Sistema de detección de la desalineación de superficies sustentadoras para aeronave.

istema de detección de la desalineación de aletas de superficies sustentadoras para una aeronave,

estando lasaletas montadas de manera articulada con respecto al resto de las superficies sustentadoras y estando constituidaspor al menos dos aletas adyacentes, pudiendo accionarse las dos aletas adyacentes para desplazarse de formasimultánea de una primera posición, o posición recogida, a una segunda posición, o posición salida, y a la inversa,comprendiendo el sistema de detección unos primeros medios adaptados para estar montados en una de las dosaletas adyacentes y unos segundos medios adaptados para estar montados en la otra de las dos aletas adyacentes,estando los primeros medios y los segundos medios dispuestos unos frente a los otros y cooperando para dispararuna alarma a partir de una desalineación determinada de las dos aletas adyacentes, y de los cuales los primerosmedios comprenden un imán (21; 30) y los segundos medios comprenden al menos dos sensores magnéticos (22,23; 31, 32, 33), que emiten, cada uno, una señal eléctrica, representativa de su posición relativa con respecto alimán, a unos medios de tratamiento electrónico que suministran una señal de alarma cuando se alcanza ladesalineación determinada.

Sistema de detección de la desalineación de superficies sustentadoras para aeronave

Campo técnico La invención se refiere a la detección de un defecto de accionamiento de superficies de vuelo móviles, denominadas aletas (en inglés « slats » o « flaps ») .

El sistema debe ser capaz de detectar un defecto de accionamiento que conlleva una desalineación anormal entre dos superficies de vuelo adyacentes. La alerta debe activarse cuando la desalineación supera el valor de consigna del sistema. Este valor de consigna se fija para cada configuración de aplicación.

Estado de la técnica anterior

Las superficies de vuelo se montan sobre soportes, constituidos por rieles, unidos a la parte fija del ala mediante un mecanismo de rodamientos que permiten los movimientos de entrada/salida de las aletas.

La figura 1 es una vista en sección de un ala de avión 1 que muestra una aleta 2 en posición recogida. La figura también muestra un soporte o riel 3 que se puede desplazar siguiendo un trayecto definido mediante unos rodamientos 4. La aleta 2 se fija a uno de los extremos del soporte 3. Se define, en esta figura, un eje X que es el eje de accionamiento de la aleta y un eje en elevación Z.

La figura 2 es una vista en sección del ala de un avión 1 que muestra la aleta 2 en posición salida. Un tercer eje, el

eje Y o eje longitudinal (según la longitud del ala) , que no se muestra en las figuras 1 y 2, es perpendicular al plano de estas figuras.

En funcionamiento normal, las superficies de vuelo experimentan varios efectos que pueden generar movimientos relativos. Estos movimientos se consideran aceptables y no deben generar una alerta.

El aumento de la temperatura de la estructura del ala, inducida por el sistema antihielo del avión, provoca la dilatación de las aletas. Esta dilatación provoca la aproximación de las nervaduras externas de las dos aletas adyacentes (desplazamiento según el eje Y) . A la inversa, la contracción de la estructura de las superficies de vuelo a bajas temperaturas conlleva un alejamiento de las nervaduras externas de dos aletas adyacentes.

La combinación de las holguras y tolerancias de fabricación también puede generar configuraciones en las que una superficie de vuelo se situaría con una cierta elevación con respecto a la superficie adyacente (desplazamientos según el eje Z) .

Las vibraciones a las que se ven sometidas las estructuras de las superficies de vuelo también pueden conllevar ciertos movimientos relativos (desplazamientos combinados según los ejes X, Y y Z) .

En caso de avería del sistema de accionamiento, la desalineación genera unos movimientos relativos específicos, siguiendo el eje X, los cuales debe detectar el sistema.

Si el bloqueo de un soporte se produce durante una fase de extensión o de retracción, y si este bloqueo no se detecta, el mecanismo de accionamiento, que continúa arrastrando a los otros soportes, genera una torsión de la superficie de vuelo que conlleva un aumento importante de las tensiones en la estructura en determinados puntos. Esto se ilustra en la figura 3, que muestra, de forma esquemática, un ejemplo de avería de accionamiento durante la 50 retracción de las aletas. La referencia 11 designa el borde de ataque fijo del ala. La referencia 12 designa una primera aleta accionada por unos soportes o rieles 13. La referencia 12’ designa una segunda aleta accionada por otros soportes o rieles 13. La figura muestra que, durante la maniobra de retracción de la aleta 12, se produce un bloqueo de uno de los rieles, bloqueo que se representa con una cruz. La referencia 14 designa unas tensiones adicionales inducidas por el bloqueo y que se ejercen sobre la aleta 12. Las flechas representan las cargas 55 aerodinámicas aplicadas sobre las aletas 12 y 12’ y sobre el borde de ataque fijo 11.

En ausencia de sistema de detección, estas sobretensiones se deben tener en cuenta en el dimensionamiento de la estructura. Esto se traduce en un aumento de la masa de aquella.

El documento EP-A-1175339 da a conocer una pala de rotor de helicóptero que comprende una aleta montada de manera articulada sobre un borde de fuga de la pala, encontrándose montado un dispositivo de medición de ángulo de aleta en la pala de rotor para detectar la posición angular de la aleta con respecto al borde de fuga. Este dispositivo comprende un sensor con efecto Hall montado en el borde de fuga de la pala y que comprende una cara de detección. El dispositivo también comprende un elemento magnético montado en la aleta y cuyo eje polar está

situado en paralelo a la cara de detección del sensor con efecto Hall.

El documento US-A-6483436, que representa la técnica anterior más cercana, da a conocer un dispositivo de detección de la desalienación de dos aletas adyacentes. Este dispositivo está montado a caballo sobre las dos aletas. Comprende una primera parte fijada a una de las aletas y una segunda parte constituida por dos brazos paralelos que se asoman por encima de la otra aleta. Una pestaña, solidaria con esta última aleta, está situada entre 5 los dos brazos. Los extremos de los dos brazos quedan uno frente al otro y comprenden, uno un sensor y el otro un blanco que coopera para proporcionar una señal. Los dos brazos se unen, aproximadamente en la zona que separa las dos aletas, mediante una pieza metálica denominada « fusible metálico ». En un accionamiento normal de las aletas, las dos aletas se desplazan de manera sincronizada. Las posiciones relativas de los dos brazos del dispositivo de detección y de la pestaña no varían, permaneciendo la pestaña situada a igual distancia de los dos brazos. Cuando se produce una desalineación, la pestaña se aproxima a uno de los dos brazos hasta que entra en contacto con este y se apoya en él. Esto da como resultado que se rompa la pieza fusible. Cuando se rompe la pieza, un muelle separa los dos brazos y los mantiene en posición abierta. En esta configuración, el blanco ya no está situado frente al sensor, lo que dispara una alarma que se transmite al sistema de control del accionamiento. Este dispositivo presenta varios inconvenientes. Emite una señal binaria que no permite una medición progresiva de la desalienación. Presenta una escasa fiabilidad en servicio con, como consecuencias, numerosos casos de falsas averías y, por lo tanto, inmovilizaciones de aviones improcedentes. No se puede re-inicializar el sistema, puesto que el fusible eléctrico está roto y es preciso sustituirlo. Por último, este dispositivo es poco compacto.

Exposición de la invención La presente invención se ha diseñado para resolver los inconvenientes de la técnica anterior mencionados con anterioridad.

Esta propone un sistema eficaz de detección, que se puede acoplar al dispositivo de accionamiento de las aletas y

que permite controlar la detención inmediata de este dispositivo cuando se detecta una desalineación de las aletas. Este sistema permite proteger la estructura que soporta las aletas frente a las sobretensiones. De este modo, ya no es necesario tener en cuenta las sobretensiones en el dimensionamiento de esta estructura.

La invención tiene, por lo tanto, por objeto un sistema de detección de la desalineación de aletas de superficies sustentadoras para una aeronave, estando las aletas montadas de manera articulada con respecto al resto de las superficies sustentadoras y estando constituidas por al menos dos aletas adyacentes, pudiendo accionarse las dos aletas adyacentes para desplazarse de forma simultánea de una primera posición, o posición recogida, a una segunda posición, o posición salida, y a la inversa, comprendiendo en sistema de detección unos primeros medios montados en una de las dos aletas adyacentes y unos segundos medios montados en la otra de las dos aletas adyacentes, estando los primeros medios y los segundos medios dispuestos unos frente a los otros y que cooperan para disparar una alarma a partir de una desalineación determinada de las dos aletas adyacentes, caracterizado porque los primeros medios comprenden un imán, los segundos medios comprenden al menos dos sensores magnéticos que emiten, cada uno, una señal eléctrica, representativa de su posición relativa con respecto al imán, a unos medios de tratamiento electrónico que suministran una señal de alarma cuando se alcanza la desalineación determinada.

El sistema puede comprender dos sensores dispuesto a igual distancia del imán cuando las aletas están en posición recogida y según el eje de accionamiento de las aletas.

El sistema puede comprender, de manera ventajosa, tres sensores, estando un sensor, denominado sensor central, dispuesto frente al imán, estando los otros dos sensores,... [Seguir leyendo]

1. Sistema de detección de la desalineación de aletas de superficies sustentadoras para una aeronave, estando las aletas montadas de manera articulada con respecto al resto de las superficies sustentadoras y estando constituidas 5 por al menos dos aletas adyacentes, pudiendo accionarse las dos aletas adyacentes para desplazarse de forma simultánea de una primera posición, o posición recogida, a una segunda posición, o posición salida, y a la inversa, comprendiendo el sistema de detección unos primeros medios adaptados para estar montados en una de las dos aletas adyacentes y unos segundos medios adaptados para estar montados en la otra de las dos aletas adyacentes, estando los primeros medios y los segundos medios dispuestos unos frente a los otros y cooperando para disparar

una alarma a partir de una desalineación determinada de las dos aletas adyacentes, y de los cuales los primeros medios comprenden un imán (21; 30) y los segundos medios comprenden al menos dos sensores magnéticos (22, 23; 31, 32, 33) , que emiten, cada uno, una señal eléctrica, representativa de su posición relativa con respecto al imán, a unos medios de tratamiento electrónico que suministran una señal de alarma cuando se alcanza la desalineación determinada.

2. Sistema de detección de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el imán (21; 30) es un imán de neodimiohierro-boro.

3. Sistema de detección de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, en el cual los sensores (22, 23; 31, 32, 20 33) son unos sensores de efecto Hall.

4. Sistema de detección de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende dos sensores (22, 23) dispuestos a igual distancia del imán (21) cuando las aletas están en posición recogida y según el eje de accionamiento de las aletas.

5. Sistema de detección de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende tres sensores, estando un sensor, denominado sensor central (32) , dispuesto frente al imán (30) , estando los otros dos sensores, denominados sensores laterales (31, 33) , situados a igual distancia del sensor central (32) , alineándose los sensores según el eje de accionamiento de las aletas.

6. Sistema de detección de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual la distancia que separa a cada sensor lateral (31, 33) del sensor central (32) es el doble del valor de la desalineación determinada.

7. Sistema de detección de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 o 6, en el cual los medios de tratamiento 35 electrónico comprenden:

- un primer comparador (42) que recibe en una de sus entradas la señal eléctrica emitida por el sensor central (32) y en la otra de sus entradas la señal eléctrica emitida por uno de los sensores laterales (31) ;

- un segundo comparador (43) que recibe en una de sus entradas la señal eléctrica emitida por el sensor central (32) y en la otra de sus entradas la señal eléctrica emitida por el otro sensor lateral (33) ;

- al menos dos multiplexores destinados a encaminar en la salida del sistema una señal específica que corresponde

o bien a una situación normal, o bien a una situación de alerta, estando los multiplexores controlados por las salidas 45 de los dos comparadores así como por eventuales señales provenientes de dispositivos de auto-prueba.

8. Sistema de detección de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 o 6, en el cual los medios de tratamiento electrónico comprenden un componente de tipo microcontrolador con varias entradas, recibiendo una primera entrada la señal eléctrica emitida por uno de los sensores laterales (31) , recibiendo una segunda entrada la señal

eléctrica emitida por el sensor central (32) y recibiendo una tercera entrada la señal eléctrica emitida por el otro sensor lateral (33) , estando la salida del microcontrolador conectada a un BUS digital (52) destinado a transmitir una señal proporcional a la desalineación.