ES2605743T3

ES2605743T3 - Piezas de material compuesto electro-estructural

Info

Publication number: ES2605743T3
Application number: ES08859312.4T
Authority: ES
Inventors: Jesus Aspas-Puertolas
Original assignee: Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2008-12-09
Publication date: 2017-03-16
Anticipated expiration: 2028-12-09
Also published as: CN101897242A; RU2010128574A; FR2924894B1; FR2924894A1; EP2227927B1; WO2009074564A1; US8581103B2; US20110011627A1; EP2227927A1; RU2498927C2; CN101897242B; BRPI0820937A2

Abstract

Pieza estructural (1) rígida de estructura portante de aeronave de material compuesto estratificado, que incorpora cables eléctricamente conductores caracterizada por que la citada pieza estructural comprende: - al menos tres capas estructurales (11 - 13) que comprenden fibras mantenidas por una matriz realizada a partir de una resina termoendurecible o termoplástica, - al menos una capa conductora de red (15) situada entre dos de las citadas al menos tres capas estructurales, comprendiendo la citada al menos una capa conductora de red una red de cables eléctricamente conductores (151a - 151c) , estando dispuestos los citados cables eléctricamente conectores en toda la pieza estructural de manera sensiblemente regular y estando aislados eléctricamente de las citadas dos capas estructurales por un material dieléctrico (150), - al menos una capa conductora de referencia (16) situada entre dos de las citadas al menos tres capas estructurales, siendo la citada al menos una capa conductora de referencia eléctricamente conductora en todas las direcciones, - medios de conexión eléctrica (18) de conexión eléctrica entre sí de piezas estructurales, a las cuales están conectados eléctricamente cables eléctricamente conductores (151a - 151c) de la al menos una capa de red (15) y la al menos una capa conductora de referencia (16).

Description

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DESCRIPCION

Piezas de material compuesto electro-estructural

La presente invencion concierne a una estructura ensamblada de piezas de material compuesto. De modo mas particular, la presente invencion concierne a una estructura ensamblada de piezas de material compuesto, que esta adaptada a la realizacion de estructuras aeronauticas portantes y al despliegue de una red electrica en una aeronave.

La utilizacion de materiales compuestos esta actualmente ampliamente expandida en numerosos ambitos industriales, especialmente en los ambitos de la aeronautica y el aeroespacial, los cuales se benefician de las caractensticas variadas que tienen estos materiales.

Los materiales compuestos son utilizados por ejemplo en la fabricacion de estructuras portantes de aeronaves, en las cuales propiedades combinadas de ligereza y de resistencia mecanica permiten fabricar estructuras portantes mas ligeras que utilizando materiales tradicionales, pero de resistencia mecanica equivalente, y por tanto fabricar una aeronave que consuma menos energfa o que transporte una carga util mas importante.

La fabricacion de las estructuras portantes necesita una etapa de dimensionado estructural en la cual se identifican las tensiones (mecanicas, termicas, etc) a las cuales seran sometidas las diferentes estructuras, y se determinan las caractensticas de los materiales compuestos que los componen.

Despues de la fabricacion de las estructuras portatiles se instalan los diferentes sistemas que comprende la aeronave. Una aeronave comprende en general varios tipos de sistemas como por ejemplo los sistemas electricos/electronicos, tales como la avionica, la red de distribucion de potencia, o tambien la red de transmision de datos a pasajeros como las senales audio/video del sistema de entretenimiento.

La instalacion de los sistemas electricos/electronicos que cada vez son mas numerosos y complejos necesita desplegar una pluralidad de haces de cables que son colocados por ejemplo a lo largo de las estructuras portantes en las que los citados haces de cables estan expuestos a eventuales deterioros.

Por la patente US 7047349 se conoce integrar toda la red electrica/electronica directamente en una pieza unica realizada de material compuesto, entre pliegues del citado material compuesto, en el caso de un avion que comprenda esencialmente una pieza superior y una pieza inferior.

En la patente US 7047349, la integracion de elementos electricos/electronicos variados (cables, cajas de interconexion, etc.) entre pliegues de un material compuesto tiene un impacto sobre la homogeneidad del citado material, el cual tiene por efecto reducir su resistencia mecanica.

Ademas, la integracion de toda la red electrica en una sola pieza no esta adaptada para la realizacion de aviones de lmea de tamano importante, cuyas partes se realizan en general a partir de numerosas piezas de material compuesto que son ensambladas.

La integracion de los elementos electricos/electronicos en las estructuras portantes plantea ademas un problema de compatibilidad electromagnetica como por ejemplo la proteccion contra los rayos de los citados elementos, que es un problema particularmente importante para las aeronaves que comprendan estructuras realizadas a partir de materiales compuestos.

La presente invencion concierne a piezas estructurales ngidas de estructura portante de aeronave de material compuesto estratificado, que integra al menos una capa conductora de red, que comprende una red de cables electricamente conductores que desempanan una funcion estructural en la citada pieza. Preferentemente, las piezas integran igualmente una capa metalica para asegurar una referencia electrica para la instalacion de los sistemas electricos/electronicos. La capa metalica asegura ademas una proteccion electromagnetica de la red de cables electricamente conductores. Las piezas son ensambladas para realizar una estructura portante, y cada pieza comprende medios que permiten conectar cables conductores de diferentes piezas para formar a nivel de la superficie ensamblada una red electrica.

Una pieza estructural ngida de estructura portante de aeronave de material compuesto estratificado de acuerdo con la presente invencion comprende cables electricos conductores. La pieza estructural esta caracterizada por que la misma comprende:

- al menos tres capas estructurales que comprenden fibras mantenidas por una matriz realizada a partir de una resina termoendurecible o termoplastica,

- al menos una capa conductora de red situada entre dos de las citadas al menos tres capas estructurales, que comprende una red de cables electricamente conductores, estando dispuestos los cables electricamente conductores en toda la pieza estructural de manera sensiblemente regular y estando aislados electricamente de las dos capas estructurales por un material dielectrico,

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- al menos una capa conductora de referencia situada entre dos de las citadas al menos tres capas estructurales, siendo la citada al menos una capa conductora de referencia electricamente conductora en todas las direcciones,

- medios de conexion electrica de conexion entre sf de piezas estructurales, a las cuales estan conectados electricamente cables electricamente conductores de la al menos una capa de red y al menos una capa conductora de referencia.

Disponiendo regularmente los cables conductores en toda la pieza estructural, las caractensticas mecanicas de la citada pieza estructural son sensiblemente homogeneas en toda la pieza. Los cables conductores son ademas aptos para transmitir senales electricas de un medio de conexion electrica a otro.

En un modo preferido de realizacion, la pieza estructural comprende al menos tres capas estructurales y al menos una capa conductora de referencia situada entre dos de las al menos tres capas estructurales. La al menos una capa conductora de referencia es conductora en todas las direcciones y esta conectada a los medios de conexion electrica. La al menos una capa conductora de referencia desempana una funcion estructural y es apta para conducir una referencia electrica.

Para realizar una pieza estructural particularmente robusta, la citada pieza comprende al menos cuatro capas estructurales y al menos una capa de un material de tipo alveolar, situada entre dos capas estructurales, para obtener una pieza en un material de tipo sandwich.

La capa conductora de referencia es preferentemente una hoja metalica, o un enrejado compuesto de cables metalicos o metalizados, o una capa de un material metalico alveolar.

En un modo particular de realizacion, los medios de conexion electrica son agujeros metalizados que desembocan sobre una cara de interconexion de la pieza estructural.

En otro modo de realizacion, los medios de conexion electrica son conectores externos montados en superficie sobre una cara de interconexion de la citada pieza estructural.

Los medios de conexion electrica son en otro modo de realizacion conectores internos situados en la citada pieza estructural, y accesibles desde una cara de interconexion o desde un borde de la citada pieza estructural.

Preferentemente, el material dielectrico, que afsla electricamente, los cables electricamente conductores de las capas estructurales, es de la misma composicion que la resina termoendurecible o termoplastica utilizada para la realizacion de las capas estructurales.

Para la realizacion de piezas estructurales robustas, cada capa estructural de la pieza comprende fibras de carbono.

La invencion concierne igualmente a una estructura portante de aeronave ensamblada que comprende al menos dos piezas estructurales ngidas de material compuesto que incorporan cables conductores electricamente.

La estructura portante de aeronave esta caracterizada por que cada pieza estructural comprende:

- al menos una capa conductora de red situada entre dos de las citadas al menos tres capas estructurales, que comprende una red de cables electricamente conductores, estando dispuestos los cables electricamente conductores en toda la pieza estructural de manera sensiblemente regular y estando aislados electricamente de las dos capas estructurales por un material dielectrico.

al menos una capa conductora de referencia situada entre dos de las citadas al menos tres capas estructurales, siendo la citada al menos una capa conductora de referencia electricamente conductora en todas las direcciones,

- medios de conexion electrica a los cuales estan conectados electricamente cables electricamente conductores de al menos una capa de red y al menos una capa conductora de referencia.

La estructura portante esta caracterizada igualmente por que las al menos dos piezas estructurales estan conectadas electricamente por los medios de conexion y forman una red electrica integrada en la estructura portante.

Preferentemente, cada pieza estructural de la estructura portante comprende al menos tres capas estructurales y al menos una capa conductora de referencia situada entre dos de las al menos tres capas estructurales, siendo la al menos una capa conductora de referencia conductora en todas las direcciones y estando conectada a los medios de conexion electrica para facilitar una referencia electrica.

Ventajosamente, los medios de conexion de las piezas estructurales estan conectados electricamente por medios de interconexion externos que por ejemplo son desmontables.

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Tal estructura portante ensamblada es utilizada por ejemplo para fabricar un suelo de vetnculo de material compuesto, especialmente de tipo aeronave, integrando el citado suelo una red electrica que permite unir diferentes equipos.

La descripcion que sigue de modos de realizacion de la invencion se hace refiriendose a las figuras que representan de manera no limitativa:

- Figura 1, una vista esquematica en despiece ordenado de una pieza estructural de material compuesto estratificado de acuerdo con un primer modo de realizacion de la invencion,

- Figura 2, una vista esquematica en despiece ordenado de una pieza estructural de material compuesto estratificado de acuerdo con un segundo modo de realizacion de la invencion,

- Figura 3a y figura 3b, vistas esquematicas en despiece ordenado de una pieza estructural de material compuesto estratificado de acuerdo con un tercer modo de realizacion de la invencion y una variante de este tercer modo,

- Figura 4a, figura 4b, figura 4c y figura 4d, vistas esquematicas en perspectiva de varios modos de realizacion de medios de conexion electrica de la pieza estructural,

- Figura 5, una vista esquematica de una estructura portante ensamblada que comprende una pluralidad de piezas estructurales.

La presente invencion concierne a piezas estructurales de material compuesto para la fabricacion de estructuras portantes de vetnculos, en particular de tipo aeronave, como por ejemplo paneles para la fabricacion de suelos.

Tales piezas estructurales son de material compuesto de tipo que comprende fibras mantenidas por una matriz que esta realizada a partir de una resina termoendurecible, lo mas frecuentemente una resina epoxy, o a partir de una resina termoplastica como por ejemplo una resina a base de polieter-eter- cetona (PEEK) de polieter-cetona-cetona (PEKK), polieterimida (PEI) de polisulfuro de fenileno (PPS), etc.

Tales piezas estructurales son piezas ngidas.

Se comprende que las citadas piezas estructurales, especialmente cuando las mismas estan realizadas de material compuesto de matriz termoplastica, pueden presentar una cierta plasticidad cuando las mismas son llevadas a temperatura elevada, por ejemplo superior a 100 °C. Sin embargo, las citadas piezas estructurales son ngidas en condiciones de utilizacion denominadas condiciones normales, por ejemplo a temperatura ambiente de una cabina de aeronave en el caso de paneles de suelo de aeronave.

Como esta representado en la figura 1, una pieza de material compuesto estratificado comprende de manera tradicional una pluralidad de capas ensambladas entre sf.

La pieza estructural 1 de material compuesto estratificado de acuerdo con la invencion comprende al menos una primera capa estructural 11 y una segunda capa estructural 12. Las capas estructurales 11 y 12 tienen sensiblemente las mismas dimensiones y tienen formas adaptadas a la forma de la citada pieza estructural que haya que realizar por ejemplo una forma simple tal como la de un panel rectangular para la fabricacion de suelos de aeronave

Las capas estructurales 11 y 12 son preferentemente de la misma naturaleza, por ejemplo realizadas a partir de fibras de vidrio, de carbono o de aramida, siendo las citadas fibras tejidas o unidireccionales, impregnadas de una resina termoendurecible o termoplastica formando una matriz. Las citadas capas estructurales estan realizadas por ejemplo a partir de fibras preimpregnadas o de fibras secas que son impregnadas de resina en el transcurso del proceso de fabricacion de la citada pieza.

Una primera capa conductora electricamente, denominada capa de red 15, esta situada entre las capas estructurales 11 y 12, y tiene sensiblemente la misma forma y las mismas dimensiones que las citadas capas estructurales.

La capa de red 15 esta formada por una capa de material dielectrico 150 que asegura la union estructural con las capas estructurales 11 y 12. La capa de material dielectrico 150 es realizada por ejemplo a partir de una resina termoendurecible o termoplastica, preferentemente de la misma composicion que la resina que forma la matriz de material compuesto estratificado.

La capa de material dielectrico 150 incorpora una red de cables conductores 151a - 151c que no estan en contacto entre sf y estan dispuestos de manera sensiblemente regular en toda la pieza estructural 1. Por ejemplo, los citados cables conductores son sensiblemente paralelos segun un paso sensiblemente regular en toda la pieza estructural, o en zonas de la citada pieza estructural tales como zonas que no son atravesadas por elementos de fijacion. Los cables conductores 151a - 151c estan dispuestos en un modo de realizacion por pares parecidos.

Los cables conductores 151a - 151c son preferentemente cables metalicos, por ejemplo de aluminio, cobre, etc.

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Los cables conductores 151a - 151c tienen preferentemente el mismo diametro. En un modo particular de realizacion, los citados cables conductores tienen diametros diferentes, por ejemplo dos diametros d0 y d1, y estan dispuestos regularmente en la capa de material dielectrico 150, por ejemplo una alternancia regular de cables conductores de diametro d0 y d1.

Cada cable conductor 151a - 151c comprende dos extremidades y esta dispuesto de modo que cada extremidad del citado cable esta situada en la proximidad de un borde de la capa de red 15. Las extremidades de un cable conductor 151a - 151c se encuentran preferentemente en la proximidad de bordes diferentes, por ejemplo bordes opuestos en el caso de una capa de red 15 de forma rectangular.

Las capas estructurales 11 y 12 y la capa de red 15 son ensambladas, para formar la pieza estructural 1 de material compuesto, utilizando un procedimiento tradicional como por ejemplo un procedimiento por transferencia de resina o tambien un procedimiento de autoclave. Especialmente, en el caso de una resina termoendurecible, el citado procedimiento comprende una etapa de coccion en el transcurso de la cual se endurece la citada resina termoendurecible.

La capa de red 15, debido a los cables conductores 151a - 151c y a la capa de material dielectrico 150 que asegura la union estructural con las capas estructurales 11 y 12, desempena una funcion estructural en la pieza 1, y contribuye a la resistencia mecanica de la citada pieza.

Debido a la disposicion sensiblemente regular de los cables conductores 151a - 151c en toda la capa de material dielectrico 150, las caractensticas mecanicas de la pieza estructural 1 son sensiblemente homogeneas en cualquier punto de la citada pieza estructural.

La pieza estructural 1, debido a los cables conductores 151a - 151c situados en el interior de la capa de material dielectrico 150, es apta para transmitir senales electricas de una extremidad a la otra de cada cable conductor, tales como senales de datos o de control, y/o para conducir corrientes electricas en el caso de una alimentacion de potencia. En el caso de una disposicion de los citados cables por pares, las senales electricas son por ejemplo senales diferenciales.

En lo que sigue de la exposicion, solo se describe el caso de senales electricas.

Los diametros de los cables conductores 151a - 151c son determinados por ejemplo en funcion de las caractensticas de las senales electricas que haya que transmitir, y un espaciamiento entre los citados cables es preferentemente tal que las interferencias entre los citados cables sean mmimas.

En un modo de realizacion particular, los citados cables conductores estan dispuestos a la manera de un circuito impreso, para transmitir las senales electricas en direcciones diferentes, al tiempo que estan repartidos de manera sensiblemente uniforme en toda la pieza estructural 1. Si las caractensticas mecanicas de la pieza estructural 1 estan degradas localmente, la citada pieza es por ejemplo reforzada localmente utilizando insertos y/o rigidizadores para asegurar caractensticas mecanicas sensiblemente homogeneas en cualquier punto.

Debido a la capa de material dielectrico 150 aislante electricamente, los cables conductores 151a - 151c que transmiten senales electricas estan electricamente aislados de la capas estructurales 11 y 12, lo que es particularmente ventajoso en el caso de las capas compuestas de fibras de carbono (« carbon fiber composite » o CFC).

En un modo parecido de realizacion de la capa de red 15, no representado, los cables conductores 151a - 151c son tejidos sobre una capa estructural, y cada cable conductor comprende una funda de material dielectrico 150 que afsla electricamente el citado cable de las capas estructurales de la pieza estructural 1.

En un modo particular de realizacion, no representado, la pieza estructural 1 de material compuesto estratificado comprende al menos una segunda capa de red 15'. En el caso de capa de red 15 y 15' con cables conductores sensiblemente paralelos, las citadas capas de red tienen preferentemente orientaciones diferentes, por ejemplo de modo que cables conductores de capas diferentes sean sensiblemente ortogonales.

Debido a la segunda capa de red 15', la resistencia mecanica de la pieza estructural 1 aumenta. Las caractensticas mecanicas de la citada pieza estructural son igualmente mas homogeneas debido a la orientacion diferente de las dos capas de red 15 y 15'.

Ventajosamente, cables conductores de capas conductoras diferentes estan unidos electricamente. Por ejemplo, el cable conductor 151a y un cable conductor 151a' de la capa de red 15' estan unidos por medio de una conexion pasante a nivel en el que los citados cables conductores, sensiblemente ortogonales, se cruzan. Uniendo cables conductores de capas de red diferentes, una misma senal electrica es transmitida en direcciones diferentes.

La figura 2 representa un segundo modo de realizacion de la invencion en el cual la pieza estructural 1 comprende una capa electricamente conductora, denominada de referencia 16, situada entre la capa estructural 12 y una capa estructural 13.

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La capa estructural 13 y la capa de referencia 16 tienen sensiblemente la misma forma y las mismas dimensiones que las capas estructurales 11 y 12.

La capa de referencia 16 es una capa esencialmente metalica, y esta formada por ejemplo por una hoja delgada metalica, o por un tejido regular de fibras metalicas o metalizadas, o por un enrejado regular de cables metalicos o metalizados.

La capa de referencia 16, debido a su naturaleza metalica y regular, participa igualmente de manera sensiblemente homogenea en las caractensticas mecanicas de la pieza estructural 1.

La capa de referencia 16 es ademas, debido igualmente a su naturaleza esencialmente metalica, conductora en todas las direcciones. Por « conductora en todas las direcciones », se entiende que una senal electrica, aplicada en un punto de la citada capa de referencia 16, es transmitida en cualquier punto de la citada capa de referencia. La capa de referencia 16 es asf apta para conducir una referencia electrica, por ejemplo una referencia comun a todas las senales electricas transmitidas por la capa de red 15, tal como la masa electrica.

La capa de referencia 16 asegura igualmente una proteccion de los cables conductores 151a - 151c de la capa de red 15 contra interferencias electromagneticas cuyo origen se encuentre en un lado de una cara de la citada capa de referencia opuesta a la citada capa de red. Interferencias electromagneticas son causadas por ejemplo por campos electromagneticos elevados emitidos por radares, por radiaciones de los sistemas electricos/electronicos embarcados o por los rayos.

La figura 3a representa un tercer modo de realizacion de una pieza estructural 1 de acuerdo con la invencion, de tipo sandwich, en el cual una capa de material alveolar 17, por ejemplo un material de tipo de nido de abejas, esta intercalado entre capas, preferentemente capas estructurales. Por ejemplo, la capa alveolar 17 esta situada entre la capa estructural 12 y una capa estructural 14, y la capa de referencia 16 esta situada entre las capas estructurales 13 y 14.

Los materiales de tipo sandwich son particularmente ventajosos debido a una relacion resistencia mecanica/peso elevada, y la capa alveolar 17, es realizada por ejemplo de aluminio o de Nomex®.

En un modo parecido de realizacion de una pieza estructural 1 de material compuesto de tipo sandwich de acuerdo con la invencion, representado en la figura 3b, la capa alveolar 17, realizada en un material conductor electricamente, asegura ventajosamente las funciones de la capa de referencia 16.

Las capas estructurales 11 - 14 estan constituidas en este modo particular de realizacion por una pluralidad de capas, como esta representado en las figuras 1, 2, 3a y 3b. El numero de capas esta esencialmente determinado por las caractensticas mecanicas y el espesor deseados para la pieza estructural 1.

En otro modo de realizacion, no representado, la pieza estructural 1, comprende dos capas de red 15 y 15' y la capa de referencia 16, separadas por capas estructurales.

De manera mas general, la pieza estructural 1 comprende una pluralidad de capas de red y una pluralidad de capas de referencia. La disposicion de las citadas capas de red y de referencia es por ejemplo tal que una capa de referencia este intercalada entre dos capas de red para reducir las interferencias electromagneticas de una hacia la otra y viceversa, y/o tal que las capas de red esten todas situadas entre dos capas de referencia, para mejorar la proteccion electromagnetica de las citadas capas de red contra interferencias generadas por campos electromagneticos exteriores o por las radiaciones de los sistemas electricos/electronicos embarcados.

La pieza estructural 1 de material compuesto estratificado comprende igualmente medios de conexion electrica 18 que estan conectados electricamente a cables conductores de la capa de red 15 y a la capa de referencia 16.

Medios de conexion electrica 18 estan conectados a las dos extremidades de los cables conductores y al menos a dos puntos de la capa de referencia 16. Los ejemplos descritos en lo que sigue ilustran solamente los medios de conexion electrica en un lado de la pieza estructural 1, unidos a una extremidad de cada cable conductor conectado, y se utilizan medios de conexion electrica similares para la segunda extremidad de cada cable conectado y para el segundo punto de la citada capa de referencia.

Los medios de conexion electrica 18 son conectores externos montados en superficie de la pieza estructural 1 sobre una cara de interconexion, o conectores internos integrados entre capas que forman la citada capa estructural, para una conexion a traves de la cara de interconexion o a traves del borde de la citada pieza estructural.

Los medios de conexion de diferentes piezas estructurales estan conectados directamente, es decir que los mismos estan adaptados geometricamente para asegurar un contacto electrico por el ensamblaje mecanico de las piezas, o indirectamente a traves de los medios de interconexion 5 que conectan medios de conexion de diferentes piezas estructurales, tales como un cable coaxial, una capa informatica o cualquier otro tipo de cable electrico apto para transportar una o unas senales electricas.

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La figura 4a representa un primer modo de realizacion de los medios de conexion electrica 18, en el cual los citados medios de conexion son conectores internos, en este caso agujeros metalizados 180a - 180d. Los agujeros 180a - 180d desembocan en la cara de interconexion en la proximidad de un borde de la pieza estructural 1, y cada agujero 180a - 180d une electricamente un cable electrico respectivamente 151a - 151c de la de red 15 o la capa conductora de referencia 16 a la cara de interconexion.

Los agujeros 180a - 180d estan por ejemplo, pero no necesariamente, alineados con respecto al borde de la pieza estructural 1. En el caso en que los agujeros 180a - 180d atraviesen la pieza estructural 1, la capa de referencia 16 comprende ventajosamente escotaduras a nivel de los agujeros correspondientes a cables conductores, de modo que no haya conexion electrica entre los cables conductores 151a - 151c y la capa de referencia 16.

Por intermedio de estos agujeros 180a - 180d y de agujeros 280a - 280d realizados en una pieza estructural 2, los cables conductores 151a - 151c estan conectados indirectamente a cables 251a - 251c de la pieza estructural 2, y la capa de referencia 16 esta conectada indirectamente a una capa de referencia 26 de la citada pieza estructural 2, por medios de interconexion 5, tales como grapas en U, como esta representado en la figura 4a.

La figura 4b representa un segundo modo de realizacion de los medios de conexion electrica 18, en el cual los citados medios de conexion son conectores internos 182 que estan integrados entre capas de la pieza estructural 1. Los conectores internos 182 son accesibles a traves del borde de la citada pieza estructural, y estan geometricamente adaptados a conectores internos 282 integrados en la pieza estructural 2, por ejemplo conectores macho / hembra, de modo que los citados conectores internos 182 y 282 aseguren la continuidad electrica cuando las piezas estructurales 1 y 2 esten ensambladas borde con borde.

La figura 4c representa un tercer modo de realizacion de los medios de conexion electrica 18, en el cual los citados medios de conexion son un conector externo 181, montado en superficie sobre la cara de interconexion de la pieza estructural 1, a lo largo de un lado de la citada pieza y de longitud semejante a la longitud del citado lado. El conector externo 181 es por ejemplo un conector plano de varias patillas, estando unida cada patilla a un cable conductor 151a - 151c o a la capa conductora de referencia 16. El conector externo 181 esta adaptado geometricamente a un conector externo 281 en la superficie estructural 2, tales como tomas macho/hembra, para asegurar la continuidad electrica cuando las dos piezas estructurales 1 y 2 estan ensambladas borde con borde.

La figura 4d representa un modo parecido de realizacion en el cual el conector externo 181 tiene dimensiones inferiores a la longitud del lado de la pieza estructural 1, y cables conductores de la capa de red 15 se unen en un punto de convergencia, por ejemplo por una utilizacion de conectores externos tradicionales.

Los medios de conexion electrica 18 no estan limitados a los medios descritos, y pueden ser utilizados todos los conectores tradicionales utilizados para al conexion electrica/electronica, externos o internos,

Los cables electricos 151a - 151c de la capa de red 15, que desempenan una funcion estructural en la pieza estructural 1, no estan todos necesariamente conectados a los medios de conexion 18, es decir que los citados cables conductores no desempenan todos necesariamente una funcion electrica de transmision de senales electricas. Los medios de conexion 18 estan por ejemplo dispuestos con respeto a los cables conductores que deben ser conectados.

En otro modo de realizacion, todos los cables conductores 151a - 151c estan conectados a los medios de conexion electrica 18, incluso si los mismos no son todos utilizados para la transmision de senales electricas.

La figura 5 representa una estructura portante ensamblada 8 que comprende una pluralidad de piezas estructurales 1, 2 y 3 ngidas de forma sensiblemente rectangular. Una red electrica 6 esta formada a nivel de la citada estructura portante conectando las piezas estructurales 1, 2 y 3 entre sf a traves de los medios de conexion electrica, respectivamente 18a - 18b, 28a - 28c y 38a - 38b. La estructura portante 8 es por ejemplo un suelo de vetnculo de tipo aeronave, que integra la red electrica 6.

La red electrica 6 une sistemas electricos/electronicos 90, 91 y 92, que estan instalados en zonas diferentes de la aeronave.

En el ejemplo ilustrado en la figura 5, un primer sistema 90 esta unido a un segundo sistema 91 por las piezas estructurales 1, 2 y 3. El sistema 90 esta igualmente unido a un tercer sistema 92 por las piezas estructurales 1 y 2.

El sistema 90 esta conectado electricamente a la pieza estructural 1 (es decir a los cables conductores 151a - 151c de la capa de red 15 y a la capa conductora de referencia 16) por intermedio de los medios de conexion 18a. De manera similar, los sistemas 91 y 92 estan conectados electricamente respectivamente a las piezas 3 y 2 a traves de los medios de conexion respectivamente 38b y 28c.

Las piezas estructurales 2 y 3 estan interconectadas electricamente a traves de los medios de conexion electrica 28b y 38a.

Los diferentes cables conductores de las piezas estructurales 1,2 y 3 estan representados por trazos discontinuos y, en el ejemplo ilustrado en la figura 5, algunos de los cables conductores desempenan una funcion unicamente estructural, otros desempenan una funcion a la vez estructural y electrica y son conectados a medios de conexion.

En un modo de realizacion preferido, la red electrica 6 es redundante, es decir que la misma comprende varios 5 enlaces para transmitir una senal electrica de un sistema electrico/electronico hacia otro, para asegurar la transmision de la citada senal electrica en caso de fallo de un enlace. La presente invencion permite por tanto aumentar la resistencia mecanica de una pieza estructural integrando cables conductores orientados para participar en la citada resistencia mecanica. Los cables conductores son utilizados igualmente para transmitir senales electricas, y piezas estructurales de acuerdo con la presente invencion estan ensambladas para realizar una 10 estructura portante a nivel de la cual una red electrica es formada conectando cables de las diferentes piezas a traves de medios de conexion electrica.

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REIVINDICACIONES

1. Pieza estructural (1) ngida de estructura portante de aeronave de material compuesto estratificado, que incorpora cables electricamente conductores caracterizada por que la citada pieza estructural comprende:

- al menos tres capas estructurales (11 - 13) que comprenden fibras mantenidas por una matriz realizada a partir de una resina termoendurecible o termoplastica,

- al menos una capa conductora de red (15) situada entre dos de las citadas al menos tres capas estructurales, comprendiendo la citada al menos una capa conductora de red una red de cables electricamente conductores (151a - 151c) , estando dispuestos los citados cables electricamente conectores en toda la pieza estructural de manera sensiblemente regular y estando aislados electricamente de las citadas dos capas estructurales por un material dielectrico (150),

- al menos una capa conductora de referencia (16) situada entre dos de las citadas al menos tres capas estructurales, siendo la citada al menos una capa conductora de referencia electricamente conductora en todas las direcciones,

- medios de conexion electrica (18) de conexion electrica entre sf de piezas estructurales, a las cuales estan conectados electricamente cables electricamente conductores (151a - 151c) de la al menos una capa de red (15) y la al menos una capa conductora de referencia (16).
2. Pieza estructural (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende al menos cuatro capas estructurales (11 - 14) y al menos una capa de un material de tipo alveolar (17), situada entre dos de las citadas al menos cuatro capas estructurales.
3. Pieza estructural (1) de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en la cual la al menos una capa conductora de referencia (16) es una hoja metalica o un enrejado compuesto por cables metalicos o metalizados.
4. Pieza estructural (1) de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en la cual la al menos una capa de referencia (16) es una capa de material alveolar metalico
5. Pieza estructural (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en la cual los medios de conexion electrica (18) son agujeros metalizados (180a -180d) que desembocan en una cara de interconexion de la citada pieza estructural.
6. Pieza estructural (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes 1 a 4, en la cual los medios de conexion electrica (18) son conectores externos (181) montados en superficie en una cara de interconexion de la citada pieza estructural.
7. Pieza estructural (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes 1 a 4, en la cual los medios de conexion electrica (18) son conectores internos (182) situados en la citada pieza estructural y accesibles desde una cara de interconexion o desde un borde de la citada pieza estructural.
8. Pieza estructural (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en la cual el material dielectrico (150) es de la misma composicion que la resina termoendurecible o termoplastica de las capas estructurales (11 - 14).
9. Pieza estructural (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en la cual cada capa estructural (11

- 14) comprende fibras de carbono.
10. Estructura portante (8) de aeronave que comprende al menos dos piezas estructurales (1, 2) ngidas de material compuesto estratificado que incorpora cables conductores electricamente, caracterizado por que:

- cada pieza estructural (1,2) comprende;

o al menos tres capas estructurales (11 - 13) que comprenden fibras mantenidas por una matriz realizada a partir de una resina termoendurecible o termoplastica,

o al menos una capa conductora de red (15) situada entre dos de las citadas al menos tres capas estructurales, comprendiendo la citada al menos una capa conductora de red una red de cables electricamente conductores (151a - 151c), estando dispuestos los citados cables electricamente conductores en toda la citada pieza estructural de manera sensiblemente regular y estando aislados electricamente de las citadas dos capas estructurales por un material dielectrico (150),

o al menos una capa conductora de referencia (16) situada entre dos de las citadas al menos tres capas estructurales, siendo la citada al menos una capa conductora de referencia electricamente conductora en todas las direcciones,

o medios de conexion electrica (18) a los cuales estan conectados electricamente conductores (151a - 151c) de la al menos una capa de red (15) y la al menos una capa conductora de referencia (16)

- las al menos dos piezas estructurales (1, 2) estan conectadas electricamente por los citados medios de conexion y forman una red electrica (6) integrada en la citada estructura portante ensamblada.

5 11. Estructura portante (8) de acuerdo con la reivindicacion 10, en la cual los medios de conexion (18, 28) de las

piezas estructurales (1,2) estan conectados electricamente por medios de interconexion (5).