ES2258756T3 - Aeronave provista de inversores de empuje. - Google Patents
Aeronave provista de inversores de empuje.Info
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Abstract
Aeronave (1) provista de una pluralidad de motores (5 a 8) cuyos regímenes son accionados individualmente, entre el ralentí y el pleno régimen, por unas empuñaduras de los gases (11 a 14) respectivamente asociadas a dichos motores, caracterizada porque: - algunos (5, 6) de dichos motores de dicha pluralidad (5 a 8) están equipados con inversores de empuje (9, 10) accionables para poder pasar de una posición inactiva replegada a una posición activa desplegada y a la inversa, de dicha posición activa desplegada a dicha posición inactiva replegada; - los otros motores (7, 8) de dicha pluralidad (5 a 8) están desprovistos de dichos inversores de empuje; y - un dispositivo de seguridad (33, 36, 37 ¿ 33, 25, 26 ¿ 43, 25, 26) está previsto para inhibir, al menos a partir de la posición que corresponde al ralentí, la acción de las empuñaduras de los gases (13, 14) que correspondan a dichos motores (7, 8) desprovistos de inversores de empuje, cuando dichos inversores de empuje (9, 10) son accionadospara pasar de su posición inactiva replegada a su posición activa desplegada.
Description
Aeronave provista de inversores de empuje.
La presente invención se refiere a una aeronave
provista de inversores de empuje.
Es sabido que numerosas aeronaves,
particularmente las destinadas al transporte civil, están equipadas
con inversores de empuje que permiten mejorar el frenado de dichas
aeronaves en el momento del aterrizaje. Estos inversores de empuje
están asociados a los motores de las aeronaves y son accionables
para poder pasar de una posición inactiva replegada a una posición
activa desplegada y a la inversa, de dicha posición activa
desplegada a dicha posición inactiva replegada. En posición activa
desplegada, un inversor de empuje recibe el chorro del motor
asociado e invierte dicho chorro, lo que le permite participar en el
frenado de la aeronave.
De modo general, los motores de una aeronave
están equipados con un inversor de empuje. La activación del
inversor de empuje de un motor es puesta en funcionamiento por el
piloto por medio de un órgano, del tipo palanca, dispuesto en la
empuñadura de los gases correspondiente a este motor. Una acción en
esta palanca sólo es posible si la empuñadura de los gases está en
una posición que corresponda al ralentí del motor.
El complemento de frenado aportado a los frenos
de una aeronave en tierra por un inversor de empuje es muy
importante, de modo que, particularmente en el caso de una aeronave
multimotor, la capacidad de frenado de la totalidad de los
inversores de empuje es excedente. Pero ocurre que cada inversor de
empuje presenta una masa relativamente importante y su coste es
elevado. Se vuelve a dar por lo tanto la situación aberrante
consistente en que la aeronave debe soportar una masa y unos costes
relativos a unos aparatos -los inversores de empuje- que generan un
excedente no útil de potencia de frenado. Además, los inversores de
empuje presentan un riesgo no nulo de despliegue intempestivo en
vuelo, que puede resultar catastrófico para la aeronave.
La presente invención tiene por objeto remediar
estos inconvenientes.
Con este fin, según la invención, la aeronave
provista de una pluralidad de motores cuyos regímenes son accionados
individualmente, entre el ralentí y el régimen total, por unas
empuñaduras de los gases respectivamente asociadas a dichos
motores,
es notable porque:
- -
- algunos de dichos motores de dicha pluralidad están equipados con inversores de empuje accionables para poder pasar de una posición inactiva replegada a una posición activa desplegada y a la inversa de dicha posición activa desplegada a dicha posición inactiva replegada;
- -
- los otros motores de dicha pluralidad están desprovistos de dichos inversores de empuje; y
- -
- un dispositivo de seguridad está previsto para inhibir, al menos a partir de la posición correspondiente al ralentí, la acción de las empuñaduras de los gases que corresponden a dichos motores desprovistos de inversores de empuje, cuando se accionan dichos inversores de empuje para que pasen de su posición inactiva replegada a su posición activa desplegada.
Así, gracias a la presente invención, es posible
equipar sólo algunos motores con inversores de empuje aptos para
proporcionar el complemento de frenado necesario a los frenos de la
aeronave y ahorrar masa y costes, de los inversores de empuje en los
otros motores, evitando al mismo tiempo situaciones de pilotaje
peligrosas para las cuales los motores no provistos de inversores
de empuje podrían no encontrarse al ralentí, mientras que los
inversores de empuje estarían en posición activa desplegada. Además,
la presente invención permite disminuir el riesgo de puesta en
funcionamiento en vuelo de los inversores, ya que el número de éstos
es reducido.
Naturalmente, la presente invención se aplica a
numerosas disposiciones diferentes de los motores en dicha aeronave,
siempre que, por razones de estabilidad, los motores equipados con
inversores de empuje estén dispuestos ya sea en el plano vertical
medio de la aeronave o bien de dos en dos simétricos en relación con
dicho plano. Se aplica particularmente bien a una aeronave que
comporte cuatro motores llevados por las alas de dicha aeronave y
simétricos dos a dos en relación con el fuselaje de ésta, de modo
que cada ala lleve un motor interno y un motor externo.
En este caso, es ventajoso que dichos motores
internos estén provistos de inversores de empuje, mientras que
dichos motores externos carecen de
éstos.
éstos.
En un modo de realización, dicho dispositivo de
seguridad comporta un detector del mando de dichos inversores de
empuje en el despliegue y unos medios de bloqueo accionados por
dicho detector y que bloquean, al ralentí, dichos motores
desprovistos de inversores de empuje, habiendo sido dichos últimos
motores previamente llevados al ralentí por una acción voluntaria
de un piloto. A este efecto, dichos medios de bloqueo pueden
bloquear, en la posición que corresponde al ralentí, las empuñaduras
de los gases de dichos motores desprovistos de inversores de
empuje, habiendo sido estas últimas empuñaduras de los gases
previamente llevadas a dicha posición por una acción voluntaria de
un piloto.
Según un modo de realización preferido, dicho
dispositivo de seguridad comporta un detector de accionamiento de
dichos inversores de empuje al despliegue y unos medios que imponen
el ralentí a dichos motores desprovistos de inversores de empuje,
sea cual sea el régimen de estos últimos motores. De preferencia,
dichos medios que imponen el ralentí a dichos motores desprovistos
de inversores de empuje actúan sobre el caudal de alimentación de
carburante de estos últimos motores. En este último caso, cuando se
accionan dichos inversores de empuje al despliegue, es indispensable
que dichos medios que imponen el ralentí tengan una autoridad
superior a la de dichas empuñaduras respecto del mando de caudal de
alimentación de carburante de los motores.
En particular por razones de seguridad, es
ventajoso que dicho dispositivo de seguridad:
- -
- inhiba la acción de dichas empuñaduras de los gases que corresponden a dichos motores desprovistos de inversores de empuje desde el momento en que al menos uno de los inversores de empuje es accionado al despliegue;
- -
- sea sensible a una información que indique que dicha aeronave está en contacto con tierra y sólo inhiba la acción de aquellas empuñaduras de los gases que correspondan a dichos motores desprovistos de inversores de empuje cuando dicha aeronave esté en tierra;
- -
- sea sensible a una información representativa de un umbral de velocidad de dicha aeronave y sólo inhiba la acción de dichas empuñaduras de los gases que correspondan a dichos motores desprovistos de inversores de empuje cuando la velocidad de dicha aeronave comparada con en tierra sea superior a dicho umbral;
- -
- sea sensible a las informaciones representativas de las posiciones respectivas de dichas empuñaduras de los gases y sólo inhiba la acción de dichas palancas de gases que correspondan a dichos motores desprovistos de inversores de empuje cuando todas dichas empuñaduras de los gases estén en una posición que corresponda al ralentí, salvo eventualmente una o varias de las empuñaduras de los gases que correspondan a dichos motores desprovistos de inversores de empuje;
- -
- comporte un dispositivo de alarma activado cuando al menos una de las empuñaduras de los gases que corresponda a uno de dichos motores desprovistos de inversores de empuje no se encuentre en su posición que corresponda al ralentí; y
- -
- mantenga el ralentí en dichos motores desprovistos de inversores de empuje durante un tiempo predeterminado tras el final del accionamiento al despliegue de los inversores de empuje y la vuelta de éstos de la posición activa desplegada a la posición inactiva replegada.
Dicho dispositivo de seguridad puede entonces
comprender unos medios de cálculo, eventualmente incorporados a uno
de los ordenadores de a bordo de la aeronave.
Las figuras del dibujo adjunto harán comprender
como puede realizarse la invención. En estas figuras, referencias
idénticas designan elementos semejantes.
La figura 1 muestra esquemáticamente desde abajo
un avión con cuatro reactores cuyos motores internos están equipados
cada uno con un inversor de empuje, estando dichos inversores de
empuje en posición replegada.
La figura 2 es similar a la figura 1, salvo en
lo que se refiere a los inversores de empuje que están representados
en posición desplegada.
La figura 3 es el esquema sinóptico de un primer
modo de realización del dispositivo de seguridad según la presente
invención.
La figura 4 es el esquema sinóptico de un
segundo modo de realización del dispositivo de seguridad según la
presente invención.
La figura 5 ilustra, esquemática y parcialmente,
un tercer modo de realización de dicho dispositivo de
seguridad.
seguridad.
El avión 1, mostrado esquemáticamente desde
abajo en las figuras 1 y 2, comporta un fuselaje 2 y dos alas 3 y 4,
simétricas en relación con dicho fuselaje. En cada una de dichas
alas 3 y 4, están montados un motor interno 5 ó 6 y un motor
externo 7 u 8. Cada uno de los motores internos 5 y 6 está equipado
con un inversor de empuje 9 ó 10, mientras que los motores externos
7 y 8 están desprovistos de dichos inversores. En las figuras 1 y 2,
se han representado los inversores de empuje 9 y 10 bajo la forma de
inversores con puertas traseras, pero huelga decir que podrían
presentar una estructura diferente. Los inversores de empuje 9 y 10
están representados en posición replegada en la figura 1 y en
posición desplegada en la figura 2.
Como se ilustra esquemáticamente en las figuras
3 y 4, el régimen de cada motor 5 a 8 es accionado por un piloto (no
representado) por medio de una empuñadura de los gases específica
11 a 14, asociada a un transductor 15 a 18 que emite una señal
eléctrica representativa de la posición de la palanca
correspondiente. Cada empuñadura 11 a 14 puede ocupar cualquier
posición entre una posición de régimen máximo (representada con
trazos discontinuos) y una posición de ralentí (representada con una
línea continua).
Los motores 5 a 8 son alimentados con carburante
por unos circuitos específicos 19 a 22, sobre cada uno de los cuales
está montado un dispositivo de accionamiento de caudal 23 a 26. Los
dispositivos de accionamiento de caudal 23 a 26 están
respectivamente controlados por unos ordenadores FADEC (Full
Authority Digital Engine Control) 53 a 56 cuyas señales de salida
aptas para controlar dichos dispositivos de accionamiento de caudal
23 a 26 son transmitidas a estos últimos por medio de conexiones
respectivas 57 a 60. Estos ordenadores FADEC 53 a 56 reciben en la
entrada, por medio de conexiones respectivas 15L, 16L, 17L y 18L,
las señales de salida de los transductores 15 a 18 que son
controlados a su vez por las empuñaduras 11 a 14. Generalmente, los
ordenadores FADEC 53 a 56 elaboran dichas señales de salida aptas
para controlar los dispositivos de accionamiento de caudal 23 a 26
en función, en particular, de dichas señales que dichos ordenadores
FADEC 53 a 56, reciben respectivamente de los transductores 15 a
18. Por consiguiente, el caudal de carburante de los motores 5 a 8,
y por lo tanto el régimen de dichos motores depende generalmente de
las posiciones respectivas de las empuñaduras 11 a 14.
Por otra parte, en cada una de las palancas 11 y
12, respectivamente asociadas a los motores internos 5 y 6 está
montado un órgano 27 ó 28 apto para accionar al despliegue y al
repliegue el inversor de empuje 9 ó 10 correspondiente, por medio de
un dispositivo de accionamiento (por ejemplo gatos) 29 ó 30. A este
efecto, cada órgano de mando 27 y 28 es apto para generar, de modo
conocido y no representado, una señal eléctrica de repliegue y una
señal eléctrica de despliegue transmitida al dispositivo de
accionamiento 29 ó 30 correspondiente por una conexión respectiva
27L ó 28L.
El dispositivo de seguridad según la presente
invención, representado en la figura 3, comporta:
- -
- un detector 33, que recibe las señales eléctricas de repliegue y de despliegue que circulan en las conexiones 27L y 28L por medio de conexiones 34 y 35, respectivamente; y
- -
- unos dispositivos de bloqueo accionables 36 y 37, por ejemplo del tipo electroimán, respectivamente asociados a las empuñaduras de los gases 17 y 18 y accionados por el detector 33, respectivamente por unas conexiones 38 y 39.
Así, cuando todas las empuñaduras de los gases
11 a 14 son llevadas por un piloto a su posición que corresponda al
ralentí de los motores 5 a 8 (figura 3) y que los órganos de mando
27 y 28 son accionados, los inversores de empuje 9 y 10 se
despliegan y este despliegue es detectado por el detector 33 (por
las conexiones 34, 35). El detector 33 envía entonces a los
dispositivos de bloqueo 36, 37, por medio de las conexiones 38, 39,
las órdenes de bloquear las empuñaduras 13 y 14 -asociadas a los
motores externos 7 y 8 desprovistos de inversores de empuje- en
posición de ralentí.
Resulta que, mientras que los inversores de
empuje 9 y 10 estén desplegados, el régimen de los motores externos
7 y 8 no puede aumentar accidentalmente. Se observará que el piloto
conserva sin embargo la posibilidad de anular el bloqueo ejercido
por los dispositivos 36, 37 sobre las empuñaduras 13, 14 actuando
sobre estas empuñaduras con una fuerza superior a las fuerzas de
bloqueo ejercidas por estos dispositivos 36, 37. Se trata en este
caso de una acción voluntaria del piloto, siendo la finalidad de la
presente invención evitar acciones involuntarias.
Por el contrario, en cuanto, los inversores de
empuje 9 y 10, son accionados al repliegue, mediante el
accionamiento de los órganos de mando 27 y 28, la señal
correspondiente es detectada por el detector 33 que inhibe los
dispositivos de bloqueo 36 y 37, las empuñaduras de los gases 13 y
14 son entonces liberadas y es posible volver a acelerar los gases
sobre los motores externos 7 y 8.
En la variante de realización ilustrada por la
figura 4, se vuelven a encontrar todos los elementos 5 a 38
(incluidas las conexiones 15L, 16L, 17L, 18L, 27L y 28L) y 53 a 60
descritos más arriba. En este caso, el detector 33 puede accionar,
gracias a las conexiones 38, 39, los ordenadores FADEC 55 y 56 que
accionan respectivamente los dispositivos de accionamiento de
caudal 25 y 26 de los motores externos 7 y 8, que carecen de
inversores de empuje. Cuando una señal de despliegue recorre las
conexiones 27L y 28L, la autoridad del detector 33 sobre los
ordenadores FADEC 55 y 56 es superior a la que puedan ejercer las
empuñaduras 13 y 14 sobre estos mismos ordenadores FADEC. Así,
puede garantizarse que cada uno de los motores 7 y 8 es llevado al
ralentí, incluso si la empuñadura 13 y/o la empuñadura 14 no se
encuentran en la posición que corresponda al ralentí.
Como se ha descrito anteriormente, al replegarse
los inversores de empuje 9 y 10, el detector 33 ya no inhibe la
acción de las empuñaduras de los gases 13 y 14.
En la figura 5, se ha representado un modo de
realización más completo 43 del detector 33, en particular en su
aplicación al dispositivo de la figura 4. Este detector 43 es del
tipo ordenador y puede estar integrado en uno de los ordenadores de
vuelo del avión 1, por ejemplo un ordenador de mandos de vuelo que
envíe consignas a los ordenadores FADEC 53 a 56 que aseguran el
control de los motores 5 a 8 de dicho avión.
El detector 43, además de sus entradas 34 y 35
conectadas a las conexiones 27L y 28L como se ha descrito más
arriba, comporta:
- -
- una entrada 44, en la cual aparece una señal G, por ejemplo recogida de modo conocido sobre el tren de aterrizaje, representativa del hecho que el avión 1 está en contacto con tierra;
- -
- una entrada 45, en la cual aparece una señal V representativa de la velocidad en relación al suelo del avión; y
- -
- unas entradas 15L, 16L, 17L y 18L en las cuales aparecen señales representativas de la posición de las empuñaduras 11, 12, 13 y 14, como se ha indicado más arriba.
Por otra parte, además de sus salidas 38 y 39,
el detector 43 comporta una salida 46, conectada a un dispositivo de
alarma 47.
Así, es posible, por razones de seguridad,
forzar los motores externos 7 y 8 al ralentí sólo cuando las
condiciones siguientes estén presentes aisladamente o en
combinación:
- -
- el avión 1 está en contacto con tierra;
- -
- la velocidad del avión comparada con tierra es superior a un umbral predeterminado, por ejemplo igual a 30 nudos (en efecto sí la velocidad del avión es poca, las consecuencias de un incidente que se presente con ocasión de la activación de los inversores de empuje son igualmente reducidas);
- -
- todas las empuñaduras 11 a 14 están en una posición que corresponda al ralentí, salvo eventualmente al menos una de las dos empuñaduras 13 ó 14; y
- -
- al menos uno de los inversores de empuje 9 ó 10 es accionado al despliegue.
Por otra parte, si uno de los motores 7 u 8 es
forzado al ralentí, cuando la empuñadura de los gases 13 ó 14
correspondiente no esté en una posición que corresponda al ralentí,
se activa el dispositivo de alarma 47 para prevenir al piloto de la
anomalía.
Con ocasión de la vuelta de los inversores de
empuje 9 y 10 a la posición replegada, es ventajoso que el detector
33 ó 43 mantenga durante un tiempo predeterminado, por ejemplo igual
a 30 segundos, el ralentí en los motores externos 7 y 8. Así,
aunque el piloto accione involuntariamente la empuñadura de los
gases 13 ó 14 de uno de estos motores al querer replegar los
inversores de empuje 9 y 10, no se produce ningún incidente
perjudicial para el avión 1.
Claims (12)
1. Aeronave (1) provista de una pluralidad de
motores (5 a 8) cuyos regímenes son accionados individualmente,
entre el ralentí y el pleno régimen, por unas empuñaduras de los
gases (11 a 14) respectivamente asociadas a dichos motores,
caracterizada porque:
- -
- algunos (5, 6) de dichos motores de dicha pluralidad (5 a 8) están equipados con inversores de empuje (9, 10) accionables para poder pasar de una posición inactiva replegada a una posición activa desplegada y a la inversa, de dicha posición activa desplegada a dicha posición inactiva replegada;
- -
- los otros motores (7, 8) de dicha pluralidad (5 a 8) están desprovistos de dichos inversores de empuje; y
- -
- un dispositivo de seguridad (33, 36, 37 - 33, 25, 26 - 43, 25, 26) está previsto para inhibir, al menos a partir de la posición que corresponde al ralentí, la acción de las empuñaduras de los gases (13, 14) que correspondan a dichos motores (7, 8) desprovistos de inversores de empuje, cuando dichos inversores de empuje (9, 10) son accionados para pasar de su posición inactiva replegada a su posición activa desplegada.
2. Aeronave según la reivindicación 1, que
comporta cuatro motores (5 a 8) llevados por las alas (3, 4) de
dicha aeronave y simétricos dos a dos en relación con el fuselaje
(2) de ésta, de modo que cada ala (3, 4) lleva un motor interno (5,
6) y un motor externo (7, 8),
caracterizada porque dichos motores
internos (5, 6) están provistos de inversores de empuje (9, 10),
mientras que dichos motores externos (7, 8) carecen de ellos.
3. Aeronave según las reivindicaciones 1 ó
2,
caracterizada porque dicho dispositivo de
seguridad comporta un detector (33) del accionamiento de dichos
inversores de empuje (9, 10) al despliegue y medios de bloqueo (36,
37) accionados por dicho detector (33) y que bloquean, al ralentí,
dichos motores (7, 8) desprovistos de inversores de empuje, habiendo
sido estos últimos motores (7, 8) previamente llevados al ralentí
por una acción voluntaria.
4. Aeronave según la reivindicación 3,
caracterizada porque dichos medios de
bloqueo (36, 37) bloquean, en la posición que corresponde al
ralentí, las empuñaduras de los gases (13, 14) de dichos motores
(7, 8) desprovistos de inversores de empuje, habiendo sido estas
últimas empuñaduras de los gases (13, 14) previamente llevadas a
dicha posición que corresponde al ralentí por una acción
voluntaria.
5. Aeronave según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque dicho dispositivo de
seguridad comporta un detector (33, 43) del accionamiento de dichos
inversores de empuje (9, 10) al despliegue y unos medios (25, 26)
que imponen el ralentí a dichos motores (7, 8) desprovistos de
inversores de empuje, sea cual sea el régimen de estos últimos
motores (7, 8).
6. Aeronave según la reivindicación 5,
caracterizada porque dichos medios (25,
26) que imponen el ralentí a dichos motores (7, 8), desprovistos de
inversores de empuje actúan sobre el caudal de alimentación de
carburante de estos últimos motores.
7. Aeronave según una de las reivindicaciones 1
a 6,
caracterizada porque dicho dispositivo de
seguridad inhibe la acción de dichas empuñaduras de los gases (13,
14) que corresponden a dichos motores (7, 8) desprovistos de
inversores de empuje en cuanto al menos uno de los inversores de
empuje es accionado al despliegue.
8. Aeronave según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7,
caracterizada porque dicho dispositivo de
seguridad es sensible a una información (G) que indica que dicha
aeronave (1) está en contacto con tierra y sólo inhibe la acción de
dichas empuñaduras de los gases (13, 14) que corresponden a dichos
motores (7, 8) desprovistos de inversores de empuje cuando dicha
aeronave (1) está en tierra.
9. Aeronave según una de las reivindicaciones 1
a 8,
caracterizada porque dicho dispositivo de
seguridad es sensible a una información (V) representativa de un
umbral de velocidad de dicha aeronave (1) comparada con tierra y
sólo inhibe la acción de dichas empuñaduras de los gases (13, 14)
que corresponden a dichos motores (7, 8) desprovistos de inversores
de empuje cuando la velocidad en relación con tierra de dicha
aeronave es superior a dicho umbral.
10. Aeronave según una de las reivindicaciones 1
a 9,
caracterizada porque dicho dispositivo de
seguridad es sensible a las informaciones (15L, 16L, 17L, 18L)
representativas de las posiciones respectivas de dichas empuñaduras
de los gases (11 a 14) y sólo inhibe la acción de dichas empuñaduras
de los gases (13, 14) que corresponden a dichos motores (7, 8)
desprovistos de inversores de empuje cuando dichas empuñaduras de
los gases (11 a 14) están en una posición que corresponda al
ralentí, salvo eventualmente una o varias de las empuñaduras de los
gases que correspondan a dichos motores (7, 8) desprovistos de
inversores de empuje.
11. Aeronave (1) según la reivindicación 10,
caracterizada porque comporta un
dispositivo de alarma (47) activado por dicho dispositivo de
seguridad cuando al menos una de las empuñaduras de los gases que
correspondan a uno de dichos motores (7, 8) desprovistos de
inversores de empuje no esté en la posición correspondiente al
ralentí.
12. Aeronave (1) según una de las
reivindicaciones 1 a 11,
caracterizada porque dicho dispositivo de
seguridad mantiene el ralentí en dichos motores (7, 8) desprovistos
de inversores de empuje durante un tiempo predeterminado tras
finalizar el accionamiento al despliegue de los inversores de
empuje y la vuelta de éstos de la posición activa desplegada a la
posición inactiva replegada.
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