ES2287429T3 - Inversor de empuje electromecacnico para turborreactor con sincronizacion de los dispositivos de enclavamiento. - Google Patents
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Abstract
Inversor de empuje para turborreactor, que comprende: - dos puertas (10a, 10b) desplazables entre una posición de apertura y una posición de cierre del inversor, controlándose cada puerta mediante una unidad electrónica de accionamiento (18a, 18b) conectada con un ordenador (20) de autoridad plena; y - dos dispositivos de enclavamiento (36a, 36b) que permiten, cada uno, enclavar en posición la puerta (10a, 10b) asociada, caracterizado porque cada unidad electrónica de accionamiento (18a, 18b) comprende una unidad de alimentación eléctrica (40a, 40b), conectada con el dispositivo de enclavamiento (36a, 36b) de la puerta asociada por medio de un interruptor (38a, 38b), y una unidad de sincronización (42a, 42b), que acciona la apertura y el cierre del interruptor asociado con el dispositivo de enclavamiento de la otra puerta, de modo que cada dispositivo de enclavamiento pueda ser accionado, únicamente, mediante órdenes que provengan, simultáneamente, de las dos unidades electrónicas de accionamiento (18a, 18b).
Description
Inversor de empuje electromecánico para
turborreactor con sincronización de los dispositivos de
enclavamiento.
La presente invención se refiere al campo
general de los inversores de empuje para turborreactor de doble
flujo. Más concretamente, tiene por objeto un inversor de empuje
electromecánico que comprende, al menos, dos elementos desplazables
que cooperan, en posición de apertura del inversor, a la consecución
de la inversión del empuje, tal como, por ejemplo, un inversor de
empuje de rejillas, de puertas o de conchas.
Los inversores de empuje previstos en los
turborreactores de doble flujo son bien conocidos en el campo de la
aeronáutica. Están destinados a aumentar la seguridad de un avión al
proporcionar una ayuda al frenado durante el aterrizaje del mismo.
Los inversores de empuje se presentan, generalmente, en forma de, al
menos, dos elementos móviles, tales como puertas deslizantes,
susceptibles de ser desplazados en relación con el carenado del
turborreactor por medio de gatos de accionamiento, con el fin de
constituir, durante el funcionamiento en modo de inversión de
empuje, es decir, en posición de apertura, un obstáculo para parte
de los gases provenientes del turborreactor redirigidos hacia
delante, con objeto de entregar un empuje inverso al avión.
Los inversores de empuje están dotados de
diferentes niveles de enclavamiento que permiten asegurar,
individualmente, la retención de las puertas del inversor de
empuje. Generalmente, estos niveles de enclavamiento se consiguen
mediante tres dispositivos de enclavamiento por inversor: un
elemento de enclavamiento primario, un elemento de enclavamiento
secundario y un elemento de enclavamiento terciario. Cada uno de
estos elementos de enclavamiento está destinado a absorber las
cargas de las puertas en caso de fallo de los otros dos elementos de
enclavamiento. Los elementos de enclavamiento primarios y
secundarios se accionan, individualmente, mediante una unidad de
accionamiento del inversor de empuje y el elemento de enclavamiento
terciario se acciona, directamente, a partir de la cabina del
avión.
El documento EP 0 763 654 describe un inversor
de empuje cuyas dos puertas están provistas, cada una, de elementos
de enclavamiento independientes. El documento US 4.409.884 se
refiere a la sincronización de un par de elementos de enclavamiento
hidráulicos aeronáuticos.
Con el fin de conseguir una seguridad perfecta
durante la apertura y el cierre del inversor, es necesario
garantizar, entre las puertas, la sincronización del accionamiento
de sus elementos de enclavamiento, y, en particular, de su elemento
de enclavamiento primario. En los inversores de empuje de tipo
conocido, los elementos de enclavamiento primarios se accionan en
paralelo durante las secuencias de apertura y cierre del inversor.
No existe medio alguno que, realmente, permita sincronizar su
accionamiento, de modo que si uno de los elementos de enclavamiento
primarios se bloquea, nada impide la acción del otro elemento de
enclavamiento primario. La ausencia de tal sincronización del
accionamiento de los elementos de enclavamiento primarios puede ser
particularmente perjudicial para el inversor de empuje,
especialmente en caso de fallo o bloqueo de uno de estos elementos
de enclavamiento.
Por tanto, la presente invención tiene por
objeto paliar tal inconveniente al ofrecer un inversor de empuje
que permita conseguir una sincronización real del accionamiento de
los elementos de enclavamiento primarios, con el fin de garantizar
una seguridad perfecta, en particular, en caso de avería de una de
las unidades de accionamiento de las puertas del inversor.
Con este fin, está previsto un inversor de
empuje para turborreactor de acuerdo con la reivindicación 1.
En ausencia de una de dos órdenes, el
accionamiento del dispositivo de enclavamiento de cada puerta no
resulta posible. De ese modo, el accionamiento de los dispositivos
de enclavamiento de cada puerta puede ser sincronizado
perfectamente. Además, en caso de avería de una de las dos unidades
electrónicas de accionamiento, los dispositivos de enclavamiento
siguen en posición de enclavamiento (si la avería se produce al
inicio de una secuencia de apertura del inversor) o frenan
automáticamente las puertas (si la avería se produce durante el
desplazamiento del inversor), lo que aumenta la seguridad del
inversor.
Cada unidad electrónica de accionamiento
comprende una unidad de alimentación eléctrica, conectada con el
dispositivo de enclavamiento de la puerta asociada por medio de un
interruptor, y una unidad de sincronización, que acciona la
apertura y el cierre del interruptor asociado con el dispositivo de
enclavamiento de la otra puerta.
Ventajosamente, cada dispositivo de
enclavamiento enclava en posición la puerta asociada cuando no es
alimentado eléctricamente, y desenclava dicha puerta cuando, al
mismo tiempo, la unidad de alimentación eléctrica de la unidad
electrónica de accionamiento que controla dicha puerta entregue una
tensión eléctrica y la unidad de sincronización de la unidad
electrónica de accionamiento que controla la otra puerta ordene el
cierre del interruptor asociado con dicho dispositivo de
enclavamiento.
Cada unidad de sincronización está conectada con
cada una de las dos vías del ordenador de autoridad plena.
De preferencia, con cada puerta hay asociado, en
relación de apoyo a tope, un dispositivo de enclavamiento accionado
a partir de la cabina del avión.
Otras características y ventajas de la presente
invención se pondrán de manifiesto a partir de la descripción que
sigue, en relación con los dibujos adjuntos, que ilustran un ejemplo
de realización, sin carácter limitativo alguno. En las figuras:
- la figura 1 es un esquema que ilustra un
ejemplo de realización del inversor de empuje de acuerdo con la
invención; y
- la figura 2 es un esquema funcional, parcial,
del ejemplo de realización del inversor de empuje de la figura
1.
Se hace referencia, en primer lugar, a la figura
1, que ilustra un ejemplo de realización de un inversor de empuje
de acuerdo con la invención.
El inversor de empuje comprende dos puertas 10a,
10b, desplazables, cada una, entre una posición de apertura y una
posición de cierre del inversor, merced a, al menos, un gato 12 de
control (en la figura 1 se representan tres gatos, un gato central
y dos gatos posicionados en los dos extremos laterales de cada
puerta).
El inversor comprende, además, dos motores
eléctricos 14a, 14b, que controlan, cada uno, el desplazamiento de
una puerta. Estos motores eléctricos activan los gatos 12 de
accionamiento de cada puerta 10a, 10b por medio de árboles 16 de
transmisión que conectan, entre sí, los gatos de accionamiento de
cada puerta.
Cada motor eléctrico 14a, 14b está montado,
directamente, en una unidad electrónica de accionamiento 18a, 18b
que gestiona toda la secuencia de desplazamiento de las dos puertas
y regula la velocidad de rotación del motor eléctrico. Cada unidad
electrónica de accionamiento 18a, 18b está conectada,
eléctricamente, con una de las dos vías 20a, 20b de un ordenador 20
de autoridad plena, denominado comúnmente FADEC (Full authority
digital engine control/Control digital de motor de autoridad plena).
La orden de despliegue o retracción del inversor de empuje es
enviada por el ordenador FADEC a las unidades electrónicas 18a, 18b.
Es posible, también, integrar la unidad electrónica en el ordenador
FADEC.
La alimentación eléctrica de las unidades
electrónicas de accionamiento 18a, 18b se efectúa por medio de un
arnés eléctrico 22 conectado con la red eléctrica 24 del avión en el
que esté montado el turborreactor. Las unidades electrónicas de
accionamiento transforman y adaptan la señal eléctrica con el fin de
alimentar los motores eléctricos 14a, 14b.
Los gatos 12 de accionamiento de las puertas del
inversor son de tipo electromecánico. Se activan mediante unidades
26 de engranajes montadas en cada gato. La ley de control (de la
velocidad o de la activación-desactivación) de las
puertas 10a, 10b del inversor es transmitida desde las unidades
electrónicas a cada gato 12 de accionamiento por medio de los
motores eléctricos 14a, 14b, los árboles 16 de transmisión y las
unidades 26 de engranajes.
Puede preverse una toma 28 de fuerza al nivel de
uno de los gatos 12 de accionamiento, con el fin de permitir un
accionamiento manual de la puerta asociada con el gato de
accionamiento, en particular durante las operaciones de
mantenimiento del inversor de empuje. En el ejemplo ilustrado
mediante la figura 1, el gato central 12 presenta una toma 28 de
fuerza de este tipo al nivel de su unidad 26 de activación. Así, al
estar conectadas entre sí las unidades de activación de cada
puerta, esta toma permite a un operario a cargo del mantenimiento,
por ejemplo, pilotar la apertura y/o el cierre de las puertas del
inversor por medio de una única manivela. El acceso a la toma 28 de
fuerza de cada puerta puede estar conectado, eléctricamente, con la
unidad electrónica de accionamiento 18a, 18b, para, de ese modo,
desactivar la alimentación eléctrica durante estas operaciones de
mantenimiento, con el fin de evitar el despliegue intempestivo del
inversor.
Por otro lado, las unidades electrónicas de
accionamiento 18a, 18b pueden intercambiar datos entre sí por medio
de una conexión eléctrica 30 de tipo arnés. En particular, estos
intercambios de datos entre las dos unidades electrónicas permiten
garantizar una comparación de las informaciones de posiciones
provenientes de las dos puertas. Pueden estar previstos un enlace
mecánico 32 entre las dos puertas 10a, 10b y un árbol flexible 34
de sincronización que conecte, entre sí, los gatos de cada puerta
con el fin de facilitar la sincronización del desplazamiento de las
dos puertas.
El inversor de empuje comprende tres niveles de
enclavamiento que permiten garantizar, individualmente, la
retención del mismo.
Un primer nivel de enclavamiento se consigue
mediante un dispositivo de bloqueo mecánico 36a, 36b, denominado
elemento de enclavamiento primario, asociado con cada puerta del
inversor. Cada elemento de enclavamiento primario está montado,
directamente, en el motor eléctrico 14a, 14b, y es accionado
mediante la unidad electrónica 18a, 18b. Estos elementos de
enclavamiento primarios 36a, 36b permiten garantizar la retención de
la puerta asociada. Los elementos de enclavamiento primarios son
del tipo de accionamiento eléctrico y funcionan por el principio de
falta de corriente, es decir, que siguen en posición de
enclavamiento de la puerta cuando no sean alimentados
eléctricamente. Pueden ser, por ejemplo, de tipo de freno de disco o
de tipo de bloqueo mediante una espiga que impida el movimiento del
árbol de transmisión.
De acuerdo con la invención, y como se
representa en la figura 2, los elementos de enclavamiento primarios
36a, 36b están conectados, cada uno, por medio de un interruptor
38a, 38b, con una unidad de alimentación eléctrica 40a, 40b
controlada mediante la unidad electrónica de accionamiento 18a, 18b.
Las unidades de alimentación eléctrica 40a, 40b reciben, cada una,
una tensión de entrada alterna (por ejemplo, de, aproximadamente,
115 voltios), proveniente de la red eléctrica 24 del avión, a
través del arnés eléctrico 22. Entonces, esta tensión de entrada es
rectificada y filtrada con el fin de entregar una tensión de salida
continua (por ejemplo, de, aproximadamente, 270 voltios) para
alimentar a los elementos de enclavamiento primarios 36a, 36b.
Además de las unidades de alimentación
eléctrica, cada unidad electrónica 18a, 18b comprende una unidad de
sincronización 42a, 42b que permite accionar la apertura y el cierre
del interruptor 38a, 38b del elemento de enclavamiento primario de
la puerta controlada mediante la otra unidad electrónica. Así, el
accionamiento de los elementos de enclavamiento primarios 36a, 36b
tiene que ser validado, simultáneamente, por las dos unidades
electrónicas 18a, 18b. En efecto, para ser accionado, cada elemento
de enclavamiento primario tiene que recibir, simultáneamente, dos
señales: por una parte, una señal de alimentación eléctrica que
provenga de la unidad electrónica asociada, a través de su unidad
de alimentación eléctrica 40a, 40b (esta señal se traduce en la
entrega de una tensión eléctrica), y, por otra parte, una señal que
provenga de la unidad de sincronización 42b, 42a de la otra unidad
electrónica (esta señal se traduce en el cierre del interruptor
38a, 38b asociado). En ausencia de una de estas dos señales, el
accionamiento del elemento de enclavamiento primario de cada puerta
no resulta posible. El accionamiento de cada uno de los dos
elementos de enclavamiento primarios 36a, 36b se valida mediante
las dos unidades electrónicas de accionamiento 18a, 18b, merced al
reparto de la alimentación eléctrica y del accionamiento eléctrico
en las dos unidades electrónicas de accionamiento.
Además, habida cuenta de que las dos puertas
10a, 10b están conectadas mecánicamente por medio de los enlaces 32
y 34, el elemento de enclavamiento primario 36a, 36b de una de las
puertas 10a, 10b constituye un segundo nivel de enclavamiento para
la otra puerta, para la que constituye un elemento de enclavamiento
secundario. El elemento de enclavamiento secundario está destinado
a absorber las cargas de la puerta en caso de fallo del elemento de
enclavamiento primario. Así, si el dispositivo de bloqueo de una de
las puertas se considera el elemento de enclavamiento primario, el
dispositivo de bloqueo de la otra puerta puede considerarse el
elemento de enclavamiento secundario, y viceversa.
El tercer nivel de enclavamiento se consigue
mediante un dispositivo 44 de enclavamiento de apoyo a tope, (véase
la figura 1), denominado elemento de enclavamiento terciario,
posicionado en un extremo lateral de cada puerta 10a, 10b, o de una
sola puerta. Estos elementos de enclavamiento terciarios pueden
estar conectados con las unidades electrónicas 18a, 18b, con el
ordenador FADEC 20 y/o, directamente, con la cabina del avión. De
manera ventajosa, se accionan, directamente, desde la cabina del
avión, con el fin de garantizar una seguridad de funcionamiento
suficiente y liberarse de modos comunes eventuales. En efecto,
cuando se conectan con el FADEC o la cabina del avión, los
elementos de enclavamiento terciarios siguen operativos aún cuando
fallen las unidades electrónicas de accionamiento. Permiten
absorber las cargas de la puerta del inversor en caso de fallo de
los elementos de enclavamiento primario y secundario.
De acuerdo con una característica ventajosa de
la invención, cada unidad de sincronización 42a, 42b de las
unidades electrónicas de accionamiento 18a, 18b está conectada con
las dos vías 20a, 20b del ordenador 20 de autoridad plena. Así, el
ordenador FADEC envía dos órdenes de accionamiento, una primera
orden a una de las unidades de sincronización 42a, 42b y una
segunda orden a la otra unidad de sincronización. De ese modo,
siempre resulta posible accionar el inversor de empuje, incluso en
caso de avería de una de las dos vías del FADEC.
La sincronización del accionamiento de los
elementos de enclavamiento primarios 36a, 36b de cada puerta de
acuerdo con la invención presenta numerosas ventajas, y, en
particular, las ventajas que siguen:
- en caso de avería de una de las dos unidades
electrónicas de accionamiento 18a, 18b, al inicio de una secuencia
de apertura del inversor, los dos elementos de enclavamiento
primarios 36a, 36b siguen en posición de enclavamiento de las
puertas, lo que aumenta la seguridad del inversor. En efecto, en
este caso, uno de los elementos de enclavamiento primarios ya no es
alimentado eléctricamente, y el otro elemento de enclavamiento ya no
puede recibir la confirmación de la orden que provenga de la unidad
de sincronización; y
- como los elementos de enclavamiento primarios
36a, 36b funcionan por el principio de falta de corriente,
cualquier avería eléctrica que dé lugar a la pérdida de una de las
dos unidades electrónicas de accionamiento durante el
desplazamiento del inversor de empuje activa automáticamente el
bloqueo de las puertas mediante los elementos de enclavamiento
primarios. En efecto, uno de los elementos de enclavamiento se
volverá a cerrar al desaparecer la alimentación eléctrica que le
permita seguir abierto, mientras que el otro elemento de
enclavamiento se volverá a cerrar, también, una vez anulada la
orden de apertura. Esta ventaja se aplica, especialmente, en el
caso particular de una detección de exceso de velocidad de uno de
los motores eléctricos 14a, 14b, por cuya detección sea posible
anular la orden eléctrica que permita mantener abiertos los
elementos de enclavamiento primarios, con el fin de activar el
reenclavamiento de los mismos.
Claims (5)
1. Inversor de empuje para turborreactor, que
comprende:
- dos puertas (10a, 10b) desplazables entre una
posición de apertura y una posición de cierre del inversor,
controlándose cada puerta mediante una unidad electrónica de
accionamiento (18a, 18b) conectada con un ordenador (20) de
autoridad plena; y
- dos dispositivos de enclavamiento (36a, 36b)
que permiten, cada uno, enclavar en posición la puerta (10a, 10b)
asociada, caracterizado porque cada unidad electrónica de
accionamiento (18a, 18b) comprende una unidad de alimentación
eléctrica (40a, 40b), conectada con el dispositivo de enclavamiento
(36a, 36b) de la puerta asociada por medio de un interruptor (38a,
38b), y una unidad de sincronización (42a, 42b), que acciona la
apertura y el cierre del interruptor asociado con el dispositivo de
enclavamiento de la otra puerta, de modo que cada dispositivo de
enclavamiento pueda ser accionado, únicamente, mediante órdenes que
provengan, simultáneamente, de las dos unidades electrónicas de
accionamiento
(18a, 18b).
(18a, 18b).
2. Inversor de empuje según la reivindicación 1,
caracterizado porque cada dispositivo de enclavamiento (36a,
36b) enclava en posición la puerta (10a, 10b) asociada cuando no sea
alimentado eléctricamente, y desenclava dicha puerta cuando, al
mismo tiempo, la unidad de alimentación eléctrica (40a, 40b) de la
unidad electrónica de accionamiento (18a, 18b) que controla dicha
puerta entregue una tensión eléctrica y la unidad de sincronización
(42b, 42a) de la unidad electrónica de accionamiento que controla la
otra puerta ordene el cierre del interruptor (38a, 38b) asociado con
dicho dispositivo de enclavamiento.
3. Inversor de empuje según la reivindicación 2,
caracterizado porque cada unidad de sincronización (42a,
42b) está conectada con cada una de las dos vías (20a, 20b) de dicho
ordenador (20) de autoridad plena.
4. Inversor de empuje según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque hay un
dispositivo (44) de enclavamiento asociado, en relación de apoyo a
tope, con cada puerta (10a, 10b), accionado a partir de la cabina
del avión en el que dicho turborreactor esté destinado a estar
fijado.
5. Turborreactor que comprende, al menos, un
inversor de empuje según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
4.
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