Refuerzo (aeronáutica)

En aeronáutica , el arriostramiento comprende elementos estructurales adicionales que refuerzan la estructura funcional del avión para darle rigidez y resistencia bajo carga. Los arriostramientos se pueden aplicar tanto interna como externamente, pudiendo tomar la forma de tirantes , que actúan en compresión o tensión según surja la necesidad, y / o alambres , que actúan solo en tensión.

En general, los arriostramientos permiten una estructura más fuerte y ligera que una que no está arriostrada, pero los arriostramientos externos en particular agregan resistencia que ralentiza la aeronave y plantea considerablemente más problemas de diseño que los arriostramientos internos. Otra desventaja de los alambres de refuerzo es que requieren revisión y ajuste de rutina, o aparejos , incluso cuando están ubicados internamente.

Durante los primeros años de la aviación, el arriostramiento era una característica universal de todas las formas de avión, incluidos los monoplanos y biplanos, que entonces eran igualmente comunes. Hoy en día, los refuerzos en forma de puntales de elevación todavía se utilizan para algunos diseños comerciales ligeros en los que un ala alta y un peso ligero son más importantes que el rendimiento máximo.

Los refuerzos funcionan creando una estructura de celosía triangulada que resiste doblarse o torcerse. En comparación, una estructura en voladizo no arriostrada se dobla fácilmente a menos que lleve mucho refuerzo pesado. Hacer la estructura más profunda permite que sea mucho más liviana y rígida. Para reducir el peso y la resistencia del aire, la estructura puede hacerse hueca, con refuerzos que conectan las partes principales del fuselaje. Por ejemplo, a un monoplano de ala alta se le puede dar un puntal de elevación diagonal que va desde la parte inferior del fuselaje hasta una posición muy alejada hacia la punta del ala. Esto aumenta la profundidad efectiva de la raíz del ala a la altura del fuselaje, haciéndola mucho más rígida para un pequeño aumento de peso.

Por lo general, los extremos de los puntales de refuerzo se unen a los componentes estructurales internos principales, como un larguero de ala o un mamparo del fuselaje, y los cables de refuerzo se unen cerca.

Los arriostramientos pueden usarse para resistir todas las diversas fuerzas que ocurren en un fuselaje, incluida la sustentación, el peso, la resistencia y la torsión o torsión. Un puntal es un componente de refuerzo lo suficientemente rígido para resistir estas fuerzas, ya sea que lo coloquen bajo compresión o tensión. Un alambre es un componente de refuerzo que solo puede resistir la tensión, se afloja bajo compresión y, por lo tanto, casi siempre se usa junto con puntales.

Puntales interplane y alambres de refuerzo en un de Havilland Tiger Moth
Biplano con puntales interplano y cabane reforzados por cables voladores y de aterrizaje.
Biplano de varias bahías Handley Page V / 1500
El Bristol F.2 británico de la Primera Guerra Mundial es uno de los pocos biplanos que ha tenido puntales de cabane ventrales .
Cabane N-puntales y alambres de torsión en un de Havilland Tiger Moth
Monoplano reforzado con cables con cables desde los soportes centrales hasta las alas, es decir, Fokker Eindecker
Un PBY Catalina consolidado con ala de parasol de doble punta paralela y pilón central
Un monoplano de ala baja Piper Pawnee con puntal de elevación en V
El jurado complejo se pavonea en un Fleet Canuck
El origen de mediados de 1915, el Junkers J 1 totalmente metálico fue pionero en el diseño de alas en voladizo sin refuerzos.