BR102012015828B1

BR102012015828B1 - método para controlar o direcionamento da parte direcionável do trem de pouso de uma aeronave

Info

Publication number: BR102012015828B1
Application number: BR102012015828-0A
Authority: BR
Inventors: Michael BENMOUSSA
Original assignee: Messier-Bugatti-Dowty
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2021-02-02
Also published as: US9139295B2; EP2540622A1; EP2540622B1; CA2781680A1; FR2976911A1; BR102012015828A2; CA2781680C; CN102849208B; FR2976911B1; US20120330482A1; CN102849208A

Abstract

MÉTODO PARA CONTROLAR O DIRECIONAMENTO DA PARTE DIRECIONÁVEL DO TREM DE POUSO DE UMA AERONAVE. A presente invenção refere-se a um método para controlar o direcionamento da parte direcionável (2, 3, 4, 5) de um trem de pouso de aeronave munido de um membro de direcionamento (6), para direcionar a parte direcionável, e também de ao menos dois sensores de posicionamento angular (8, 8), para detectar a posição angular da pate direcionável a fim de transmitir respectivos sinais representativos do posicionamento angular (01, 02) da parte direcionável, em que o membro de direcionamento é controlado por servocontrole usando-se informações representativas do posicionamento angular da parte direcionável. De acordo com a invenção, as informações representativas do posicionamento angular utilizadas são uma média (0média) das posições angulares detectadas pelos ao menos dois sensores de posicionamento angular.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um método para controlar a direção da parte direcionável do trem de pouso de uma aeronave.

ESTADO DA TÉCNICA

[0002] Certos trens de pouso incluem uma parte inferior direcionável, a qual se aplica, em especial, a trens de pouso na roda do nariz, permitindo assim direcionar a aeronave no solo. Para tanto, o trem de pouco é munido de atuadores (suspensores em configuração push-pull, uma cremalheira engatada a um pinhão) que permitem que a parte direcionável pivote-se em resposta a uma ordem de direcionamento, por exemplo, gerada por um volante na cabine de pilotagem.

[0003] Uma resposta é dada por meio de um sensor de posicionamento angular disposto no trem de pouso para medir a posição angular da parte direcionável e transmitir um sinal de posicionamento angular, o qual é utilizado para formar um loop de resposta a fim de servocontrolar o posicionamento angular.

[0004] Como se sabe, o sensor de posicionamento angular é duplicado por meio de um segundo sensor de posicionamento angular a fim de gerar dois sinais de posicionamento angular. Somente um desses sinais é utilizado para servocontrolar o posicionamento angular, sendo o outro usado para monitorar a operação correta do primeiro sensor de posicionamento angular. No caso de divergência entre os dois sinais, interrompe-se o servocontrole e permite-se que a parte direcionável do trem de pouso vire livremente. O piloto da aeronave, então, direciona a aeronave por frenagem diferencial.

[0005] Descobriu-se que, em certas circunstâncias, em especial ao fazer curvas fechadas ou então ao se deslocar em linha reta enquanto se freia ou mesmo no caso de a aeronave estar com nariz pesado, dando origem assim a uma grande força estática sobre o trem de pouso, os sinais transmitidos pelos sensores de posicionamento angular podem divergir em certo grau em relação ao ângulo de direcionamento adotado de fato pela parte direcionável do trem de pouso.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

[0006] Um dos objetivos da presente invenção consiste em proporcionar um método aprimorado para controlar o direcionamento da parte direcionável do trem de pouso de uma aeronave, o aprimoramento referindo-se, em especial, à precisão do servocontrole.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0007] Para se atingir este objetivo, a invenção propõe um método para controlar o direcionamento da parte direcionável de um trem de pouso de aeronave munido tanto de um membro de direcionamento, para direcionar a parte direcionável, quanto de ao menos dois sensores de posicionamento angular, para detectar a posição angular da parte direcionável a fim de transmitir respectivos sinais representativos do posicionamento da parte direcionável, em que o membro de direcionamento é controlado por servocontrole usando-se informações representativas do posicionamento angular da parte direcionável. De acordo com a invenção, as informações representativas do posicionamento angular utilizadas são uma média das posições angulares detectadas pelos ao menos dois sensores de posicionamento angular.

[0008] Sendo assim, as informações representativas do posicionamento angular da parte direcionável são menos suscetíveis a deformações do trem de pouso que possam deturpar os sinais transmitidos pelos sensores de posicionamento angular. Essas deformações ocorrem, em especial, nas circunstâncias supramencionadas.

[0009] De preferência, os sensores de posicionamento angular são instalados no trem de pouco de maneira diametralmente oposta e de ambos os seus lados em relação ao plano de simetria da aeronave.

[0010] Dessa forma, erros de posicionamento que influenciem um dos sensores de posicionamento angular são compensados com mais eficiência pelos erros de posicionamento que influenciam o outro sensor de posicionamento angular.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0011] A invenção será mais bem compreendida tomando-se como referência os desenhos anexos, dentre os quais: - a figura 1 ilustra uma vista lateral diagramática de um trem de pouso de aeronave com uma parte inferior direcionável; - a figura 2 ilustra uma vista em planta do trem de pouso da figura 1; e - a figura 3 ilustra um diagrama que demonstra como o posicionamento angular é servocontrolado na invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA MODALIDADE DA INVENÇÃO

[0012] Com referência às figuras, um trem de pouso na roda do nariz de uma aeronave normalmente compreende uma escora 1 conectada de maneira articulada à estrutura da aeronave. Um membro de abraçadeira (não-ilustrado) estende-se entre a estrutura da aeronave e a escora a fim de estabilizar a escora 1 e, portanto, o trem de pouso em sua posição expandida, conforme ilustrado.

[0013] Uma haste 2 corre dentro da escora 1 e sua extremidade inferior carrega um eixo de roda 3 que recebe rodas 4. Um colar 5 é instalado de maneira rotativa sobre a parte inferior da escora 1 a fim de permitir direcioná-la de maneira controlada por meio de um membro de direcionamento, composto, neste exemplo, por atuadores 6 instalados simetricamente. O colar 5 e a escora 1 são compelidos a girar juntos por uma conexão em forma de tesoura 7, fazendo assim com que o direcionamento do colar 5 force o direcionamento da haste 2 e, portanto, também da roda 4. Sensores de posicionamento angular 8 são dispostos na escora 1 para medir a posição angular do colar 5, e, portanto, da roda 4. Os sensores de posicionamento angular 8 transmitem sinais de posicionamento angular que são utilizados, por um computador de direcionamento disposto na aeronave, para controlar o direcionamento das rodas 4 em resposta a uma ordem de direcionamento gerada pelo piloto pressionando pedais ou girando um volante.

[0014] Tudo isto é de conhecimento geral e só recapitulamos a título de informação para situar o contexto da invenção.

[0015] De acordo com a invenção, o computador de direcionamento é adaptado para calcular a média das posições angulares detectadas pelos sensores de posicionamento angular 8 e para usar esta média a fim de implementar o servocontrole do posicionamento angular das rodas 4 controlando-se adequadamente os atuadores 6 do membro de direcionamento.

[0016] O uso da média das posições angulares detectadas pelos sensores serve para diminuir o efeito de deformação do trem de pouso e, em especial, da deflexão lateral à qual o trem de pouso é submetido enquanto a aeronave faz uma curva. Sabe-se que, enquanto se faz uma curva, forças laterais que atuam sobre os pneumáticos das rodas tendem a inclinar o trem de pouso, variando assim as informações angulares conforme geradas por cada sensor. No entanto, se os sensores de posicionamento angular forem dispostos no trem de pouso simetricamente em torno de um plano de simetria longitudinal P, que contém o eixo longitudinal da aeronave (conforme ilustra a figura 2), a variação à qual um dos sensores é submetido em decorrência da deflexão lateral do trem de pouso é substancialmente compensada pela variação oposta à qual o outro sensor de posicionamento angular é submetido, fazendo assim com que a média das posições detectadas pelos dois sensores seja, na verdade, mais representativa do posicionamento angular verdadeiro das rodas. Isso melhora a qualidade das informações de posicionamento angular e, portanto, melhora a precisão do servocontrole. Ademais, ao se frear em linha reta, ou quando a aeronave está com nariz pesado, o trem de pouso é submetido a uma inclinação longitudinal que pode originar desvios nas posições angulares detectadas pelos sensores. Ao tirar a média das posições angulares, possibilita-se compensar, ao menos em parte, o efeito das deformações induzidas por essa deflexão.

[0017] O servocontrole é ilustrado na figura 3, onde podemos ver que o sinal de resposta Omédia consiste na média das posições angulares θi e θ2 conforme detectadas pelos dois sensores de posicionamento angular 8. Mais precisamente, o servocontrole, implementado pelo computador de direcionamento, compreende calcular um desvio â entre um ponto de ajuste de direcionamento θ, por exemplo, advindo de um volante na cabine de pilotagem, e o sinal de resposta θmédia. Neste exemplo, o desvio é alimentado a um controle proporcional integral derivativo (PID) 10, o qual gera uma corrente de controle i, que é aplicada a uma servoválvula 11, a qual alimenta os atuadores 6 do membro de direcionamento. Os sensores de posicionamento angular 8 respondem detectando as respectivas posições angulares q1 e q2, as quais são somadas e divididas por dois a fim de se obter a média aritmética usada como sinal de resposta.

[0018] Com os sensores em posições simétricas, presume-se que os sensores de posicionamento angular sejam influenciados da mesma maneira (embora em sentidos opostos) pelas deformações perturbadoras às quais o trem de pouso é submetido. Sendo assim, é vantajoso utilizar a média aritmética dos sinais de posicionamento angular gerados pelos sensores de posicionamento angular. De preferência, os sensores de posicionamento angular são dispostos de maneira diametralmente oposta.

[0019] Todavia, se os sensores de posicionamento angular não forem dispostos simetricamente, é vantajoso utilizar uma média ponderada dos sinais de posicionamento angular, levando-se em conta a sensibilidade de cada um dos sensores de posicionamento angular às deformações perturbadoras às quais o trem de pouso é submetido quando faz uma curva.

Claims

1. Método para controlar o direcionamento da parte direcionável (2, 3, 4, 5) de um trem de pouso de aeronave munido de um membro de direcionamento (6), para direcionar a parte direcionável, e também de ao menos dois sensores de posicionamento angular (8, 8), para detectar a posição angular da parte direcionável a fim de transmitir respectivos sinais que representam o posicionamento angular (θ1, θ2) da parte direcionável, em que o membro de direcionamento é controlado por servocontrole usando-se informações representativas do posicionamento angular da parte direcionável, o método sendo caracterizado pelo fato de que as informações representativas do posicionamento angular usadas são uma média (θm0dia) das posições angulares detectadas pelos ao menos dois sensores de posicionamento angular.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os sensores de posicionamento angular são dispostos no trem de pouso em simetria em torno de um plano de simetria longitudinal da aeronave.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os sensores de posicionamento angular são dispostos no trem de pouso de maneira diametralmente oposta.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a média dos sinais de posicionamento angular é uma média aritmética.