BRPI0908770B1

BRPI0908770B1 - dispositivo para abrir uma porta de passageiros de uma aeronave em caso de emergência

Info

Publication number: BRPI0908770B1
Application number: BRPI0908770A
Authority: BR
Inventors: Bartosch Hans; Held Manfred; Hertie Rainer; Andres Stefan; Buchs Wofgang
Original assignee: Airbus Helicopters Deutschland GmbH; Eurocopter Deutschland
Priority date: 2008-03-18
Filing date: 2009-03-02
Publication date: 2020-04-22
Also published as: US20110131986A1; EP2305560A3; EP2252505A1; JP5357192B2; DE102008014691B4; WO2009115879A1; EP2305560B1; BRPI0908770A2; EP2305560A2; US8881524B2; JP2011513139A; DE102008014691A1; EP2252505B1

Abstract

dispositivo para abrir uma porta de passageiros de uma aeronave em caso de emergência. a presente invenção refere-se a um dispositivo para abrir uma porta de passageiros (1) de uma aeronave no caso de emergência, a qual é fixada de modo que é pivotante manualmente sobre a fuselagem (3) da aeronave por meio de uma dobradiça e/ou configuração de braço suporte (2), um acionamento de abertura de emergência é operado por energia auxiliar (4) que é fornecido entre a fuselagem (3) e a porta de passageiros (1), o qual abre automaticamente a porta de passageiros (1) de acordo com uma unidade de controle em emergência (5) a energia auxiliar para o acionamento de abertura em emergência (4) sendo energia pirotécnica cujo gás se expande dentro de uma câmara de expansão (6) depois de disparar por meio da unidade de controle em emergência (5) atinge o acionamento de abertura em emergência (4) com pressão média, para abrir a porta de passageiros (1), em que dito acionamento de abertura de emergência (4) gera um movimento de rotação.

Description

(54) Tftulo: DISPOSITIVO PARA ABRIR UMA PORTA DE PASSAGEIROS DE UMA AERONAVE EM CASO DE EMERGÊNCIA (51) Int.CI.: B64C 1/14; B64C 1/32; B64D 25/00; B64D 25/12; E05B 51/02; (...).

(30) Prioridade Unionista: 18/03/2008 DE 10 2008 014 691.9.

(73) Titular(es): AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GMBH.

(72) Inventor(es): STEFAN ANDRES; HANS BARTOSCH; WOFGANG BUCHS; MANFRED HELD; RAINER HERTIE.

(86) Pedido PCT: PCT IB2009000392 de 02/03/2009 (87) Publicação PCT: WO 2009/115879 de 24/09/2009 (85) Data do Início da Fase Nacional: 10/08/2010 (57) Resumo: DISPOSITIVO PARA ABRIR UMA PORTA DE PASSAGEIROS DE UMA AERONAVE EM CASO DE EMERGÊNCIA. A presente invenção refere-se a um dispositivo para abrir uma porta de passageiros (1) de uma aeronave no caso de emergência, a qual é fixada de modo que é pivotante manualmente sobre a fuselagem (3) da aeronave por meio de uma dobradiça e/ou configuração de braço suporte (2), um acionamento de abertura de emergência é operado por energia auxiliar (4) que é fornecido entre a fuselagem (3) e a porta de passageiros (1), o qual abre automaticamente a porta de passageiros (1) de acordo com uma unidade de controle em emergência (5) a energia auxiliar para o acionamento de abertura em emergência (4) sendo energia pirotécnica cujo gás se expande dentro de uma câmara de expansão (6) depois de disparar por meio da unidade de controle em emergência (5) atinge o acionamento de abertura em emergência (4) com pressão média, para abrir a porta de passageiros (1), em que dito acionamento de abertura de emergência (4) gera um movimento de rotação.

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para

DISPOSITIVO PARA ABRIR UMA PORTA DE PASSAGEIROS DE

UMA AERONAVE EM CASO DE EMERGÊNCIA.

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo para abrir uma porta de passageiros de uma aeronave, que é fixado a ela e manualmente pivotante sobre a fuselagem da aeronave por meio de uma dobradiça e/ou configuração de braço suporte em caso de emergência, um acionamento de abertura em emergência operado por energia auxiliar, que atua entre a fuselagem e a porta de passageiros sendo fornecido, o qual abre automaticamente a porta de passageiros de acordo com uma unidade de controle em emergência.

[0002] O campo de utilização da presente invenção se estende à aeronave, em particular aeroplanos de passageiros. Por razões de segurança, portas de passageiros, e também portas de saída de emergência de tal aeronave, devem ser capazes de serem abertas com confiabilidade e rapidez muito elevadas no caso de uma aterrissagem em emergência, por exemplo, de modo que os passageiros possam deixar rapidamente a aeronave. Para esta finalidade, são empregados dispositivos de acordo com o objetivo da invenção para abrir uma porta de passageiros, os quais permitem uma abertura automática da porta de passageiros de acordo com uma unidade de controle em emergência.

[0003] Um dispositivo de acordo com a espécie está na DE 102 12

188 A1. Ele compreende um acionamento de abertura em emergência para pivotar uma porta de passageiros que é montada sobre um braço suporte que é montado de modo que seja pivotante em um eixo sobre a estrutura do lado da fuselagem. Em caso de emergência o acionamento de abertura em emergência é comutado ligado, o que faz com que a porta de passageiros pivote aberta para a posição de abertura. O acionamento de abertura em emergência pode operar de

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2/10 acordo com um princípio de ação pneumática, hidráulica, elétrica ou mecânica. No contexto de um princípio de ação pneumática um cilindro de abertura em emergência, que pertence ao dispositivo de acionamento de abertura em emergência, é conectado a um cartucho de gás. Quando da liberação do gás por meio da unidade de controle em emergência ele é conduzido para o interior do cilindro de abertura em emergência, de modo que o pistão nele mova uma haste de empurrar, que é fixada em sua extremidade ao braço suporte, para executar o movimento de pivotamento desejado para abrir a porta de passageiros. O cartucho de gás representa a energia de acionamento para o cilindro de abertura em emergência, implementado como um acionamento linear.

[0004] O esforço de manutenção elevado conectado a isto provou ser desvantajoso para esta solução técnica. Isto porque cartuchos de gás devem ser verificados frequentemente e substituídos no caso de perda de pressão. Por razões de segurança, intervalos de monitoramento fixos são prescritos. Se o acionamento de abertura em emergência é baseado em um princípio de ação elétrica, provisão confiável de um nível suficiente de energia elétrica deve sempre ser assegurada no caso de emergência. Uma vez que o sistema deve ser operado assim de maneira independente da rede elétrica embarcada, um acumulador de energia elétrica é tipicamente necessário, o que aumenta a despesa do dispositivo.

[0005] Outro dispositivo está divulgado na EP 1 418 121 A1, no qual um tipo de cilindro pneumático de atuação simples, de uma construção típica, é utilizado para a abertura em emergência, cuja câmara de pressão do lado do piso é acoplada diretamente a uma carga de propelente pirotécnico. Na prática, a utilização desta solução pode resultar em pivotamento violento não controlado, de abertura da porta de passageiros.

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3/10 [0006] É, portanto, um objetivo da presente invenção fornecer um dispositivo para abrir uma porta de passageiros de uma aeronave no caso de emergência, que assegure uma abertura confiável em emergência da porta de passageiros, utilizando dispositivo técnico simples.

[0007] O objetivo é alcançado prosseguindo a partir de um dispositivo de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 em conexão com seus aspectos de caracterização. As reivindicações dependentes a seguir descrevem refinamentos vantajosos da invenção.

[0008] A invenção inclui o ensinamento técnico que a energia auxiliar para o acionamento de abertura em emergência é energia pirotécnica, cujo gás, que se expande dentro de uma câmara de expansão protegida depois de disparar por meio da unidade de controle em emergência, se choca com o acionamento de abertura em emergência como o dispositivo de pressão adaptado para abrir a porta de passageiros.

[0009] A vantagem da solução de acordo com a invenção é, especificamente, que a energia auxiliar para o acionamento de abertura em emergência pode ser fornecida durante um longo período de tempo de maneira confiável com pouca despesa e ocupando pouco espaço de instalação. Isto porque uma substância explosiva pode, preferivelmente, ser utilizada para gerar a energia pirotécnica que seja capaz de gerar energia auxiliar suficiente para o acionamento de abertura em emergência depois de disparo ou ignição. Medidas complexas de manutenção são assim descartadas em comparação à solução baseada no princípio de ação pneumática discutido acima. Baterias pesadas e complexas para o armazenamento de energia elétrica e/ou acumulação para a finalidade de desacoplamento da rede elétrica embarcada com relação ao princípio ativo elétrico são descartadas. Além disso, a câmara de expansão empregada de acordo com a invenção assegura

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4/10 um desenvolvimento controlável de pressão sobre o acionamento de abertura em emergência.

[00010] De acordo com uma primeira modalidade da invenção, um choque direto do acionamento de abertura em emergência com a energia auxiliar ocorre em que uma carcaça conformada como um segmento anelar, que é adaptada para movimento de abertura da porta de passageiros, tendo no mínimo uma lâmina interna, é utilizada como um elemento de acionamento móvel. No caso de duas lâminas é sugerido que elas sejam situadas opostas em pares para alcançar um rendimento elevado. A carcaça que é conformada como um segmento anelar ou é encurvada, gera de maneira contrária a unidades típicas de pistão e cilindro, um movimento de pivô adaptado para abrir diretamente a porta de passageiros. Engrenagens interpostas ou dispositivos de transmissão são assim supérfluos.

[00011] De acordo com uma segunda modalidade da invenção, também é concebível utilizar um cilindro linear em um acionamento de abertura de emergência.

[00012] Neste caso é sugerido que o pistão interno acione no mínimo um pino deslizante que é utilizado em dispositivo de ranhura helicoidal para reformular o movimento linear para um movimento de rotação para a abertura da porta de passageiros. A vantagem desta modalidade é que o próprio cilindro pode ser facilmente produzido devido à forma linear e fusos de esfera circulante pré-acabados, ou similares, podem ser utilizados com relação ao dispositivo de ranhura helicoidal.

[00013] De acordo com uma variante preferida, um pino deslizante acionado pelo pistão pode ter suas extremidades se estendendo através de fendas guia designadas lineares axialmente paralelas no cilindro e que trabalham juntas com a luva rosqueada que envolve o cilindro a é rotativa coaxialmente com ele, e é montada de modo a ser rotativa sobre ele, como o dispositivo de ranhura helicoidal, de tal maneira que a luva

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5/10 rosqueada gere o movimento de rotação.

[00014] Em alternativa a isto, é também mais simplesmente possível que o dispositivo de ranhura helicoidal seja executado como uma guia de ranhura helicoidal diretamente sobre a parede interior do cilindro. Um fuso de esfera recirculante típico, ou similar, é assim supérfluo.

[00015] Se o choque do acionamento de abertura em emergência é realizado de maneira indireta, é sugerido de acordo com uma terceira modalidade, que uma turbina seja utilizada para gerar o movimento de rotação a partir da energia pirotécnica que trabalha juntamente com uma engrenagem de redução a jusante, para abrir a porta de passageiros. Uma vez que o gás gerado de maneira pirotécnica expande muito rapidamente, a energia assim liberada subitamente pode ser convertida, de maneira eficiente, em um movimento mecânico de rotação por meio de uma turbina que gira rapidamente. Contudo, uma vez que uma velocidade de rotação comparativamente mais lenta é necessária para pivotar aberta a porta de passageiros, a engrenagem de redução a jusante da turbina é utilizada. No caso o mais simples, ela pode ser implementada como uma engrenagem cônica ou, em uma variante com economia de espaço, como uma engrenagem planetária, o acionamento ocorrendo por meio da roda sol e da engrenagem anel que formam a saída.

[00016] Na terceira modalidade descrita acima, a turbina que tem engrenagem de redução pode preferivelmente ser abrigada embarcada na área do eixo pivô do lado da porta de um braço suporte de porta. Isto porque a engrenagem de redução pode ser facilmente acoplada ao mecanismo de abertura da porta neste ponto.

[00017] Também para empregar a engrenagem de redução fornecida para a abertura em emergência e acoplada à turbina de outra maneira, ela também pode ser utilizada como a engrenagem de redução para a abertura normal. Neste caso, a engrenagem de redução é também

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6/10 acoplada em sua entrada a um atuador em rotação eletromotorizado. O atuador em rotação é tipicamente ativado manualmente para atuar a porta de passageiros durante o procedimento normal de entrada e de saída. Outra engrenagem para esta finalidade pode assim ser economizada.

[00018] A unidade de controle em emergência realiza, preferivelmente, uma ativação da energia pirotécnica por meio de mecanismo inflamador eletroexplosivo, ou pulso de laser. O suprimento de energia para atuar o inflamador deve preferivelmente ser gerado por gerador de impacto magnético ou gerador piezelétrico, e assim de forma independente da rede elétrica embarcada normal. Uma quebra da rede elétrica embarcada em caso de emergência não coloca assim em perigo a operação da abertura em emergência da porta de passageiros.

[00019] De acordo com outra medida que melhora a invenção, é sugerido que a pressão de trabalho contida na energia pirotécnica seja reduzida por meio de dispositivo de estrangulamento interposto no trajeto de escoamento depois da câmara de expansão. Através desta medida pode-se influenciar na curva de pulso de pressão da energia pirotécnica e seus picos podem ser controlados por simples dispositivo técnico, tal como uma tela de estrangulamento. Esta medida aumenta a confiabilidade operacional do dispositivo de acordo com o objetivo da invenção.

[00020] Outras medidas que melhoram a invenção estão explicadas em maior detalhe daqui em diante juntamente com uma descrição das três modalidades preferidas da invenção, com base no desenho. Nas figuras:

[00021] a figura 1 mostra um dispositivo para abrir uma porta de passageiros utilizando o choque direto de um acionamento de abertura em emergência de acordo com uma primeira modalidade, [00022] a figura 2 mostra um dispositivo para abrir uma porta de

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7/10 passageiros utilizando choque direto de um acionamento de abertura em emergência de acordo com uma segunda modalidade, [00023] a figura 3 mostra um dispositivo para abrir uma porta de passageiros utilizando choque direto de um acionamento de abertura em emergência de acordo com uma terceira modalidade.

[00024] De acordo com a figura 1, uma porta de passageiros 1 de uma aeronave é fixada a uma fuselagem 3 da aeronave por meio de uma configuração de braço suporte 2, de modo que ela seja pivotante. O braço suporte 2 carrega toda a carga da porta de passageiros 1 e está situada de modo que ela seja pivotante em relação à fuselagem 3 através de dispositivo dobradiça, de modo que a porta de passageiros 1 possa ser aberta e fechada manualmente. Além disto, dispositivo de vedação e fechamento (não mostrado em maior detalhe) é fornecido entre a fuselagem 3 e a porta de passageiros 1 para manter a porta de passageiros 1 fechada de maneira segura e estanque a pressão durante o voo.

[00025] Em caso de emergência a porta de passageiros 1 pode também ser aberta em maneira diferente daquela descrita acima.

[00026] Para esta finalidade um acionamento de abertura em emergência operado por energia auxiliar 4 é fornecido entre a fuselagem 3 e a porta de passageiros 1. O acionamento de abertura em emergência 4, que é implementado nesta modalidade como uma carcaça encurvada 7, é chocada por meio de pressão no qual uma substância explosiva, que é abrigada em uma câmara de expansão protegida 6 é inflamada eletricamente por meio de uma unidade de controle em emergência 5. A energia pirotécnica liberada desta maneira então alcança diretamente uma lâmina 8 abrigada em uma carcaça 7 que viaja ao longo de um ângulo de abertura descrito pela carcaça encurvada 7 para abrir a porta de passageiros 1.

[00027] A inflamação da substância explosiva dentro da câmara de

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8/10 expansão 6 é realizada aqui por meio de um inflamador eletroexplosivo 9, que é inserido de modo que ele seja substituível na parede da câmara de expansão 6. O inflamador eletroexplosivo 9 é atuado eletricamente pela unidade de controle em emergência 5 que contém um gerador piezelétrico para esta finalidade, para desacoplar o suprimento de energia para ativar o inflamador 9 da rede elétrica embarcada.

[00028] Para controlar a energia pirotécnica pulsada gerada na câmara de expansão 6, dispositivo de estrangulamento 10 na forma de uma tela é adicionalmente interposto entre a câmara de expansão 6 e a carcaça 7, o que assegura um choque de pressão mais facilmente controlável da carcaça 7.

[00029] De acordo com a figura 2, o acionamento de abertura em emergência 4' compreende um cilindro 7' que é linear em contraste com a modalidade descrita acima, tendo um pistão interno 8' que é assim móvel de maneira linear. Esta unidade de pistão e cilindro aciona um pino deslizante 11 que é engatado em dispositivo ranhurado helicoidal para reformular o movimento linear da unidade de pistão e cilindro para um movimento de rotação relativamente mais lento, para a abertura da porta de passageiros 1. Uma luva rosqueada que tem um passo de rosca elevado, forma aqui o dispositivo ranhurado helicoidal, o qual é implementado como um fuso de esfera recirculante 12 e envolve o cilindro 7' de modo que o movimento linear do pino deslizante 11 e do pistão 8' ao longo de uma guia ranhurada designada axialmente paralela no cilindro 7' seja convertido no movimento de rotação para abrir a porta de passageiros 1, que atua diretamente sobre o eixo pivô do lado da porta da configuração de braço suporte 2 aqui.

[00030] Na modalidade ilustrada na figura 3, que opera de acordo com o princípio de um choque indireto de um acionamento de abertura em emergência 4 com energia auxiliar, em contraste com as duas modalidades descritas acima, o acionamento de abertura em

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9/10 emergência 4 compreende uma turbina 13 que gera um movimento de rotação rápido em alto rendimento começando da energia pirotécnica a partir da câmara de expansão 6. Uma vez que um movimento de rotação rápida deste tipo não é diretamente utilizável para a abertura comparativamente relativamente lenta da porta de passageiros 1, uma engrenagem de redução 14 é interposta. A engrenagem de redução 14 é abrigada na área do eixo pivô do lado da porta da configuração de braço suporte 2 aqui.

[00031] A engrenagem de redução 14 serve, em adição a reduzir a velocidade do lado de saída da turbina 13, como um atuador em rotação eletromotorizado 15, para reduzir o movimento rápido em rotação gerado por este dispositivo de acionamento. O atuador em rotação eletromotorizado 15 é fornecido para abrir a porta de passageiros 1 no caso normal e é assim utilizado como uma ajuda para o movimento da pesada porta de passageiros 1.

[00032] A invenção não está restrita às modalidades preferidas descritas acima. Ao invés disso, alterações dela são também concebíveis, as quais estão incluídas no escopo protetor das reivindicações a seguir. Assim, por exemplo, também é possível implementar de maneira diferente o dispositivo ranhurado helicoidal para reformular o movimento linear da unidade de pistão e cilindro que é impingido pela energia pirotécnica em movimento de rotação para pivotar a porta de passageiros. Com relação a isto, seria concebível que o pino deslizante do pistão engate diretamente em uma guia ranhurada helicoidal na parede interior do cilindro.

[00033] Além disto, a utilização possível da presente invenção não está apenas restrita a portas de passageiros. Ao invés disso, outras portas e escotilhas de uma aeronave também podem ser equipadas com o dispositivo descrito aqui para abrir para a abertura em caso de emergência. Além disso a uma configuração descrita acima do

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10/10 acionamento de abertura em emergência que se choca em diretamente no eixo do lado da fuselagem do braço suporte, é também possível situar o acionamento de abertura em emergência no eixo do lado da porta do braço suporte.

Listagem de referência

1. Porta de passageiros

2. Configuração de braço suporte

3. Fuselagem

4. Acionamento de abertura em emergência

5. Unidade de controle em emergência

6. Câmara de expansão

7. Carcaça/cilindro

8. Lâmina/pistão

9. Inflamador

10. Dispositivo de estrangulamento

11. Pino deslizante

12. Fuso de esfera recirculante

13. Turbina

14. Engrenagem de redução

15. Atuador em rotação

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para abrir uma porta de passageiros (1) de uma aeronave em caso de emergência, o qual é fixado de modo que ele seja manualmente pivotante sobre a fuselagem (3) da aeronave através de uma dobradiça e/ou configuração de braço suporte (2), um acionamento de abertura em emergência (4”) operado por energia auxiliar que atua entre a fuselagem (3) e a porta de passageiros (1) sendo fornecido, o qual abre automaticamente a porta de passageiros (1) de acordo com uma unidade de controle em emergência (5) e cuja energia auxiliar é energia pirotécnica, um gás que se expande a partir da unidade de controle em emergência (5) dentro de uma câmara de expansão protegida (6) depois do disparo por meio da unidade de controle em emergência (5) se chocar com o acionamento de abertura em emergência (4”) como o meio de pressão para abrir a porta de passageiros (1) caracterizado pelo fato de que, para um choque indireto com energia auxiliar, o acionamento de abertura em emergência (4 ) compreende uma turbina (13) para gerar um movimento de rotação a partir da energia pirotécnica, que trabalha juntamente com uma engrenagem de redução (14) a jusante para abrir a porta de passageiros (1).
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a turbina (13) ser abrigada com a engrenagem de redução (14) na área do eixo pivô do lado da porta da configuração de braço suporte (2).
3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a engrenagem de redução (14) da turbina (13) também servir como a engrenagem de redução de um atuador em rotação eletromotorizado (15) que executa a abertura normal.
4. Dispositivo de acordo com qualquer uma das

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2/2 reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de a unidade de controle em emergência (5) realizar uma ativação da energia pirotécnica por meio de um mecanismo, através do inflamador eletro-explosivo (9) ou através de pulso laser.
5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o suprimento de energia para atuar o inflamador (9) ser realizado por um gerador de impacto magnético ou um gerador piezelétrico.
6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de a pressão de trabalho que contém a energia pirotécnica, ser controlável por dispositivo de estrangulamento (10) interposto no trajeto de escoamento depois da câmara de expansão (6).

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