ES2619452T3 - Sistema de accionamiento mejorado de paso de pala de hélice - Google Patents

Sistema de accionamiento mejorado de paso de pala de hélice Download PDF

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ES2619452T3
ES2619452T3 ES13163302.6T ES13163302T ES2619452T3 ES 2619452 T3 ES2619452 T3 ES 2619452T3 ES 13163302 T ES13163302 T ES 13163302T ES 2619452 T3 ES2619452 T3 ES 2619452T3
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David R. Danielson
Paul A. Carvalho
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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/30—Blade pitch-changing mechanisms
    • B64C11/38—Blade pitch-changing mechanisms fluid, e.g. hydraulic

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Abstract

Un sistema de accionamiento (120) de paso de pala de hélice que comprende: un módulo de control de hélice (PCM) (24) para ajustar el paso de pala en al menos una pala de hélice; una línea de drenaje (26) de PCM conectada al PCM (24) para drenar fluido hidráulico empleado para ajustar el paso de pala de hélice; una primera línea de drenaje (140) aguas abajo de la línea de drenaje de PCM; una restricción (150) de línea de drenaje conectada a la primera línea de drenaje; y una segunda línea de drenaje (42) aguas abajo de la línea de drenaje de PCM; caracterizado por una válvula (44) que comprende una primera posición de válvula y una segunda posición de válvula, la primera posición de válvula conecta la línea de drenaje (26) de PCM a la primera línea de drenaje (140), y la segunda posición de válvula conecta la línea de drenaje (26) de PCM a la segunda línea de drenaje (42); en donde, en funcionamiento, la presión hidráulica de la primera línea de drenaje (140) entre la válvula (44) en la primera posición de válvula y la restricción (150) de línea de drenaje es mayor que la presión hidráulica de la segunda línea de drenaje (42) cuando la válvula (44) está en la segunda posición de válvula.

Description

DESCRIPCION
Sistema de accionamiento mejorado de paso de pala de helice Antecedentes
La presente invencion esta relacionada con un sistema de accionamiento de paso de pala de helice. En particular, la 5 invencion esta relacionada con el aumento de una fuerza de presion disponible para cambiar el paso de una pala de helice.
Aeronaves impulsadas por helice tipicamente incluyen un sistema para ajustar el paso de cada pala de helice. El paso de pala generalmente va desde una posicion de paso corto, donde la pala tiene un bajo nivel de ataque, a una posicion de paso largo, donde la pala tiene un gran angulo de ataque. En la posicion de paso corto, la pala mueve relativamente 10 poco aire con cada rotacion, permitiendo el funcionamiento cuando se desea poco empuje hacia delante. Cuando se desea mas empuje, el paso de pala se hace mas largo, moviendo mas aire con cada rotacion. Mayor potencia de motor y engranajes entre el motor y la helice proporciona el mayor par necesario para mantener la helice moviendose a una velocidad deseada cuando el paso de pala se hace mas largo. En la posicion extrema de paso largo, o posicion de bandera, se cambia el paso de la pala en la direccion del vuelo para minimizar el arrastre de helice en el caso de fallo 15 de motor. En el otro extremo, se cambia el paso de la pala para que pase la posicion de paso corto a un angulo negativo de ataque para producir empuje invertido. El empuje invertido se puede emplear para ralentizar la aeronave una vez ha aterrizado. En situaciones de empuje ya sea hacia delante o invertido, cuando el paso de pala se mueve alejandose de una posicion de paso corto, cada vez se requiere mayor fuerza para ajustar el paso de pala.
Generalmente, los cambios de paso de pala son impulsados por un accionador de helice conectado por un pasador de 20 munon a cada pala. El accionador de helice es un piston en traslacion que se mueve cuando al piston se aplica una fuerza de presion, en forma de una diferencia de presion hidraulica. La traslacion del piston se trasmite a traves del pasador de munon a la pala que rota sobre un conjunto de apoyo. Proporcionar una fuerza de presion suficiente para mover el paso de pala a posiciones de paso largo completo e inversion de hoja en condiciones de funcionamiento deseadas a menudo requiere una bomba hidraulica de alta presion para proporcionar la presion hidraulica necesaria. 25 Adicionalmente, accionador de helice, lmeas hidraulicas y acoples deben ser bastante fuertes como para aguantar la presion hidraulica. Incrementar la fuerza de presion al incrementar la presion hidraulica requiere bombas, accionadores de presion, lmeas y acoples cada vez mas pesados o caros. Esto es de particular preocupacion en aeronaves en las que el peso es un factor clave en el funcionamiento economico de la aeronave. Asf, existe la necesidad de proporcionar una fuerza de presion suficiente para mover el paso de pala en todo su intervalo en 30 condiciones de funcionamiento deseadas, al tiempo que se reducen desventajas de coste o peso de la bomba de alta presion, accionador de presion, lmeas y acoples.
La patente europea EP 1 623 921 describe un sistema de accionamiento de paso de pala de helice.
Compendio
La presente invencion es un sistema de accionamiento de paso de pala de helice que incluye un modulo de control de 35 helice (PCM), una lmea de drenaje de PCM, una primera lmea de drenaje, una restriccion de lmea de drenaje, una segunda lmea de drenaje y una valvula. El PCM ajusta el paso de pala en al menos una pala de helice. La lmea de drenaje de PCM se conecta al PCM para drenar fluido hidraulico empleado para ajustar el paso de pala de helice. La primera lmea de drenaje esta aguas abajo de la lmea de drenaje de pCm y la restriccion de lmea de drenaje esta aguas abajo de la primera lmea de drenaje. La segunda lmea de drenaje esta aguas abajo de la lmea de drenaje de PCM. La 40 valvula incluye una primera posicion de valvula y una segunda posicion de valvula. La primera posicion de valvula conecta la lmea de drenaje de PCM a la primera lmea de drenaje y la segunda posicion de valvula conecta la lmea de drenaje de PCM a la segunda lmea de drenaje. La presion hidraulica de la primera lmea de drenaje entre la valvula y la restriccion de lmea de drenaje es mayor que la presion hidraulica de la segunda lmea de drenaje.
Breve descripcion de los dibujos
45 La figura 1 es una representacion esquematica de un sistema de accionamiento de paso de pala y de lubricacion de sistema propulsor que plasma la presente invencion.
La figura 2 es una representacion esquematica de otra realizacion de un sistema de accionamiento de paso de pala y de lubricacion de sistema propulsor de la presente invencion.
La figura 3 es una representacion esquematica de otra realizacion de un sistema de accionamiento de paso de pala y 50 de lubricacion de sistema propulsor de la presente invencion.
La figura 4 es una representacion esquematica de otra realizacion de un sistema de accionamiento de paso de pala y de lubricacion de sistema propulsor de la presente invencion.
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Descripcion detallada
Un accionador de helice es controlado por un modulo de control de helice (PCM), que suministra fluido hidraulico desde una bomba de alta presion a una camara en un lado del piston de accionador de helice mientras se drena fluido hidraulico desde una camara en el otro lado del piston. Una combinacion de la diferencia de presion entre las dos camaras y diferencial de areas de las camaras tienen como resultado que la fuerza de presion hidraulica mueve el piston, cambiando asf el paso de pala. La diferencia de presion entre las camaras esta limitada por la presion hidraulica disponible de la bomba de alta presion y la presion hidraulica en la lmea de drenaje de PCM. En algunos sistemas de accionamiento de paso de pala y de lubricacion de sistema propulsor, el fluido hidraulico en la lmea de drenaje de PCM fluye a otros componentes y es empleado por esos componentes. El uso del fluido hidraulico por estos componentes restringe el flujo de fluido hidraulico en la lmea de drenaje aguas abajo de la lmea de drenaje de PCM. La contrapresion desde dichas restricciones de lmea de drenaje aguas abajo de la lmea de drenaje de PCM incrementa la presion hidraulica en la lmea de drenaje de PCM, reduciendo la fuerza de presion hidraulica disponible para mover el piston.
La presente invencion es un sistema de accionamiento de paso de pala de helice que emplea una valvula para conectar selectivamente una lmea de drenaje de PCM ya sea a una lmea de drenaje que tiene una restriccion de lmea de drenaje o en situaciones en las que se requiere una fuerza de presion mayor por parte del PCM, a una lmea de drenaje de menor presion que no tiene la restriccion de lmea de drenaje. En algunas realizaciones, la capacidad para conmutar a una lmea de drenaje de menor presion en situaciones que exigen mayor fuerza de presion hidraulica para mover el piston de accionador de helice permite el uso de bombas, accionadores de presion, lmeas y acoples mas ligeros o menos caros. En algunas realizaciones, la derivacion de la restriccion de lmea de drenaje para proporcionar mayor fuerza de presion se emplea unicamente cuando la aeronave esta en el suelo, tal como cuando se desea inversion de hoja, y cuando la derivacion de la restriccion de lmea de drenaje para de este tipo tiempo corto no es perjudicial para el funcionamiento o la longevidad de la aeronave.
La figura 1 es una representacion esquematica de un sistema de accionamiento de paso de pala y de lubricacion de sistema propulsor que plasma la presente invencion. La figura 1 ilustra una parte del sistema de accionamiento 110 de paso de pala y de lubricacion de sistema propulsor que incluye bomba hidraulica 12, sumidero de recuperacion 14 y sistema de accionamiento 120 de paso de pala de helice. El sistema de accionamiento 120 de paso de pala de helice incluye bomba de alta presion 22, modulo de control de helice (PCM) 24, lmea de drenaje 26 de PCM, lmea hidraulica 28 de paso largo, lmea hidraulica 30 de paso corto, accionador 32 de helice, primera lmea de drenaje 140, segunda lmea de drenaje 42, valvula 44 y restriccion 150 de lmea de drenaje. El accionador 32 de helice incluye piston 34 de accionador de helice, camara hidraulica 36 de paso largo y camara hidraulica 38 de paso corto,
Como se muestra en la figura 1, la bomba hidraulica 12 se conecta mediante lmeas hidraulicas en un lado a la bomba de alta presion 22 y a una caja de cambios (no se muestra) de helice. La bomba de alta presion 22 se conecta al PCM 24. El PCM 24 se conecta a la valvula 44 por medio de la lmea de drenaje 26 de PCM. El PCM 24 tambien se conecta al accionador 32 de helice en la camara hidraulica 36 de paso largo mediante la lmea hidraulica 28 de paso largo y en camara hidraulica 38 de paso corto mediante la lmea hidraulica 30 de paso corto. El piston 34 de accionador de helice esta dentro del accionador 32 de helice, limitado en un extremo por la camara hidraulica 36 de paso largo y en un extremo opuesto por la camara hidraulica 38 de paso corto. El piston 34 de accionador de helice tambien se conecta a una pala (no se muestra) por medio de un munon (no se muestra), como se ha tratado anteriormente. La valvula 44 se conecta a una primera lmea de drenaje 140 y a una segunda lmea de drenaje 42. La primera lmea de drenaje 140 se conecta a la restriccion 150 de lmea de drenaje. La restriccion 150 de lmea de drenaje y la segunda lmea de drenaje 42 se conectan al sumidero de recuperacion 14, como lo hace una lmea hidraulica de retorno desde la caja de cambios de helice. El sumidero de recuperacion 14 se conecta a la bomba hidraulica 12 para completar un bucle de circulacion hidraulica.
En funcionamiento, la bomba hidraulica 12 bombea fluido hidraulico desde el sumidero de recuperacion 14 a la bomba de alta presion 22, asf como a la caja de cambios de helice para la lubricacion de la caja de cambios. La bomba de alta presion 22 incrementa la presion del fluido hidraulico para uso por parte del PCM 24. El PCM 24 conecta selectivamente el fluido hidraulico presurizado desde la bomba de alta presion 22 a una de la lmea hidraulica 28 de paso largo o la lmea hidraulica 30 de paso corto y conecta la lmea de drenaje 26 de PCM a la otra de la lmea hidraulica 28 de paso largo o la lmea hidraulica 30 de paso corto, dependiendo del sentido deseado de cambio de paso de pala. Por ejemplo, si se desea mover el paso de pala hacia una posicion de paso corto, como indica el movimiento de piston 34 de accionador de helice en sentido de paso corto Df, el PCM 24 conecta el fluido hidraulico presurizado desde la bomba de alta presion 22 a la lmea hidraulica 30 de paso corto, presurizando la camara hidraulica 38 de paso corto. Al mismo tiempo, el PCM 24 conecta la lmea hidraulica 28 de paso largo a la lmea de drenaje 26 de PCM, reduciendo la presion dentro de la camara hidraulica 36 de paso largo a la de la lmea de drenaje 26 de PCM. Las diferencias de presion y area entre las dos camaras crea una fuerza de presion hidraulica que provoca que el piston 34 de accionador de helice se mueva en sentido de paso corto Df a medida que el fluido hidraulico llena una camara hidraulica que se expande 38 de paso corto y se drena de una camara hidraulica que se contrae 36 de paso largo. Si se desea mover el paso de pala hacia una posicion de paso largo, como indica el movimiento del piston 34 de accionador de helice en sentido de paso largo Dc, el PCM 24 conecta el fluido hidraulico presurizado desde la bomba de alta presion 22 a la lmea hidraulica 28 de paso largo, presurizando la camara hidraulica 36 de paso largo. Al mismo tiempo, el PCM 24 conecta la lmea hidraulica 30 de paso corto a la lmea de drenaje 26 de PCM, reduciendo la presion dentro de la camara hidraulica 38 de paso corto a la de la lmea de drenaje 26 de pCm. Una vez mas, las diferencias de presion y area entre
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las dos camaras crean una fuerza de presion hidraulica que provoca que el piston 34 de accionador de helice se mueva, esta vez en sentido de paso largo Dc cuando el fluido hidraulico llena una camara hidraulica que se expande 36 de paso largo y se drena de una camara hidraulica que se contrae 38 de paso corto.
El fluido hidraulico en la lmea de drenaje 26 de PCM fluye a la valvula 44. Como se ilustra en la figura 1, la valvula 44 es una valvula electromecanica, tal como una electrovalvula, y es seleccionable electricamente para estar en una de dos posiciones de valvula: una primera posicion de valvula y una segunda posicion de valvula. Cuando la valvula 44 esta en la primera posicion de valvula, el fluido hidraulico fluye desde la lmea de drenaje 26 de PCM, a traves de la valvula 44, a la primera lmea de drenaje 140 a la restriccion 150 de lmea de drenaje. La restriccion 150 de lmea de drenaje emplea el fluido hidraulico de la primera lmea de drenaje 140 para realizar una funcion generalmente util durante el funcionamiento de la aeronave, particularmente en vuelo. Sin embargo, para realizar esta funcion, la restriccion 150 de lmea de drenaje necesariamente crea una contrapresion en la lmea de drenaje 26 de PCM, incrementando la presion hidraulica en la lmea de drenaje 26 de PCM. Un incremento de este tipo en la presion de la lmea de drenaje 26 de PCM reduce la diferencia de presion entre la camara hidraulica 38 de paso corto y la camara hidraulica 36 de paso largo, reduciendo la fuerza de presion hidraulica disponible para mover el piston 34 de accionador de helice y cambiar el paso de pala de helice. Desde la restriccion 150 de lmea de drenaje, el fluido hidraulico fluye al sumidero de recuperacion 14 donde esta disponible una vez mas para la bomba hidraulica 12.
Cuando la valvula 44 esta en la segunda posicion de valvula, el fluido hidraulico fluye desde la lmea de drenaje 26 de PCM, a traves de la valvula 44, a la segunda lmea de drenaje 42, y al sumidero de recuperacion 14. El sumidero de recuperacion 14 tfpicamente representa una de las presiones mas bajas de lmea de drenaje disponibles en el sistema de accionamiento 110 de paso de pala y de lubricacion de sistema propulsor. Asf, cuando la valvula 44 conecta la lmea de drenaje 26 de PCM a la segunda lmea de drenaje 42, la presion de la lmea de drenaje 26 de PCM disminuye a una de las presiones mas bajas de lmea de drenaje disponibles en el sistema de accionamiento 110 de paso de pala y de lubricacion de sistema propulsor. Este tipo de disminucion en la presion de lmea de drenaje 26 de PCM incrementa la diferencia de presion entre la camara hidraulica 38 de paso corto y la camara hidraulica 36 de paso largo, incrementando la fuerza de presion hidraulica disponible para mover el piston 34 de accionador de helice y cambiar el paso de pala de helice. Sin embargo, al hacerlo, la restriccion 150 de lmea de drenaje es derivada y, como ya no recibe el fluido hidraulico de la primera lmea de drenaje 140, la restriccion 150 de lmea de drenaje ya no puede realizar la funcion generalmente util durante el funcionamiento de la aeronave. Asf, la valvula 44 se puede dirigir para derivar la restriccion 150 de lmea de drenaje para proporcionar mayor fuerza de presion unicamente cuando se necesita mayor fuerza de presion durante un tiempo limitado y cuando se deriva la restriccion 150 de lmea de drenaje durante el tiempo limitado no es perjudicial para el funcionamiento o la longevidad de la aeronave.
Como se muestra en la realizacion de la figura 1, el area superficial del piston 34 de accionador de helice que limita la camara hidraulica 36 de paso largo es significativamente mas grande que el area superficial del piston 34 de accionador de helice que limita la camara hidraulica 38 de paso corto. Esto refleja la significativamente mayor fuerza de presion requerida para mover la pala en sentido de paso largo Dc comparada con la fuerza requerida para mover la pala en sentido de paso corto Df, como se ha tratado anteriormente. Esta asimetna de area de piston trabaja bien durante situaciones normales de vuelo y situaciones en las que se desea empuje hacia delante al reducir eficazmente la presion que debe producir la bomba de alta presion 22 para mover el piston 34 de accionador de helice en sentido de paso largo Dc. Sin embargo, en algunas situaciones, tales como empuje de inversion de hoja al aterrizar, este desequilibrio de areas hace mas diffcil mover la pala para que pase la posicion de paso corto a una posicion de paso negativo requerida para producir empuje invertido completo. Realizaciones de la presente invencion resuelven este problema seleccionando la segunda posicion de valvula de valvula 44 cuando se requiere empuje invertido. Al conectar la lmea de drenaje 26 de PCM a la segunda lmea de drenaje 42, la fuerza de presion hidraulica disponible para mover el piston 34 de accionador de helice se incrementa lo bastante como para mover la pala a la posicion de paso negativo requerida para produce empuje invertido completo. Asf, se proporciona una fuerza de presion que es suficiente para mover el paso de pala en todo su intervalo en condiciones de funcionamiento deseadas sin recurrir a componentes mas pesados o mas caros.
Generalmente, el empuje invertido se selecciona una vez que la aeronave ha aterrizado. En la realizacion ilustrada en la figura 1, la valvula 44 puede conmutar desde la primera posicion de valvula a la segunda posicion de valvula en respuesta a una senal que indica que la aeronave no esta en vuelo. Como se muestra en la figura 1, la valvula 44 se conecta electricamente al sensor 60 de peso sobre ruedas, el sensor 62 de posicion de estrangulador y Control Electronico de Motor (EEC) o Control de Motor Digital con Plenos Poderes (FADEC) 66. El sensor de velocidad de aire 64 se conecta electricamente al EEC o FADEC 66, como el sensor 60 de peso sobre ruedas y el sensor 62 de posicion de estrangulador. El sensor 60 de peso sobre ruedas detecta el peso sobre al menos una rueda de tren de aterrizaje de aeronave y produce una senal electrica correspondiente. El sensor de posicion 62 de estrangulador detecta una posicion de un estrangulador de motor que indica una seleccion inversa de estrangulador y produce una senal electrica correspondiente. El sensor de velocidad de aire 64 mide la velocidad de aire y produce una senal electrica correspondiente. EEC o FADEC 66 es un sistema de control electronico que recibe ordenes de cabina en forma de una senal indicativa de un nivel de prestaciones requerido de un motor, ademas de senales de una variedad de sensores y otros sistemas en el motor y en la aeronave. EEC o FADEC 66 aplica un conjunto de reglas de control a las senales recibidas y determina senales de control para enviar a sistemas en el motor y alrededor de este, incluida la valvula 44 y el PCM 24 (la conexion electrica al PCM 24 no se muestra).
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Se entiende que no se requieren todas las conexiones de senales ilustradas en la figura 1 para el funcionamiento de la realizacion, pero son alternativas que se pueden emplear solas o en combinacion para dirigir la conmutacion de la valvula 44. Por ejemplo, al aterrizar, el sensor 60 de peso sobre ruedas detecta peso sobre al menos una rueda de tren de aterrizaje de aeronave, que produce una senal electrica. El sensor 60 de peso sobre ruedas puede enviar una senal electrica a la valvula 44 directamente para conmutar la valvula 44 desde la primera posicion de valvula a la segunda posicion de valvula, proporcionando la mayor fuerza de presion necesaria para mover la pala a empuje invertido completo. En otro ejemplo, el sensor 62 de posicion de estrangulador se puede emplear en cambio para enviar senal a la valvula 44 directamente una vez se detecta una posicion de estrangulador inverso. Como alternativa, EEC o FACED 66 puede determinar, sobre la base de la senal del sensor de velocidad de aire 64 que indica que la velocidad de aire medida es menor que una velocidad de aire necesaria para que la aeronave este en vuelo, que la aeronave ha aterrizado y se requiere empuje inverso. Entonces EEC o FADEC 66 envfa una senal electrica a la valvula 44 que provoca que conmute a la segunda posicion de valvula para proporcionar la mayor fuerza de presion necesaria para empuje invertido de hoja. Como alternativa, EEC o FADEC 66 puede enviar una senal electrica a la valvula 44 sobre la base de senales electricas del sensor 60 de peso sobre ruedas, del sensor 62 de posicion de estrangulador o del sensor de velocidad de aire 64 o de cualquier combinacion de estos sensores. Se entiende ademas que, aunque la valvula 44 se ilustra como una valvula electromecanica, la presente invencion abarca realizaciones en las que la valvula recibe senales por otros medios, incluidos medios neumaticos, hidraulicos o mecanicos.
La figura 2 es una representacion esquematica de otra realizacion de un sistema de accionamiento de paso de pala y de lubricacion de sistema propulsor de la presente invencion. La realizacion de la figura 2 es como la realizacion de la figura 1, excepto que en el sistema de accionamiento 220 de paso de pala de helice del sistema de accionamiento 210 de paso de pala y de lubricacion de sistema propulsor, la restriccion de lmea de drenaje es un tanque auxiliar 250. El tanque auxiliar 250 se conecta al PCM 24 mediante la bomba auxiliar de bandera 252. El tanque auxiliar 250 es un tanque para almacenar fluido hidraulico que empleara el PCM 24 en el caso de un fallo de un suministro de fluido hidraulico al sistema de accionamiento 220 de paso de pala de helice. Por ejemplo, en caso de fallo de motor, la bomba hidraulica 12, que generalmente es impulsada por el motor de aeronave, puede fallar al proporcionar fluido hidraulico a la bomba de alta presion 22, dejando al PCM 24 sin poder controlar el paso de pala. En tales circunstancias, mover el paso de pala a una posicion de bandera es cntico para mantener el control de la aeronave. El tanque auxiliar 250 almacena bastante fluido hidraulico para que el PCM 24, por medio de la bomba auxiliar de bandera 252, proporcione la fuerza de presion necesaria para poner en bandera las palas de helice. Asf, el tanque auxiliar 250 emplea el fluido hidraulico de la primera lmea de drenaje 240 para realizar una funcion generalmente util durante el funcionamiento de la aeronave - proporcionar un deposito de fluido hidraulico suficiente para poner en bandera la helice en caso de fallo de motor. Esta funcion generalmente es de importancia cntica unicamente cuando la aeronave esta en vuelo. Asf, en la realizacion de la figura 2, se puede dirigir la valvula 44 para que derive el tanque auxiliar 250 para que proporcione mayor fuerza de presion para empuje invertido al aterrizar. Durante el aterrizaje, la mayor fuerza de presion se necesita durante un tiempo limitado (al aterrizar) y derivar el tanque auxiliar 250 al aterrizar no es perjudicial para el funcionamiento o la longevidad de la aeronave.
La figura 3 es una representacion esquematica de otra realizacion de un sistema de accionamiento de paso de pala y de lubricacion de sistema propulsor de la presente invencion. La realizacion de la figura 3 es como la realizacion de la figura 1, excepto que en el en sistema de accionamiento 310 de paso de pala y de lubricacion de sistema propulsor, la restriccion de lmea de drenaje es un intercambiador de calor 350. El intercambiador de calor 350 emplea el fluido hidraulico de la primera lmea de drenaje 340 para realizar una funcion generalmente util durante el funcionamiento de la aeronave -transferir calor entre el fluido hidraulico empleado en el PCM 24 a otra corriente de fluido. Por ejemplo, el fluido hidraulico puede absorber calor de componentes mecanicos (p. ej. caja de cambios, bomba hidraulica 12, bomba de alta presion 22, etc.) y es necesario enfriarlo transfiriendo calor a una corriente de aire de refrigeracion. En otro ejemplo, el calor del fluido hidraulico se puede emplear en el intercambiador de calor 350 para precalentar el carburante para el motor de aeronave. Esta funcion generalmente es de importancia cntica unicamente cuando la aeronave esta en vuelo. Asf, en la realizacion de la figura 3, se puede dirigir la valvula 44 para que derive el intercambiador de calor 350 para que proporcione mayor fuerza de presion para empuje invertido al aterrizar. Durante el aterrizaje, la mayor fuerza de presion se necesita durante un tiempo limitado (al aterrizar) y derivar el intercambiador de calor 350 durante un tiempo limitado no es perjudicial para el funcionamiento o la longevidad de la aeronave.
La figura 4 es una representacion esquematica de otra realizacion de un sistema de accionamiento de paso de pala y de lubricacion de sistema propulsor de la presente invencion. La realizacion de la figura 4 es como la realizacion de la figura 1, excepto que en el en sistema de accionamiento 410 de paso de pala y de lubricacion de sistema propulsor, la restriccion de lmea de drenaje es un orificio 450. El orificio 450 es parte del sistema de lubricacion 470, que tambien incluye chorros de lubricacion 472. El sistema de lubricacion 470 emplea el fluido hidraulico de la primera lmea de drenaje 440 para realizar una funcion generalmente util durante el funcionamiento de la aeronave - lubricar componentes mecanicos (p. ej. la caja de cambios). El orificio 450 produce contrapresion suficiente para que los chorros de lubricacion 472 pulvericen el fluido hidraulico (tambien empleado como lubricante) sobre los componentes mecanicos. Esta funcion generalmente es de importancia cntica unicamente cuando la aeronave esta en vuelo. Asf, en la realizacion de la figura 4, se puede dirigir la valvula 44 para que derive el sistema de lubricacion 470 y el orificio 450 para proporcionar mayor fuerza de presion para empuje invertido al aterrizar. Durante el aterrizaje, la mayor fuerza de presion se necesita durante un tiempo limitado (al aterrizar) y derivar el sistema de lubricacion 470 y el orificio 450 durante un tiempo limitado no es perjudicial para el funcionamiento o la longevidad de la aeronave.
En la presente invencion, se proporciona un sistema de accionamiento de paso de pala de helice con mayor fuerza de presion hidraulica al emplear una valvula para conectar selectivamente una lmea de drenaje de modulo de control de helice ya sea a una lmea de drenaje que tiene una restriccion de lmea de drenaje o en situaciones en las que se requiere mayor fuerza de presion por parte del modulo de control de helice, a una lmea de drenaje de menor presion 5 sin la restriccion de lmea de drenaje. Hacer que haya disponible mayor fuerza de presion hidraulica para mover un piston de accionador de helice de esta manera elimina la necesidad de bombas, accionadores de presion, lmeas y acoples mas pesadas y mas caros que los que de otro modo senan necesarios. En algunas realizaciones, derivar la restriccion de lmea de drenaje para proporcionar mayor fuerza de presion se emplea cuando la aeronave esta sobre el suelo cuando se desea inversion completa y cuando derivar la restriccion de lmea de drenaje durante ese de este tipo 10 de tiempo corto no es perjudicial para el funcionamiento o la longevidad de la aeronave.
Si bien la invencion ha sido descrita con referencia a una realizacion o realizaciones ejemplares, los expertos en la tecnica entenderan que se pueden hacer diversos cambios y se pueden sustituir equivalentes por elementos de los mismos sin apartarse del alcance de la invencion. Adicionalmente, se pueden hacer muchas modificaciones para adaptar una situacion o material particulares a las ensenanzas de la invencion sin apartarse del alcance esencial de la 15 misma. Por lo tanto, se pretende que la invencion no se limite a la realizacion o realizaciones particulares descritas, sino que la invencion incluira todas realizaciones que se encuentren dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (14)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema de accionamiento (120) de paso de pala de helice que comprende:
    un modulo de control de helice (PCM) (24) para ajustar el paso de pala en al menos una pala de helice;
    una lmea de drenaje (26) de PCM conectada al PCM (24) para drenar fluido hidraulico empleado para ajustar el paso de pala de helice;
    una primera lmea de drenaje (140) aguas abajo de la lmea de drenaje de PCM;
    una restriccion (150) de lmea de drenaje conectada a la primera lmea de drenaje; y
    una segunda lmea de drenaje (42) aguas abajo de la lmea de drenaje de PCM; caracterizado por
    una valvula (44) que comprende una primera posicion de valvula y una segunda posicion de valvula, la primera posicion de valvula conecta la lmea de drenaje (26) de PCM a la primera lmea de drenaje (140), y la segunda posicion de valvula conecta la lmea de drenaje (26) de PCM a la segunda lmea de drenaje (42);
    en donde, en funcionamiento, la presion hidraulica de la primera lmea de drenaje (140) entre la valvula (44) en la
    primera posicion de valvula y la restriccion (150) de lmea de drenaje es mayor que la presion hidraulica de la
    segunda lmea de drenaje (42) cuando la valvula (44) esta en la segunda posicion de valvula.
  2. 2. Una aeronave que comprende el sistema de la reivindicacion 1, en donde la valvula (44) es una valvula electromecanica, y el sistema, se configura para conmutar la valvula electromecanica desde la primera posicion de valvula a la segunda posicion de valvula en respuesta a una senal electrica que indica que la aeronave no esta en vuelo o un estrangulador de motor esta en una posicion inversa.
  3. 3. La aeronave de la reivindicacion 2, en donde la senal electrica se genera al menos parcialmente en respuesta a un sensor (60) que detecta peso sobre las ruedas de la aeronave.
  4. 4. La aeronave de la reivindicacion 2, en donde la senal electrica es generada por al menos uno de un controlador electronico de motor y un controlador de motor digital con plenos poderes.
  5. 5. La aeronave de la reivindicacion 4, en donde la senal electrica se genera al menos parcialmente en respuesta a un sensor de velocidad de aire (64) configurado para detectar si la velocidad de aire es menor que una velocidad de aire necesaria para que la aeronave este en vuelo, y/o en donde la senal electrica se genera al menos parcialmente en respuesta a una posicion (62) de estrangulador de motor.
  6. 6. El sistema de la reivindicacion 1, en donde la restriccion (150) de lmea de drenaje incluye un tanque (250) para almacenar fluido hidraulico que sera empleado por el PCM en el caso de un fallo de un suministro de fluido hidraulico al sistema, y preferiblemente en donde el sistema incluye ademas una bomba auxiliar (252) que conecta el tanque (250) al PCM, en donde la bomba auxiliar (252) proporciona fluido hidraulico desde el tanque al PCM para ajustar el paso de pala de helice a una posicion de bandera.
  7. 7. Un sistema de accionamiento de paso de pala y lubricacion de sistema propulsor que comprende:
    el sistema de accionamiento (120) de paso de pala de helice segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
  8. 8. El sistema de la reivindicacion 7, en donde la restriccion de lmea de drenaje comprende un intercambiador de calor (350).
  9. 9. El sistema de la reivindicacion 7, en donde la restriccion de lmea de drenaje comprende un orificio (450) para incrementar la presion hidraulica en la primera lmea de drenaje (140) entre la valvula (44) y el orificio (450).
  10. 10. El sistema de la reivindicacion 9, en donde la primera lmea de drenaje proporciona fluido hidraulico a al menos un chorro de lubricacion entre la valvula (44) y el orificio (450).
  11. 11. El sistema de una de las reivindicaciones 7 a 10, en donde la restriccion de lmea de drenaje comprende al menos un tanque de almacenamiento (250) de fluido hidraulico auxiliar para almacenar fluido hidraulico que sera empleado por el PCM en el caso de un fallo de un suministro de un fluido hidraulico al sistema de accionamiento de paso de pala de helice.
  12. 12. Una aeronave que comprende el sistema de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11.
  13. 13. Un metodo para incrementar selectivamente una fuerza de presion hidraulica disponible para un modulo de control de helice (PCM) del sistema de accionamiento (120) de paso de pala de helice y de lubricacion de sistema propulsor segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, el metodo comprende:
    detectar una situacion que requiere fuerza de presion hidraulica incrementada;
    10
    enviar senales a la valvula (44) para que cambie de posicion en respuesta a la situacion detectada; y
    cambiar la posicion de valvula para disminuir la presion hidraulica en la lmea de drenaje (26) de PCM, cambiar la posicion de valvula comprende:
    conectar la lmea de drenaje (26) de PCM de la primera lmea de drenaje (140) que incluye la restriccion (150) de lmea de drenaje; y
    conectar la lmea de drenaje (26) de PCM a la segunda lmea de drenaje (42) a una presion hidraulica menor que la primera lmea de drenaje (140) que incluye la restriccion (150) de lmea de drenaje.
  14. 14. El metodo de la reivindicacion 13, en donde detectar una situacion que requiere fuerza de presion hidraulica incrementada comprende al menos uno de:
    sentir el peso sobre ruedas de la aeronave;
    sentir velocidad de aire menor que una velocidad de aire necesaria para que la aeronave este en vuelo; y sentir en estrangulador de motor en posicion inversa.
    CD
    imagen1
    Fig. 1
    imagen2
    Fig. 2
    imagen3
    Fig. 3
    imagen4
    Fig. 4
ES13163302.6T 2012-04-18 2013-04-11 Sistema de accionamiento mejorado de paso de pala de hélice Active ES2619452T3 (es)

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