BRPI0709205A2 - sistema de aviso de ángulo de direcionamento de aeronave - Google Patents
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Abstract
SISTEMA DE AVISO DE áNGULO DE DIRECIONAMENTO DE AERONAVE. A presente invenção refere-se a um sistema de aviso de ângulo de direçionamento (4) compreendendo uma unidade de medição de rotação em uma aeronave (6), e uma unidade de alarme (19). Uma unidade de medição de rotação é disposta para enviar um primeiro sinal dependendo do ângulo de direcionamento entre um trem de pouso de nariz (1) da aeronave e o eixo geométrico longitudinal da fuselagem da aeronave. A unidade de alarme (19) é disposta para gerar um alarme, dependendo do primeiro sinal, quando o ângulo de direcionamento é superior a um valor predeterminado, por exemplo, 60 graus. A unidade de medição de rotação também pode ser disposta para realizar uma função com relação a um sistema de direcionamento de aeronave, por exemplo, para indicar o ângulo de direcionamento para o piloto durante manobras em solo.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DEAVISO DE ÂNGULO DE DIRECIONAMENTO DE AERONAVE".
Antecedentes da Invenção
A presente invenção refere-se a um sistema de aviso de ângulode direcionamento, uma aeronave e/ou veículo de reboque incluindo um sis-tema de aviso de ângulo de direcionamento, e um método de aviso contraum ângulo de direcionamento excessivo em uma aeronave.
O movimento de uma aeronave no solo é freqüentemente reali-zado por um trator de reboque engatado com o trem de pouso do nariz daaeronave. Pode ser possível que o trator de reboque gire o trem de pouso donariz através de um ângulo de direcionamento excessivo e danifique o con-junto do trem de pouso do nariz.
Alguns sistemas são conhecidos por fornecerem um aviso contrao ângulo de direcionamento excessivo. Por exemplo, sabe-se que existemmarcações coloridas no eixo rotativo do trem de pouso do nariz e marcaçõescoloridas no corpo da aeronave e/ou em uma parte estacionária do trem depouso do nariz. As marcações são dispostas de forma que seu alinhamentouma com a outra aja como um aviso visual de que o trem de pouso do narizgirou através de um ângulo excessivo. Tal sistema pode, no entanto, ser ine-ficiente visto que pode ser afetado de forma adversa por fatores tal comopouca visibilidade e distração do motorista.
Outro sistema de aviso é descrito no pedido de patente U.S. N910/795.539 (US 2005/0196256). O sistema de aviso inclui dois sensores ul-tra-sônicos montados em um trator de reboque, pelo menos um dos senso-res sendo disposto para detectar a presença da estrutura da aeronave acimados mesmos quando o ângulo de direcionamento está relativamente baixo, epara falhar em detectar a estrutura da aeronave quando o ângulo de direcio-namento é relativamente grande. Dessa forma, quando um dos sensoresfalha em detectar a presença da estrutura da aeronave, o sistema alerta ooperador de que o ângulo de direcionamento pode estar aumentando muito.Tal sistema exige o uso de um trator projetado especificamente e é conside-rado indevidamente complexo. O sistema também se baseia na detecção deum sinal refletido a partir da estrutura da aeronave e pode, portanto, ser afe-tado de forma adversa por sujeira ou objetos estranhos no detector. Adicio-nalmente, o sistema precisa ser calibrado dependendo do modelo particularda aeronave sendo rebocado.
Sumário da Invenção
A presente invenção busca eliminar pelo menos uma das des-vantagens mencionadas acima. A presente invenção busca alternativamenteou adicionalmente para fornecer um meio simples, confiável e/ou eficientepara o fornecimento de um aviso sobre o ângulo de direcionamento excessi-vo durante uma manobra de aeronave em solo.
A presente invenção fornece um sistema de aviso de ângulo dedirecionamento compreendendo uma unidade de medição de rotação locali-zada em uma aeronave, a unidade de medição de rotação sendo dispostapara enviar um primeiro sinal dependente do ângulo de direcionamento entreum trem de pouso de nariz da aeronave e o eixo geométrico longitudinal dafuselagem da aeronave, e uma unidade de alarme disposta para gerar umalarme, dependendo do primeiro sinal, quando o ângulo de direcionamentofor maior do que um valor predeterminado.
À medida que a unidade de medição de rotação é localizada naaeronave, o sistema de aviso pode ser utilizado toda vez e em qualquer localno qual a aeronave estiver sendo rebocada, e não precisa depender do usode um tipo particular de veículo de reboque. Adicionalmente, o veículo dereboque não exige necessariamente quaisquer modificações.
A unidade de medição de rotação é preferivelmente totalmentelocalizada na aeronave.
O termo "ângulo de direcionamento" será prontamente compre-endido pelos versados na técnica. No entanto, no caso de qualquer incertezacom relação ao significado do termo, o termo "ângulo de direcionamento"será compreendido como o ângulo (quando visualizado a partir de cima) en-tre o percurso de rolamento de avanço livre de deslizamento da(s) roda(s) dotrem de pouso do nariz e o eixo geométrico longitudinal da aeronave. Dessaforma, um ângulo de direcionamento de 0 grau corresponde ao trem de pou-so do nariz voltado em uma direção paralela ao eixo geométrico longitudinalda aeronave, e um ângulo de direcionamento de 60 graus corresponde aotrem de pouso do nariz sendo inclinado em um ângulo de 60 graus com rela-ção ao eixo geométrico longitudinal da aeronave, esse ângulo sendo medidoa partir da frente da aeronave em uma direção horária ou anti-horária.
Determinados elementos do sistema de aviso de ângulo de dire-cionamento podem ser tais que estejam presentes em determinadas aero-naves mesmo se o sistema de aviso de ângulo de direcionamento da pre-sente invenção não for instalado nessa aeronave. Por exemplo, tais elemen-tos podem ser tais de forma que sejam fornecidos em qualquer caso pararealizar uma função diferente de sua função no sistema de aviso de ângulode direcionamento da presente invenção. Determinados elementos do sis-tema de aviso de ângulo de direcionamento também podem ser integradoscom os sistemas de uma aeronave. Nas modalidades da invenção que refe-rem-se ao retroencaixe de um sistema de aviso de ângulo de direcionamen-to, tais elementos já são dispostos na aeronave. Determinados elementos dosistema de aviso de ângulo de direcionamento podem ser dispostos pararealizar uma função com relação ao sistema de aviso de ângulo de direcio-namento e uma função adicional com relação a um sistema além do sistemade aviso de ângulo de direcionamento.
A unidade de medição de rotação pode ser parte de um sistemade direcionamento de aeronave. A unidade de medição de rotação pode serdisposta para enviar um segundo sinal dependente do ângulo de direciona-mento e um sistema de direcionamento de aeronave pode ser disposto parafornecer, para o piloto, uma indicação do ângulo de direcionamento depen-dendo do segundo sinal. Será apreciado que em determinadas modalidadesda invenção, os primeiro e segundo sinais podem ser um e o mesmo. Porexemplo, a unidade de medição de rotação pode ser disposta para enviarum único sinal dependente do ângulo de direcionamento, esse sinal sendoutilizado por ambos o sistema de direcionamento e o sistema de aviso deângulo de direcionamento.
Uma disposição da qual um elemento do sistema de aviso deângulo de direcionamento faz parte, ou com a qual é integrada, outro siste-ma na aeronave é particularmente vantajoso visto que isso permite que osistema de aviso seja relativamente simples e, por exemplo, possa exigirrelativamente pouca modificação de uma aeronave existente quando do re-troencaixe do sistema de aviso de ângulo de direcionamento, e/ou possaexigir relativamente pouca modificação do desenho da futura aeronave. Adi-cionalmente, os sistemas de aeronaves existentes são tipicamente muitoconfiáveis, tendo passado por testes de segurança rígidos.
Uma aeronave típica pode ter pelo menos um Transdutor Dife-rencial Variável Rotativo (RVDT) encaixado no trem de pouso do nariz. UmRVDT fornece um sinal de saída, tipicamente uma tensão elétrica, que de-pende, tipicamente sendo proporcional a, do ângulo de direcionamento dotrem de pouso do nariz, e é tipicamente conectado à parte hidráulica do sis-tema de direcionamento da aeronave. A unidade de medição de rotação deuma modalidade da presente invenção pode compreender um TransdutorDiferencial Variável Rotativo (RVDT). A unidade de medição de rotação podecompreender uma pluralidade de RVDTs. A unidade de medição de rotaçãopode ser localizada no trem de pouso do nariz.
O alarme pode ser um alarme audível. Alternativamente ou adi-cionalmente, o alarme pode ser um alarme visível. O alarme pode, por e-xemplo, ser uma luz. A luz pode ser colorida. O alarme pode ser uma luzestroboscópica. Uma luz estroboscópica é considerada particularmente efi-ciente como um alarme visto que é altamente visível na maioria das condi-ções.
A unidade de alarme é preferivelmente localizada perto do pes-soal de terra que está realizando o reboque durante as operações normaisde reboque. A unidade de alarme pode ser localizada na aeronave. Por e-xemplo, a unidade de alarme pode ser localizada no trem de pouso do narizda aeronave. A unidade de alarme pode ser localizada em um local que nãomuda dependendo do ângulo de direcionamento. Por exemplo, a unidade dealarme pode ser localizada no encaixe principal do trem de pouso do nariz, evisível para o motorista do veículo de reboque através de todos os ângulosde reboque.
A unidade de alarme pode ser localizada em um veículo de re-boque, o veículo de reboque sendo disposto para rebocar a aeronave. Taldisposição é particularmente benéfica quando, por exemplo, o trem de pousonão é visível a partir da cabine do veículo de reboque.
O sistema de aviso de direcionamento pode compreender umapluralidade de unidades de alarme (por exemplo, uma unidade de alarmeprimário localizada na aeronave e uma unidade de alarme secundária locali-zada em um veículo de reboque) disposta para gerar um alarme quando oângulo de direcionamento é superior a um valor predeterminado. Referênciaaqui a "uma unidade de alarme" será, obviamente, compreendida como sen-do igualmente aplicada a uma ou mais unidades de alarme em uma plurali-dade de unidades de alarme. Quando mais de uma unidade de alarme é for-necida, as unidades de alarme podem ser configuradas ou dispostas de ma-neira diferente. Por exemplo, uma unidade de alarme pode ser disposta a fimde gerar um alarme audível, enquanto a outra é disposta para gerar um a-Iarme visível.
A unidade de alarme é preferivelmente disposta para gerar oalarme quando o ângulo de direcionamento está perto de, e/ou maior que oângulo de direcionamento máximo permitido. Dessa forma, o valor prede-terminado está preferivelmente próximo de, ou é igual ao ângulo de direcio-namento máximo permitido. O ângulo de direcionamento máximo permitido étipicamente o ângulo além do qual existe um risco significativo de danos o-correrem ao trem de pouso. O valor predeterminado pode ser entre 60% e100% do ângulo de direcionamento máximo permitido da aeronave. O valorpredeterminado pode ser entre 70% e 95% do ângulo de direcionamentomáximo permitido da aeronave. O valor predeterminado pode ser entre 80%e 90% do ângulo de direcionamento máximo permitido da aeronave.
O valor predeterminado pode ser entre 40 e 70 graus. O valorpredeterminado pode ser entre 55 e 65 graus.
Será compreendido que uma unidade de alarme gerando umalarme, meramente refere-se a uma mudança no estado da unidade de a-Iarme de um estado sem alarme para um estado com alarme. Por exemplo,a presente invenção engloba o conceito da unidade de alarme emitir umsom/luz, etc. quando o ângulo de direcionamento é inferior a um valor parti-cular e o dito som/luz cessando quando o ângulo excede o valor particular.
Nesse caso, o termo alarme será compreendido como englobando uma mu-dança no estado de fundo (por exemplo, de ruído para silêncio).
A unidade de alarme também pode ser disposta para gerar a-Iarme se, e preferivelmente apenas se, outros parâmetros determinados (ou-tros além do ângulo de direcionamento sendo maior do que um valor particu-lar) forem correspondidos. Os outros parâmetros podem incluir um registrode usuário. Por exemplo, a unidade de alarme pode ser disposta de forma agerar o alarme apenas se a chave de reboque for engatada. Isso pode im-pedir que o alarme seja gerado acidentalmente, quando a aeronave não estásendo rebocada. A unidade de alarme pode ser disposta para gerar o alarmepor um curto período de tempo depois que a chave de reboque foi engatada.Essa disposição pode fornecer uma garantia para o usuário sobre a funcio-nalidade do sistema.
O sistema de aviso de ângulo de direcionamento pode compre-ender uma unidade de comparação para determinar se o ângulo de direcio-namento é maior do que o valor predeterminado. O sistema de aviso de ân-gulo de direcionamento pode compreender uma unidade de comparação,onde a unidade de comparação é disposta para receber o primeiro sinal, pa-ra determinar, dependendo do primeiro sinal, se o ângulo de direcionamentoé maior do que o valor predeterminado, e para enviar um sinal de controlepara a unidade de alarme dependendo dessa determinação, a unidade dealarme sendo disposta para receber o sinal de controle e para gerar o alar-me dependendo do sinal de controle. A unidade de comparação pode com-preender um circuito eletrônico, por exemplo, compreendendo um divisor depotencial simples ou ponte Wheatstone. O circuito eletrônico pode ser inte-grado a outros conjuntos de circuito da aeronave. A unidade de comparaçãotambém pode compreender um diodo. A unidade de comparação pode com-preender uma disposição lógica.A unidade de comparação pode compreender um módulo desoftware. O módulo de software pode ser integrado a outros sistemas desoftware na aeronave. A unidade de comparação compreendendo um módu-lo de software é particularmente benéfica, visto que o software tende a serrelativamente econômico de se instalar e fácil de se manter.
A unidade de comparação pode ser disposta para determinar seo ângulo de direcionamento está acima de um limite particular (tipicamente oângulo limite está pouco abaixo do ângulo de direcionamento máximo permi-tido). Por exemplo, a unidade de comparação pode ser disposta para com-parar o primeiro sinal a um limite e para enviar o sinal de controle depen-dendo dessa comparação. A unidade de comparação pode ser disposta paradeterminar se o ângulo de direcionamento está se aproximando do ângulode direcionamento máximo permitido. Por exemplo, a unidade de compara-ção pode determinar a taxa de mudança do ângulo de direcionamento e de-terminar se o ângulo de direcionamento máximo permitido será excedidodentro de um período de tempo predeterminado (relativamente curto). Separecer provável que o ângulo será excedido a unidade de comparação po-de enviar o sinal de controle. Dessa forma, o sinal de controle pode ser envi-ado nos casos nos quais o ângulo de direcionamento não excede o valorpredeterminado. Tal disposição pode ser benéfica visto que pode fornecerum aviso antecipado, que pode impedir que danos significativos sejam cau-sados nos casos nos quais a taxa de mudança do ângulo de direcionamentoé grande quando o ângulo de direcionamento se aproxima do ângulo máxi-mo permitido.
Deve-se compreender que enquanto os sinais utilizados nasmodalidades da invenção, tal como, por exemplo, o primeiro sinal, o segun-do sinal e/ou o sinal de controle, estarão tipicamente (e preferivelmente) naforma de sinais elétricos, tal como, por exemplo, uma tensão elétrica, os si-nais podem ser sinais mecânicos tal como movimento de uma engrenagemou alavanca. Adicionalmente, será compreendido que um estado de um "si-nal" pode incluir zero, estado no qual não existe qualquer sinal físico, comotal. Por exemplo, os estados de um sinal elétrico podem incluir 0 volts.Obviamente, o sinal de controle pode ser substancialmente idên-tico ao primeiro sinal. Por exemplo, a unidade de comparação pode sim-plesmente enviar o primeiro sinal para a unidade de alarme se o ângulo dedirecionamento exceder o valor predeterminado.
De acordo com outro aspecto da invenção, é fornecida uma ae-ronave com um trem de pouso de nariz e um sistema de direcionamento deaeronave compreendendo uma unidade de medição de rotação, a unidadede medição de rotação sendo disposta para enviar, durante o uso, um pri-meiro sinal, dependendo do ângulo de direcionamento para uma interface, ainterface sendo disposta de forma a permitir que uma unidade de alarmereceba da interface um sinal que permita que a unidade de alarme, quandodisposta dessa forma, gere durante o uso um alarme quando o ângulo dedirecionamento for superior a um valor predeterminado. A interface é preferi-velmente separada de quaisquer meios dispostos para fornecer, para o pilo-to, uma indicação do ângulo de direcionamento. Preferivelmente, a unidadede medição de rotação é adicionalmente disposta para enviar, durante o uso,um segundo sinal também dependente do ângulo de direcionamento parafornecer, para o piloto, uma indicação do ângulo de direcionamento.
A unidade de alarme é preferivelmente localizada na aeronave(por exemplo, no trem de pouso do nariz), mas não precisa necessariamenteser assim. Dessa forma, a aeronave de acordo com a invenção pode ou nãocompreender a unidade de alarme. A aeronave pode, por exemplo, ser as-sociada com um veículo de reboque engatado com o trem de pouso do na-riz, onde a unidade de alarme está localizada no veículo de reboque. A pre-sente invenção, dessa forma, fornece adicionalmente tal aeronave com talveículo de reboque. Tal disposição é considerada particularmente benéficaem uma modalidade da presente invenção na qual o sistema de aviso deângulo de direcionamento compreende uma pluralidade de unidades de a-larme, visto que pelo menos um alarme pode ser localizado na aeronave epelo menos um alarme pode ser localizado no veículo de reboque.
Será apreciado também que a interface é preferivelmente locali-zada na aeronave, mas não precisa ser necessariamente assim. Pelo menosparte da interface pode ser localizada na aeronave. Pelo menos parte dainterface pode ser localizada no veículo de reboque. Pelo menos parte dainterface pode ser localizada com a unidade de alarme. Por exemplo, emuma modalidade da invenção na qual a unidade de alarme está localizadano veículo de reboque, a interface também pode ser localizada no veículo dereboque, na unidade de alarme e na aeronave.
A interface pode compreender um conector, tal como uma toma-da, por exemplo, à qual em uso o primeiro sinal, ou um sinal dependente domesmo, é enviado, permitindo que um cabo seja conectado em uso ao co- nector para transportar o sinal para a uma unidade de alarme. A interfacepode compreender um cabo, por exemplo, um cabo conectando diretamentea unidade de medição de rotação e a unidade de alarme para transmissãodo primeiro sinal. A interface pode conectar a aeronave ao veículo de rebo-que. A interface pode ser disposta para permitir a comunicação sem fio, porexemplo, a comunicação sem fio do primeiro sinal para a unidade de alarme.
A unidade de medição de rotação pode ser disposta para enviaro primeiro sinal, através de uma unidade de comparação, a unidade decomparação sendo disposta para determinar, dependendo do primeiro sinal,se o ângulo de direcionamento é superior ao valor predeterminado, e para20 enviar um sinal de controle para a unidade de alarme dependendo dessadeterminação, a unidade de alarme sendo disposta para receber o sinal decontrole e para gerar o alarme dependendo do sinal de controle.
A unidade de comparação pode ser localizada na aeronave. Aunidade de comparação pode ser localizada no veículo de reboque. A inter-25 face pode ser disposta para permitir que a unidade de alarme receba o sinalde controle.
De acordo com outro aspecto da invenção, é fornecida uma ae-ronave compreendendo um trem de pouso de nariz e uma unidade de medi-ção de rotação para medir o ângulo de direcionamento do trem de pouso do30 nariz, onde a unidade de medição de rotação é disposta, durante o uso, paraenviar um primeiro sinal, dependendo do ângulo de direcionamento, parauma unidade de alarme, a unidade de alarme sendo disposta para gerar umalarme dependendo do primeiro sinal, quando o ângulo de direcionamento ésuperior a um valor predeterminado. A aeronave pode compreender adicio-nalmente um sistema de direcionamento, onde a unidade de medição derotação é disposta para enviar um segundo sinal dependente do ângulo dedirecionamento, e o sistema de direcionamento da aeronave é disposto parafornecer, para o piloto, uma indicação do ângulo de direcionamento depen-dendo do segundo sinal. A unidade de alarme pode ser localizada na aero-nave.
De acordo com outro aspecto da presente invenção, é fornecidoum método de aviso contra o ângulo de direcionamento excessivo em umaaeronave compreendendo as etapas de: (i) envio, de uma unidade de medi-ção de rotação localizada na aeronave, um primeiro sinal dependente doângulo de direcionamento entre um trem de pouso de nariz da aeronave e oeixo geométrico longitudinal da fuselagem da aeronave, (ii) determinação,dependendo do primeiro sinal, de se o ângulo de direcionamento é superiora um valor predeterminado, e se o ângulo de direcionamento for superior aovalor predeterminado, (iii) geração de um alarme. A etapa de determinaçãode se o ângulo de direcionamento é superior ao valor predeterminado podeser realizada por uma unidade de comparação. O método pode compreen-der adicionalmente as etapas de envio, a partir da unidade de comparação,de um sinal de controle dependendo da determinação, do recebimento dosinal de controle na unidade de alarme, e da geração do alarme dependendodo sinal de controle.
De acordo com outro aspecto da invenção, é fornecido um kit de25 partes compreendendo uma unidade de alarme e uma interface permitindoque a unidade de alarme receba de um dispositivo de medição de rotaçãoum primeiro sinal, o kit de partes sendo adequado para a conversão de umaaeronave em uma aeronave de acordo com a presente invenção. A presenteinvenção, portanto, fornece um kit adequado para o retroencaixe no sistema30 de aviso de ângulo de direcionamento em uma aeronave.
O kit de partes também pode compreender uma unidade decomparação para determinar se o ângulo de direcionamento é superior a umvalor predeterminado.
De acordo com outro aspecto adicional da invenção, é fornecidoum veículo de reboque para rebocar uma aeronave, o veículo de reboquecompreendendo uma unidade de alarme disposta para receber um primeirosinal a partir de um dispositivo de medição de rotação na aeronave, a unida-de de alarme sendo adicionalmente disposta para gerar um alarme depen-dendo do primeiro sinal, quando o ângulo de direcionamento de aeronave ésuperior a um valor predeterminado.
Será apreciado que as características descritas com relação aum aspecto da invenção são igualmente aplicáveis a outros aspectos da in-venção. Por exemplo, o veículo de reboque pode compreender adicional-mente uma unidade de comparação como descrito aqui.
Descrição dos Desenhos
Várias modalidades da invenção serão agora descritas, por meiode exemplo apenas, com referência aos desenhos esquemáticos em anexo,dos quais:
as figuras 1a e 1 b são vistas do trem de pouso do nariz em umaaeronave compreendendo um sistema de aviso de ângulo de direcionamentode acordo com uma primeira modalidade da invenção;
a figura 1c é uma vista da aeronave, da primeira modalidade,sendo rebocada por um veículo de reboque;
a figura 2 é um esquema de um sistema de aviso de ângulo dedirecionamento de acordo com a primeira modalidade da invenção; e
as figuras 3a e 3b são vistas em perspectiva de um trem de pou-so de nariz de aeronave compreendendo um sistema de aviso de ângulo dedirecionamento de acordo com uma segunda modalidade da invenção.Descrição Detalhada
As figuras 1 a e 1 b são vistas de um trem de pouso de nariz 1 emuma aeronave 6 (vide figura 1c) de acordo com uma primeira modalidade dainvenção. O trem de pouso de nariz compreende duas rodas 3 localizadasem cada lado de um eixo central 5. O eixo 5 é montado na extremidade daextensão do trem de pouso 7. O trem de pouso de nariz 1 é ilustrado comum ângulo de direcionamento de zero graus no qual o eixo 5 é perpendicularao eixo geométrico longitudinal 9 da aeronave. O trem de pouso de narizpossui um ângulo de direcionamento máximo permitido de 60 graus, alémdos quais danos podem ocorrer ao trem de pouso.
Com referência à figura 1c, durante as manobras em solo, umveículo de reboque 2 engata o trem de pouso de nariz 1. Uma chave de re-boque é inserida em um painel de desconexão de direcionamento (não-ilustrado) para permitir que determinadas partes da parte hidráulica do tremde pouso sejam desconectadas (como é convencional na técnica). Quandoessas partes hidráulicas são desconectadas, o trem de pouso está, até de-terminado ponto, livre para girar sob a influência do veículo de reboque. É,portanto, possível que o veículo de reboque 2 gire o trem de pouso 1 em umângulo de direcionamento excessivo e além de seus limites mecânicos, cau-sando danos consideráveis ao trem de pouso de nariz 1 e, em alguns casos,â estrutura circundante.
Para ajudar a evitar tal situação, o trem de pouso de nariz 1compreende marcadores 8a e 8b no encaixe principal 21 e a parte inferior dotrem de pouso 1 respectivamente, de forma similar às disposições da técnicaanterior. Quando os marcadores se alinham, o ângulo de direcionamentomáximo permitido foi alcançado. Tal sistema de aviso por si só é conhecidopor apresentar problemas incluindo a limitação por baixa visibilidade e porser suscetível à distração do motorista. A aeronave 6 de acordo com a pri-meira modalidade da invenção, portanto, inclui adicionalmente um sistemade aviso de ângulo de direcionamento, como descrito em detalhes com refe-rência à figura 2.
A figura 2 é um esquema do sistema de aviso de ângulo de dire-cionamento 4 de acordo com uma primeira modalidade da invenção. O sis-tema de aviso de ângulo de direcionamento 4 é totalmente localizado na ae-ronave e foi retroencaixado. O sistema de aviso de ângulo de direcionamen-to 4 compreende uma unidade de medição de rotação 11, duas unidades decomparação 13a, 13b e uma unidade de alarme 19. A unidade de mediçãode rotação 11 e a unidade de alarme 19 são localizadas no trem de pousode nariz da aeronave, enquanto as unidades de comparação 13a, 13b sãolocalizadas no corpo principal da aeronave (um aparelho de conexão 12 ga-rante a conexão elétrica entre as unidades de comparação e as unidades demedição de rotação é alarme no trem de pouso montado de forma articulada1).
Os elementos do sistema de aviso de ângulo de direcionamento4 são descritos em detalhes abaixo.
A unidade de medição de rotação está na forma de um Transdu-tor Diferencial Variável Rotativo (RVDT) 11.0 RVDT 11 envia um primeirosinal (na forma de uma tensão elétrica) dependendo da extensão de váriosêmbolos hidráulicos na estrutura do trem de pouso de nariz, e, dessa forma,dependendo do ângulo de direcionamento da aeronave.
O primeiro sinal do RVDT é enviado, durante o uso, para umainterface. Na primeira modalidade da invenção, a interface está simplesmen-te na forma de cabeamento 14 e as partes relevantes do aparelho de cone-xão 12 que juntos conectam diretamente os elementos do sistema de avisode ângulo de direcionamento.
O RVDT 11 também faz parte do sistema de direcionamento daaeronave (não-ilustrado). O sistema de direcionamento é utilizado quando aaeronave está sendo manobrada no solo sob energia de motor, e fornece aopiloto uma indicação do ângulo de direcionamento. Como parte do sistemade direcionamento, o RVDT é disposto para enviar um segundo sinal (não-ilustrado) para uso no sistema de direcionamento. O segundo sinal dependedo ângulo de direcionamento e é, na primeira modalidade da invenção, ade-quadamente idêntico ao primeiro sinal. Dessa forma, o segundo sinal tam-bém é enviado para o aparelho de conexão 12 e daí é enviado para a partedo sistema de direcionamento que faz com que o ângulo de direcionamentoseja exigido na cabine.
As unidades de comparação 13a, 13b são dispostas para rece-ber o primeiro sinal do RVDT 11 através da interface 14.
O fornecimento de duas unidades de comparação é tal que asegunda unidade 13b é redundante até que/a menos que a primeira unidadefalhe. As unidades de comparação são integradas com o Módulo de Entra-da/Saída do Processamento Núcleo (CPIOM) da aeronave. O CPIOM com-preende muitas unidades de processamento e módulos de software, e é uti-lizado para processar muitos dos dados sensoriais na aeronave.
A unidade de comparação primária 13a do sistema de aviso deângulo de direcionamento é disposta para determinar (dependendo do pri-meiro sinal recebido do RVDT) se o ângulo de direcionamento é superior aum valor predeterminado. Na primeira modalidade da invenção, a unidadede comparação primária 13a inclui um Diodo Zener (não-ilustrado). O DiodoZener é disposto de forma que, durante o uso, quando o ângulo de direcio-namento é inferior a 60 graus (e a tensão elétrica de saída correspondentedo RVDT é inferior a uma tensão elétrica limite), a unidade de comparaçãonão produza qualquer saída. No entanto, tão logo o ângulo de direcionamen-to se torna maior que 60 graus (e a tensão elétrica RVDT correspondente setorna maior que a tensão elétrica limite), o Diodo Zener é disposto para envi-ar um sinal de controle para um Centro de Distribuição de Energia ElétricaSecundário (SEPDC) 15.
O SEPDC 15 é conectado a uma unidade de alarme 19. Quandoo sinal de controle é recebido pelo SEPDC, o SEPDC envia um sinal adicio-nal (através da fonte de energia 17) para a unidade de alarme 19.
A unidade de alarme 19 está na forma de uma luz estroboscópi-ca vermelha, e é acoplada a uma fonte de energia 17 que é disposta parafornecer energia elétrica adequada para o estroboscópio 19. Quando o sinaldo SEPDC é recebido através da interface 14, o estroboscópio é ligado ge-rando, assim, um alarme imediato, de estroboscópio rápido e altamente visí-vel.
Se e quando o ângulo de direcionamento cai abaixo de 60 graus,a unidade de comparação 13a pára de enviar um sinal de controle para oSEPDC 15 e o estroboscópio é retornado para seu estado sem alarme.
Com referência novamente às figuras 1a, 1b e 1c, o estroboscó-pio 19 é montado no encaixe principal 21 da extensão do trem de pouso donariz 7. O estroboscópio possui uma distribuição de luz larga e, quando ge-rando o alarme, é visível de uma posição transversal ao eixo geométrico daaeronave e nivelada com o trem de pouso do nariz. A luz estroboscópica é,portanto, facilmente visível a partir de ambos o veículo de reboque 2 e opessoal de terra (não-ilustrado) nas proximidades do trem de pouso.
O sistema de aviso de ângulo de direcionamento da primeiramodalidade da invenção, portanto, fornece um aviso efetivo para o pessoalde terra do veículo de reboque e outros nas proximidades da aeronave,quando o ângulo de direcionamento excede 60 graus. Adicionalmente, vistoque o RVDT 11 é um componente-padrão já utilizado no sistema de direcio-namento de aeronave, e as unidades de comparação 13a, 13b são dispositi-vos de diodo simples integrados ao CPIOM da aeronave, o sistema de avisoé particularmente simples e confiável.
As figuras 3a e 3b são vistas em perspectiva de um trem depouso de nariz de aeronave compreendendo um sistema de aviso de ângulode direcionamento de acordo com uma segunda modalidade da invenção. Aregião, encerrada pela linha tracejada espessa da figura 3a, é ilustrada deforma ampliada na figura 3b.
O sistema de aviso de ângulo de direcionamento é basicamentecomo descrito com referência à primeira modalidade exceto pelas mudançasdescritas abaixo.
O primeiro sinal do dispositivo de medição de rotação é recebido(através de um conversor A/D) por um módulo de software (não-ilustrado). Omódulo de software forma parte do sistema de software principal da aerona-ve e é disposto para determinar, dependendo do primeiro sinal, se o ângulode direcionamento é superior a 55 graus. O módulo de software é dispostopara enviar um sinal de controle para uma unidade de alarme 119 quando oângulo de direcionamento foi determinado como sendo superior a 55 graus.
Quando o sinal de controle é recebido, um alarme é gerado pelaluz estroboscópica 119 na extensão do trem de pouso. Dessa forma, quandoo ângulo de direcionamento está se aproximando dos 60 graus (o alarmesendo gerado quando o ângulo excede 55 graus) um alarme é fornecido.
O sistema de aviso de ângulo de direcionamento da segundamodalidade da invenção compreende duas unidades de alarme. A primeiraunidade de alarme é uma luz estroboscópica 119 localizada no trem de pou-so (descrito acima) e a segunda unidade é uma buzina localizada no veículode reboque (não-ilustrado).
O módulo de software é programado para enviar também o sinalde controle para a buzina quando o ângulo de direcionamento está se apro-ximando de 60 graus.
Para facilitar a transmissão do sinal de controle a partir do módu-lo de software para a buzina no veículo de reboque, a aeronave e o veículode reboque compreendem uma interface. A interface compreende um primei-ro conector localizado no painel de desconexão de direcionamento da aero-nave, e um segundo conector correspondente localizado no painel do veícu-lo de reboque. Os conectores são, durante o uso, conectados por um caboque foi conectado pelo pessoal de terra.
Durante o uso, o módulo de software envia o sinal de controlepara o primeiro conector, e o cabo transmite o sinal de controle para a buzi-na através do segundo conector. A interface da aeronave, portanto, permiteque a buzina, durante o uso, receba o sinal de controle, o sinal de controlepropriamente dito permitindo que a buzina no veículo de reboque gere umalarme quando o ângulo de direcionamento é superior a 55 graus.
O sistema de aviso, dessa forma, fornece um aviso duplo para,apesar de ser improvável, a situação na qual o motorista do veículo de rebo-que não conseguir ver o estroboscópio 119.
O módulo de software da segunda modalidade da invenção tam-bém é disposto para realizar várias outras funções. Em particular, o softwareimpede que o alarme seja gerado a menos que a chave de reboque seja in-serida no painel de desconexão de direcionamento. Isso ajuda a evitar emis-sões acidentais do alarme. Adicionalmente, o software é disposto para ativaro alarme por um período de cinco segundos depois de a chave de reboqueter sido inserida no painel de desconexão. Isso pode ser utilizado para verifi-car que o sistema está funcionando cada vez que a aeronave é rebocada.
O trem de pouso de nariz na aeronave de acordo com a segun-da modalidade da invenção não compreende marcadores 8a e 8b para de-notar o ângulo de direcionamento.
Enquanto a presente invenção foi descrita e ilustrada com refe-rência às modalidades particulares, será apreciado pelos versados na técni-ca que a invenção se presta a muitas variações diferentes não especifica-mente ilustradas aqui. Por exemplo, a unidade de comparação pode ser ocircuito elétrico simples tal como um divisor potencial. Á unidade de mediçãode rotação não precisa ser um RVDT. O módulo de software pode ser insta-lado no veículo de reboque. O sistema de aviso pode compreender uma in-terface na forma de um par de emissor/receptor para permitir a comunicaçãosem fio do primeiro sinal com a unidade de alarme. O sistema pode compre-ender apenas uma unidade de alarme, essa unidade de alarme sendo locali-zada no veículo de reboque.
Quando na descrição acima, inteiros ou elementos são mencio-nados possuindo equivalências conhecidas, óbvias ou previsíveis, então taisequivalências são incorporadas aqui como se tivessem sido apresentadasindividualmente. Referência deve ser feita às reivindicações para a determi-nação do verdadeiro escopo da presente invenção, que pode ser considera-do como englobando quaisquer dessas equivalências. Será apreciado tam-bém pelo leitor que inteiros ou características da invenção que são descritoscomo preferíveis, vantajosos, convenientes ou similares são opcionais e nãolimitam o escopo das reivindicações independentes.
Claims (26)
1. Sistema de aviso de ângulo de direcionamento compreenden-do uma unidade de medição de rotação localizada em uma aeronave, a uni-dade de medição de rotação sendo disposta para enviar um primeiro sinaldependente do ângulo de direcionamento entre um trem de pouso de narizda aeronave e o eixo geométrico longitudinal da fuselagem da aeronave, euma unidade de alarme disposta para gerar um alarme, dependendo do pri-meiro sinal, quando o ângulo de direcionamento é superior a um valor prede-terminado.
2. Sistema de aviso de ângulo de direcionamento de acordo coma reivindicação 1, no qual a unidade de medição de rotação é parte de umsistema de direcionamento de aeronave, a unidade de medição de rotaçãosendo disposta para enviar um segundo sinal dependente do ângulo de dire-cionamento e o sistema de direcionamento da aeronave sendo disposto parafornecer, para o piloto, uma indicação do ângulo de direcionamento depen-dendo do segundo sinal.
3. Sistema de aviso de ângulo de direcionamento de acordo coma reivindicação 1 ou 2, no qual a unidade de medição de rotação compreen-de um Transdutor Diferencial Variável Rotativo (RVDT) localizado no trem depouso do nariz.
4. Sistema de aviso de ângulo de direcionamento de acordo comqualquer uma das reivindicações precedentes, no qual a unidade de alarmecompreende uma luz estroboscópica.
5. Sistema de aviso de ângulo de direcionamento de acordo comqualquer uma das reivindicações precedentes, a unidade de alarme sendolocalizada na aeronave.
6. Sistema de aviso de ângulo de direcionamento de acordo comqualquer uma das reivindicações de 1 a 4, a unidade de alarme sendo locali-zada em um veículo de reboque, o veículo de reboque sendo disposto pararebocar a aeronave.
7. Sistema de aviso de ângulo de direcionamento de acordo comqualquer uma das reivindicações precedentes, no qual o valor predetermi-nado é entre 80% e 90% do ângulo de direcionamento máximo permitido daaeronave.
8. Sistema de aviso de ângulo de direcionamento de acordo comqualquer reivindicação anterior, no qual o valor predeterminado é entre 55 e-65 graus.
9. Sistema de aviso de ângulo de direcionamento de acordo comqualquer reivindicação anterior, compreendendo adicionalmente uma unida-de de comparação, na qual a unidade de comparação é disposta para rece-ber o primeiro sinal, para determinar, dependendo do primeiro sinal, se oângulo de direcionamento é superior ao valor predeterminado, e para enviarum sinal de controle para a unidade de alarme dependendo dessa determi-nação, a unidade de alarme sendo disposta para receber o sinal de controlee para gerar o alarme dependendo do sinal de controle.
10. Sistema de aviso de ângulo de direcionamento de acordocom a reivindicação 9, no qual a unidade de comparação compreende umcircuito eletrônico.
11. Sistema de aviso de ângulo de direcionamento de acordocom a reivindicação 9, no qual a unidade de comparação compreende ummódulo de software.
12. Aeronave compreendendo um trem de pouso de nariz e umsistema de direcionamento de aeronave compreendendo uma unidade demedição de rotação, a unidade de medição de rotação sendo disposta paraenviar, durante o uso, um primeiro sinal, dependendo do ângulo de direcio-namento para uma interface, a interface sendo disposta de forma a permitirque uma unidade de alarme receba da interface um sinal que permite que aunidade de alarme, quando disposta dessa forma, gere durante o uso umalarme quando o ângulo de direcionamento é superior a um valor predeter-minado.
13. Aeronave de acordo com a reivindicação 12, na qual a uni-dade de medição de rotação é adicionalmente disposta para enviar, duranteo uso, um segundo sinal, também dependente do ângulo de direcionamentopara fornecer, ao piloto, uma indicação do ângulo de direcionamento.
14. Aeronave de acordo com a reivindicação 12 ou reivindicação13, compreendendo adicionalmente a unidade de alarme, a unidade de a-Iarme sendo localizada no trem de pouso do nariz.
15. Aeronave de acordo com a reivindicação 12 ou 13, compre-endendo adicionalmente um veículo de reboque engatado com o trem depouso do nariz, em que a unidade de alarme é localizada no veículo de re-boque.
16. Aeronave de acordo com qualquer uma das reivindicações12 a 15, na qual a interface compreende um conector ao qual, em uso, oprimeiro sinal é enviado, o conector permitindo que um cabo seja conectadoao mesmo para transportar o sinal para uma unidade de alarme.
17. Aeronave de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 12 a 15, na qual a interface permite a comunicação sem fio do primeirosinal para a unidade de alarme.
18. Aeronave de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 12 a 17, na qual a unidade de medição de rotação é disposta para enviaro primeiro sinal, através de uma unidade de comparação, a unidade decomparação sendo disposta para determinar, dependendo do primeiro sinal,se o ângulo de direcionamento é superior ao valor predeterminado, e paraenviar um sinal de controle para a unidade de alarme dependendo dessadeterminação, a unidade de alarme sendo disposta para receber o sinal decontrole e para gerar o alarme dependendo do sinal de controle.
19. Método de aviso contra ângulo de direcionamento excessivoem uma aeronave, o método compreendendo as etapas de:(i) enviar, a partir de uma unidade de medição de rotação locali-zada na aeronave, um primeiro sinal dependendo do ângulo de direciona-mento entre um trem de pouso de nariz da aeronave e o eixo geométricolongitudinal da fuselagem da aeronave;(ii) determinar, dependendo do primeiro sinal, se o ângulo dedirecionamento é superior a um valor predeterminado, e se o ângulo de dire-cionamento for superior ao valor predeterminado;(iii) gerar um alarme.
20. Método de acordo com a reivindicação 19, no qual a etapade determinação de se o ângulo de direcionamento é superior ao valor pre-determinado é realizada por uma unidade de comparação, o método com-preendendo adicionalmente as etapas de envio, a partir da unidade de com-paração, de um sinal de controle dependendo da determinação, recebimentode um sinal de controle na unidade de alarme e geração de alarme depen-dendo do sinal de controle.
21. Método de acordo com a reivindicação 19 ou 20, no qual oalarme é gerado por uma unidade de alarme localizada na aeronave.
22. Kit de partes compreendendo uma unidade de alarme e umainterface permitindo que a unidade de alarme receba de um dispositivo demedição de rotação, um primeiro sinal, o kit de partes sendo adequado paraconversão de uma aeronave em uma aeronave como definida em qualqueruma das reivindicações de 12 a 18.
23. Kit de partes de acordo com a reivindicação 22, compreen-dendo adicionalmente uma unidade de comparação para determinar se oângulo de direcionamento é superior a um valor predeterminado.
24. Veículo de reboque para rebocar uma aeronave, o veículo dereboque compreendendo uma unidade de alarme disposta para receber umprimeiro sinal de um dispositivo de medição de rotação na aeronave, a uni-dade de alarme sendo adicionalmente disposta para gerar um alarme de-pendendo do primeiro sinal, quando o ângulo de direcionamento de aerona-ve é superior a um valor predeterminado.
25. Aeronave compreendendo um trem de pouso de nariz e umaunidade de medição de rotação para medir o ângulo de direcionamento dotrem de pouso de nariz, em que a unidade de medição de rotação é dispos-ta, durante o uso, para enviar um primeiro sinal, dependendo do ângulo dedirecionamento, para uma unidade de alarme, a unidade de alarme sendodisposta para gerar um alarme dependendo do primeiro sinal, quando o ân-guio de direcionamento é superior a um valor predeterminado.
26. Aeronave de acordo com a reivindicação 25, compreenden-do adicionalmente um sistema de direcionamento, no qual a unidade de me-dição de rotação é disposta para enviar um segundo sinal dependendo doângulo de direcionamento, e o sistema de direcionamento da aeronave édisposto para fornecer, para o piloto, uma indicação do ângulo de direciona-mento dependendo do segundo sinal.
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