Dispositivo de operación de superficie de control de avión.

Un dispositivo de operación de superficie de control de avión para operar una superficie de control (116) dispuesta en una porción de fuselaje de avión (110) para movimiento entre una posición retirada y al menos una posición extendida,

incluyendo el dispositivo de operación de superficie de control de avión:

un conjunto de montaje de superficie de control (128) configurado para fijar de forma móvil la superficie de control a la porción de fuselaje de avión;

un brazo de accionamiento (132) configurado para ser montado rotativamente en la porción de fuselaje de avión de manera que sea rotativo alrededor de un eje de accionamiento con relación a dicha porción de fuselaje de avión; un accionador (130) configurado para girar el brazo de accionamiento en una primera dirección alrededor del eje de accionamiento y una segunda dirección alrededor del eje de accionamiento, siendo la segunda dirección contraria a la primera dirección, y

una articulación de accionamiento (126) que tiene un extremo de control (152) conectado al conjunto de montaje de superficie de control mediante una unión de cojinete de control, y un extremo movido (150) conectado al brazo de accionamiento mediante una unión de cojinete de accionamiento,

donde la unión de cojinete de accionamiento incluye un cojinete de accionamiento sustancialmente esférico (156) que se mantiene rotativamente dentro de una abertura definida a través de la articulación de accionamiento (126) en el extremo movido (150), incluyendo el cojinete de accionamiento (156) un par de porciones de conexión de cojinete de accionamiento dispuestas una enfrente de otra en una superficie del cojinete de accionamiento, estando conectado fijamente el cojinete de accionamiento al brazo de accionamiento en las porciones de conexión de cojinete de accionamiento de tal manera que la articulación de accionamiento sea rotativa alrededor del cojinete de accionamiento con relación al brazo de accionamiento,

la unión de cojinete de control incluye un cojinete de control sustancialmente esférico (158) que se mantiene rotativamente dentro de una abertura definida a través de la articulación de accionamiento (126) en el extremo de control (152), incluyendo el cojinete de control un par de porciones de conexión de cojinete de control dispuestas una enfrente de otra en una superficie del cojinete de control, estando conectado fijamente el cojinete de control al conjunto de montaje de superficie de control en las porciones de conexión de cojinete de control de tal manera que la articulación de accionamiento sea rotativa alrededor del cojinete de control con relación al conjunto de montaje de superficie de control,

un eje de rotación de la articulación de accionamiento alrededor del cojinete de accionamiento (156) es no paralelo a una línea imaginaria que conecta las porciones de conexión de cojinete de accionamiento, y un eje de rotación de la articulación de accionamiento alrededor del cojinete de control (158) es paralelo a una línea imaginaria que conecta las porciones de conexión de cojinete de control, y

la articulación de accionamiento (126) conecta el brazo de accionamiento y el conjunto de montaje de superficie de control de tal manera que la rotación del brazo de accionamiento en la primera dirección alrededor del eje de accionamiento haga que la articulación de accionamiento ejerza una fuerza de retracción en el conjunto de montaje de superficie de control, y la rotación del brazo de accionamiento en la segunda dirección alrededor del eje de accionamiento hace que la articulación de accionamiento ejerza una fuerza de extensión en el conjunto de montaje de superficie de control.

Dispositivo de operación de superficie de control de avión Antecedentes La presente descripción se refiere en general a un dispositivo de operación de superficie de control de avión, y se refiere más en concreto a un dispositivo de operación de superficie de control de avión que incorpora al menos una unión de cojinete.

Los aviones pueden estar provistos de superficies de control que pueden ser operadas para modificar el perfil aerodinámico del avión. En general, las superficies de control se pueden disponer en cualquier porción del fuselaje del avión y son móviles entre posiciones diferentes, cada una de las cuales modifica el perfil aerodinámico del avión de manera particular. El perfil aerodinámico modificado que proporcionan las superficies de control puede ser usado para facilitar las maniobras deseadas del avión, tales como despegue, aterrizaje, ascenso, descenso, giro, etc.

Un ejemplo de una superficie de control de avión usada en un avión con alas es un flap de ala. Los flaps de ala pueden ser superficies articuladas dispuestas en un borde de salida de las alas del avión. Los flaps de ala se pueden extender y retraer para modificar el perfil aerodinámico del avión de la manera deseada. En concreto, la extensión de los flaps incrementa el perfil de las alas del avión, y por lo tanto eleva el coeficiente de elevación máximo. El aumento del coeficiente de elevación máximo permite al avión generar una elevación necesaria/deseada mientras vuela a una velocidad más baja, reduciendo por ello la velocidad de desplome del avión. Consiguientemente, el avión puede volar de forma segura a velocidades más bajas, como las que pueden ser necesarias durante el despegue y el aterrizaje. Extender los flaps de ala también aumenta la resistencia al arrastre en el avión, lo que puede ser beneficioso durante el aterrizaje y la aproximación para aterrizar puesto que la resistencia al arrastre ayuda a la bajada lenta del avión. A la inversa, durante el vuelo puede ser deseable reducir la resistencia al arrastre del avión para permitir una mayor velocidad del avión. Como tales, los flaps de ala se pueden retraer durante el vuelo.

Las superficies de control pueden ser controladas operando dispositivos que mueven las superficies de control entre las posiciones posibles. Por ejemplo, en un flap de ala ejemplar, se puede facilitar un dispositivo de operación de flap de ala para mover el flap de ala entre las posiciones extendida y retraída. El (los) dispositivo (s) de operación puede (n estar conectado (s) y controlado (s) por un sistema de control de piloto dentro del avión, por ejemplo en la cabina de avión. Un dispositivo de operación de superficie de control se describe en la Patente de Estados Unidos número 6.464.176.

Dado que los aviones pueden ir a altas velocidades durante el vuelo, se ha de apreciar que las superficies de control pueden estar sometidas a fuerzas significativas producidas por el flujo de aire que choca en las superficies de control (así como otras fuerzas, como la gravedad, etc) . Dado que los dispositivos de operación de superficie de control pueden estar conectados a las superficies de control asociadas, los dispositivos de operación pueden estar sometidos igualmente a dichas fuerzas. Consiguientemente, los dispositivos de operación pueden beneficiarse de una configuración adecuada para manejar dichas fuerzas. Además, los dispositivos de operación pueden ser voluminosos o requerir que se vuelvan a diseñar otros componentes del avión, a menudo en detrimento de otras características del avión. Como tal, un dispositivo compacto de operación de superficie de control puede ser beneficioso.

US 6.464.176 B2 describe un dispositivo de operación de superficie de control de avión para operar una superficie de control dispuesta en una porción de fuselaje de avión para movimiento entre una posición retirada y al menos una posición extendida, incluyendo el dispositivo de operación de superficie de control de avión: un conjunto de montaje de superficie de control configurado para fijar de forma móvil la superficie de control a la porción de fuselaje de avión; un brazo de accionamiento rotativo montado en una porción de fuselaje de avión de manera que sea rotativo alrededor de un eje de accionamiento con relación a dicha porción de fuselaje de avión; un accionador configurado para girar el brazo de accionamiento en una primera dirección alrededor del eje de accionamiento y una segunda dirección alrededor del eje de accionamiento, siendo la segunda dirección contraria a la primera dirección; y una articulación de accionamiento que tiene un extremo de control conectado al conjunto de montaje de superficie de control, y un extremo movido conectado al brazo de accionamiento mediante una unión de cojinete de accionamiento, conectando la articulación de accionamiento el brazo de accionamiento y el conjunto de montaje de superficie de control de tal manera que la rotación del brazo de accionamiento en la primera dirección alrededor del eje de accionamiento haga que la articulación de accionamiento ejerza una fuerza de retracción en el conjunto de montaje de superficie de control, y la rotación del brazo de accionamiento en la segunda dirección alrededor del eje de accionamiento hace que la articulación de accionamiento ejerza una fuerza de extensión en el conjunto de montaje de superficie de control.

Resumen Según la reivindicación 1, se facilita un dispositivo de operación de superficie de control de avión para operar una

superficie de control en una porción de fuselaje de avión para movimiento entre una posición retirada y al menos una posición extendida. El dispositivo de operación de superficie de control de avión incluye un conjunto de montaje de superficie de control, un brazo de accionamiento, un accionador, y una articulación de accionamiento. El conjunto de montaje de superficie de control está configurado para fijar de forma móvil la superficie de control a la porción de fuselaje de avión. El brazo de accionamiento está configurado para montarse rotativamente en la porción de fuselaje de avión de manera que sea rotativo alrededor de un eje de accionamiento con relación a dicha porción de fuselaje de avión. El accionador está configurado para girar el brazo de accionamiento en una primera dirección alrededor del eje de accionamiento y una segunda dirección alrededor del eje de accionamiento, siendo la segunda dirección contraria a la primera dirección. La articulación de accionamiento tiene un extremo de control conectado al conjunto de montaje de superficie de control mediante una unión de cojinete de control y un extremo movido conectado al brazo de accionamiento mediante una unión de cojinete de accionamiento. La unión de cojinete de accionamiento incluye un cojinete de accionamiento sustancialmente esférico que se mantiene rotativamente dentro de una abertura definida a través de la articulación de accionamiento en el extremo movido. El cojinete de accionamiento incluye un par de porciones de conexión de cojinete de accionamiento dispuestas una enfrente de otra en una superficie del cojinete de accionamiento. El cojinete de accionamiento está conectado fijamente al brazo de accionamiento en las porciones de conexión de cojinete de accionamiento de tal manera que la articulación de accionamiento sea rotativa alrededor del cojinete de accionamiento con relación al brazo de accionamiento. La unión de cojinete de control incluye un cojinete de control sustancialmente esférico que se mantiene rotativamente dentro de una abertura definida a través de la articulación de accionamiento en el extremo de control. El cojinete de control incluye un par de porciones de conexión de cojinete de control dispuestas una enfrente de otra en una superficie del cojinete de control. El cojinete de control está fijamente conectado al conjunto de montaje de superficie de control en las porciones de conexión de cojinete de control de tal manera que la articulación de accionamiento sea rotativa alrededor del cojinete de control con relación al conjunto de montaje de superficie de control. Un eje de rotación de la articulación de accionamiento es no paralelo a una línea imaginaria que conecta las porciones de conexión de cojinete de accionamiento, y un eje de rotación de la articulación de accionamiento alrededor del cojinete de control es paralelo a una línea imaginaria que conecta las porciones de conexión de cojinete de control.

La articulación de accionamiento conecta el brazo de accionamiento y el conjunto de montaje de superficie de control de tal manera que la rotación del brazo de accionamiento en la primera dirección alrededor del eje de accionamiento haga que la articulación de accionamiento ejerza una fuerza de retracción... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de operación de superficie de control de avión para operar una superficie de control (116) dispuesta en una porción de fuselaje de avión (110) para movimiento entre una posición retirada y al menos una posición extendida, incluyendo el dispositivo de operación de superficie de control de avión:

un conjunto de montaje de superficie de control (128) configurado para fijar de forma móvil la superficie de control a la porción de fuselaje de avión;

un brazo de accionamiento (132) configurado para ser montado rotativamente en la porción de fuselaje de avión de manera que sea rotativo alrededor de un eje de accionamiento con relación a dicha porción de fuselaje de avión;

un accionador (130) configurado para girar el brazo de accionamiento en una primera dirección alrededor del eje de accionamiento y una segunda dirección alrededor del eje de accionamiento, siendo la segunda dirección contraria a la primera dirección, y una articulación de accionamiento (126) que tiene un extremo de control (152) conectado al conjunto de montaje de superficie de control mediante una unión de cojinete de control, y un extremo movido (150) conectado al brazo de accionamiento mediante una unión de cojinete de accionamiento, donde la unión de cojinete de accionamiento incluye un cojinete de accionamiento sustancialmente esférico (156) que se mantiene rotativamente dentro de una abertura definida a través de la articulación de accionamiento (126) en el extremo movido (150) , incluyendo el cojinete de accionamiento (156) un par de porciones de conexión de cojinete de accionamiento dispuestas una enfrente de otra en una superficie del cojinete de accionamiento, estando conectado fijamente el cojinete de accionamiento al brazo de accionamiento en las porciones de conexión de cojinete de accionamiento de tal manera que la articulación de accionamiento sea rotativa alrededor del cojinete de accionamiento con relación al brazo de accionamiento, la unión de cojinete de control incluye un cojinete de control sustancialmente esférico (158) que se mantiene rotativamente dentro de una abertura definida a través de la articulación de accionamiento (126) en el extremo de control (152) , incluyendo el cojinete de control un par de porciones de conexión de cojinete de control dispuestas una enfrente de otra en una superficie del cojinete de control, estando conectado fijamente el cojinete de control al conjunto de montaje de superficie de control en las porciones de conexión de cojinete de control de tal manera que la articulación de accionamiento sea rotativa alrededor del cojinete de control con relación al conjunto de montaje de superficie de control, un eje de rotación de la articulación de accionamiento alrededor del cojinete de accionamiento (156) es no paralelo a una línea imaginaria que conecta las porciones de conexión de cojinete de accionamiento, y un eje de rotación de la articulación de accionamiento alrededor del cojinete de control (158) es paralelo a una línea imaginaria que conecta las porciones de conexión de cojinete de control, y la articulación de accionamiento (126) conecta el brazo de accionamiento y el conjunto de montaje de superficie de control de tal manera que la rotación del brazo de accionamiento en la primera dirección alrededor del eje de accionamiento haga que la articulación de accionamiento ejerza una fuerza de retracción en el conjunto de montaje de superficie de control, y la rotación del brazo de accionamiento en la segunda dirección alrededor del eje de accionamiento hace que la articulación de accionamiento ejerza una fuerza de extensión en el conjunto de montaje de superficie de control.

2. El dispositivo de operación de superficie de control de avión según la reivindicación 1, donde la articulación de accionamiento incluye una porción de cuerpo extendida (154) dispuesta entre el extremo movido y el extremo de control, la abertura definida a través de la articulación de accionamiento (126) en el extremo movido (150) en la que se recibe el cojinete de accionamiento, pasa totalmente a través de la articulación de accionamiento en el extremo movido entre una primera superficie de la articulación de accionamiento en el extremo movido y una segunda superficie de la articulación de accionamiento en el extremo movido, la abertura definida a través de la articulación de accionamiento en el extremo de control en la que se recibe el cojinete de control, pasa totalmente a través de la articulación de accionamiento en el extremo de control entre la primera superficie de la articulación de accionamiento en el extremo de control y la segunda superficie de la articulación de accionamiento en el extremo de control, el extremo de control de articulación de accionamiento (152) y la porción de cuerpo (154) están alineados de forma sustancialmente lineal uno con otro, y el extremo movido de articulación de accionamiento (150) está dispuesto en un ángulo con relación al cuerpo de articulación de accionamiento y el extremo de control de tal manera que una línea imaginaria de extremo movido sea no paralela con una línea imaginaria de extremo de control, pasando la 13

línea imaginaria de extremo movido a través de la abertura de accionamiento y orientada perpendicularmente a la primera superficie y la segunda superficie de la articulación de accionamiento en el extremo movido, y pasando la línea imaginaria de extremo de control a través de la abertura de control y orientada perpendicularmente a la primera superficie y la segunda superficie de la articulación de accionamiento en el extremo de control.

3. El dispositivo de operación de superficie de control de avión según la reivindicación 1, donde el extremo de control de la articulación de accionamiento (198) incluye un patín antirrotación en forma de aro (200) y el conjunto de montaje de superficie de control proporciona preferiblemente un perno que se recibe en el patín antirrotación en forma de aro con el fin de conectar el extremo de control de articulación de accionamiento al conjunto de montaje de superficie de control mediante el patín antirrotación en forma de aro y el perno, o donde preferiblemente la articulación de accionamiento (198) está fijamente conectada al cojinete de accionamiento en el extremo movido de tal manera que la articulación de accionamiento y el cojinete de accionamiento sean integralmente móviles con relación al brazo de accionamiento, donde más preferiblemente el extremo movido de la articulación de accionamiento (198) incluye una base de horquilla (206) de la que sobresalen una primera pata de horquilla (208) y una segunda pata de horquilla (210) , estando la primera pata de horquilla y la segunda pata de horquilla una enfrente de otra y conectando con porciones de conexión opuestas dispuestas en una superficie del cojinete de accionamiento, donde más preferiblemente la articulación de accionamiento (198) incluye además una varilla de articulación de accionamiento (204) conectada al patín antirrotación en forma de aro (200) en un extremo y a la base de horquilla (206) en un extremo opuesto, de tal manera que la varilla de articulación de accionamiento conecte el extremo movido de articulación de accionamiento y el extremo de control de articulación de accionamiento.