Sistemas de Aeronaves

IntroduccinEn esta era en la que las aeronaves son cada vez ms elctricas y se delega msel control de vuelo de una aeronave a sistemas autnomos cada vez ms complejos, esnecesario avanzar tambin en la transmisin de todo el conjunto de seales elctricasque circulan por un avin, acindolas robustas a cualquier posible perturbacin!"el mismo modo, los sensores con los que se cuenta en la industria area actualvan un paso ms all de los clsicos basados en leyes o principios #$sicos% incorporancierta inteligencia, cierto razonamiento, que en algunas ocasiones puede ser errneodebido a las distintas seales de entrada!Enel presente trabajo se presenta una e&posicin de las tcnicasactuales detransmisin de seales elctricas, base sin lugar a dudas de el resto de componentesde un avin moderno! "el mismo modo, se muestran un conjunto de sensores de altonivel 'in#ormacin al piloto( y de bajo nivel 'medidores directos sobre el sistema(,mostrando una aplicacin directa del papel que juegan los sensores en la aviacin,en el caso delsistema)ly *y +ire ')*+(! El)*+ es un sistema que controlalos actuadores elctricos y electroidrulicos mediante comandos transmitidos elc,tricamente y proporciona control manual y automtico del avin en los distintos ejes!-s$ pues, el cap$tulo actual se muestran los principales elementos en el sistemade transmisin de seales elctricas en la aviacin! .osteriormente, en el cap$tulo /se presentan los principales componentes, tanto de bajo nivel 'conectores, tipo decableado, etc( como de alto nivel 'sensores( presentes en cualquier esquema elctrico!.or 0ltimo, en el cap$tulo 1, se muestra una aplicacin real e&istente en la aviacinbasada ensensores distribuidos por el avin, como es el caso del )ly *y +ire!2!/! 3onceptos bsicosEn esta seccin se de4nen los conceptos necesarios para acer el presente docu,mento autocontenido!2!/!2! Especi4cacin de norma- lo largo de la istoria de la aviacin comercial, an aparecido multitud de #abri,cantes de componentes aeronuticos que a su vez an o#recido un sin#$n de modelosa la venta! 3ada #abricante editaba su propia documentacin demantenimiento, de#orma que si una aerol$nea pose$a varios modelos de di#erentes #abricantes, ten$a que#ormar a sus tcnicos en la interpretacin de cada documentacin! 5in embargo, la-6-'-ir 6ransport -ssociation ( 728 promulg unas directivas para que toda la do,cumentacin de mantenimiento se pareciera entre s$, y de esta #orma estandarizarla!Es similar a lo ocurridoen el mundo de la #abricacin industrial con la especi4ca,cin para los diagramas de tuber$as e instrumentos '.9I(, y la norma I5-,5:!2! Elresultado es el -6- 5pec 2;; , en el que se enumeran los sistemas que integran elavin de la siguiente #ormanidad de control>na unidad de control 'o central( es un panel de control de un sistema de la aero,nave! =a mayor$a van instaladas en cabina,y en mucas ocasiones poseen paneles coniluminacin propia!=os elementos de control son botones, selectores, pulsadores, etc!=a disposicin de estos elementos es crucial, y entra en juego la componentepsicolgica! 3onsiste en la inter#az entre el ombre y la mquina! >n ejemplo deunidad de control de un *oeing J@J puede verse en la 4gura 21!3ap$tulo /3omponentesEn el presente cap$tulo se identi4can los principales componentes de bajo y altonivel que con#orman el sistema de transmisin y sensorial de un avin com0n! =aprimera parte del cap$tulo est orientada a los componentes bsicos, como puedenser el cableado, los tipos de conectores, etc! =a segunda parte del cap$tulo estorientada a los elementos de alto nivel< sondas de temperatura, unidad de medidainercial, sistemas de ngulo de ataque, etc!/!2! 3omponentes de bajo nivel6odos los componentes utilizados en sistemas elctricos para equipos aeronu,ticos, estarn asociados a una norma espec$4ca en donde se recoger el objeto yaplicacin del componente, los documentos aplicables y normas asociadas, las ca,racter$sticas, la designacin, etc! .ara la eleccin de los componentes de un mazo ocentral se deber tener en cuenta una serie de consideraciones, dependiendo de lazona de avinen la que se vaya a instalartiliza dos sensores cnicos '/!/!2!J( con computadores integrados parapercibir la direccin de la corriente de aire conrelacin al avin!)igura /!22< 5ensor de ngulo de ataque!/!/!/!@! 5ensores inerciales e II>Gormalmente, suele aber acelermetros incorporados en cada uno de los ejes delavin! Integrando estas medidas, se obtiene una medida de la velocidad! -plicandotcnicas de 4ltrado, como )iltros de Xalman, es posible obtener una medida robusta,de #orma que al volver a integrar la velocidad,se obtiene la distancia recorrida!En lo que se re4ere a las unidades de medidas inerciales ')igura 2/( 'aceleracioneslineales y velocidades angulares(, son dispositivos que proporcionan datos inercialessobre la posicin y la velocidad del avin 3ap$tulo 1)ly *y +ire1!2! Introduccin=os sistemas de control electrnico se vienen usando en la aviacin comercialdesde ace ms de @; aos! El3oncorde introdujo el uso de sistemas electrnicospara manipular los controles idrulicos! =a e&periencia europea en la aplicacin del)ly,*y,+ire ')*+( es de unos 1; aos!El #undamento del )*+, o sistema de pilotaje por mando elctrico, se basa enque las instrucciones de mando dadas por el piloto 'o por el piloto automtico( seenv$an a las super4cies aerodinmicas de control mediante seales elctricas en lugarde cone&iones mecnicas!3on la entrada en servicio del -1/;, se de4ni un nuevo estndar de )*+ en elcontrol de vuelo e integracin de sistemas! EE>> se estaba quedando atrs en estecampo, por lo que *oeing se embarc en un proyecto sin precedentes< la construccinde un avin totalmente controlado por )*+ y completamente diseado e integradopor ordenador!El *oeing JJJ es el primer avin comercial #abricado por *oeing que emplea)*+ como sistemaprimario de control de vuelo! Este avin no solo #ue un avanceen cuanto a tecnolog$a si no tambin en cuanto a gestin! Esto constanta el eco deque la tendencia #utura en avinica es la de ir sustituyendo progresivamente los sis,temas Muido,neumticos 'neumtico e idrulico( por subsistemas de accionamientoelctrico!/Q 3.1. Introduccin/J)igura 1!2< -rquitectura de sistema neumtico!=as principales ventajas que sern resultado de esta tendencia son, entre otras,las siguientes