ES2243418T3 - Aeronaves con mandos de vuelo electricos, provistas de un piloto automatico. - Google Patents
Aeronaves con mandos de vuelo electricos, provistas de un piloto automatico.Info
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Abstract
Aeronave con mandos de vuelo eléctricos, provista de timones (8) aptos para ser desplazados por unos accionadores (6) accionados eléctricamente, comportando dicha aeronave: - unos órganos de pilotaje (2) y un ordenador de mandos de vuelo (3), estando dichos órganos de pilotaje (2) accionados por un piloto y generando unas consignas eléctricas de pilotaje, que son dirigidas a dicho ordenador de mandos de vuelo (3), generando este último ordenador, a partir de dichas consignas eléctricas de pilotaje y de parámetros de pilotaje, unas órdenes de mando dirigidas a dichos accionadores (6) para el desplazamiento de dichos timones (8); y - un piloto automático caracterizada: - porque dicho piloto automático ejerce exclusivamente una función de navegación y sólo está constituido por unos medios de cálculo (9A) que elaboran unas consignas de pilotaje automático a partir de las consignas de guiado y de parámetros de guiado que le han sido dirigidos: - porque dichos medios de cálculo (9A) están directamente conectados a dicho ordenador de mandos de vuelo (3) para dirigir a este último dichas consignas de pilotaje automático; y - porque dicho ordenador de mandos de vuelo (3) elabora, a partir de dichas consignas de pilotaje automático, dichas órdenes de mando de piloto automático y dirige estas últimas órdenes a dichos accionadores (6) para que desplacen consecuentemente dichos timones (8).
Description
Aeronaves con mandos de vuelo eléctricos,
provistas de un piloto automático.
La presente invención se refiere a las aeronaves
con mandos de vuelo eléctricos y, más particularmente, a la
arquitectura del sistema de mando de vuelo para dichas
aeronaves.
Es sabido que una aeronave con mandos de vuelo
eléctricos comporta unos órganos de pilotaje, tales como palancas,
minipalancas, pedales de dirección, etc. equipados con
transductores eléctricos, de modo que generen unas consignas
eléctricas de pilotaje representativas de la acción que un piloto
ejerza sobre ellos. Comporta igualmente un ordenador de mandos de
vuelo que elabora, a partir de dichas consignas eléctricas de
pilotaje generadas por dichos órganos de pilotaje y parámetros de
pilotaje procedentes por ejemplo de sensores, las órdenes de mandos
eléctricos que dicho ordenador de mandos de vuelo aplica a unos
accionadores encargados del desplazamiento de los timones de la
aeronave.
Es por otra parte usual que dicha aeronave
comporte un piloto automático, apto en algunas circunstancias para
pilotar dicha aeronave en lugar del piloto. De modo igualmente
conocido, un piloto automático está esencialmente constituido por
un ordenador de navegación y un ordenador de pilotaje. El ordenador
de navegación recibe unas consignas de guiado (que le han sido
indicadas por el piloto) y unos parámetros de guiado (que le son
dirigidos por unos sensores o una central de inercia, por ejemplo)
y, a partir de estas consignas y parámetros de guiado, elabora unas
consignas de pilotaje automático. En lo que respecta al ordenador de
pilotaje, transforma estas consignas de pilotaje automático en
órdenes de mando de piloto automático, que aplica a dichos
accionadores de timones de la aeronave.
Según los modos de realización conocidos de
piloto automático, dichas órdenes de mando de piloto automático son
aplicadas a dichos accionadores, ya sea directamente o bien por
medio de dicho ordenador de mandos de vuelo. En este último caso,
se observará que dicho ordenador de mandos de vuelo recibe, del
piloto automático, dichas órdenes de mando de piloto automático ya
completamente elaboradas y que, por consiguiente, su papel se
resume a una simple transmisión, sin modificación, de dichas
órdenes de mando de piloto automático.
Sea cual sea el modo de realización de los dos
citados que se encuentre a bordo de la aeronave, se debe sin
embargo observar que, en dicha arquitectura conocida, es necesario
prever dos funciones de pilotaje, a saber, una para el ordenador de
mandos de vuelo y la otra para el piloto automático. Además de que
esto conlleva unos costes importantes, puede ocurrir que, a causa de
tensiones del sistema, dichas funciones de pilotaje sean
diferentes, particularmente en lo que se refiere a la potencia de
cálculo, la adquisición de los parámetros, las vigilancias, etc...
Resulta por lo tanto obligatorio desarrollar y validar dos funciones
de pilotaje. Además, dicha estructura no permite minimizar los
plazos entre las informaciones inerciales y las órdenes de mando
dadas por el piloto automático a los timones.
La presente invención tiene por objeto remediar
estos inconvenientes.
Con este fin, según la invención, la aeronave con
mandos de vuelo eléctricos, provista de timones aptos para ser
desplazados por unos accionadores accionados eléctricamente,
comportando dicha aeronave:
- -
- unos órganos de pilotaje y un ordenador de mandos de vuelo, estando dichos órganos de pilotaje accionados por un piloto y generando unas consignas eléctricas de pilotaje, que son dirigidas a dicho ordenador de mandos de vuelo, generando este último ordenador, a partir de dichas consignas eléctricas de pilotaje y parámetros de pilotaje, unas órdenes de mando dirigidas a dichos accionadores para el desplazamiento de dichos timones; y
- -
- un piloto automático,
- es notable:
- \sqbullet
- porque dicho piloto automático ejerce exclusivamente una función de navegación y sólo está constituido por unos medios de cálculo que elaboran unas consignas de pilotaje automático a partir de las consignas de guiado y de parámetros de guiado que le han sido dirigidos;
- \sqbullet
- porque dichos medios de cálculo están directamente conectados a dicho ordenador de mandos de vuelo para dirigir a este último dichas consignas de pilotaje automático; y
- \sqbullet
- porque dicho ordenador de mando de vuelo elabora, a partir de dichas consignas de pilotaje automático, dichas órdenes de mando de piloto automático y dirige estas últimas órdenes a dichos accionadores para que desplacen consecuentemente dichos timones.
Así, de conformidad con la presente invención, se
suprime el ordenador de pilotaje de dicho piloto automático y es el
ordenador de mandos de vuelo quien desempeña la función de pilotaje
del piloto automático. La invención permite entonces que se
desarrolle y valide sólo una función de pilotaje, siendo esta
última implantada en dicho ordenador de mandos de vuelo. Permite
además minimizar los retrasos entre las informaciones inerciales y
las órdenes enviadas a los timones por el piloto automático. Por
otra parte, ofrece igualmente la posibilidad de homogeneizar las
respuestas de la aeronave en pilotaje manual y en pilotaje
automático.
Se observará que la patente
US-A-5 197 697 describe un sistema
de mandos de vuelo eléctricos con posibilidad de superación manual.
Esta patente no menciona la estructura dual (navegación y
pilotaje) de un piloto automático y, por el contrario, considera un
piloto automático como un todo, es decir que, para esta patente
anterior, un piloto automático comporta un ordenador de navegación y
un ordenador de pilotaje. Además, están previstos unos medios para
comparar las órdenes de mandos eléctricos procedentes de los
órganos de pilotaje con las órdenes de mando del piloto automático
y unos medios para ajustar estas últimas en función de las
diferencias detectadas. Esta particularidad confirma por lo tanto
que el dispositivo de esta patente anterior incorpora un piloto
automático
completo, que desempeña a la vez la función de navegación y la función de pilotaje. Este dispositivo corresponde pues a la técnica anterior ilustrada por la figura 1 representada a continuación.
completo, que desempeña a la vez la función de navegación y la función de pilotaje. Este dispositivo corresponde pues a la técnica anterior ilustrada por la figura 1 representada a continuación.
Por otra parte, el sistema de mandos de vuelo
eléctricos descrito por la patente
EP-A-1 0573106 comporta un ordenador
de pilotaje situado en paralelo en un ordenador de navegación y más
arriba que los ordenadores de mando de vuelo.
De preferencia, en la aeronave según la presente
invención, con el fin de simplificar al máximo la estructura de
dicho ordenador de mandos de vuelo, dichas consignas eléctricas de
pilotaje procedentes de dichos órganos de pilotaje y dichas
consignas de pilotaje automático procedentes de dichos medios de
cálculo del piloto automático tienen, de dos en dos, la misma
naturaleza. Por ejemplo:
- -
- dichos medios de cálculo del piloto automático elaboran, a partir de dichas consignas de guiado y de dichos parámetros de guiado, tres consignas de pilotaje automático que corresponden respectivamente a un factor de carga vertical accionado, con una velocidad de balanceo accionada y a un resbalamiento accionado; y
- -
- dichos órganos de pilotaje generan tres consignas eléctricas de pilotaje, respectivamente homogéneas con un factor de carga vertical accionado, con una velocidad de balanceo accionada y un resbalamiento accionado.
Las figuras del dibujo adjunto harán comprender
como puede realizarse la invención. En estas figuras, referencias
idénticas designan elementos semejantes.
Las figuras 1 y 2 ilustran esquemáticamente dos
arquitecturas conocidas para un sistema de vuelo eléctrico de
aeronave.
La figura 3 ilustra esquemáticamente la
arquitectura del sistema de vuelo eléctrico según la presente
invención.
La arquitectura conocida 1 del sistema de vuelo
eléctrico para aeronave (no representado) comprende
esencialmente:
- -
- unos órganos de pilotaje 2, que comprenden unos elementos 2A, tales como minipalancas, pedales de dirección etc. destinados a ser accionados por un piloto (no representado) y asociados a unos transductores 2B, que generan unas consignas eléctricas de pilotaje representativas de los desplazamientos de dichos elementos 2A;
- -
- un ordenador de mando de vuelo 3, que recibe, de modo usual, por unas conexiones 4 dichas consignas eléctricas de pilotaje generadas por los órganos de pilotaje 2, y por unas conexiones 5 de los parámetros de pilotaje procedentes de sensores, de otros ordenadores, etc. y que, a partir de dichas consignas eléctricas de pilotaje y de dichos parámetros de pilotaje, genera unas órdenes de mando;
- -
- unos accionadores 6, que reciben dichas órdenes de mando por unas conexiones 7 y que desplazan en consecuencia unos timones 8 de dicha aeronave, por ejemplo por rotación alrededor de ejes X-X;
- -
- un piloto automático 9, que comporta un ordenador de navegación 9A y un ordenador de pilotaje 9B. El ordenador de navegación 9A recibe, de un dispositivo 10, unas consignas de guiado que se visualizan en dicho piloto y que le son transmitidas por unas conexiones 11. Recibe igualmente unos parámetros de guiado que le dirigen unos sensores, otros ordenadores, etc. por unas líneas 12. A partir de dichas consignas de guiado y de dichos parámetros de guiado, el ordenador de navegación 9A elabora unas consignas de pilotaje automático, que dirige al ordenador de pilotaje 9B por unas conexiones 13. El ordenador de pilotaje 9B genera, a partir de estas consignas de pilotaje automático, unas órdenes de mando de piloto automático que dirige a los accionadores 6, a través de conexio- nes 14, para desplazar dichos timones 8.
En la variante de realización 15, igualmente
conocida y mostrada por la figura 2, se encuentra de nuevo la
totalidad de los elementos 2 a 13 descritos en la figura 1. La
única diferencia con la arquitectura de esta última figura reside
en que las órdenes de mando de piloto automático, elaboradas por el
ordenador de pilotaje 9B, en lugar de ser dirigidas directamente a
los accionadores 6 por las conexiones 14, lo son indirectamente a
través del ordenador de mandos de vuelo 3. En efecto, unas
conexiones 16 unen las salidas del ordenador de pilotaje 9B a dicho
ordenador de mandos de vuelo 3. De este modo, este último recibe del
ordenador de pilotaje 9B las órdenes de mando del piloto
automático, totalmente elaboradas y las transmite, sin
modificarlas, a dichos accionadores 6, a través de las conexiones
7. La transmisión a través del ordenador de mandos de vuelo 3 es
pasiva, y es equivalente a la efectuada por las líneas 14 de la
figura 1.
La arquitectura 17, según la presente invención e
ilustrada esquemáticamente en la figura 3, comporta la totalidad de
los elementos 2 a 8 y 10 a 12 descritos más arriba. Por el
contrario, se han suprimido el ordenador de pilotaje 9B y las
conexiones asociadas 13, 14, 16.
En la arquitectura 17, las consignas de pilotaje
automático elaboradas por el ordenador de navegación 9A son
dirigidas directamente al ordenador de mando de vuelo 3 por unas
conexiones 18. A partir de estas consignas de pilotaje automático,
dicho ordenador de mando de vuelo 3 elabora, de manera análoga lo
que ocurre con las consignas eléctricas de pilotaje procedentes de
los órganos de pilotaje 2, órdenes de mando de piloto automático
que dirige a los accionadores 6 por las conexiones 7.
A partir de consignas de guiado (rumbo, velocidad
vertical, altitud, ...) que le son transmitidas por el dispositivo
10, el ordenador de navegación 9A calcula tres consignas de
pilotaje automático, a saber un factor de carga vertical accionado,
una velocidad de balanceo accionada y un resbalamiento accionado.
Estas últimas consignas son dirigidas, por las conexiones 16, al
ordenador de mandos de vuelo 3, que elabora las órdenes de
desplazamiento automático para los timones 8 (timón de altura,
plano, alerones, timón de dirección, etc.).
Por otra parte, los órganos de pilotaje 2
(palanca, pedal de dirección, etc.) elaboran unas consignas de
pilotaje homogéneas, respectivamente, con un factor de carga
vertical accionado, a una velocidad de balanceo accionada y a un
resbalamiento accionado. Estas consignas de pilotaje son igualmente
dirigidas a dicho ordenador de mandos de vuelo 3, que elabora las
órdenes de desplazamiento para dichos timones 8.
Claims (3)
1. Aeronave con mandos de vuelo eléctricos,
provista de timones (8) aptos para ser desplazados por unos
accionadores (6) accionados eléctricamente, comportando dicha
aeronave:
- -
- unos órganos de pilotaje (2) y un ordenador de mandos de vuelo (3), estando dichos órganos de pilotaje (2) accionados por un piloto y generando unas consignas eléctricas de pilotaje, que son dirigidas a dicho ordenador de mandos de vuelo (3), generando este último ordenador, a partir de dichas consignas eléctricas de pilotaje y de parámetros de pilotaje, unas órdenes de mando dirigidas a dichos accionadores (6) para el desplazamiento de dichos timones (8); y
- -
- un piloto automático
caracterizada:
\bullet porque dicho piloto automático ejerce
exclusivamente una función de navegación y sólo está constituido
por unos medios de cálculo (9A) que elaboran unas consignas de
pilotaje automático a partir de las consignas de guiado y de
parámetros de guiado que le han sido dirigidos:
\bullet porque dichos medios de cálculo (9A)
están directamente conectados a dicho ordenador de mandos de vuelo
(3) para dirigir a este último dichas consignas de pilotaje
automático; y
\bullet porque dicho ordenador de mandos de
vuelo (3) elabora, a partir de dichas consignas de pilotaje
automático, dichas órdenes de mando de piloto automático y dirige
estas últimas órdenes a dichos accionadores (6) para que desplacen
consecuentemente dichos timones (8).
2. Aeronave según la reivindicación 1,
caracterizada porque dichas consignas
eléctricas de pilotaje procedentes de dichos órganos de pilotaje
(2) y dichas consignas de pilotaje automáticas procedentes de
dichos medios de cálculo (9A) del piloto automático son, por pares,
de la misma naturale-
za.
za.
3. Aeronave según la reivindicación 2,
caracterizada:
- porque dichos medios de cálculo (9A) del piloto
automático elaboran, a partir de dichas consignas de guiado y de
dichos parámetros de guiado, tres consignas de pilotaje automático
que corresponden respectivamente a un factor de carga vertical
accionado, con una velocidad de balanceo accionada y con un
resbalamiento accionado; y
- porque dichos órganos de pilotaje (2) generan
tres consignas eléctricas de pilotaje, respectivamente homogéneas
con un factor de carga vertical accionado, a una velocidad de
balanceo accionada y con un resbalamiento accionado.
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