Supervisión del estado de los frenos.

Sistema para el funcionamiento de un programa de mantenimiento del sistema de frenado de aeronaves para unsistema de frenado de aeronaves que comprende unos elementos de freno (2) que presentan unas superficies defricción enfrentadas,

caracterizado porque el sistema de funcionamiento comprende:

un sistema de control de los frenos (101) que puede funcionar para detectar las entradas de frenos y lasrespectivas salidas de frenos; y un sistema de procesamiento que puede funcionar para comparar dichas salidasde frenos con las salidas de frenos esperadas para las respectivas salidas de frenos y para proporcionarselectivamente señales de acción de mantenimiento basadas en la comparación entre dichas salidas de frenos ydichas salidas de frenos esperadas, pudiendo el sistema de control de los frenos funcionar para detectar lasentradas de frenos y las respectivas salidas de frenos durante el accionamiento de los frenos al aterrizar y/o alrodar por la pista y/o durante el frenado de pre-retracción y/o durante un despegue fallido.

Supervisión del estado de los frenos.

La presente invención se refiere a un sistema para el funcionamiento de un programa de mantenimiento del sistema de frenado de aeronaves para un sistema de frenado de aeronaves y procedimiento para el mismo.

Los discos de freno de carbono con carbono se utilizan comúnmente en los frenos de aeronaves. La vida de servicio de un freno de carbono con carbono comúnmente se mide en términos del número de aterrizajes que se espera que consigan los discos de freno antes de su sustitución, el número de aterrizajes siendo registrado de forma rutinaria por los requisitos del mantenimiento y de aeronavegabilidad. El número esperado de aterrizajes comúnmente se utiliza como una garantía de una vida de servicio mínima para los paquetes térmicos que se venden o para calcular el coste por aterrizaje de frenos (CBL) cuando los paquetes térmicos de los frenos son arrendados a los operadores por los fabricantes de frenos.

Los frenos de aeronaves, especialmente los que utilizan materiales compuestos de carbono con carbono como los discos de fricción en una disposición de múltiples discos, pueden sufrir daños que pueden afectar al comportamiento de los frenos durante el servicio. Una inspección de rutina de los frenos entre los servicios planificados incluye la inspección del pasador de desgaste para asegurar que está disponible material suficiente para permitir que el paquete térmico absorba con seguridad la energía de una parada sin sobrecalentamiento ni daño del paquete térmico ni de los componentes circundantes. La inspección del pasador de desgaste únicamente revelará cuándo el paquete térmico está llegando al final de su vida de desgaste y no mostrará otros problemas que puedan afectar adversamente al comportamiento del freno tales como discos rotos, espigas de accionamiento desaparecidas, oxidación, desgaste no uniforme del disco, resistencia del freno o contaminación.

Es deseable tener información precisa para la determinación del estado y la predicción de la vida de los discos de freno de carbono con carbono. Esto es importante para la seguridad, así como por razones comerciales. Por ejemplo, los elevados costes de los discos de freno de carbono con carbono y los tiempos muertos de suministro del orden de seis meses hacen del aprovisionamiento de recambios un tema importante si se tiene que hacer mínimo el inventario y de ese modo el capital circulante.

Durante la utilización, los frenos de aeronaves se aplican en cinco situaciones: cuando aterriza, cuando rueda por la pista, durante el frenado de pre-retracción y muy raramente durante un despegue fallido. Esto es un punto importante, por ejemplo, porque se ha observado que el régimen del desgaste del freno de carbono depende en gran medida del número de operaciones de frenado efectuadas y no de la energía disipada durante el funcionamiento. Por lo tanto, el desgaste durante un amortiguamiento cuando rueda por la pista en un freno de carbono con carbono es similar a aquél de un aterrizaje completo.

La técnica anterior relacionada con la supervisión de los frenos incluye el documento DE-A-3433236 que da a conocer un dispositivo de supervisión de la aplicación de los frenos que está pensado para utilizarlo en un vehículo o una aeronave. Este dispositivo comprende un registrador cronológico el cual realiza trazados accionado por un transductor que mide la fuerza del freno, por ejemplo detectando la presión hidráulica aplicada y un sensor de inercia sensible a la desaceleración real del vehículo o aeronave. Sin embargo, existen diversas desventajas con esta propuesta. Por ejemplo, los frenos en una aeronave pueden requerir una presión aplicada de aproximadamente 150 libras por pulgada cuadrada (10, 34 bar) simplemente para cerrar los juegos en el freno antes de que se vea cualquier efecto de frenado. Sin embargo, un incremento relativamente pequeño en la presión aplicada puede ser todo lo necesario para conseguir el efecto de frenado deseado para un amortiguamiento cuando rueda por la pista. En muchos sistemas existentes, existe poca o ninguna detección de la presión del freno lo cual significa que serían necesarias modificaciones en aquellos sistemas si se va a utilizar la presión del freno como un medio para la determinación de la aplicación de los frenos.

La utilización de un sensor de inercia no es capaz de identificar todas las clases de operaciones de frenado llevadas a cabo, por ejemplo, la comprobación del frenado contra el empuje del motor y podría ser identificada de forma errónea como una aplicación de frenado una desaceleración debida a la resistencia, los efectos del viento o reduciendo los gases de los motores como una aplicación de frenado.

En el contexto de un sistema de frenado, tal como un freno de las ruedas de una aeronave, es conocido medir parámetros físicos asociados con el efecto de frenado durante un funcionamiento del sistema de cara a regular ese efecto.

Por ejemplo, en un sistema de frenos de aeronaves servo accionado hidráulicamente (auto freno) la extensión hasta la cual el piloto tiene que presionar el pedal del freno, es decir la demanda de freno, se puede medir y la presión hidráulica resultante aplicada a los frenos se puede regular a un valor apropiado a la demanda. En ejemplos más complejos, se miden parámetros adicionales. Por lo tanto, la patente US serie nº 4.790.606 de Reinecke da a conocer un aparato para la medición o la regulación de la fuerza de frenado, aparato el cual incluye un sensor de la desaceleración, un sensor de la temperatura del freno, un sensor de masa y medios de evaluación los cuales utilizan

las señales a partir de estos sensores para conseguir la medición o la regulación. La patente US serie nº 4.592.213 de Rapoport da a conocer un sistema de frenado que comprende sensores de temperatura, fricción y presión y medios para comparar las señales a partir de estos sensores con valores previamente determinados y que accionan automáticamente el sistema de frenado de acuerdo con ellos. La patente US serie nº 4.572.585 de Guichard y la patente US serie nº 4.043.607 de Signorelli et al da a conocer asimismo sistemas de una naturaleza de este tipo.

En algunos casos, se señala la existencia de un frenado excesivamente ineficaz, por ejemplo, mediante una señal de aviso al piloto de una aeronave.

Según la invención, se proporciona un sistema según la reivindicación 1.

Preferentemente, el sistema incluye unos medios para la generación de una señal según los cambios del incremento de la temperatura de los elementos de freno durante el accionamiento de los frenos y unos medios para distinguir entre los accionamientos que no generan desgaste, que provocan un incremento por debajo de un valor umbral del parámetro del incremento de la temperatura y los accionamientos que generan desgaste, que provocan un incremento por encima de un valor umbral.

Preferentemente, el sistema incluye unos medios para procesar las señales para distinguir entre aquellas que quedan por debajo del valor umbral y aquellas que quedan por encima del valor umbral.

La invención se puede aplicar a una aeronave existente o a una nueva mediante la adición al freno de una unidad independiente con su propio suministro de energía o un suministro de energía exterior de los sistemas de la aeronave. Alternativamente, el equipo de control de los frenos o los programas se pueden modificar para incorporar el sistema a una aeronave existente o una nueva.

Los procedimientos para el almacenaje y la descarga de datos tales como la información almacenada son muy conocidos. La información sobre la utilización de los frenos se puede descargar en algún momento conveniente tal como por ejemplo durante el mantenimiento de la aeronave. Los datos pueden ser leídos directamente a partir de un visualizador visual o descargados a una instalación portátil para un análisis posterior. Alternativamente, la unidad de registro puede ser extraída para el análisis en otro lugar. La información también puede ser almacenada, por ejemplo, en una tarjeta de memoria que puede ser más fácil de extraer que la unidad completa.

El sistema de la invención puede utilizar la unidad de control antiderrapante (ASCU) incluyendo algoritmos adicionales dentro de los programas actuales, o una caja independiente que puede ser colocada tanto en el freno o en algún otro lugar dentro de la aeronave. Diferentes parámetros (presión hidráulica, temperatura, velocidad de las ruedas, momento de torsión, desplazamiento del pedal, desgaste del freno) pueden ser utilizados en los algoritmos para detectar cuándo ha tenido lugar una aplicación y posiblemente qué clase de aplicación ha sido. La información registrada puede ser... [Seguir leyendo]

1. Sistema para el funcionamiento de un programa de mantenimiento del sistema de frenado de aeronaves para un sistema de frenado de aeronaves que comprende unos elementos de freno (2) que presentan unas superficies de fricción enfrentadas, caracterizado porque el sistema de funcionamiento comprende:

un sistema de control de los frenos (101) que puede funcionar para detectar las entradas de frenos y las respectivas salidas de frenos; y un sistema de procesamiento que puede funcionar para comparar dichas salidas de frenos con las salidas de frenos esperadas para las respectivas salidas de frenos y para proporcionar selectivamente señales de acción de mantenimiento basadas en la comparación entre dichas salidas de frenos y dichas salidas de frenos esperadas, pudiendo el sistema de control de los frenos funcionar para detectar las entradas de frenos y las respectivas salidas de frenos durante el accionamiento de los frenos al aterrizar y/o al rodar por la pista y/o durante el frenado de pre-retracción y/o durante un despegue fallido.

2. Sistema para el funcionamiento de un programa de mantenimiento del sistema de frenado de aeronaves según la reivindicación 1, en el que dicho sistema de procesamiento comprende una unidad de computación de a bordo (10, 20) .

3. Sistema para el funcionamiento de un programa de mantenimiento del sistema de frenado aeronaves según la reivindicación 1, en el que dicho sistema de procesamiento comprende una instalación de a bordo (105) y una instalación en el suelo para recibir señales de dicha instalación de a bordo (105) , cuya instalación en el suelo puede funcionar para generar dichas señales de acción de mantenimiento.

4. Sistema para el funcionamiento de un programa de mantenimiento del sistema de frenado de aeronaves según la reivindicación 1, en el que dicho sistema de procesamiento puede funcionar para generar unas señales de acción de mantenimiento que posibilitan un plazo predeterminado para suministrar componentes para el sistema de frenado de aeronaves (2, 3) .

5. Sistema para el funcionamiento de un programa de mantenimiento del sistema de frenado de aeronaves según la reivindicación 1, en el que dicho sistema de procesamiento comprende software para incorporar el sistema de procesamiento en el hardware de control de frenos de una aeronave.

6. Sistema para el funcionamiento de un programa de mantenimiento del sistema de frenado de aeronaves según la reivindicación 1, que puede funcionar para generar dichas salidas de frenos basadas en las salidas de frenos detectadas por el sistema de control de los frenos.

7. Sistema para el funcionamiento de un programa de mantenimiento del sistema de frenado de aeronaves según la reivindicación 1, que comprende por lo menos un detector para detectar dichas salidas de frenos y para proporcionar unas señales indicativas de dichas salidas de frenos, siendo dichas salidas de frenos por lo menos una de entre un conjunto que comprende el momento de torsión de los frenos, la temperatura de los frenos, la vibración, la firma acústica y el olor de los frenos.

8. Aeronave que comprende un sistema para el funcionamiento de un programa de mantenimiento del sistema de frenado de aeronaves según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

9. Sistema para el funcionamiento de un programa de mantenimiento del sistema de frenado de aeronaves según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho procedimiento comprende:

supervisar unas señales representativas de por lo menos un parámetro (4, 6, 7) afectado por el funcionamiento de un sistema de frenado de aeronave;

identificar los cambios en dichas señales que son indicativas de por lo menos uno de entre un estado de desgaste de un sistema de frenado predeterminado y un estado de fallo de un sistema de frenado predeterminado comparando dichas señales representativas de por lo menos un parámetro con unos valores esperados de dicho por lo menos un parámetro; e incitar una acción de mantenimiento como respuesta a la identificación de por lo menos uno de entre un estado de desgaste de un sistema de frenado predeterminado o dicho estado de fallo de un sistema de frenado predeterminado, y además identificar los cambios en dichas señales durante el accionamiento de los frenos al aterrizar y/o al rodar por la pista y/o durante el frenado de pre-retracción y/o durante un despegue fallido.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, que comprende determinar dichos valores esperados mediante la referencia a unos valores históricos obtenidos a partir de dichas señales previas representativas de dicho por lo menos un parámetro.

11. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que la incitación de una acción de mantenimiento comprende enviar una señal de acción de mantenimiento de un punto de bordo a un punto en el suelo.

12. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que la incitación de una acción de mantenimiento comprende dar una orden de fabricación de por lo menos un componente de sistema de frenado (2, 3) .

13. Procedimiento según la reivindicación 12, que comprende dar dicha orden en un momento que se sitúa antes de una fecha de sustitución prevista y requerida para dicho por lo menos un componente de sistema de frenado (2, 3) 10 según un plazo predeterminado para su fabricación.

14. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que la incitación de una acción de mantenimiento comprende realizar una petición de suministro de por lo menos un componente de sistema de frenado (2, 3) .

15. Procedimiento según la reivindicación 14, que comprende realizar dicha petición en un momento que se sitúa antes de una fecha de sustitución prevista y requerida para dicho por lo menos un componente del sistema de frenado (2, 3) según un plazo predeterminado para su suministro.