7/26/2019 Estructura de La Aeronave

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ESTRUCTURA DE LA AERONAVE

COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL ALA

De acuerdo con la funcin de cada componente se lo denomina principal

o secundario

Componentes principales! Lar"ueros

Costillas

Re#estimiento

$erra%es

Componentes secundarios! &alsas costillas

Lar"uerillos

Refuer'os

Lar"uero (Spar)! Vi"a *ue se e+tiende a lo lar"o del ala Es el componenteprincipal de soporte de la estructura Soporta los esfuer'os de ,e+in - torsin

Costilla (Ri.)! Miem.ro delantero - posterior de la estructura del ala/ da formaal per0l - transmite la car"a del re#estimiento a los lar"ueros

Re#estimiento (S1in)! Su funcin es la de dar - mantener la formaaerodin2mica del ala/ pudiendo contri.uir tam.i3n en su resistenciaestructural

$erra%es (&ittin")! Son componentes de metal empleados para unirdeterminadas secciones del ala De su c2lculo depende .uena parte de laresistencia estructural del ala Resisten esfuer'os/ #i.raciones - de,e+iones

Lar"uerillos (Strin"er)! Son miem.ros lon"itudinales de las alas a lo lar"o delas mismas *ue transmiten la car"a soportada por el recu.rimiento a lascostillas del ala

Placa o Alma (4e.)! Es una placa del"ada *ue soportada por 2n"ulos derefuer'o - estructura/ suministra "ran resistencia al corte

La funcin del ala es producir sustentacin - soportar car"as/ por lo tanto/su forma - estructura desde el punto de #ista estructural se de.er2 comportarcomo una #i"a capa' de resistir esfuer'os/ - entre ellos!

5 Car"as aerodin2micas (sustentacin - resistencia)

5 Car"as de.idas al empu%e o traccin del motor

5 Reaccin de.idas al tren de aterri'a%e

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5 Esfuer'os de.idos a la de,e+in de las super0cies m#iles

LAR6UEROS

Las fuer'as *ue soporta el ala #ar7an a lo lar"o de la en#er"adura/ porlo cual los lar"ueros pueden ser de seccin #aria.le a lo lar"o de 3sta/ con lo se

consi"ue disminuir el peso estructural

&orma de la seccin trans#ersal del lar"uero! Depende de la forma delper0l/ su altura/ la resistencia e+i"ida - el material empleado

Seccin rectan"ular! Es maci'o/ econmico - sencillo

Seccin 8! Posee una plata.anda inferior - superior unidas mediante el alma

Seccin canal! Soporta me%or los esfuer'os *ue el rectan"ular/ sin em.ar"o esinesta.le .a%o car"as de corte Se lo utili'a solo como lar"uero au+iliar

Seccin do.le T! Tiene .uena resistencia a la ,e+in - es li#iano

Seccin 8 compuesta! Tiene la plata.anda inferior - superior del mismomaterial/ mientras *ue el alma es de diferente material - se 0%a a lasplata.andas mediante remac9ado

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Lar"ueros de Armadura

Las dos plata.andas se unen entre s7 con elementos dia"onales - o #erticales

*ue pueden estar #inculados por remac9ado/ a.ulonado o soldado/ *ueconstitu-en el alma del lar"uero

COST8LLAS

Sus funciones son! :; Mantener la forma del per0l

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d) &alsas costillas! Solo sir#en para mentener la forma del re#estimiento/ - seu.ican entre el lar"uero - el .orde de ata*ue o fu"a

Partes de la Costilla

Ner#io superior

Ner#io inferior

Alma (si es met2lica se suele 9acer estampada) proporciona ri"ide' pordeformaciones #erticales - dia"onales

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U.icacin de las Costillas

Se colocan perpendicularmente al lar"uero a una distancia de separacin entrecostillas *ue depende de los si"uientes factores!

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A) Velocidad del a#in

) Car"a alar

C) Construccin de la costilla

D) Recu.rimiento

E) Tipo de per0l

REVEST8M8ENTO

El re#estimiento de la estructura del ala proporciona a la misma una formaaerodin2mica para alcan'ar el m2+imo rendimiento

&orma parte del ala - se conocen dos tipos de re#estimiento!

No resistente o Pasi#o (tela)

Resistente o Acti#o (met2lico)

Re#estimiento Resistente o Acti#o

Es el re#estimiento de ala reali'ado con c9apa met2lica/ *uecontri.u-e a soportar los esfuer'os de traccin/ compresin/ ,e+in/ torsin -corte Contri.u-e a la resistencia estructural - permite eliminar pie'as derefuer'os de la estructura del ala o.teni3ndose estructuras fuertes - li#ianas

La contri.ucin del re#estimiento a la resistencia de ,e+in del ala depende su"rado de arru"amiento - mdulo de elasticidad (es la propiedad *ue tienen loscuerpos de recuperar su forma primiti#a/ cuando desaparecen las fuer'as

e+teriores *ue le 9an deformado)

Los esfuer'os de traccin no ofrecen di0cultades por m2s del"adas *ue seanlas c9apas Para resistir la compresin se refuer'an las c9apas medianteper0les / o .ien con l2minas onduladas *ue se 0%an a la parte inferior delas mismas Los esfuer'os de corte son resistidos sin deformaciones si la c9apatiene espesor su0ciente

El re#estimiento se 0%a so.re la estructura del ala mediante remac9es Estosde.en ser de ca.e'a 9undida para ofrecer la m7nima resistencia al a#ance

PARAR8SAS

Los para.risas de.en ser!

a); Transparentes - *ue no deformen las im2"enes

.); 8nastilla.les

c); Prote"idos contra formacin de 9ielo

http://www.oni.escuelas.edu.ar/2003/buenos_aires/62/tecnolog/estruc.htm#M%C3%B3dulo%20de%20elasticidadhttp://www.oni.escuelas.edu.ar/2003/buenos_aires/62/tecnolog/estruc.htm#M%C3%B3dulo%20de%20elasticidadhttp://www.oni.escuelas.edu.ar/2003/buenos_aires/62/tecnolog/estruc.htm#M%C3%B3dulo%20de%20elasticidad

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d); Resistente al impacto

T8POS DE &USELAFE

&usela%es reticulados o de recu.rimiento no resistente!

El recu.rimiento no cola.ora con la estructura para resistir las fuer'as *ueo.ran so.re el fusela%e Se constru-en conforme a dos tipos de soluciones.2sicas! Las estructuras Pratt - 4arren!

Cual*uiera sea la opcin *ue se adopte de.e constar por lo menos de cuatrolar"ueros principales o primarios/ *ue casi siempre se e+tienden a todo lo lar"odel fusela%e

Estructura Pratt!

Los cuatro lar"ueros est2n unidos entre si por elementos #erticales -dia"onales/ 3stos de.en tra.a%ar solo a la traccin - se llaman tensores/o.teni3ndose una estructura enca.lada

Estructura 4arren!

Es m2s r7"ida *ue la anterior/ se caracteri'a por prescindir de elementosincapaces de tra.a%ar a la compresin El fusela%e se constru-e so.re la .asede los cuatro lar"ueros - se unen entre si solo por elementos dia"onales/capaces de tra.a%ar a traccin - compresin Por lo tanto no tiene tensores/ selos reempla'a por tu.os Cuando las solicitaciones actGan en un sentido/ 9a-elementos *ue actGan a la traccin - otros a la compresin/ - si se in#ierten lassolicitaciones tam.i3n lo 9ace el rol de cada uno

Normalmente se constru-en lar"ueros - elementos dia"onales con tu.os de

acero al cromo moli.deno soldado/ - en al"unos casos con per0les de acero oaleaciones li#ianas o a.ulonadas

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&usela%e Monocasco!

Es una estructura a recu.rimiento resistente/ este cola.ora con el restopara proporcionar resistencia al con%unto Consiste en un casco 9ueco del"adosin r"anos trans#ersales ni lon"itudinales Tam.i3n se llama as7 al fusela%eformado por anillos distanciados entre si/ a los cuales se 0%a el re#estimiento

La pala.ra monocasco deri#a de monoco*ue/ *ue si"ni0ca Hc2scara o cur#aplana simple sin refuer'oI Por la ma-or esta.ilidad lo"rada con la inclusin del

recu.rimiento resistente/ este tipo de estructura 9a despla'ado a la reticuladaActualmente su empleo se limita a a*uellos casos en *ue no de.en practicarsea.erturas/ o si se las de.e incluir/ 3stas son pe*ueJas - pocas/ de manera tal*ue la distri.ucin de esfuer'os sea m2s uniforme

Cuando se la emplea se recurre al uso de aleaciones li#ianas con la #enta%a depoder aumentar su seccin a i"ualdad de peso/ con lo *ue se aumenta laesta.ilidad del con%unto frente a las car"as *ue o.ran so.re el fusela%e Enresumen/ resulta ser li#iano pero es de dif7cil construccin/ es de dif7cilreparacin/ e impone limitaciones de diseJo

&usela%e Monocasco Refor'ado!

Se refuer'a el recu.rimiento con anillos #erticales/ las cuadernas Dado *ue elrecu.rimiento puede a.sor.er las fuer'as de traccin pero no las decompresin/ *ue f2cilmente producen deformaciones/ se a"re"an per0lesan"ulares de distinta forma

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&usela%e Semimonocasco!

En este caso se a"re"an adem2s de las cuadernas refuer'os lon"itudinales(lar"ueros o lar"uerillos)

&usela%e 6eod3sico!

Es una estructura reticulada *ue representa l7neas de lon"itud m7nima so.reuna super0cie cur#ada/ por lo *ue todo esfuer'o de traccin *ue tiende aaplanar la cur#atura de la super0cie/ est2 e*uili.rado por un esfuer'o decompresin/ - como todos los miem.ros est2n unidos entre s7/ la estructura*ueda e*uili.rada en cada interseccin/ o sea aplicando una torsin losmiem.ros lon"itudinales sufrir2n una traccin/ mientras *ue los trans#ersalestra.a%ar2n a la compresin

Si se aplica una car"a *ue deforme el rect2n"ulo ACD/ una fuer'a decompresin actuar2 en la .arra AC Esto 9ar2 aumentar la cur#atura en elmiem.ro/ pero al mismo tiempo se desarrolla una fuer'a de traccin en D *uetratar2 de endere'ar AC

Como AC - D est2n unidas en su centro/ las dos fuer'as se oponen una a laotra - la traccin actGa contra la compresinK en esta forma se anulan lascar"as en los mismos

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&usela%es a

Presin!

Cuando se inclu-e presuri'acin (mantener dentro del fusela%e unapresin constante *ue permita al pasa%e - la tripulacin su desen#ol#imientonormal sin afectar sus funciones #itales)/ aparece otra car"a so.re el fusela%e/la de.ida a la so.represin interna/ por lo *ue comien'a a comportarse comoun tan*ue a presin/ - pese a *ue la diferencia de presin es .a%a dado *ue el2rea total afectada es mu- "rande/ las fuer'as resultantes son tam.i3n mu-"randes

Aparecen fuer'as tan"enciales a las cuadernas/ concentradas/ *ue se suman alefecto de.ido a las deformaciones por ,e+in/ las *ue est2n presentes en elre#estimiento - tienden a deformar la super0cie/ 9aci3ndola perder su formaaerodin2mica

Para solucionar este pro.lema se recurre a las cu.iertas ,otantes/ en las *ue launin entre cuaderna - recu.rimiento conser#an su capacidad al corte As7 seconsi"ue *ue el recu.rimiento pueda e+pandirse uniformemente .a%o la accinde la presin interna En los fusela%es presuri'ados se de.e tener especialatencin con!

a); &ati"a de las %untas por ,uctuacin de la presin

.); Los sellos por donde entran conductores al fusela%e

c); Las a.erturas de puertas/ cierres - tapas

e); La presin so.re los cristales

f) ; Estructura li.re de fallas para e#itar la descompresin

Mdulo de elasticidad!

Si se aplica una fuer'a a un elemento estructural/ 3ste cam.iar2 su lon"itudEste cam.io de lon"itud es directamente proporcional al cam.io de la fuer'a

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(al menos 9asta un determinado #alor) Esta relacin se conoce como la le- de$oo1e

Si transformamos la fuer'a en esfuer'os - el cam.io de lon"itud enalar"amiento/ la relacin se 9ace m2s importante

El esfuer'o de un elemento no est2 relacionado con el material del *ue est2fa.ricado/ pero esto no es #erdad con respecto al alar"amiento Materialesdiferentes se e+tienden de diferentes formas cuando son sometidos a la mismacar"a/ por lo *ue la relacin entre esfuer'o - alar"amiento/ se"Gn la le- de$oo1e/ nos da un m3todo importante de identi0cacin de las caracter7sticas delmaterial Estas caracter7sticas o propiedades del material se llaman mdulo de

oun" o mdulo de elasticidad

Mdulo de elasticidad (E)! esfuer'o alar"amiento

El dia"rama de la 0"ura muestra el tipo de cur#as o.tenidas en las prue.as enla.oratorio - son t7picas para determinar cuando una determinada muestra de

material tiene o no la resistencia indicada en su especi0cacinEl primer punto *ue se o.ser#a es el *ue la le- de $oo1e se aplica desde 9asta el punto P llamado l7mite de proporcionalidad Despu3s del punto P/ sila car"a aumenta/ el alar"amiento es desproporcionalmente ma-or

En la re"in anterior al l7mite de proporcionalidad (*ue tam.i3n se llama l7miteel2stico)/ si al material se le *uita la car"a/ la cur#a esfuer'o alar"amiento/#uel#e a por la misma l7nea Entonces se dice *ue el material es el2stico

Cuando el esfuer'o e+cede del punto P se dice *ue el material est2 en estadopl2stico - si se le *uita la car"a/ la cur#a no retornar2 al punto / sino al puntoS

En dic9o punto S/ no 9a- esfuer'o/ pero se mantiene un aumento de lalon"itud *ue se denomina deformacin permanente

Los diseJadores de estructura se ase"uran *ue los ni#eles de esfuer'o de susestructuras se manten"an por de.a%o del l7mite el2stico

E+iste el denominado esfuer'o de traccin m2+imo *ue es el ni#el de esfuer'oasociado a la rotura del material - se cita normalmente como re*uerimiento alespeci0car un material

El propsito del in"eniero aeron2utico en su diseJo es no lle"ar nunca al limite

citado anteriomente/ teniendo como Gltimo recurso la deformacin delmaterial/ con el o.%eti#o de ase"urar ante cual*uier emer"encia el retornose"uro de la aerona#e a tierra

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