção compreende uma seção transversal em formato de canal em C.

[0081] Cláusula 30. Aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 24 a 29 em que os fixadores são carregados em cisalhamento duplo.

[0082] Cláusula 31. Aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 24 a 30, em que os fixadores são carregados em cisalhamento duplo e são aparafusados em uma placa de suporte.

[0083] cláusula 32. Aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 24 a 31, em que a tela do acessório de junção possui uma espessura afunilada que é reduzida na direção da primeira longarina e que diminui na direção da segunda longarina.

[0084] Cláusula 33. Fabricação e uma parte de uma aeronave utilizando o aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas de 24 a 32.

[0085] Apesar de modalidades específicas serem descritas aqui, o escopo da invenção não está limitado a essas modalidades específicas. O escopo da invenção é definido pelas reivindicações em anexo e quaisquer equivalências das mesmas.

Claims

Método para formar uma junção entre longarinas, o método sendo caracterizado pelo:
alinhamento (206) de uma tela de um acessório de junção com uma tela de uma primeira longarina e uma tela de uma segunda longarina; e
acoplamento (208) da primeira longarina e da segunda longarina pela instalação de fixadores que prendem a tela da primeira longarina à tela do acessório de junção, e pela instalação de fixadores que prendem a tela da segunda longarina à tela do acessório de junção.
Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:
acoplar o acessório de junção a uma tira de placa de revestimento pela instalação de fixadores que prendem um flange de revestimento do acessório de junção à tira de placa de revestimento e a um revestimento subjacente.
Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:
antes do acoplamento, fixar (202) a primeira longarina a um revestimento de uma aeronave pela instalação de fixadores, que prendem um flange de revestimento da primeira longarina ao revestimento ao longo de todo o comprimento da primeira longarina; e
antes do acoplamento, fixar (204) a segunda longarina ao revestimento da aeronave pela instalação de fixadores, que prendem um flange de revestimento da segunda longarina ao revestimento ao longo de todo o comprimento da segunda longarina.
Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de:
instalar os fixadores que prendem o flange de revestimento da primeira longarina ao revestimento compreender instalar os fixadores ao longo de todo o comprimento da primeira longarina; e
instalar os fixadores, que prendem o flange de revestimento da segunda longarina ao revestimento compreender instalar os fixadores ao longo de todo o comprimento da segunda longarina.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de:
alinhar o acessório de junção compreender:
dispor um flange de revestimento do acessório de junção em cima de um flange de revestimento da primeira longarina; e
dispor a tela do acessório de junção ao lado da tela da primeira longarina.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:
fixar uma estrutura a um prendedor de longarina que é fixado ao acessório.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:
colocar os fixadores em cisalhamento duplo.
Aparelho, na forma de uma junção entre longarinas, o aparelho sendo caracterizado por:
um acessório de junção (140) que é alinhado com uma primeira longarina (130) e uma segunda longarina (130), ser acoplado à primeira longarina e à segunda longarina através de fixadores (180) que são acionados através de uma tela da primeira longarina e uma tela do acessório de junção e através de fixadores (180) que fixam uma tela da segunda longarina à tela do acessório de junção.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de:
o acessório de junção ser fixado a uma tira de junção de revestimento (150) através de fixadores (182) que penetram o flange de revestimento (142) do acessório de junção e que também penetram a tira de junção de revestimento.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:
a primeira longarina acoplada a um revestimento (122) de uma aeronave (110) através de fixadores (184) que prendem um flange de revestimento (132) da primeira longarina ao revestimento ao longo de todo o comprimento da primeira longarina; e
a segunda longarina acoplada ao revestimento da aeronave através de fixadores (184) que prendem um flange de revestimento (132) da segunda longarina ao revestimento ao longo de todo o comprimento da segunda longarina.
Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de:
o acessório de junção incluir uma seção transversal em formato de Z ou uma seção transversal em formato de canal em C.
Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de:
os fixadores serem carregados em cisalhamento duplo e serem aparafusados a uma placa de suporte.
Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de:
a tela de acessório de junção possuir uma espessura de afunilamento que diminui na direção da primeira longarina e que diminui na direção da segunda longarina.