ES2878334T3 - Procedimiento de maniobra de una puerta de compartimento de tren de aterrizaje de aeronave - Google Patents

Abstract

Procedimiento de maniobra de una puerta (5) de compartimento (2) de tren de aterrizaje (1) de aeronave en secuencias de despliegue o de retracción del tren de aterrizaje, que incluye: - la utilización de una unión mecánica temporal (10, 12) entre la puerta y el tren de aterrizaje que es efectiva cuando el tren de aterrizaje se halla próximo a la posición retraída, que provoca, en un despliegue del tren de aterrizaje, la apertura de la puerta mediante el tren de aterrizaje y, en una retracción del tren de aterrizaje, el cierre de la puerta mediante el tren de aterrizaje, pero que libera la puerta del tren de aterrizaje al menos cuando el mismo se halla próximo a la posición desplegada; - la utilización de un actuador de puerta (20) que actúa sobre la puerta para cerrarla y abrirla mientras que el tren de aterrizaje se halla en posición desplegada y queda interrumpida la unión mecánica temporal.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de maniobra de una puerta de compartimento de tren de aterrizaje de aeronave

La invención concierne a un procedimiento de maniobra de una puerta de compartimento de tren de aterrizaje de aeronave.

Antecedentes de la invención

Son conocidas aeronaves cuyos trenes de aterrizaje son retráctiles dentro de un compartimento en vuelo. Este compartimento generalmente se cierra mediante una compuerta de carenaje relacionada con el tren de aterrizaje y que permanece abierta cuando el tren de aterrizaje está desplegado para dejar que emerja, y al menos una puerta que cierra una zona del compartimento que alberga las ruedas y que, en bastantes ocasiones, vuelve a cerrarse una vez desplegado el tren de aterrizaje.

En las aeronaves de un cierto tamaño, como los aviones de transporte comerciales, cada una de las puertas van asociadas a un actuador, para desplazar la puerta entre una posición cerrada y una posición abierta, y a un órgano de enclavamiento para mantener cerrada la puerta en vuelo. La secuencia de despliegue del tren de aterrizaje es entonces la siguiente:

- desenclavar las puertas;

- abrir las puertas;

- desenclavar el tren de aterrizaje;

- desplazar el tren de aterrizaje hacia la posición desplegada;

- enclavar el tren de aterrizaje en posición desplegada;

- cerrar las puertas;

- enclavar las puertas.

La secuencia de retracción del tren de aterrizaje es la siguiente:

- desenclavar las puertas;

- abrir las puertas;

- desenclavar el tren de aterrizaje;

- desplazar el tren de aterrizaje hacia la posición retraída;

- enclavar el tren de aterrizaje en posición retraída;

- cerrar las puertas;

- enclavar las puertas.

En general, cada puerta incluye su propio actuador y su propio órgano de enclavamiento, lo que conduce a instalaciones hidráulicas complejas, dotadas de válvulas múltiples que han de gobernarse según las citadas secuencias.

En ciertas aeronaves más simples, una unión mecánica temporal entre la puerta y el tren de aterrizaje permite la maniobra de la puerta en el despliegue del tren de aterrizaje. Más concretamente, una oliva solidaria del tren de aterrizaje va engarzada en un caballete montado pivotante en la estructura de la aeronave y unido mediante una biela a la puerta de compartimento, de modo que la bajada del tren de aterrizaje provoca la apertura de la puerta. A efectos de una posición dada de la carrera del tren de aterrizaje, la puerta llega a tope en posición abierta, y la oliva se aleja del caballete mientras que el tren de aterrizaje continúa su movimiento hacia la posición desplegada. Un órgano elástico mantiene la puerta a tope en posición abierta. Con el ascenso del tren de aterrizaje, la oliva ataca y luego hace pivotar el caballete, provocando el cierre de la puerta en contra del órgano elástico, mientras que el tren de aterrizaje termina su carrera hacia la posición retraída. La puerta queda entonces precargada en posición cerrada por el actuador de maniobra del tren de aterrizaje y queda mantenida en posición enclavada por el enclavamiento del tren de aterrizaje. Tal disposición permite suprimir el actuador de maniobra de las puertas y los órganos de enclavamiento asociados, pero no permite el cierre de las puertas cuando el tren de aterrizaje se halla en posición desplegada.

Ahora bien, el cierre de las puertas mientras que el tren de aterrizaje se halla en posición desplegada es ventajoso, pues permite la disminución de las turbulencias aerodinámicas causadas por la gran oquedad de abertura del compartimento, la disminución del ruido debido a estas turbulencias, y mejora la estética de la aeronave, especialmente en tierra.

Para paliar esta ausencia de cierre del compartimento mientras que el tren de aterrizaje está desplegado, se ha propuesto, en el documento FR 2947526, asociar las puertas al tren de aterrizaje mediante una unión mecánica permanente que relaciona el movimiento de las puertas con el del tren de aterrizaje, establecida para provocar un movimiento de ida y vuelta de las puertas entre las posiciones cerrada y abierta cuando se despliega o retrae el tren de aterrizaje. Esta disposición no siempre es realizable. Ciertas geometrías de compartimentos y/o cinemáticas de maniobra del tren de aterrizaje no permiten gobernar la apertura/cierre de las puertas mediante una unión mecánica permanente con el tren de aterrizaje. Adicionalmente, tal unión mecánica permanente obliga a prever unos medios de desconexión para abrir las puertas y acceder al compartimento en tierra.

Se conoce una solución con uniones mecánicas temporales por el documento US 2010/140395 A1, que propone un procedimiento de maniobra de una puerta de compartimento de tren de aterrizaje de aeronave en secuencias de despliegue o de retracción del tren de aterrizaje, que incluye la utilización de una unión mecánica temporal (16 y 14) entre la puerta y el tren de aterrizaje que es efectiva cuando el tren de aterrizaje se halla próximo a la posición retraída, provocando la apertura de la puerta mediante el tren de aterrizaje en un despliegue del tren de aterrizaje y el cierre de la puerta mediante el tren de aterrizaje en una retracción del tren de aterrizaje, pero que libera la puerta del tren de aterrizaje al menos cuando el mismo se halla próximo a la posición desplegada. El procedimiento conocido también incluye la utilización de una segunda unión mecánica temporal (18 y 14) entre la puerta y el tren de aterrizaje actuante sobre la puerta para cerrarla y abrirla mientras que el tren de aterrizaje se halla en posición desplegada y queda interrumpida la primera unión mecánica temporal.

Objeto de la invención

La invención trata de proponer un procedimiento de maniobra de puertas de compartimento de tren de aterrizaje que permita su cierre mientras que el tren de aterrizaje se halla en posición desplegada, pero que permita su cómoda apertura en tierra para facilitar una inspección del compartimento.

Presentación de la invención

En vistas a la realización de este propósito, se propone un procedimiento de maniobra de una puerta de compartimento de tren de aterrizaje de aeronave en secuencias de despliegue o de retracción del tren de aterrizaje, que incluye:

- la utilización de una unión mecánica temporal entre la puerta y el tren de aterrizaje que es efectiva cuando el tren de aterrizaje se halla próximo a la posición retraída, que provoca, en un despliegue del tren de aterrizaje, la apertura de la puerta mediante el tren de aterrizaje y, en una retracción del tren de aterrizaje, el cierre de la puerta mediante el tren de aterrizaje, pero que libera la puerta del tren de aterrizaje al menos cuando el mismo se halla próximo a la posición desplegada;

- la utilización de un actuador de puerta que actúa sobre la puerta para cerrarla y abrirla mientras que el tren de aterrizaje se halla en posición desplegada y queda interrumpida la unión mecánica temporal.

Merced a las disposiciones de la invención, la puerta es abierta en primer lugar por el propio tren de aterrizaje en su bajada hacia la posición desplegada. Seguidamente, cuando este último está desplegado y queda interrumpida la unión mecánica temporal, la puerta es cerrada por el actuador de puerta. El mismo puede ser de un modesto tamaño, ya que no tiene que imponer a la puerta una precarga importante que se debe imponer a la puerta para garantizar su estanqueidad en vuelo a alta velocidad. En todo momento en tierra, el personal puede abrir la puerta comandando el actuador de puerta.

El cierre de la puerta para el vuelo recae en la unión temporal, encargándose el actuador de elevación del tren de aterrizaje de este cierre y de la precarga que debe imponerse a la puerta para garantizar su estanqueidad en vuelo a alta velocidad. La puerta queda enclavada entonces en la posición cerrada por el enclavamiento del tren de aterrizaje en la posición retraída.

La sujeción de la puerta en posición abierta o cerrada mientras que el tren de aterrizaje está desplegado recae preferentemente en un órgano de resorte externo que requiere la puerta hacia una u otra de estas posiciones.

Preferentemente, se halla una manivela montada giratoria sobre una pared del compartimento y unida a la puerta por una biela, estando asociada la manivela a un primer elemento mecánico apto para cooperar con un segundo elemento mecánico, del que es portador el tren de aterrizaje, cuando el mismo se halla próximo a la posición retraída para imprimir un movimiento giratorio a la manivela. Entonces preferentemente, el actuador de puerta actúa sobre la manivela para provocar su giro.

Descripción de las figuras

La invención se comprenderá mejor a la luz de la descripción que sigue de una forma de realización particular de la invención, con referencia a las figuras de los dibujos que se acompañan, de las cuales:

la figura 1 es una vista en perspectiva de un compartimento de aeronave, que contiene un tren de aterrizaje enclavado en posición retraída, y equipado con puertas ilustradas cerradas y enclavadas, habiéndose omitido para mayor claridad la compuerta de carenaje y las ruedas de que es portador el tren de aterrizaje; la figura 2 es una vista ampliada de la figura 1 en correspondencia con el mecanismo de maniobra de una de las puertas;

la figura 3 es una vista análoga a la figura 1, mostrando el tren de aterrizaje que está siendo desplegado, habiéndose abierto las puertas mediante el tren de aterrizaje;

la figura 4 es una vista análoga a la figura 3, mostrando el tren de aterrizaje llegado a la posición desplegada;

la figura 5 es una vista ampliada de la figura 4 en correspondencia con el mecanismo de maniobra de una de las puertas, hallándose la misma abierta;

la figura 6 es una vista análoga a aquella de la figura 5 mostrando una de las puertas que ha sido cerrada merced al actuador de puerta;

la figura 7 es una figura análoga a la figura 3, mostrando el tren de aterrizaje en posición desplegada y las puertas cerradas;

la figura 8 es una vista desde un lado según la flecha VIII de la figura 5 del mecanismo de accionamiento de puerta mientras que la puerta está abierta; y

la figura 9 es una vista desde un lado según la flecha IX de la figura 6 del mecanismo de accionamiento de puerta mientras que la puerta está cerrada.

Descripción detallada de la invención

Con referencia a las figuras, la invención se relaciona con la secuencia de maniobra de un tren de aterrizaje 1 montado con posibilidad de desplazamiento en una aeronave. En el caso presente, el tren de aterrizaje está montado pivotante según un eje X1 para ser maniobrado entre una posición retraída, ilustrada en la figura 1, en la que el tren de aterrizaje (y sus ruedas, no representadas en el caso presente) queda contenido por completo dentro de un compartimento 2 de la aeronave, y una posición desplegada, ilustrada en las figuras 4 y 7, en la que el tren de aterrizaje está estabilizado por un órgano de arriostramiento, no representado. Un actuador de maniobra se encarga del desplazamiento del tren de aterrizaje de una a otra de las posiciones, en tanto que un gancho de enclavamiento enclava el tren de aterrizaje en la posición retraída. Todo esto es bien notorio y tan solo se reseña para situar el contexto de la invención.

El compartimento 2 está cerrado por una compuerta de carenaje 3 (visible únicamente en la figura 4 en posición abierta) que está articulada en una pared de fondo 4 del compartimento y que está enganchada directamente al tren de aterrizaje 1. La compuerta 3 permanece abierta cuando el tren de aterrizaje 1 se halla en posición desplegada. El compartimento 2 queda asimismo cerrado por unas puertas 5 articuladas en unas paredes laterales 6 del compartimento 2 y cuya maniobra, en las secuencias de despliegue y de retracción del tren de aterrizaje 1, es objeto de la invención.

Como queda visible más particularmente en las figuras 5, 6, cada puerta 5 está enganchada mediante una biela 8 a una manivela 7 montada pivotante sobre la pared lateral 6 según un eje X2 sensiblemente paralelo a un eje de articulación de la puerta 5 sobre esta misma pared. En el caso presente, la manivela 7 es solidaria de un árbol montado pivotante sobre un soporte 21 postizo sobre la pared lateral 6. Cada biela 8 incluye dos conteras 8A, una de las cuales está enganchada a la manivela 7 y, la otra, a un balancín 9 de la puerta 5, estando roscadas las conteras 8A en un cuerpo 8B que permite un ajuste fino de la longitud de la biela 8. La manivela 7 es maniobrable entre una primera posición, ilustrada en las figuras 5 y 8, en la que la manivela 7 se halla sensiblemente alineada con la biela 8 para mantener la puerta 5 en posición abierta, y una segunda posición, ilustrada en las figuras 6 y 9, en la que la manivela 7 mantiene la puerta 5 en posición cerrada.

De conformidad con la invención, la manivela 7 es desplazada de una a otra de estas posiciones por dos medios:

- por una unión temporal entre el tren de aterrizaje 1 y la manivela 7 que es efectiva cuando el tren de aterrizaje se halla próximo a o en la posición retraída. Esta unión está realizada mediante dos elementos mecánicos respectivamente solidarios de la manivela y del tren de aterrizaje, a saber, un caballete 10 solidario en giro de la manivela 7 y que define una lumbrera 11 a propósito para recibir una oliva 12 solidaria del tren de aterrizaje 1 cuando la misma pasa a la proximidad del caballete 10, de modo que el desplazamiento del tren de aterrizaje en su maniobra provoca el giro del caballete 10 y, por consiguiente, el giro de la manivela 7 y, por tanto, el giro de la puerta 5;

- por un actuador de puerta 20, en el caso presente, un actuador eléctrico rotatorio solidario del soporte 21 sobre el que está montada pivotante la manivela 7, y adaptado para, cuando es alimentado, provocar el giro de la manivela 7. El actuador de puerta 20 incluye, en el caso presente, un árbol de salida que se extiende según el eje X2 para ser conectado directamente a la manivela 7. El actuador de puerta 20, cuando no es alimentado, deja libre el giro de la manivela 7.

Como mejor puede verse en la figura 8, la puerta 5 queda mantenida en posición abierta por un muelle 22 enganchado a un balancín 23 solidario en su giro de la manivela 7 y que mantiene el conjunto manivela/caballete contra un tope del soporte 21. La puerta 5 queda mantenida en posición cerrada:

- cuando el tren de aterrizaje 1 se halla en posición retraída, mediante el gancho de enclavamiento que mantiene el tren de aterrizaje en posición retraída;

- cuando el tren de aterrizaje 1 se halla en posición desplegada, y como es visible en la figura 9, mediante el muelle 22 que tira del balancín 23 y, con ello, de la puerta 5 para mantenerlo contra un tope 24 (visible en las figuras 1,2) solidario de la pared anterior del compartimento 2.

Se hace notar que el muelle 22, en el caso presente, está protegido con una tapa 25, fijada a la pared lateral 6, que se ha omitido en las figuras 5, 6, 8, 9 para mayor claridad.

La maniobra de las puertas 5 se detalla ahora en relación con la maniobra del tren de aterrizaje de la posición retraída a la posición desplegada. En la situación ilustrada en la figura 1, en la que el tren de aterrizaje está enclavado en posición retraída, las olivas 12 están engarzadas en los caballetes 10, de modo que las manivelas 7 se hallan en su segunda posición y las puertas 5 están cerradas y mantenidas precargadas contra el tope 24 por la precarga que ha impuesto el actuador de maniobra del tren de aterrizaje antes de que el tren de aterrizaje quede enclavado en posición. Esta situación queda ilustrada en las figuras 1 y 2, en las que se ve cómo las olivas 12 tiran de los caballetes 10 y mantienen las puertas 5 en posición cerrada. Cuando el piloto de la aeronave comanda la secuencia de despliegue del tren de aterrizaje 1, el mismo se desenclava y empieza a descender por efecto de su propio peso, provocando el giro de los caballetes 10 y, por consiguiente, la apertura de puertas 5. El tren de aterrizaje llega entonces a la situación ilustrada en la figura 3, en la que las olivas 12 solidarias del tren de aterrizaje 1, después de haber hecho girar los caballetes 10 a fin de llevar las puertas 5 a la posición abierta, salen de los caballetes 10 mientras que el tren de aterrizaje 1 sigue descendiendo. Queda interrumpida entonces la unión temporal entre las puertas 5 y el tren de aterrizaje 1. El tren de aterrizaje 1 continúa entonces su carrera hasta la posición desplegada, en la que queda estabilizado por el órgano de arriostramiento. Las puertas 5 permanecen en posición abierta, tal y como se ilustra en la figura 5, por efecto del muelle 22. Se alimenta entonces los actuadores de puerta 20 para provocar el cierre de las puertas 5, como se ilustra en la figura 6. La situación del tren de aterrizaje 1 en posición desplegada, puertas cerradas, se ilustra en la figura 7. Las puertas 5 se mantienen cerradas mediante los muelles 22, los cuales no necesitan imponer una precarga importante sobre las puertas 5 para mantenerlas cerradas. En consecuencia, los actuadores de puerta 20 se pueden escoger de potencia modesta, justo necesaria para abrir y cerrar las puertas a escasa velocidad de vuelo.

Por supuesto, si resultara necesaria una inspección del compartimento 2, siempre es posible provocar la apertura de las puertas 5 alimentando los actuadores de puerta 20, bien con el concurso de una fuente de energía interna, o bien mediante un generador externo.

Cuando el piloto de la aeronave comanda la retracción del tren de aterrizaje 1, en primer lugar son alimentados los actuadores de puerta 20 para abrir las puertas 5. Seguidamente, el tren de aterrizaje se desenclava y restituye hacia la posición retraída mediante el actuador de maniobra del tren de aterrizaje. Al llegar a la proximidad de la posición retraída, las olivas 12 solidarias del tren de aterrizaje 1 atacan los caballetes 10 y penetran en la lumbrera 11 de los mismos, y fuerzan a los caballetes a pivotar a fin de cerrar las puertas. El tren de aterrizaje 1 es restituido entonces hasta la posición retraída, precargado por el actuador de maniobra, a fin de presionar las puertas 5 contra el tope cerrado 24, con posterior enclavamiento en posición retraída.

La invención no está limitada a lo que se acaba de describir, sino que, antes bien, engloba toda variante que entre en el ámbito definido por las reivindicaciones. En particular, si bien en el caso presente los actuadores de puerta son actuadores eléctricos rotatorios, se podrá utilizar cualquier otro tipo de actuador para maniobrar las puertas, siempre que no entorpezcan el accionamiento de las puertas mediante el tren de aterrizaje cuando el mismo se halla en la cercanía de la posición retraída.

Si bien en el caso presente las puertas quedan mantenidas en posición abierta o cerrada cuando el tren de aterrizaje está desplegado por un órgano de resorte 23 externo al actuador, se podrá utilizar cualquier otro medio de sujeción, como por ejemplo un freno interno al actuador.

Si bien en el caso presente cada puerta 5 es accionada por un mecanismo de biela y manivela y el actuador de puerta se dispone para hacer girar la manivela, se podrá utilizar cualquier otra organización, siempre que permita una unión mecánica temporal con el tren de aterrizaje y un accionamiento mediante el actuador cuando queda interrumpida la unión mecánica temporal.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de maniobra de una puerta (5) de compartimento (2) de tren de aterrizaje (1) de aeronave en secuencias de despliegue o de retracción del tren de aterrizaje, que incluye:

- la utilización de una unión mecánica temporal (10, 12) entre la puerta y el tren de aterrizaje que es efectiva cuando el tren de aterrizaje se halla próximo a la posición retraída, que provoca, en un despliegue del tren de aterrizaje, la apertura de la puerta mediante el tren de aterrizaje y, en una retracción del tren de aterrizaje, el cierre de la puerta mediante el tren de aterrizaje, pero que libera la puerta del tren de aterrizaje al menos cuando el mismo se halla próximo a la posición desplegada;

- la utilización de un actuador de puerta (20) que actúa sobre la puerta para cerrarla y abrirla mientras que el tren de aterrizaje se halla en posición desplegada y queda interrumpida la unión mecánica temporal.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que una manivela (7) se halla montada giratoria sobre una pared (6) del compartimento y unida a la puerta (5) por una biela (8), estando asociada la manivela a un primer elemento mecánico (10) apto para cooperar con un segundo elemento mecánico (12), del que es portador el tren de aterrizaje (1), cuando el mismo se halla próximo a la posición retraída para imprimir un movimiento giratorio a la manivela.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que el primer elemento mecánico es un caballete (10) definitorio de una lumbrera (11) en la que se engarza el segundo elemento mecánico (12) cuando el mismo se halla próximo a la posición retraída para imprimir un movimiento giratorio a la manivela.

4. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que el actuador de puerta (20) actúa sobre la manivela (7) para provocar su giro.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que se mantiene la puerta (5) en posición abierta o cerrada mientras que el tren de aterrizaje está desplegado por medio de un órgano de resorte (22) que requiere la puerta hacia una u otra de estas posiciones.