BR102015006184A2

BR102015006184A2 - método de manutenção de um strut de choque de um trem de aterrissagem

Info

Publication number: BR102015006184A2
Application number: BR102015006184A
Authority: BR
Inventors: Adnan Cepic; Amir M Fazeli; Susanne M Reber
Original assignee: Goodrich Corp
Priority date: 2014-03-21
Filing date: 2015-03-19
Publication date: 2016-09-13
Also published as: CA2884814A1; EP2937591B1; BR102015006184B1; US20150266569A1; CA2884814C; US9387924B2; EP2937591A3; EP2937591A2

Abstract

método de manutenção de um strut de choque de um trem de aterrissagem. um método de manutenção de um strut de choque de um trem de pouso inclui parcialmente encher o strut de choque com óleo fresco e pressurizar a câmara com gás. a pressurização é até um nível de pressão que compensa perda de pressão de gás esperada devido a arraste de gás no óleo durante a operação do strut de choque. o método pode ser realizado sem peso sobre rodas, com peso nas rodas e um curso de strut constante, ou peso nas rodas e uma pressão constante.

Description

“MÉTODO DE MANUTENÇÃO DE UM STRUT DE CHOQUE DE UM TREM DE ATERRISSAGEM” REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO(S) RELACIONADO(S) [001] Este pedido reivindica prioridade do Pedido Provisório US 61/968.449, intitulado “LANDING GEAR SHOCK STRUT INITIAL OVER-PRESSURIZING TO COMPENSATE FOR GAS ENTRAINMENT”, depositado em 21 de março de 2014, que é incorporado por referência. FUNDAMENTOS

[002] Dispositivos de absorção de choque são usados numa ampla variedade de sistemas de suspensão de veículos para controlar o movimento do veículo e seus pneus em relação ao solo e para reduzir transmissão de forças transientes do solo para o veículo. Struts de absorção de choque são um componente comum e necessário na maioria dos conjuntos de trem de pouso de aeronave. Os struts de choque utilizados no trem de pouso de aeronave em geral estão sujeitos a requisitos de desempenho mais exigentes do que a maioria, senão todos, os amortecedores de veículos terrestres. Em particular, struts de choque devem controlar o movimento do trem de pouso e absorver e amortecer cargas impostas no trem durante a aterrissagem, taxiamento e decolagem.

[003] Um strut de choque geralmente realiza estas funções comprimindo um fluido dentro de uma câmara vedada formada por cilindros telescópicos ocos. O fluido inclui, geralmente, tanto um gás quanto um líquido, tal como fluido ou óleo hidráulico. Um tipo de strut de choque geralmente utiliza um arranjo de "ar sobre óleo", em que um volume de gás aprisionado é comprimido quando o strut de choque é comprimido axialmente e um volume de óleo é dosado através de um orifício. O gás age como um dispositivo de armazenamento de energia, tal como uma mola, de modo que mediante término de uma força de compressão o strut de choque retoma ao seu comprimento original. Stmts de choque também dissipam energia passando o óleo através do orifício, de modo que à medida que o absorvedor de choque é comprimido ou estendido, sua taxa de movimento é limitada pela ação de amortecimento da interação do orifício e do óleo.

[004] Ao longo do tempo o gás e/ou óleo podem vazar dos cilindros telescópicos e causar uma mudança nas características de desempenho do strut. Embora a pressão de gás possa ser prontamente monitorada, ela não pode ser prontamente determinada se uma perda de pressão de gás surgiu de vazamento de gás sozinho ou de vazamento tanto de gás quanto de óleo, a menos que evidência externa de um vazamento de óleo seja notada pelo pessoal de manutenção. Se uma condição de baixa pressão for detectada na ausência de evidência externa de um vazamento de óleo, o pessoal de manutenção até agora restauraria a pressão de gás até um nível prescrito adicionando gás. Isto, no entanto, eventualmente leva ao desempenho degradado do strut de choque se óleo tivesse de fato escapado do strut. Mesmo se evidência de um vazamento de óleo for observada, o pessoal de manutenção não pode facilmente determinar a quantidade de óleo que resta ou se a quantidade restante de óleo atende às especificações ou é aceitável para operação.

[005] O desempenho de amortecimento de um strut de choque de trem de pouso é o resultado do projeto interno, volume de fluido e pressão de gás. É um fato bem conhecido que, após o serviço de gás inicial do strut de choque, abastecido com óleo novo, e várias aterrissagens aeronave subsequentes, a pressão de gás do strut de choque cai devido ao arraste de gás em óleo em struts de choque de fluido-gás misturados. A redução de pressão associada com o arraste de gás, no entanto, nunca foi quantificada analiticamente. Esta perda de pressão resulta em uma modificação adversa do desempenho de amortecimento do strut de choque. Para compensar esta perda de pressão e manter o amortecimento desejado, os operadores tipicamente reabastecem o strut de choque com gás depois de alguns voos.

Esta prática corrente assume que a redução de pressão é unicamente devida ao arraste de gás e, portanto, podería não notar qualquer vazamento de gás ou óleo no sistema. Além disso, esta prática requer tempo de manutenção adicional.

SUMÁRIO

[006] Um método de manutenção de um strut de choque de um trem de pouso inclui parcialmente encher o strut de choque com óleo fresco e pressurizar a câmara com gás. A pressurização é até um nível de pressão que compensa perda de pressão de gás esperada devido a arraste de gás no óleo durante a operação do strut de choque.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] FIG. 1 é um fluxograma que ilustra um método de manutenção de gás num strut de choque de trem de pouso.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[008] Esta invenção fornece um método novo e único para determinar a quantidade de perda de pressão associada com arraste de gás inicial para o strut de choque recentemente abastecido e, portanto, elimina a ação de manutenção/remanutenção adicional. Em primeiro lugar, isto inclui o método matemático para determinar a perda de pressão associada com arraste de gás inicial. Em segundo lugar, o método matemático também é utilizado para especificar uma pressão de manutenção inicial mais alta para levar em conta o arraste de gás inicial.

[009] Qualquer líquido em contato com gás pode ter os seguintes estados de saturação: [0010] Subsaturado: A quantidade de gás dissolvido no líquido é menor do aquilo que o líquido pode dissolver. O líquido dissolve mais gás ao longo do tempo para chegar ao estado saturado.

[0011] Saturado: líquido está em equilíbrio estável com gás. Nenhuma transferência de massa ocorre na fronteira gás/líquido.

[0012] Supersaturado: A quantidade de gás dissolvido no líquido é maior que a capacidade do líquido. O líquido perde um pouco de gás ao longo do tempo para chegar ao estado saturado.

[0013] A lei de Henry afirma que a uma temperatura constante, a quantidade de gás dissolvido que pode saturar um dado volume e tipo de fluido em estado constante é diretamente proporcional à pressão parcial de gás. A lei de Henry tem a seguinte representação matemática: ^gas ^liquiá ^ f^^gast Eq. 1 onde, ngas é o número de moles de gás dissolvido no líquido em estado saturado, E|Í£7Uíd é o volume de líquido, Pgas é a pressão parcial de gás e T é temperatura A uma dada temperatura, com base na lei de Henry, f(Pg«s.T) é reescrita da seguinte forma: f(Pgas,T) = C(T)X P

Eq. 2 onde C(T) é um coeficiente que tem que ser definido experimentalmente para cada conjunto de tipos de líquidos e gases em função da temperatura. Assim, a queda de pressão inicial devida à saturação do óleo a uma dada temperatura de serviço pode ser calculada com base na seguinte equação: Eq. 3 onde, Pgas,serm ce é a pressão à qual o strut de choque é abastecido inicialmente, Vgas(0) é o volume de gás em posição totalmente estendida, Ré a constante ideal dos gases, Voil é o volume de óleo e T é temperatura Manutenção sem nenhum peso nas rodas [0014] Uma vez que a queda de pressão inicial é determinada, a pressão à qual o strut de choque (sem peso nas rodas) tem que ser souperpressurizado para compensar o arraste de gás inicial é determinada como se segue: Eq. 4 onde Pgas,nominal é a pressão de gás nominal/desejada em posição totalmente estendida.

Para derivar a pressão de manutenção, assumiu-se que o strut de choque foi abastecido com óleo fresco.

Manutenção com peso nas rodas e curso de strut fixo [0015] Se o abastecimento de óleo e gás for realizado com peso nas rodas e a um curso de strut de choque fixo, então, a pressão à qual o gás tem que ser abastecido no curso, s , é determinado como a seguir: Eq. 5 Onde Pgas.airspring O) é a pressão correspondente ao curso s na curva de mola de ar estática e Vgas{.s') é o volume de gás no curso s. Manutenção com peso nas rodas e a pressão constante [0016] Se manutenção de óleo e gás for realizada com peso nas rodas e a uma pressão constante (isto é, carga constante), o que é o procedimento de manutenção típico, então, o curso ao qual o strut de choque tem de ser abastecido à pressão, Pgas,s6rvice > é determinado como a seguir: Eq. 6 onde S aiTsgri7lg{PgaSrService) é o curso correspondente Pgas.service na curva de mola de ar estática e Ap é a área de pistão do strut de choque.

[0017] E de notar que a superpressurização do strut de choque somente é necessária se o óleo for reabastecido (isto é, óleo fresco introduzido no strut) durante a manutenção do strut de choque.

[0018] Este método determinou que a pressão à qual o strut de choque deve ser inicialmente abastecido é dependente dos parâmetros físicos do strut de choque, tal como sua pressão de gás nominal, volume de gás na posição totalmente estendida e o volume de óleo. Esta invenção elimina a necessidade de manutenção adicional para reabastecer o strut de choque devido a arraste de gás inicial.

[0019] FIG. 1 mostra o método de serviço de gás 10 o qual é realizado quando um strut de choque de trem de pouso requer manutenção (etapa 12). Em primeiro lugar, é feita uma determinação se o óleo no strut precisa ser abastecido adicionando óleo fresco (etapa 14). Se não, então, o serviço prossegue adicionando gás ao strut com base numa curva de mola de ar estática (etapa 16). Se sim, então, óleo fresco é adicionado pelas instruções de manutenção para o strut de choque (etapa 17).

[0020] Se óleo for abastecido (isto é, óleo fresco é adicionado ao strut), então, é feita uma determinação quanto a qual de três protocolos de serviço de gás diferentes é feito. Na etapa 18, é feita uma determinação se a manutenção será realizada com peso nas rodas. Se não, então, o gás é abastecido de acordo com a Equação 4 (etapa 20). Se sim, então, é feita uma determinação se a manutenção será realizada a uma pressão (carga) fixa (constante) (etapa 22). Se não, então, o gás é abastecido de acordo com a Equação 5 (etapa 24). Se sim, o gás é abastecido de acordo com a Equação 6 (etapa 26).

[0021] As instruções/o cartão de manutenção do strut de choque devem ser alterados/estabelecidos para levar em conta e compensar o arraste de gás inicial de acordo com o fluxograma mostrado na Figura 1.

[0022] Com este método, a perda de pressão de gás causada pelo arraste de gás é quantificada e compensada durante a manutenção do strut de choque. Como resultado, a necessidade de remanutenção após algumas decolagens e aterrissagens é eliminada, o que proporciona uma economia significativa de tempo e custo.

Discussão de Possíveis Modalidades [0023] A seguir são descrições não exclusivas de possíveis modalidades da presente invenção.

[0024] Um método de manutenção de um strut de choque de um trem de pouso enchendo parcialmente uma câmara do strut de choque com uma quantidade predeterminada de óleo fresco e pressurização da câmara com gás até o nível que compensa a perda de pressão de gás esperada devido a arraste de gás no óleo durante a operação do strut de choque.

[0025] O método do parágrafo anterior pode opcionalmente incluir, adicionalmente e/ou altemativamente, qualquer um ou mais dos seguintes recursos, configurações e/ou componentes adicionais: Se a manutenção for executada sem peso nas rodas do trem de aterrissagem, então, a câmara é pressurizada até um nível de: [0026] Se a manutenção for realizada com peso nas rodas do trem de aterrissagem e a um curso de strut de choque constante, então, a câmara é pressurizada até um nível de: [0027] Se a manutenção for realizada com peso nas rodas do trem de aterrissagem e a uma pressão constante, então, a câmara é pressurizada para produzir um curso de choque de strut de: [0028] Embora a invenção tenha sido descrita com referência a modalidade(s) exemplar(es), será compreendido por aqueles versados na técnica que várias alterações podem ser feitas e equivalentes podem ser usados em lugar de elementos das mesmas sem se afastar do escopo da invenção. Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material particular aos ensinamentos da invenção sem afastamento do escopo essencial da mesma. Portanto, pretende-se que a invenção não seja limitada à(s) modalidade(s) particular(es) divulgada(s), mas que a invenção inclua todas as modalidades caindo dentro do escopo das reivindicações anexas.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método de manutenção de um strut de choque de um trem de aterrissagem, o método caracterizado pelo fato de que compreende: encher parcialmente uma câmara do strut de choque com uma quantidade predeterminada de óleo fresco; e pressurizar a câmara com gás até um nível que compensa perda de pressão de gás esperada devido a arraste de gás no óleo durante a operação do strut de choque.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: se a manutenção for executada sem peso nas rodas do trem de aterrissagem, então, a câmara é pressurizada até um nível de:

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: se a manutenção for realizada com peso nas rodas do trem de aterrissagem e a um curso de strut de choque constante, então, a câmara é pressurizada até um nível de:

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: se a manutenção for realizada com peso nas rodas a uma pressão constante, então, a câmara é pressurizada para produzir um curso de choque de strut de: