Detección de carga en un tren de aterrizaje de aeronave.

Tren de aterrizaje para una aeronave que comprende:

un montante (1) amortiguador con partes (2,

3) telescópicas superior e inferior, pudiendo conectarse laparte (2) superior al fuselaje de la aeronave;

un brazo (4) para extenderse de manera longitudinal respecto a la aeronave y que lleva una rueda (7, 7') deaterrizaje, y conectado de manera pivotante mediante un pivote (5) principal a la parte (3) inferior delmontante (1) amortiguador; y

una unidad (9) de reacción a la carga conectada entre el brazo (4) y el montante (1) amortiguador parareaccionar a la carga aplicada entre el brazo (4) y el montante (1) amortiguador en el aterrizaje, yun indicador (60);

caracterizado porque el indicador (60) monitoriza la carga aplicada a la unidad (9) de reacción a la carga enel aterrizaje.

Detección de carga en un tren de aterrizaje de aeronave La presente invención se refiere a la detección de carga en un tren de aterrizaje para una aeronave.

Es deseable monitorizar la carga aplicada a un tren de aterrizaje durante un aterrizaje con sobrecarga para determinar si se ha superado el nivel de resistencia diseñado, o si se está en peligro de superarlo.

También es deseable monitorizar la carga de aterrizaje durante un aterrizaje normal para evaluar la carga de fatiga aplicada al tren.

Según la invención, un tren de aterrizaje para una aeronave comprende un montante amortiguador con partes telescópicas superior e inferior, pudiendo conectarse la parte superior al fuselaje de la aeronave; un brazo para extenderse de manera longitudinal respecto a la aeronave y que lleva una rueda de aterrizaje, y conectado de manera pivotante por un pivote principal a la parte inferior del montante amortiguador; y una unidad de reacción a la carga conectada entre el brazo y el montante amortiguador para reaccionar a la carga aplicada entre el brazo y el montante amortiguador en el aterrizaje, y un indicador para monitorizar la carga aplicada a la unidad de reacción a la carga en el aterrizaje.

Además, la invención se refiere a un método de monitorización de la carga en un tren de aterrizaje según la reivindicación 19.

La invención reconoce que el rozamiento procedente de cojinetes de deslizamiento en el montante amortiguador representa una diferencia importante para la carga para una presión interna de amortiguador dada (o alternativamente, la presión de amortiguador puede ser diferente para la misma carga aplicada, dependiendo del rozamiento de cojinete) . El rozamiento de cojinete es altamente variable, dependiendo del coeficiente de rozamiento y la carga aplicada normal a los cojinetes.

Por tanto la invención reconoce que puede realizarse una medición más precisa de la carga midiendo la carga en la unidad de reacción a la carga, que se ve menos afectada por el rozamiento que el montante amortiguador. Es decir, en una unidad de reacción a la carga de presión de fluido, la presión está relacionada mucho más estrechamente con la carga aplicada al brazo que la presión en el montante amortiguador.

La unidad de reacción a la carga puede unirse con articulaciones mecánicas, o montarse en cojinetes esféricos en cada extremo, dando como resultado una carga mínima normal a sus cojinetes de deslizamiento.

El fluido puede ser aire (u otro gas) , pero más preferiblemente es un líquido.

En las realizaciones descritas a continuación, el brazo, puede ser el brazo de un tren de aterrizaje semiaccionado por palanca y/o una viga de carretón con ruedas de aterrizaje delanteras y traseras.

La invención se describirá a continuación a modo de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

El documento EP1041001, la técnica anterior más próxima, da a conocer el preámbulo de la reivindicación independiente 1. Muestra un tren de aterrizaje semiaccionado por palanca que incluye un montante principal y una disposición de carretón pivotante. Un montante auxiliar que incluye una válvula de bloqueo se conecta entre el montante principal y un extremo del carretón, dispuesto para bloquearse en una longitud intermedia en el despegue. Cuando se extiende el montante principal, el montante auxiliar bloqueado hace que el tren de aterrizaje se incline en una configuración con el morro hacia arriba.

La figura 1 es un dibujo esquemático de un tren de aterrizaje semiaccionado por palanca para una aeronave según una primera realización de la invención;

la figura 2 es una sección a través del indicador en la figura 1 mostrado en el estado no operado;

la figura 3 es una sección similar a la de la figura 2 que muestra el indicador parcialmente operado;

la figura 4 es una sección similar a la de la figura 2 que muestra el indicador totalmente operado;

la figura 5 es un dibujo esquemático que muestra diversos componentes electrónicos conectados al sensor de presión;

la figura 6 es un dibujo esquemático de un tren de aterrizaje semiaccionado por palanca para una aeronave según una segunda realización de la invención; y

la figura 7 es un dibujo esquemático de un tren de aterrizaje de carretón basculante para una aeronave según una tercera realización de la invención.

El tren de aterrizaje ilustrado en la figura 1 comprende un montante 1 amortiguador hidráulico principal que comprende una parte 2 superior que puede conectarse al lado inferior de una aeronave en su extremo superior, y una parte 3 inferior que se inserta de manera telescópica dentro de la parte 2 superior durante el despegue y el aterrizaje. Una viga 4 de carretón se extiende de manera longitudinal a la aeronave y se conecta de manera pivotante al fondo de la parte 3 inferior mediante un pivote 5 principal en la región intermedia de la viga 4 de carretón. Ejes 6, 6’ se montan en cada extremo de la viga 4 de carretón y llevan ruedas 7, 7’. La construcción interna del montante 1 principal no se muestra en la figura 1 pero puede adoptar una forma convencional tal como se muestra en el documento GB1510554 y contener aceite y gas a presión.

Una unidad 9 de reacción a la carga se conecta entre la parte 2 superior del montante principal y la sección delantera de la viga 4 de carretón para controlar la posición angular de la viga de carretón durante el rodaje, despegue y aterrizaje. La unidad 9 comprende un cuerpo 10 de cilindro externo con un extremo superior cerrado que lleva un conector 11 superior que se conecta de manera pivotante en 12 al extremo 2 superior del montante principal. Un vástago 23 de pistón se extiende desde el extremo inferior del cuerpo 10 de cilindro y lleva un conector 13 inferior que se conecta de manera pivotante en 14 al extremo frontal de la viga de carretón entre el eje 6 y el pivote 5 principal. Un soporte lateral (no mostrado) se conecta entre la parte 2 superior del montante amortiguador y la aeronave, y se mueve con el montante cuando el tren de aterrizaje se mueve hasta una posición replegada en la aeronave mediante un actuador de replegado (no mostrado) .

La unidad 9 de reacción a la carga tiene un pistón 15 dentro del cuerpo 10 de cilindro que divide el espacio interno en una cámara 16 de alta presión en un lado del pistón y una cámara 17 de baja presión en el otro lado del pistón con un saliente 18 interno entre las dos cámaras 16, 17 contra el que se empuja el pistón por el fluido a alta presión dentro de la cámara 16. El vástago 23 de pistón se extiende a través de una abertura 19 axial en el pistón y lleva un elemento 20 de retención en su extremo interior para mantener el pistón 15 retenido en el vástago 23. Una fuerza de tracción aplicada entre los conectores 11, 13 hará que el elemento de retención se enganche al pistón 15 y que se muevan los dos en conjunto al actuar en contra del fluido a alta presión, que fluye en un circuito de control hidráulico que incluye un orificio 21 de alta presión 21 con un limitador de flujo. Cuando se libera la fuerza de tracción aplicada, el vástago 23 y el pistón 15 vuelven a la posición mostrada en la figura 1, asentándose el pistón 15 contra el saliente 18, y el vástago 23 se extenderá adicionalmente en el interior de la cámara 17 de baja presión si se mueve adicionalmente por la viga 4 de carretón. La cámara 17 de baja presión se conecta en el circuito de control mediante un orificio 22 de baja presión.

En una realización alternativa de la invención, el movimiento del pistón 15 y el vástago 23 de pistón con la carga de tracción puede proporcionarse mediante el control con válvulas en el pistón para permitir el flujo de aceite entre las cámaras 16, 17 a ambos lados del pistón, limitándose más el flujo cuando la unidad está extendiéndose, en comparación con el flujo cuando la unidad está retrayéndose.

En funcionamiento, la viga 4 de carretón se inclina hacia la posición mostrada en la figura 1 con la rueda 17’ trasera en contacto con el suelo en el aterrizaje. La viga 4 de carretón gira entonces en sentido antihorario, comprimiendo de ese modo el montante 1. La alta presión en la unidad 9 de reacción a la carga garantiza que existe poca o ninguna extensión de la unidad 9. El acortamiento del montante 1 continúa hasta que la rueda 7 delantera entra en contacto con el suelo, aliviando de ese modo la carga de tracción en la unidad 9. La unidad 9 de reacción a la carga se contrae entonces para adaptarse al acortamiento del montante 1 principal. El montante 1 principal funciona entonces como amortiguador convencional.

Por tanto en el aterrizaje, la unidad 9 de... [Seguir leyendo]

1. Tren de aterrizaje para una aeronave que comprende:

un montante (1) amortiguador con partes (2, 3) telescópicas superior e inferior, pudiendo conectarse la parte (2) superior al fuselaje de la aeronave;

un brazo (4) para extenderse de manera longitudinal respecto a la aeronave y que lleva una rueda (7, 7’) de aterrizaje, y conectado de manera pivotante mediante un pivote (5) principal a la parte (3) inferior del montante (1) amortiguador; y

una unidad (9) de reacción a la carga conectada entre el brazo (4) y el montante (1) amortiguador para reaccionar a la carga aplicada entre el brazo (4) y el montante (1) amortiguador en el aterrizaje, y

un indicador (60) ;

caracterizado porque el indicador (60) monitoriza la carga aplicada a la unidad (9) de reacción a la carga en el aterrizaje.

2. Tren de aterrizaje según la reivindicación 1, en el que la unidad (9) de reacción a la carga se conecta entre un extremo delantero del brazo (4) y la parte (2) superior del montante (1) amortiguador y sirve para hacer que el tren actúe como tren de aterrizaje semiaccionado por palanca.

3. Tren de aterrizaje según la reivindicación 1, en el que la unidad (9) de reacción a la carga se conecta entre el brazo (4) y la parte (3) inferior del montante (1) amortiguador para que actúe como compensador de cabeceo.

4. Tren de aterrizaje según la reivindicación 3, en el que la unidad (9) de reacción a la carga se conecta entre el extremo delantero del brazo (4) y la parte (3) inferior del amortiguador.

5. Tren de aterrizaje según cualquier reivindicación anterior, en el que el brazo (4) comprende una viga de carretón con ruedas (7, 7’) delanteras y traseras de aterrizaje con el pivote principal entre las mismas.

6. Tren de aterrizaje según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad (9) de reacción a la carga comprende una unidad de presión de fluido y el indicador (60) responde a la presión en la unidad.

7. Tren de aterrizaje según la reivindicación 6, en el que el indicador (60) comprende un indicador mecánico expuesto a presión en la unidad de modo que se opere a un umbral de presión predeterminado.

8. Tren de aterrizaje según la reivindicación 7, en el que el indicador mecánico actúa conjuntamente con un fiador accionado por resorte que define una posición normal y una posición operada del indicador.

9. Tren de aterrizaje según la reivindicación 5 ó 6, que comprende dos o más indicadores ajustados para operar a diferentes presiones umbral.

10. Tren de aterrizaje según la reivindicación 6, en el que el indicador (60) comprende un sensor de presión que genera una señal de salida según la presión detectada.

11. Tren de aterrizaje según la reivindicación 10, que comprende además medios para registrar la salida del sensor de presión.

12. Tren de aterrizaje según la reivindicación 11, que comprende además medios para determinar si la salida del sensor de presión, o un valor derivado de la misma, ha superado un umbral preajustado.

13. Tren de aterrizaje según la reivindicación 6, en el que el indicador (60) comprende un sensor hidráulico que genera una señal de salida según la velocidad de movimiento de reacción en la unidad (9) de reacción a la carga.

14. Tren de aterrizaje según cualquier reivindicación anterior, en el que uno o ambos pivotes que conectan la unidad (9) de reacción a la carga al brazo (4) y el montante (1) amortiguador comprenden cojinetes esféricos.

15. Tren de aterrizaje según cualquier reivindicación anterior, en el que uno o ambos pivotes que conectan la unidad (9) de reacción a la carga al brazo (4) y el montante (1) amortiguador comprenden

articulaciones mecánicas.

16. Tren de aterrizaje según la reivindicación 9, que comprende además un calculador de carga para procesar la salida del sensor de presión para calcular un valor indicativo de la carga aplicada al brazo (4) .

17. Tren de aterrizaje según la reivindicación 16, que comprende además un sensor para detectar la dirección de la carga aplicada al brazo (4) y que genera una salida que se procesa por el calculador de carga para calcular un valor indicativo de la carga aplicada al brazo (4) .

18. Tren de aterrizaje según la reivindicación 17, en el que el sensor para detectar la dirección de la carga aplicada al brazo (4) comprende un sensor de la actitud de la aeronave.

19. Método de monitorización de la carga en un tren de aterrizaje para una aeronave que comprende:

un montante (1) amortiguador con partes (2, 3) telescópicas superior e inferior, pudiendo conectarse la parte (2) superior al fuselaje de la aeronave;

un brazo (4) para extenderse de manera longitudinal respecto a la aeronave y que lleva una rueda (7, 7’) de aterrizaje, y un pivote (5) principal que conecta de manera pivotante el brazo (4) a la parte (3) inferior del montante (1) amortiguador; y

una unidad (9) de reacción a la carga con un primer conector, un primer pivote para conectar de manera pivotante el primer conector al montante (1) amortiguador o al fuselaje, un segundo conector, un segundo pivote para conectar de manera pivotante el segundo conector al brazo, una unidad (9) telescópica para reaccionar a la carga aplicada entre los conectores primero y segundo,

caracterizándose el método porque comprende monitorizar la carga de reacción en la unidad (9) telescópica.

20. Método según la reivindicación 19, que comprende además medir una presión de fluido en la unidad (9) telescópica y procesar la medición para calcular un valor indicativo de la carga aplicada al brazo (4) .

21. Método según la reivindicación 20, que comprende además medir la dirección de la carga aplicada al brazo (4) y procesar la dirección medida para calcular el valor indicativo de la carga aplicada al brazo (4) .

22. Método según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21, que comprende además medir la presión y registrar la presión medida, o un valor derivado de la misma.

23. Método según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21, que comprende además medir la presión y presentar visualmente la presión medida, o un valor derivado de la presión medida.

24. Método según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 23, que comprende además medir la presión y determinar si la medición, o un valor derivado de la misma, ha superado un umbral preajustado.

25. Método según la reivindicación 19, que comprende además monitorizar una presión en la unidad

(9) telescópica y generar una señal de salida según la velocidad de movimiento de reacción en la unidad (9) telescópica.