ES2233516T3 - Mando de presion para un cuerpo de desplazamiento. - Google Patents

Abstract

Mando de presión para un cuerpo de desplazamiento (4) que forma parte de una disposición para la reducción aeroacústica del ruido de un pico de seguridad (1) de aviones de pasajeros, articulado en un ala principal o que se extrae de éste, cuyo perfil posterior presenta una convexidad (3) de perfil adaptada al contorno exterior del ala principal, caracterizado porque un dispositivo de regulación (12) de los contornos del pico de seguridad está conectado mediante técnica de información a través de líneas de datos (13) con una unidad de regulación de válvula de desconexión (un regulador directo) de una válvula de desconexión (14) y una unidad de regulación de válvula de regulación de presión de una válvula de regulación de presión (15), en el que la válvula de desconexión (14) y la válvula de regulación de presión (15) están conectadas en serie con una conducción de aire sangrado (16), que está conectada a un sistema de aire sangrado del avión de pasajeros, regulando la válvula de desconexión(14) el aporte de aire del aire comprimido (aire sangrado) que circula a través de la conducción de aire sangrado (16) a una cantidad de aire definida por el cuerpo de desplazamiento (4), y controlando la válvula de regulación de presión (15) conectada a continuación de la válvula de desconexión (14) la presión de aire del aire comprimido, y además la conducción de aire sangrado (16) está conectada con un espacio hueco (7) inflable del cuerpo de desplazamiento (4) elásticamente expandible, que está fijado en el interior de la convexidad (3) del perfil de la zona posterior del perfil del pico de seguridad (1).

Description

Mando de presión para un cuerpo de desplazamiento.

La invención se refiere a un mando de presión para un cuerpo de desplazamiento según el preámbulo de la reivindicación 1. Con él, se realiza el inflado controlado de al menos un cuerpo de desplazamiento que forma parte de una disposición para la reducción aeroacústica del ruido de picos de seguridad de un avión de pasajeros, que se encuentra fijado en la parte posterior del perfil del pico de seguridad.

El ruido de origen aeroacústico en aviones de pasajeros que se genera (de forma general) por la circulación alrededor de la estructura del avión, representa una parte cada vez más importante del ruido total de vuelo generado. En los aviones de pasajeros modernos, por ejemplo, en un vuelo de aproximación para tomar tierra, aproximadamente un 50% de este ruido de vuelo está generado por la circulación alrededor de la estructura del avión, mientras que la otra mitad de la proporción del ruido está causada por los mecanismos de propulsión. Los avances técnicos para el uso de mecanismos de propulsión comparativamente más silenciosos sólo tendrán pleno efecto en la impresión total de ruido durante el aterrizaje de un avión de pasajeros cuando se consigan los mismos avances para la reducción del ruido de circulación de la célula del avión. A nivel mundial se ha anunciado ya un endurecimiento de los valores límite para el ruido, particularmente en aeropuertos con mucho tráfico.

El hecho de que el mundo técnico se ocupa seriamente de la previsión de mejoras para la reducción del ruido en la circulación de una estructura de avión, particularmente de una estructura portante en la zona del pico de seguridad, queda referenciado en el estudio publicado "American Institute of Aeronautics and Astronautics" de los señores Dobrzynski y
Gehlhar (Werner Dobrzynski, Burkhard Gehlhar: "Airframe Noise Studies on Wings with Deployed High-Lift Devices"; centro alemán para aire y espacio e.V. (DLR), instituto para proyectos aerodinámicos, departamento de acústica técnica, centro de investigación de Braunschweig, Alemania; 4th AIAA/CEAS Aeroacuostics Conference; junio 2 - 4, 1998 / Toulouse, Francia). En este estudio se abarca, entre otros, una solución según la cual en la zona interior (en la parte posterior del perfil) de un pico de seguridad que se extiende en la dirección del ala principal, se encuentra dispuesta una chapa deflectora (con movimiento articulado) fijada al pico de seguridad a la salida de la convexidad del perfil, que (ventajosamente) se encuentra articulada y gira hacia dentro en el pico de seguridad. Con esta medida se promete reducir el nivel de ruido durante el despegue y el aterrizaje de un avión. Durante el vuelo del avión la chapa deflectora se articula sobre el pico de seguridad. Si bien es posible que se pueda demostrar con éxito una reducción correspondiente del ruido en el túnel de aire, esta solución apenas se utilizará en consideraciones prácticas, puesto que no es posible realizarla de esta forma. En el estado recogido del pico de seguridad (configuración durante el vuelo) con la chapa deflectora correspondientemente plegada en la parte posterior del perfil (hacia dentro) no existe espacio suficiente para guardar una configuración rígida. Por otro lado, una superficie de separación flexible de este tipo que se adapta al contorno interior del pico de seguridad mientras se recoge, no presenta una rigidez suficiente para resistir a las fuerzas provocadas por el flujo del aire.

Por ello se producirá una tendencia a las vibraciones que da lugar a una emisión de ruidos, que va en contra del objetivo propuesto. Una chapa articulada requiere además unas piezas mecánicas móviles, por lo que, además de aumentar los costes de fabricación y de mantenimiento, se puede producir un aumento de peso. La transición desde la cara inferior del pico de seguridad hasta la articulación de la superficie de separación tiene que estar conformada sin saltos de contorno ni ranuras, por lo que se hace necesaria una gran exactitud en el proceso de fabricación. Por otro lado, la superficie de separación de chapa propuesta estará sometida a importantes fuerzas con cambios de dirección iniciadas por la circulación del aire. Puesto que esta superficie de separación tan sólo se fija al borde inferior del pico de seguridad a través de la articulación y no está prevista ninguna otra estructura de rigidización, existe el peligro de que esta superficie de separación se excite para que realice oscilaciones. Puesto que tanto el contorno de la cara posterior del pico de seguridad como la geometría de la ranura de aire varía a lo largo de la envergadura de la superficie portante, los elementos de esta superficie de separación deberían adoptar una torsión / oblicuidad tal que complicaría además el mecanismo de plegado. La situación es muy crítica en caso de fallo, como, por ejemplo, un bloqueo del sistema mecánico, puesto que en tal caso no se puede recoger más el pico de seguridad. Puesto que tampoco se ofrecen otras indicaciones o sugerencias para superar estos inconvenientes (ni siquiera de forma indicativa) según las cuales se logre una reducción del ruido en el pico de seguridad con medidas diferentes que favorezcan la circulación, que renuncien totalmente a elementos mecánicos móviles adicionales y que ofrezcan además una óptima adaptación a diferentes situaciones de vuelo, se puede interpretar en el mejor de los casos la solución propuesta como iniciativa para encontrar soluciones mejoradas, mediante las cuales se reduzca significativamente la proporción del ruido del pico de seguridad en el ruido total de estructuras de avión circuladas de los aviones de pasajeros y se convierta en una solución global técnicamente y económicamente satisfactoria.

Estas soluciones conocidas no ofrecen al mundo técnico ninguna solución (tampoco Dobrzynski y Gehlhar), según la cual el experto estaría en condiciones, basándose en su conocimiento, de ofrecer un mando de presión para el inflado controlado de un cuerpo de desplazamiento fijado en la parte posterior del perfil del pico de seguridad, que se utilice para la reducción del ruido del pico de seguridad mediante la reducción o evitación de turbulencia(s) en la estructura aerodinámica circulada del pico de seguridad durante el despegue o el aterrizaje de un avión de pasajeros.

En consecuencia, la invención tiene el objetivo de proporcionar un mando de presión para un cuerpo de desplazamiento elástico inflable, fijado en la parte posterior del perfil del pico de seguridad, mediante el cual se haga uso de una regulación controlada de una presión de inflado definida en el cuerpo de desplazamiento, que es independiente de la presión en el sistema de distribución de aire de un avión de pasajeros, con un mínimo consumo de energía. Asimismo se debe de perseguir una instalación sencilla del mando de presión (a prever como solución de reequipación) y su mantenimiento sencillo.

Este objetivo se alcanza mediante las medidas indicadas en la reivindicación 1. En las demás reivindicaciones se indican configuraciones ventajosas de estas medidas.

La invención se describe más detalladamente en un ejemplo de realización basado en los dibujos adjuntos. Se muestra:

Fig. 1 un mando de presión para un cuerpo de desplazamiento hueco (sistema de cámara única);

Fig. 2 un mando de presión para un cuerpo de desplazamiento hueco (sistema de cámaras múltiples);

Fig. 3 una representación esquemática para varios picos de seguridad dispuestos en el ala izquierda de un avión de pasajeros, con diferentes contornos de picos de seguridad y cuerpos de desplazamiento de diferentes tipos fijados a ellos, con forma de fuelle hueco modificada a lo largo de la envergadura del pico de seguridad y el tendido de la conducción de suministro de presión;

Fig. 4 la estructura de un dispositivo de regulación de contornos del pico de seguridad (controlador de contorno del pico de seguridad) con indicación de las conexiones.

Para facilitar la comprensión de la situación de creación de ruido en la estructura portante circulada de un avión de pasajeros, se trata en primer lugar en una configuración conocida (no mostrada) en el mundo técnico. Ésta se compone de una estructura portante con un ala principal, un pico de seguridad 1 y un alerón de aterrizaje, en el que el pico de seguridad y el alerón de aterrizaje se sacan del ala principal durante el despegue y el aterrizaje del avión de pasajeros. Debido a la configuración (hasta ahora habitual) del pico de seguridad, y sólo se entra en ello, en el interior de la parte posterior del perfil del pico de seguridad 1 se crea, en la zona de la convexidad 3 del perfil, que presenta la forma de una moldura cóncava según la dirección de envergadura del pico de seguridad, una turbulencia paralela en la superficie convexa del perfil, cuyo campo de presión fluctuante (sin un cuerpo de desplazamiento 4 fijado en esta zona) provoca aparentemente la formación no deseada de ruido. Las mediciones en el túnel de viento aeroacústico confirman que para un revestimiento rígido del espacio ocupado por la turbulencia, el ruido que parte del pico de seguridad con el cuerpo de desplazamiento 4 instalado se reduce notablemente, sin que ello provoque en ninguna situación de vuelo efectos peligrosos sobre el vuelo de un avión de pasajeros. Con esta medida a prever en el pico de seguridad 1 para la reducción del ruido se consigue que las propiedades aerodinámicas que se refieren a la sustentación del avión de pasajeros y a la resistencia aerodinámica no varíen de forma inadecuada, sino que, por el contrario, más bien se vean mejoradas.

Puesto que el cuerpo de desplazamiento 4 mencionado, que se fija mediante pegado de un fuelle hueco de un material elástico a la parte posterior del perfil del pico de seguridad 1 en la superficie convexa del perfil dentro de la convexidad 3 del perfil, sólo contribuye en el estado inflado a la mejora de la situación aeroacústica, sin limitar con ello - más bien mejorar - las condiciones aerodinámicas en la zona del pico de seguridad, queda claro que sólo un inflado controlado del cuerpo de desplazamiento 4 mediante aire comprimido ofrecido desde el interior del avión debido a la sintonización de la geometría del fuelle (o de la exactitud de contorno deseada para el fuelle en el estado inflado) que se encuentra en correlación con la presión interior del espacio hueco y su limitación (debido al material de fuelle empleado), permite satisfacer la situación buscada.

En las figuras 1 y 2 se puede observar con mayor precisión la configuración de un mando de presión de este tipo para un cuerpo de desplazamiento 4 hueco, para una realización de fuelle hueco con un sistema de cámara única (según la Fig. 1) así como para una realización de fuelle hueco con un sistema de cámaras múltiples (según la Fig. 2), que se completa con la configuración detallada de un dispositivo de regulación de los contornos del pico de seguridad (controlador de contorno del pico de seguridad) con indicación de las conexiones con el resto de elementos del mando de presión.

De acuerdo con la Fig. 1, este mando de presión para un cuerpo de desplazamiento 4 hueco (o para un fuelle hueco), cuyo espacio hueco 7 representa una cámara 8 única, está compuesto por un dispositivo de regulación 12 de los contornos del pico de seguridad, que está conectado mediante técnica de información (esto es, de forma eléctricamente conductora) a través de unas líneas de datos 13 con una unidad de regulación electrónica de válvula de desconexión (por ejemplo, un regulador directo) de una válvula de desconexión 14 y una unidad electrónica de regulación de válvula de regulación de presión de una válvula de regulación de presión 15. La válvula de desconexión 14 y la válvula de regulación de presión 15 pueden estar conectadas de forma general a una línea de alimentación de aire comprimido interna del avión que ofrece (de forma general) el aire comprimido necesario para el inflado del cuerpo de desplazamiento 4. A modo de ejemplo, este aire comprimido se ofrece como aire sangrado en un punto de toma de un sistema de aire sangrado, por lo tanto, una conducción de aire sangrado 16 conectada a este sistema de aire sangrado del avión de pasajeros, que conecta a la válvula de desconexión 14 y a continuación a la válvula de regulación de presión 15 en el orden mencionado (esto es, en serie). El tramo de conducción de aire sangrado que sigue a la válvula de regulación de presión 15 está conectado con el espacio hueco 7 del elemento de desplazamiento 4. Para ello, la válvula de desconexión 14 debe de regular el aporte de aire comprimido (aire sangrado) que circula por la conducción de aire sangrado 16, que se regula a una cantidad de aire definida para el cuerpo de desplazamiento 4 (para alcanzar el contorno de cuerpo deseado). La válvula de regulación de presión 15 controlará la presión actual del aire comprimido para evitar que el cuerpo de desplazamiento 4 (el fuelle hueco) se cargue (de forma no deseada) más allá de una presión máxima - a pesar de su capacidad de adherencia en el lugar, por lo cual - debido a posiblemente un fallo de sistema (que se produzca) en el sistema de aire sangrado o cualquier otra circunstancia - podría llegar a fallar (estallar). La válvula de regulación de presión 15 se emplea por ello también como válvula de sobrepresión que protege de dichos daños ante presiones extremas en el sistema de aire sangrado. Tan pronto como la circulación de aire sangrado de la válvula de regulación de presión 15 alcanza una sobrepresión predefinida (ajustada mediante válvulas), el aire comprimido sobrante se evacuará a través de una salida de válvula (PA).

Resulta imaginable que en la conducción de aire sangrado 16 se encuentren dispuestos varios sensores distribuidos a lo largo de toda la longitud de la conducción. Estos sensores dispuestos en la sección de la conducción de aire sangrado 16 que (convenientemente) se encuentran dispuestos en puntos sensibles dentro de una sección de conducción de aire sangrado definida que sigue, por ejemplo, a la válvula de regulación de presión 15, para determinar (básicamente mediante un sensor de presión) la presión actual de aire y (al lado posiblemente con un sensor de temperatura) la temperatura actual de aire del flujo de aire sangrado; se encuentran conectadas unas líneas de datos 25 de sensores correspondientes, que están conectadas con el dispositivo de regulación 12 de los contornos de los picos de seguridad, particularmente con una unidad de comparación 19 integrada en el dispositivo de regulación 12 de los contornos de los picos de seguridad. Posteriormente se entrará más detalladamente en esta unidad de comparación 19.

A través de estos sensores se ofrece a la unidad de comparación 19 la información de estado entregada (mediante conversión electrónica de datos) por cada uno de los sensores individuales.

Dentro de la sección de conducción de aire sangrado conectada con el cuerpo de desplazamiento 4 se encuentra dispuesto (tal y como se muestra) al menos un sensor de presión 20, conectado a continuación de la válvula de regulación de presión 15, siempre que se renuncie a la instalación del sensor de temperatura. Mediante este último se transmite a la unidad de comparación 19 la presión real de aire determinada mediante sensores en el tramo de conducción de aire sangrado, que se convierte mediante el sensor de presión 20 en una señal electrónica (que se corresponde con el valor de presión determinado) y se transmite a través de la línea de datos 25 de sensores al dispositivo de regulación 12 de los contornos de los picos de seguridad, respectivamente al dispositivo de comparación 19, en forma de señal electrónica de realimentación.

Por otro lado, la línea de datos 25 de sensores está conectada a un equipo electrónico de medida de presión 26 para controlar también de forma visual la presión real de aire determinada mediante sensores. Para ello, el equipo de medida de presión 26 forma un bucle con la línea de datos 25 de sensores y conecta desde allí hacia el dispositivo de regulación 12 de los contornos de los picos de seguridad. Puesto que entre la unidad de comparación 19 y un grabador de datos de vuelo y/o pantalla (en la cabina del avión de pasajeros) se encuentra conectada una línea de datos adicional, existe además la posibilidad de controlar visualmente desde la pantalla también la presión real de aire determinada en un tramo (definido) de conducción de aire sangrado, además de la representación de otras informaciones de estado, que se refieren a informaciones de vuelo suministradas al dispositivo de regulación 12 de los contornos de los picos de seguridad (más concretamente, a una unidad de detección de estado 17 - descrita posteriormente), que se almacena (por motivos para el instante correspondiente) al menos en el grabador de datos de vuelo (como "información de datos adicionales").

En la Fig. 2 se puede observar una configuración similar para un cuerpo de desplazamiento 4 inflable con varias cámaras 8. A continuación se destacan las diferencias, en comparación con la configuración según la Fig. 1. A continuación de la conducción de aire sangrado 16, que está conectada con (cualquier) punto de toma en el sistema de aire sangrado, se encuentra conectado un bifurcador de conducción 21. A este bifurcador de conducción 21 se encuentran conectadas varias conducciones de salida de aire sangrado 22, 23, 24, que están conectadas con las cámaras 8 del cuerpo de desplazamiento 4. Para ello, a cada una de las conducciones de salida de aire sangrado 22, 23, 24 bifurcadas se encuentra conectada una válvula de desconexión 14 y una válvula de regulación de presión 15 (de la forma descrita para la Fig. 1). La unidad electrónica de regulación de válvula de desconexión correspondiente para la válvula de desconexión 14 (SOV = válvula de desconexión) y la unidad electrónica de regulación de válvula de regulación de presión para la válvula de regulación de presión 15 (PCV = válvula de control de presión - con función de descarga), que regulan el ajuste de válvulas deseado, se encuentran unidas con el dispositivo de regulación 12 de los contornos del pico de seguridad [más exactamente: con una unidad operativa 18 (posteriormente descrita)] a través de unas líneas de datos 13. Estas unidades de regulación transmiten informaciones electrónicas correspondientes a la unidad operativa 18 relativas al ajuste de válvulas actual de las válvulas o a la presión actual en las conducciones hacia las cámaras 8, y reciben de la unidad operativa 18 órdenes electrónicas de ajuste de válvulas, que realizan, en consecuencia, la regulación correspondiente para el ajuste de
válvulas.

El intercambio de información entre las válvulas 14, 15 (SOV, PCV) conectadas en serie con (por ejemplo) una primera, segunda y tercera conducción de salida de aire sangrado 22, 23, 24 se realiza según el modelo mencionado (en relación con la Fig. 1). Asimismo, el intercambio de datos entre las válvulas (individuales) y el dispositivo de regulación 12 de los contornos del pico de seguridad se realizará según el modelo mencionado (en relación con la Fig. 1), solo que - en referencia a este uso (según la Fig. 2) - adaptado a varias válvulas que influyen en el proceso de inflado del cuerpo de desplazamiento 4 hueco, realizado como fuelle hueco, provisto (por ejemplo) de tres cámaras 8, en lo que respecta por ejemplo a la presión interior deseada en las cámaras, al volumen de inflado de las cámaras 8 individuales en correlación con el contorno exterior del fuelle. Asimismo, la determinación mediante sensores y la transmisión de los datos actuales de la presión de aire en el tramo de conducción de aire sangrado correspondiente - dispuesto a continuación de la válvula de regulación de presión 15 - de la primera, segunda y tercera conducción de salida de aire sangrado 22, 23, 24, al dispositivo de regulación 12 de los contornos del pico de seguridad (unidad de comparación 19) así como su representación visual (en uno, respectivamente tres equipos de medida de presión 26 individuales y en una pantalla en la cabina o su almacenamiento en un grabador de datos de vuelo) se realizará según el modelo de la Fig. 1. Lo mismo ocurrirá - según el modelo de la Fig. 1 - en lo que respecta a la disposición de informaciones de estado de vuelo traducidas en datos, que se transmiten al dispositivo de regulación 12 de los contornos del pico de seguridad (a la unidad de detección de estado 17).

Volviendo al cuerpo de desplazamiento 4 se debe de añadir que este último con tres cámaras 8 (en general: con al menos una cámara 8) está provisto de un espacio hueco 7 (por cámara 8) limitado por dos (en general: varias) paredes de separación. Las cámaras 8 se alimentan con aire comprimido (aire sangrado) aportado desde el sistema de aire sangrado a través de la conducción de salida de aire sangrado 22, 23, 24 correspondiente conectada a cada una de las cámaras 8 individuales. Para ello se expande o contrae de forma controlada la zona exterior no pegada del cuerpo de desplazamiento 4 (fuelle hueco) pegado de plano en la zona de la convexidad 3 del perfil a la parte posterior del perfil del pico de seguridad 1, compuesto por varias zonas de pared parcial expandibles de las cámaras 8 dispuestas de forma adyacente, como consecuencia de la presión de aire creciente por el aporte de aire o decreciente por la extracción de aire en la cámara 8 (bajo la influencia del dispositivo de regulación 12 de los contornos del pico de seguridad sobre las posiciones de válvula de la conexión en serie de válvulas).

En general - en referencia a ambas formas de realización según las figuras 1 y 2 - se continúa que, siempre y cuando la válvula de desconexión 14 correspondiente se encuentre abierta, la conducción de aire comprimido correspondiente, que se refiere a la conducción de aire sangrado 16 (según la Fig. 1) o a la conducción individual de salida de aire sangrado 22, 23, 24 (según la Fig. 2) se encuentra sometida a presión en esta posición de válvulas. Para ello, la válvula de regulación de presión 15 dispuesta a continuación de esta válvula de desconexión 14 según la dirección del flujo de aire, regula una presión de inflado definida en (según la Fig. 1 - el espacio hueco 7 del) el cuerpo de desplazamiento 4 (fuelle) o (según la Fig. 2) en las cámaras 8 del cuerpo de desplazamiento 4, independientemente de la presión de aire en el sistema de aire sangrado.

Llegados a este punto se entra más detalladamente en el dispositivo de regulación 12 de los contornos del pico de seguridad (controlador de contorno del pico de seguridad) - representado en la Fig. 4 - (y varias veces mencionado), que constituye el núcleo del mando de presión para el cuerpo de desplazamiento 4 - según las figuras 1 y 2 y la puesta en práctica según la Fig. 3.

Este dispositivo de regulación 12 de los contornos del pico de seguridad se compone (en general) de tres componentes electrónicos del sistema de tratamiento de información de datos, con lo que ésta realiza, por ejemplo, (con la ayuda de los componentes) la adquisición, preparación y conversión de informaciones electrónicas de datos recibidas y su transferencia a unidad(es) de información conectada(s) a ella, entre las que destacan las unidades de regulación de las válvulas.

El dispositivo de regulación 12 de los contornos del pico de seguridad está equipado (particularmente en la forma pretendida) de una unidad de detección de estado 17, una unidad operativa 18 y una unidad de comparación 19. Para ello se encuentran conectadas internamente (en lo que se refiere al dispositivo de regulación 12) la unidad de detección de estado 17 y la unidad de comparación 19 con la unidad operativa 18. A la unidad operativa 18 se encuentran conectadas las líneas de datos 13 (mencionadas), conectadas de forma conductora (mediante técnica de información) con dichas unidades electrónicas de regulación de válvulas (según las figuras 1 y 2), esto es, la unidad de regulación de válvula de desconexión correspondiente de la válvula de desconexión 14 y la unidad de regulación de válvula de regulación de presión correspondiente de la válvula de regulación de presión 15. La unidad operativa 18 recibe (a través de estos recorridos de líneas) informaciones de datos correspondientemente transferidas relativas a las posiciones actuales de válvulas, y al mismo tiempo, la unidad de detección de estado 17 y la unidad de comparación 19 transfieren permanentemente información de datos a la unidad operativa 18. En este sentido se debe de mencionar que la unidad de detección de estado 17 está conectada (está integrada) a través de al menos una línea de datos (no mostrada) con un dispositivo de guiado de vuelo [dispositivo de guiado de vuelo] (unidad de adquisición de datos de vuelo) dispuesto de forma interna en el avión, desde el que se transmiten informaciones del estado de vuelo traducidas en datos, referidas al menos al ángulo de ataque (ángulo de velocidad de ataque), la velocidad de vuelo (velocidad del aire) y la posición del pico de seguridad (posición del pico de seguridad). La unidad de comparación 19, que representa realmente también un tipo de unidad de adquisición de estado, pero que, para diferenciar, se denomina así en base a otra capacidad de esta unidad - posteriormente descrita -, transfiere permanentemente, entre otros, las informaciones de datos adquiridas a través de sensores y transformadas electrónicamente a la unidad operativa 18, que se refieren a la presión real de aire del flujo de aire sangrado a través de la válvula de regulación de presión 15 (PCV) correspondiente dispuesta a continuación en el tramo de conducción de aire sangrado definido. En la unidad operativa 18 se adquieren todas las informaciones de datos aportadas, se procesan y se comparan a continuación (siguiendo un determinado algoritmo de cálculo) entre sí. La unidad operativa 18 transforma el resultado de la comparación en órdenes de ajuste correspondientes (informaciones de ajuste) para las válvulas individuales en la(s) conducción(es) de aire sangrado 16, respectivamente en la conducción de salida de aire sangrado 22, 23, 24 y se transfiere a continuación a las unidades de regulación de las válvulas correspondientes para la modificación (controlada) en función de la situación de la(s) posición(es) de válvula (del mando de presión integrado) de la válvula de desconexión 14 individual y/o de la válvula de regulación de presión 15 (según las figuras 1 y 2), para suministrar de forma controlada aire comprimido (aire sangrado), respectivamente inflar el cuerpo de desplazamiento 4 correspondiente de la forma deseada (adaptada a la situación).

Puesto que (probablemente de forma deseada) está previsto que además de las informaciones de estado de vuelo indicadas, la unidad operativa 18 transmita el resultado de la comparación (preparado mediante técnica de información) a la unidad de comparación 19, la cual proporciona estas informaciones de datos junto con la(s) información(es) de datos sobre la presión real del aire comprimido a la pantalla mencionada o al grabador de datos de vuelo (en su totalidad o sólo parcialmente), se ha elegido la denominación de "unidad comparativa".

En la Fig. 3 se muestra finalmente una representación esquemática - con las observaciones correspondientes necesarias para su comprensión - de varios picos de seguridad dispuestos en el ala izquierda (y a grandes rasgos en el ala derecha) de un avión de pasajeros con diferentes contornos de pico de seguridad (contorno de pico de seguridad) (de los tipos A, B, C, D) y cuerpos de desplazamiento 4 de diferentes tipos fijados a cada uno de los picos de seguridad 1 individuales con diferentes formas de fuelle hueco (de los tipos A1, A2, A3) a lo largo de la envergadura del pico de seguridad. La representación según la Fig. 3 se refiere a un denominado "sistema para cuerpo de desplazamiento 4" (sistema de fuelle), en el cual el cuerpo individual de desplazamiento 4 presenta un espacio hueco 7 aprovechado como cámara de
presión.

Se entrará hasta el punto de que la conducción individual de alimentación de aire sangrado conectada - tal y como se ha mencionado - a un punto de toma en el sistema de aire sangrado del avión de pasajeros, tiene instalados a cada lado del ala varios bifurcadores de conducción 21 (adicionalmente necesarios), situados en cada pico de seguridad 1 (pico de seguridad), estando conectada a cada uno de ellos un tetón de aire sangrado. Para ello, el tetón individual está conectado con el cuerpo de desplazamiento 4 correspondiente - del tipo A1, A2, A3 -, de tal forma que se encuentran pegados tres cuerpos de desplazamiento 4 (fuelles huecos) al perfil posterior de un pico de seguridad 1. Se habla de un (denominado) sistema de cámaras múltiples cuando se utilizan cuerpos de desplazamiento 4 que presenten varias cámaras 8. En un sistema de este tipo, los tetones de aire sangrado conducen a todas las cámaras 8 del cuerpo de desplazamiento 4 individual - de los tipos A1, A2, A3 - y del mismo pico de seguridad 1, para lo cual los cuerpos de desplazamiento 4 están pegados - como anteriormente - a la zona posterior del perfil del pico de seguridad 1 individual.

Además también es posible, para encontrar una relación con las realizaciones según las figuras 1 y 2, que la conducción individual de aire sangrado 16 esté conectada a través de una toma de bifurcación de conexión con varias conducciones de salida de aire sangrado 22, 23, 24, a cada una de las cuales se encuentran conectadas en serie una válvula de desconexión 14 y una válvula de regulación de presión 15, cuya unidad de regulación correspondiente se encuentra conectada con la unidad operativa 18 a través de la línea de datos 13 correspondiente, que están conectadas con el espacio hueco 7 correspondiente (el cuerpo de desplazamiento 4 - realizado para un "sistema de cámara única") o con las cámaras 8 individuales (del cuerpo de desplazamiento 4 correspondiente - realizado como "sistema de cámaras múltiples").

En cualquier caso, entre los picos de seguridad móviles (con diferentes contornos de pico de seguridad), las conducciones de válvula están puenteadas mediante conducciones de conexión de aire flexibles, con capacidad de compensación ("interconexión mediante conductos flexibles" o "conductos flexibles y/o geométricamente variables para la transferencia de presión").

Para ello, estos cuerpos de desplazamiento 4 diferentes y de diferentes dimensiones se encuentran dispuestos por segmentos según la dirección de envergadura el ala (en general: correspondiente) del avión de pasajeros, cuya segmentación se orienta en función de la disposición constructiva geométrica de los puntos de apoyo de los picos de seguridad y sistemas de propulsión ("mecanismo de mando de soporte de los picos de seguridad").

En general sería también imaginable (para todas las realizaciones según las figuras 1 a 3), que - además de la conducción de aire sangrado 16 y/o de las conducciones individuales de salida de aire sangrado 22, 23, 24 - también en la conducción individual de alimentación de aire sangrado y/o en los tetones individuales de aire sangrado, se encuentre dispuesto un sensor de presión 20 (para el objetivo mencionado), conectado con la unidad de comparación 19 a través de una línea de datos de sensor 25, en el que la línea de datos de sensor 25 forma un bucle con un equipo de medida de presión 26. De este modo se logra una obtención fiable y múltiple de las informaciones de presión relativas al cuerpo de desplazamiento 4 (fuelle hueco) correspondiente, que se pondrán a disposición del dispositivo de regulación 12 de los contornos del pico de seguridad, que pueden resultar vitales para él en caso de existir un aumento excesivo de los valores actuales de presión de aire en la conducción de aire comprimido correspondiente (conducción de aire sangrado).

De forma general se puede resumir lo siguiente. El inflado del cuerpo de desplazamiento 4 (fuelle hueco) correspondiente se realiza según las figuras 1 y 2 con aire comprimido procedente del sistema de aire sangrado. La conducción de aire comprimido para el cuerpo de desplazamiento 4 se puede someter a presión a través de una válvula de desconexión 14 (SOV). Una válvula de regulación de presión 15 (PCV) dispuesta a continuación permite regular una presión de inflado definida en el cuerpo de desplazamiento 4 independientemente de la presión en el sistema de tomas de aire. Asimismo, esta válvula de regulación de presión 15 (PCV) tiene una función de válvula de sobrepresión, que protege al cuerpo de desplazamiento 4 de un fallo mecánico (reventón) en caso de fallo en el sistema o ante presiones extremas en el sistema de aire sangrado. La regulación de la presión deseada en el cuerpo de desplazamiento 4 se realiza mediante un denominado "controlador de contorno del pico de seguridad" 12 según la Fig. 4, que recibe como señal de retorno de un sensor la presión real y dirige la válvula de regulación de presión 15 (PCV). Este controlador realiza además la activación o pasivación del sistema mediante una señal de conmutación que actúa sobre la válvula de desconexión 14 (SOV). Las dimensiones de entrada al controlador son la posición del pico de seguridad o las señales de comando, la velocidad de vuelo y el pico de ataque, para controlar adecuadamente el sistema, en función de estos parámetros de flujo del avión. Mediante el controlador también se ofrece la capacidad de comprobación del sistema mecánico de conducciones y de fuelle, en lo que se refiere a su hermeticidad. En caso de que la válvula de desconexión 14 (SOV) esté abierta, el fuelle esté solicitado por presión y a continuación se vuelve a cerrar de nuevo la válvula de desconexión 14 (SOV), la presión interior en el sistema de fuelles debe de permanecer constante en caso de hermeticidad. Una caída de presión indica una falta de hermeticidad que se mostrará como indicación y/o información al sistema de
mantenimiento.

En la Fig. 3 se muestra la disposición general de este sistema de cuerpos conformados inflables. A continuación de un punto de toma en el sistema de aire sangrado se encuentran instalados preferentemente de forma fija en la célula la válvula de desconexión 14 (SOV) y la válvula de regulación de presión 15 (PCV), detrás de la cual se ramifican dos conducciones de presión hacia el ala izquierdo o derecho. El aire con regulación de presión para el inflado de los cuerpos conformados se conduce a través de una conducción flexible, variable en su geometría, hasta el pico exterior de seguridad más interior y, en su caso, un pico de seguridad interior existente. Desde esta conducción de alimentación (por mitad de ala), unos tetones conducen hacia los elementos de fuelle inflables individuales. Las conducciones de válvula también se encuentran puenteadas entre los picos de seguridad móviles mediante conducciones flexibles de unión, con capacidad de compensación.

La segmentación de las piezas conformadas inflables se orienta en función de la disposición geométrica constructiva de las estaciones de asiento de los picos de seguridad y de los sistemas de propulsión. Debido a la forma afilada del ala, se obtienen dimensiones completamente diferentes para la geometría de los cuerpos conformados en el estado inflado. Puesto que un perfil cónico de semiproducto sería demasiado costoso, para cada uno de los picos de seguridad (es decir, todos los segmentos A1 a A3, etc.) se emplea una geometría de semiproducto del tipo A o B, C o D, que representa el mejor compromiso posible entre coste y calidad lograda para las geometrías de canal influidas mecánicamente por el
flujo.

La demanda de energía para el sistema presentado es muy baja, puesto que en el estado inflado del cuerpo de desplazamiento 4 (cuerpo conformado) no se requiere ningún flujo de masas de la distribución de aire, para mantener la presión, excepto, eventualmente, pequeñas cantidades de aire que requiera la válvula de regulación de presión 15 (PCV) para la regulación, y que libera como pérdidas hacia el exterior.

Símbolos de referencia

1

pico de seguridad

3

convexidad del perfil (del pico de seguridad 1)

4

cuerpo de desplazamiento, fuelle hueco

5

espacio hueco (del pico de seguridad 1)

6

abertura de aire (del pico de seguridad 1)

7

espacio hueco (del cuerpo de desplazamiento 4)

8

cámara (del cuerpo de desplazamiento 4)

12

dispositivo de regulación de los contornos del pico de seguridad

13

línea de datos

14

válvula de desconexión (SOV)

15

válvula de regulación de presión (PCV)

16

conducción de aire sangrado

17

unidad de detección de estado

18

unidad operativa

19

unidad de comparación

20

sensor de presión

21

bifurcador de conducción

22

conducción de salida de aire sangrado

23

conducción de salida de aire sangrado

24

conducción de salida de aire sangrado

25

línea de datos de sensor

26

equipo de medida de presión.

Claims (21)

1. Mando de presión para un cuerpo de desplazamiento (4) que forma parte de una disposición para la reducción aeroacústica del ruido de un pico de seguridad (1) de aviones de pasajeros, articulado en un ala principal o que se extrae de éste, cuyo perfil posterior presenta una convexidad (3) de perfil adaptada al contorno exterior del ala principal, caracterizado porque un dispositivo de regulación (12) de los contornos del pico de seguridad está conectado mediante técnica de información a través de líneas de datos (13) con una unidad de regulación de válvula de desconexión (un regulador directo) de una válvula de desconexión (14) y una unidad de regulación de válvula de regulación de presión de una válvula de regulación de presión (15), en el que la válvula de desconexión (14) y la válvula de regulación de presión (15) están conectadas en serie con una conducción de aire sangrado (16), que está conectada a un sistema de aire sangrado del avión de pasajeros, regulando la válvula de desconexión (14) el aporte de aire del aire comprimido (aire sangrado) que circula a través de la conducción de aire sangrado (16) a una cantidad de aire definida por el cuerpo de desplazamiento (4), y controlando la válvula de regulación de presión (15) conectada a continuación de la válvula de desconexión (14) la presión de aire del aire comprimido, y además la conducción de aire sangrado (16) está conectada con un espacio hueco (7) inflable del cuerpo de desplazamiento (4) elásticamente expandible, que está fijado en el interior de la convexidad (3) del perfil de la zona posterior del perfil del pico de seguridad (1).

2. Mando de presión según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de regulación (12) de los contornos del pico de seguridad está equipado con una unidad de detección de estado (17), una unidad operativa (18) y una unidad de comparación (19), en el que la unidad de detección de estado (17) y la unidad de comparación (19) está unidas internamente con la unidad operativa (18), en el que la unidad operativa (18) recoge informaciones correspondientes relativas a los ajustes actuales de válvula a través de las líneas de datos (13) conectadas a ella y con la unidad de regulación de válvula de desconexión y con la unidad de regulación de válvula de regulación de presión, procesa en comparación con los datos recibidos permanentemente de la unidad de detección de estado (17) y de la unidad de comparación (19), y entrega informaciones de ajuste correspondientes una vez realizado el tratamiento de la información para la modificación (controlada) del ajuste de válvula de la válvula de desconexión (14) y/o de la válvula de regulación de presión (15).

3. Mando de presión según la reivindicación 2, caracterizado porque la unidad de detección de estado (17) está conectada a través de al menos una línea de datos con (una unidad de adquisición de datos de vuelo integrada en) un dispositivo de guiado de vuelo (dispositivo de guiado de vuelo) dispuesto de forma interna al avión, desde el que se transmiten informaciones de estado de vuelo traducidas en datos, que se refieren al menos al ángulo de ataque (ángulo de velocidad de ataque), a la velocidad de vuelo (velocidad del aire) y a la posición del pico de seguridad (posición del pico de seguridad).

4. Mando de presión según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque en la conducción de aire sangrado (16) se encuentran dispuestos varios sensores distribuidos a lo largo de la longitud de conducción, que determinan la presión actual del aire y/o la temperatura actual del aire del flujo de aire sangrado en puntos sensibles dentro de una sección definida de conducción de aire sangrado, en el que se encuentran conectadas unas líneas de datos de sensor (25) correspondientes para cada uno de los sensores individuales de presión y/o de temperatura, conectadas con la unidad de comparación (19), a través de las cuales se ofrece a la unidad de comparación (19) las informaciones de estado entregadas (convertidas en datos) por los sensores individuales.

5. Mando de presión según la reivindicación 4, caracterizado porque dentro del tramo de conducción de aire sangrado conectado con el cuerpo de desplazamiento (4) se encuentra dispuesto al menos un sensor de presión (20) conectado a continuación de la válvula de regulación de presión (15), desde el que se transmite a la unidad de comparación (19) a modo de señal de realimentación la presión real de aire detectada mediante sensores en el tramo de conducción de aire sangrado.

6. Mando de presión según la reivindicación 4, caracterizado porque dentro del tramo de conducción de aire sangrado conectado con el cuerpo de desplazamiento (4) se encuentra dispuesto al menos un sensor de temperatura conectado a continuación de la válvula de regulación de presión (15), desde el que se transmite a la unidad de comparación (19) a modo de señal de realimentación la temperatura real de aire detectada mediante sensores en el tramo de conducción de aire sangrado.

7. Mando de presión según la reivindicación 2, caracterizado porque la válvula de regulación de presión (15) realiza las funciones especiales de una válvula de sobrepresión, mediante las cuales se protege al cuerpo de desplazamiento (4) de daños mecánicos hasta situaciones de fallo (reventón) en caso de presiones extremas en el sistema de aire sangrado, existentes como consecuencia de fallos en el sistema.

8. Mando de presión según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque varias conducciones de salida de aire sangrado (22, 23, 24) se encuentran conectadas a un bifurcador de conexión (21) conectado a la conducción de aire sangrado (16) y unido con un punto de toma al sistema de aire sangrado, en el que en cada una de las conducciones de salida de aire sangrado (22, 23, 24) ramificadas se encuentra conectada la válvula de desconexión (14) y la válvula de regulación de presión (15), cuyas unidades de regulación se encuentran unidas con la unidad operativa (18) a través de unas líneas de datos (13).

9. Mando de presión según las reivindicaciones 1 y 8, caracterizado porque la conducción de salida de aire sangrado (22, 23, 24) individual está conectada con al menos una cámara (8) en un espacio hueco (7) de un cuerpo de desplazamiento (4) limitado por varias paredes de separación, dividido de este modo en varias cámaras (8), en el que cada una de las cámaras (8) individuales se alimentan de aire comprimido (aire sangrado) aportado desde el sistema de aire sangrado a través de la conducción de salida de aire sangrado (22, 23, 24) correspondiente, en el que la zona exterior no pegada del cuerpo de desplazamiento (4) pegado de plano en la zona de la convexidad (3) del perfil a la parte posterior del perfil del pico de seguridad (1), compuesto por varias zonas de pared parcial expandibles de las cámaras (8) dispuestas de forma adyacente, se expande o contrae de forma controlada como consecuencia de la presión de aire creciente por el aporte de aire o decreciente por la extracción de aire en la cámara (8).

10. Mando de presión según las reivindicaciones 1 y 8, caracterizado porque la válvula de desconexión (14) está abierta, sometiéndose a presión en esta posición de válvula la conducción de aire comprimido correspondiente, que se refiere a la conducción de aire sangrado (16) o a la conducción de salida de aire sangrado (22, 23, 24) individual.

11. Mando de presión según las reivindicaciones 1 y 8, caracterizado porque la válvula de regulación de presión (15) está conectada a continuación de la válvula de desconexión (14) según la dirección de flujo del aire, permitiendo regular ésta última una presión de inflado definida en el cuerpo de desplazamiento (4) independientemente de la presión de aire en el sistema de aire sangrado.

12. Mando de presión según las reivindicaciones 1 y 8, caracterizado porque después de alcanzar una solicitación por presión del cuerpo de desplazamiento (4) regulada a una presión de aire definida, la válvula de desconexión (14) se regula a una posición cerrada de válvula para el control de la hermeticidad del cuerpo de desplazamiento (4) correspondiente.

13. Mando de presión según las reivindicaciones 1, 8 y 9, caracterizado porque al menos dos de las conducciones de aire sangrado (16) reguladas mediante válvulas a través del dispositivo de regulación (12) de los contornos del pico de seguridad están conectadas con un cuerpo de desplazamiento (4), en el que cada una de las conducciones de aire sangrado (16) están conectadas con una cámara (8) del cuerpo de desplazamiento (4) designadas como cámara parcial de fuelle.

14. Mando de presión según las reivindicaciones 1 y 13, caracterizado porque a la conducción individual de aire sangrado (16) se encuentran conectados varios tetones de aire sangrado a cada lado del ala (provisto de varios picos de seguridad), que conducen al espacio hueco (7) o a todas las cámaras (8) del cuerpo de desplazamiento (4) correspondiente de cada pico de seguridad (1).

15. Mando de presión según las reivindicaciones 1, 8, 9 y 14, caracterizado porque a cada tetón individual de aire sangrado se encuentran conectadas a través de una toma de bifurcación de conducción varias conducciones de salida de aire sangrado (22, 23, 24), a cada una de las cuales se encuentran conectadas en serie una válvula de desconexión (14) y una válvula de regulación de presión (15), cuya unidad de regulación asignada está conectada con la unidad operativa (18) a través de la línea de datos (13) correspondiente, que están conectadas con el espacio hueco (7) o con las cámaras (8) individuales del cuerpo de desplazamiento correspondiente.

16. Mando de presión según las reivindicaciones 1 y 13 a 15, caracterizado porque las conducciones de válvulas están puenteadas mediante conducciones flexibles con capacidad de compensación de unión de aire entre los picos de seguridad móviles.

17. Mando de presión según la reivindicación 13, caracterizado porque los diferentes cuerpos de desplazamiento (4) dimensionados de forma variable están dispuestos por segmentos en la dirección de envergadura del pico de seguridad (1) correspondiente, cuya segmentación se orienta en función de la disposición geométrica constructiva de las estaciones de apoyo del pico de seguridad y de los sistemas de propulsión.

18. Mando de presión según las reivindicaciones 1, 4, 5, 8, 13 y 14, caracterizado porque además de la conducción de aire sangrado (16) y/o de las conducciones de salida de aire sangrado (22, 23, 24) individuales también se encuentra conectado un sensor de presión (20) a la conducción de alimentación individual de aire sangrado y/o al tetón individual de aire sangrado, que está conectado con la unidad de comparación (19) a través de una línea de datos de sensor (25), en el que la línea de datos de sensor (25) forma un bucle con un equipo de medida de presión (26).

19. Mando de presión según las reivindicaciones 1, 4 y 18, caracterizado porque entre la unidad de comparación (19) y un grabador de datos de vuelo y/o una pantalla está conectada una línea de datos adicional, representándose las informaciones de estado correspondientes visualmente por la pantalla, que se almacenan al menos en el grabador de datos de
vuelo.

20. Mando de presión según las reivindicaciones 1, 2, 5, 8 y 12, caracterizado porque el dispositivo de regulación (12) de los contornos del pico de seguridad está equipado adicionalmente con una unidad electrónica de valoración que, siempre que la válvula de desconexión (12) se encuentre cerrada, controla la hermeticidad del cuerpo de desplazamiento (4) correspondiente a través del sensor de presión (20) y en caso de fallo muestra una indicación en la pantalla de la cabina o en un sistema de mantenimiento.

21. Mando de presión según la reivindicación 20, caracterizado porque la unidad de valoración, siempre que el cuerpo de desplazamiento (4) esté solicitado con una presión de aire definida y la válvula de desconexión (14) esté cerrada, controla la hermeticidad del cuerpo de desplazamiento (4) en cuyo caso la presión interior del cuerpo solicitada definitivamente permanece constante, o la falta de hermeticidad, en cuyo caso existe una pérdida de presión de la presión interior del cuerpo, que determina la unidad de valoración mediante una comparación de la presión definitivamente solicitada con la pérdida de presión interior del cuerpo, que convierte las desviaciones determinadas a partir del resultado de la comparación en una señal correspondiente, que se muestra en la pantalla de la cabina o se conduce al sistema de mantenimiento para su presentación.