BRPI0608655A2 - vedaÇço rotativa para antiatrito estÁtico de montantes hidrÁulicos - Google Patents
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Abstract
VEDAÇçO ROTATIVA PARA ANTIATRITO ESTÁTICO DE MONTANTES HIDRÁULICOS. A presente invenção refere-se a um sistema a bordo para uso para medir, computar e exibir o peso e o centro de gravidade para aeronave, enquanto mantém o movimento da aeronave em um mínimo. Sensores de pressão são montados em relação a cada um dos montantes de trem de pouso. Um motor e vedação rotativa são configurados em cada montante e são ativados por um computador/controlador, enquanto as pressões de montante de trem de pouso são monitoradas na determinação de atrito estático de montante. O computador/controlador calcula o atrito estático de cada montante de trem de pouso e compensa as distorções de pressão causadas pelo atrito estático de montante de trem de pouso. Aspectos adicionais incluem reduzir o atrito estático do montante, medir os níveis de fluido de montante de trem de pouso, monitorar a saúde de montante de trem de pouso, ajustes de peso para gelo externo e fluidos de degelo, ajustes de peso para vento, monitorar o movimento de montante de trem de pouso da aeronave.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "VEDAÇÃO ROTATIVA PARA ANTIATRITO ESTÁTICO DE MONTANTES HIDRÁULICOS".
Referências Cruzadas a Pedidos Relacionados
Este pedido é baseado no pedido provisório Ng de série 60/667.723, depositado em 30 de março de 2005. Campo da Invenção A presente invenção refere-se a determinar a carga nos montantes de aeronave. Antecedentes da Invenção
Dois fatores críticos no vôo de qualquer aeronave são o peso e equilíbrio desta aeronave. Isto é para assegurar que na velocidade de decolagem, as asas estão gerando sustentação suficiente para sustentar o peso do avião. Um fator igualmente importante a considerar é se o avião está em equilíbrio apropriado (centro de gravidade) ou dentro de limites aceitáveis, como pode ser compensado por ajustes de equilíbrio longitudinal.
O peso de uma aeronave é suportado em uma pluralidade de montantes de trem de pouso desmontáveis. Estes montantes de trem de pouso contêm fluido hidráulico pressurizado e gás nitrogênio. A pressão dentro de cada montante de trem de pouso está relacionada com a quantidade de peso que o montante de trem de pouso está suportando. Múltiplas vedações de anel em O dentro do montante de trem de pouso são usadas para reter o fluido hidráulico e o gás nitrogênio comprimido contido dentro de cada montante de trem de pouso. A retenção do gás nitrogênio comprimido e fluido hidráulico pelas vedações de anel em O é devida à quantidade extrema de fricção que estas vedações mantêm, na medida em que elas movem para cima e para baixo as paredes do cilindro do montante de trem de pouso. Esta fricção (definida na indústria de montante de aeronave como "atrito estático"), enquanto pode aperfeiçoar a qualidade de amortecimento do montante de trem de pouso, distorce as pressões internas de montante de trem de pouso, na medida em que estas pressões referem-se à quantidade de peso que o montante de trem de pouso está suportando. Compensações são ne-
PI0608655-1cessárias para corrigir as leituras de pressão distorcidas causadas pelo atrito estático dentro destes montantes de trem de pouso a fim de determinar com precisão peso da aeronave.
Sistemas prévios para determinar o peso bruto e o centro de 5 gravidade são bem-conhecidos e bem-documentados. Pode ser feita referência a Patente U.S. NQ 3.513.300 para Elfenbein; Patente U.S. NQ 3.581.836 para Segerdahl; Patente U.S. NQ 5.521.827 para Lindberg e outros; e Patente U.S. N9 5.214.586 e Patente U.S. N9 5.548.517 e 6.293.141 para Nance. A Patente U.S. N9 3.513.300 para Elfenbein, identificou a relação
entre o peso da aeronave e a pressão dentro do montante de trem de pouso. Elfenbein foi o pioneiro na técnica de medir a pressão de montante de trem de pouso e relacioná-la à quantidade de peso suportado. A técnica anterior de Elfenbein não compensa as distorções de pressão de montante de trem de pouso causada pelo atrito estático do montante.
A Patente U.S. N9 5.521.827 para Lindberg e outros, continua a técnica anterior de Segerdahl e Nance (a serem descritas abaixo) na identificação de fricção como um fato que causa erros na relação direta entre a pressão dentro dos montantes de trem de pouso e o peso da aeronave. Lindberg ensina a prática de múltiplas injeções de fluido hidráulico elevando cada montante de trem de pouso para a extensão quase completa, e múltiplas retiradas de fluido hidráulico abaixando cada montante de trem de pouso para o desmonte quase completo. Enquanto estes movimentos extremos para cima e para baixo, elevando e baixando a aeronave tanto quanto 0,61 - 0,91 m (2-3 pés), podem oferecer algum alívio para os erros potenciais mostrados na técnica anterior por Segerdahl, tal movimento extremo de aeronave é incompatível com os procedimentos de carregamento de aeronave atuais, que utiliza um "jet-bridge" de passageiro flutuante adjacente à porta da aeronave e correias transportadoras de carregamento de bagagem que se estendem diretamente em cada um dos compartimentos de carga da aeronave. O movimento de aeronave extremo poderia causar dano severo na aeronave ou ferimentos nos passageiros se a prática de Lindberg tivesseque ser usada durante o processo de carregamento de aeronave.
A tecnologia de Nance (Pat.U.S. NQ 5.214.586 e Pat. U.S. NQ 5.548.517), dentre outras coisas, mede as distorções de pressão causadas por fricção de vedação de montante, então armazena esta informação para 5 • referência futura na eventualidade que o mecanismo de retirada e injeção de fluido hidráulico não está funcionando. Esta tecnologia incorpora o armazenamento de limites de pressão definidos a serem usados na determinação de pousos difíceis pela aeronave. Esta tecnologia também mede a temperatura de fluido de montante e ajusta as distorções de pressão causadas por mudanças em temperatura.
Os métodos da técnica anterior para eliminar o atrito estático, freqüentemente exigem uma grande quantidade de energia pra sustentar o corpo da aeronave. Além do mais, os algoritmos para calcular o peso são complexos. O que é necessário e tem sido até agora indisponível é um sis- tema de baixa energia, simples pára remover o atrito estático para obter o peso e equilíbrio precisos da aeronave. A invenção seguinte satisfaz esta necessidade. Sumário da Invenção
A presente invenção fornece um método de obter informação sobre uma aeronave. A aeronave é suportada por uma pluralidade de montantes de trem de pouso pressurizados. Os montantes de trem de embrea-gem experimentam a fricção nas vedações entre o pistão e o cilindro, que é freqüentemente referida como atrito estático. Este atrito estático distorce pressões de montante interno na medida em que eles se relacionam aos pesos suportados pelos montantes de trem de pouso.
O método compreende rodar a vedação entre o pistão e o cilindro para reduzir ou eliminar o atrito estático. Este método mantém o movimento de montante a um mínimo, desse modo minimizando o movimento da aeronave, e também minimiza as mudanças de temperatura e distorções de pressão causadas pelas mudanças de temperatura do fluido de montante de trem de pouso respectivo. Rodar a vedação supera o atrito estático na vedação e é substituído pelo atrito cinético muito menor na vedação. Enquantorodar a vedação em cada um dos montantes de trem de pouso, a pressão dentro de cada um dos montantes de trem de pouso é medida. Esta medição pode ser comparada às medidas da pressão nos montantes antes e/ou depois da rotação da vedação. Estas determinações de pressão são usadas 5 para compensar as distorções causadas pelo atrito estático do montante.
De acordo com outro aspecto da presente invenção, o atrito estático pode ser reduzido rodando as vedações ligeiramente para lubrificar as superfícies de montante adjacentes. Esta rotação de vedação tipicamente ocorre antes que as medições de peso sejam feitas. Tal rotação lubrifica as vedações, desse modo reduzindo o atrito estático, desse modo reduzindo as distorções de pressão causadas pelo atrito estático. Reduzir a quantidade de atrito estático experimentado durante o processo de medição de atrito estático reduzirá o erro na medição de peso de aeronave final.
De acordo com outro aspecto da presente invenção, o montante de aeronave inclui uma vedação entre o pistão e o cilindro que é designada para ser rodada em torno do pistão enquanto o pistão e o cilindro permanecem fixos. Como vedações convencionais nos montantes de aeronave, a vedação é alojada dentro do cilindro e forma uma barreira à prova de fluido para impedir a perda de fluido hidráulico. A vedação permite o movimento para cima e para baixo do pistão em relação ao cilindro. Diferente das vedações convencionais nos montantes de aeronave, as vedações da presente invenção são equipadas com meios a serem rodados em torno do pistão. Tais meios podem incluir engrenagens e correias ou outra interface com um motor.De acordo com outro aspecto da invenção, os montantes de ae-
ronave são equipados com um motor que é configurado para rodar a vedação em torno do pistão. Tal motor pode ser acionado eletricamente ou hi-draulicamente. Um motor pode ser montado dentro do cilindro de cada montante e incluir uma interface com a vedação rotativa. Dependendo do tipo de motor elétrico e/ou hidráulico, linhas serão incluídas com a montagem de montante para acionar o motor. Aquelas linhas elétricas e/ou hidráulicas podem incluir orifícios externos à aeronave de modo que o motor possa sercontrolado por um aparelho externo.
De acordo com outro aspecto da invenção, os motores em cada montante podem ser configurados para rodar as vedações de modo bastante lento. Isto permite que o pistão de montante flutue para um estado de equilíbrio dentro do cilindro. Este estado de equilíbrio tem muito pouco, ou nenhum, atrito estático. Enquanto os montantes estão neste estado de equilíbrio, o peso do avião pode ser medido com muito pouco erro devido ao atrito do montante.
De acordo com outro aspecto da presente invenção, o peso suportado por cada um dos montantes de trem de pouso é determinado a partir de determinações de pressão compensada e peso não suportado. O peso não suportado é o peso daqueles componentes de trem de pouso da aeronave localizados abaixo do fluido contido dentro do montante de trem de pouso. O peso da aeronave é determinado a partir das determinações de peso compensado. O centro de gravidade da aeronave pode ser determinado a partir dos pesos compensados. A etapa de compensar as determinações de pressão dos montantes de trem de pouso para as distorções causadas por atrito estático do montante ainda inclui a etapa de aplicar um desvio para as determinações de peso a partir de cada montante de trem de pouso de modo a compensar qualquer atrito estático assimétrico dos montantes de trem de pouso.
De acordo com outro aspecto da presente invenção, a etapa de determinar o peso de uma aeronave ocorre enquanto a aeronave está sendo carregada ou descarregada.
De acordo com ainda outro aspecto da presente invenção, o peso de aeronave determinado é compensado para erros causados pelo vento que passa através das asas da aeronave e gera peso que distorce a sustentação da asa. Também, o peso de aeronave determinado é compensado para os erros causados por acúmulos de gelo externos ou fluidos externos na aeronave.
A presente invenção também fornece um método de determinar um peso de uma aeronave, cuja aeronave é suportada por uma pluralidadede montantes de trem de pouso pressurizados. A aeronave tem um portal que é verticalmente alinhado com um dispositivo de carregamento, em que objetos podem ser carregados e descarregados da aeronave através do portal usando o dispositivo de carregamento. O método roda as vedações em cada um dos montantes de trem de pouso de modo a reduzir o atrito estático sem mudar a configuração vertical do montante. O alinhamento vertical do portal com o dispositivo de carregamento é mantido. Durante as etapas de rodar as vedações em cada um dos montantes de trem de pouso e manter o alinhamento vertical do portal com o dispositivo de carregamento, a pressão
dentro de cada um dos montantes de trem de pouso respectivos é determinada. Estas determinações de pressão são compensadas para distorções causadas por atrito estático. O peso suportado por cada um dos montantes de trem de pouso é determinado a partir das determinações de pressão compensada respectivas e peso não suportado. O peso da aeronave é de-
terminado a partir das determinações de peso compensado respectiva.
De acordo com outro aspecto da presente invenção, o dispositivo de carregamento pode ser uma rampa de passageiro ou uma rampa de carga.
A presente invenção também fornece um aparelho para determi- nar o peso de uma aeronave. A aeronave é suportada por uma pluralidade de montantes de trem de pouso pressurizados. Os montantes de trem de pouso experimentam atrito estático. O atrito estático distorce as pressões internas na medida em que se relacionam com os pesos suportados pelos montantes de trem de pouso. O aparelho inclui um suprimento de fluido hi- dráulico pressurizado ou uma fonte de energia elétrica para conectar com os orifícios conectados às linhas hidráulicas ou elétricas do motor. Um controlador é incluído com o aparelho para acionar os motores e rodar as vedações em cada um dos montantes de aeronave. Um sensor de pressão é montado em cada um dos montantes de trem de pouso de modo a sentir a pressão de fluido no mesmo. Um computador de peso de aeronave é acoplado aos sensores de pressão. O computador de peso de aeronave determina o peso da aeronave a partir de pressões sentidas.Breve Descrição dos Desenhos
Embora os aspectos desta invenção, que são considerados serem novos, sejam expressos nas reivindicações anexas, detalhes adicionais quanto a práticas preferidas e quando a objetivos e aspectos adicionais da 5 mesma podem ser mais facilmente compreendidos através de referência à descrição seguinte quando tomada em conexão com os desenhos anexos em que:
A figura 1 é uma vista do lado inferior de um avião comercial típico com um trem de pouso do tipo triciclo, na posição estendida. 10 A figura 2 é uma vista dianteira em seção transversal parcial de
um montante de trem de pouso de avião comercial típico, com pistão encerrado, as vedações de anel em O e a placa de abertura.
A figura 3 é uma vista de um avião comercial típico perto do e-quipamento de suporte de solo de aeroporto típico. 15 A figura 4 é uma vista esquemática da invenção de acordo com
uma modalidade preferida.
A figura 5 é uma vista lateral de um diagrama ilustrado explodido de um montante de trem de pouso de avião típico, mostrado com componentes fixados de outra modalidade da invenção. 20 A figura 6 é um diagrama ilustrado explodido de um tipo alterna-
do de mordente de trem de pouso, com componentes fixados da invenção.
A figura 7 é uma vista em seção transversal de um montante de aeronave tendo componentes de acordo com a presente invenção.
A figura 8 é um diagrama esquemático do computado dor/controlador a bordo, da invenção.
Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas
Referindo-se agora aos desenhos, em que numerais de referência iguais designam partes correspondentes por todas as várias vistas e mais particularmente à figura 1 dos mesmos, é mostrado um avião comercial 30 típico 1 com configuração de trem de pouso de triciclo que consistem em um trem de pouso de bico 3, trem de pouso principal de bombordo 5, e trem de pouso principal de estibordo 7.Referindo-se agora à figura 2, é mostrado cada trem de pouso disponível comercialmente e convencional 3, 5, 7 (figura 1) que consiste em um montante de impacto do tipo óleo 8, daqui em diante referido como "montante", do qual junto suportam o peso do avião em pneumáticos 12, e um amortecedor de fluido interno, que também absorve o impacto de pouso. Em montantes comercialmente disponíveis 8, o fluido inclui líquido hidráulico (referido aqui como fluido hidráulico 15) e gás nitrogênio 17. Internamente cada montante contém um pistão de aço forjado 9, com uma placa de abertura 13 contendo um furo de abertura 14 que amortece o movimento de compressão do montante. As vedações de anel em O 11 servem para reter o fluido hidráulico 15 e gás nitrogênio comprimido 17 dentro do cilindro de montante. O montante 8 pode ser pressurizado externamente através de uma válvula de acesso de gás nitrogênio 19. O fluido hidráulico pode ser acessado através da válvula 19 também.
Referindo-se agora à figura 3, é mostrado um avião comercial típico 1 suportado por montantes de trem de pouso 8. Os montantes de trem de pouso 8 comprimem 2 quando o peso é adicionado ou estendem 2 quando o peso é removido do avião 1. Perto e em torno do avião 1 está um equipamento de suporte de solo de aeroporto tal como um jet-way de passageiro 4 que tem um jet-bridge de passageiro 6 que se estende para porta de passageiro do avião 16. A rampa de jet-bridge 18 é colocada sobre qualquer espaço entre o piso da cabine principal do avião 35 e jet-bridge de passageiro 6 e restringe tudo menos um movimento ascendente e descendente muito ligeiro do avião 1. Movimentos ascendente e descendente extremos do avião 1 poderiam causar dano severo ao avião 1 e jet-bridge 6. O braço de correia transportadora de bagagem motorizado 23 também se estende dentro do compartimento de bagagem inferior 24 do avião 1. O movimento ascendente e descendente extremo do avião 1 poderia causar dano severo ao avião 1 e a correia transportadora de bagagem motorizada 23.
Referindo-se agora à figura 4, é mostrado um esquema da invenção ilustrando componentes de conexão, em que "n" representa aqueles componentes da invenção dedicados ao trem de pouso de bico, "p" repre-senta aqueles componentes da invenção dedicados ao trem de pouso de bombordo, e "s" representa aqueles componentes da invenção dedicados ao trem de pouso de estibordo. O trem de pouso de bico 3, com o trem de pouso principal de bombordo 5 e o trem de pouso principal de estibordo 7 supor-5 tam o peso do avião em um amortecedor de fluido hidráulico e gás nitrogênio comprimido. Os sinais de pressão de montante interno de cada um dos montantes de suporte de peso são medidos por montagens de sensor de pressão 31 n, 31 p, 31 s e transmitidos por meio de redes de fios 21 n, 21 p, 21 s para um computador/controlador a bordo 25. O sistema é acionado por uma fonte de energia de aeronave existente 27. Vários cálculos e informação são transmitidos por meio da rede de fios 22 para uma cabine de piloto do avião ou mostrador de compartimento de carga 29.
Referindo-se agora à figura 5, é mostrada uma vista detalhada da modalidade das montagens de sensor de pressão 31 n, 31 p, 31 s, em que um montante de avião comercial típico 8 incorpora uma válvula de pressuri-zação inferior 65 fixada em cada montante através do encaixe 19. A válvula de pressurização 65 é removida para facilitar a instalação de um encaixe em T 33. Um sensor de pressão 45 é conectado ao encaixe em T 33. A válvula 65 é conectada a outro orifício do encaixe em T 33. Os sinais de pressão com relação ao peso suportado pelo montante 8 são enviados ao computador/controlador 25 (figura 4) por meio de redes de fios 21.
Referindo-se agora à Figura 6, é mostrada uma vista detalhada alternada da modalidade das montagens de sensor de pressão 31 n, 31p,31s, em que uma vista alternada de montante 8 que incorpora uma vál- vula de pressurização de topo 65 fixada em cada montante através do encaixe 19. A válvula de pressurização 65 é removida par facilitar a instalação de um encaixe em T 33. Um sensor de pressão 45 é conectado ao encaixe em T 33. Os sinais de pressão relativos ao peso suportado pelo montante 8 são enviados ao computador/controlador 25 (figura 4) por meio de rede de fios 21.
Referindo-se agora à figura 7, é mostrado um montante de trem de pouso de avião 102 compreendendo elementos da modalidade preferida.O cilindro 104 do montante mantém o fluido hidráulico pressurizado e é conectado ao corpo do avião. O pistão 106 do montante se estende dentro do cilindro e é aberto no topo 108 do pistão para o fluido hidráulico. O fundo 110 do pistão é conectado no trem de pouso de avião. O avião, desse modo "flutua" na interface de fluido hidráulico pressurizado entre o pistão e o cilindro, em que se conta com o sensor 45 para monitorar a pressão. O montante representado na figura 7 pode representar o trem de pouso de bico ou qualquer uma das montagens de trem de pouso principais.
A vedação de montante entre o cilindro e o pistão da modalidade preferida é configurada para rodar em torno do pistão sem mover o pistão ou o cilindro. A vedação é alojada perto da extremidade inferior do cilindro. Durante o uso normal o pistão desliza através da vedação na medida em que se eleva quando descarregado e abaixa quando carregado. A vedação é configurada para ser à prova de fluido enquanto o pistão sobe e desce dentro do cilindro de modo que o fluido hidráulico não vaza do montante. A vedação é também configurada para ser à prova de fluido enquanto roda. A rotação da vedação serve para reduzir a fricção entre o cilindro e o pistão, e desse modo reduzir o atrito estático no montante. A vedação é também configurada para ser à prova de fluido enquanto roda. A rotação da vedação serve para reduzir a fricção entre o cilindro e o pistão, e desse modo reduzir o atrito estático no montante. Na modalidade preferida ilustrada na figura 7, um condutor de vedação 112 posiciona um anel em O interno 114 contra o pistão 106 e um anel em O externo 116 contra o cilindro.
A vedação de montante rotativa da modalidade preferida tem uma interface 118 para interação com um motor 120. A interface como representada na figura 7 é uma fenda simples. Uma parte rotativa do motor encaixa dentro desta fenda e roda a vedação por meio da fricção entre a vedação e o motor. Outras interfaces podem incluir entalhes ou dentes para combinar com uma engrenagem fixada a um motor. Similarmente, uma correia pode fixar-se em torno da vedação rotativa e conectar-se ao motor. Esta correia pode encaixar dentro de um entalhe na vedação ou de outro modo. Similarmente a correia pode incluir dentes ou entalhes para encaixar com aestrutura correspondente na vedação e motor.
O motor da modalidade preferida pode ser fixado no cilindro, ou ser montado dentro do cilindro como representado na figura 7. O motor pode ser elétrica ou hidraulicamente acionado. Em uma modalidade preferida, a energia elétrica ou a pressão hidráulica para o motor pode ser suprida pela aeronave. Similarmente, os controles para o motor podem também estar dentro da aeronave. Estes podem ser localizados na cabine do piloto ou em um dos vários painéis de controle de serviço em uma aeronave típica., Alternativamente, a energia elétrica ou hidráulica e controles podem ser supridos por um aparelho separado. Este aparelho pode estar localizado em um carro de serviço que pode ser conduzido até o sistema de trem de pouso. Neste caso, o montante de trem de pouso também incluiria orifícios pára energia elétrica, fluido hidráulico e /ou sinais de controle. Adicionalmente, uma aeronave pode ser suprida com um controle a bordo e sistemas de energia e portais para sistemas de energia e controle externos.
A fim de obter um peso preciso da aeronave usando a presente invenção, as vedações em cada um dos montantes de trem de pouso são rodadas para eliminar ou reduzir o atrito estático. Os motores em cada montante seriam acionados para rodar as vedações em torno do pistão. Os motores podem ser engrenados para rodar as vedações muito lentamente. Isto permitirá que o pistão flutue em um estado de equilíbrio em que o atrito estático é reduzido. As medições de pressão antes, depois e durante a rotação das vedações podem ser tomadas para calcular o peso e equilíbrio de uma aeronave e reduzem ou eliminam os erros devido ao atrito estático.
Referindo-se agora à figura 8, é mostrado o computador/controlador 25, em que n representa aqueles componentes da invenção dedicados ao trem de pouso de bico, p representa aqueles componentes da invenção dedicados ao trem de pouso de bombordo, e s representa aqueles componentes da invenção dedicados ao trem de pouso de estibordo. Os sinais de entrada de pressão por meio da instalação elétrica de bico 21 n, rede de fios de bombordo 21 p e rede de fios de estibordo 21 s são transmitidos ao computador/controlador 25. O computador/controlador 25 recebe informaçãode velocidade de vento e direção de vento variada por meio da rede de fios 77 de um indicador de velocidade de vento direcional montado externamente típico, permitindo que um programa de ajuste de vento 76 corrija os erros de peso de aeronave determinado por peso previamente medidos comparados com a velocidade do vento e a direção do vento. As correções de velocidade de vento e direção do vento são armazenadas no programa de ajuste de vento 76. Um método de desenvolver a correção de velocidade de vento é colocar a aeronave atrás da ventoinha de propulsor do motor de uma aeronave de turbo propulsão grande tal como um C-130 militar. Uma aeronave C-130 única ou múltipla gerará um túnel de vento externo aumentando a im-pulsão do motor. Aos indicadores de velocidade do vento são colocados nas pontas das asas da aeronave quando as medições de peso de aeronave e centro de gravidade são tomadas em velocidades de vento diferentes. Estas medições de peso e centro de gravidade são relacionadas com várias velocidades de vento medidas e armazenadas em programa de ajuste de velocidade do vento 76. A aeronave é rodada 15 graus e as medições de peso e centro de gravidade são novamente relacionadas com as várias velocidades de vento que estão agora cruzando a aeronave em um ângulo diferente. A aeronave é rodada através de um círculo completo, em incrementos de 15 graus para medir os efeitos de vento de todas as direções. Vários pesos são colocados dentro da aeronave para assegurar que os ajustes de velocidade de vento são medidos na faixa completa de pesos de decolagem de aeronave potenciais. Estes valores armazenados podem ser referenciados para uma velocidade de vento particular e desvio de direção. Este desvio pode ser usado para corrigir as medições de peso usando o programa de ajuste de vento 76.
O computador/controlador 25 também recebe informação de inclinação de aeronave de um sensor de inclinação de aeronave típico por meio de rede de fios 79. O programa de compensação de inclinação de aeronave 78 corrige o peso de aeronave determinado para erros causados pela aeronave não estar nivelada. Os cálculos para o atrito estático de montante, peso bruto, centro de gravidade, e compensação de inclinação são reali-zados pelo computador/controlador 25 então transmitidos para o mostrador 29 (figura 4) por meio de rede de fios 22.
Para determinar o peso total de um avião, com uma configuração de trem de pouso de triciclo, a equação seguinte Wt 80 deve ser solucionada:
Wn + Wp + Ws = Wt (80)
onde:
Wn é o peso suportado pelo montante de bico, Wp é o peso suportado pelo montante de bombordo, Ws é o peso suportado pelo montante de estibordo, e Wt é o peso total do avião.
Um método para determinar os valores de Wn 81, Wp 82 e Ws 83 é solucionar:
[PnxSAn] + Un = Wn(81) [Pp x SAp] + Up = Ws (82) [Ps x SAs] + Un = Ws (83)
onde:
Pn é a quantidade de pressão dentro do montante de bico, Pp é a quantidade de pressão dentro do montante de bombordo, Ps é a quantidade de pressão dentro do montante de estibordo, SAn é uma área de superfície de suporte de carga do montante
de bico,
SAp é uma área de superfície de suporte de carga do montante de bombordo,
SAs é uma área de superfície de suporte de carga do montante de estibordo,
Un é o peso não suportado do montante de bico, Up é o peso não suportado do montante de bombordo, Us é o peso não suportado do montante de estibordo, Wn é o peso suportado pelo montante de bico, Wp é o peso suportado pelo montante de bombordo, Ws é o peso suportado pelo montante de estibordo.As equações Wt.Wn, Wp, Ws são solucionadas pelos programas de software respectivos 80, 81, 82, e 83 (vide também figura 13).
Para determinar os valores de Pn, Pp e Os: estes valores são medidos por cada sensor de pressão de montante respectivo 45 (figura 5).
Para determinar os valores de SAn, SAp, Sas: estes valores estão disponíveis a partir do fabricante de montante de aeronave.
Para determinar os valores de Un, Up e Us: estes valores de peso não suportado estão disponíveis a partir do fabricante de montante de aeronave. Estes valores são o peso de componentes de montante respectivos que não estão localizados acima e suportados pelo fluido hidráulico e gás nitrogênio comprimido. Estes valores de peso não suportado incluem o peso dos pneumáticos, eixos de roda, freios, fluido hidráulico, etc.
Para determinar o centro de gravidade (CG) de uma aeronave, a equação seguinte CG 85 deve ser solucionada:
{[Wn x nl] + [(Wp + Ws) x ml]} / Wt = CG (85)
onde:
Wn é o peso suportado pelo montante de bico,
Wp é o peso suportado pelo montante de bombordo,
Ws é o peso suportado pelo montante de estibordo,
Wt é o peso total do avião,
nl é a localização do montante de bico,
ml é a localização dos montantes principais de bombordo e estibordo, e
CG é o centro de gravidade da aeronave.
A equação para determinar a aeronave CG é solucionada pelo programa de software 85.
Independente da configuração de carregamento de uma aeronave particular, nl e ml são constantes conhecidas: Wn, Wp, Ws e Wr são valores fornecidos através da solução para as equações 80-83 para determinar o peso total da aeronave.
Um programa de computador/controlador adicional 86, que indica os acúmulos de gelo que distorcem a sustentação de asa, bem como asmudanças no peso da aeronave devido àqueles acúmulos de gelo, está disponível como uma opção. Como uma referência, o peso de 0,0283 m3 (pé cúbico) de gelo é armazenado na memória deste programa (este peso se iguala a 1,1148 m2 (12 pés quadrados) de gelo de 2,54 cm (1 polegada) de espessura, ou 4,4592 m2 (48 pés quadrados) de gelo de 0,635 cm (1/4 polegadas) de espessura, etc). A área em metros quadrados da superfície exterior total, desta aeronave particular, na qual gelo pode se acumular, é determinada e também armazenada na memória permanente deste programa. Como uma alternativa, tabelas podem ser fornecidas pelo fabricante da aeronave relacionando a espessura de gelo como uma função de ganhos de peso nesta aeronave particular. Uma vez que o carregamento de aeronave foi completado e todos os procedimentos de degelo foram implementados, o piloto pode então salvar dentro deste programa, o "peso com carga limpa" da corrente da aeronave. Se os retardos de decolagem forçam a aeronave para aguardar e permitir um novo acúmulo de depósitos de gelo nas áreas de superfície exterior, aqueles acúmulos podem ser indicados em tempo real na medida em que eles se relacionam com o peso adicionado mostrado nesta invenção. O piloto pode recordar o "peso com carga limpa" e compará-lo com o peso existente, menos qualquer queima de combustível, em qualquer momento antes da decolagem. Quando uma aeronave é pulverizada com o fluido de degelo, o peso da aeronave aumenta em proporção direta com o peso daquele fluido de degelo. O peso do volume médio do fluido de degelo usado para degelar um tipo de aeronave particular, pode ser medido e armazenado em um programa de degelo 87. Procedimentos similares como aqueles descritos no programa de "degelar" 87 são realizados para gerar um programa de "peso de chuva" 90, para medir e desviar o peso de acúmulos de água nas superfícies exteriores da aeronave. O fluido de degelar está na forma de um gel espesso onde a água não está. O peso de acúmulos de água nas superfícies exteriores da aeronave é menor que aquele do fluido de degelo. Quando a aeronave está se aproximando de velocidades de decolagem, a água ou fluido de degelo e gelo residual na aeronave, bem como seu peso, serão expulsos da aeronave, tornando a aeronave mais leve queoriginalmente medida. O piloto pode ajustar apropriadamente para baixo opeso medido da aeronave através da implementação do programa de degelo87, ou se as condições de tempo exigem, o programa de "peso de chuva"90. Um computador/controlador destacado 25 pode ser usado como um sis-tema portátil fora da aeronave.
Claims (20)
1. Montante para suportar uma aeronave, compreendendo:um cilindro definindo um eixo central;um pistão telescopicamente disposto dentro do dito cilindro;uma vedação para manter uma vedação a prova de fluido entreos ditos cilindro e pistão; eum mecanismo pra rodar a dita vedação em torno do dito eixocentral.
2. Montante, de acordo com a reivindicação 1, em que a dita ve-dação compreende um anel em O.
3. Montante, de acordo com a reivindicação 1, em que o ditomecanismo para rodar a dita vedação compreende um condutor de vedaçãorotativo disposto entre o dito cilindro e o dito pistão e configurado para impe-lir a dita vedação contra o dito pistão.
4. Montante, de acordo com a reivindicação 3, em que o ditomecanismo para rodar a dita vedação ainda compreende um motor para ro-dar o dito condutor.
5. Montante, de acordo com a reivindicação 4, em que a rotaçãoé transferida do dito motor para o dito condutor de vedação por fricção.
6. Montante, de acordo com a reivindicação 4, em que a rotaçãoé transferida do dito motor para o dito condutor de vedação por engrena-gens.
7. Montante, de acordo com a reivindicação 4, em que a rotaçãoé transferida do dito motor para o dito condutor de vedação por uma correiade acionamento.
8. Montante, de acordo com a reivindicação 3, ainda compreen-dendo uma segunda vedação disposta entre o dito condutor de vedação e odito cilindro.
9. Montante, de acordo com a reivindicação 8, em que a dita se-gunda vedação compreende um anel em O.
10. Montante, de acordo com a reivindicação 1, ainda compre-endendo um fluido contido dentro do dito cilindro que é sujeito a pressuriza-ção na extensão do dito pistão dentro do dito cilindro e um sensor para medira pressão do dito fluido.
11. Montante, de acordo com a reivindicação 10, em que o ditofluido compreende uma combinação de líquido hidráulico e um gás com-pressível.
12. Montante, de acordo com a reivindicação 10, ainda compre-endendo um computador para converter a dita pressão medida em um pesosuportado pelo dito montante.
13. Método para medir o peso suportado por um montante, emque um pistão, definindo um eixo central, é recebido telescopicamente den-tro de um cilindro para pressurizar um fluido no mesmo e em que uma veda-ção está disposta entre os ditos pistão e cilindro, compreendendo:rodar a dita vedação em torno do dito eixo central; emedir a pressão do dito fluido pressurizado.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, ainda compreen-dendo converter a dita pressão medida em um peso suportado pelo ditomontante.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, em que o ditofluido compreende líquido hidráulico e um gás compressível.
16. método, de acordo com a reivindicação 13, em que a ditavedação é rodada por atuação de um motor.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, em que o ditomotor é afixado no dito cilindro.
18. Método, de acordo com a reivindicação 16, em que a ditavedação é impelida contra o dito pistão por um condutor de vedação que éengatado rotacionalmente no dito motor.
19. Método, de acordo com a reivindicação 18, em que uma se-gunda vedação está disposta entre o dito condutor de vedação e o dito cilin-dro.
20. Método, de acordo com a reivindicação 19, em que as ditasvedações compreendem anéis em O.
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