Estructura de un avión-nociones cap-1

Estructura típica (semimonocasco):
• Cuadernas – frames.
o Soportan cargas de tracción (presurización)
• Revestimiento – skin.
o Fuerzas torsionales.
o Mantener la presión de cabina.
• Largueros del fuselaje – longerons.
o Distribuir cargas axiales inducidas por flexión
• Larguerillos del fuselaje – stringuers
o Distribuir cargas axiales inducidas por flexión
• Mampara de presión – pressure bulkhead.
o Ubicados en puntos de fuerza concentrados (alas, cola, tren de aterrizaje)
o Estructura bastante grande – distribuir la carga aplicada en los revestimientos del fuselaje.
• Zonas reforzadas.
o Tren de aterrizaje
o Unión con las superficies sustentadoras.
• Vigas y paneles
o División entre cabina y bodega

Estructura: Ala

Elementos constitutivos:

• Largueros – spar.
• Costillas – ribs.
• Larguerillos – Longitudinal stringer .
• Revestimiento – skin.
• Cajón de torsión – torsional box – D-box.
• Borde de entrada – leading edge
• Borde de salida – trailing edge
• Extremo del ala – wingtip
• Puertas de acceso.
• Uniones entre elementos.
• Zonas reforzadas:
  • Tren de aterrizaje.
  • Motores
• Unión ala-fuselaje.
• Alojamiento del tren.

Costillas:

·         Generalmente construidos en una pieza sólida a la que se le practican orificios de acceso. También se pueden construir mediante triangulación de perfiles.

·         Objetivo de los orificios

o   Pasar cableado: hidráulico, eléctrico.

o   Reducción de peso

Misión estructural

·         Transferir las cargas aerodinámicas externas a los largueros.

·         Soportar las cargas de aplastamiento, manteniendo la geometría del perfil.

·         Redistribuir las cargas concentradas (góndola motor y tren de aterrizaje) a los largueros y a los paneles de recubrimiento.

·         Soporte para los larguerillos

·         Redistribución de cizalladura en los lugares de cargas concentradas.

Largueros:

·         Elementos longitudinales que recorren el ala de la raíz a la punta.

·         Se suelen usar dos largueros paralelos, formando el llamado cajón del ala (wingbox)

·         Se encargan principalmente de soportar los esfuerzos de flexión, debidos a las cargas aerodinámicas.

·         Pueden soportar cargas concentradas debidas al tren de aterrizaje y los motores.

·         Elementos:

o   Alma, alas, montantes

Revestimientos:

• Cuenta con larguerillos para evitar el pandeo.
• Compuertas de servicio: hand-hole, man-hole

Tanques de combustible

·         Se aprovecha el cajón central del ala para ubicar el combustible.

·         Se consigue aliviar esfuerzos de flexión.

·         Se libera espacio en la cabina.

·         Se utilizan tanques integrados, sellando la estructura con compuestos resistentes al combustible.

·         Todas las paredes tienen que ser accesibles: detección y reparación de fugas.

·         Evitar cambios bruscos de forma y secciones afiladas donde se encuentren las sellados

·         Administración de tanques de combustible:

o   Alivio del par de flexión.

o   Sistemas complejos de administración no son bienvenidos por los pilotos.

Para saber mas: Estructura de un avión

Cálculo de Aeronaves

Sergio Esteban Roncero

Ingeniería aeroespacial