BR102022000673A2 - Sistema de atuação, e, asa de aeronave - Google Patents

Sistema de atuação, e, asa de aeronave Download PDF

Info

Publication number
BR102022000673A2
BR102022000673A2 BR102022000673-3A BR102022000673A BR102022000673A2 BR 102022000673 A2 BR102022000673 A2 BR 102022000673A2 BR 102022000673 A BR102022000673 A BR 102022000673A BR 102022000673 A2 BR102022000673 A2 BR 102022000673A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
actuator
actuation system
modules
rotary actuator
rotary
Prior art date
Application number
BR102022000673-3A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul Brewer
Reg RAVAL
Andrew Miller
Original Assignee
Claverham Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Claverham Limited filed Critical Claverham Limited
Publication of BR102022000673A2 publication Critical patent/BR102022000673A2/pt

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24Transmitting means
    • B64C13/38Transmitting means with power amplification
    • B64C13/50Transmitting means with power amplification using electrical energy
    • B64C13/505Transmitting means with power amplification using electrical energy having duplication or stand-by provisions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24Transmitting means
    • B64C13/26Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant
    • B64C13/28Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant mechanical
    • B64C13/30Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant mechanical using cable, chain, or rod mechanisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24Transmitting means
    • B64C13/26Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant
    • B64C13/28Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant mechanical
    • B64C13/32Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant mechanical using cam mechanisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24Transmitting means
    • B64C13/26Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant
    • B64C13/28Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant mechanical
    • B64C13/341Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant mechanical having duplication or stand-by provisions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24Transmitting means
    • B64C13/38Transmitting means with power amplification
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00Wings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

SISTEMA DE ATUAÇÃO, E, ASA DE AERONAVE. Um sistema de atuação, por exemplo, um sistema de atuação para uma superfície de controle de aeronave (8), é fornecido. O sistema de atuação pode incluir um acionador rotativo (80) e três ou mais módulos atuadores (16) e cada módulo atuador podem ser conectados ao acionador rotativo de modo que os três ou mais módulos atuadores sejam configurados para conduzir a rotação do acionador rotativo em combinação.

Description

SISTEMA DE ATUAÇÃO, E, ASA DE AERONAVE CAMPO TÉCNICO
[001] A presente divulgação se refere a sistemas de atuação e, em particular, a sistemas de atuação usando atuadores lineares eletromecânicos. Tais atuadores podem ser usados para atuar superfícies de controle e outras superfícies em aeronaves, por exemplo, aerofólios auxiliares, flapes, portas de reversor de empuxo e assim por diante.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[002] Superfícies tal como superfícies de controle são comumente fornecidas nas asas da aeronave. Atuadores podem ser usados para ativar as superfícies de controle.
[003] Muitas aeronaves modernas requerem arranjos de atuação que permitem configurações de asas finas (thin wings). Tradicionalmente, no entanto, atuadores grandes o suficiente para fornecer o desempenho necessário para uma superfície de controle são muito grandes para caber na seção de uma asa fina da aeronave. Por causa disso, os atuadores são alojados em bolhas fornecidas na asa, mas elas causam arrasto e reduzem a eficiência aerodinâmica da aeronave.
[004] Além disso, há um tendência na indústria aeronáutica à utilização de atuadores eletrônicos sempre que possível. No entanto, os atuadores eletromecânicos lineares estão sujeitos a emperrar e outras falhas que podem aterrar uma aeronave ou ser perigosas se ocorrerem durante o voo.
[005] Há, portanto, uma necessidade de melhorar os arranjos de atuação existentes para uso com superfícies de controle de aeronaves.
SUMÁRIO
[006] De acordo com um primeiro aspecto desta divulgação, um sistema de atuação é fornecido, o sistema de atuação compreendendo:
um acionador rotativo; e
três ou mais módulos atuadores,
em que cada módulo atuador compreende um atuador linear eletromecânico, e
em que cada módulo atuador é conectado ao acionador rotativo de modo que os três ou mais módulos atuadores sejam configurados para acionar a rotação do acionador rotativo em combinação.
[007] O sistema de atuação pode acionar o acionador rotativo usando a soma da saída dos três ou mais módulos atuadores. Assim, o tamanho e o peso de cada um dos três ou mais módulos atuadores podem ser significativamente menores do que seria necessário se apenas um único atuador fosse usado.
[008] Cada módulo atuador pode compreender ainda um braço de alavanca conectado entre o atuador linear eletromecânico e o acionador rotativo.
[009] Cada módulo atuador pode compreender ainda um mecanismo de ruptura configurado para desconectar operacionalmente o módulo atuador do acionador rotativo se uma força exercida no mecanismo de ruptura exceder um valor desejado.
[0010] O mecanismo de ruptura pode compreender uma embreagem de sobrecarga, um pino de cisalhamento ou um elo de colapso.
[0011] Os atuadores lineares eletromecânicos nos três ou mais módulos atuadores podem ser dimensionados de modo que uma força motriz necessária seja fornecida ao acionador rotativo, mesmo quando um ou mais dos módulos atuadores falham ou emperram.
[0012] Os três ou mais módulos atuadores podem ser dispostos em uma única fileira.
[0013] Os três ou mais módulos atuadores podem ser dispostos em duas ou mais fileiras, em que cada uma das duas ou mais fileiras pode ser operacionalmente conectada à outra fileira por uma ligação.
[0014] O sistema pode compreender seis ou mais módulos atuadores dispostos em dois bancos distintos de módulos atuadores em uma fileira, formando um V.
[0015] Um mecanismo de ligação adicional pode ser fornecido entre o acionador rotativo e um mecanismo remoto configurado para ser acionado pelo sistema de atuação.
[0016] Um elo multiplicador de força pode ser fornecido entre cada módulo atuador e o acionador rotativo.
[0017] O acionador rotativo pode compreender um eixo.
[0018] O acionador rotativo pode compreender uma correia ou corrente.
[0019] O sistema de atuação pode ser um sistema de atuação de superfície de controle de aeronave.
[0020] A partir de um outro aspecto da divulgação, uma asa de aeronave pode ser fornecida, a asa de aeronave compreendendo:
uma superfície de controle adaptada para se mover de uma primeira posição para uma segunda posição; e
um sistema de atuação como reivindicado em qualquer reivindicação anterior, em que o acionador rotativo está adaptado para acionar o movimento da superfície de controle da primeira posição para a segunda posição.
[0021] O sistema de atuação pode ser alojado dentro da asa.
[0022] As características descritas em relação a um aspecto desta divulgação podem, obviamente, ser aplicadas a outros aspectos dela. Em geral, as características de qualquer exemplo descrito neste documento podem, quando apropriado, ser aplicadas a qualquer exemplo descrito neste documento. Quando é feita referência a diferentes exemplos ou conjuntos de exemplos, deve ser compreendido que estes não são necessariamente distintos, mas podem sobrepor-se.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[0023] Certos exemplos da divulgação serão agora descritos por meio de exemplo somente e com referência às figuras anexas, nas quais:
A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva esquemática de uma asa de aeronave incluindo um sistema de atuação de acordo com a divulgação;
A Figura 2 mostra uma vista em perspectiva esquemática de um sistema de atuação de exemplo de acordo com a divulgação; e
A Figura 3 mostra uma seção transversal esquemática através de parte de um módulo atuador de acordo com a divulgação.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0024] A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva esquemática de uma asa de aeronave 2 incluindo um sistema de atuação 4 de acordo com um exemplo da divulgação.
[0025] Uma asa de aeronave 2 compreende tipicamente uma seção oca e se estende para fora de um corpo (não mostrado) da aeronave em uma primeira direção longitudinal D1. A asa tem uma largura em uma segunda direção D2 perpendicular à primeira direção D1. A largura da asa 2 pode diminuir gradualmente conforme a asa se estende para fora da aeronave na primeira direção D1. Em qualquer ponto ao longo da asa 2 na primeira direção D1, a asa tem uma forma de aerofólio 6 em seção transversal.
[0026] Uma superfície de controle 8 é fornecida em uma superfície 10 da asa 2. No exemplo mostrado, a superfície de controle 8 é fornecida adjacente a um bordo de ataque 12 da asa 2. A superfície de controle 8 se estende através da superfície 10 ao longo de uma porção do comprimento e uma porção da largura da asa. A superfície de controle 8 é configurada para girar em torno de uma dobradiça 14 na superfície 10 da asa para abrir para fora da superfície 10 da asa quando acionada. Será apreciado, no entanto, que a superfície de controle 8 pode ter qualquer configuração desejada e qualquer local desejado dependendo do projeto e uso pretendido desta.
[0027] O sistema de atuação 4 é configurado para acionar a superfície de controle 8 para se mover para fora da superfície 10 da asa (para abrir) ou para se mover de volta para a superfície 10 da asa (para fechar), conforme necessário. Um sistema de controle (não mostrado) pode ser fornecido para controlar o sistema de atuação 4.
[0028] Como observado na Figura 1, o sistema de atuação 4 é dimensionado de modo a ser alojado dentro da seção oca da asa 2 quando a superfície de controle 8 é fechada. O sistema de atuação 4 compreende qualquer número adequado de módulos atuadores 16 dispostos para acionar a rotação da superfície de controle 8 em torno da dobradiça 14, como será descrito mais abaixo em relação à Figura 2. Normalmente, pelo menos três módulos atuadores independentes (ou, em outro exemplo, pelo menos quatro módulos atuadores independentes) serão necessários em qualquer sistema de atuação de acordo com a divulgação para permitir redundância suficiente no caso de uma falha de um dos módulos atuadores.
[0029] Cada módulo atuador 16 compreende um atuador eletromecânico linear 18 e um braço de alavanca 20. No exemplo mostrado, cinco módulos atuadores 16 são fornecidos e estão dispostos em uma linha ao longo de uma linha que se estende substancialmente paralela à dobradiça 14 dentro da asa 2. Assim, no exemplo mostrado, cada atuador eletromecânico linear 18 será uniformemente espaçado ao longo do linha que se estende substancialmente paralela à dobradiça 14 e será configurada para fornecer movimento linear em uma direção substancialmente perpendicular à dobradiça 14. Em outros exemplos, qualquer número adequado de módulos atuadores para uma aplicação desejada pode ser fornecido e os atuadores eletromecânicos lineares podem ser dispostos em outras configurações, como em uma forma de V, como será descrito mais abaixo. Os atuadores eletromecânicos lineares 18 são conectados a uma fonte de alimentação (não mostrada) e/ou um controlador (não mostrado).
[0030] Outro exemplo de sistema de atuação de acordo com a divulgação é mostrado na Figura 2. O sistema de atuação 204 compreende quatro módulos atuadores 216a-d e um acionador rotativo, um eixo de saída 250 neste exemplo. Os módulos atuadores 216a-d são dispostos em uma fileira que se estende ao longo do eixo de saída 250 e podem ser espaçados uniformemente um do outro. Cada módulo atuador 216a-d inclui um atuador eletromecânico linear 218 e um braço de alavanca 220.
[0031] O atuador eletromecânico linear 218 pode ser qualquer tipo adequado de atuador e compreenderá tipicamente um motor elétrico 222, um compartimento cilíndrico 224 incluindo um mecanismo de parafuso (não mostrado) e um braço atuador 226 adaptado para se mover para dentro e para fora do compartimento cilíndrico em uma direção axial quando o motor elétrico 222 aciona o mecanismo de parafuso, de modo que uma distância axial de uma extremidade livre 228 do braço atuador 226 do compartimento cilíndrico 224 pode ser variada. Quando instalado e em uso, cada módulo atuador será fixo ou aterrado em relação à asa da aeronave 2, por exemplo, por um mecanismo de fixação 230 fornecido no compartimento cilíndrico 224 de cada atuador eletromecânico linear 218.
[0032] O braço de alavanca 220 está configurado para converter o movimento linear do braço atuador 226 em movimento rotativo e pode assumir qualquer forma adequada para tal. No exemplo da Figura 2, o braço de alavanca 220 compreende uma primeira extremidade 254 conectada à extremidade livre 228 do braço atuador 226. O braço de alavanca 220 também está conectado ao eixo de saída 250 em um local 256 removido da primeira extremidade 254, de modo que o movimento linear do braço atuador 226 faz com que o braço de alavanca 220 gire e conduza o movimento rotativo do eixo de saída 250.
[0033] À medida que cada um dos quatro módulos atuadores 216a-d são sincronizados e conectados ao eixo de saída 250 por seu respectivo braço de alavanca 220, o sistema de acionamento 204 soma a saída de torque de cada um dos quatro módulos atuadores 216a-d de modo que a rotação do eixo de saída 250 é conduzida igualmente por cada um dos quatro módulos atuadores 216a-d. Assim, a saída de torque total necessária para acionar o eixo de saída 250 (por exemplo, para mover uma superfície de controle contra uma carga que atua nela) é fornecida pela soma da saída de força de cada um dos quatro módulos atuadores 216a-d. Como consequência, a saída de força necessária de cada um dos módulos atuadores pode ser apenas um quarto da saída de força que seria necessária se um único atuador fosse usado para acionar o eixo de saída 250. Além disso, mesmo quando o sistema de atuação é projetado para incluir redundância significativa, a saída de força necessária de cada um dos módulos atuadores será menor do que (por exemplo, metade ou um terço) a saída de força que seria necessária se um único atuador fosse usado para acionar o eixo de saída 250. Como resultado, cada módulo atuador pode usar um atuador eletromecânico linear muito menor e mais leve do que seria necessário se um único atuador fosse usado. Assim, o sistema de atuação pode ser configurado para caber dentro de um envelope restrito, tal como em uma aeronave de asa fina.
[0034] No exemplo da Figura 2, cada atuador eletromecânico linear no sistema de atuação é de tamanho idêntico e o deslocamento linear de cada atuador mecânico linear em uso será sincronizado e igual. No entanto, se desejado, seria possível usar dois ou mais tamanhos diferentes de atuador eletromecânico linear e ajustar o sistema de atuação (por exemplo, a forma dos braços de alavanca) de modo que a velocidade de rotação de cada braço de alavanca seja igual e sincronizada durante a operação.
[0035] Será apreciado que o eixo de saída 250 pode ser configurado para ser uma parte da superfície de controle 8, de modo a acionar diretamente a rotação da superfície de controle 8. No exemplo da Figura 2, no entanto, três outros braços de alavanca 258 são fornecidos no eixo de saída 250, de modo a girar com ele. Os braços de alavanca adicionais 258 são conectados por meio de respectivas ligações 260 e braços de alavanca adicionais 262 à dobradiça 264 da superfície de controle 208, de modo a acionar a abertura e o fechamento da superfície de controle. Será apreciado que o mecanismo de ligação adicional, neste exemplo compreendendo os braços de alavanca adicionais 258 e as ligações 260, pode permitir que os módulos atuadores 216a-d sejam posicionados além de um mecanismo remoto, para serem ativados pelos módulos atuadores. Por exemplo, os módulos atuadores 216a-d do exemplo podem ser posicionados mais longe da superfície de controle 208 dentro de uma asa de aeronave. Isto pode ser vantajoso para que o envelope necessário receba os módulos atuadores 216a-d em relação ao formato da asa 2. Será ainda apreciado que, em vários exemplos, o mecanismo de ligação adicional pode ser rígido ou flexível ou usar uma combinação de peças rígidas e flexíveis (tal como placas de metal rígidas e correias flexíveis).
[0036] A Figura 3 mostra uma seção transversal esquemática através de parte de um dos módulos atuadores 216a da Figura 2. Como observado na Figura 3, um mecanismo de ruptura 270 é fornecido no braço de alavanca 220. Se o módulo atuador 216a emperrar ou falhar, por exemplo, devido ao braço atuador do atuador eletromecânico ficar preso, o mecanismo de ruptura 270 pode fazer com que o módulo atuador 216a seja operacionalmente desconectado do eixo de saída 250 se a força exercida pelo módulo atuador emperrado ou defeituoso no mecanismo de quebra exceder uma quantidade predeterminada. No exemplo mostrado, o mecanismo de ruptura 270 pode compreender uma embreagem de sobrecarga se estendendo em torno do eixo de saída 250 entre o eixo de saída 250 e o braço de alavanca 220. Em exemplos alternativos, qualquer tipo adequado de mecanismo de ruptura conectando o eixo de saída 250 ao braço de alavanca 220 pode ser usado. Os exemplos incluem um ou mais pinos de cisalhamento ou um elo de colapso.
[0037] O mecanismo de ruptura 270 pode fazer com que o módulo atuador 216a seja operacionalmente desconectado do eixo de saída 250 em qualquer estágio do deslocamento do braço atuador 226 do atuador eletromecânico. Assim, o módulo atuador 216a pode ser operacionalmente desconectado do eixo de saída 250 quando o braço atuador 226 está totalmente estendido, totalmente retraído ou em qualquer ponto entre a posição totalmente estendida e totalmente retraída.
[0038] Será entendido que, no caso de um dos módulos atuadores 216a-d ser operacionalmente desconectado do eixo de saída 250, os módulos atuadores restantes continuarão a conduzir o eixo de saída 250. O sistema de atuação pode ser projetado com um alto nível de redundância para a saída necessária de modo que, no caso de um congestionamento ou falha de um ou mais dos módulos atuadores 216a-d, os módulos atuadores restantes irão operar para fornecer a combinação necessária saída para acionar o eixo de saída 250. Em um exemplo da divulgação, o sistema de atuação pode ser projetado para incluir quatro ou cinco módulos atuadores dimensionados de modo que apenas três módulos atuadores sejam necessários para fornecer a força motriz necessária no eixo de saída.
[0039] Diferentes modos de falha de um módulo atuador no sistema de atuação de acordo com a divulgação são possíveis. Em um exemplo, se o sinal de entrada ou de potência para um módulo atuador for perdido, o módulo atuador pode continuar a seguir o movimento dos outros módulos, uma vez que será acionado pelo eixo de saída 250 movendo o braço de alavanca 220 conforme ele gira. Neste caso, a força exercida pelo módulo atuador defeituoso no mecanismo de ruptura pode ser baixa e, portanto, o módulo atuador pode permanecer conectado ao eixo de saída 250. Alternativamente, um módulo atuador pode perder a sincronização com os outros módulos atuadores no sistema de atuação. Neste caso, o eixo de saída 250 pode atuar para forçar o módulo atuador de volta em sincronização com os outros módulos atuadores. No entanto, se o erro de sincronização for detectado pelo controlador, uma fonte de alimentação para o módulo atuador defeituoso pode ser cortada ou o controlador pode agir para corrigir a sincronização do módulo atuador defeituoso. Portanto, novamente, o mecanismo de ruptura pode não ser ativado nesta instância.
[0040] No caso de um módulo atuador ficar emperrado, o módulo atuador fica incapaz de se mover. Os outros módulos atuadores continuam a acionar o eixo de saída, de modo que a força exercida pelo módulo atuador defeituoso no mecanismo de ruptura seja alta e, assim, o mecanismo de ruptura é ativado.
[0041] Em um arranjo de um sistema de atuação de acordo com a divulgação, tal como aquele mostrado na Figura 1, por exemplo, um elo multiplicador de força pode ser fornecida. No exemplo mostrado, os cinco módulos atuadores 16 podem ser posicionados dentro da seção de asa em direção à sua parte mais profunda e os braços de alavanca 20 dos módulos atuadores podem ser conectados a um eixo 80. O elo multiplicador de força no exemplo da Figura 1 compreende uma alavanca multiplicadora 82 para cada módulo atuador 16. A alavanca multiplicadora 82 se estende do eixo 80 para um acionador rotativo (que neste exemplo é um trilho de saída comum 84) dentro da dobradiça 14. Como o comprimento da alavanca multiplicadora 82 é significativamente maior do que o do braço de alavanca 20, a saída de torque de um módulo atuador será ampliada pelo elo multiplicador de força para fazer com que um torque maior atue no trilho de saída comum 84. O fornecimento do elo multiplicador de força também permite que os módulos atuadores sejam posicionados mais longe da dobradiça 14 do que seria possível se nenhum elo fosse fornecido, permitindo assim que um envelope de espaço maior dentro da seção da asa seja usado para os módulos atuadores.
[0042] Será entendido que um sistema de atuação de acordo com a divulgação pode compreender qualquer número desejado de módulos atuadores para fornecer uma saída de torque e redundância necessárias. Um requisito comum para os controles primários de voo é a necessidade de manter um nível mínimo de desempenho no caso de uma única falha, ou seja, a falha de um único módulo atuador. Um exemplo de requisito pode ser exigir que 100% da autoridade posicional e 60% da carga e taxa sejam fornecidas no caso de uma única falha. Em sistemas tradicionais, esses requisitos frequentemente requerem o projeto de um sistema de atuação com recursos adicionais que não são usados durante as operações normais e que aumentam o peso total, tamanho e custo do sistema de atuação. Em um sistema de atuação de acordo com a divulgação, o impacto de uma única falha do módulo atuador pode ser proporcionalmente menor do que em sistemas de atuação tradicionais, de modo que menos sobrecapacidade possa precisar ser fornecida. Por exemplo, para manter 100% da autoridade posicional e 60% da carga e taxa após uma falha de um módulo atuador, um sistema de atuação de acordo com a divulgação que inclui cinco módulos atuadores não precisaria ser projetado com qualquer sobrecapacidade para atender a esses requisitos e poderia potencialmente tolerar a falha de dois dos módulos do atuador, embora ainda atendendo aos requisitos mínimos de desempenho.
[0043] Além disso, atuadores dimensionados de entre pelo menos 500N a mais do que 100kN podem ser usados em um sistema de atuação de acordo com a divulgação. Além disso, a saída de torque fornecida e o envelope de espaço exigido por um sistema de atuação de acordo com a divulgação podem ser prontamente alterados pela mudança de um ou mais dentre: o número de módulos atuadores no sistema de atuação; o tamanho e a capacidade de um ou mais dos módulos atuadores no sistema de atuação; e a disposição ou layout dos módulos atuadores no sistema de atuação. Será apreciado que os sistemas de atuação de acordo com a divulgação podem, portanto, ser usados em qualquer tipo de aeronave, incluindo, mas não se limitando a, aeronaves UAV leves e aeronaves comerciais grandes, como Jumbo Jets.
[0044] Os módulos atuadores podem ser posicionados em uma fileira ou linha e configurados para acionar um componente rotativo diretamente ou por meio de uma ou mais ligações, como nos exemplos mostrados. Em exemplos alternativos da divulgação, os módulos atuadores podem ser posicionados para fornecer uma solução distribuída. Por exemplo, qualquer número adequado de módulos atuadores pode ser posicionado em duas ou mais fileiras unidas por ligações adequadas. Em um exemplo, cada fileira pode se estender substancialmente paralela às outras fileiras e ser espaçada das outras fileiras em uma direção perpendicular às mesmas. Além disso, vários arranjos em V, W ou radiais dos módulos atuadores em torno de um eixo podem ser considerados. Por exemplo, dois bancos distintos de três módulos atuadores em uma fileira podem ser dispostos em forma de V. Alternativamente, quatro módulos atuadores podem ser dispostos em uma fileira, com dois outros módulos atuadores deslocados dos mesmos para em formato em V. Tais arranjos alternativos podem permitir que um sistema de atuação seja capaz de fornecer uma saída de alto torque e que um alto nível de redundância seja configurado para caber dentro de um envelope de espaço apertado ou inadequado (por exemplo, onde uma longa fileira única de módulos atuadores não caberia no envelope disponível).
[0045] Além disso, embora os exemplos descritos acima compreendam um eixo de saída para somar a saída de torque dos módulos atuadores, será entendido que qualquer acionador rotativo adequado para somar a saída de torque, como por exemplo, uma correia ou uma corrente, pode ser fornecido no lugar do eixo de saída. Assim, por exemplo, cada módulo atuador pode ser configurado para acionar uma polia ou engrenagem respectiva, cada polia ou engrenagem sendo então conectada à uma corrente ou correia comum para somar as saídas das respectivas polias ou engrenagens. Além disso, ligações adicionais fornecidas entre um sistema de atuação de acordo com a divulgação e um componente rotativo a ser acionado pelo sistema de atuação podem ser rígidas ou flexíveis (por exemplo, compreendendo uma correia dentada ou corrente e tensores adequados). O uso de tais ligações flexíveis pode fornecer flexibilidade adicional no acondicionamento de um sistema de atuação de acordo com a divulgação em um envelope de espaço confinado, tal como uma asa fina de uma aeronave.
[0046] Além disso, embora os exemplos descritos acima sejam para uso no acionamento de uma superfície de controle em uma asa de aeronave, será apreciado que um sistema de acionamento de acordo com a divulgação pode ser usado em muitas outras aplicações onde qualquer tolerância ao emperramento ou falha do atuador é necessária ou onde o tamanho máximo de um único atuador que pode ser usado é limitado pelo espaço disponível. Essas outras aplicações incluem, mas não estão limitadas à atuação de superfícies de controle do leme em aeronaves ou outros veículos.
[0047] Embora a presente divulgação tenha sido descrita em detalhes em associação apenas a um número limitado de exemplos, deve ser prontamente compreendido que a presente divulgação não está limitada a tais modalidades divulgadas. Em vez disso, a presente divulgação pode ser modificada para incorporar qualquer número de variações, alterações, substituições ou arranjos equivalentes, até agora não descritos, mas que são comensuráveis com o escopo da divulgação. Adicionalmente, embora vários exemplos da divulgação tenham sido descritos, deve ser compreendido que aspectos da presente divulgação podem incluir somente alguns dos exemplos descritos. Por conseguinte, a divulgação não deve ser vista como limitada pela descrição precedente, mas apenas limitando-se pelo escopo das reivindicações anexas.

Claims (15)

  1. Sistema de atuação, caracterizado pelo fato de que compreende:
    um acionador rotativo; e
    três ou mais módulos atuadores,
    em que cada módulo atuador compreende um atuador linear eletromecânico, e
    em que cada módulo atuador é conectado ao acionador rotativo de modo que os três ou mais módulos atuadores sejam configurados para acionar a rotação do acionador rotativo em combinação.
  2. Sistema de atuação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada módulo atuador compreende ainda um braço de alavanca conectado entre o atuador linear eletromecânico e o acionador rotativo.
  3. Sistema de atuação de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que cada módulo atuador compreende ainda um mecanismo de ruptura configurado para desconectar operacionalmente o módulo atuador do acionador rotativo se uma força exercida no mecanismo de ruptura exceder um valor desejado.
  4. Sistema de atuação de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de ruptura compreende uma embreagem de sobrecarga, um pino de cisalhamento ou um elo de colapso.
  5. Sistema de atuação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os atuadores lineares eletromecânicos nos três ou mais módulos atuadores são dimensionados de modo que uma força motriz necessária seja fornecida ao acionador rotativo, mesmo quando um ou mais dos módulos atuadores falham ou emperram.
  6. Sistema de atuação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os três ou mais módulos atuadores estão dispostos em uma única fileira.
  7. Sistema de atuação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que os três ou mais módulos atuadores são dispostos em duas ou mais fileiras, em que cada uma das duas ou mais fileiras está operacionalmente conectada a outra fileira por uma ligação.
  8. Sistema de atuação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende seis ou mais módulos atuadores dispostos em dois bancos distintos de módulos atuadores em uma fileira, formando um V.
  9. Sistema de atuação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um mecanismo de ligação adicional é fornecido entre o acionador rotativo e um mecanismo remoto configurado para ser acionado pelo sistema de atuação.
  10. Sistema de atuação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um elo multiplicador de força é fornecido entre cada módulo atuador e o acionador rotativo.
  11. Sistema de atuação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o acionador rotativo compreende um eixo.
  12. Sistema de atuação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o acionador rotativo compreende uma correia ou corrente.
  13. Sistema de atuação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o sistema de atuação é um sistema de atuação de superfície de controle de aeronave.
  14. Asa de aeronave, caracterizada pelo fato de que compreende:
    uma superfície de controle adaptada para se mover de uma primeira posição para uma segunda posição; e
    um sistema de atuação como reivindicado em qualquer reivindicação anterior,
    em que o acionador rotativo está adaptado para acionar o movimento da superfície de controle da primeira posição para a segunda posição.
  15. Asa de aeronave de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o sistema de atuação está alojado dentro da asa.
BR102022000673-3A 2021-01-15 2022-01-13 Sistema de atuação, e, asa de aeronave BR102022000673A2 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EPEP21275004.6 2021-01-15
EP21275004.6A EP4029775A1 (en) 2021-01-15 2021-01-15 Actuation system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR102022000673A2 true BR102022000673A2 (pt) 2022-08-02

Family

ID=74186613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR102022000673-3A BR102022000673A2 (pt) 2021-01-15 2022-01-13 Sistema de atuação, e, asa de aeronave

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220227484A1 (pt)
EP (1) EP4029775A1 (pt)
BR (1) BR102022000673A2 (pt)
CA (1) CA3144838A1 (pt)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3640183A (en) * 1970-02-02 1972-02-08 Ltv Electrosystems Inc Force summing multiplex actuator
US3608430A (en) * 1970-06-29 1971-09-28 Boeing Co Methods for forming aircraft redundant control systems and systems for carrying out the methods
US4244541A (en) * 1979-01-02 1981-01-13 The Boeing Company Dual cam control mechanism for coordinated deployment and retraction of an air-craft's leading and trailing edge wing flaps
DE102007063157A1 (de) * 2007-12-30 2009-07-09 Airbus Deutschland Gmbh System zur Betätigung von zumindest einer Stellklappe eines Flugzeugs sowie ein Verfahren zur Überprüfung des Systems
DE102010021576A1 (de) * 2010-05-26 2011-12-01 Airbus Operations Gmbh Vorrichtung für eine Stellklappe eines Tragflügels
JP6178571B2 (ja) * 2012-12-26 2017-08-09 三菱航空機株式会社 動翼のアクチュエータ装置、航空機の動翼、及び、航空機
JP6779183B2 (ja) * 2017-07-18 2020-11-04 川崎重工業株式会社 電気機械式アクチュエータを備える航空機操舵システム
US10696380B2 (en) * 2017-07-20 2020-06-30 Hamilton Sunstrand Corporation Aerodynamic control surface operating system for aircraft using variable transmission
JP6929761B2 (ja) * 2017-11-16 2021-09-01 三菱重工業株式会社 電動アクチュエータ装置
EP3713844A1 (en) * 2017-11-21 2020-09-30 Bombardier Inc. System and method for actuating high-lift flight control surfaces

Also Published As

Publication number Publication date
CA3144838A1 (en) 2022-07-15
EP4029775A1 (en) 2022-07-20
US20220227484A1 (en) 2022-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10538310B2 (en) Near synchronous distributed hydraulic motor driven actuation system
EP0831027B1 (en) Flight control surface actuation system
US4441675A (en) High lift surface actuation system
CN101490441B (zh) 襟翼作动筒
US4688744A (en) Jam tolerant rotary actuation system
RU2399554C2 (ru) Система привода посадочных закрылков
CN111196348A (zh) 具有独立致动控制的高升力致动系统
EP1986911B1 (en) Control surface failsafe drop link
CA2723803A1 (en) Fault-tolerant actuating system for adjusting flaps of an aircraft, comprising adjustment kinematics with a fixed pivot
US20040075020A1 (en) Method and apparatus for controlling aircraft devices with multiple actuators
US9139286B2 (en) Hinge assembly for rotatably mounting a control surface on an aircraft
EP2998217A1 (en) A link for coupling an aircraft lift device to a track
BRPI0821753B1 (pt) superfície de controle para uma superfície de sustentação aerodinâmica de aeronave
AU2021368047A1 (en) Vtol aircraft fan tilting mechanisms and arrangements
EP3653493B1 (en) High-lift actuation system having centralized inboard actuation control and independent outboard actuation control
US9506543B2 (en) Electromechanically controlled decoupling device for actuators
WO2010119280A1 (en) High lift devices for aircraft
US11174006B2 (en) High-lift actuation system with clutch architecture
Recksiek Advanced high lift system architecture with distributed electrical flap actuation
BR102022000673A2 (pt) Sistema de atuação, e, asa de aeronave
US2972898A (en) Actuation mechanism
BR102020027035A2 (pt) Módulo de sistema de aumento de controle e estabilidade, sistema de atuador para um helicóptero, e, helicóptero
US11623734B2 (en) Apparatus, system and method for supporting a wing flap of an aircraft
WO2010084338A2 (en) Bearing assembly
EP3403922A1 (en) A wing arrangement for an aircraft

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]