BRPI0704125B1

BRPI0704125B1 - Arquitetura para um sistema hidráulico

Info

Publication number: BRPI0704125B1
Application number: BRPI0704125-0A
Authority: BR
Inventors: Leutard David; Felemez Eric; Fremiot Sébastien
Original assignee: Messier-Bugatti-Dowty
Priority date: 2006-10-17
Filing date: 2007-10-16
Publication date: 2018-07-31
Also published as: ES2325748T3; FR2907096A1; US20080087766A1; JP4763671B2; CN100588591C; EP1914164A1; CA2606855C; JP2008110751A; US8136760B2; CA2606855A1; FR2907096B1; CN101195413A; BRPI0704125A; DE602007001178D1; ATE432214T1; EP1914164B1

Abstract

arquitetura para um sistema hidráulico. a invenção diz respeito a uma arquitetura pra um sistema hidráulico para operar trem de pouso de uma aeronave que inclui pelo menos uma fonte de pressão hidráulica e pelo menos um retomo hidráulico, o sistema tendo um circuito hidráulico compreendendo uma primeira linha hidráulica ("down") que, quando pressurizada, faz com que o trem de pouso seja abaixado, e uma segunda linha hidráulica ("up" 5) que, quando pressurizada, faz com que o trem de pouso seja recolhidos, as ditas linhas sendo pressurizadas seletivamente por meio de um elemento de distribuição hidráulico (10, 12) compreendendo pelo menos uma válvula de isolamento (10) e um seletor (12) para por uma das linhas em comunicação com pressão e a outra linha em comunicação com o retorno. de acordo com a invenção, a arquitetura inclui meio de conexão de desvio passivo (54, 55) para desviar do seletor, o dito meio sendo disposto entre a segunda linha ("up" 5) e uma linha de admissão (20) que estende-se entre a válvula de isolamento e o seletor, e meio de conexão de retomo forçado (53) para forçar a válvula de isolamento (10) a isolar o circuito de pressão da aeronave e conectar a linha de admissão no retorno.

Description

(54) Título: ARQUITETURA PARA UM SISTEMA HIDRÁULICO (51) Int.CI.: B64C 25/22 (30) Prioridade Unionista: 17/10/2006 FR 06 09091 (73) Titular(es): MESSIER-BUGATTI-DOWTY (72) Inventor(es): DAVID LEUTARD; ERIC FELEMEZ; SÉBASTIEN FREMIOT (85) Data do Início da Fase Nacional: 16/10/2007 “ARQUITETURA PARA UM SISTEMA HIDRÁULICO”

A presente invenção diz respeito a uma arquitetura para um sistema hidráulico para operar trem de pouso de aeronave.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

É de conhecimento aeronaves que incluem sistemas hidráulicos para operar o trem de pouso que incluem pelo menos uma fonte de pressão hidráulica e pelo menos um retomo hidráulico. O sistema hidráulico para operar o trem de pouso compreende atuadores para mover trens de aterrissagem, atuadores estes que são conectados por um circuito hidráulico compreendendo uma primeira linha hidráulica que, quando pressurizada, faz com que os trens de aterrissagem sejam abaixados, e uma segunda linha hidráulica que, quando pressurizada, faz com que os trens de aterrissagem sejam recolhidos. Essas linhas são pressurizadas seletivamente por meio de um elemento de distribuição hidráulica que compreende uma válvula de isolamento geral para isolar seletivamente o circuito hidráulico da fonte de pressão da aeronave e pelo menos um seletor para colocar uma das linhas em comunicação com pressão e a outra linha em comunicação com o retomo.

No caso de uma falha, por exemplo, se o seletor ficar preso na posição intermediária na qual ele fecha ambas as linhas e mantém o fluido hidráulico preso nos atuadores, o abaixamento do trem de pouso pode ser impedido. Portanto, é importante prover o circuito hidráulico com meios para permitir que pelo menos a linha de elevação seja colocada em comunicação com o retomo para que o trem de pouso não seja impedido de ser abaixado, pelo menos pela gravidade. A este respeito, sabe-se prover o circuito com uma válvula de descompressão geral que é controlada diretamente pelo piloto por meio de um cabo, ou senão por um motor elétrico, que é atuado quando o piloto pressiona uma chave para ir para o modo de emergência. A válvula de descompressão conecta ambas as linhas no retomo, evitando assim que qualquer fluido seja mantido preso nos atuadores e impedindo que o trem de pouso seja abaixado.

Em certas aeronaves modernas, têm sido feitas propostas para uma arquitetura mostrada diagramaticamente na figura 1 na qual não existe mais uma válvula de descompressão geral mas, em vez disso, uma pluralidade de válvulas de descompressão relocadas próximas dos trens de aterrissagem.

O sistema operacional mostrado nesta figura é para operar os trens de aterrissagem da aeronave juntamente com as portas do compartimento de rodas associado. A descrição seguinte é baseada em um exemplo de uma aeronave que tem dois trens de aterrissagem principais e um trem de aterrissagem auxiliar (roda do nariz).

Para operar os trens de aterrissagem, o sistema compreende vários atuadores, incluindo:

. macacos 1 para mover os trens de aterrissagem, em cujos macacos a câmara anular (pela qual passa a haste do pistão) é conectada no retomo, neste exemplo, enquanto a câmara completa (sem a haste do pistão) é conectada a uma linha hidráulica 5 marcada UP na figura, de maneira tal que os macacos 1 façam com que os trens de aterrissagem sejam recolhidos quando a linha UP 5 estiver sob pressão, e os ditos macacos 1 não opõe ao abaixamento dos trens de aterrissagem pela ação da gravidade quando a linha UP 5 for conectada no retomo;

. cilindros de travamento e destravamento 2 para travar/destravar os suportes dos trens de aterrissagem, cada qual tendo uma câmara anular conectada na linha UP 5, enquanto sua câmara completa é conectada a uma linha hidráulica 6 marcada DOWN, de maneira tal que os ditos cilindros de travamento/destravamento 2 ajam para destravar os suportes enquanto os trens de aterrissagem estiverem sendo recolhidos, com a linha UP 5 sob pressão e a linha DOWN 6 conectada no retomo, e para que os ditos cilindros de travamento/destravamento 2 ajam para travar os suportes quando a linha UP 5 for conectada no retomo e a linha ’D0WN 6 estiver sob pressão; e . ganchos 3 para cooperar com virolas de captação dispostas nos trens de aterrissagem para mantê-los na posição elevada, e atuados por cilindros hidráulicos 4 em que as câmaras completas são conectadas na linha UP 5 e as câmaras anulares são conectadas na linha DOWN 6, de maneira tal que os ditos cilindros ajam para fazer com que os ganchos fechem nas virolas de captação dos trens de aterrissagem a fim de manter os trens de aterrissagem na posição recolhida depois que eles tiverem sido recolhidos com a linha UP 5 sob pressão e a linha DOWN 6 conectada no retomo, e os ditos cilindros também ajam para soltar as virolas de captação e permitir que os trens de aterrissagem sejam abaixados quando a linha UP 5 for conectada no retomo e a linha DOWN 6 estiver sob pressão.

À montante dos atuadores, um elemento de distribuição seletiva permite que pressão seja admitida no sistema operacional do trem de pouso, e permite que pressão seja distribuída seletivamente para a linha UP 5 ou para a linha DOWN 6, com a outra linha sendo conectada no retomo.

Mais precisamente, o elemento de distribuição compreende:

. uma válvula isolante 10 controlada por um computador acionador 50 e servindo para admitir ou não pressão no circuito de controle do trem de pouso;

. uma válvula de corte 11 para desempenhar a função que está descrita com mais detalhes a seguir e que, por padrão, fica aberta; e . um seletor de três posições 12 controlado pelo computador acionador 50 que tem uma primeira posição neutra para conectar tanto a linha DOWN 6 como a linha UP 5 no retomo, uma posição de abaixamento que conecta a linha DOWN 6 na pressão e a linha UP 5 no retomo, e uma posição de elevação para conectara a linha UP 5 na pressão e a linha DOWN 6 no retomo.

Conforme mencionado na figura, embora não mostrado, o circuito hidráulico inclui um seletor similar para as portas do compartimentos de rodas do trem de pouso, e à jusante do seletor de porta, atuadores de porta incluindo macacos e ganchos de movimentação da porta.

A operação é a seguinte. Começando da situação em que a aeronave está em vôo e o trem de pouso está recolhido, o computador acionador 50 começa controlando a válvula de isolamento 10 para abrir, e assim para admitir pressão em uma linha de alimentação 20 que vai da válvula de isolamento 10 até o seletor 12. O seletor 12 está na posição neutra para que tanto a linha DOWN 6 como a linha UP 5 sejam conectadas no retomo. O computador acionador 50 então põe o seletor 12 na posição de abaixamento para que pressão seja admitida na linha DOWN 6, com a linha UP 5 sendo mantida conectada no retomo. As portas se abrem, os ganchos 3 são controlados para liberar os trens de aterrissagem, e os trens de aterrissagem movem-se para baixo pela gravidade, para uma posição desdobrada na qual os cilindros de travamento/destravamento 2 forçam os suportes a travar, estabilizando assim os trens de aterrissagem nas suas posições desdobradas.

Quando a aeronave tiver aterrissado e subseqüentemente decolado novamente, basta colocar o seletor 12 na posição de elevação para que a linha UP 5 seja pressurizada, enquanto a linha DOWN 6 é mantida conectada no retomo. Os cilindros de travamento/destravamento 2 liberam os suportes, permitindo assim que os trens de aterrissagem sejam recolhidos pelo acionamento dos macacos 1. Uma vez que a posição seja atingida, os ganchos 3 engancham as virolas de captação dos trens de aterrissagem de maneira a mantê-los na posição recolhida. As portas são então novamente fechadas, e o seletor 12 (e também o seletor da porta) retoma para a posição neutra.

Basta então cessar a aplicação de um sinal de controle na válvula de isolamento 10 para que ela retome para sua posição de descanso na qual a linha de alimentação do seletor 20 é conectada no retomo.

Certas configurações de falha, embora estatisticamente bastante improvável, impediríam que o trem de pouso se desdobrasse. A título de exemplo, é considerada a configuração em que o seletor 12 permanece emperrado em uma posição intermediária na qual ele fecha tanto a linha DOWN 6 como a linha UP 5. Em tais circunstâncias, fluido hidráulico não pode ser expelido da câmara completa dos macacos 1, e assim os trens de aterrissagem são bloqueados. Para atenuar este inconveniente, o circuito inclui três válvulas de descompressão 13 localizadas próximas dos trens de aterrissagem. As válvulas de descompressão 13 são normalmente fechadas, mas, em uma emergência, elas podem ser controladas para conectar a linha DOWN 6 e a linha UP” 5 no retomo, de maneira a eliminar qualquer risco de fluido hidráulico ser mantido preso nas câmaras dos atuadores 1, 2,4.

Com este propósito, as válvulas de descompressão 13, as válvulas de corte 11 e os ganchos 3 são providos com respectivos elementos atuadores eletromecânicos, cada qual constituído neste exemplo por dois motores elétricos sob o controle de um computador de emergência 51 que é ativado pelo piloto no caso de falha na operação normal do circuito, e que assume o comando a partir do computador acionador.

Ao ser ativado, o computador de emergência 51 atua a válvula de corte 12 para impedir que pressão seja admitida no circuito, e conecta a linha de admissão 20 no retomo. O computador de emergência então controla as válvulas de descompressão 13 de maneira a conectar tanto a linha DOWN 6 como a linha UP 5 no retomo. Finalmente, o computador de emergência 51 controla os ganchos para que eles liberem os trens de aterrissagem, com os trens de aterrissagem abaixando pela ação da gravidade até a posição desdobrada na qual os suportes ficam travados mecanicamente pelas molas, como é bem conhecido.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

A invenção procura fornecer uma arquitetura de estrutura simplificada para um sistema para operar o trem de pouso de uma aeronave. DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

A fim de atingir este objetivo, a invenção fornece uma arquitetura para um sistema hidráulico para operar trem de pouso de uma aeronave que inclui pelo menos uma fonte de pressão hidráulica e pelo menos um retomo hidráulico, o sistema hidráulico para operar o trem de pouso compreendendo atuadores para operar trens de aterrissagem, atuadores estes que são conectados a um circuito hidráulico compreendendo uma primeira linha hidráulica que, quando pressurizada, faz com que os trens de aterrissagem sejam abaixados, e uma segunda linha hidráulica que, quando pressurizada, faz com que os trens de aterrissagem sejam recolhidos, as ditas linhas sendo pressurizadas seletivamente por meio de um elemento de distribuição hidráulica compreendendo pelo menos uma válvula de isolamento para isolar seletivamente o circuito hidráulico da fonte de pressão da aeronave, e pelo menos um seletor para colocar uma das linhas em comunicação com pressão e a outra linha em comunicação com o retomo. De acordo com a invenção, a arquitetura inclui meio de conexão de retomo forçado para forçar a válvula de isolamento a isolar o circuito de pressão da aeronave e conectar o retomo em uma linha de admissão que estende-se entre a válvula de isolamento e o seletor, e que leva normalmente a pressão da aeronave.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Além da figura 1 que mostra uma arquitetura que faz uso de soluções conhecidas, a invenção pode ser mais bem entendida sob a luz da descrição seguinte com referência à figura 2 que é um diagrama de uma arquitetura para um sistema para controlar o trem de pouso (e as portas do compartimento de rodas associado) em uma modalidade particular da invenção. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Na figura 2, elementos que são comuns aos elementos da figura 1 mantêm as mesmas referências. A figura 2 é um diagrama que é bastante similar ao da figura 1, com a exceção que as válvulas de descompressão 13 e a válvula de corte 11 foram eliminadas.

Certamente, o seguinte foi instalado:

. um sensor de pressão 52 na linha de alimentação, provendo uma medição de pressão que é distribuída ao computador de emergência 51;

. um relé 53 em uma linha de controle elétrico 60 que vai do lô computador acionador 50 até a válvula de isolamento 10, o relé 53 sendo controlado pelo computador de emergência 51; e . uma válvula de retenção 54 colocada em uma conexão de derivação 55 entre a linha UP 5 e a linha de admissão 20, a válvula de retenção passando o fluxo de fluido da linha UP” 5 para a linha de admissão 20, e impedindo o fluxo na direção oposta.

O circuito mostrado na figura 2 opera da seguinte maneira.

Quando pressão é admitida na linha de admissão 20, a válvula de retenção 54 é bloqueada pela pressão que age na linha de admissão 20, de maneira tal que ela feche a conexão de derivação 55. A operação normal deste circuito é então completamente idêntica à do circuito mostrado na figura 1.

No caso de um problema, o piloto atua o computador de emergência 51, que assume o comando e usa o sensor de pressão 52 para verificar se a linha de admissão 20 está sendo alimentada com pressão. Se a pressão na linha de admissão 20 exceder um limiar predeterminado maior que a pressão de retomo, o computador de emergência 51 controla o relé 53 para interromper a linha de controle 60 entre o computador 50 e a válvula de isolamento 10, tendo assim o efeito de fazer com que a válvula de isolamento 10 retome para sua posição de isolamento em que a linha de admissão 20 é conectada no retomo.

Em seguida, o computador de emergência 51 faz com que os elementos atuadores eletromecânicos dos ganchos 3 operem de maneira a liberar os trens de aterrissagem. Os trens de aterrissagem descem pela gravidade, repelindo o fluido contido na linha UP*' 5 tanto através do seletor 12, como, se ele tiver preso em uma posição intermediária de bloqueio, através da válvula de retenção 53. A válvula de retenção 53 assim constitui meio totalmente passivo para desviar do seletor 12, meio este que abre automaticamente à medida que os trens de aterrissagem movem-se para baixo, sem exigir nenhum sinal de controle do computador de emergência 51.

As câmaras conectadas na linha DOWN 6 são conectadas no retomo por meio do seletor 12. Deve-se observar que todas as câmaras conectadas na linha DOWN 6 têm seus volumes aumentados à medida que os trens de aterrissagem movem-se para baixo, de maneira tal que, mesmo se o seletor 12 for mantido em uma posição intermediária de bloqueio, o fluido contido nas ditas câmaras e na linha DOWN 6 não impedem que os trens de aterrissagem abaixem, mesmo que o fluido certamente sofra cavitação.

Deve-se observar que na arquitetura proposta o computador de emergência 51 não mais controla os elementos eletromecânicos para atuar os ganchos 3 e o relé 53, dessa maneira permitindo igualmente que o computador de emergência 51 seja simplificado.

Em uma variante ainda mais simples, é possível omitir o sensor de pressão 52, desde que a precaução seja tomada no modo de operação de emergência, para controlar o relé 53 cada vez de uma maneira tal a interromper a linha de controle entre o computador acionador 50 e a válvula de isolamento 10. Isto garante que a linha de admissão 20 é conectada no retomo, de maneira tal que a válvula de retenção 54 não seja impedida de abrir enquanto os trens de aterrissagem estão movendo-se para baixo.

A arquitetura proposta desta maneira é assim muito mais simples, e o equipamento de emergência usado (relé 53, válvula de retenção 54 e, quando apropriado, sensor de pressão 52) é constituído de itens básicos que são baratos. Este equipamento de emergência é muito mais leve e menos complexo que as válvulas de descompressão 13 e a válvula de corte 11, que incluem elementos atuadores eletromecânicos que são pesados e complexos.

A invenção não está limitada à descrição apresentada, mas, pelo contrário, cobre qualquer variante que se enquadre no âmbito definido pelas reivindicações.

Em particular, embora a invenção esteja mostrada aqui em aplicação a um sistema para operar trem de pouso em que os trens de aterrissagem movem-se para baixo pela ação da gravidade, a invenção claramente também aplica-se a um sistema em que os trens de aterrissagem movem-se para baixo pelo efeito de pressão.

Embora meios passivos estejam descritos para desviar do seletor que estende-se entre a linha UP e a linha de admissão 20 na forma de uma conexão de derivação equipada com uma válvula de retenção montada para passar o fluxo da linha UP para a linha de admissão 20, o meio para desviar passivamente o seletor poderia ser integrado diretamente no seletor.

Embora o meio para conexão forçada no retomo (isto é, para isolar o circuito de pressão da fonte de pressão da aeronave e para conectar a linha de admissão 20 no retomo) esteja descrito compreendendo um relé que interrompe uma linha de controle elétrico da válvula de isolamento, o dito meio poderia ter outras formas, tal como um elemento eletromecânico para atuar a válvula de isolamento pelo controle do computador de emergência para forçar a válvula de isolamento para sua posição de descanso, mesmo que, a priori, uma solução como essa pareça ser mais pesada.

Finalmente, embora a arquitetura mostrada inclua tanto meio passivo para desviar o seletor como meio para forçar a válvula de isolamento a ser conectada no retomo, seria possível usar somente um desses meios, levando a arquiteturas intermediárias, que, embora não completamente otimizadas, no entanto proporcionam melhorias em termos de peso, complexidade e custo, comparados com soluções conhecidas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1/2

TREM DE ATERRISSAGEM PRINCIPAL

PARA O SELETOR DE PORTAR

1. Arquitetura para um sistema hidráulico para operar trem de pouso de uma aeronave que inclui pelo menos uma fonte de pressão hidráulica e pelo menos um retomo hidráulico, o sistema hidráulico para operar o trem de pouso compreendendo atuadores (1, 2, 4) para operar os trens de aterrissagem, atuadores estes que são conectados a um circuito hidráulico compreendendo uma primeira linha hidráulica (DOWN 6) que, quando pressurizada, faz com que os trens de aterrissagem sejam abaixados, e uma segunda linha hidráulica (UP” 5) que, quando pressurizada, faz com que os trens de aterrissagem sejam recolhidos, as ditas linhas sendo pressurizadas seletivamente por meio de um elemento de distribuição hidráulico (10, 12) compreendendo pelo menos uma válvula de isolamento (10) para isolar seletivamente o circuito hidráulico da fonte de pressão da aeronave, e pelo menos um seletor (12) para por uma das linhas em comunicação com pressão e a outra linha em comunicação com o retomo; a arquitetura sendo caracterizada pelo fato de que inclui meio de conexão de retomo forçado (53) para forçar a válvula de isolamento (10) a isolar o circuito de pressão da aeronave e conectar no retomo uma linha de admissão (20) que estende-se entre a válvula de isolamento (10) e o seletor (12), e que normalmente leva a pressão da aeronave.

2. Arquitetura de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o meio de conexão de retomo forçado compreende um relé (53) conectado para interromper seletivamente uma linha de controle elétrico para controlar a válvula de isolamento (10) para que a válvula retome ou continue mantida em uma posição na qual ela conecta a linha de admissão no retomo.

3. Arquitetura de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o meio de conexão de retomo forçado é disparado somente em resposta à pressão estar presente na linha de admissão acima de um limiar predeterminado maior que uma pressão de retomo.

4. Arquitetura de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui adicionalmente meio de desvio passivo (54, 55) para desviar o seletor, sendo colocado entre a segunda linha (UP 5) e a linha de

5 admissão (20), o dito meio de desvio passivo passando o fluxo de fluido da primeira linha para a linha de admissão, mas bloqueando o fluxo na direção oposta.

5. Arquitetura de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o meio de desvio passivo compreende uma conexão de

10 derivação (55) que estende-se entre a segunda linha (UP 5) e a linha de admissão (20), juntamente com uma válvula de retenção (54) montada para passar fluido da segunda linha (UP 5) montada para passar fluido da segunda linha (UP 5) para a linha de admissão (20).

2/2

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