Aparato accionado por pedal para controlar un sistema de dirección de rueda de morro de avión.

Un aparato para operar un timón de avión y un mecanismo de dirección de rueda de morro incluyendo:

pedales derecho e izquierdo (11, 12) que tienen una posición neutra y que están interconectados operativamente demodo que el desplazamiento hacia delante de un pedal (11, 12) dé lugar al desplazamiento hacia atrás del otro (12,11),

una articulación mecánica que conecta operativamente los pedales (11, 12) al timón,

un transductor (11) para detectar el movimiento de pedal y proporcionar una señal eléctrica que se usa para accionarun conjunto de accionamiento para girar la rueda de morro de avión (105) en cualquier dirección desde una posicióncentrada,

una palanca (16) que tiene un eje de pivote central y que tiene una condición desbloqueada donde la palanca (16)puede girar libremente alrededor de su eje y una condición fija donde la palanca (16) está bloqueada contra elmovimiento de giro,

muelles primero y segundo (17, 18), estando conectado operativamente dicho primer muelle (17) entre un primerextremo de dicha palanca (16) y el primer pedal (11) y estando conectado operativamente dicho segundo muelle (18)entre el segundo extremo de dicha palanca (16) y dicho segundo pedal (12) de modo que, cuando la palanca (16)esté bloqueada, unos muelles (17, 18) resistan el desplazamiento hacia delante de cualquier pedal (11, 12) y,cuando la palanca (16) esté desbloqueada y gire libremente sin resistencia de los muelles (17, 18), yun conjunto de bloqueo y desbloqueo de palanca (19) que puede funcionar para desbloquear la palanca (16) cuandoel avión está en vuelo y para bloquear la palanca en su posición fija cuando el avión está en tierra.

Aparato accionado por pedal para controlar un sistema de dirección de rueda de morro de avión

Campo de la invención La presente invención se refiere a sistemas de control de avión y, más en concreto, a un sistema accionado por pedal para controlar tanto el timón de avión mientras el avión está en vuelo como un mecanismo de dirección de rueda de morro cuando el avión está en tierra.

Antecedentes La disponibilidad de motores turbofán relativamente pequeños para uso en aviación dio lugar al desarrollo de reactores pequeños. Dado que estos aviones son tan ligeros, pueden usar articulaciones puramente mecánicas (por ejemplo, cables, vástagos de empuje-tracción, etc) para operar dispositivos de control en vuelo tales como alerones, elevadores y timones. Normalmente, un timón de avión es controlado por pedales y el piloto desplaza el pedal derecho o izquierdo para virar el avión a la derecha o izquierda, respectivamente.

Los reactores también tienen que tener un sistema de dirección de rueda de morro para el control del avión mientras está en tierra. Es deseable usar los mismos pedales para controlar el timón en vuelo y la rueda de morro en tierra. Sin embargo, la dirección de la rueda de morro puede ser operada por un sistema de potencia hidráulico como parte de un sistema de “dirección por cable”.

Dado que se usan los mismos pedales para el control del avión tanto en vuelo como en tierra, es importante que la dirección de la rueda de morro solamente esté habilitada cuando el avión esté en tierra según detecte, por ejemplo, un interruptor accionado cuando el peso del avión sea soportado por el tren de aterrizaje.

Cuando el sistema de dirección de rueda de morro está habilitado, el piloto puede desplazar cualquier pedal para girar la rueda de morro en la dirección respectiva. El desplazamiento del pedal genera una señal eléctrica que acciona un cilindro hidráulico para girar la rueda de morro y dirigir el avión a la derecha o izquierda. Un problema potencial de un sistema de dirección por cable es que la rueda de morro no puede volver automáticamente a una posición “centrada” después de que el piloto libere un pedal.

Por lo tanto, se necesita en la técnica un sistema de dirección por cable de rueda de morro de avión en el que la rueda de morro se haga volver automáticamente a una posición centrada cuando el piloto libere los pedales y en el que las fuerzas de empuje aplicadas para centrar la rueda de morro no se apliquen cuando el avión esté en vuelo.

US 3.753.540 describe un aparato para dirigir la rueda de morro de una avión. El sistema de dirección incluye un pedal de operador para el timón que también se usa para dirigir la rueda. Además, se facilita un mecanismo de potencia hidráulico para accionar la rueda de morro. La conexión entre el pedal y el mecanismo de dirección asistida la lleva a cabo un primer medio que incluye un pistón de control para operar el accionador hidráulico y un medio de transmisión que conecta el pedal al pistón de control. La relación de transferencia definida entre la amplitud de la deflexión del pedal y el ángulo de dirección de rueda de morro efectuado es controlada por un segundo medio conectado al primer medio. El tercer medio se facilita para incrementar la relación de transferencia en respuesta al aterrizaje en tierra de la rueda en cooperación con el cuarto medio con el fin de proporcionar un valor suficiente para dirigir el avión en tierra.

Resumen La presente invención se refiere a un sistema de dirección por cable de rueda de morro de avión en el que la rueda de morro se hace volver automáticamente a una posición centrada cuando el piloto libera los pedales y en el que las fuerzas de empuje aplicadas para centrar la rueda de morro no se aplican cuando el avión está en vuelo.

El aparato de la presente invención es especialmente adecuado para uso en reactores donde se usa un sistema de articulación puramente mecánico para conectar los pedales al timón para uso en vuelo y donde se usan los mismos pedales en conexión con un sistema hidráulico de dirección de rueda de morro durante el rodaje en pista.

Según la presente invención, un aparato para operar un mecanismo de dirección de rueda de morro de avión incluye pedales derecho e izquierdo, un conjunto de dirección, y un conjunto de empuje. Los pedales tienen una posición neutra y están conectados operativamente uno a otro de modo que el desplazamiento hacia delante de un pedal dé lugar al desplazamiento hacia atrás del otro pedal. El conjunto de dirección está conectado entre los pedales y una rueda de morro y puede funcionar para girar la rueda de morro a la derecha o izquierda desde una posición centrada en respuesta al desplazamiento hacia delante del pedal derecho o izquierdo, respectivamente. El conjunto de empuje está conectado operativamente a los pedales y empuja los pedales hacia su posición neutra. La posición neutra corresponde a la posición centrada de la rueda de morro.

También según la presente invención, cuando se libera un pedal desplazado hacia delante, el conjunto de empuje hace volver los pedales a su posición neutra y hace que la rueda de morro vuelva a su posición centrada.

Breve descripción de los dibujos Estas y otras características de la presente invención serán evidentes con referencia a la descripción siguiente y los dibujos, donde:

La figura 1 es una vista en planta que representa un aparato para controlar un sistema de dirección de rueda de morro de avión según una realización ejemplar de la invención.

La figura 2 es una vista en alzado lateral del aparato de la figura 1.

La figura 2A es una vista fragmentaria en alzado lateral en escala ampliada que representa una chapa oscilante del aparato de la figura 1 en su posición pivotada.

La figura 3 es una vista en sección en escala ampliada del aparato de las figuras 1 y 2, tomada en la línea 3-3 de la figura 1

La figura 4 es una vista en sección en escala ampliada de un dispositivo de bloqueo/desbloqueo de palanca para un aparato para controlar un sistema de dirección de rueda de morro de avión según una realización ejemplar de la invención.

La figura 5 es una proyección isométrica despiezada del dispositivo de bloqueo/desbloqueo de palanca de la figura 4.

La figura 6 es una proyección isométrica del dispositivo de bloqueo/desbloqueo de palanca de la figura 4, con partes cortadas y representado en sección.

La figura 7 ilustra esquemáticamente componentes de un sistema de dirección por cable según una realización ejemplar de la invención.

La figura 8 es un gráfico que ilustra la fuerza elástica de un conjunto de empuje del aparato de la figura 1 con relación al desplazamiento de los pedales del aparato.

Descripción detallada Con referencia más en concreto a los dibujos e inicialmente a las figuras 1, 2 y 7, se representa un aparato accionado por pedal para controlar un sistema de dirección de rueda de morro de avión 100 para uso mientras el avión está en tierra. El aparato incluye un dispositivo que centra la rueda de morro 105 después de finalizar un giro y de liberar los pedales 11, 12.

Como es típico, hay controles dobles de modo que el piloto y el copiloto puedan controlar el avión desde sus respectivas estaciones. Consiguientemente, hay dos conjuntos de pedales de dirección, cualquiera de los cuales puede ser usado para controlar el timón mientras el avión está en vuelo y para controlar el sistema de dirección de rueda de morro mientras el avión está en tierra. Sin embargo, a los efectos de esta descripción, solamente se mostrará y describirá el conjunto de pedales de timón del piloto.

El conjunto de pedales 10 incluye un pedal derecho 11 y un pedal izquierdo 12, estando montados los pedales en brazos de soporte de pedal derecho e izquierdo 13, 14 respectivamente, para desplazamiento hacia delante y hacia atrás. Los pedales 11, 12 son soportados por los brazos de soporte de pedal 13, 14 de manera que tengan una posición neutra común y de modo que el desplazamiento hacia delante de un pedal dé lugar al correspondiente desplazamiento hacia atrás del otro, como se representa en líneas de trazos en la figura 2.

El sistema de dirección de rueda de morro es un sistema de dirección por cable que está habilitado solamente cuando el avión está en tierra, tal como en respuesta a una señal de peso de un sensor que indica que el peso del avión ha sido aplicado al tren de aterrizaje. Con el sistema habilitado, el piloto puede desplazar cualquier pedal 11, 12 para girar la rueda de morro 105 en la dirección respectiva. El desplazamiento del pedal es detectado por... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para operar un timón de avión y un mecanismo de dirección de rueda de morro incluyendo:

pedales derecho e izquierdo (11, 12) que tienen una posición neutra y que están interconectados operativamente de modo que el desplazamiento hacia delante de un pedal (11, 12) dé lugar al desplazamiento hacia atrás del otro (12, 11) ,

una articulación mecánica que conecta operativamente los pedales (11, 12) al timón,

un transductor (11) para detectar el movimiento de pedal y proporcionar una señal eléctrica que se usa para accionar un conjunto de accionamiento para girar la rueda de morro de avión (105) en cualquier dirección desde una posición centrada,

una palanca (16) que tiene un eje de pivote central y que tiene una condición desbloqueada donde la palanca (16) puede girar libremente alrededor de su eje y una condición fija donde la palanca (16) está bloqueada contra el movimiento de giro,

muelles primero y segundo (17, 18) , estando conectado operativamente dicho primer muelle (17) entre un primer extremo de dicha palanca (16) y el primer pedal (11) y estando conectado operativamente dicho segundo muelle (18) entre el segundo extremo de dicha palanca (16) y dicho segundo pedal (12) de modo que, cuando la palanca (16) esté bloqueada, unos muelles (17, 18) resistan el desplazamiento hacia delante de cualquier pedal (11, 12) y, cuando la palanca (16) esté desbloqueada y gire libremente sin resistencia de los muelles (17, 18) , y

un conjunto de bloqueo y desbloqueo de palanca (19) que puede funcionar para desbloquear la palanca (16) cuando el avión está en vuelo y para bloquear la palanca en su posición fija cuando el avión está en tierra.

2. El aparato definido en la reivindicación 1, donde la palanca (16) tiene un cubo tubular (60) que define un retén que mira hacia abajo, y donde el conjunto de bloqueo y desbloqueo de palanca (19) incluye:

una corredera (70) móvil en un recorrido vertical de avance entre una posición situada hacia arriba donde engancha el retén para bloquear la palanca (16) y una posición retirada hacia abajo espaciada del retén de modo que la palanca (16) esté desbloqueada,

un muelle (77) que empuja la corredera (70) hacia arriba a la posición de bloqueo, y

un dispositivo de accionamiento para empujar selectivamente la corredera (70) hacia abajo contra la fuerza del muelle (77) a la posición de desbloqueo retirada.

3. El aparato definido en la reivindicación 2, donde el muelle (77) es un muelle helicoidal coaxial con el cubo (60) y la corredera (70) .

4. El aparato definido en cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, donde el medio para retirar la corredera (70) incluye:

un rotor (85) montado coaxialmente con el cubo (60) , un accionador rotativo adaptado para girar el rotor (85) en incrementos angulares, y

un dispositivo de conversión para convertir el movimiento angular del rotor (85) en movimiento lineal de la corredera (70) .

5. El aparato definido en la reivindicación 4, donde el dispositivo de conversión incluye:

un husillo tubular (61) que soporta el cubo (60) para movimiento pivotante encima y que soporta la corredera (70) , teniendo el husillo (61) una guía vertical formada en su pared tubular y teniendo la corredera elementos de guía que se extienden radialmente a través de la pared tubular y que pueden enganchar con la guía vertical,

un medio de soporte para soportar el rotor (85) para movimiento rotativo dentro del husillo (61) , teniendo el rotor (85) ranuras helicoidales (86, 87) formadas en él y adaptadas para recibir los elementos de guía (79, 80) de la corredera (61) ,

por lo que el movimiento angular del rotor (85) empuja los elementos de guía hacia abajo contra la fuerza del muelle para desenganchar la corredera (70) de los retenes en el cubo (60) y desbloquear la palanca (16) .

6. El aparato definido en la reivindicación 5, donde la guía vertical incluye un par de ranuras verticales opuestas que se extienden a través de la pared tubular del husillo (61) .

7. El aparato definido en la reivindicación 6, donde los elementos de guía en la corredera incluyen pasadores opuestos (79, 80) que se extienden radialmente hacia dentro a través de las ranuras en el husillo (61) y a las ranuras helicoidales (86, 87) en el rotor (85) .