SISTEMA Y METODO PARA LA SUPERVISION DE LA UTILIZACION DE UN SISTEMA DE FRENADO DE AVION.
Un sistema (10) para supervisar el desgaste de un freno de avión (24),
que comprende:
al menos un sensor (14) para detectar un parámetro de utilización de un freno de avión (24) y para generar una señal (16) que indica un valor detectado de dicho parámetro de utilización de dicho freno de avión (24), comprendiendo dicho al menos un sensor (14):
un indicador de desgaste de freno lineal (32) y un codificador de posición lineal (40), uniéndose dicho indicador de desgaste de freno lineal (32) al freno (24), en el que cada vez que se acciona el freno (24), el indicador de desgaste de freno lineal (32) se mueve una distancia discreta, estando operativo dicho codificador de posición lineal (40) para medir y generar una señal de posición lineal (42) que indica la distancia recorrida por el indicador de desgaste de freno lineal (32) como una indicación de utilización del freno; y
un medio (18) para determinar una estimación de utilización de dicho freno (24) basándose en dicha señal de posición lineal (42), caracterizándose dicho sistema (10) por:
un elemento de supervisión de velocidad de la rueda (50) para generar una señal de velocidad de la rueda (52) indicativa de la velocidad de la rueda del avión y en el que dicho medio (18) para determinar una estimación de utilización es operativo para recibir dicha señal de velocidad de la rueda (52) y para distinguir entre aplicaciones de freno estático y aplicaciones de freno móvil basándose en dicha señal de velocidad de la rueda (52),
en el que dicho medio (18) para determinar una estimación de utilización comprende además un medio (54) para medir el periodo de tiempo transcurrido durante cada aplicación de freno y medios para determinar la distancia a lo largo de la que se produce cada aplicación de freno, basándose en la velocidad de la rueda durante cada aplicación de freno y dicho periodo de tiempo transcurrido durante cada aplicación de freno, para determinar el grado hasta el que cada aplicación individual de freno contribuye al desgaste del freno
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E02258364.
Solicitante: HYDRO-AIRE, INC..
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 3000 WINONA AVENUE,BURBANK, CALIFORNIA 91510-7.
Inventor/es: DEVLIEG,GARRETT H.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 4 de Diciembre de 2002.
Fecha Concesión Europea: 11 de Noviembre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F16D66/02B6
Clasificación PCT:
- B60T17/18 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B60 VEHICULOS EN GENERAL. › B60T SISTEMAS DE CONTROL DE FRENOS PARA VEHICULOS O PARTES DE ESOS SISTEMAS; SISTEMAS DE CONTROL DE FRENOS O PARTES DE ESOS SISTEMAS, EN GENERAL (control de sistemas de frenado electrodinámico B60L 7/00; control conjugado de frenos y otras unidades de accionamiento de vehículos B60W ); DISPOSICION DE ELEMENTOS DE FRENADO DE VEHICULOS EN GENERAL; DISPOSITIVOS PORTATILES PARA EVITAR EL MOVIMIENTO INDESEADO DE VEHICULOS; MODIFICACIONES REALIZADAS EN VEHICULOS PARA FACILITAR LA REFRIGERACION DE LOS FRENOS. › B60T 17/00 Elementos, partes constitutivas o accesorios de sistemas de frenos no cubiertos por los grupos B60T 8/00, B60T 13/00 o B60T 15/00, o que presentan otras características interesantes. › Dispositivos de seguridad; Vigilancia.
- B60T8/32 B60T […] › B60T 8/00 Disposiciones para adaptar la fuerza de frenado sobre la rueda a las condiciones propias del vehículo o al estado del suelo, p. ej. por limitación o variación de la fuerza de frenado (cambiando el número de cilindros de freno en acción en el sistema de frenado B60T 17/10). › que responden a una condición de velocidad, p. ej. aceleración o deceleración (B60T 8/28 tiene prioridad).
Clasificación antigua:
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Sistema y método para la supervisión de la utilización de un sistema de frenado de avión.
Antecedentes de la invención
Esta invención se refiere generalmente a la supervisión de la utilización de partes, sistemas y funciones de avión y más particularmente trata de la supervisión de sistemas de frenado de avión.
Los sistemas de frenado automáticos se han proporcionado comúnmente en aviones comerciales para ayudar a la deceleración del avión tras el aterrizaje. Como el tamaño y la complejidad de los aviones han aumentado, los sistemas automáticos de frenado también se han hecho más complejos e informatizados. Los modernos sistemas antideslizantes incorporados en los sistemas de frenado de avión comúnmente optimizan la eficacia del frenado por adaptación a las condiciones de la pista y otros factores que afectan al frenado para optimizar la deceleración, correspondiendo típicamente al nivel de presión del freno seleccionado por el piloto.
Un sistema de detección de deslizamiento convencional usado en los sistemas de frenado de avión típicamente incluye un transductor de velocidad de la rueda para cada freno de rueda de la ruedas del avión, para medir la velocidad de la rueda y generar señales de velocidad de la rueda que son una función de la velocidad rotacional de la rueda del freno. La señal de velocidad de la rueda se convierte típicamente en una señal que representa la velocidad del avión y se compara con una velocidad de referencia deseada para generar señales de error de velocidad de la rueda indicativas de la diferencia entre las señales de velocidad de la rueda de cada rueda frenada y la señal de velocidad de referencia para proporcionar el control antideslizante del frenado del avión.
Los frenos de avión a menudo constituyen el artículo de mantenimiento individual más caro para las compañías aéreas porque se desgastan y son caros de cambiar. Las exigencias para frenos de avión son extraordinarias, debido a las altas velocidades a las que se realiza típicamente un frenado de avión, causando que los frenos de avión se desgasten periódicamente y requieran un cambio. En situaciones de frenado de emergencia, la propulsión inversa puede estar no disponible, los motores de alta potencia pueden tardar varios segundos en reducir la propulsión y las superficies de control de vuelo pueden ser capaces de generar poca resistencia aerodinámica, situando la carga de ralentizar el avión casi por completo sobre el sistema de frenado de avión. En tales situaciones, a pesar de que el tamaño de rueda de avión puede ser comparable al de un coche normal, la cantidad de energía que se tiene que absorber por freno puede ser equivalente a lo que un freno de coche absorbería parando completamente un coche normal de una velocidad de 96,56 kilómetros (60 millas) por hora 200 veces.
Los frenos de avión típicamente tienen una pila de freno formada por discos múltiples, en la que los elementos clave son los rotores y estatores que absorben la energía de una parada. Los rotores están unidos por chaveta a y giran junto con las ruedas, mientras que los estatores, enlazados al eje, son estacionarios. Los pistones de freno activados hidráulicamente comprimen los rotores y estatores entre sí para proporcionar las fuerzas de rozamiento necesarios para frenar un avión. Una o más espigas metálicas de desgaste se unen al plato de presión, o el primer estator, de una pila de freno y se extienden a través de un orificio en la cubierta del accionador del freno. Cuando el freno es nuevo, las espigas se extienden más allá de la cubierta en alguna cantidad (por ejemplo, 2,54 o 5,08 centímetros (una o dos pulgadas)). En cuanto se desgasta el freno, el plato de presión se aleja de la cubierta del accionador de freno y la espiga de desgaste se mueve con los platos de presión. La carrera de los pistones de freno se ajusta automáticamente por elementos de ajuste del accionador de freno basándose en el desgaste del freno indicado por las espigas de desgaste, de manera que, cuando se sueltan los frenos, los accionadores solamente se retraen una cantidad pequeña fija, independientemente del desgaste del freno.
Los frenos de avión se garantizan comúnmente para un número dado de aterrizajes y el número de aterrizajes se usa comúnmente como medida global de la utilización de un freno. Sin embargo, la velocidad a la que los frenos de avión se desgastan y requieren un cambio y, por lo tanto, el coste de mantenimiento de los frenos de avión, es muy dependiente de cómo se usen tales frenos de avión. Los factores tales como la velocidad de la rueda del avión y la presión del freno, al igual que cómo un operario aplica los frenos durante cada ciclo de vuelo, puede afectar enormemente al desgaste de un freno de avión. Por lo tanto, sigue habiendo una necesidad de una mejora en la supervisión de la utilización de un freno de avión. La supervisión de la utilización del freno de avión mejorada proporcionaría una mejor base para garantizar frenos y proporcionaría datos valiosos para ayudar al operario de la compañía aérea para mejorar los procedimientos de aterrizaje y frenado para conseguir costes de freno más bajos. La presente invención responde a estas necesidades.
Sumario de la invención
La presente invención proporciona un sistema y un método para supervisar el desgaste de un freno de avión tal como se expone en las reivindicaciones 1 y 13.
Brevemente y en términos generales, la presente invención proporciona un sistema y un método para supervisar la utilización de un sistema de frenado de avión que puede reducir los costes de funcionamiento del avión proporcionando datos que se pueden usar para guiar mejor los procedimientos de funcionamiento y mantenimiento. Las realizaciones de la presente invención proporcionan la supervisión continua del desgaste de un freno y pueden almacenar uno o más parámetros clave que afectan al desgaste del freno, por un acceso periódico por parte del personal de tierra. Los datos de utilización de freno proporcionarán una base más exacta para garantizar la vida de los frenos del avión, determinando cuándo se tienen que cambiar los frenos del avión, y proporcionará datos para mejorar las técnicas de aterrizaje y frenado por parte del piloto para conseguir una mejor economía del freno.
De acuerdo con esta invención, un freno de avión se supervisa por desgaste, a pesar de que las disposiciones descritas también se pueden aplicar a la supervisión del desgaste de otras partes de un avión, tales como un neumático de avión, un sistema de posición de reserva, mecanismo de aterrizaje y la vida útil.
Por consiguiente, se proporcionan uno o más sensores para detectar un parámetro de utilización de una o más partes de un avión y para generar una señal que indica un valor detectado del parámetro de utilización de la parte de avión. Una estimación de utilización de la parte se determina basándose en la señal que indica el valor detectado del parámetro de utilización de la parte de avión. En un aspecto preferido, la estimación de utilización de la parte se almacena para el acceso a la estimación por personal de tierra. En otro aspecto preferido, el uno o más sensores para detectar un parámetro comprende una pluralidad de sensores para detectar la utilización de una pluralidad de partes del avión y el medio para determinar una estimación de utilización comprende un ordenador central.
Un freno de avión se controla para desgaste y el uno más sensores comprenden un indicador de desgaste de freno lineal unido al freno. Cada vez que se acciona el freno, el indicador de desgaste de freno lineal se mueve una distancia discreta y se proporciona un codificador de posición lineal para medir y generar una señal de posición lineal que indica la distancia recorrida por el indicador de desgaste de freno lineal como una indicación de la utilización del freno. Una estimación de utilización del freno se determina basándose en la distancia recorrida por el indicador de desgaste de freno lineal como se indica por la señal de posición lineal.
Tal como se aplica a la supervisión del desgaste de un freno de avión, se proporciona un elemento de supervisión de velocidad de la rueda para generar una señal de velocidad de la rueda que indica la velocidad de la rueda del avión, y el medio para determinar una estimación de utilización recibe la señal de velocidad de la rueda para distinguir entre aplicaciones de freno estático y aplicaciones de freno móvil, basándose en...
Reivindicaciones:
1. Un sistema (10) para supervisar el desgate de un freno de avión (24), que comprende:
en el que dicho medio (18) para determinar una estimación de utilización comprende además un medio (54) para medir el periodo de tiempo transcurrido durante cada aplicación de freno y medios para determinar la distancia a lo largo de la que se produce cada aplicación de freno, basándose en la velocidad de la rueda durante cada aplicación de freno y dicho periodo de tiempo transcurrido durante cada aplicación de freno, para determinar el grado hasta el que cada aplicación individual de freno contribuye al desgaste del freno.
2. El sistema para supervisar el desgaste de un freno de avión de la reivindicación 1,
en el que dicho indicador de desgaste de freno lineal (32) incluye una pluralidad de marcas dispuestas longitudinalmente (44) y dicho codificador de posición lineal (40) comprende un codificador óptico (46) para contar dichas marcas (44) que pasan por dicho codificador óptico (46) para determinar la distancia recorrida por el indicador de desgaste de freno lineal (32) tras el accionamiento del freno, para indicar la distancia recorrida por el indicador de desgaste de freno lineal (32) como una indicación del desgaste del freno.
3. El sistema para supervisar el desgaste de un freno de avión de la reivindicación 1,
en el que dicho indicador de desgaste de freno lineal (32) comprende una espiga de desgaste del freno.
4. El sistema para supervisar el desgaste de un freno de avión de la reivindicación 1,
en el que dicho indicador de desgaste de freno lineal (32) incluye una pluralidad de marcas digitalizadas dispuestas longitudinalmente (44) que indican la posición longitudinal en dicho indicador de desgaste de freno lineal (32) y dicho codificador de posición lineal (40) comprende un codificador óptico (46) para codificar las marcas digitalizadas (44), para indicar la distancia recorrida por el indicador de desgaste de freno lineal (32) como una indicación de desgaste del freno.
5. El sistema para supervisar el desgaste de un freno de avión de la reivindicación 1,
en el que dicho elemento de supervisión de velocidad de la rueda (50) comprende un sensor de velocidad de la rueda.
6. El sistema para supervisar el desgaste de un freno de avión de la reivindicación 1,
en el que dicho elemento de supervisión de velocidad de la rueda (50) comprende un sensor de velocidad de avión.
7. El sistema para supervisar el desgaste de un freno de avión de la reivindicación 1,
en el que dicho medio (18) para determinar una estimación de utilización comprende además medios (54) para medir el periodo de tiempo transcurrido durante cada aplicación individual de freno y medios para determinar la distancia a lo largo de la que se produce cada aplicación de freno, basándose en la velocidad de la rueda durante cada aplicación de freno y dicho periodo de tiempo transcurrido durante cada aplicación de freno, para determinar el grado hasta el que cada aplicación individual de freno contribuye al desgaste del freno.
8. El sistema para supervisar el desgaste de un freno de avión de la reivindicación 1, que comprende además medios para almacenar dicha estimación de utilización de dicho freno (24) para el acceso a dicha estimación por personal de tierra.
9. El sistema para supervisar el desgaste de un freno de avión de la reivindicación 1,
en el que dicho al menos un sensor (14) para detectar un parámetro comprende una pluralidad de sensores (14) para detectar la utilización de una pluralidad de frenos (24) del avión y dicho medio (18) para determinar una estimación de utilización comprende un ordenador central.
10. El sistema para supervisar el desgaste de un freno de avión de la reivindicación 1, que comprende además medios (56) para detectar la temperatura del freno y para generar una señal de temperatura (58) que indica la temperatura del freno, que se recibe por dicho medio (18) para determinar una estimación de utilización y en el que dicha estimación de utilización se basa en dicha señal de temperatura (58).
11. El sistema para supervisar el desgaste de un freno de avión de la reivindicación 10, en el que dicho medio (18) para determinar una estimación de utilización comprende además medios para estimar el grado hasta el que cada aplicación individual de freno contribuye al desgaste basándose en dicha señal de temperatura (58).
12. Un método para supervisar el desgaste de al menos un freno de avión (24), que comprende proporcionar un indicador de desgaste de freno lineal (32) unido al freno (24), en el que cada vez que se acciona el freno (24), el indicador de desgaste de freno lineal (32) se mueve una distancia discreta;
13. El método para supervisar el desgaste de al menos un freno de avión de la reivindicación 12, que comprende además detectar la temperatura del freno y generar una señal de temperatura (58) que indica la temperatura del freno y en el que dicha etapa de determinar una estimación de utilización se basa en dicha señal de temperatura (58).
14. El método para supervisar el desgaste de al menos un freno de avión de la reivindicación 13, en el que dicha etapa de determinar una estimación de utilización además comprende estimar el grado hasta el que cada aplicación individual de freno contribuye al desgaste basándose en dicha señal de temperatura (58).
15. El método para supervisar el desgaste de al menos un freno de avión de la reivindicación 12, en el que dicho indicador de desgaste de freno lineal (32) incluye una pluralidad de marcas dispuestas longitudinalmente (44) y dichas etapas de medir la posición lineal de dicho indicador de desgaste de freno lineal (32) y generar una señal de posición lineal (42) comprenden un codificador óptico (46) para contar dichas marcas (44) que pasan por dicho codificador óptico (46) para determinar la distancia recorrida por el indicador de desgaste de freno lineal (32) tras el accionamiento del freno, para indicar la distancia recorrida por el indicador de desgaste de freno lineal (32) como una estimación de utilización del freno.
16. El método para supervisar el desgaste de al menos un freno de avión de la reivindicación 12, en el que dicho indicador de desgaste de freno lineal (32) incluye una pluralidad de marcas digitalizadas dispuestas longitudinalmente (44) que indican la posición longitudinal en dicho indicador de desgaste de freno lineal (32) y dichas etapas de medir la posición lineal de dicho indicador de desgaste de freno lineal (32) y generar una señal de posición lineal (42) comprenden proporcionar un codificador óptico (46) para codificar las marcas digitalizadas (44), para indicar la distancia recorrida por el indicador de desgaste de freno lineal (32) como una estimación de utilización del freno.
17. El método para supervisar el desgaste de al menos un freno de avión de la reivindicación 12, en el que dicha etapa de generar una señal de velocidad de la rueda (52) comprende proporcionar un sensor de velocidad de la rueda (50) para indicar la velocidad de la rueda del avión.
18. El método para supervisar el desgaste de al menos un freno de avión de la reivindicación 12, en el que dicha etapa de generar una señal de velocidad de la rueda (52) comprende determinar la velocidad de la rueda basándose en la velocidad del avión.
19. El método para supervisar el desgaste de al menos un freno de avión de la reivindicación 12, en el que dicha etapa de determinar una estimación de utilización comprende además medir el periodo de tiempo transcurrido durante cada aplicación de freno y determinar la distancia a lo largo de la que se produce cada aplicación de freno, basándose en la velocidad de la rueda durante cada aplicación de freno y dicho periodo de tiempo transcurrido durante cada aplicación de freno, para determinar el grado hasta el que cada aplicación individual de freno contribuye al desgaste del freno.
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