BRPI1106852A2 - circuito hirÁulico para acionar um trem de pouso, e mÉtodos para estender e elevar um trem de pouso - Google Patents
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Abstract
CIRCUITO HIDRÁULICO PARA ACIONAR UM TREM DE POUSO ,E MÉTODOS PARA ESTENDER E ELEVAR UM TREM DE POUSO A invenção propõe um circuito hidráulico para acionar um trem de pouso , o circuito compreendendo: uma linha de alimentação (110) para alimentar fluido , e um linha de retorno (111) ; pelo menos um seletor e porta (114) conectado às linhas de alimentação e retorno (110 , 111) , as linhas de serviços de porta de alimentação de seletor incluindo uma linha de abertura (121) e um a linha de fechamento (122) para abrir e fechar portas (3a,3b) pelo menos um seletor de trem de pouso (115) conectado às linhas de alimentação e retorno (110,111), as linhas de serviço de trem de pouso de alimentação incluindo uma linha de extensão (125) e uma linha de elevação (126) para estender e elevar o trem de pouso (1); e uma linha de desenganchamento de porta (123) e uma linha de desenganchamento de trem de pouso (127). De acordo com a invenção, a linha de desenganchamento de porta (123) é conectada e pelo menos uma linha de serviço de trem de pouso (125,126) enquanto a linda de desenganchamento de trem de pouso é conectada a pelo menos uma linha de serviço de porta (121,122), o circuito também incluindo dispositivos (114) para conectar as linhas de serviço de porta conjuntamente durante um estágio de abertura de porta, e dispositivos durante um estágio de extensão de trem de pouso.
Description
"CIRCUITO HIDRÁULICO PARA ACIONAR UM TREM DE POUSO, E MÉTODOS PARA ESTENDER E ELEVAR UM TREM DE POUSO"
Fundamentos da invenção
A invenção se refere ao campo de trens de pouso, e mais particularmente ao circuito hidráulico para acionar trens de pouso.
Os trens de pouso de aeronave são geralmente retraíveis, e, para esta finalidade, eles incluem atuadores que controlam a extensão e a elevação dos trens de pouso bem como a abertura e o fechamento das portas de compartimentos para receber trens de pouso na posição elevada. A arte anterior é descria aqui com referência à figura 1, que é
um diagrama de um trem de pouso de aeronave. O trem de pouso 1 compreende uma perna 2, articulada à aeronave em torno de um eixo 8, e mostrada aqui na posição estendida. Um atuador de trem de pouso dupla ação tendo uma câmara principal e uma câmara anular é acoplado à perna 2 para operar o trem de pouso 2 entre uma posição elevada e uma posição estendida. O trem de pouso 1 é apropriado para entrar em um compartimento que é fechado por portas articuladas 3a e 3b, cada uma equipada com um atuador de porta de dupla ação 4a/4b servindo para abrir e fechar as portas 3a e 3b. Uma caixa de trava superior de trem de pouso 6 serve para travar o trem de pouso 1 na posição fechada. As caixas de trava superior 6 e 7 portam ganchos que são montados para se mover entre uma posição desenganchada que é estável e uma posição enganchada que é igualmente estável. O trem de pouso 1 e as portas 3a e 3b incluem respectivos roletes que, ao serem elevados ou fechados, servem para cooperar com os correspondentes gancho a fim de empurrar os ganchos na direção das posições de enganchamento estáveis, nas quais os roletes são mantidos cativos pelos ganchos. As caixas de trava superior 6 e 7 são equipadas com atuadores de ação simples que, ao serem atuados, fazem com que os ganchos se desloquem da posição de enganchamento para a posição de desenganchamento, liberando assim o correspondente elemento.
Com referência agora à figura 2, que mostra um circuito hidráulico da arte anterior para acionar trens de pouso, os atuadores de porta 4a e 4b e o atuador de trem de pouso 5, conjuntamente com os atuadores das caixas de trava superior 6 e 7, são energizados por um circuito hidráulico que compreende:
• uma linha de alimentação 10 para alimentar fluido hidráulico sob pressão;
• uma linha de retorno de fluido hidráulico 11;
· uma primeira linha de serviço 21 do seletor de porta 14,
referida como a linha de abertura 21, que alimenta as câmaras principais dos atuadores 4a e 4b e permite que elas sejam estendidas, e assim que as portas sejam abertas;
• uma segunda linha de serviço 22 do seletor de porta 14,
referida como a linha de fechamento 22, que alimenta as câmaras anulares dos
atuadores de porta 4a e 4b e permite que elas sejam retraídas, e assim as portas sejam fechadas;
• um seletor de porta 14 que permite que as linhas de serviço de porta 21 e 22, na saída a partir do dito seletor, sejam seletivamente
conectadas à linha de alimentação 10 ou à linha de retorno 11;
• uma primeira linha de serviço 25 do seletor de trem de pouso 15, referida com a linha de extensão 25, que alimenta a câmara principal do atuador de trem de pouso 5 e permite que ele seja estendido, e permite assim que o trem de pouso seja estendido;
· uma segunda linha de serviço 26 do seletor de trem de
pouso 15, referida aqui como a linha de elevação 26, que alimenta a câmara anular do trem de pouso 5 e que permite que ele seja retraído, e permite assim que o trem de pouso seja elevado; e
• um seletor de trem de pouso 15 permitindo que as linhas de serviço de trem de pouso 25 e 26, na saída do dito seletor, sejam conectadas seletivamente para a linha de alimentação 10 ou para a linha de retorno 11.
O circuito hidráulico inclui também um membro controlador 9 que controla seletores de porta e de trem de pouso 14 e 15. O membro de controle 9 recebe instruções para elevar ou para estender os trens de pouso e transmite os comandos apropriados para os seletores. O membro de controle 9 controla as seqüências de extensão e elevação e pode levar em conta informação que provém dos sensores. O seletor de porta 14 compreende um cursor móvel que pode
assumir três posições 14a, 14b, e 14c, em que a posição 14b é estável, enquanto as posições extremas 14a e 14c são atingidas somente se o membro de controle 9 emitir uma ordem correspondente:
• na posição 14a, o seletor 14 alimenta pressão à linha de fechamento 22, que é conectada à câmara anular de cada atuador de porta 4a,
4b, permitindo assim que os ditos atuadores se retraiam e façam com que as portas 3a e 3b se fechem, enquanto a outra linha é conectada ao retorno;
• na posição 14b, o seletor 14 conecta ambas as linhas de serviço de porta ao retorno; e
· na posição 14c, o seletor 14 alimenta pressão à linha de
abertura 21 conectada à câmara principal de cada atuador de porta 4a e 4b, permitindo que os ditos atuadores sejam estendidos e fazendo com que as portas 3a e 3b sejam abertas, a outra linha sendo conectada ao retorno.
O seletor de trem de pouso 15 é idêntico ao seletor de porta 14 e compreende um cursor móvel que pode assumir três posições 15a, 15b, e 15c, servindo respectivamente para retrair, conectar ao retorno, e para estender o atuador de trem de pouso 5.
O circuito hidráulico mostrado na figura 2 tem também uma linha de desenganchamento de porta 23 que alimenta o atuador da caixa de trava superior de porta 7. A linha de desenganchamento de porta 23 é conectada à linha de abertura de porta 21 de forma que faz com que as portas 3a e 3b se abram, causando também que energia seja alimentada ao atuador da caixa de trava superior de porta 7. Assim, o seletor 14 pode fazer com que as portas 3a e 3b sejam abertas, enquanto simultaneamente faz com que elas sejam desenganchadas.
De maneira similar, uma linha de desenganchamento de trem de pouso 27 alimenta o atuador da caixa de trava superior de trem de pouso 6 e é conectada à linha de extensão de trem de pouso 25. O fazer com que o trem de pouso 1 se estenda também faz com que o atuador da caixa de trava superior de trem de pouso 6 seja energizado e causa assim com que o trem de pouso 1 seja desenganchado. O seletor 15 pode fazer com que o trem de pouso 1 seja estendido enquanto simultaneamente faz com que ele seja desenganchado.
O circuito hidráulico da arte anterior é usado na aplicação das
seqüências de elevação e estensão, como descrito abaixo.
A seqüência de extensão de trem de pouso compreende as
etapas de:
• abrir as portas, fazendo assim com que elas sejam desenganchadas;
• estender o trem de pouso, fazendo assim com que ele seja desenganchado; e
• fechar as portas, fazendo assim com que elas sejam enganchadas automaticamente.
A seqüência de elevação de trem de pouso compreende assim,
por simetria, as etapas de:
• abrir as portas, fazendo assim com que elas sejam desenganchadas;
• elevar o trem de pouso, fazendo assim com que ele seja enganchado automaticamente; e
• fechar as portas, fazendo assim com que elas sejam enganchadas automaticamente.
O fazer com que as portas 3a e 3b sejam desenganchadas simultaneamente com as mesmas sendo abertas, não obstante, origina certas dificuldades. A abertura das portas enquanto elas ainda estão enganchadas conduz a uma grande força sendo aplicada ao gancho. O gancho, portanto, deve ser capaz de resistir a esta força e o atuador da caixa de trava superior de porta 7 deve ser capaz de ir desde a posição enganchada para a posição desenganchada, a despeito das portas pressionando contra os ganchos.
As mesmas dificuldades aparecem quando da extensão do trem
de pouso.
OBJETIVO DA INVENÇÃO
A invenção busca propor um circuito hidráulico para acionar um trem de pouso que elimina essas dificuldades, pelo menos em parte.
BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO Para atingir esse objetivo, a invenção provê um circuito hidráulico para acionar um trem de pouso, o circuito compreendendo:
• uma linha de alimentação de fluido e uma linha de retorno; · pelo menos um seletor de porta conectado às linhas de
alimentação e retorno, as linhas de serviço de porta de alimentação de seletor incluindo uma linha de abertura e uma linha de fechamento para abrir e fechar as portas;
• pelo menos um seletor de trem de pouso conectado às linhas de alimentação e retorno, as linhas de serviço de trem de pouso de
alimentação de seletor incluindo uma linha de extensão e uma linha de elevação para estender e elevar o trem de pouso; e
• uma linha de desenganchamento de porta e uma linha de desenganchamento de trem de pouso. De acordo com a invenção, a linha de desenganchamento de porta é conectada a pelo menos uma linha de serviço de trem de pouso enquanto a linha de desenganchamento de trem de pouso é conectada a pelo menos uma linha de serviço de porta, o circuito também incluindo dispositivos para conectar as linhas de serviço de porta conjuntamente durante um estágio de abertura de porta, e dispositivos para conectar as linhas de serviço de trem de pouso conjuntamente durante um estágio de extensão de trem de pouso.
Assim, por meio do circuito da invenção, e pela implementação de uma seqüência apropriada, é possível descarregar as caixas de trava superior antes do comando das mesmas para a liberação. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A invenção pode ser mais bem entendida à luz da descrição e com referência às figuras anexas, indicadas a título de exemplo e nas quais, diferentemente da figuras 1 e 2 como descritas acima e que se relacionam com a arte anterior, a figura 3 mostra um circuito hidráulico para controlar um trem de pouso em uma modalidade particular da invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
O circuito hidráulico da invenção, com mostrado na figura 3, compreende os mesmos elementos que o circuito hidráulico da arte anterior. Os elementos na figura 3, que são descritos acima com referência à figura 2, são designados pelos mesmos números de referência mais 100. Por exemplo, a linha de alimentação 10 da figura 2 torna-se a linha de alimentação 110 da figura 3. O circuito hidráulico da invenção compreende assim: · uma linha de alimentação 110 para alimentar fluido
hidráulico sob pressão;
• uma linha de retorno de fluido hidráulico 111;
• um seletor de porta 114 alimentando:
• uma linha de abertura de porta 121; e • uma linha de fechamento de porta 122; • um seletor de trem de pouso 115 alimentando:
• uma linha de extensão de trem de pouso 125; e
• uma linha de elevação de trem de pouso 126; e
· linhas de desenganchamento 123 e 127, respectivamente,
para desenganchar as portas e o trem de pouso.
O circuito hidráulico tem também um membro de controle 109 que controla as várias posições dos seletores.
Diferentemente da arte anterior mostrada na figura 2, a linha de desenganchamento de porta 123 de acordo com a invenção é conectada à linha de elevação de trem de pouso 126, enquanto a linha de desenganchamento de trem de pouso 127 de acordo com a invenção é conectada à linha de abertura de porta 121. As linhas de desenganchamento são assim conectadas cruzadamente. Além disso, os seletores 114 e 115 na invenção são
modificados de forma a colocar ambas as linhas de serviço conectadas ao mesmo seletor em comunicação com a linha de alimentação nas posições 114c e 115c. Quando o seletor de trem de pouso 115 está na posição 115c, as linhas de extensão e elevação 125 e linha de elevação de trem de pouso 126 são assim energizadas simultaneamente e o atuador 5 opera no modo diferencial. Neste modo de operação, a alimentação simultânea das câmaras principal e anular com a mesma pressão faz com que o atuador se estenda. A operação do atuador de trem de pouso 5 no modo diferencial reduz a força que o atuador exerce, mas que não é problemática, uma vez que o atuador é naturalmente causado com que se estenda sob o efeito de seu próprio peso. A função do atuador de trem de pouso 5 durante a extensão do trem de pouso 1 é assim meramente a de superar ou vencer qualquer resistência mecânica e aerodinâmica. O mesmo se aplica às portas.
A linha de desenganchamento de porta 123 e a linha de desenganchamento de trem de pouso 127 têm respectivas constrições 124 e 128. Essas constrições atuam como retardos e elas atuam a atuação das caixas de trava superior 6 e 7 em relação aos atuadores de porta e de trem de pouso. Assim, quando a linha de elevação 122 é energizada pela linha de alimentação 110, as portas 3a e 3b são causadas com que se desenganchem, mas depois de um retardo.
Finalmente, em um arranjo particular que melhora a segurança global, o seletor de trem de pouso 115 não é mais controlado diretamente pelo membro de controle 109, mas, em lugar desse, via as duas válvulas piloto 118 e 119. Essas válvulas são do tipo que tem uma saída e duas entradas (uma alimentação e um retorno), e que tem também duas posições. A linha de alimentação para as válvulas 118 e 119 é conectada diretamente à linha de abertura de porta linha de abertura de porta 121 de forma que o trem de pouso 1 não pode ser operado, a menos que as portas 3a e 3b sejam feitas com que se abram. Este arranjo assegura que, no caso de um mal funcionamento do membro de controle 9, o trem de pouso não seja operado, a menos que as portas 3a e 3b tenham sido operadas para se abrirem.
A seqüência de elevação de trem de pouso é como segue:
Partindo de uma posição na qual o trem de pouso 1 está estendido, as portas 3a e 3b são fechadas e enganchadas, e os seletores de porta e trem de pouso 114 e 115 estão em suas posições neutras, a seqüência de elevação da invenção compreende as seguintes etapas:
a) controlar o seletor de porta 114 para confirmar o fechamento das portas 3a e 3b por levar o seletor de porta 11 para a posição
114a, descarregando assim o gancho de porta;
b) controlar o seletor de trem de pouso 115 para confirmar a extensão do trem de pouso 1 por levar o seletor de trem de pouso 115 para a posição 115c, permitindo assim que as portas sejam desenganchadas;
c) controlar o seletor de porta 114 para fazer com que as portas 3 a e, 3b se abram por levar o seletor de porta 114 para a posição 114c;
d) controlar o seletor de trem de pouso 115 para fazer com que o trem de pouso 1 seja elevado por levar o seletor de trem de pouso 115 para a posição 115a até o trem de pouso ser enganchado;
e) neutralizar o seletor de trem de pouso 115 por fazer com
que ele retorne para a posição 115b;
f) controlar o seletor de porta 114 para fazer com que as portas 3a e 3b se fechem por levar o seletor de porta 114 para a posição 114a até as portas serem enganchadas; e g) neutralizar o seletor de porta 114 por permitir que ela
retorne para a posição 114b.
A seqüência para estender o trem de pouso é como segue. Partindo de uma posição na qual o trem de pouso está em sua posição elevada e enganchada, com as portas 3a e 3b estando fechadas e enganchadas, e os seletores de porta e de trem de pouso 114 e 115 estando na posição neutra, a seqüência de extensão da invenção compreende as etapas de: a) controlar o seletor de porta 114 para confirmar o fechamento das portas 3a e 3b por levar o seletor de porta 114 para a posição 114a, descarregando assim o gancho de porta; b) controlar o seletor de trem de pouso 115 para confirmar que
o trem de pouso 1 está elevado por levar o seletor de trem de pouso 115 para a posição 115a, descarregando assim o gancho de trem de pouso e também fazendo com que as portas sejam desenganchadas;
c) controlar o seletor de porta 114 para fazer com que as portas 3a e 3b se abram por levar o seletor de porta 114 para a posição 114c, fazendo
assim com que o trem de pouso seja enganchado, esta posição continuando até que as portas estejam totalmente abertas;
d) controlar o seletor de trem de pouso 115 para fazer com que o trem de pouso 1 seja estendido por levar o seletor de trem de pouso 115 para aposição 115c;
e) neutralizar o seletor de trem de pouso 115 por permitir que ele retorne para a posição 115b;
f) controlar o seletor de porta 114 para fazer com que as portas 3a e 3b se fechem por levar o seletor de porta 114 para a posição 114a, com esta posição sendo mantida até as portas serem enganchadas; e
g) neutralizar o seletor de porta 114 por permitir que ele retorne para a posição 114b.
Para garantir que os movimentos sejam realizados seguramente, é apropriado que os movimentos dos vários atuadores sejam realizados em sucessão. Por exemplo, é apropriado assegurar que as porta sejam aberta antes da extensão ou elevação do trem de pouso. Para esta finalidade, a aeronave e o trem de pouso incluem sensores de posição para detectar a presença do trem de pouso e/ou das portas nas várias posições. A informação coletada desta maneira é transmitida para o membro de controle 9, onde ela é usada para controlar a transição de uma etapa para outra durante as seqüências de elevação e de extensão.
Em um aspecto particular da invenção, a linha de alimentação 110 inclui uma válvula de retenção 130, que previne que o fluido contido na linha de alimentação 110 na linha de serviço retorne ao longo da linha de alimentação 110. A válvula de retenção 130 previne assim que os atuadores se retraiam sob o efeito de forças externas. Durante a extensão do trem de pouso ou abertura das portas, os atuadores de porta 4a e 4b e o atuador de trem de pouso 5 são então impedidos de reversão sob o efeito de forças aerodinâmicas que atuam sobre o trem de pouso 1 ou sobre as portas 3a e 3b.
Naturalmente a invenção não é limitada à modalidade descrita acima. Em particular, os seletores acima descritos poderiam ser substituídos por outros membros que têm a mesma função, tais como válvulas solenóides independentes, dispostas em paralelo e atuando de maneira similar aos seletores.
As constrições 124 e 128 atuam como retardos de tempo entre os diferentes atuadores conectados a uma linha de serviço comum. Outros dispositivos que realizam a mesma função de retardo poderiam ser usados, e, em particular, válvulas temporizadas que permitem o escoamento de fluido nas linhas 123 e 127 para desenganchar as portas e a trem de pouso a serem retardados.
O circuito hidráulico mostrado na figura 3 é para operar um trem de pouso 1 e duas portas 3a e 3b. O circuito poderia também ser usado para controlar uma pluralidade de trens de pouso e portas simultaneamente, por se produzir conexões de ramais para as linhas de serviço. Alternativamente, provisão poderia ser feita para o uso de tantos seletores quanto de atuadores de trem de pouso e porta a serem controlados.
O circuito da invenção pode também ser duplicado identicamente dentro da aeronave a fim de controlar tantos trens de pouso e portas quanto requeridos.
Claims (6)
1. Circuito hidráulico para acionar um trem de pouso, compreendendo: uma linha de alimentação de fluido (110) e uma linha de retorno (111); pelo menos um seletor de porta (114) conectado às linhas de alimentação e retorno (110, 111), as linhas de serviço de porta de alimentação de seletor, incluindo uma linha de abertura (121) e uma linha de fechamento (122) para abrir e fechar as portas (3a, 3b); pelo menos um seletor de trem de pouso (115) conectado às linhas de alimentação e retorno (110, 111), as linhas de serviço de trem de pouso de alimentação de seletor incluindo uma linha de extensão (125) e uma linha de elevação (126) para estender e elevar o trem de pouso (1); e uma linha de desenganchamento de porta (123) e uma linha de desenganchamento de trem de pouso (127); o circuito hidráulico sendo caracterizado pelo fato de que a linha de desenganchamento de porta (123) é conectada a pelo menos uma linha de serviço de trem de pouso (125, 126) enquanto a linha de desenganchamento de trem de pouso é conectada a pelo menos uma linha de serviço de porta (121, 122), o circuito também incluindo dispositivos (114) para conectar as linhas de serviço de porta conjuntamente durante um estágio de abertura de porta, e dispositivos (115) para conectar as linhas de serviço de trem de pouso conjuntamente durante um estágio de extensão de trem de pouso.
2. Circuito hidráulico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dispositivos para conectar as linhas de serviço de porta conjuntamente e as linhas de serviço de trem de pouso conjuntamente são constituídos pelos seletores sendo configurados de tal forma que, quando eles são controlados para fazer com que a trem de pouso se estenda ou as portas se abram, eles colocam ambas as linhas de serviço em comunicação uma com a outra.
3. Circuito hidráulico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui válvulas piloto (118, 119) controlando o seletor de trem de pouso (115) e alimentadas com pressão por um alinha que é conectada à linha de abertura de porta (121).
4. Circuito hidráulico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada uma da linha de desenganchamento de porta (123) e da linha de desenganchamento de trem de pouso (127) inclui dispositivos de retardo para retardar a atuação dos ganchos (124, 128).
5. Método para estender um trem de pouso usando um circuito hidráulico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a) controlar o seletor de porta (114) para confirmar o fechamento das portas (3 a, 3 b); b) controlar o seletor de trem de pouso (115) para confirmar a elevação do trem de pouso (1); c) controlar o seletor de porta (114) para fazer com que as portas (3a, 3b) se abram até as portas (3a, 3b) estarem totalmente abertas; d) controlar o seletor de trem de pouso (115) para fazer com que o trem de pouso (1) se estenda; e) neutralizar o seletor de trem de pouso (115); f) controlar o seletor de porta (114) para fazer com que as portas (3a, 3b) se fechem até as portas serem enganchadas; e g) neutralizar o seletor de porta (114).
6. Método para elevar um trem de pouso usando um circuito hidráulico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a) controlar o seletor de porta (114) para confirmar o fechamento das portas (3a, 3b); b) controlar o seletor de trem de pouso (115) para confirmar a extensão do trem de pouso (1); c) controlar o seletor de porta (114) para fazer com que as portas (3a, 3b) se abram; d) controlar o seletor de trem de pouso (115) para fazer com que o trem de pouso (1) seja elevado até o trem de pouso (1) se enganchar; e) neutralizar o seletor de trem de pouso (115); f) controlar o seletor de porta (114) para fazer com que as portas (3a, 3b) se fechem até as portas serem enganchadas; e g) neutralizar o seletor de porta (114).
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