PERFECCIONAMIENTOS EN LA DETECCION DE ESFUERZO SOBRE UN ACCIONADOR DE MANDO DE VUELO.

Accionador de mando de vuelo que presenta una vía primaria y una vía secundaria apta para absorber el esfuerzo de la vía primaria en caso de fallo de ésta,

comprendiendo la vía primaria un tornillo, terminando el tornillo por una pieza de enganche de la vía primaria, comprendiendo la vía secundaria un vástago de seguridad de absorción de esfuerzo que atraviesa el tornillo, terminado este vástago con una forma macho alojada -con juego cuando la vía primaria soporta el esfuerzo- en una forma hembra de una pieza de enganche de la vía secundaria, siendo la forma macho que termina el vástago y la forma hembra de la pieza de enganche esféricas o de revolución, siendo unos medios del tipo de tornillo de fijación y tuerca aptos para asegurar la fijación de esta pieza de enganche, comprendiendo dicho accionador unos medios para la detección de la puesta bajo carga de la vía secundaria, caracterizado porque dichos medios de detección comprenden por lo menos un sensor apto para detectar un esfuerzo cuando tiene lugar una puesta bajo esfuerzo de la vía secundaria, comprendiendo dicho sensor una galga de esfuerzo (14, 15) y por lo menos un elemento complementario en resalte (16, 22) apto para poner en tensión dicha galga (14, 15) por lo menos en ciertas configuraciones de puesta bajo carga de la vía secundaria del accionador de mando de vuelo cuando tiene lugar una rotura de la vía primaria, estando dichos medios de detección que constituyen dicho sensor dispuestos sobre por lo menos un tornillo de fijación (12) o por lo menos una placa de la pieza de enganche (8) de la vía secundaria, o también sobre un anillo intermedio (21) aplicado sobre este tornillo de fijación (12)

Perfeccionamientos en la detección de esfuerzo sobre un accionador de mando de vuelo.

Campo técnico general y Técnica anterior

La presente invención se refiere a la detección de esfuerzo sobre un accionador de mando de vuelo.

En particular, pero no de forma limitativa, la invención se refiere a la detección de la absorción de esfuerzo por una vía secundaria de un accionador de mando de vuelo de aeronave y encuentra en particular aplicación ventajosamente en el caso de un accionador de tipo THSA ("Trimmable Horizontal Stabilizer Actuator").

Se sabe que clásicamente, dichos accionadores comprenden dos vías mecánicas, una primaria, la otra secundaria, estando esta última destinada a absorber el esfuerzo cuando la vía primaria falla.

En funcionamiento, sobre la vía primaria, los esfuerzos transitan por un tornillo de bolas o de rodillos hueco. Esta característica permite alojar en el mismo un vástago de seguridad (barra denominada "fail safe"), ranurada en sus extremos y unida con juego al tornillo. Esta estructura asegura la continuidad de la transmisión de los esfuerzos y de la rotación del conjunto (evitando una separación axial de los elementos del tornillo, en caso de rotura del propio tornillo). El tornillo termina por uno de sus extremos por una pieza de enganche por la cual está unido a la aeronave (enganche alto primario). En caso de fallo de éste, los esfuerzos son absorbidos por el vástago de seguridad cuyo extremo es una forma macho (por ejemplo una esfera) dispuesta en una forma hembra de una pieza de enganche de la vía secundaria (enganche alto secundario). Este enganche secundario está a su vez unido a la aeronave por medio de una pieza de enganche del avión diferente de la utilizada para soportar la vía primaria.

En funcionamiento "normal", cuando la vía primaria soporta el esfuerzo, existe un juego entre la forma macho que termina el vástago de seguridad y la forma hembra de la pieza de enganche de la vía secundaria, de manera que la pieza de enganche secundaria avión no soporta otro esfuerzo que el peso de la pieza de enganche hembra secundaria del THSA.

Cuando tiene lugar el fallo de la vía primaria, la forma macho que termina el tornillo entra en contacto con la forma hembra de la pieza de enganche de la vía secundaria, lo que provoca la absorción de esfuerzo por la placa de fijación secundaria del avión.

Se conocen ya por ejemplo a partir del documento FR 2 858 036 o EP 1 557 588, unos dispositivos para la detección de la absorción de esfuerzo por una vía secundaria.

Sin embargo, las soluciones propuestas hasta el presente están generalmente fundadas en una detección del desplazamiento o de la separación entre diferentes piezas.

Se desea poder proponer unas soluciones que permitan mejorar aún la fiabilidad de las detecciones de las puestas bajo carga de las vías secundarias.

Se desea asimismo poder proponer unas soluciones de integración menos compleja que las soluciones citadas con sensores de detección de desplazamiento o de separación.

Se conocen por otra parte a partir del documento US nº 3.695.096 unos tornillos instrumentados que presentan un orificio axial equipado con galgas de esfuerzo destinadas a permitir controlar de forma permanente la tensión soportada por una pieza de unión.

Presentación de la invención

Un objetivo de la invención es por tanto proponer una solución para detectar la absorción de esfuerzo, con el fin de informar en particular al piloto de que la vía secundaria ha tomado el relevo de la vía primaria.

Otro objetivo de la invención es resolver en particular esta problemática de detección de una forma simple y eficaz.

Otro objetivo de la invención es proponer una solución que permita evitar cualquier detección intempestiva, y esto incluso cuando el accionador debe poder ser sometido a unos entornos exteriores severos, en particular mecánicos, químicos, climáticos o eléctricos.

Otro objetivo aún de la invención es proponer una solución particularmente simple en términos de integración.

Más particularmente, la invención propone un accionador de mando de vuelo según la reivindicación 1.

Así, se detectan las tensiones sobre las piezas que aseguran el enganche alto de la vía secundaria para poner en evidencia una absorción de esfuerzo por la vía secundaria.

Dicha solución tiene la ventaja de ser fiable y poco complicada de implantar.

Por otra parte, en un modo de realización que no pretende ser limitativo, un sensor apropiado para detectar un esfuerzo está dispuesto sobre por lo menos un tornillo de fijación que asegura el enganche alto de la vía secundaria y/o sobre un anillo aplicado sobre éste. Se observará que una ventaja importante de esta solución es que se integra fácilmente sobre unos equipos existentes, sin necesitar modificaciones sustanciales en estos (es suficiente esencialmente cambiar el tornillo y el conjunto tornillo/anillo) y en particular sin modificación de las placas de fijación del avión y del accionador.

El sensor apto para detectar un esfuerzo puede comprender una o varias galgas extenisométricas, siendo estas galgas aptas para deformarse bajo el efecto de la tensión generada cuando la vía secundaria es cargada y absorbe el esfuerzo.

En particular, pueden estar previstas por lo menos dos o tres membranas con galgas de esfuerzo dispuestas sobre el diámetro exterior del tornillo a 180º o 120º respectivamente y en la vertical del orificio de una placa de la pieza de enganche en la cual está alojada, presentando dicho montaje a nivel del orificio de la placa una pieza del tipo anillo con elementos en resalte aptos para poner en tensión una o varias de las membranas por lo menos en ciertas configuraciones de puesta bajo carga.

Un dispositivo de tipo caja con resorte podrá ser añadido sobre el tornillo de manera que haga independiente la puesta bajo carga de las membranas del esfuerzo de par de apriete aplicado al tornillo cuando tiene lugar el montaje.

Sobre un conjunto que comprende dos tornillos equipados se podrá, por medio de una caja electrónica, tratar una o las dos señales de forma cuantitativa así como relativa, para fiabilizar la pertinencia de la medición.

La invención se refiere asimismo a la utilización de por lo menos un tornillo de fijación que comprende unos medios que forman un sensor apto para detectar un esfuerzo o de un conjunto compuesto por un tornillo de fijación y por un anillo que comprende dichos medios, para la fijación del enganche alto de la vía secundaria de un accionador de mando de vuelo.

El accionador está además ventajosamente completado por las diferentes características de las reivindicaciones 2 a 8.

La invención se refiere además a la utilización de un tornillo provisto de una galga de esfuerzo para la detección de la puesta bajo carga de la vía secundaria de un accionador de mando de vuelo según la reivindicación 9.

Presentación de las figuras

Otras características y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción siguiente, la cual es puramente ilustrativa y no limitativa, y debe ser leída con respecto a los planos adjuntos, en los que:

• la figura 1 es una representación esquemática que ilustra el principio de un accionador;

• las figuras 2a a 2c son unas representaciones esquemáticas en vista lateral y en sección que ilustran la fijación del enganche alto de la vía secundaria;

• las figuras 3a y 3b ilustran un modo de realización posible para los medios de detección dispuestos a nivel de las piezas que participan en el enganche alto tal como las ilustradas en las figuras 2a a 2c;

• las figuras 4a y 4b son unas representaciones esquemáticas en sección que ilustran otro modo de realización posible de la invención;

• la figura 5 es una representación esquemática en perspectiva del modo de realización de las figuras 4a y 4b,

• la figura 6 ilustra otro modo de realización;

• la figura 7, por último, representa esquemáticamente un montaje de la alimentación eléctrica y de tratamiento al cual están conectados los sensores asociados a dos tornillos equipados del tipo de los descritos con referencia a las figuras anteriores.

Descripción de uno o varios ejemplos de realización

Estructura general del accionador

Se...

1. Accionador de mando de vuelo que presenta una vía primaria y una vía secundaria apta para absorber el esfuerzo de la vía primaria en caso de fallo de ésta, comprendiendo la vía primaria un tornillo, terminando el tornillo por una pieza de enganche de la vía primaria, comprendiendo la vía secundaria un vástago de seguridad de absorción de esfuerzo que atraviesa el tornillo, terminado este vástago con una forma macho alojada -con juego cuando la vía primaria soporta el esfuerzo- en una forma hembra de una pieza de enganche de la vía secundaria, siendo la forma macho que termina el vástago y la forma hembra de la pieza de enganche esféricas o de revolución, siendo unos medios del tipo de tornillo de fijación y tuerca aptos para asegurar la fijación de esta pieza de enganche, comprendiendo dicho accionador unos medios para la detección de la puesta bajo carga de la vía secundaria, caracterizado porque dichos medios de detección comprenden por lo menos un sensor apto para detectar un esfuerzo cuando tiene lugar una puesta bajo esfuerzo de la vía secundaria, comprendiendo dicho sensor una galga de esfuerzo (14, 15) y por lo menos un elemento complementario en resalte (16, 22) apto para poner en tensión dicha galga (14, 15) por lo menos en ciertas configuraciones de puesta bajo carga de la vía secundaria del accionador de mando de vuelo cuando tiene lugar una rotura de la vía primaria, estando dichos medios de detección que constituyen dicho sensor dispuestos sobre por lo menos un tornillo de fijación (12) o por lo menos una placa de la pieza de enganche (8) de la vía secundaria, o también sobre un anillo intermedio (21) aplicado sobre este tornillo de fijación (12).

2. Accionador según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de detección comprenden por lo menos una lámina con galga de esfuerzo (14, 15) dispuesta en un rehundido que presenta un tornillo de fijación, en la periferia de dicho tornillo, en la vertical del orificio de una placa de la pieza de enganche (8) de la vía secundaria en el cual está alojada.

3. Accionador según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende por lo menos tres galgas de esfuerzo (14, 15) repartidas regularmente alrededor de una periferia del tornillo.

4. Accionador según la reivindicación 2, caracterizado porque un elemento complementario en resalte es un punzón (16) soportado por la placa de la pieza de enganche (8).

5. Accionador según la reivindicación 2, caracterizado porque un elemento complementario en resalte es una bola (22) soportada por un anillo dispuesto a nivel del orificio de la placa de la pieza de enganche (8).

6. Accionador según la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos una lámina con galga de esfuerzo está soportada por un anillo interpuesto entre el tornillo y la placa de la pieza de enganche.

7. Accionador según la reivindicación 1, caracterizado porque un elemento complementario en resalte está soportado por una membrana de una galga de esfuerzo.

8. Accionador según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende varios medios de detección dispuestos sobre una o varias de las piezas que aseguran la fijación del enganche alto de la vía secundaria para asegurar unas mediciones redundantes o complementarias.

9. Utilización de un tornillo de fijación (12) para la detección de la puesta bajo carga de la vía secundaria de un accionador de mando de vuelo, comprendiendo el tornillo de fijación (12) por lo menos una lámina con galga de esfuerzo (14, 15) dispuesta en un rehundido de su periferia y sustituida por un tornillo de fijación de una pieza de enganche de la vía secundaria del accionador de mando de vuelo.