BRPI0601260B1

BRPI0601260B1 - PROCESS AND WEIGHT DETERMINATION DEVICE AND / OR A GREATNESS OF AN AIRCRAFT

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Publication number: BRPI0601260B1
Authority: BR
Publication date: 2017-07-11

Description

“PROCESSO E DISPOSITIVO DE DETERMINAÇÃO DO PESO E/OUDE UMA GRANDEZA DE UMA AERONAVE” Campo da Invenção A presente invenção trata em geral de um processo de determinação de diferentes grandezas tais como o peso e a posição do centro de gravidade de uma aeronave que repousa sobre o solo.Field of the Invention The present invention is in general a method of determining different quantities such as the weight and position of the center of gravity of an aircraft resting on an aircraft. over the ground.

Mais precisamente, a presente invenção trata, de acordo com um primeiro aspecto, de um processo de determinação do peso e/ou de uma grandeza característica da centragem de uma aeronave que repousa sobre o solo por uma pluralidade de trens, sendo que cada trem compreende pelo menos um elemento de estrutura que apresenta um nível de tensões variável em função da fração do peso da aeronave transmitida pelo referido trem ao solo, processo esse que compreende as seguintes etapas: a. medição em cada trem de pelo menos um parâmetro representativo do nível de tensão do referido elemento; b. avaliação da grandeza característica e/ou do peso em função dos parâmetros medidos na etapa (i).More precisely, the present invention deals, according to a first aspect, with a method of determining the weight and / or a characteristic magnitude of the centering of an aircraft resting on the ground by a plurality of trains, each train comprising at least one structural element having a stress level varying as a function of the weight fraction of the aircraft transmitted by said train to the ground, which process comprises the following steps: a. measuring on each train at least one parameter representative of the voltage level of said element; B. evaluation of characteristic quantity and / or weight as a function of the parameters measured in step (i).

Histórico da Invenção Processos desse tipo são conhecidos do estado da técnica, e as tensões mecânicas sofridas pelos elementos de estrutura são obtidas pela medição dos microdeslocamentos, representativos das tensões do material dos elementos segundo as leis de elasticidade.Background of the Invention Processes of this type are known from the state of the art, and the mechanical stresses suffered by the structural elements are obtained by measuring the micro displacements, representative of the material stresses of the elements according to the laws of elasticity.

Esses processos apresentam o defeito de serem difíceis de implementar. Os meios de medição utilizados são pesados e/ou difíceis de implantar nos trens dos aviões existentes.These processes have the defect of being difficult to implement. The means of measurement used are heavy and / or difficult to deploy on existing aircraft trains.

Descrição da Invenção Nesse contexto, a presente invenção tem por objetivo propor um processo e meios de implementação que não aumentem o peso do avião e sejam simples de implantar.Description of the Invention In this context, the present invention aims to propose a process and means of implementation that do not increase the weight of the airplane and are simple to deploy.

Para esse fim, o processo da presente invenção, do tipo precitado, caracteriza-se essencialmente pelo fato de pelo menos um parâmetro medido na etapa (a) ser uma característica magnética ou elétrica do elemento de estrutura do trem.To this end, the process of the present invention of the preceeded type is essentially characterized by the fact that at least one parameter measured in step (a) is a magnetic or electrical characteristic of the train structure element.

Em um modo de realização da presente invenção, a característica magnética ou elétrica medida é uma característica escolhida no grupo que consiste na permeabilidade magnética, na condutividade elétrica e na permitividade elétrica do material que constitui o elemento de estrutura.In one embodiment of the present invention, the measured magnetic or electrical characteristic is a characteristic chosen from the group consisting of magnetic permeability, electrical conductivity and electrical permittivity of the material constituting the structural element.

Vantajosamente, a característica magnética ou elétrica é medida com pelo menos um sensor de corrente de Foucault.Advantageously, the magnetic or electrical characteristic is measured with at least one eddy current sensor.

Por exemplo, a etapa (b) compreende uma sub-etapa (b-i) de avaliação da fração do peso da aeronave transmitida por cada trem ao solo em função dos parâmetros medidos na etapa (a), e uma sub-etapa (b-ii) de determinação da posição do centro de gravidade da aeronave em função das frações avaliadas na sub-etapa (b-i).For example, step (b) comprises a sub-step (bi) for evaluating the aircraft weight fraction transmitted by each train to the ground against the parameters measured in step (a), and a sub-step (b-ii). ) determining the position of the center of gravity of the aircraft as a function of the fractions evaluated in sub-step (bi).

Nesse caso, a fração do peso da aeronave transmitida por cada trem é avaliada em função da característica magnética ou elétrica medida na etapa (a) por meio de uma função de transferência.In this case, the fraction of the aircraft weight transmitted by each train is evaluated as a function of the magnetic or electrical characteristic measured in step (a) by means of a transfer function.

Vantajosamente, a característica magnética ou elétrica é medida de acordo com uma única direção segundo a qual o nível de tensões no elemento de estrutura varia em função da fração do peso da aeronave transmitida ao solo pelo referido trem.Advantageously, the magnetic or electrical characteristic is measured according to a single direction whereby the stress level in the frame element varies as a function of the fraction of the weight of the aircraft transmitted to the ground by said train.

Nesse caso, mede-se no elemento de estrutura na etapa (a) a característica magnética ou elétrica segundo pelo menos uma outra direção predeterminada e/ou a variação da característica magnética ou elétrica que resulta do esforço de torção e do cisalhamento imposto ao elemento de estrutura, e essas medições são utilizadas para aperfeiçoar a avaliação da grandeza representativa efetuada na etapa (b).In this case, the structural element in step (a) is measured by the magnetic or electrical characteristic in at least one other predetermined direction and / or the variation of the magnetic or electrical characteristic resulting from the torsional force and shear imposed on the structural element. structure, and these measurements are used to refine the evaluation of the representative quantity made in step (b).

De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção trata de um dispositivo de determinação do peso e/ou de uma grandeza característica da centragem de uma aeronave que repousa sobre o solo por uma pluralidade de trens, sendo que cada trem compreende pelo menos um elemento de estrutura que apresenta um nível de tensões variável em função da fração do peso da aeronave transmitida pelo referido trem ao solo, e esse dispositivo compreende sobre cada trem pelo menos um sensor de medição de um parâmetro representativo do nível de tensão do referido elemento e meios para determinar a grandeza característica em função dos parâmetros medidos, caracterizado pelo fato do sensor ser próprio para medir como parâmetro representativo uma característica magnética ou elétrica do elemento de estrutura do trem.According to a second aspect, the present invention relates to a weighting and / or magnitude characteristic of the centering of an aircraft resting on the ground by a plurality of trains, each train comprising at least one element. structure having a voltage level varying as a function of the fraction of the weight of the aircraft transmitted by said train to the ground, and such device comprises on each train at least one measuring sensor of a parameter representative of the voltage level of said element and means. to determine the characteristic quantity as a function of the measured parameters, characterized in that the sensor is suitable for measuring as a representative parameter a magnetic or electrical characteristic of the train structure element.

De acordo com um aspecto vantajoso da presente invenção, o sensor é próprio para medir uma característica magnética ou elétrica escolhida no grupo que consiste na permeabilidade magnética, na condutividade elétrica e na permitividade elétrica do material que constitui o elemento de estrutura.According to an advantageous aspect of the present invention, the sensor is suitable for measuring a magnetic or electrical characteristic chosen from the group consisting of magnetic permeability, electrical conductivity and electrical permittivity of the material constituting the structural element.

De preferência, o sensor de medição da característica magnética ou elétrica é um sensor de corrente de Foucault.Preferably, the magnetic or electrical characteristic measurement sensor is an eddy current sensor.

Por exemplo, o dispositivo compreende meios para avaliar a fração do peso da aeronave transmitida por cada trem ao solo em função dos parâmetros medidos, e meios para avaliar a posição do centro de gravidade da aeronave em função das frações avaliadas.For example, the device comprises means for assessing the fraction of aircraft weight transmitted by each train to the ground as a function of the measured parameters, and means for assessing the position of the center of gravity of the aircraft against the assessed fractions.

Nesse caso, os meios para determinar a fração do peso da aeronave transmitida por cada trem compreendem pelo menos uma função de transferência.In this case, the means for determining the fraction of aircraft weight transmitted by each train comprises at least one transfer function.

De acordo com um terceiro aspecto, a presente invenção trata de uma aeronave que compreende uma pluralidade de trens aptos a repousar sobre o solo suportando o peso da aeronave e um dispositivo de determinação do peso e/ou de uma grandeza característica da centragem da aeronave que apresenta as características mencionadas acima, e cada trem compreende pelo menos um elemento de estrutura que apresenta um nível de tensões variável em função da fração do peso da aeronave transmitida pelo referido trem ao solo.According to a third aspect, the present invention relates to an aircraft comprising a plurality of trains capable of resting on the ground supporting the weight of the aircraft and a weight and / or a characteristic characteristic of the centering of the aircraft. has the characteristics mentioned above, and each train comprises at least one structural element having a stress level varying as a function of the weight fraction of the aircraft transmitted by said train to the ground.

Breve Descricão das Figuras Outras características e vantagens da presente invenção aparecerão claramente com a descrição que será feita a seguir, a título indicativo e sem qualquer caráter limitativo, em relação às figuras anexas, nas quais: - a figura 1 é uma vista em perspectiva de um avião dotado de um dispositivo de determinação de seu peso e/ou de uma grandeza característica de seu balanceamento de acordo com a presente invenção; - a figura 2 é uma vista simplificada segundo a direção longitudinal de uma parte de um trem de aterrissagem do avião da figura 1, que mostra os sensores do dispositivo de determinação; - a figura 3 é um corte do trem de aterrissagem da figura 2 em um plano vertical transversal; - a figura 4 é uma representação esquemática do dispositivo de determinação da figura 1; - a figura 5 é uma vista superior do trem de aterrissagem das figuras 2 e 3, que mostra diferentes possibilidades de implantação dos sensores; e - a figura 6 é um diagrama de blocos que ilustra as diferentes etapas do processo de determinação do peso e da posição do centro de gravidade de uma aeronave, por meio do dispositivo da figura 4.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Other features and advantages of the present invention will appear clearly from the following description, by way of indication and without limitation, with respect to the accompanying figures, in which: - Figure 1 is a perspective view of an airplane equipped with a device for determining its weight and / or a characteristic of its balance according to the present invention; Figure 2 is a simplified longitudinal view of part of a landing gear of the airplane of Figure 1 showing the sensors of the determining device; Figure 3 is a section of the landing gear of Figure 2 in a vertical cross-sectional plane; Figure 4 is a schematic representation of the determining device of Figure 1; Figure 5 is a top view of the landing gear of Figures 2 and 3, showing different possibilities of implantation of the sensors; and Figure 6 is a block diagram illustrating the different steps of the process of determining the weight and position of the center of gravity of an aircraft by means of the device of Figure 4.

Descrição de Realizações Particulares Uma aeronave dotada de um dispositivo que permite determinar o peso e a posição do centro de gravidade da aeronave quando ela repousa sobre o solo é representada na figura 1. Essa aeronave é tipicamente um avião. O dispositivo permite também ter acesso à distribuição do peso da aeronave entre os diferentes trens que suportam essa aeronave. O dispositivo se aplica no caso de um avião imóvel sobre o solo ou que se desloca lentamente na superfície do solo. Esse avião compreende tipicamente uma fuselagem (C) alongada longitudinalmente e que delimita o cockpit, bem como a cabine reservada aos passageiros, duas asas (A) dispostas de cada lado da fuselagem (C) e três trens de aterrissagem (1) dispostos sob o avião. O trem dianteiro está disposto sob uma parte anterior da fuselagem (C) e os dois trens traseiros estão dispostos sob as asas (A) do avião. O avião repousa sobre o solo por meio dos três trens (1), que sustentam, cada um, uma fração do peso do avião, e transmitem esse peso para o solo.Description of Particular Embodiments An aircraft having a device for determining the weight and position of the aircraft's center of gravity when it rests on the ground is depicted in Figure 1. This aircraft is typically an aircraft. The device also gives you access to the aircraft weight distribution between the different trains that support this aircraft. The device applies in the case of a plane that is motionless on the ground or moving slowly on the ground surface. Such an airplane typically comprises a longitudinally elongated fuselage (C) delimiting the cockpit, as well as the passenger cabin, two wings (A) arranged on either side of the fuselage (C) and three landing gear (1) arranged under the airplane. The front train is arranged under an anterior fuselage (C) and the two rear trains are arranged under the wings (A) of the airplane. The airplane rests on the ground by means of the three trains (1), which each support a fraction of the weight of the airplane and transmit this weight to the ground.

Como se pode ver nas figuras 2, 3 e 5, cada trem (1) compreende uma escora vertical montada de modo a girar por uma extremidade superior (4) sobre a fuselagem, uma viga longitudinal (6) rigidamente fixada em uma extremidade inferior da escora (2) oposta à fuselagem, e três eixos (8) transversais montados sobre a viga longitudinal (6). O trem compreende ainda seis rodas (10) montadas nas extremidades dos eixos (8). O trem repousa sobre o solo por meio das rodas (10).As can be seen from figures 2, 3 and 5, each train (1) comprises a vertical strut pivotally mounted to an upper end (4) over the fuselage, a longitudinal beam (6) rigidly fixed to a lower end of the fuselage. prop (2) opposite the fuselage, and three transverse axes (8) mounted on the longitudinal beam (6). The train further comprises six wheels (10) mounted at the ends of the axles (8). The train rests on the ground through the wheels (10).

Os elementos de estrutura do trem tais como a viga longitudinal (6), os eixos (8) ou a escora (2) apresentam níveis de tensões mecânicas variáveis em função da fração do peso do avião sustentada pelo trem (1). Em particular, nível de tensões segundo uma direção predeterminada transversal é função da fração do peso do avião sustentado pelo trem (1). O dispositivo de determinação do peso e/ou da posição do centro de gravidade da aeronave compreende, para cada trem, um dispositivo (11) de medição de um parâmetro representativo do nível de tensão segundo a direção predeterminada transversal em um elemento de estrutura do trem, no caso um eixo (8), e meios de cálculo (13) para determinar o peso e a posição do centro de gravidade em função dos parâmetros medidos. O parâmetro medido é uma característica magnética ou elétrica do elemento de estrutura do trem, escolhida entre a permeabilidade magnética, a condutividade elétrica e a permitividade elétrica do material que constitui o elemento de estrutura.The train structure elements such as the longitudinal beam (6), the axles (8) or the strut (2) have varying mechanical stress levels as a function of the weight fraction of the airplane supported by the train (1). In particular, stress level in a predetermined transverse direction is a function of the weight fraction of the airplane sustained by the train (1). The weight and / or position determination device of the center of gravity of the aircraft comprises, for each train, a device (11) for measuring a voltage level representative parameter according to the predetermined transverse direction in a train structure member , in this case an axis (8), and calculation means (13) for determining the weight and position of the center of gravity as a function of the measured parameters. The measured parameter is a magnetic or electrical characteristic of the train structure element, chosen from magnetic permeability, electrical conductivity and electrical permittivity of the material constituting the structure element.

De modo particularmente vantajoso, o dispositivo de medição (11) compreende (ver figura 4) um gerador de corrente (14), um sensor de corrente de Foucault (15) dotado de um circuito primário (16) alimentado pelo gerador de corrente (14) e de pelo menos um circuito secundário (18), e meios (22) de medição da tensão nos bornes do circuito secundário (18).Particularly advantageously, the measuring device (11) comprises (see Figure 4) a current generator (14), an eddy current sensor (15) provided with a primary circuit (16) fed by the current generator (14). ) and at least one secondary circuit (18), and voltage measuring means (22) at the secondary circuit terminals (18).

Esse sensor está disposto na superfície do elemento de estrutura sobre o qual deve ser efetuada a medição, aplicado contra esse elemento de estrutura. O gerador de corrente (14) está apto a excitar o circuito primário (16) do sensor (15) com uma corrente I de freqüência determinada. O circuito primário (16) está apto a gerar, quando é excitado pelo gerador, um campo magnético de distribuição espacial determinada que depende da distribuição da corrente (I) e, portanto, a geometria do circuito primário. Esse campo magnético primário gera um corrente induzida no elemento de estrutura, e essas correntes induzidas, ou correntes de Foucault, darão origem a um campo magnético secundário. Esse campo magnético secundário possui uma· distribuição que varia ao longo do tempo e que se opõe à variação do campo magnético primário que lhe deu origem. A intensidade e a profundidade de penetração das correntes induzidas no elemento de estrutura dependem dos seguintes parâmetros: - das propriedades físicas do material (condutividade elétrica σ e permeabilidade magnética μ), - da frequência (f) de trabalho do sensor, - da eventual presença de defeitos no material, - da geometria do material, - da qualidade do acoplamento entre o material e o circuito indutivo.This sensor is arranged on the surface of the frame element to be measured against, applied against that frame element. The current generator (14) is capable of driving the primary circuit (16) of the sensor (15) with a current I of a determined frequency. The primary circuit (16) is capable of generating, when excited by the generator, a determined spatial distribution magnetic field that depends on the current distribution (I) and thus the geometry of the primary circuit. This primary magnetic field generates an induced current in the frame element, and these induced currents, or eddy currents, will give rise to a secondary magnetic field. This secondary magnetic field has a distribution that varies over time and is opposed to the variation of the primary magnetic field that gave rise to it. The intensity and depth of penetration of the induced currents in the structure element depend on the following parameters: - the physical properties of the material (electrical conductivity σ and magnetic permeability μ), - the working frequency (f) of the sensor, - the possible presence defects in material, - material geometry, - coupling quality between material and inductive circuit.

Pode-se expressar matematicamente a profundidade de penetração δ pela seguinte fórmula: O circuito secundário (18) do sensor (15) é sensível à variação do campo magnético. As variações são devidas às variações das tensões aplicadas ao elemento de estrutura. As variações desse campo que são devidas aos defeitos do material e à sua geometria são compensadas graças a aferições do sensor (15). De fato, o dispositivo é submetido a três aferições: - uma aferição inicial do trem e do avião em zero (tensão mínima) e em plena escala (tensão máxima), - uma aferição em zero antes de cada vôo, - uma pesagem do avião de cinco em cinco anos, em zero e em plena escala.The penetration depth δ can be mathematically expressed by the following formula: The secondary circuit (18) of the sensor (15) is sensitive to the variation of the magnetic field. The variations are due to variations in the stresses applied to the frame element. Variations in this field due to material defects and geometry are compensated by sensor measurements (15). In fact, the device is subjected to three measurements: - an initial train and airplane measurement at zero (minimum voltage) and full scale (maximum voltage), - a zero measurement before each flight, - an airplane weighing every five years at zero and full scale.

Os circuitos secundários do sensor (15) estão aptos a ser percorridos por uma corrente elétrica induzida criada pelas variações do campo magnético. As variações de tensão nos bornes do circuito secundário são função das variações do campo magnético.The secondary circuits of the sensor 15 are capable of being traversed by an induced electric current created by variations of the magnetic field. Voltage variations at the secondary circuit terminals are a function of the magnetic field variations.

Os meios de cálculo (13) compreendem para cada trem um primeiro módulo (131) apto a avaliar, em função da intensidade (I) da corrente fornecida ao circuito primário (16) do sensor (15) correspondente e em função da tensão V coletada nos limites do circuito secundário (18) do mesmo sensor (15), uma impedância Z = V/l, uma primeira memória (132) que armazena as características magnéticas ou elétricas do elemento de estrutura em função do módulo e da fase de impedância elétrica Z, e um segundo módulo (133) apto a determinar a característica magnética ou elétrica μί do elemento de estrutura do trem (3) em função da impedância Z determinada pelo primeiro módulo (131) e do conteúdo da memória (132).The calculation means (13) comprise for each train a first module (131) capable of assessing, as a function of the intensity (I) of the current supplied to the corresponding primary circuit (16) of the corresponding sensor (15) and as a function of the collected voltage V within the boundaries of the secondary circuit (18) of the same sensor (15), an impedance Z = V / l, a first memory (132) which stores the magnetic or electrical characteristics of the frame element as a function of the module and the electrical impedance phase. Z, and a second module (133) capable of determining the magnetic or electrical characteristic μί of the train structure element (3) as a function of the Z impedance determined by the first module (131) and the memory content (132).

Os meios de cálculo (13) compreendem ainda um terceiro módulo (134) apto a determinar a fração (Pi) do peso do avião suportada por cada trem, em função das características magnéticas ou elétricas (μι) determinadas pelos segundos módulos (133), e um quarto módulo (135) apto a determinar a posição do centro de gravidade do avião e o peso total do avião em função das frações (Pi) calculadas pelo terceiro módulo (134).The calculation means (13) further comprise a third module (134) capable of determining the fraction (Pi) of the airplane weight supported by each train, as a function of the magnetic or electrical characteristics (μι) determined by the second modules (133), and a fourth module (135) capable of determining the position of the center of gravity of the airplane and the total weight of the airplane as a function of the fractions (Pi) calculated by the third module (134).

Os meios de cálculo (13) são constituídos por uma calculadora específica para o dispositivo de determinação da posição do peso e do centro de gravidade da aeronave, ou estão integrados a uma outra calculadora do avião.The calculation means 13 are either a calculator specific to the aircraft's weight position and center of gravity determining device, or are integrated with another aircraft calculator.

Deve-se notar que, geralmente, cada trem é dotado de dois sensores (15), que medem a característica magnética ou elétrica do elemento de estrutura segundo a direção predeterminada.It should be noted that generally each train is provided with two sensors (15) which measure the magnetic or electrical characteristic of the frame element in the predetermined direction.

Como mostra a figura 5, esses sensores (15) podem estar dispostos em diferentes locais, ao longo da viga longitudinal (6) ou ao longo dos eixos (8).As shown in figure 5, these sensors (15) may be arranged at different locations along the longitudinal beam (6) or along the axes (8).

Como variante, cada trem pode ser eqüipado, além do sensor que mede a característica magnética ou elétrica segundo a direção predeterminada, de vários outros sensores. Esses sensores medem as características magnéticas ou elétricos segundo outras direções, e/ou as variações dessas características magnéticas ou elétricas que resultam do esforço de torção e do cisalhamento. Esses esforços são impostos ao elemento de estrutura pelo peso do avião. Essas medições são utilizadas para corrigir a medição da característica magnética ou elétrica segundo a direção predeterminada transversal.Alternatively, each train may be fitted in addition to the sensor that measures the magnetic or electrical characteristic according to the predetermined direction of various other sensors. These sensors measure magnetic or electrical characteristics in other directions, and / or variations of these magnetic or electrical characteristics that result from torsional and shear stress. These efforts are imposed on the frame element by the weight of the plane. These measurements are used to correct the magnetic or electrical characteristic measurement in the predetermined transverse direction.

Essa correção é particularmente útil quando os sensores (15) que medem a característica magnética ou elétrica segundo a direção predeterminada estão dispostos em uma zona submetida a tensões não apenas nessa direção predeterminada, mas também em outras direções.This correction is particularly useful when sensors 15 measuring the magnetic or electrical characteristic in the predetermined direction are arranged in a zone subjected to voltages not only in that predetermined direction but also in other directions.

Será descrito a seguir, em relação à figura 6, o processo de determinação da posição do centro de gravidade do avião. Mede-se, primeiramente, em uma primeira etapa a/, para cada trem do avião, a característica magnética ou elétrica (μί) do elemento de estrutura desse trem segundo a direção predeterminada, por meio de um dispositivo de medição (11).Referring now to Figure 6, the process of determining the position of the center of gravity of the airplane will be described. First, in a first step a /, for each airplane train, the magnetic or electrical characteristic (μί) of the structural element of that train in the predetermined direction is measured by means of a measuring device (11).

Para isso, excita-se o circuito primário (16) do sensor (15), e mede-se a tensão nos bornes do circuito secundário (18) do mesmo sensor (15).For this, the primary circuit (16) of the sensor (15) is energized and the voltage at the secondary circuit (18) terminals of the same sensor (15) is measured.

Avalia-se a seguir a impedância Z = V/l. Essa impedância se caracteriza por sua fase Arg Z, e por seu módulo |Z|.Then the impedance Z = V / l is evaluated. This impedance is characterized by its Arg Z phase, and its | Z | module.

Em função do módulo e da fase da impedância elétrica calculada pelos meios de cálculo, determina-se a característica magnética ou elétrica (μι) desejada do elemento de estrutura.Depending on the modulus and the phase of the electrical impedance calculated by the means of calculation, the desired magnetic or electrical characteristic (μι) of the structural element is determined.

Se for o caso, em uma etapa (a’), corrige-se o valor da característica (μι) em função das medições efetuadas com os sensores que medem as características magnéticas ou elétricas segundo outras direções, ou medindo suas variações que resultam de uma torção ou de um cisalhamento. A seguir, em uma segunda etapa (b), avalia-se a posição do centro de gravidade do avião em função das características magnéticas ou elétricas (μ1, μ2 .... μη) dos elementos de estrutura dos diferentes trens do avião medidas na etapa (a). A etapa (b) se decompõe em duas sub-etapas: uma sub-etapa (b-i) de avaliação da fração Pi do peso do avião transmitida por cada trem ao solo em função das características magnéticas ou elétricas medidas na etapa (a) e uma segunda sub-etapa (b-ii) de determinação da posição do centro de gravidade (Cg) do avião em função das frações avaliadas na sub-etapa (b-i). A fração Pi do peso da aeronave transmitida por cada trem é avaliada em função das características magnéticas ou elétricas (μι) medidas na etapa (a) por meio de uma ou mais frações de transferência. Essas funções de transferência são predeterminadas e são armazenadas em uma segunda memória (136) dos meios de cálculo (13) (figura 4). Elas levam em conta um certo número de parâmetros, tais como parâmetros meteorológicos, a inclinação da pista ou trajetória prevista do avião, de modo a aumentar a precisão final da avaliação da distribuição do peso do avião sobre os trens.If so, in one step (a '), the characteristic value (μι) is corrected against measurements made with sensors that measure magnetic or electrical characteristics in other directions, or by measuring their variations resulting from a twisting or shearing. Then, in a second step (b), the position of the airplane's center of gravity shall be assessed as a function of the magnetic or electrical characteristics (μ1, μ2 .... μη) of the structural elements of the different airplane trains measured at step (a). Step (b) breaks down into two sub-steps: a sub-step (bi) for assessing the Pi fraction of the airplane weight transmitted by each train to the ground as a function of the magnetic or electrical characteristics measured in step (a) and a second sub-step (b-ii) of determining the position of the center of gravity (Cg) of the airplane as a function of the fractions evaluated in sub-step (bi). The Pi fraction of the weight of the aircraft transmitted by each train is assessed against the magnetic or electrical characteristics (μι) measured in step (a) by one or more transfer fractions. These transfer functions are predetermined and are stored in a second memory (136) of the calculation means (13) (Figure 4). They take into account a number of parameters, such as weather parameters, runway inclination, or anticipated aircraft trajectory, in order to increase the final accuracy of assessing the distribution of aircraft weight over trains.

Como variante, são utilizadas tabelas ou cartografias no lugar das funções de transferência.Alternatively, tables or cartographies are used in place of the transfer functions.

Depois de conhecer o peso suportado por cada trem do avião, pode-se determinar o peso total (P) do avião de modo simples, adicionando os pesos suportados por cada trem.Once you know the weight supported by each train on the plane, you can determine the total weight (P) of the plane simply by adding the weights supported by each train.

Determina-se, a seguir, a posição do centro de gravidade do avião, por uma fórmula simplificada, calculando o baricentro das posições dos três trens de aterrissagem afetadas de um peso que corresponde à fração do peso total do avião suportado por cada um dos trens. A posição longitudinal do centro de gravidade do avião (Cgl) é expressa, portanto, pela seguinte fórmula: em que: li é a posição longitudinal de cada um dos trens i, Pi é a fração do peso total do avião suportado pelo trem i. A posição transversal do centro de gravidade do avião é expressa pela seguinte fórmula: em que: ti representa a posição transversal de cada um dos trens (i). É portanto fácil de entender que o processo e o dispositivo descritos acima apresentam inúmeras vantagens. O dispositivo permite determinar de modo muito simples, continuamente, a posição do centro de gravidade do avião.The position of the airplane's center of gravity is then determined by a simplified formula by calculating the baricenter of the positions of the three affected landing gear of a weight corresponding to the fraction of the total airplane weight supported by each of the trains. . The longitudinal position of the airplane's center of gravity (Cgl) is therefore expressed by the following formula: where: li is the longitudinal position of each of the trains i, Pi is the fraction of the total weight of the airplane supported by train i. The transverse position of the center of gravity of the airplane is expressed by the following formula: where: ti represents the transverse position of each of the trains (i). It is therefore easy to understand that the process and device described above have numerous advantages. The device makes it possible to determine the position of the airplane's center of gravity very simply continuously.

Isso é particularmente interessante nos aviões de transporte de grande capacidade, em particular de frete. De fato, a sobrecarga do avião ou um mau posicionamento dos paletes pode modificar seu comportamento aerodinâmico quando ele estiver em vôo ou durante a decolagem. O dispositivo permite otimizar a massa embarcada bem como sua centragem, e certificar-se de que ela permanece dentro do limite de funcionamento do avião. O dispositivo da presente invenção permite detectar em tempo real os casos em que a distribuição da massa transportada não é uniforme, e corrigir a distribuição a bordo do avião. Além disso, o dispositivo permite conhecer continuamente o peso do avião e certificar-se de que ele permanece dentro do limite do funcionamento autorizado para ele.This is particularly interesting on large capacity transport aircraft, particularly freight. In fact, airplane overload or poor pallet placement can modify its aerodynamic behavior when in flight or during takeoff. The device allows to optimize the shipped mass as well as its centering, and to make sure that it remains within the operating limit of the airplane. The device of the present invention makes it possible to detect in real time cases where the distribution of mass carried is not uniform and to correct distribution on board the aircraft. In addition, the device allows you to continually know the weight of the airplane and make sure it remains within the authorized operating range for it.

Deve-se notar que a presente invenção se aplica no caso do avião compreender menos ou mais de três trens de aterrissagem, por exemplo, cinco trens de aterrissagem.It should be noted that the present invention applies if the aircraft comprises less than or more than three landing gear, for example five landing gear.

Da mesma, cada trem de aterrissagem pode compreender menos ou mais de três eixos, por exemplo, um ou dois eixos, e portanto menos ou mais de seis rodas, por exemplo duas rodas ou quatro rodas.Likewise, each landing gear may comprise less than or more than three axes, for example, one or two axes, and thus fewer or more than six wheels, for example two wheels or four wheels.

ReivindicaçõesClaims

Claims

1. THE PROCESS FOR DETERMINING WEIGHT AND / OR A LARGE, of the centering characteristic of an aircraft resting on the ground by a plurality of trains (1), each train (1) comprising at least one structural element ( 6, 8) having a voltage level varying as a function of the fraction (Pi) of the aircraft weight (P) transmitted by said train (1) to the ground, which process comprises the following steps: a. measuring on each train (1) at least one parameter representative of the voltage level of said element; and b. evaluation of the characteristic quantity and / or weight as a function of the parameters measured in step (a); characterized in that at least one parameter measured in step (a) is a magnetic or electrical characteristic of the train frame element (6, 8, 2).

Process according to Claim 1, characterized in that the measured magnetic or electrical characteristic is a characteristic chosen from the group consisting of magnetic permeability (μ), electrical conductivity (σ) and electrical permittivity of the material constituting the material. structural element (6, 8, 2).

Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the magnetic or electrical characteristic is measured by at least one eddy current sensor (15).

Process according to one of Claims 1 to 3, characterized in that step (b) comprises a sub-step (bi) for evaluating the aircraft weight fraction (Pi) transmitted by each train (1) to the ground. as a function of the parameters measured in step (a), and a sub-step (b-ii) of determining the center of gravity position of the aircraft as a function of the fractions (Pi) evaluated in sub-step (bi).

Process according to Claim 4, characterized in that the fraction (Pi) of the aircraft weight transmitted by each train (1) is evaluated as a function of the magnetic or electrical characteristic measured in step (a) by means of a function. Transfer

Process according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the magnetic or electrical characteristic is measured according to a single direction according to which the stress level in the frame element (6, 8, 2) varies by function of the fraction (Pi) of the weight of the aircraft transmitted to the ground by said train.

Process according to Claim 6, characterized in that the magnetic or electrical characteristic in at least one other predetermined direction and / or the variation in the structural element (6, 8, 2) in step (a) is measured in step (a). of the magnetic or electrical characteristic that results from the torsional stress and shear imposed on the frame member (6, 8, 12), and these measurements are used to refine the evaluation of the representative magnitude made in step (b).

8. WEIGHT AND / OR GREAT DETERMINATION DEVICE, characteristic of the centering of an aircraft resting on the ground by a plurality of trains (1), each train (1) comprising at least one structural element (6) 8, 2) having a voltage level which is variable as a function of the fraction (Pi) of the weight (P) of the aircraft transmitted by said train (1) to the ground, which device comprises in each train (1) at least one sensor (15) of a parameter representative of the voltage level of said element and of the means for determining the characteristic magnitude as a function of the measured parameters, characterized in that the sensor is suitable for measuring as a representative parameter a magnetic or electrical characteristic of the structure (6, 8, 2) of the train (1).

DEVICE according to claim 8, characterized in that the sensor is suitable for measuring a magnetic or electrical characteristic chosen from the group consisting of magnetic permeability (μ), electrical conductivity (σ) and electrical permittivity of the material which it contains. constitutes the structural element (6, 8, 2).

DEVICE according to claim 8 or 9, characterized in that the measuring sensor (15) of the magnetic or electrical characteristic is a eddy current sensor.

Apparatus according to one of Claims 8 to 10, characterized in that it comprises means for assessing the fraction (Pi) of the weight of the aircraft transmitted by each train (1) to the ground as a function of the measured parameters, and means for evaluating the position of the center of gravity of the aircraft as a function of the fractions evaluated.

Apparatus according to Claim 11, characterized in that the means for determining the aircraft weight fraction (Pi) transmitted by each train comprises at least one transfer function.

13. AIRCRAFT, comprising a plurality of trains (1) capable of resting on the ground supporting the weight of the aircraft, characterized in that it further comprises a device for determining the weight and / or a characteristic magnitude of the centering of the aircraft as defined in one of claims 8 to 12, wherein each train (1) comprises at least one frame member (6, 8, 2) having a variable stress level as a function of the aircraft weight fraction (Pi) transmitted by said train to the ground.