Evaluación del Rendimiento y la Fiabilidad de Dispositivos Innovadores de Alto Elevación para Aeronaves Utilizando Actuadores Electromecánicos
Autores: Cabaleiro de la Hoz, Carlos; Fioriti, Marco; Boggero, Luca
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Evaluación del Rendimiento y la Fiabilidad de Dispositivos Innovadores de Alto Elevación para Aeronaves Utilizando Actuadores Electromecánicos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Actuadores electromecánicos
Arquitecturas innovadoras
Dispositivos de alto sustentación
Rendimiento
Fiabilidad
Comparación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
En las últimas décadas, se han comenzado a introducir actuadores electromecánicos en aviones de transporte para superficies de control de vuelo primarias y secundarias. Se han propuesto algunas arquitecturas innovadoras en la literatura para utilizar estos actuadores en dispositivos de alta sustentación (flaps y slats). La arquitectura más avanzada se construye con un eje mecánico central alimentado por una unidad de distribución de energía conectada a actuadores de tornillo de bola que accionan las superficies de flaps y slats. Nuevos conceptos innovadores tienen el potencial de mejorar las arquitecturas más avanzadas. Sin embargo, hay una falta de resultados cuantitativos para tales arquitecturas innovadoras. Se propone una nueva metodología para estimar preliminarmente los aspectos de rendimiento y fiabilidad de arquitecturas convencionales e innovadoras. Esto permite obtener comparaciones cuantitativas. La metodología se aplica a una nueva arquitectura que utiliza actuadores electromecánicos para flaps y slats, proporcionando resultados en términos de rendimiento y fiabilidad y comparándolos con los dispositivos de alta sustentación más avanzados actuales. Los resultados muestran que la nueva arquitectura es más ligera que la de referencia y puede ser más fiable. Esto se logra gracias a la eliminación de los enlaces mecánicos entre componentes, lo que permite que cada superficie de control se despliegue de forma independiente de las demás. Esto aumenta considerablemente la fiabilidad operativa del sistema. Se analizan dos casos, con y sin atascos de actuadores. Esto proporciona resultados más realistas, ya que este modo de fallo es actualmente la principal razón por la que los actuadores electromecánicos no se están utilizando para más aplicaciones. La arquitectura innovadora supera a la convencional en el caso en que los actuadores electromecánicos no se ven afectados por el modo de fallo de atascos.
Descripción
En las últimas décadas, se han comenzado a introducir actuadores electromecánicos en aviones de transporte para superficies de control de vuelo primarias y secundarias. Se han propuesto algunas arquitecturas innovadoras en la literatura para utilizar estos actuadores en dispositivos de alta sustentación (flaps y slats). La arquitectura más avanzada se construye con un eje mecánico central alimentado por una unidad de distribución de energía conectada a actuadores de tornillo de bola que accionan las superficies de flaps y slats. Nuevos conceptos innovadores tienen el potencial de mejorar las arquitecturas más avanzadas. Sin embargo, hay una falta de resultados cuantitativos para tales arquitecturas innovadoras. Se propone una nueva metodología para estimar preliminarmente los aspectos de rendimiento y fiabilidad de arquitecturas convencionales e innovadoras. Esto permite obtener comparaciones cuantitativas. La metodología se aplica a una nueva arquitectura que utiliza actuadores electromecánicos para flaps y slats, proporcionando resultados en términos de rendimiento y fiabilidad y comparándolos con los dispositivos de alta sustentación más avanzados actuales. Los resultados muestran que la nueva arquitectura es más ligera que la de referencia y puede ser más fiable. Esto se logra gracias a la eliminación de los enlaces mecánicos entre componentes, lo que permite que cada superficie de control se despliegue de forma independiente de las demás. Esto aumenta considerablemente la fiabilidad operativa del sistema. Se analizan dos casos, con y sin atascos de actuadores. Esto proporciona resultados más realistas, ya que este modo de fallo es actualmente la principal razón por la que los actuadores electromecánicos no se están utilizando para más aplicaciones. La arquitectura innovadora supera a la convencional en el caso en que los actuadores electromecánicos no se ven afectados por el modo de fallo de atascos.