Tecnologías Clave en Control de Vuelo Aeroespacial: Sensores, Actuadores y FBW

1. Funcionamiento del Núcleo en LVDT y RVDT

1.1. Transformador Diferencial Variable Lineal (LVDT)

Un LVDT (Transformador Diferencial Variable Lineal) consiste en un tubo metálico hueco y un cilindro metálico sólido que se desliza en su interior. Alrededor del tubo se encuentran dos bobinados eléctricos: uno primario y uno secundario, configurados de manera similar a un transformador. Una varilla de empuje se utiliza para conectar el cilindro metálico sólido con el objeto móvil que se desea monitorizar.

El bobinado primario está flanqueado por el bobinado secundario, como se muestra en la figura. El bobinado secundario está cableado mediante dos circuitos opuestos. El primario recibe una señal de corriente alterna (CA). Esta corriente alterna inducirá un voltaje en ambos bobinados secundarios. Si el núcleo está exactamente centrado, la señal de salida de los bobinados secundarios se anula. La fase de la señal de salida de CA, con respecto a la señal de entrada, está determinada por la dirección del desplazamiento del núcleo. Por lo tanto, el transductor puede medir tanto la dirección como la magnitud de cualquier movimiento.

1.2. Transformador Diferencial Variable Rotatorio (RVDT)

Un RVDT (Transformador Diferencial Variable Rotatorio) opera de forma similar al LVDT, con la diferencia de que está diseñado para detectar el movimiento rotacional. El RVDT contiene un núcleo en forma de corazón que gira en el centro del tubo hueco. Con el núcleo girando, se producirán cambios de voltaje y fase en el bobinado secundario. La medición del movimiento rotacional de un RVDT es normalmente de 120º o menos, y se obtiene una alta resolución en los primeros 40º de rotación.

2. Configuraciones de Conexión de Actuadores a Superficies de Vuelo

Existen dos tipos de configuraciones mediante las cuales los actuadores se conectan a los mandos de vuelo:

• 2.1. Configuración Paralela

  El actuador realiza el movimiento de la superficie de control y, a la vez, proporciona una señal de retorno a la palanca de control. La palanca se moverá cuando el piloto automático esté controlando la superficie.

• 2.2. Configuración en Serie

  El actuador produce el movimiento de la superficie de control, pero no el de la palanca de control.

3. Tipos de Mandos de Vuelo Motorizados en Aeronaves de Altas Prestaciones

3.1. Sistema Servoasistido

En un sistema servoasistido, el mando del piloto va conectado directamente a la superficie de control.

3.2. Sistema Servoactuado

En un sistema servoactuado, el mando del piloto se conecta solamente al balancín de control, y el cuerpo de bomba va unido directamente a la superficie de control de vuelo.

4. El Control Activo en la Filosofía Fly-by-Wire (FBW)

El sistema de pilotaje por mando eléctrico recibe el nombre de Control Activo o Control Automático Generalizado.

Se dice que una aeronave tiene control activo cuando se le transmiten a las superficies de control de vuelo órdenes de mando, ajenas a la acción directa del piloto, con el fin de mejorar la actuación de la aeronave. Por lo tanto, se puede definir:

• El término Control Activo identifica la presencia de fuerzas de control de vuelo que se inician por medios ajenos a la acción del piloto.
• La presencia de un sistema Fly-by-Wire (FBW) en la aeronave es un requisito previo para muchas funciones, aunque no todas, del Control Activo.
• Con independencia de las señales de entrada que se puedan realizar, los ordenadores de control de vuelo previenen que la aeronave exceda su envolvente de vuelo.