ES2233515T3 - Disposicion para reduccion del ruido aerodinamico de flaps de borde de ataque de un avion comercial. - Google Patents

Disposicion para reduccion del ruido aerodinamico de flaps de borde de ataque de un avion comercial.

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ES2233515T3 ES01109248T ES01109248T ES2233515T3 ES 2233515 T3 ES2233515 T3 ES 2233515T3 ES 01109248 T ES01109248 T ES 01109248T ES 01109248 T ES01109248 T ES 01109248T ES 2233515 T3 ES2233515 T3 ES 2233515T3
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Abstract

Disposición para la reducción del ruido aeroacústico de los flaps de borde de ataque de un avión comercial, en la que la zona interna de un flap (1) de borde de ataque, articulado de forma móvil a un ala principal (2) o desplegado de ésta, presenta una curvatura (3) de perfil (visible en estado desplegado), que está adaptada al contorno externo del ala principal (2) y tiene la forma de una mediacaña en la dirección de la envergadura lateral del flap de borde de ataque, y en la que dentro de la curvatura (3) de perfil está dispuesto un cuerpo (4) de desplazamiento fijado a la superficie curvada del perfil, caracterizada porque el cuerpo (4) de desplazamiento presenta una configuración hueca, está posicionado dentro del espacio, incluido dentro de la curvatura (3) de perfil, sin guiado forzado mediante la articulación de otro u otros cuerpos aerodinámicos y está conectado con, al menos, un conducto de evacuación de aire (bleed air) regulado que está dispuesto por secciones en el espacio hueco(5) del flap (1) de borde de ataque.

Description

Disposición para reducción del ruido aerodinámico de flaps de borde de ataque de un avión comercial.
La invención se refiere a una disposición para la reducción del ruido aerodinámico de los flaps de borde de ataque de un avión comercial, según el preámbulo de la reivindicación 1. Mediante esta disposición se reduce el ruido total, condicionado aeroacústicamente, en los aviones comerciales (modernos), que se produce (también) durante el vuelo de aproximación para el despegue y el aterrizaje debido a la corriente alrededor de la estructura del avión, obteniéndose una disminución del ruido a través de medidas aerodinámicas aplicadas en el flap de borde de ataque.
El ruido, condicionado aeroacústicamente en los aviones comerciales y producido (generalmente) por la corriente alrededor de la estructura del avión, es una parte cada vez más importante del ruido total de vuelo provocado. En los aviones comerciales modernos este ruido de vuelo se produce, por ejemplo, durante el vuelo de aproximación para el aterrizaje en el 50% (estimado aproximadamente) debido a la corriente alrededor de la estructura del avión, mientras que la otra mitad del ruido es causada por los propulsores. Los progresos técnicos alcanzados por el uso de propulsores comparativamente más silenciosos sólo alcanzan un efecto total en la impresión del ruido total de un avión comercial en aterrizaje, si se obtienen los mismos avances para la reducción del ruido de la corriente alrededor de la estructura del avión. En la actualidad se realiza en todo el mundo una reducción de los valores límite para el ruido, especialmente en los aeropuertos con gran tráfico.
Sobre las serias investigaciones técnicas, que se están realizando para lograr mejoras previsibles con el fin de reducir el ruido producido por la corriente alrededor de una estructura de avión, especialmente en la estructura del ala en la zona del flap de borde de ataque, se puede obtener información correspondiente de un estudio de los señores Dobrzynski y Gehlhar, publicado por el "American Institute of Aeronautics and Astronautics" [Werner Dobrzynski, Burkhard Gehlhar: "Airframe Noise Studies on Wings with Deployed High-Lift Devices"; Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt e. V. (DLR). Institut für Entwurfsaerodynamik, Abteilung Technische Akustik, Forschungszentrum Braunschweig. Alemania; 4th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference; 2-4 de junio de 1998/Toulouse, Francia]. En este estudio se aborda, entre otras cuestiones, una solución según la que en la zona interna (en la zona posterior de perfil) de un flap de borde de ataque, que se despliega en la dirección del ala principal, está dispuesto, partiendo de la curvatura de perfil, un deflector fijado al flap de borde de ataque (con movimiento articulado) que se articula (convenientemente) al flap de borde de ataque y se gira hacia dentro. Con esta medida se espera disminuir el nivel de ruido durante el despegue y el aterrizaje de un avión. Para el vuelo de crucero del avión se articula el deflector al flap de borde de ataque. Es posible que se puedan demostrar positivamente reducciones del ruido correspondientes en el túnel aerodinámico, pero esta solución casi no se podrá usar por razones prácticas, porque así no se puede llevar a la práctica. En el estado plegado del flap de borde de ataque (configuración de travesía) con deflector plegado (hacia dentro) en correspondencia con la zona posterior de perfil, no existe espacio suficiente para almacenar una estructura rígida. Por otra parte, una superficie de separación flexible de este tipo, que se adapta al contorno interno del flap de borde de ataque durante el plegado, no presenta resistencia suficiente para resistir las fuerzas provocadas por la corriente de aire.
A partir de aquí aparecerá una tendencia a la vibración con el resultado de una emisión de ruido que se contrapone al fin deseado. Una chapa articulada requerirá piezas mecánicas móviles adicionales, lo que provocará también incrementos del peso, además de un aumento de los costos de fabricación y mantenimiento. La transición del lado inferior del flap de borde de ataque a la articulación de la superficie de separación tiene que estar configurada sin saltos del contorno ni hendiduras, lo que exige una exactitud de fabricación muy elevada. Además, la superficie de separación de chapa propuesta estará expuesta a fuerzas alternativas considerables provocadas por la corriente de aire. Dado que esta superficie de separación sólo se fija al borde inferior del flap de borde de ataque mediante la articulación y no se prevén otros refuerzos, existe el peligro de que esta superficie de separación comience a vibrar. Debido a que el contorno del lado posterior del slat y la geometría de la hendidura de aire cambian a lo largo de la anchura de la superficie de sustentación, los elementos de esta superficie de separación deberían presentar un alabeo/chaflán que complicaría adicionalmente el mecanismo de plegado. La situación sería muy crítica en un caso de fallo, por ejemplo, si se bloquea el sistema mecánico, porque el flap de borde de ataque ya no se podría plegar. Dado que tampoco se indica nada o se dan ideas para eliminar estas desventajas (ni se dejan entrever), ni se hace referencia a mejoras ulteriores (al menos someramente) que permitirían una reducción del ruido en el flap de borde de ataque mediante otras medidas favorecedoras de la corriente que prescindirían por completo de elementos mecánicos móviles adicionales y posibilitarían una adaptación óptima a distintos estados de vuelo, se puede entender la solución propuesta, en el mejor de los casos, como un estímulo para encontrar mejores soluciones que reduzcan significativamente la participación del ruido producido por el flap de borde de ataque en el ruido total provocado por la corriente alrededor de las estructuras de aviones comerciales y se transformen en una solución general satisfactoria en el aspecto técnico y
\hbox{económico.}
Por esta razón, la invención tiene el objetivo de crear una disposición para la reducción del ruido aeroacústico producido por los flaps de borde de ataque, con la que se evite la generación de ruido en el flap de borde de ataque de un avión comercial sin que cambien negativamente las condiciones aerodinámicas (fuerza ascencional, resistencia). En caso de fallo de la disposición no deben aparecer situaciones de peligro de ningún tipo. Aquí se prescinde por completo de elementos mecánicos móviles adicionales y elementos que influyan desfavorablemente en el peso total del avión, tratándose de lograr una instalación fácil de la disposición (que se debe prever como solución de reequipamiento) y la posibilidad de un mantenimiento sencillo.
Este objetivo se alcanza mediante las medidas indicadas en la reivindicación 1. Las demás reivindicaciones dan a conocer configuraciones ventajosas de estas medidas.
La invención se describe detalladamente en un ejemplo de realización mediante los dibujos adjuntos. Muestran:
Fig. 1 un flap de borde de ataque, articulado a un ala principal, con un cuerpo de desplazamiento, fijado a una zona posterior de perfil del flap de borde de ataque, en estado comprimido,
Fig. 1A una sección parcial de la figura 1 con una representación ampliada del conducto de evacuación de aire,
Fig. 2 el flap de borde de ataque desplegado con el cuerpo de desplazamiento en estado expandido,
Fig. 3 el flap de borde de ataque según la figura 2 con el cuerpo de desplazamiento que presenta varias cámaras,
Fig. 4 el diagrama de flujo del ala principal con el flap de borde de ataque desplegado (sin el cuerpo de desplazamiento) y un alerón de aterrizaje desplegado.
Primero se explica detalladamente la configuración según la figura 4 para facilitar la comprensión de la situación en que se produce el ruido debido a la corriente alrededor de la estructura de las alas de un avión comercial. En esta representación, en la que se ve la estructura del ala con un ala principal 2, un flap 1 de borde de ataque y un alerón 11 de aterrizaje, mostrándose el flap 1 de borde de ataque y el alerón 11 de aterrizaje en estado desplegado (del ala principal 2), se presenta además el diagrama de flujo de las capas de aire que fluyen alrededor de estos elementos estructurales aerodinámicos. Condicionado por esta forma constructiva usada hasta ahora para el flap 1 de borde de ataque, y aquí sólo se menciona esto, se crea dentro de la curvatura 3 de perfil, que tiene forma de mediacaña en la dirección de la envergadura lateral, en la superficie curvada de perfil un remolino, cuyo campo de presión fluctuante provoca claramente el ruido no deseado. Mediciones realizadas en el túnel aeroacústico confirman que en caso de un revestimiento rígido del espacio ocupado por el remolino el ruido, procedente del flap 1 de borde de ataque, se reduce considerablemente mediante las medidas indicadas a continuación que no tienen efectos que pongan en peligro el vuelo de un avión comercial en ninguna situación de vuelo. Con las medidas, previstas para reducir el ruido en el flap 1 de borde de ataque y detalladas en lo sucesivo mediante las figuras 1 a 3, se logra que no cambien desfavorablemente las características aerodinámicas relacionadas con la fuerza ascensional del avión comercial y la resistencia aerodinámica, sino, por el contrario, que mejoren.
En las figuras 1 a 3 se puede ver que para reducir el ruido en el flap 1 de borde de ataque se usa un cuerpo 4 de desplazamiento que está fijado a la superficie curvada del perfil dentro de la curvatura 3 de perfil (es decir, en la zona interna respectiva en la zona posterior de perfil) del flap 1 de borde de ataque. Aquí se dispone un cuerpo 4 de desplazamiento que es un cuerpo hueco y que se puede inflar (debido a las medidas explicadas detalladamente más adelante).
El cuerpo 4 de desplazamiento está realizado como fuelle hueco inflable de un material expansible elástico. Su espacio hueco 7 de fuelle está conectado con el sistema de evacuación de aire a través de, al menos, un conducto de evacuación de aire regulado dispuesto por secciones en el espacio hueco 5 del flap 1 de borde de ataque. La figura 1A muestra en una representación ampliada este conducto de evacuación de aire, solicitado a presión y colocado en la dirección de envergadura lateral del flap 1 de borde de ataque, con el que se puede lograr una posibilidad de soplado del cuerpo 4 de desplazamiento, independientemente de la descongelación del flap 1 de borde de ataque.
Debido a su localización en el flap 1 de borde de ataque, su estructura interna, el material (usado en éste), sus características funcionales y la renuncia (general) a otra conducción forzada (posicionamiento forzado) del cuerpo 4 de desplazamiento mediante una articulación adicional de otro u otros cuerpos aerodinámicos al cuerpo 4 de desplazamiento que está posicionado dentro espacio encerrado por la curvatura 3 de perfil, se excluye los peligros (sin riesgos remanentes) durante el funcionamiento en vuelo, incluso si no es efectivo o falla el cuerpo 4 de desplazamiento por deficiencias del sistema.
Como se ha mencionado, aquí este cuerpo 4 de desplazamiento está conectado (por ejemplo, según las figuras 1 y 2) con un conducto de evacuación de aire regulado que está dispuesto por secciones en el espacio hueco 5 del flap 1 de borde de ataque. Desde aquí el aire a presión necesario para inflar, que cambia la forma aerodinámica del cuerpo 4 de desplazamiento (fuelle hueco), se alimenta al espacio hueco 7. El espacio hueco 5 del flap 1 de borde de ataque se comunica, al menos, con el conducto de evacuación de aire guiado en el tubo telescópico 9 y comunicado con un punto de extracción en el sistema de evacuación de aire. Este conducto de evacuación de aire está conectado (según las figuras 1 y 2) al espacio hueco 7 de fuelle o también, sin embargo, (según la figura 3) con las cámaras 8 del cuerpo 4 de desplazamiento (provisto de un sistema de cámaras múltiples), a través de los que se realiza un suministro de aire, regulado por válvula, desde el sistema de evacuación de aire para el inflado controlado del cuerpo 4 de desplaza-
miento.
Antes de continuar la explicación se debe mencionar (para una mejor comprensión del modo de funcionamiento de la disposición presentada) que en el conducto de evacuación de aire individual está instalada, al menos, una válvula de desconexión y una válvula de regulación de presión (no mostradas) que están conectadas a éste en serie. El elemento de regulación integrado en estas válvulas (no mostrado) está conectado, desde el punto de vista de la técnica informativa, con un dispositivo de regulación de contornos del flap de borde de ataques, desde el que estas válvulas se controlan individualmente a través de líneas de información. Se puede pensar en un conducto flexible de aire de comunicación por tubos con posibilidad de compensación que esté conectado con (la sección) del conducto de evacuación de aire (guiado por el espacio hueco 5 del flap individual 1 de borde de ataque). Esto último se puede guiar a través del tubo telescópico 9 de longitud variable fijado en el flap 1 de borde de ataque, con el que el flap 1 se articula al ala principal 2 o se despliega. Aquí se garantiza que este conducto de aire de comunicación por tubos, que está conectado al inicio (o seguidamente) a las válvulas instaladas del conducto de evacuación de aire que realiza la extracción, se comunique con el punto de toma del sistema de evacuación de aire.
Volviendo a la figura 1, se ve que el espacio libre, existente entre el ala principal 2 y el flap 1 de borde de ataque individual articulado a ésta, está ocupado volumétricamente por un cuerpo 4 de desplazamiento en estado comprimido, existiendo, si acaso, una cantidad restante de aire (sin presión) en el espacio hueco 7 de fuelle.
La forma del cuerpo 4 de desplazamiento (fuelle hueco), que se encuentra en estado final comprimido, está adaptada al espacio libre en esta situación.
Según las figuras 2 y 3, en caso contrario el espacio, encerrado por la curvatura 3 de perfil del flap 1 de borde de ataque, y el espacio, cercano a esta última (zona) y colindante con ésta, está ocupado volumétricamente por un cuerpo 4 de desplazamiento existente en estado expandido, estando llenas (según la figura 3) las cámaras 8 individuales con el aire a presión (alimentado por el sistema de evacuación de aire).
La forma del cuerpo 4 de desplazamiento, que el sistema de evacuación de aire infla de forma regulada con aire a presión (por un propulsor o el APU) durante el despegue y el aterrizaje del avión comercial y que se descarga de presión antes del repliegue total del flap 1 de borde de ataque, sobre lo que se informará detalladamente, es una forma tal en el estadio final (influido por el soplado controlado, descrito antes, del cuerpo 4 de desplazamiento) que mediante ésta se puede disminuir o impedir la formación de torbellinos en la zona interna del flap 1 de borde de ataque desplegado, sin reducir la fuerza ascensional máxima del avión comercial.
Analizando más detalladamente el cuerpo 4 de desplazamiento, se puede añadir que se trata de un cuerpo expansible tridimensionalmente que en la zona de la curvatura 3 de perfil está pegado en toda la superficie de la zona interna del flap 1 de borde de ataque en la superficie curvada del perfil. El cuerpo 4 de desplazamiento, que constituye un fuelle hueco, está realizado de un material suave para fuelle que mantiene una forma estable en estado comprimido y expandido, así como que se puede modificar a un contorno externo de fuelle deseado mediante el soplado controlado de aire o la aspiración controlada de aire u otras medidas para la reducción del aire (extracción de aire mediante una válvula de salida de aire adaptada de forma hermética a la pared del cuerpo de desplazamiento).
Según la figura 3 el espacio hueco 7 de fuelle del cuerpo 4 de desplazamiento dispone de un sistema de cámaras múltiples, estando conectado el conducto de evacuación de aire (a través de conductos de derivación ramificados hasta estas) a las cámaras 8 individuales. Se podría pensar en que la zona de pared de separación entre las distintas cámaras 8, que divide el espacio hueco 7 del cuerpo 4 de desplazamiento (fuelle hueco) en varias cámaras 8, disponga de un orificio de cámara que compense la sobrepresión.
El grosor de pared del cuerpo 4 de desplazamiento está dimensionado de modo que en estado solicitado con presión de la cámara o cámaras 8 individuales ésta ajusta el contorno externo deseado del cuerpo 4 de desplazamiento debido a una presión interna definida de la cámara.
En la zona externa de la pared del cuerpo 4 de desplazamiento (fuelle hueco) está dispuesta una capa (adherida fijamente), compuesta por material resistente a la abrasión, al menos en una zona fijada a la superficie curvada de perfil de la curvatura 3 de perfil del flap 1 de borde de ataque.
Puede ser que en la zona externa de la pared del cuerpo 4 de desplazamiento esté laminado un tejido altamente resistente que realiza la función de dilatación y contracción de una membrana durante el soplado o la aspiración de aire o en caso de otras medidas para la reducción de aire del cuerpo 4 de desplazamiento (fuelle hueco).
En la superficie curvada de perfil de la curvatura 3 de perfil del flap 1 de borde de ataque están pegados en toda la superficie de la zona interna de (por ejemplo) un flap externo de borde de ataque, situado en lo más profundo, y/o un flap interno de borde de ataque cuerpos 4 de desplazamiento (fuelles huecos) de dimensiones variadas, no representados en ninguna figura, con distintas capacidades de toma de aire y diferentes comportamientos de dilatación, que asumen distintas dimensiones de la geometría de cuerpos de desplazamiento en el estado inflado debido al afilamiento de las dos alas principales 2 en el avión comercial.
Mediante un resumen se explica que dentro de la curvatura 3 de perfil (es decir, en la zona interna respectiva en la zona posterior de perfil) del flap 1 de borde de ataque, en la superficie curvada de perfil, está fijado un cuerpo 3 de desplazamiento inflable (fuelle hueco de material elástico) que según las figuras 2 y 3 adopta en estado inflado una forma tal que se reduce o se evita por completo (representación sin cuerpo 4 de desplazamiento en la figura 4) la formación de remolinos (en esta zona) sin que disminuya la fuerza ascensional máxima. La energía para el inflado del cuerpo 4 de desplazamiento se extrae del sistema de evacuación de aire en forma de aire a presión (aire de distribución) a través de válvulas. El cuerpo 4 de desplazamiento (el fuelle hueco) se infla de manera controlada para el despegue y el aterrizaje, así como se descarga de presión nuevamente antes del repliegue total del flap o los flaps 1 de borde de ataque de manera que se puede comprimir el suave material (fuelle) y se ciñe entre la estructura del flap 1 móvil de borde de ataque y el ala principal fija 2 en estado replegado. Según la solución presentada para un cuerpo 4 de desplazamiento que tiene forma estable y se puede inflar (de manera controlada) hasta alcanzar un contorno deseado, el grosor de su pared varía en estado sin presión (forma como producto semielaborado) de modo que se obtiene la estructura o estructuras externas deseadas a una o varias presiones internas definidas. El cuerpo 4 de desplazamiento (fuelle hueco) puede estar compuesto también por un sistema de cámaras múltiples para garantizar el contorno final. Puede presentar preferentemente en su superficie superior libre, alrededor de la que corre el aire durante el uso, un material resistente a la abrasión para proteger el cuerpo 4 de desplazamiento elástico (cuerpo de fuelle) contra daños mecánicos y sustancias agresivas del entorno, así como para prever un envejecimiento prematuro.
Este recubrimiento puede consistir, por ejemplo, en un tejido altamente resistente que se comporte como una membrana durante el inflado del cuerpo 4 de desplazamiento (fuelle hueco) y eleve la deseada exactitud del contorno del fuelle en estado inflado, así como proteja también al cuerpo 4 de desplazamiento (fuelle hueco) contra reventones en caso de presión interna demasiado alta, por ejemplo, debido a fallos del sistema. La coordinación entre el material del cuerpo de desplazamiento (material del fuelle), la geometría del cuerpo, la presión interna del cuerpo y el tejido de la superficie se realiza de manera que el fuelle inflado resiste las oscilaciones de presión de la corriente bifurcada manteniendo su forma y sin vibraciones.
El cuerpo 4 de desplazamiento (fuelle hueco) se pega en toda la superficie del flap 1 de borde de ataque (slat), prescindiéndose de piezas móviles adicionales (articuladas a éste) que representan evidentemente un gran peligro para el funcionamiento en vuelo y causan inconvenientes. El cuerpo 4 de desplazamiento (fuelle hueco) según la figura 3 garantiza una variación correspondiente de la forma (adaptación óptima a distintos estados de vuelo) mediante el control de la presión del cuerpo conformado con cámaras múltiples, por lo que se puede usar también para optimizar la resistencia aerodinámica.
Lista de referencias
1
Flap de borde de ataque
2
Ala principal
3
Curvatura de perfil (del flap 1 de borde de ataque)
4
Cuerpo de desplazamiento, fuelle hueco
5
Espacio hueco (del flap 1 de borde de ataque)
7
Espacio hueco de fuelle (del cuerpo 4 de desplazamiento)
8
Cámara (del cuerpo 4 de desplazamiento)
9
Tubo telescópico
11
Alerón de aterrizaje

Claims (14)

1. Disposición para la reducción del ruido aeroacústico de los flaps de borde de ataque de un avión comercial, en la que la zona interna de un flap (1) de borde de ataque, articulado de forma móvil a un ala principal (2) o desplegado de ésta, presenta una curvatura (3) de perfil (visible en estado desplegado), que está adaptada al contorno externo del ala principal (2) y tiene la forma de una mediacaña en la dirección de la envergadura lateral del flap de borde de ataque, y en la que dentro de la curvatura (3) de perfil está dispuesto un cuerpo (4) de desplazamiento fijado a la superficie curvada del perfil, caracterizada porque el cuerpo (4) de desplazamiento presenta una configuración hueca, está posicionado dentro del espacio, incluido dentro de la curvatura (3) de perfil, sin guiado forzado mediante la articulación de otro u otros cuerpos aerodinámicos y está conectado con, al menos, un conducto de evacuación de aire (bleed air) regulado que está dispuesto por secciones en el espacio hueco (5) del flap (1) de borde de ataque.
2. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo (4) de desplazamiento es un cuerpo expansible bidimensionalmente que en la zona de la curvatura (3) de perfil está pegado en toda la superficie de la zona interna del flap (1) de borde de ataque en la superficie curvada del perfil.
3. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada porque el espacio libre, existente entre el ala principal (2) y el flap (1) de borde de ataque individual articulado a ésta, está ocupado volumétricamente por un cuerpo (4) de desplazamiento en estado comprimido y, en caso contrario, el espacio, encerrado por la curvatura (3) de perfil del flap (1) de borde de ataque, y el espacio, cercano a esta última y colindante con ésta, está ocupado volumétricamente por un cuerpo (4) de desplazamiento en estado expandido.
4. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo (4) de desplazamiento es un fuelle hueco inflable que está hecho de un material expansible elástico, estando conectado el espacio hueco (7) de fuelle con un sistema de evacuación de aire a través de un conducto de evacuación de aire regulado.
5. Disposición según las reivindicaciones 1, 3 y 4, caracterizada porque la forma del cuerpo (4) de desplazamiento, que el sistema de evacuación de aire infla con aire a presión a través del conducto de evacuación de aire, regulado por válvula, durante el despegue y el aterrizaje del avión comercial y que se descarga de presión antes del repliegue total del flap (1) de borde de ataque, es tal en el estadio final, debido al soplado controlado, que mediante esta forma se puede disminuir o impedir la formación de torbellinos en la zona interna del flap (1) de borde de ataque desplegado y porque la forma del cuerpo en el estado final comprimido es tal que se adapta al espacio libre.
6. Disposición según la reivindicación 4, caracterizada porque el fuelle hueco está hecho de un material suave para fuelle que mantiene una forma estable en estado expandido que se puede modificar hasta obtener el contorno externo de fuelle deseado mediante el soplado controlado de aire o la aspiración controlada de aire u otras medidas para la reducción del aire.
7. Disposición según las reivindicaciones 1 y 4, caracterizada porque el espacio hueco (7) de fuelle del cuerpo (4) de desplazamiento dispone de un sistema de cámaras múltiples, estando conectada cada cámara (8) individual con un conducto de evacuación de aire regulado individualmente en cada caso.
8. Disposición según la reivindicación 7, caracterizada porque la zona de la pared de separación entre las cámaras (8) individuales, situada en posición vertical y que divide el espacio hueco (7) del cuerpo (4) de desplazamiento en varias cámaras (8), dispone de un orificio de cámara que compensa la sobrepresión.
9. Disposición según las reivindicaciones 1, 4 y 7, caracterizada porque el grosor de la pared del cuerpo (4) de desplazamiento varía, obteniéndose el contorno externo deseado del cuerpo (4) de desplazamiento mediante una presión definida de la cámara.
10. Disposición según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque en la zona externa de la pared del cuerpo (4) de desplazamiento está dispuesta una capa (adherida fijamente), compuesta por un material resistente a la abrasión, al menos en la zona fijada a la superficie curvada de perfil de la curvatura (3) de perfil.
11. Disposición según las reivindicaciones 4, 6 y 10, caracterizada porque en la zona externa de la pared del cuerpo (4) de desplazamiento está laminado un tejido altamente resistente que realiza la función de expansión y contracción de una membrana durante el soplado o la aspiración de aire o en caso de otras medidas para la reducción de aire del cuerpo (4) de desplazamiento.
12. Disposición según las reivindicaciones 1, 2 y 4, caracterizada porque en la superficie curvada de perfil de la curvatura (3) de perfil están pegados en toda la superficie de la zona interna de un flap externo de borde de ataque, situado en lo más profundo, y/o de un flap interno de borde de ataque cuerpos (4) de desplazamiento de dimensiones variadas con distintas capacidades de toma de aire y diferentes comportamientos de expansión, que asumen distintas dimensiones de la geometría de cuerpos de desplazamiento en el estado inflado debido al afilamiento de las dos alas principales (2) en el avión comercial.
13. Disposición según las reivindicaciones 1, 4 y 7, caracterizada porque con un punto de extracción en el sistema de evacuación de aire está conectado, al menos, un conducto de evacuación de aire que se comunica con el espacio hueco (7) de fuelle o con las cámaras (8) del cuerpo (4) de desplazamiento y a través del que se realiza un suministro de aire a presión, regulado por válvula, desde el sistema de evacuación de aire para el inflado controlado del cuerpo (4) de desplazamiento.
14. Disposición según las reivindicaciones 1, 4 y 13, caracterizada porque en el conducto de evacuación de aire individual está instalada, al menos, una válvula de desconexión y una válvula de regulación de presión que están conectadas en serie, cuyo elemento de regulación, integrado en las válvulas, está conectado, desde el punto de vista de la técnica informativa, con un dispositivo de regulación de contornos del flap de borde de ataque, desde el que las válvulas se controlan individualmente a través de líneas de información.
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Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2821605B1 (fr) * 2001-03-01 2003-05-30 Eads Airbus Sa Procede et dispositif pour accelerer la destruction d'au moins deux vortex dans le sillage d'un mobile, en particulier d'un avion
DE10157849A1 (de) 2001-11-24 2003-06-12 Airbus Gmbh Anordnung zur Minderung des aerodynamischen Lärms an einem Vorflügel eines Verkehrsflugzeuges
GB2417937B (en) * 2004-09-10 2009-08-12 Ultra Electronics Ltd An aircraft wing coupling arrangement
DE102004056537B4 (de) 2004-11-23 2010-09-09 Eads Deutschland Gmbh Anordnung zur Minderung des aerodynamischen Lärms an einem Zusatzflügel eines Flugzeuges
FR2902756B1 (fr) * 2006-06-21 2008-08-29 Airbus Sas Systeme de deportance au sol d'un aeronef et aeroplane comportant un tel systeme
BRPI0701438B1 (pt) * 2007-04-13 2019-11-19 Embraer Empresa Brasileira De Aeronautica S A superfície de controle de aeronave em combinação em combinação com um selo aerodinâmico para redução do ruído gerado por superfícies de controle de aeronaves
JP4699487B2 (ja) 2007-05-25 2011-06-08 三菱重工業株式会社 高揚力発生装置、翼および高揚力発生装置の騒音低減構造
BE1017685A3 (fr) * 2007-07-13 2009-03-03 Sonaca Sociutu Anonyme Chaine porteuse de cables pour volet mobile de bord d'attaque d'une aile d'aeronef.
GB0721284D0 (en) * 2007-10-31 2007-12-12 Airbus Uk Ltd Actuation system for leading edge high-lift device
DE102007061590A1 (de) 2007-12-20 2009-08-13 Airbus Deutschland Gmbh Hochauftriebssystem für ein Flugzeug mit einem Hauptflügel und einem verstellbaren Vorflügel
DE102008062477B3 (de) * 2008-12-16 2010-03-25 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren, System und Formwerkzeug zum Herstellen von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen
US8534610B1 (en) * 2009-07-17 2013-09-17 The Boeing Company Method and apparatus for a leading edge slat on a wing of an aircraft
DE102009057340A1 (de) 2009-12-07 2011-06-09 Airbus Operations Gmbh Hochauftriebssystem für ein Flugzeug, Verfahren zum Bewegen einer Auftriebsklappe und Flugzeug mit einem Hochauftriebssystem
DE102009060327A1 (de) * 2009-12-23 2011-06-30 Airbus Operations GmbH, 21129 Flugzeug mit einer Steuerungsvorrichtung
JP2011162154A (ja) * 2010-02-15 2011-08-25 Mitsubishi Aircraft Corp 高揚力発生装置、翼、スラット
JP2011183922A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 航空機における翼前縁部の防除氷装置及び航空機主翼
US8864083B1 (en) 2010-03-31 2014-10-21 The Boeing Company Low noise wing slat system with a fixed wing leading edge and deployable bridging panels
US8276852B2 (en) 2010-03-31 2012-10-02 The Boeing Company Low noise wing slat system with deployable wing leading edge elements
US8424810B1 (en) 2010-03-31 2013-04-23 The Boeing Company Low noise wing slat system with rigid cove-filled slat
GB201009970D0 (en) * 2010-06-15 2010-07-21 Airbus Operations Ltd Telescopic strut
DE102010026619B4 (de) * 2010-07-09 2018-11-15 Airbus Operations Gmbh Vorflügel mit flexibler Hinterkante
US9242720B2 (en) 2010-10-21 2016-01-26 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Autonomous slat-cove-filler device for reduction of aeroacoustic noise associated with aircraft systems
GB201018176D0 (en) * 2010-10-28 2010-12-08 Airbus Operations Ltd Krueger
US8763958B2 (en) 2011-04-18 2014-07-01 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Multi-element airfoil system
CN102935889A (zh) * 2012-11-16 2013-02-20 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种可减阻降噪的前缘缝翼空腔整形机构
US9359063B2 (en) * 2012-12-17 2016-06-07 United Technologies Corporation Multi-dimensional extending protective arm
EP2902314B1 (en) * 2014-01-29 2017-07-19 Airbus Operations GmbH High lift system for an aircraft and aircraft having such a high lift system
CN103879551B (zh) * 2014-03-19 2017-06-30 中国商用飞机有限责任公司 飞机机翼用凹穴填充缝翼及高升力***和降噪方法
GB2533311A (en) * 2014-12-15 2016-06-22 Airbus Operations Ltd A track container
US11485500B2 (en) * 2016-06-29 2022-11-01 Bombardier Inc. Temperature monitoring unit for aircraft wing structure and associated installation method
US11105340B2 (en) * 2016-08-19 2021-08-31 General Electric Company Thermal management system for an electric propulsion engine
EP3339163A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-27 Airbus Operations GmbH Wing for an aircraft
US10696380B2 (en) * 2017-07-20 2020-06-30 Hamilton Sunstrand Corporation Aerodynamic control surface operating system for aircraft using variable transmission
US12017771B2 (en) * 2017-10-12 2024-06-25 United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa Slat-cove filler for wing structure of an aircraft
US11001368B2 (en) * 2017-10-12 2021-05-11 United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa Wing structure for an aircraft
US11440665B2 (en) * 2018-10-23 2022-09-13 Airbus Operations Gmbh Vented leading-edge assembly and method for manufacturing a vented leading-edge assembly
US11242130B2 (en) * 2019-03-26 2022-02-08 Yaborä Indústria Aeronáutica S.A. Shuttering mechanism for wing slat telescopic tube duct
US11235854B2 (en) * 2019-04-01 2022-02-01 Yaborä Indústria Aeronáutica S.A. Shutter door mechanism for wing leading edge slat cut-outs
GB2586053B (en) * 2019-07-31 2023-08-30 Airbus Operations Ltd Aircraft wing with laminar flow control system and Krueger flap
CN110683033B (zh) * 2019-10-31 2023-03-21 哈尔滨工程大学 一种可调距式旋翼
US11708166B2 (en) * 2020-04-07 2023-07-25 Rohr, Inc. Aircraft anti-icing system
CN111703567A (zh) * 2020-06-24 2020-09-25 中国商用飞机有限责任公司 套筒及其制造方法
CN113562159B (zh) * 2021-08-10 2023-07-14 大连理工大学 一种智能仿生可变形机翼的翼肋结构
CN114486151B (zh) * 2022-04-14 2022-06-17 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 一种加油管风洞飞行试验装置
EP4292925A1 (en) * 2022-06-15 2023-12-20 Airbus Operations GmbH Support arrangement for a leading-edge high lift device, especially a droop nose, with fluid duct
CN115783236A (zh) * 2022-06-28 2023-03-14 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种机翼用低噪声增升装置和飞机

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3128966A (en) * 1964-04-14 Alvarez-calderon
US2378528A (en) * 1939-05-17 1945-06-19 Arsandaux Louis Supporting element for aircraft
US2504684A (en) * 1946-01-30 1950-04-18 Goodrich Co B F Extensible structure for varying the configuration of an aircraft surface
US2948111A (en) * 1955-05-02 1960-08-09 Doak Aircraft Co Inc Means to increase static pressure and enhance forward thrust of aircraft components
DE1135768B (de) * 1955-11-18 1962-08-30 Goodrich Co B F Aufblasbare UEberzuege zum Veraendern des gewoelbten Profils der Vorderkanten von Tragfluegeln
US3711039A (en) * 1970-10-26 1973-01-16 Boeing Co Pneumatic leading edge flap for an aircraft wing
US3968946A (en) 1975-03-31 1976-07-13 The Boeing Company Extendable aerodynamic fairing
US4285482A (en) * 1979-08-10 1981-08-25 The Boeing Company Wing leading edge high lift device
US4702441A (en) 1984-12-31 1987-10-27 The Boeing Company Aircraft wing stall control device and method
US5056741A (en) * 1989-09-29 1991-10-15 The Boeing Company Apparatus and method for aircraft wing stall control
US5865400A (en) * 1996-06-17 1999-02-02 Senior Flexonics Inc. Stainless Steel Products Division Multipiece, slidable duct assembly for aircraft anit-icing conduit systems
GB2324351A (en) * 1997-04-18 1998-10-21 British Aerospace Reducing drag in aircraft wing assembly
DE19719922C1 (de) 1997-05-13 1998-11-12 Daimler Benz Aerospace Airbus Einrichtung zur Beeinflussung einer Wurzelströmung
US6015115A (en) * 1998-03-25 2000-01-18 Lockheed Martin Corporation Inflatable structures to control aircraft
US6328265B1 (en) * 1999-05-25 2001-12-11 Faruk Dizdarevic Slot forming segments and slot changing spoilers
DE19925560B4 (de) * 1999-06-04 2004-04-22 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Zusatzflügel für Hauptflügel von Flugzeugen

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US6394396B2 (en) 2002-05-28
DE10019185C2 (de) 2003-06-05
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US20010038058A1 (en) 2001-11-08
DE10019185A1 (de) 2001-10-25
DE50104515D1 (de) 2004-12-23

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