BRPI1104033B1

BRPI1104033B1 - controlador de roda para uma aeronave e aeronave

Info

Publication number: BRPI1104033B1
Application number: BRPI1104033-5A
Authority: BR
Inventors: Perry Böhme
Original assignee: Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2020-08-25
Also published as: EP2423105B1; CN102381470B; BRPI1104033A2; CA2749484A1; DE102010035607A1; CA2749484C; CN102381470A; EP2423105A3; EP2423105A2

Abstract

CONTROLADOR DE RODA PARA UMA AERONAVE. A presente invenção refere-se a um controlador de roda para uma aeronave, em particular avião, por meio do qual no mínimo uma roda, em particular roda de nariz, pode ser controlada, e na qual o controlador de roda, preferivelmente é um controlador de roda de nariz, ou timão, e a uma aeronave, em particular avião, com no mínimo um controlador de roda.

Description

CONTROLADOR DE RODA PARA UMA AERONAVE E AERONAVE

[0001] A presente invenção refere-se a um controlador de roda para uma aeronave, em particular avião, por meio do qual pelo menos uma roda, em particular roda de nariz, pode ser controlada e, em que, o controlador de roda preferivelmente é um controlador de roda de nariz ou timão, e a uma aeronave, em particular, avião, com pelo menos um controlador de roda.

[0002] O controlador de roda de nariz, também referido como timão, é utilizado para dirigir um aeroplano no chão. Por exemplo, o piloto do aeroplano utiliza o controlador da roda de nariz para dirigir o aeroplano do espaço de estacionamento para a pista de decolagem, e para o início da operação de decolagem quando o leme de direção não tem ainda um efeito aerodinâmico e mudança em direção do aeroplano não pode ainda ser realizada atuando o leme de direção.

[0003] Controladores modernos de roda de nariz são projetados como sistema de "direção por fio" que significa que o presente movimento rotativo na roda manual da roda de nariz é detectado por meio de sensores e convertido para um sinal elétrico. Este sinal elétrico, por sua vez, é avaliado por um sistema eletrônico e assim efetua o um desvio do trem de aterrissagem do nariz do avião.

[0004] Controladores conhecidos de roda de nariz incluem, em adição, sistemas de reajustamento por meio dos quais a roda de nariz pode ser reajustada para a posição de zero grau, isto é, usualmente a posição para conduzir direto para frente.

[0005] Em conexão com isto, por exemplo, um sistema de controle de roda de nariz autocentralizador é conhecido da DE 602 24 108 T2, no qual, por meio de uma mola de torção arranjada de maneira excêntrica, o controlador de roda de nariz pode ser reajustado de maneira automática para uma posição de zero grau, quando mais nenhum torque de direção está presente.

[0006] Da US 2008/0011905 A1 é ainda conhecido um sistema de coluna de controle (joystick) para controlar o aeroplano ao mesmo tempo no chão e no ar que, da mesma maneira, é dotado de um sistema de reajustamento. Este sistema de reajustamento faz com que, em caso de falta de atuação, a coluna de controle é reajustada para uma posição de referência vertical (para cima).

[0007] Seria desejável, contudo, aumentar a confiabilidade de um controlador de roda de nariz e fornecer, em geral, capacidade operacional melhorada, ao mesmo tempo com uma construção mais simples de um controlador de roda de nariz.

[0008] Portanto, é um objetivo da presente invenção desenvolver um controlador de roda para uma aeronave como mencionado acima em uma maneira vantajosa, em particular, para o efeito que a confiabilidade de um controlador de roda seja aumentada e, ainda mais preferivelmente, forneça um reajustamento automático e atuação segura, mesmo em caso de uma falha de componentes do controlador de roda.

[0009] De acordo com a invenção, este objetivo é solucionado por um controlador de roda de acordo com a invenção. Consequentemente, é proporcionado que um controlador de roda para uma aeronave, em particular aeroplano, por meio do qual pelo menos uma roda, em particular a roda de nariz, possa ser controlada, e no qual o controlador de roda é preferivelmente um controlador de roda de nariz ou um timão, inclua pelo menos um dispositivo de ajustamento por meio do qual o controlador de roda pode ser reajustado para uma posição zero centralizada, no qual o dispositivo de ajustamento inclui pelo menos dois dispositivos de mola, por meio dos quais um reajustamento do controlador de roda para a posição zero centralizada, cada um pode efetuar de maneira independente um do outro, e/ou incluir pelo menos dois dispositivos sensores por meio dos quais sinais eletrônicos, cada um, podem ser gerados independentemente um do outro para desviar a roda na dependência do movimento de direção e/ou incluir pelo menos dois dispositivos comutadores, por meio dos quais o controlador de roda pode ser ativado independente um do outro, e/ou incluir pelo menos dois dispositivos mola de compressão por meio dos quais um dispositivo de atuação cada um pode ser reajustado independente do outro, no qual o dispositivo de comutação pode ser atuado por meio do dispositivo de atuação.

[00010] O controlador de roda, de maneira vantajosa, é um controlador de volante de direção por fio, por meio do qual, por exemplo, a roda de nariz de um aeroplano pode ser controlada.

[00011] Isto envolve a vantagem que devido a uma construção redundante do controlador de roda, uma confiabilidade muito mais elevada do controlador de roda pode ser conseguida. Por exemplo, em um caso no qual um dispositivo mola do dispositivo de ajustamento falha, por exemplo, devido à quebra, um reajustamento do controlador de roda para a posição zero centralizada pode, não obstante, ser efetuado, uma vez que isto pode então ser realizado pelo outro, segundo dispositivo mola.

[00012] Mesmo uma falha do dispositivo sensor não conduz a falha de todo o controlador de roda, uma vez que por meio do outro, o segundo dispositivo sensor, o movimento de direção ainda é detectado, e pode ser convertido em sinais eletrônicos para atuar a roda. O dispositivo sensor, por exemplo, pode ser um sensor em tandem (um depois de outro) ou compreender um sensor em tandem.

[00013] Uma falha de um dos dispositivos comutadores da mesma maneira não conduz à falha de todo o controlador de roda, uma vez que por meio do segundo dispositivo comutador uma ativação do controlador de roda, mas também uma desativação, ainda é possível.

[00014] Usualmente um dispositivo de atuação atua no dispositivo comutador para ativar o controlador de roda. Para reajustar o dispositivo de atuação, dois dispositivos mola de compressão são agora fornecidos, cada um dos quais pode reajustar o dispositivo de atuação independente do outro. Isto assegura que mesmo no caso de uma falha de um dos dois dispositivos mola um reajustamento confiável do dispositivo de atuação ainda é possível. Portanto, uma ativação ou desativação segura do controlador de roda pode ser alcançada. Além disto, uma realimentação táctil é gerada de maneira vantajosa para o piloto por meio de um dispositivo mola sem fim que torna notável um ponto de pressão em conexão com a atuação do dispositivo comutador para ativar o controlador de roda.

[00015] Além disto, pode ser proporcionado que o controlador de roda inclua pelo menos um volante de direção, ou roda manual, no qual, por meio de um movimento de compressão do volante de direção ou roda manual, ou uma parte do volante de direção ou roda manual o controlador de roda pode ser ativado e/ou desativado. É concebível, por exemplo, que o centro da roda ou cubo da roda e a cabeça do eixo da roda manual ou eixo do volante de direção ou o centro da roda manual ou centro do volante de direção seja projetado para ser, compressível pelo menos parcialmente, e o mesmo deva ser comprimido para ativar o controlador de roda. Liberar a mesma conduz, de maneira correspondente, a uma desativação do controlador de roda.

[00016] Em adição, é concebível que o dispositivo elástico do dispositivo de ajustamento seja e/ou compreenda uma perna elástica instalada pré-tensionada.

[00017] Além disto, é concebível que o dispositivo elástico do dispositivo de reajustamento seja arranjado de maneira concêntrica com relação ao eixo de direção do volante de direção ou volante do controlador de roda.

[00018] Em adição, é possível que um dispositivo de amortecimento seja fornecido, por meio do qual o movimento de reajustamento pode ser atenuado, em particular, possa ser atenuado de tal modo que um sobrerrolamento acima do ponto zero possa ser impedido e/ou um retorno controlado para a posição zero centralizada possa ser efetuado. Com o dispositivo de amortecimento o controlador de roda tem assim um outro dispositivo de segurança, de modo que a segurança operacional do controlador de roda pode ser ainda aumentado. O dispositivo de amortecimento, por exemplo, pode ser um amortecedor de rotação. Um sobre-rolamento possível acima do ponto zero pode ser, assim, impedido de maneira vantajosa, de modo que mesmo quando liberando a volante de direção ou roda manual do controlador de roda, um movimento controlado e lento para a posição zero centralizada é efetuado, a saber, o mesmo tempo pela direção ou roda manual e por meio da roda atuada, em particular, a roda de nariz.

[00019] É ainda possível que um dispositivo elástico sem fim seja fornecido, no qual por meio do dispositivo elástico sem fim uma realimentação táctil pode ser gerada. O dispositivo elástico sem fim pode ser uma mola sem fim. Preferivelmente uma realimentação táctil pode ser gerada para o efeito que a realimentação táctil torne notável um ponto de pressão em conexão com a atuação do dispositivo comutador para ativar o controlador de roda. Por exemplo, pode ser proporcionado que o dispositivo elástico sem fim seja arranjado na região inferior, em particular no terço inferior, do dispositivo de atuação.

[00020] Em adição, pode ser proporcionado que o dispositivo sensor possa ser acionado ou é acionado por meio de pelo menos uma roda de engrenagem montada e pré-tensionada no dispositivo sensor, no qual a roda de engrenagem preferivelmente engrena com um endentamento no eixo principal do controlador de roda. De maneira vantajosa, uma minimização da folga da roda de engrenagem entre as rodas de engrenagem do sensor e o eixo principal, isto é, por exemplo, entre e o eixo da direção e o eixo da roda manual, pode ser conseguida.

[00021] Além disto, pode ser proporcionado que o dispositivo mola de compressão seja arranjado de maneira concêntrica em relação ao eixo de direção do volante de direção ou roda manual do controlador de roda. Por exemplo, pode ser proporcionado que o eixo de direção da direção ou roda manual seja um eixo oco no qual o dispositivo mola de compressão é inserido e guiado.

[00022] Além disto, é concebível que o dispositivo de atuação reajustável por meio do dispositivo mola de compressão, seja um tucho de pressão por meio do qual os comutadores podem ser autuados, e no qual o tucho de pressão é móvel por um movimento de compressão do volante de direção ou roda manual ou uma parte do volante de direção ou roda manual do controlador de roda.

[00023] Outros detalhes e vantagens da invenção serão explicados agora em detalhe com referência a uma modalidade tomada como exemplo ilustrada no desenho, no qual:
a figura 1 mostra uma vista lateral do controlador de roda
de nariz;
a figura 2 mostra uma representação detalhada da seção BB como mostrada na figura 1 através do controlador de roda de nariz; e
a figura 3 mostra outra representação detalhada da seção B-B como mostrada na figura 1 através do controlador de roda de nariz.

[00024] A figura 1 mostra uma vista lateral de um controlador de roda de nariz 10 para uma aeronave, aqui para um avião, como uma modalidade tomada como exemplo do controlador de roda 10 de acordo com a invenção. O controlador de roda de nariz 10 pode ser ativado comprimindo a superfície de ativação 22 da roda manual 20, no qual a superfície de ativação 22 (confira a figura 2) é formada pela cabeça do tucho de pressão 50.

[00025] O controlador de roda de nariz 10 tem um projeto modular e é encapsulado em uma carcaça 14 para a finalidade de capacidade de substituição segura e rápida, cuja carcaça é visivelmente vedada para o exterior por uma placa de cobertura 12 a partir da qual a roda manual 20 se salienta e é rotativo em relação à mesma.

[00026] A carcaça 14 mostrada transparente, permite uma visão do dispositivo de reajustamento 30 que compreende duas pernas elásticas 32. As pernas elásticas 32, que são instaladas pré-tensionadas, asseguram de maneira independente, um reajustamento da roda manual 20 para a posição zero centralizada depois da liberação do volante. Para impedir um possível sobrerrolamento acima do ponto zero, o controlador de roda de nariz 10 é dotado de pelo menos um amortecedor de rotação 90, que na liberação da roda manual 20 controla a roda manual 20 e também a roda de nariz e move lentamente a mesma para a posição zero centralizada. Para esta finalidade, o amortecedor de rotação 90 inclui, em particular, uma roda de acoplamento que é conectada diretamente ou indiretamente com o eixo da roda manual 20. Para esta finalidade o amortecedor de rotação 90 inclui em particular uma roda de acoplamento que é conectada diretamente ou indiretamente como um eixo da roda manual 20.

[00027] Em princípio um amortecedor de rotação 90 já é suficiente para impedir um possível sobrerrolamento acima do ponto zero. Isto também serve para aumentar a segurança operacional do controlador de roda de nariz 10, no qual é possível, em adição, projeta o amortecedor de rotação 90 redundante.

[00028] A figura 2 mostra a seção B-B como a mesma está indicada na figura 2, e aqui um segmento relativo ao arranjo das molas. A roda manual 20 é conectado com um eixo oco 24 no qual o tucho de pressão 50 é guiado. Do lado de sua cabeça o tucho de pressão 50 forma a superfície de ativação 22 para o controlador de roda de nariz 10 que está indicado por meio de numerais de referência. Além disto, duas molas de compressão 60 e 62 são guiadas no eixo oco 24 e arranjadas de maneira concêntrica em relação ao eixo de rotação do volante de direção 20.

[00029] O eixo longitudinal do tucho de pressão 50 também se estende de maneira concêntrica em relação ao eixo de rotação do volante de direção 20. Na extremidade inferior do tucho de pressão 50, que é comprimível, porém é guiado de maneira não rotativa no eixo oco 24, os dois microcomutadores 70 são arranjados como está mostrado na figura 3. Por meio do tucho de pressão 50 dois comutadores miniatura 70 ou microcomutadores 70 são atuados. Para atuar o tucho de pressão 50 e daí para atuar os dois comutadores miniatura 70, as duas molas de compressão 60 e 62 devem ser comprimidas, onde a pré-tensão de uma das duas molas de compressão 60, 62 já é suficiente para mover o tucho de pressão 50 de volta para sua posição inicial. Esta posição inicial é sinônimo de uma não atuação dos dois computadores miniatura 70 e daí de uma desativação do controlador de roda de nariz 10. Somente comprimindo a superfície de ativação 22, e daí atuando o tucho de pressão 50, os dois comutadores miniatura 70 são disparados por meio dos tuchos 72 dos computadores miniatura 70, e o controlador de roda de nariz 10 é ativado com isto. Em princípio, já é suficiente quando somente um dos dois comutadores miniatura 70 é ativado. Uma falha de um dos dois comutadores miniatura 70 permanece assim sem consequências. As duas molas de compressão 60, 62 permanecem sem consequências, uma vez que a força da mola de uma das duas molas de compressão 60, 62 já é suficiente para reajustar o tucho de pressão 50 para sua posição inicial.

[00030] Uma realimentação táctil para o piloto é gerada de maneira vantajosa por meio de uma mola sem fim 80 arranjada no terço inferior do tucho de pressão 50 que torna notável um ponto de pressão em conexão com a atuação dos comutadores miniatura 70 para ativar o controlador de roda 10.

[00031] Ao lado do receptáculo do tucho de pressão 50 os dois sensores 40 são arranjados, por meio dos quais os movimentos de direção são detectados. Um desvio da roda manual 20 pelo piloto, isto é, um movimento de direção, é detectado pelos dois sensores 40 que então geram sinais elétricos correspondentes.

[00032] Por meio de rodas de engrenagem 42 cada uma montada e pré-tensionada no sensor 40 um movimento de direção correspondente pode ser detectado. Os sinais gerados com isto, por sua vez, são avaliados por um sistema eletrônico e então efetuam um desvio correspondente do trem de aterrissagem do nariz. Aqui também, a falha de um dos dois sensores 40 de maneira vantajosa não conduz à falha do controlador de roda de nariz 10, uma vez que os sensores 40 são projetados redundantes, e o sinal obtido por meio de um dos dois sensores 40 é suficiente para efetuar um desvio do trem de aterrissagem do nariz, correspondente ao movimento de direção especificado por meio da roda manual 20.

Claims

Controlador de roda (10) para uma aeronave, em particular aeroplano, por meio do qual pelo menos uma roda, em particular a roda do nariz, pode ser controlada, e no qual o controlador de roda, preferivelmente é um controlador de roda de nariz ou um timão, com pelo menos dois dispositivos sensores (40) por meio dos quais sinais eletrônicos, cada um pode ser gerado independente do outro, para desviar a roda na dependência do movimento de direção,
caracterizado pelo fato de o dispositivo sensor (40) poder ser acionado ou ser acionado por meio de pelo menos uma roda de engrenagem (42) montada e pré-tensionada sobre o dispositivo sensor no qual a roda de engrenagem (42) preferivelmente engrena com um endentamento no eixo principal do controlador de roda (10).
Controlador de roda (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda pelo menos um dispositivo de reajustamento (30) por meio do qual o controlador de roda pode ser reajustado para a posição zero centralizada, no qual o dispositivo de reajustamento (30) inclui pelo menos dois dispositivos mola (32) por meio dos quais um reajustamento do controlador de roda para a posição zero centralizada cada um pode ser efetuado independente de outro.
Controlador de roda (10) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de compreender ainda pelo menos dois dispositivos comutador (70), por meio dos quais o controlador de roda cada um pode ser ativado independente do outro.
Controlador de roda (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de compreender ainda pelo menos dois dispositivos mola de compressão (60, 62) por meio dos quais um dispositivo de atuação (50) cada um pode ser reajustado independente do outro, no qual o dispositivo comutador (70) pode ser atuado por meio do dispositivo de atuação (50).
Controlador de roda (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o controlador de roda (10) incluir pelo menos um volante de direção (20) ou roda manual (20) no qual por meio de um movimento de compressão do volante de direção (20) ou roda manual (20) uma parte do volante de direção (20) ou roda manual (20) o controlador de roda (10) pode ser ativado e/ou desativado.
Controlador de roda (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de o dispositivo mola (32) do dispositivo de reajustamento (30) ser e/ou compreender uma perna elástica instalada pré-tensionada.
Controlador de roda (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de o dispositivo mola (32) do dispositivo de reajustamento (30) ser arranjado de maneira concêntrica em relação ao eixo de direção do volante de direção (20) ou roda manual (20) do controlador de roda (10).
Controlador de roda (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de pelo menos um dispositivo de amortecimento (90) ser fornecido, por meio do qual o movimento de reajustamento pode ser atenuado, em particular de tal modo que um sobrerrolamento acima do ponto zero pode ser impedido, e/ou um retorno controlado para a posição zero centralizada pode ser efetuado.
Controlador de roda (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de um dispositivo elástico sem fim (80), em particular uma mola sem fim ser fornecido, no qual por meio do dispositivo elástico sem fim (80) uma realimentação táctil poder ser gerada, preferivelmente para o efeito que a realimentação táctil torne notável um ponto de pressão em conexão com a atuação do dispositivo comutador (70) para ativar o controlador de roda (10).
Controlador de roda (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de o dispositivo mola de compressão (60, 62) ser arranjado de maneira concêntrica em relação ao eixo de direção do volante de direção (20) ou roda manual (20) do controlador de roda (10).
Controlador de roda (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de o dispositivo de atuação (50) a ser reajustado por meio do dispositivo mola de compressão (60, 62) ser um tucho de pressão (50) por meio do qual o dispositivo comutador (70) pode ser atuado e no qual o tucho de pressão (50) é móvel por um movimento de compressão do volante de direção (20) ou roda manual (20) ou uma parte do volante de direção (20) ou roda manual (20) do controlador de roda (10).
Aeronave, em particular avião, caracterizado pelo fato de que apresente pelo menos um controlador de roda (10) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.