DISPOSITIVO DE SOPORTE PARA SONDA.
Dispositivo (1) de soporte para sonda (2) de medición de características físicas del aire en contacto con una superficie aerodinámica (3),
que comprende: una pértiga (9) a la que se fija la sonda (2), para separar dicha sonda (2) de la superficie aerodinámica (3) de forma que la sonda (2) mida el aire no perturbado por la superficie aerodinámica (3); un soporte (4) adaptado para ser fijado a la superficie aerodinámica (4), al que se conecta la pértiga (9) anterior, tal que dicho soporte (4) permite el giro de la pértiga (9) alrededor del eje principal (12) de la pértiga (9) para calibrar la posición de la sonda (2), y tal que se puede bloquear el giro de la pértiga (9) una vez que se ha calibrado la posición de la sonda (2). La invención se refiere también a una superficie aerodinámica (3) que comprende un dispositivo (1) tal, así como a un método para el calibrado de una sonda (2) de medición de las características físicas del aire en contacto con una superficie aerodinámica (3).
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201030044.
Solicitante: EADS CONSTRUCCIONES AERONAUTICAS, S.A..
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: HUERTOS SANZ,RAFAEL.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B64D43/02 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B64 AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA. › B64D EQUIPAMIENTO INTERIOR O ACOPLABLE A AERONAVES; TRAJES DE VUELO; PARACAIDAS; DISPOSICIONES O MONTAJE DE GRUPOS MOTORES O DE TRANSMISIONES DE PROPULSION EN AERONAVES. › B64D 43/00 Disposiciones o adaptaciones de instrumentos (disposiciones de cámaras B64D 47/08; instrumentos de medida aeronáuticos en sí G01C). › para indicar la velocidad o entrada en pérdida de aeronaves.
- G01P13/02 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01P MEDIDA DE VELOCIDADES LINEALES O ANGULARES, DE LA ACELERACION, DECELERACION O DE CHOQUES; INDICACION DE LA PRESENCIA, AUSENCIA DE MOVIMIENTO; INDICACION DE DIRECCIÓN DE MOVIMIENTO (midiendo la velocidad angular utilizando efectos giroscópicos G01C 19/00; dispositivos de medida combinados para medir dos o más variables de un movimiento G01C 23/00; medida de la velocidad del sonido G01H 5/00; medida de la velocidad de la luz G01J 7/00; medida de la dirección o de la velocidad de objetos sólidos por reflexión o reradiación de ondas radio u otras ondas basada en los efectos de propagación, p. ej. el efecto Doppler, el tiempo de propagación, la dirección de propagación, G01S; medida de la velocidad de radiaciones nucleares G01T). › G01P 13/00 Indicación o registro de la existencia, ausencia o de la dirección de un movimiento; Indicación o registro de la dirección del movimiento. › Indicación de la dirección solamente, p. ej. con una veleta.
Fragmento de la descripción:
DISPOSITIVO DE SOPORTE PARA SONDA
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un dispositivo de soporte para una sonda, en particular para una sonda de medición de las características físicas del aire en contacto con una superficie aerodinámica sobre la que va dispuesta la mencionada sonda. La invención se refiere también a un método para realizar el calibrado de una sonda de medición de las características físicas del aire en contacto con una superficie aerodinámica, así como a un método para la medición de las citadas características físicas del aire en contacto con dicha superficie aerodinámica.
ANTECEDENTES
Las superficies aeronáuticas, en particular las superficies sustentadoras de una aeronave durante el vuelo de la misma, se ven influenciadas en su comportamiento por las características físicas del aire que está en contacto con la mencionada superficie. Una de las características físicas de mayor importancia es el ángulo de ataque.
En el campo aeronáutico, se denomina ángulo de ataque al ángulo que forman la cuerda geométrica del perfil de una superficie aerodinámica con respecto a la dirección del aire incidente. El ángulo de ataque es un parámetro que influye decisivamente en la capacidad de generar sustentación de la mencionada superficie aerodinámica. Generalmente, al aumentar el ángulo de ataque, aumenta la sustentación de la superficie hasta un cierto punto en el que la sustentación disminuye bruscamente, fenómeno que se conoce con el nombre de entrada en pérdida.
Por consiguiente, es de suma importancia en el campo aeronáutico, y
especialmente durante la fase de desarrollo y/o de diseño, el realizar la medición del ángulo de ataque real de la corriente de aire incidente sobre una superficie aerodinámica, en particular sobre una superficie sustentadora, tal como alas, estabilizadores y otras, de manera que se puedan certificar los modelos aerodinámicos realizados previamente por métodos numéricos y/o ensayos en túnel.
En este sentido, se hace necesario instalar en superficies aerodinámicas, y en particular en superficies sustentadoras de una aeronave, un dispositivo para el soportado de sondas medidoras de ángulo de ataque (también denominado ángulo de deslizamiento) . Gracias a este dispositivo, las sondas podrán realizar la medición del ángulo de ataque de manera que no se vean perturbadas por la superficie sustentadora sobre la que están dispuestas. Además, las mencionadas sondas deben ser instaladas y calibradas sobre el dispositivo anterior utilizando como referencia elementos independientes de la aeronave para evitar las diferentes tolerancias que puedan acumularse en las distintas superficies.
Se conocen, por ejemplo de los documentos US 4230290, US 2237306 y US 2855779, dispositivos medidores del ángulo de ataque, en particular sondas medidoras del ángulo de ataque de una superficie aerodinámica, así como métodos para diseñar estos dispositivos , . Las sondas medidoras de estos documentos ven perturbadas sus mediciones por la corriente incidente sobre la superficie aerodinámica, con lo que no aportan una medida real del ángulo de ataque. Además, el calibrado de estas sondas tampoco se realiza de una forma adecuada y fiable. Por otro lado, los documentos anteriores describen sondas medidoras del ángulo de ataque de una superficie aerodinámica, si bien no están orientados a un dispositivo de soportado de dichas sondas que cumpla con las necesidades anteriormente planteadas.
La presente invención está orientada a la consecución de los objetivos anteriormente mencionados.SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Así, según un primer aspecto, la presente invención se refiere a un dispositivo de soporte para una sonda de medición de las características físicas del aire en contacto con una superficie aerodinámica, tales como el ángulo de ataque o deslizamiento. El dispositivo de soporte de la invención permite que la sonda realice una medida real no perturbada de las características físicas del aire, permitiendo además este dispositivo que el calibrado de la sonda utilizando como referencia elementos independientes de la aeronave, de tal forma que este calibrado sea fiable y adecuado. Así, este dispositivo permite calibrar las sondas con respecto a una referencia exterior, de manera que no se introduzcan en la cadena de medida todos los defectos, tolerancias, ajustes, etc., debidos a los procesos industriales de la aeronave de que se trate.
De este modo, la invención se refiere a un dispositivo de soporte para una sonda de medición de las características físicas del aire en contacto con una superficie aerodinámica, que comprende:
una pértiga a la que se fija la sonda, para separar dicha sonda de la superficie aerodinámica de forma que la sonda mida el aire no perturbado por la superficie aerodinámica;
un soporte adaptado para ser fijado a la superficie aerodinámica, al
que se conecta la pértiga anterior, tal que dicho soporte permite el giro de la pértiga alrededor del eje de la pértiga para calibrar la posición de la sonda, y tal que se puede bloquear el giro de la pértiga una vez que se ha calibrado la posición de la sonda.
En el dispositivo anterior, la sonda se fija a la pértiga mediante una pieza intercambiable, tal que la pértiga pueda ser usada con sondas de diferentes geometrías y dimensiones. Esta pieza intercambiable comprende un pasacables que permite la conexión mediante cables de la sonda con la pértiga y el soporte, estando además esta pieza adaptada para que, dispuesta en uso fijando la sonda a la pértiga, impida la introducción de agua u otros elementos tanto a la sonda como a la pértiga. Por otro lado, tanto la pértiga como el soporte están adaptados para impedir la entrada de agua u otros elementos al dispositivo de soporte de la invención. Además, en el dispositivo de la invención, la pértiga puede instalarse en diferentes superficies de la aeronave, tales como alas, estabilizadores verticales 5 o estabilizadores horizontales.El objetivo de la presente invención es por lo tanto proporcionar un dispositivo de soporte para sondas medidoras de las características de la corriente, para ser utilizado principalmente durante las fases de ensayos en vuelo, y preferiblemente, en aquellas zonas de una aeronave en las que se resulta de la máxima importancia conocer las características físicas del aire en relación a la superficie de que se trate. Así, el dispositivo de soporte para una sonda de medición de la invención comprende: a) un soporte adaptado a la geometría de la superficie aerodinámica sobre la que se apoya y cuyas características aerodinámicas queremos medir, comprendiendo este soporte un acceso que permita la instalación del cableado necesario para la sonda;
b) una pértiga a la que se fija la sonda;
e) un dispositivo de cierre posterior sobre el que se asienta la parte trasera de la pértiga y que le permite mantener las características aerodinámicas, y d) una pieza intercambiable que permite que la pértiga se pueda usar con sondas de diferentes geometrías y dimensiones.
aerodinámica que comprende un dispositivo de soporte para una sonda de medición de las características físicas del aire en contacto con la citada superficie, tales como el ángulo de ataque o deslizamiento, según se ha descrito.
características físicas del aire en contacto con una superficie aerodinámica, tales como el ángulo de ataque o deslizamiento.Finalmente, según un cuarto aspecto, la invención se refiere a un método para la medición del ángulo de ataque o de deslizamiento de una superficie aerodinámica.
Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la descripción detallada que sigue en relación con las figuras que se acompañan.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La Figura 1 muestra una vista general de un dispositivo de soporte para sonda de medición según la invención. La Figura 2 muestra los principales elementos que componen un dispositivo de soporte para sonda de medición según la invención. Las Figuras 3a y 3b muestran en detalle la unión entre una sonda y la pértiga en el dispositivo de soporte para sonda de medición según la invención. La Figura 4 muestra en detalle el soporte del dispositivo de soporte para sonda de medición según la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Así, el dispositivo 1 de soporte para sonda 2 de medición de características físicas del aire en contacto con una superficie aerodinámica 3 comprende los siguientes elementos:
a) un soporte 4 adaptado a las condiciones geométricas de la superficie 3 sobre la que...
Reivindicaciones:
1. Dispositivo (1) de soporte para una sonda (2) de medición de características físicas del aire en contacto con una superficie aerodinámica (3) , caracterizado porque comprende:
una pértiga (9) a la que se fija la sonda (2) , para separar dicha sonda (2) de la superficie aerodinámica (3) de forma que la sonda (2) mida el aire no perturbado por la superficie aerodinámica (3) ; un soporte (4) adaptado para ser fijado a la superficie aerodinámica (4) , al que se conecta la pértiga (9) anterior, tal que dicho soporte (4) permite el giro de la pértiga (9) alrededor del eje principal (12) de la pértiga (9) para calibrar la posición de la sonda (2) , y tal que se puede bloquear el giro de la pértiga (9) una vez que se ha calibrado la posición de la sonda (2) .
2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1 en el que la sonda (2) se fija a la pértiga (9) mediante una pieza (7) intercambiable, tal que la pértiga (9) puede ser usada con sondas (2) de diferentes geometrías y dimensiones.
3. Dispositivo (1) según la reivindicación 2 en el que la pieza (7) intercambiable comprende un pasacables (13) que permite la conexión mediante cables de la sonda (2) con la pértiga (9) y el soporte (4) .
4. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 2-3 en el que la pieza
(7) intercambiable está adaptada para que, dispuesta en uso fijando la sonda (2) a la pértiga (9) , impida la introducción de agua u otros elementos tanto a la sonda (2) como a la pértiga (9) .
5. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que tanto la pértiga (9) como el soporte (4) están adaptados para impedir la entrada de agua u otros elementos al dispositivo (1 ) .
6. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 2-5 en el que la pértiga (9) comprende una o varias piezas (14) unidas, que se adaptan al diámetro de la sonda (2) mediante la pieza intercambiable (7) .
7. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que se bloquea el giro de la pértiga (9) una vez que se ha calibrado la posición de la sonda (2) , mediante un tornillo (18) que fija la posición angular de la sonda (2) .
8. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la instalación de la sonda (2) a la pértiga (9) se realiza por medio de una fija (21) o elemento anti-rotación, que evita la rotación de la sonda (2) alrededor del eje longitudinal (12) principal de la pértiga (9) .
9. Superficie aerodinámica (3) que comprende un dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
1O. Método para el calibrado de una sonda (2) de medición de las características físicas del aire en contacto con una superficie aerodinámica (3) , estando esta sonda (2) dispuesta sobre la superficie aerodinámica (3) mediante un dispositivo (1) de soporte según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende las siguientes etapas:
a) conexión de la pértiga (9) al soporte (4) por la parte delantera de dicha pértiga (9) , instalándose al mismo tiempo por su parte posterior un dispositivo de cierre (6) que permite el giro de la pértiga (9) alrededor de su eje longitudinal (12) ;
b) giro de la pértiga (9) alrededor de su eje (12) hasta que dicho eje (12) se haga coincidir con un eje de referencia horizontal exterior, independiente de las condiciones de la superficie aerodinámica (3) sobre la que se asienta el dispositivo (1 ) ;
e) bloqueo del giro de la pértiga (9) mediante el dispositivo de cierre (6) , una vez que se ha calibrado la posición de la sonda (2) .11. Método según la reivindicación 1 O en el que, en la etapa a) , se permite el giro de la pértiga (9) alrededor de su eje longitudinal (12) mediante una tuerca (22) que se dispone de forma suelta sobre una zona roscada de un casquillo (20) . 5
12. Método según la reivindicación 11 en el que, en la etapa e) , se bloquea el giro de la pértiga (9) mediante un tornillo (18) del dispositivo de cierre (6) , realizándose además el apriete final de la tuerca (22) sobre el casquillo (20) .
13. Método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, que comprende además una etapa en la que se realiza la medición del ángulo que forma la corriente de aire incidente sobre la superficie aerodinámica (3) con respecto al eje de referencia longitudinal (12) de la pértiga (9) con la sonda (2) , dando esta medición el ángulo de ataque de la corriente incidente con respecto a la
15 superficie (3) .
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