¿Cómo se une un gancho de cola al fuselaje?

Answer 1

El gancho de cola está montado sobre un eje giratorio en la viga de la quilla de la aeronave , y normalmente se mantiene mecánica e hidráulicamente en la posición replegada / levantada. La quilla es básicamente la columna vertebral de la aeronave, a la que se une todo lo relacionado con la estructura.

Longerones y vigas de quilla realizan la misma función en un fuselaje de avión. Ambos llevan la mayor parte de la carga viajando hacia adelante y hacia atrás. La viga de quilla y los largueros, las secciones más fuertes de la célula, atan su peso a otras partes de la aeronave, como centrales eléctricas, celdas de combustible, el tren de aterrizaje y el conjunto del gancho de cola.

Como se puede ver en las siguientes fotos, cómo se adhiere a la quilla. Hay varias configuraciones, pero funcionan según el mismo principio.

Para mayor claridad, la foto de abajo es un haz de quilla para un avión de pasajeros. Aunque mucho más grande que un avión de combate, el principio es el mismo. Cada estructura de carga en la aeronave está unida a esta viga. Foto cortesía de Boeing.

EDITADO PARA ILUSTRAR UNA VIGA DE KEEL

A continuación se muestra una versión más nueva utilizada en el nuevo Naval Jet Fighter . También se muestra la versión de la Fuerza Aérea que se usaría para un arresto de emergencia en aeródromos terrestres solo que tengan un sistema de arresto en su lugar. Como puede ver, la versión de la Fuerza Aérea es para un solo uso.

Para completar la respuesta, puede ver en la foto debajo del Sistema de aterrizaje de detención del operador (cables) que absorbe toda la energía cinética del avión de aterrizaje (mediante pistones hidráulicos de alta resistencia debajo de la cubierta unidos a cada extremo de los cables de detención).

Answer 2

No es solo el gancho de cola. También es la barra de lanzamiento de catapulta.

La mayoría de las células tienen marcos longitudinales llamados longerones. El gancho de cola se une a esto, al igual que la barra de lanzamiento de la catapulta que generalmente está alrededor del engranaje de la nariz. Esta disposición permite que tanto el impacto de la catapulta como las fuerzas del cable de detención se distribuyan completamente a lo largo de todo el fuselaje del avión … a lo largo de la quilla, si lo desea. Otras respuestas entran en estas estructuras en detalle.

Como se puede imaginar, para los aviones de la Armada, esta disposición influye en todo el diseño del fuselaje y requiere una resistencia estructural considerablemente mayor que la de los aviones con base en tierra. Eso agrega peso, lo que requiere más combustible, lo que requiere un tren de aterrizaje más fuerte … entiendes la idea.

Una cosa para señalar. El nuevo portaaviones de clase Gerald Ford tiene un tipo diferente de sistema de catapulta llamado EMAL. Este sistema de catapulta, junto con un diseño inverso para el engranaje de detención, utiliza una fuerza de lanzamiento lineal (fuerza de detención). Los sistemas de catapulta (y de detención) heredados imparten una gran fuerza inicialmente, disminuyendo gradualmente sobre el recorrido del pistón (s). Este aumento en vigor exacerba aún más el diseño de los aviones navales. Los EMAL eliminarán estas fuerzas de punta, aumentarán la vida útil del fuselaje y potencialmente producirán cambios estructurales en los diseños futuros de aeronaves, es decir, requerirán menos fuerza longitudinal, menor peso del fuselaje, menos combustible, tren de aterrizaje más ligero … etc.

Answer 3

Parece que el gancho de cola es un grueso bloque de metal, conectado a una junta masiva, que a su vez está conectada a alguna estructura masiva en el fuselaje. Las barras de metal del gancho de cola debajo (EA-6 Prowler) son casi tan gruesas como los brazos del tipo.

fuente: Wikimedia

De alguna manera es difícil encontrar una imagen de corte decente que muestre la estructura del fuselaje alrededor de la unión del gancho de cola desde la parte inferior. Sin embargo, de acuerdo con la imagen a continuación, supongo que en un F-18 el gancho de cola está conectado a uno o dos de esos cuadros cerca del marcador C17. Con eso, la fuerza de desaceleración debe distribuirse más o menos uniformemente en toda la sección transversal para evitar picos de tensión excesivos.

fuente: Pinterest, aquí está el enlace a la imagen a escala completa:

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Answer 4

El accesorio de gancho de cola en la mayoría de los aviones es una disposición bastante simple. Es esencialmente una barra en una bisagra (o pivote), con un gancho al final … nada más complicado que eso. El gancho en sí mismo suele ser un componente unido rígidamente a la barra … La barra y el gancho no son todos de una sola pieza … Esto es para que el gancho se pueda reemplazar fácilmente, ya que puede dañarse y experimentar un desgaste normal (golpear la plataforma del portador). El otro extremo de la barra está firmemente unido a la bisagra, que está fijada al armazón de la aeronave.

[tenga en cuenta: he omitido los detalles sobre el sistema que aumenta y disminuye el enganche, ya que no es relevante para la pregunta]

Como probablemente pueda adivinar, no hay “dar” en este sistema. Si el gancho tomara una barra de acero sólida en lugar de un colgante (alambre, cable), probablemente arrancaría todo el conjunto del gancho de cola directamente del avión. Entonces, la clave para que todo esto funcione es el sistema de detención … los cables que el gancho agarra (y la maquinaria asociada) en la cubierta del transportista y en los aeropuertos militares en tierra.

Esos cables están unidos a un sistema de detención (motor de detención) donde se establece el peso del avión de aterrizaje, tal como se establece en la catapulta antes del lanzamiento de un gato. La última vez que hablé con un ingeniero sobre esto, estaban trabajando en un sistema que ya no necesitaría tener el peso establecido y se ajustaría automáticamente al peso (fuerza) del avión en tiempo real. No estoy seguro si eso ya está funcionando, pero no es realmente relevante. El punto es que es esa desaceleración controlada la que proporciona el “dar” necesario para evitar dañar el avión. En otras palabras, todas las cosas de alta tecnología que hacen que todo funcione es en el barco, no en el avión.