DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN DISPOSITIVO PARA PRUEBAS DE UN ACTUADOR ELECTRO HIDRAULICO MECANICO DEL AFCS (Automatic Flight Control System) DEL HELICÓPTERO UH-60 BLACK HAWCK

Abstract

El Sistema de prueba para el servo actuador electro hidráulico mecánico PITCH TRIM, se ha diseñado con el fin de simular en tierra las señales provistas por la computadora de vuelo en el helicóptero. De esta manera, el mantenimiento avanzado que se aplica a este tipo de dispositivos se practica con mayor eficiencia, permitiendo que los operadores tengan un panorama más amplio del estado del actuador, y así tomar decisiones mas acertadas. El Pitch Trim Actuator Assembly esta conformado por tres subconjuntos conocidos como; SAS Actuator, Trim Basico y Boost Actuator. El Trim permite la ejecución de movimientos de cabeceo del helicóptero sobre el eje longitudinal en el ángulo de pitch. Y el SAS realiza correcciones pequeñas de amortiguación al movimiento para aumentar la estabilidad. El proyecto está conformado por la parte circuital conocido como Hardware junto con la adquisición de la información externa, y por la interfaz grafica de control llamada Software. El actuador requiere que el banco de prueba esté provisto de un sistema de variación de corriente con un rango del orden de los mA, desde valores positivos a negativos. Esto con el fin de desplazar dos pistones full extendido y full retraído, que se alojan en los actuadores SAS y Boost, y que en el helicóptero realizan la función de transformar la fuerza de una presión hidráulica en fuerza mecánica, para mover los rotores de la aeronave en la ejecución de cabeceo o ángulo de pitch. El pistón del SAS se desplaza a una determinada posición según el nivel de la corriente, y el pistón del Boost se mueve a una velocidad constante con un valor fijo de corriente. El banco de prueba debe estar en condiciones para dar al operador una visión amplia de la ejecución del actuador, para ello se emplea un sensor de desplazamiento lineal de resolución infinita, que suministra una señal en voltaje, la cual es introducida al microcontrolador que la procesa y la adecua para luego enviarse a la interfaz del usuario donde se analiza y se presenta al operador. El actuador SAS se compone de dos bobinas que actúan independientemente o en paralelo. El Trim Básico inyecta la corriente a través de un amplificador hidráulico, y tiene dos elementos que informan a la computadora de vuelo el estado del bastón cíclico presente en la cabina del piloto y la posición de dos pistones internos del Trim Básico. El Stick position se encarga del bastón cíclico, el cual deberá estar acorde a la señal de movimiento del sensor de desplazamiento. El Trim position informa la posición de los pistones del Trim, efecto de la señal de corriente inyectada a un amplificador hidráulico del Trim Básico. La interfaz del usuario realizada en el software de programación gráfica de Nacional Instruments LABVIEW, recibe las señales procesadas en el microcontrolador del Hardware y el resto de circuiteria interna, que describen el estado del actuador, como lo son la impedancia, el voltaje y la corriente de las electro-válvulas, el tiempo de ejecución del movimiento de los pistones y las señales sensoriales. Con toda esta información se presenta al usuario una descripción detallada del proceso de ejecución del actuador, sus posibles fallas y puntos exactos de mal funcionamiento. Los datos son mostrados gráfica y numéricamente de tal manera que exista una valoración exacta del estado del dispositivo y una reparación eficiente a partir del análisis realizado.