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6.1.7 Flight Control Description

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by

Luis Moreno

on 4 May 2016

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Transcript of 6.1.7 Flight Control Description

Control Cíclico
Direccional
Control Colectivo
Vertical
Control Antitorque
Yaw
Elevadores
Estabilidad longitudinal y rango C.G.
Conectados con varillas, belcranks, actuadores del AFCS y servos hidraúlicos, transmitiendo directamente los movimientos del piloto al sistema rotor.
Force Trim en el cíclico y pedales que provee control de posicionamiento
Sistema de fricción
Controles cíclico y colectivo
Ajustar rígidez o dureza deseada en los mandos
Controles de vuelo
Cambia simultáneamente el ángulo de paso en las palas del rotor principal para aumentar o disminuir la sustentación producida por el R/P
Ubicado a la izquierda del asiento de pilotos
Unidos a través del piso con un eje común
tubos de control ó servoactuadores y varillas, se conecta al extremo posterior de la palanca colectiva en la XMSN
Pivotea en un punto medio de la corredera colectiva
Sistema del control colectivo
Cabeza del control colectivo
El control colectivo, además de controlar el vuelo vertical del helicóptero
También tiene montado en su parte superior ó cabeza del colectivo una serie de interruptores de distintos sistemas:
Switch luz de aterrizaje
Switch luz de busqueda
Switch flotadores
Switch tope de relantí (Idle stop)
Switch de partida
Switch del tecle
Switch RPM
Switch go around
Corredera colectiva
Rodea la parte inferior del mástil
Se mueve arriba o abajo alrededor del mástil
Cubo giratorio
La parte superior de la corredera está unida por rodamientos a una parte ranurada del mástil
Gira con el mástil y se mueve arriba ó abajo
Palancas de refase
Instaladas para corregir la inversión de control que se produce al mover el colectivo arriba
Son instaladas entre el cubo rotatorio y las pitch link por la parte superior
Dos de ellas a las varillas drive links y las otras dos a las swashplate links por la parte inferior
Las cuatro tienen un perno pivote
Varillas de cambio de paso
Instaladas en el extremo exterior de cada palanca de refase y conectadas al mecanismo de cambio de paso de las palas delk rotor principal por el otro lado
Transmiten el movimiento arriba-abajo de cada pala
Controles del colectivo
Flight Control Description
6.1.7
Lista de movimientos que se producen cuando se mueve arriba el control colectivo en la cabina
1. Varillaje del colectivo mueve el servo colectivo hacia arriba
2. Servo colectivo empuja la palanca colectiva hacia arriba
3. Palanca colectiva pivotea y mueve la corredera colectiva abajo
4. Corredera colectiva mueve el cubo giratorio hacia abajo
5. El cubo empuja los extremos interiores de las palancas de refase hacia abajo
6. Las palancas de refase pivotean su propio extremo exterior hacia arriba
7. El extremo exterior de las palancas de refase empujan las varillas de cambio de paso hacia arriba
8. Varillas de cambio de paso empujan individualmente su respectivo cuerno/oreja de cambio de paso de cada pala arriba
9. Cuerno de paso aumenta el ángulo de paso de cada pala

Moviendo el control colectivo abajo es el mismo movimiento descrito en los pasos anteriores pero en la dirección opuesta
Movimientos de cambio de paso del colectivo
Fricción del colectivo y sistema downlock
La fricción, localizada bajo los aceleredores del control colectivo del piloto, puede aumentar o disminuir la rigidez del colectivo
Hacerlo mas liviano o más pesado al levantarlo ó bajarlo por parte del piloto
Esta fricción es para ambos controles colectivos
El sistema colectivo asegurado abajo se encuentra inmediatamente abajo del colectivo a la altura del mecanismo de fricción
Puede ser usado para mantener el colectivo en la posición todo abajo
Debe ser conectado o desconectado sólo cuando los controles de vuelo se encuentran con poder hidraúlico
Los aceleradores tipo puño de ambos motores se encuentran alrededor del colectivo e incluyen ajustes de fricción separados para cada acelerador
Sistema control cíclico
Cambia el ángulo de inclinación del rotor principal
Resultando en que el helicóptero se mueva en la dirección deseada de vuelo
Se encuentran al frente de cada silla de piloto
Tiene un gimbal/cardán montado bajo el piso del helicóptero
Montado a dos tubos push-pull
Uno para control lateral (Roll)
Uno para control adelante-atrás (Pitch)
Conectados a dos actuadores servoscíclicos
El movimiento de los servos inclina el swashplate y el rotor principal
Dos bellcranks para movimiento adelante-atrás
Una bellcrank para movimiento lateral
Adheridas a dos actuadores rotatorios
Convierte el movimiento lateral y adelante-atrás en movimientos que son compatibles para ser usados con los servoscíclicos y el swashplate del rotor principal
Incluye:
Una unidad de mezcla adelante-atrás
Una unidad de mezcla lateral
Varillas
Unidad de mezcla y operación
Sistemas adicionales al control cíclico
Fricción del control cíclico
Sistema elevador aerodinámico
Todos los helicópteros incorporan algún tipo de elevador horizontal para mejorar la estabilidad longitudinal en el eje de cabeceo.
Algunos son fijos, otros móviles a través de interconexiones con los controles de vuelo ó un sistema especial, y otros como el Bell 412 el cual actúa por acción aerodinámica
El elevador aerodinámico, montado cerca de la parte posterior del helicóptero, proporciona estabilidad longitudinal y produce sustentación negativa para mantener la nariz arriba del helicóptero a medida que la velocidad aumenta.
Para nivelar el helicóptero durante vuelos de alta velocidad hacia adelante un centro de gravedad de mayor rango puede ser mantenido
El sistema del elevador incluye dos perfiles invertidos asimétricos, uno a cada lado del tailboom, montados en un tubo interior
Las dos mitades del elevador están adheridas al tubo interior a diferentes ángulos de incidencia para compensar las corrientes descendentes de aire producidas por el rotor principal
La mitad derecha del elevador tiene un ángulo ligeramente más arriba que el ángulo del elevador izquierdo, si esto no fuese así el flujo de aire que empuja hacia abajo el rotor principal causaría un desbalanceo en el helicóptero
Hay tres conjuntos de frenos magnéticos
Uno para cíclico lateral
Uno para cíclico adelante-atrás
Uno para antitorque
Conectados a través del gradiente de fuerza a la varilla de control de vuelo asociada
Cada freno magnético incluye un electroimán que actúa sobre un disco unido a un brazo de control
El brazo de control está conectado a un extremo del gradiente de fuerza, el otro extremo del gradiente está conectado al control de vuelo
Con el sistema force trim ON, el poder eléctrico energiza los electroimánes los que sujetan los discos y el brazo de control en una posicion fija para proporcionar posicionamiento del control de vuelo
Los frenos magnéticos del control cíclico lateral y adelante-atrás incorporan motores eléctricos (actuadores rotatorios), los cuales con el AFCS activado mueven los brazos de control del freno magnético y los controles de vuelo en la cabina para ayudar al AFCS en el control de actitud del helicóptero
Freno magnético
El piloto utiliza el sistema force trim dependiendo del modo de AFCS que esté operando
Si el helicóptero está volando en el modo SAS, "hands-on", el force trim puede estar ya sea en ON ó en OFF.
Si el helicóptero está volando en modo ATT, "hands off", el sistema force trim debe estar en ON
El sistema force trim es requerido en modo ATT para mantener los controles de vuelo de la cabina en una posición fija y permitir al AFCS controlar la "actitud" del helicoptero
Una de las formas de asegurarse que el sistema force trim está en ON es teniendo la cazoleta roja abajo, además de esta forma la luz del panel de fallas está apagada
En vuelo, con el force trim ON, los gradientes de fuerza inducen el vuelo y en cualquier momento el cíclico ó los pedales pueden ser movidos de la posición en que se encontraban magneticamente posicionados, si el piloto está constantemente ejerciendo presión sobre los controles de vuelo, en contra de los resortes de los gradientes de fuerza, el switch liberador del force trim puede ser usado para "retrim" los controles de vuelo en una nueva posición
Un switch de liberación del force trim se encuentra en cada empuñadura del control cíclico y permite al sistema del force trim ser temporalmente interrumpido.
Al presionar el interruptor, se interrumpe la energía eléctrica de los frenos magnéticos y los resortes del gradiente de fuerza se recentran a si mismos.
Al soltar el interruptor, se reenergizan los frenos magnéticos y se mantienen los controles de vuelo en una nueva posición
Si el piloto está manteniendo presión en los controles cuando el switch force trim release es presionado, el helicóptero puede tener repentinamente un pequeño descontrol de cabeceo ó guiñada .
El piloto debe chequear por apropiada operación el sistema force trim durante el chequeo del force trim y por apropiada operación de los actuadores rotatorios durante el chequeo del AFCS
Operación del sistema force trim
Controles del sistema antitorque
Un conjunto de ajuste para los pedales está conectado a una serie de varillas de control y bellcranks
Las cuales están conectadas a un servo actuador hidraúlico localizado en el compartimento de calefacción
Tubos de control y bellcranks que transmiten a través del servo movimientos que permiten el cambio de paso en el rotor de cola
El conjunto de bellcranks que ajustan los pedales del piloto tambien están conectados al sistema force trim del antitorque
Control cíclico del rotor principal
Un segundo swashplate montado sobre el swashplate no rotatorio, gira libremente sobre el plano paralelo de este último
Los movimientos del control cíclico inclinan el swashpalte no rotatorio y el swashplate rotatorio
Las dos drivelink y las dos link montadas a 90° del swashplate rotatorio transfieren la inclinación del swashplate no rotatorio a las cuatro palacas de refase
Las cuatro palancas de refase adheridas al cubo rotatorio, pivotean en su punto medio sobre las drivelinks y las links del swashplate convirtiendo, a través de las cuatro pitchlinks la inclinación del swashplate rotatorio, en diferentes ángulos de paso en cada pala del rotor principal
Movimientos de cambio de paso del cíclico
Lista de movimientos que se producen cuando se mueve adelante el control cíclico en la cabina

1.- Los servos cíclicos inclinan el swashplate no rotatorio adelante
2. El swashplate no rotatorio inclina el swashplate rotatorio adelante
3. El swashplate rotatorio inclina las palancas de refase a medida que ellas rotan
4. Las palancas de refase mueven las varillas pitch arriba/abajo a medida que ellas rotan
5. Las pitchlinks mueven la pala individualmente arriba/abajo a través de las orejas/cuernos de cambio de paso
6. Las orejas de cambio de paso cambian el ángulo de las palas del rotor principal arriba/abajo

Cada pala vuela de acuerdo a la sustentación que produce y a la precisión giroscópica. Con el swashplate inclinado adelante, las palas vuelan abajo por el frente y arriba por la parte de atrás
Moviendo el control cíclico atrás resulta exactamente el mismo movimiento pero en dirección opuesta
De la misma forma, el movimiento lateral del control cíclico, resulta en la inclinación del rotor a la izquierda y derecha
Controles Antitorque
Los pedales antipar se articulan bajo el nivel del piso delante de cada asiento de piloto
tienen un conjunto de ajuste interconectado y uno propio que permite ajustar la distancia de los pedales al asiento del piloto
Presionando un resorte y girándolo a la vez
Como el rotor principal gira hacia la izquierda, crea un par de torsión ó torque hacia la derecha alrededor del mástil del rotor principal
Esto tiende a girar la nariz del helicóptero hacia la derecha
El torque del rotor principal se incrementa cuando el control colectivo aumenta el ángulo del rotor y disminuye cuando se baja el colectivo
Un rotor de cola ó antitorque "tractor" es montado a la derecha del tailboom y empuja el tailboom a la derecha
El rotor de cola cambia los ángulos de paso de sus palas incrementando ó disminuyendo la cantidad de torque
Este cambio de torque se efectúa y es controlado por los pedales en la cabina, los que proporcionan control de rumbo durante el vuelo estacionario y en las maniobras a bajas velocidades
Sistema de control antitorque
El sistema de luz de pracaución e centrado del cíclico asiste al piloto previniendo la excesiva flexión del cubo del rotor principal durante la operación en tierra a 97% Nr (de RPM del rotor)
El sistema consiste de dos switches de proximidad, dos luces de precaución CYC CTR y el circuito eléctrico asociado
Los switches se encuentran en el varillaje adelante/atrás y lateral del control cíclico justo adelante de la unidad mezcladora del cíclico
La luz de precaución CYC CTR está localizada al frente arriba del panel de instrumentos de pilotos
Luz de precaución cíclico no centrado
Consiste en conjuntos de frenos magnéticos que proporcionan posicionamiento de control de vuelo y conjuntos de gradientes de fuerza instalados entre las varillas y los frenos magnéticos
Son controlados por un switch FORCE TRIM que tiene una cazoleta roja en el panel MISC del pedestal, eléctricamente accionados por un botón en el mango del control cíclico y liberado por switches localizados en cada mango del colectivo, protegido por un C.B. y una luz de mal funcionamiento en el panel de falla
Con el FORCE TRIM en ON el sistema está activado y presionando cualquiera de los dos botones en la empuñadura de los controles cíclicos se rompe el circuito eléctrico y se desactiva el sistema force trim
Este permanecerá así hasta que se posicione el cíclico en la posición deseada y cualquiera de los botones presionados se libere
Sistema Force trim
El movimiento
adelante-atrás
del cíclico causa que la varilla de control adelante-atrás mueva la bellcrank en forma recta adelante o atrás
El movimiento de la bellcrank adelante-atrás mueve las varillas de control conectadas a los servos cíclicos de la misma forma, es decir, en cantidad de movimiento y en la misma dirección, ya sea adelante-atrás
Los servos cíclicos convierten esta acción en igual movimiento arriba-abajo del gimbal montado en la parte no giratoria del swashplate
Lo que se traduce en que el swashplate comience a inclinarse adelante o atrás
El movimiento
lateral
del cíclico causa que la varilla de control lateral rote la bellcrank lateral, la cual mueve la varilla paralela inferior adherida a la bellcrank
La varilla paralela inferior rota la bellcrank adelante-atrás y mueve empujando los tubos conectados a los servos cíclicos en igual cantidad pero en direcciones opuestas
Los servos convierten esta acción en donde un servo se mueve arriba y el otro servo se mueve abajo en igual cantidad
Resultando en que la parte no giratoria del swashplate comience a inclinarse hacia la derecha o hacia la izquierda
Normalmente los movimientos del control cíclico son una combinación de movimientos laterales y adelante-atrás
El control cíclico del piloto incluye ajustes tanto como para el apoyo en la asistencia del AFCS y para endurecer o dar rigidez al movimiento del control colectivo
Esta fricción se da a través de una tuerca ajustable inmediatamente abajo de la abrazadera integrada al control cíclico permitiendo al piloto incrementar ó diminuir la rígidez del cíclico como desee
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