tesis mandos electrónicos y transmisión por fibra Óptica. jorge ruiz

59
Pagina intencionalmente en blanco.

Upload: jorge-ruiz

Post on 10-Aug-2015

64 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

1

Pagina intencionalmente en blanco.

Page 2: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

2

UNIVERSIDAD NACIONAL AERONÁUTICA EN QUERÉTARO

Innovación Educativa para el Desarrollo de México

"Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica"

“Sistema Fly By Wire y Fly By Light.”

Estadía en la empresa: Concesionaria Vuela Compañía de Aviación, S.A.

de C.V. (“Volaris”).

Trabajo Profesional para obtener el título de:

Técnico Superior Universitario en Aviónica.

Presenta:

Jorge Eduardo Ruiz Licea.

Municipio de Colón, Querétaro. Febrero de 2012

Page 3: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

3

Pagina intencionalmente en blanco.

Page 4: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

4

UNIVERSIDAD NACIONAL AERONÁUTICA EN

QUERÉTARO

Innovación Educativa para el Desarrollo de México.

"Mandos electrónicos y transmisión por fibra óptica"

“Sistema Fly By Wire y Fly By Light.”

Concesionaria Vuela Compañía de Aviación, S.A. de C.V. (“Volaris”).

Trabajo Profesional para obtener el título de:

Técnico Superior Universitario en Aviónica.

Presenta:

Jorge Eduardo Ruiz Licea.

Asesor empresa:

Ing. Sergio Morales Arroyo.

Asesor UNAQ:

Ing. J. Jesús López Melendrez.

Municipio de Colón, Querétaro. Febrero de 2012

Page 5: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

2

íNDICE

Agradecimientos.---------------------------------------------------------------------------------- 5

Introducción.---------------------------------------------------------------------------------------- 6

Formato de autorización de impresión.------------------------------------------------------ 8

CAPÍTULO I. EMPRESA

1.1. Antecedentes.------------------------------------------------------------------------------- 9

1.2. Misión. ---------------------------------------------------------------------------------------- 10

1.3. Visión. ---------------------------------------------------------------------------------------- 11

1.4. Política de calidad. ------------------------------------------------------------------------ 12

1.5. Compromiso social. ----------------------------------------------------------------------- 12

CAPÍTULO II. SISTEMA (FLY BY WIRE) DE AIRBUS.

2.1. Superficies de control de las aeronaves A318, A319, A320 y A321.

2.1.1. Superficies de control.----------------------------------------------------------- 14

2.1.2. Controles de superficies de vuelo.------------------------------------------- 16

2.1.3. Indicaciones.

2.1.3.1. Paneles de control de vuelo.-------------------------------------

2.1.3.2. Side stick priority light.---------------------------------------------

2.1.3.3. Páginas del ECAM.-------------------------------------------------

19

19

20

2.1.4. Principio del Fly By Wire (Vuelo por cable).------------------------------ 21

2.2. Arquitectura de las superficies de control.------------------------------------------- 22

2.2.1. Componentes.---------------------------------------------------------------------

2.2.2. Superficies.-------------------------------------------------------------------------

2.2.3. Actuadores.------------------------------------------------------------------------

2.2.4. Computadoras.--------------------------------------------------------------------

2.2.5. Control de servos activos.------------------------------------------------------

23

24

24

24

24

Page 6: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

3

2.2.6. Prioridades de reconfiguración.----------------------------------------------- 25

2.3. Leyes de control de vuelo.-------------------------------------------------------------- 26

2.3.1 Ley normal.-------------------------------------------------------------------------- 26

2.3.2 Ley alternativa.----------------------------------------------------------------------

2.3.3 Ley directa.---------------------------------------------------------------------------

26

26

2.4. Respaldo (Back-Up) mecánico.--------------------------------------------------------

2.5. Sistema de aletas traseras hipersustentadoras (flap) y aletas

hipersustentadoras delanteras (slat).-------------------------------------------------------

2.6. Actuadores.---------------------------------------------------------------------------------

27

28

30

CAPÍTULO III. FLY BY LIGHT (DESARROLLADO EN LA UNAQ).

3.1. Introducción.---------------------------------------------------------------------------------

3.2. Descripción de componentes.-----------------------------------------------------------

3.2.1. Palanca lateral (Side-stick). Circuito de entrada de señales.---------

3.2.2. ADC.----------------------------------------------------------------------------------

3.2.3. Circuitos PISO.--------------------------------------------------------------------

3.2.4. Modulo de sincronía.-------------------------------------------------------------

3.2.4.1. Reloj maestro.----------------------------------------------------------

3.2.4.2. Modulo de sincronía.-------------------------------------------------

3.2.5. Emisor de datos ópticos.--------------------------------------------------------

3.2.5.1. Multiplexado y emisor de alta luminosidad.--------------------

3.2.5.2. Emisor infrarrojo.------------------------------------------------------

3.2.6. Receptores.------------------------------------------------------------------------

3.2.6.1. Receptor de Bus de datos.-------------------------------------------

3.2.6.2 Receptor del bit de sincronía.----------------------------------------

3.2.7. Circuitos SIPO.---------------------------------------------------------------------

3.2.8. Memoria de 24 bits.---------------------------------------------------------------

3.2.9. DAC.--------------------------------------------------------------------------------

3.2.10. Servos.----------------------------------------------------------------------------

32

33

33

34

36

37

37

38

39

39

41

41

41

42

42

43

44

46

Page 7: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

4

CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE FALLA PARA SISTEMA FLY BY WIRE.

4.1 Servicios de mantenimiento de prueba.----------------------------------------------- 49

4.2 Precauciones de seguridad.-------------------------------------------------------------- 50

4.3 Pruebas dinámicas.------------------------------------------------------------------------- 51

CAPÍTULO V. INFORME DE OTRAS ACTIVIDADES REALIZADAS.

5.1 Septiembre a Noviembre 2011.---------------------------------------------------------

5.2 Noviembre-Diciembre 2011.--------------------------------------------------------------

52

53

Conclusión.----------------------------------------------------------------------------------------

55

Referencias Bibliográficas ------------------------------------------------------------------- 56

Page 8: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

5

AGRADECIMIENTOS.

El presente trabajo profesional es el resultado del apoyo que día a día me brindaron

tanto mis familiares, así como mis profesores en mi formación universitaria.

A mi madre Margarita Licea Aguilar por su especial cariño y la actitud e inteligencia

de mi padre José de Jesús Ruiz Arrollo, a mis hermanos Antonio de Jesús y Mayra

Guadalupe por su compañía y apoyo, a mis abuelitos Rosalba Aguilar Corona y

Antonio Licea Moreno por brindarme un lugar donde vivir y por todas esas veces que

me cuidaron y apoyaron; sin olvidar el apoyo incondicional de mis tíos y sus

comentarios motivadores, junto con mis primos que siempre me ayudaron en lo que

estuvo a su alcance y finalmente a mi novia Ximena González que siempre estuvo a

mi lado apoyándome.

A los profesores de quienes siempre recibí su apoyo incondicional: al Ing. Gerardo

Cortes Medrano, Ing. Mario Guerrero, Ing. Jesús López Melendrez, Lic. Erla López

Ruíz, Ing. Ricardo Aguirre, Ing. Gabriel Ing Gabriel Lemus, Ing. Juan José Peña, Lic.

Martha López, Lic. Mayeli Sánchez, Lic. Bertha Miramontes, Ing. Gabriel Gutiérrez.

A mis compañeros con quienes inicié la carrera, en especial a mis amigos y equipo

de trabajo conformado por Abiel Pérez Uribe y Fernando Contreras Contreras así,

como Orealy Galindo, Nivardo Rodríguez, y Víctor Oliva.

Page 9: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

6

INTRODUCCIÓN.

El Fly By Light será el más reciente sistema de control de superficies de vuelo que

utilizará el Boeing 7E7 derivado de la evolución del Fly By Wire (vuelo por cable)

viene siendo lo mismo pero ahora ya con un emisor y un receptor laser que permite

transmitir a la velocidad de la luz sin ningún tipo de interferencia brindando más

seguridad en vuelo, sin embargo, tiene la desventaja de ser fibra de vidrio

susceptible a vibración que conllevan a las micro fracturas del mismo material

llevando a una difracción y refracción del mismo.

Este sistema innovador es un símbolo de tecnología y confiabilidad, pieza esencial

para el control de las superficies, ya que es muy preciso, reduce peso, reduce piezas

mecánicas, y por ende también el desgaste, además, facilita la comunicación digital

entre las computadoras y la maniobrabilidad de la aeronave.

Este sistema es muy semejante al sistema Fly By Wire (Vuelo Por Cable) Y

reemplaza a los cables y chicotes, que anteriormente realizaban el movimiento en las

superficies de control primarias ya que es basado en el uso de servomotores que

mediante impulsos eléctricos se activan por una comunicación entre computadoras.

Cabe mencionar que los servos son hidráulicos y no totalmente eléctricos, éstos

terminan realizando la tarea final de colocar las superficies en la posición solicitada

en tiempo real y se convierte en una manera indirecta de mover las superficies de

control. En ante dicho sistema y durante el proceso, ahora se controlan las diferentes

superficies de vuelo, como lo son el timón de dirección (Rudder), el elevador, los

alerones, las aletas traseras hipersustentadoras (flaps), las aletas delanteras

hipersustentadoras (slats), y freno aerodinámico (spoilers).

Los controles Fly-By-Wire fueron incorporados en aviones militares estadounidenses

en 1970, como sucedió en los casos del F-16 Flighting Falcon y el F-15 Eagle. Por su

parte, la compañía francesa Dassault Aviation, lo patentó en su aeronave Mirage

2000, lanzada en 1978 con esta tecnología.

Page 10: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

7

El término inglés Wire también significa "alambre" y curiosamente ese es el elemento

que históricamente ha permitido el control de las superficies de vuelo de las

pequeñas aeronaves, mediante "cables" o "tensores" que conectaban pedales y

hasta involucrando el eventual uso de fuerza bruta, mediante poleas, palancas o

pequeñas superficies aerodinámicas. En la actualidad, el concepto de "vuelo por

alambre" es utilizado principalmente por los aviones modernos de tamaño mediano y

grande, donde controles electrónicos y "joysticks" ó “sidesticks” actúan, mediante

computadoras sobre servos; transmitiendo señales por los alambres que mueven las

superficies de control permitiendo el control de la aeronave altamente inestables por

su geometría invisible al radar ("stealth") o su gran velocidad como en el caso militar.

Así como en el caso del Fly By Wire y el Fly By Optical ó más comúnmente conocido

como “Fly By Light”. Empezaron a ser utilizados militarmente por la compañía

Boeing, tecnología que será vista en las aeronaves 7E7 de Boeing como una

continuación del 787xxx de la misma en el siguiente año 2012.

EL sistema Fly By light en términos simples realiza la misma función que el Fly By

Wire, únicamente cambia la información del Bus de datos en forma de luz.

Page 11: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

8

FORMATO DE AUTORIZACIÓN DE IMPRESIÓN

Page 12: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

9

CAPÍTULO I. EMPRESA.

1.1. Antecedentes

Despegaron en 2003 cuando los fondos de inversión Discovery Americas I y

Columbia Equity Partners unieron esfuerzos con la Aerolínea TACA, para integrar

una nueva línea aérea en México bajo el esquema de bajo costo que permitiera

darles la experiencia de volar, a un mayor número de mexicanos.

Surcaron el cielo por primera vez el 13 de marzo de 2006 con el vuelo inaugural

Toluca - Tijuana. El 12 de julio del mismo año, el Banco Mundial, a través de su

brazo financiero en América Latina, nos otorgó un financiamiento de 40 millones de

dólares, que a la vez consolidó una inversión de 130 millones de dólares.

Actualmente, su composición accionaria se integra por un grupo diverso de socios,

en el que concurren personas físicas, sociedades mexicanas y sociedades

extranjeras.

Giro de la empresa: Volaris ya es la tercera aerolínea en transportación de Clientes

en el territorio mexicano, según datos de la DGAC (Dirección General de Aeronáutica

Civil) y se sigue consolidando su mercado hacia el liderazgo total en el país. Esto es

el resultado de un excelente equipo de trabajo, con aviones nuevos, con un producto

innovador.

Volaris opera en el Aeropuerto Internacional General Abelardo L. Rodríguez

principalmente, y como Aeropuerto secundario el Aeropuerto Internacional de la

Ciudad de México en 40 rutas en 23 ciudades del país y cinco en Estados Unidos.

Page 13: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

10

1.1 Misión:

Con la mejor gente y a bajo costo hacemos que más personas viajen… BIEN!!!

Con la mejor gente A bajo costo.

Es lo más importante, porque no se puede lograr nada sin los Embajadores.

La mejor aerolínea se construye Incluyendo gente diversa (entendida bajo el

contexto del concepto Establecido en el Manual Trabajando Juntos).

Sin la mejor gente no se puede Trascender.

Porque sólo la mejor gente crea y trasciende sólo la mejor gente representa la

mejor marca: por eso todos somos Embajadores.

Porque ésta empresa apoya las virtudes humanas.

Como empresa, se preocupa por la comunidad y su entorno.

Para garantizar tarifas accesibles.

El costo más bajo siempre gana.

Para garantizar la permanencia en el mercado.

Para ser el mejor competidor.

Eficiencia y sustento económico a largo plazo.

Consciencia de costo bajo en todas las áreas.

Rentabilidad.

Page 14: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

11

1.2 Visión.

Con la mejor gente y a bajo costo hacemos que más personas

viajen...BIEN!!!

Que más personas viajen bien.

Tratamos con Clientes que no pueden ser sólo un PNR ni un PAX.

Hacer crecer el mercado es la base de la sustentabilidad económica en el largo

plazo.

Asegurar que más personas viajen: que el que vuela viaje más y el que vuela por

otro medio viaje con Volaris.

Fomentar el desarrollo económico de las comunidades.

Seguridad.

Humano: incluye (entendida bajo el contexto del concepto establecido en el

manual trabajando juntos) y respetuoso.

Puntualidad.

Precio justo.

Informado.

Entretenido.

Confiabilidad: recibiendo lo que se le prometió.

Credibilidad: integral en el servicio.

Calidez.

Comodidad.

Atención.

Creatividad e innovación.

Antes, durante y después del vuelo.

Page 15: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

12

1.3. Política de calidad:

Política integral: La Alta Dirección de Volaris, como empresa dedicada al transporte

aéreo, hace el compromiso con sus clientes y partes interesadas, de dar

cumplimiento a las regulaciones aplicables a la industria de la aviación, incluidas las

de seguridad y salud en el trabajo, medio ambiente y a los estándares establecidos o

adoptados por la propia organización, como prioridad fundamental para garantizar:

calidad, seguridad aérea, seguridad corporativa, prevención de actos y condiciones

inseguras, fomento a la salud de los Embajadores y prevención de la contaminación

del medio ambiente.

Volaris se compromete a lograr una cultura en donde calidad, seguridad aérea,

seguridad corporativa, cuidado del medio ambiente, seguridad y salud en el trabajo,

sean prioridades operacionales fundamentales.

También, hace el compromiso de que en toda la organización de Volaris, se

mantenga la mejora continua.

1.5 Compromiso social.

Los cinco rubros de compromiso social de Volaris englobados en la Campaña de

Responsabilidad Social “Volemos Juntos” son:

Liderazgo

En Volaris, a través de foros y ciclos de conferencias en prestigiadas universidades,

apoya la formación de talento y liderazgo en jóvenes que cuentan con un alto nivel

de compromiso y responsabilidad para influir de manera positiva en la realidad de

México. Apoya e impulsa proyectos universitarios y participa activamente en el Club

Líderes del Futuro.

Page 16: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

13

Salud.

Apoya al Sector Salud a través de un convenio que firmó con la Secretaría de Salud

para el traslado de órganos y tejidos con el fin de salvar vidas, así como el traslado

de pacientes y doctores de diversas organizaciones.

Medio Ambiente.

Por medio de la campaña “Por un Cielo Azul”, Volaris vela por el fortalecimiento de

la consciencia ecológica y el cuidado del medio ambiente a través de acciones

concretas involucrando a Embajadores, clientes y otros grupos de interés.

Fundaciones e Instituciones.

Brinda apoyo a fundaciones e instituciones previamente seleccionadas por el Comité

ESR, con las que busca sumarse para lograr un mayor impacto, por ejemplo,

Fundación Televisa, Fundación Cinépolis, Asociación Ale, DIF del Estado de México,

Microsoft, Risaterapia y Teletón, entre otras.

Proyectos y campañas.

Brinda apoyo a proyectos y campañas previamente seleccionadas por el Comité ESR

que fortalece sus pilares y conductas, así se consolida como una empresa ESR al

impulsar el voluntariado empresarial y al brindar espacios para que todos sus grupos

de interés puedan involucrarse en estas actividades. Por citar algunos: Ponle tu

Nombre al Avión, Posada de Navidad con el DIF, Vuelos con Causa, Reforestaciones

y Tómate la Ayuda en Serio, entre otros.

Page 17: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

14

CAPÍTULO II. Sistema (Fly By Wire) de Airbus.

Todas las superficies de control de vuelo están hechas de materiales compuestos a

excepción de los slats que están hechas de aleación de aluminio. Este tipo de

superficies son controladas eléctricamente y operadas hidráulicamente.

Como una copia de seguridad, el estabilizador y el timón son controlados

mecánicamente y son de accionamiento hidráulico, los pilotos utilizan los sidesticks

para volar el avión en el cabeceo y el alabeo.

2.1.1 Superficies de control.

El control se logra a través de las superficies convencionales siguientes.

Cabeceo (Pitch).

El control es activado por dos elevadores y elTrimmable, Horizontal Stabilizer (THS)

Estabilizador Horizontal Ajustable, elevadores se utilizan para actividades de corto

plazo, El (THS) se utiliza para la actividad de largo plazo.

Alabeo (Roll).

El control de alabeo es activado mediante un alerón y los spoilers 2 a 5 en cada ala,

numerados desde la raíz del ala hasta la punta de la misma.

Guiñada (Yaw).

El control de la guiñada se realiza con el timón, éste se utiliza cuando exista viento

cruzado en el despegue, aterrizaje y en caso de fallo de motor (Compensará el

empuje asimétrico).

La función del yaw damper (amortiguador de guiñada), es controlar el timón para

amortiguar el barrido holandés y la aeronave pueda realizar un giro coordinado.

Page 18: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

15

FRENOS AERODINÁMICOS (SPEED BRAKES) o “SPOILERS”.

La función de los frenos aerodinámicos es aumentar la resistencia al avance con el

fin de reducir la velocidad aerodinámica. En vuelo son usados los Spoilers 2 a 4, y en

tierra se utilizan todos (Aterrizaje). Las ordenes de alabeo y las órdenes del frenado

aerodinámico son agregadas dando prioridad en función del alabeo.

SPOILERS DE TIERRA.

La función del Spoiler en tierra es destruir la sustentación durante el aterrizaje o en

caso de abortar el despegue, todos los paneles del spoiler son utilizados.

Híper sustentación (HIGH LIFT).

La híper sustentación se logra mediante las superficies hipersustentadoras las cuales

son slats y los flaps. Existen dos flaps, interior y exterior, y cinco slats en cada ala

contados a partir de la raíz del ala hasta la punta del ala, el A321 está equipado con

flaps dobles ranurados.

Alerón de caída (AILERON DROOP)

La función de los alerónes de caída (Aileron droop) es aumentar la sustentación de la

parte del ala que no está equipada por los flaps. Los alerones son desviados hacia

abajo cuando los flaps están extendidos.

Page 19: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

16

2.1.2 Controles de las superficies.

CONTROLES.

Todos los controles de vuelo son operados desde la cabina.

PALANCA DE CONTROL DIGITAL (SIDE STICK).

Los dos Side sticks se utilizan para el control manual del alabeo y el cabeceo.

Existen resortes que colocan el side stick en posición neutral. Cada Side stick

contiene un botón utilizado para la desconexión del piloto automático y tener

prioridad sobre el otro Side stick.

Page 20: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

17

PALANCA DEL FRENO AERODINÁMICO (SPEED BRAKE LEVER).

La palanca del freno aerodinámico controla la posición de las superficies de los

spoilers (frenos aerodinámicos) y preseleccionan la función del alerón de tierra.

Para la función de freno aerodinámico, la palanca tiene que ser empujada hacia

abajo y colocada en la posición deseada para armar los ground spoilers (frenos

aerodinámicos de tierra), en extensión automática, la palanca debe ser colocada en

la posición (retracted) retraída.

CONTROL DEL ESTABILIZADOR HORIZONTAL AJUSTABLE (THS

CONTROL).

La THS se ajusta automáticamente durante el vuelo después de aterrizar, la THS se

recorta automáticamente en posición de punto muerto ó (neutral position). El control

mecánico THS se utiliza para establecer el ajuste del cabeceo antes del despegue ó

cuando el ajuste automático del cabeceo no está disponible. La posición de ajuste se

indica en una escala de grados al lado de cada rueda de ajuste (Trim Wheel).

PEDALES DE GUIÑADA (RUDER PEDALS).

Dos juegos de pedales permiten el control del timón mecánico. Los pedales se

pueden ajustar individualmente.

Page 21: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

18

AJUSTE DE GUIÑADA (RUDDER TRIM).

El interruptor del control de ajuste de guiñada, opera el actuador eléctrico del

ajustador de guiñada, para mover el timón a una nueva posición neutral.

El interruptor (RUDDER TRIM RESET) reinicia el ajuste de guiñada a la posición

cero.

El display (pantalla digital) indica la posición de guiñada en grados.

Page 22: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

19

PALANCA DE CONTROL DE SUPERFICIES HIPERSUSTENTADORAS (FLAP

CONTROL LEVER).

La palanca de control de flaps selecciona la operación simultánea de slats y flaps,

éste cuenta con cinco posiciones.

2.1.3 INDICACIONES.

Varias indicaciones se utilizan para la operación de controles de vuelo.

2.1.3.1 PANELES DE CONTROL DE VUELO.

Las computadoras utilizan Botones que cambian su posición al presionarlos on-off

(push buttons), para energizar, desenergizar y reiniciar las computadoras de control

de vuelo, además de poder indicar:

FAULT (falla),

OFF (apagado).

2.1.3.2 LUCES DE PRIORIDAD EN LA PALANCA LATERAL (SIDE STICK

PRIORITY LIGHTS).

Las luces de prioridad del side stick en la parte frontal de cada piloto, indican quien

tiene prioridad y quien ha perdido la prioridad.

Page 23: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

20

2.1.3.3 PÁGINAS DEL ECAM (ELECTRONIC CENTRALIZED AIRCRAFT

MONITORING).

El sistema de control de vuelo utiliza tres páginas en el ECAM:

La página del ECAM de controles de vuelo, para la indicación de las

superficies primarias.

La página del ECAM de LLANTAS para la indicación de spoilers en tierra.

Engines/warning Display (Motores/pantalla de advertencias), para la

indicación de slats y flaps.

Page 24: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

21

2.1.4 PRINCIPIO DEL VUELO POR CABLE (FLY BY WIRE).

Los pilotos usan los side stick para volar el avión en el cabeceo y alabeo e

indirectamente la guiñada á través del giro coordinado, el piloto da órdenes a través

del side stick y éste las envía a las computadoras de control de vuelo, éstas

computadoras convierten las órdenes en un objetivo de la aeronave, las

computadoras envían la orden de la desviación de la superficie a la posición

determinada hacia las superficies, con el fin de que éstas alcancen la posición

determinada, también las computadoras monitorean la posición de retroalimentación

de las superficies, éste circuito es llamado "Circuito Interno" (inner loop). Las

computadoras también reciben la respuesta de la aeronave y la compara con la

demandada (procedente de las órdenes en el side stick), éste circuito se le llama

"circuito externo" (outer loop). El diseño del Fly By Wire requiere que la aeronave

utilice Circuito del servo (servo-looped). Sin embargo, independientemente de las

entradas del piloto, la computadora previene:

Maniobras excesivas,

Vuelo fuera del dominio de vuelo seguro.

Comandos del piloto automático son transmitidos directamente a las

computadoras.

Page 25: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

22

2.2 ARQUITECTURA DE LAS SUPERFICIES DE CONTROL.

Una computadora dispone permanentemente de los controles y monitorea las

superficies de control de vuelo, éstas también son registradas y almacenadas en las

fallas.

Page 26: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

23

2.2.1 COMPONENTES.

Este paquete incluye:

2 computadoras de elevadores y alerones (Elevator Aileron Computers)

“ELAC” para el control del cabeceo y alabeo.

3 computadoras de elevadores y spoilers (Spoiler Elevator Computers) “SEC”

para el control del cabeceo y alabeo.

2 computadoras de aumento de vuelo (Flight Augmentation Computers) “FAC”

para el control de la guiñada.

2 concentradoras de datos de control de vuelo (Flight Control Data

Concentrators) “FCDC” para la indicación y las pruebas de mantenimiento.

2 computadora administradora del control de vuelo. (Flight Management

Guidance Computer )” FMGC” para los comandos del piloto automático.

2 computadoras del control de Flap y Slat (Slat Flap Control Computers)”

SFCC” para el control de Flaps y Slats.

Page 27: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

24

2.2.2 SUPERFICIES.

Todas las superficies de control de vuelo son de accionamiento hidráulico de los

actuadores que reciben señales eléctricas de los equipos. El timón y el ajuste del

estabilizador horizontal (THS) pueden ser mecánicamente controlados.

2.2.3 ACTUADORES.

Todos los actuadores son alimentados hidráulicamente por uno de los tres

circuitos hidráulicos excepto el actuador de ajuste del timón, este tiene una limitación

en su carrera de desplazamiento y los THS servo-motores son eléctricamente

controlados.

2.2.4 COMPUTADORAS.

La relación entre los actuadores y las computadoras son indicadas en el

esquema. Los actuadores del elevador de la izquierda o la derecha son conectados a

dos computadoras, una computadora es del elevador y alerones (ELAC) y una

computadora del elevador y spoiler (SEC).

2.2.5 CONTROL DE SERVO ACTIVOS (OPERACIÓN NORMAL).

Existen dos servo-controles para cada alerón, por cada elevador y para la función de

amortiguador de guiñada (Yaw damper). En configuración normal, un servo -control

acciona la superficie esta es llamada servo control activo (Active servo-control). El

segundo, que sigue es la deflexión de la superficie, es un modo de amortiguador.

Cuando sólo el control mecánico de ajuste de cabeceo está disponible (todos las

computadoras cambian a inoperativas), el modo de centrado se aplica a los

elevadores, los actuadores son mantenidos hidráulicamente en posición neutral.

Page 28: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

25

2.2.6 PRIORIDADES DE RECONFIGURACIÓN.

En la configuración normal, las siguientes computadoras aseguran el control del

circuito del servo (servo-loop). Las flechas indican las prioridades para actuar en la

reconfiguración, en caso de falla en la computadora o pérdida de los circuitos

hidráulicos.

Page 29: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

26

2.3 LEYES DE CONTROL DE VUELO.

Las computadoras del sistema eléctrico de control de vuelo (Electrical Flight Control

System) “EFCS” convierten las entradas del piloto en objetivos de control de la

aeronave. Las computadoras calculan las leyes de control que serán usadas por

calcular la deflexión de las superficies, además que el sistema tiene un alto grado de

redundancia y éste se reconfigura cuando se producen fallos.

2.3.1 LEY NORMAL.

En condiciones normales, la ley normal se utiliza para calcular las órdenes de

deflexión de la superficie. Las leyes normales proveen de en su totalidad de

seguridad en plena fase de vuelo, esto significa que la aeronave estará protegida de

las maniobras excesivas durante todas las fases del vuelo.

2.3.2 LEY ALTERNATIVA.

La ley alternativa se introduce automáticamente tan pronto como la ley normal

se pierde y obviamente existan fallas en el sistema. La ley alternativa da una menor

protección.

2.3.3 LEY DIRECTA.

La ley directa se introduce automáticamente cuando ocurren más los errores. En ley

directa, todas las protecciones se pierden. Existe una relación directa

entre las órdenes del side-stick y las superficies. La ley directa se activa

automáticamente en tierra.

Page 30: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

27

2.4 BACK-UP MECÁNICO.

El back-up mecánico permite que temporalmente, la aeronave pueda ser controlada

durante una pérdida total de energía eléctrica o perdida de las computadoras de

vuelo (FCC).

El control longitudinal es activado usando el trim wheels (Rueda de ajuste) para

controlar el THS, tal como el elevador es guardado a la deflexión cero. El control

lateral es activado por los pedales de guiñada. La alimentación hidráulica es

necesaria para las superficies de guiñada y del (THS).

Page 31: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

28

2.5 SISTEMA DE ALETAS HIPERSUSTENTADORAS TRASERAS (FLAP) Y

ALETAS HIPERSUSTENTADORAS DELANTERAS (SLAT).

Los slats y flaps son eléctricamente controlados y operados hidráulicamente.

Las dos SFCCs garantizan el control y el monitoreo. Cada computadora tiene un

canal para los slats y flaps.

Los sistemas de slats y flaps son similares. Cada sistema es controlado por una

unidad de control de potencia PCU (Power Control Unit), con dos motores hidráulicos

acoplados a una caja de cambios diferenciales.

Entonces, los ejes de torque y las cajas de cambios transmiten la energía mecánica

a los actuadores que accionan las superficies.

Page 32: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

29

Cada actuador es alimentado por un sistema hidráulico diferente y tiene sus propias

válvulas de bloqueo de presión de frenado POB (Pressure Off Brake).

Las válvulas de bloqueo, controlan la dirección de rotación y la velocidad de relación

del eje de salida del PCU.

El POB bloquea la transmisión cuando las superficies de slat y flap han

llegó a la posición seleccionada o si alguna de estas falla hidráulicamente.

Los frenos de punta de ala WTBS (win tip brakes) se proporcionan con el fin de

detener y bloquear el sistema cuando se detectan fallas importantes. Son activados

hidráulicamente y sólo se puede restablecer en tierra.

Las unidades de posición de levantamiento-desactivado PPUs (Position Pick-Off

Units) envían la posición del slat y de flap a las SFCCs y al ECAM, sensores de flap

instalados entre el flap interior y el exterior impiden además las operaciones del flap

cuando un flap adjunto es detectado con falla.

La señal es enviada a la SFCCs a través del control del tren de aterrizaje unidades

de interfaz (Landing Gear Control and Surface Unit) “LGCIU”.

Para prevenir que la aeronave entre en modo de perdida (stall), los slats no pueden

retraerse por completo a altos ángulos de ataque o de baja velocidad (alfa/ velocidad

de la función de bloqueo) “Alpha/speed lock funtion”.

Page 33: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

30

2.6 ACTUADORES.

La superficie del alerón es alimentado por dos controles de servo, cada superficie de

Spoiler es alimentado por un solo control de servo. Las superficies de flaps y slats

son alimentadas por su propia PCU. La superficie del timón es alimentado por 3

controles de servo. La THS es movida por un actuador.

La superficie del elevador es impulsado por dos controles de servo.

Page 34: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

31

.

Page 35: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

32

CAPÍTULO III FLY BY LIGHT.

3.1 Introducción.

Diagrama a bloques del sistema eléctrico.

Aquí se puede observar que todo parte desde las ADC´S, las cuales convertirán el

valor analógico entre 0-5v obtenido de la pata central del joystick, la cual a través de

la ADC nos proporcionará un código digital de 8 bits, de éstos a su vez pasan a un

convertidor paralelo-serie, los cuales van coordinados por un módulo de sincronía

que en base a una referencia y cada vez que se repita 8 veces la onda cuadrada el

modulo dará una señal para activar el convertidor PISO correspondiente, el cual será

transmitido a través de un multiplexor y al final por fibra óptica excitando el diodo

emisor de luz al existir un “1”; también emitiendo a través de ésta una luz infrarroja, la

cual actuará como frecuencia referencia tomada directamente del 555. Al pasar estos

datos por la fibra óptica existirán dos receptores uno tipo fotorresistencia y otro tipo

infrarrojo, los cuales servirán para la sincronía del modulo. La luz del diodo emisor

será recibida por la fotorresistencia, por lo que a través de un arreglo con dos

disparadores de Smith (Smith trigger) generarán una onda cuadrada para la

sincronía del convertidor serie-paralelo.

Page 36: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

33

Los datos al ser convertidos nuevamente de serie a paralelo al final de su conteo es

enviado por el módulo lógico un pulso al conjunto de la memoria correspondiente

para que en esta parte se guarden los bits correspondientes los cuales darán los bits

necesarios y correspondientes a cada una de las DAC (convertidor digital- análogo) y

estás puedan traducir los bits a un valor de 0-5v de salida, una vez obtenido el valor

de salida, éste es enviado al servo que dependiendo del valor será la posición del

mismo y así sucesivamente con cada servo.

3.2 Descripción de componentes.

3.2.1 Side-stick. Circuito de entrada de señales.

Ésta parte basa su funcionamiento en la diferencia de voltajes la cual dependiendo

de la posición del cursor de nuestro potenciómetro, será el valor del voltaje de salida,

sin embargo, este circuito en teoría no funcionaria ya que si llevamos la resistencia

del cursor al valor más alto, es decir, cercano a 5V, entonces podríamos dañar

nuestra ADC ya que no existe un limitador de corriente, es decir, una resistencia en

nuestra ADC (componente ESD “electro static descharge”), asimismo, si el cursor lo

aproximamos a 0V, podríamos crear un flujo inverso en la entrada de nuestra ADC lo

cual podría dañar a la larga el correcto funcionamiento de nuestra ADC, es por eso

que se escogió usar el potenciómetro ó JOYSTICK de un control de videojuego, el

cual ya cuenta con un tope que evita que el potenciómetro llegue a valores altos ó

muy bajos.

La salida de este sensor fue conectada a la entrada de voltaje de la ADC que

corresponde a la terminal 6.

Page 37: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

34

3.2.2 ADC (Convertidor análogo a digital).

Éste componente convierte el voltaje analógico en un código digital, el proceso se

lleva a cabo dentro del CI ADC0804 con las siguientes terminales:

Page 38: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

35

Circuito de la ADC.

Una vez realizado el arreglo del circuito lo restante es aprender cómo usarlo y

empezamos con conectar la tierra, después la alimentación de 5.12V recomendado ó

5v, en caso de uso de corto plazo; después se alimenta el voltaje de señal de salida

del sensor a la entrada de nuestro circuito con un valor que debe de oscilar entre 0V

a 5V, Este será representado en códigos digitales a las salidas y se mostrará en la

barra de LEDs. Los que enciendan serán representados como 1, los apagados como

0 empezando de LSB (Bit menos significativo) al MSB (Bit más significativo), esta

ADC permite una resolución de 256 códigos binarios posibles en 5V, es decir, que

por cada 19.5 mili voltios se produce un nuevo código binario. Ejemplo:

0 V = 00000000

0.02 V = 00000001

0.04 V = 00000010

1 V = 00110011

5V = 11111111

Page 39: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

36

3.2.3 Circuitos PISO. (Parallel In, Serial Out).

Éste circuito es el encargado de realizar la conversión de entrada en paralelo a salida

en serie. Utilizamos el CI 74165 mostrado en el siguiente circuito.

La coneción se realizó empesando por la terminal A, ya que esta es la MSB y fue

conectada a la terminal MSB del circuito de la ADC, es decir, la coneccion debe ser

de la MSB a la ADC, con la MSB de este circuito PISO, este circuito necesita de un

pulso de sincronia (CLK->) y otro pulso de carga (LOAD) por lo cual, estas dos

señales dependerán del modulo de sincronia que será explicado posteriormente. La

explicación del funcionamiento del ante dicho circuito es la siguiente:

Page 40: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

37

Los códigos de entrada del circuito PISO se considerarán fijos para la explicación

después se activará el pulso de carga, es decir, si LOAD se mantiene como valor alto

(5V) entonces, existirá valor en la salida y el LED podrá parpadear según sea el

código introducido. Cuando la terminal load pase a valor bajo, el valor de la salida se

mantendrá bajo sin importar el valor en las terminales de entrada.

Entonces, consideramos para su funcionamiento que la terminal LOAD se debe

mantener en valor alto y entonces la terminal del reloj utilizando pulsos digitales,

servirá para llevar la sincronia, es decir, lo que hace es que conforme exista un valor

alto y un valor bajo, a la salida tendremos el valor de cada bit de entrada. Por

ejemplo, si en la terminal “A” existe valor alto, en la terminal “B” existe valor bajo, en

la terminal “C” valor alto, en la terminal “D” valor bajo y asi sucesivamente. Entonces,

a la salida conforme avance el reloj observaremos que el LED parpadeará, por tanto,

representará un bit alto y después bajo, estos saldrán al mismo tiempo que ocurran

los pulsos en la entrada del reloj y empezarán a aparecer comenzando desde el LSB

hasta terminar con el MSB.

3.2.4 Conjunto de sincronía.

3.2.4.1 Reloj maestro.

Éste circuito depende de un reloj el

cual está compuesto por el CI 555

con arreglo astable, y este circuito

surge de la necesidad de evitar el

utilizar varios relojes para la

sincronía ya que conforme avanza el

tiempo, tienden a salirse de esta, ya

que los componentes utilizados no

son exactos, es decir, que los

relojes no producen una frecuencia

exacta, sino que siempre producirán una frecuencia con decimales ejemplo:

Page 41: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

38

24.1000999299Hz; esto a la larga ocasiona fallas en el circuito, por esta razón solo

se utiliza un reloj para el módulo siguiente.

Conforme aumenta la resistencia disminuye la oscilacion de salida, y es enviada una

compuerta NAND de smith que también se encarga de cuadrar la señal de entrada

para solo tener pulsos digitales a la salida.

3.2.4.2 Modulo de sincronía.

Se compone de dos CI 4017 en el que el de la izquierda actúa como un divisor entre

8 y el de la derecha actúa como divisor entre 4, también utiliza los CI 4093 para

invertir los pulsos de salida y utilizarlos para alimentar y activar el reinicio de los

circuitos integrados, además utiliza el CI 74132 para cuadrar la señal de salida del

pulso maestro y así esta pueda alimentar a los CI 74165 ya mencionados y también

al primer divisor entre 8. Cuando este divisor entre 8, cuente 8 pulsos provenientes

del reloj maestro éste divisor generará un pulso el cual será enviado a la terminal de

reloj del CI 7490 que más adelante será mostrado y esta señal también pasará por

las 2 compuertas NAND de Smith las cuales reiniciarán el divisor entre 8 para que

vuelva a contar.

Una vez que el segundo divisor que oscila entre 4, cuente 4 pulsos provenientes del

otro divisor, éste generará un pulso el cual activará el reinicio del CI 7490 y a su vez

también este pulso pasará por 2 compuertas NAND de Smith las cuales reiniciarán

este divisor entre 4.

Page 42: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

39

3.2.5 Emisor de datos ópticos y multiplexado.

3.2.5.1 Multiplexado y emisor de alta luminosidad.

En éste multiplexado que se realiza con el CI 74151es controlado directamente por el

CI 7490 que es un contador BCD, recordando el funcionamiento del multiplexor

74151, lo único que hace es dejar pasar una de las señales por ejemplo, en este

caso solo se utilizan las entradas 0,1,2,3 de las 8 señales que tiene en total y solo

deja pasar a una de ellas a la salida Q, pero esto depende de la configuración que

tenga en sus selectores que se muestran en la parte de debajo de este por ejemplo,

Si en sus selectores todas éstas terminales son 0v (Código de entrada del selector

0,0,0) entonces el multiplexor solo dejará pasar la entrada 0 a la salida Q de nuestro

multiplexor, pero en este caso como se muestra en la figura de abajo el código

introducido en nuestros selectores de nuestro multiplexor es (0,0,1), entonces solo

se dejará pasar la señal 1 de entrada al multiplexor hacia la salida Q.

Page 43: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

40

Nota: cada vez que llega un valor alto a los selectores del multiplexor, también a su

vez esta señal llegará a los circuitos PISO (ya mencionados anteriormente) para que

se activen de acuerdo a la entrada de multiplexor que estará activa en su respectivo

momento.

Por ejemplo: en la imagen anterior se muestra un valor alto en el selector 1 del

multiplexor y a su vez esta señal llegará al circuito PISO que controla los datos de

cabeceo, para que estos puedan fluir hacia la entrada del multiplexor pero también

como en los selectores del multiplexor se cumple la configuración (0,0,1) entonces, el

multiplexor dejarán pasar los datos de cabeceo provenientes del circuito PISO hacia

su salida Q.

El contador BCD 7490 como su nombre lo dice cada vez que le llega un pulso éste

empezará a contar en BCD en sus cuatro salidas, pero este también cuenta con un

pin de reinicio que cuando este adquiere un valor alto. El conteo empezará a

reiniciar.

Este contador empieza en la salida con el código (0,0,0,0) por lo tanto, el multiplexor

dejará pasar la entrada 0 a la salida Q, después de 8 pulsos del reloj maestro el

divisor entre 8 del módulo de sincronía emitirá un pulso el cual llegará a nuestro

contador 7490, el cual cambiará de código en su salida (0,0,0,1) y en este pin donde

se encuentra nuestro 1, aparte de alimentar al seleccionador de nuestro multiplexor

el cual generará el código (0,0,1) en el selector del multiplexor, también ésta señal

llegará al pin del habilitador de nuestro circuito PISO correspondiente a la entrada de

nuestro multiplexor, después conforme sigan corriendo los pulsos de sincronía, a su

vez también estarán corriendo los 8 bits, provenientes de nuestra ADC es por esta

razón que el divisor es entre 8 y cuando pasan los 8 bits muertos que entran en la

entrada 0 del multiplexor y los otros 3 grupos de 8 bits provenientes de las señales

de cabeceo, alabeo y guiñada, se reinicia el conteo es por eso que también existe el

divisor entra 4 el cual sirve para el reinicio del módulo de sincronía y para el contador

BCD 7490, y este proceso se repetirá infinitamente, a una frecuencia que la única

limitante que tendrá será el de la velocidad que puedan soportar los componentes,

Page 44: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

41

sin existir ningún inconveniente, se puede utilizar cualquier frecuencia como

determinada.

3.2.5.2 Emisor infrarrojo.

Se toma el pulso de sincronía el cual es el mismo que

utilizan los convertidores Serie-Paralelo y este bit se hace

pasar a través de una compuerta tipo búfer la cual

amplificará el valor aumentándolo a 5v y aislándolo de la

caída de voltaje por el consumo que existe en los

convertidores serie paralelo, este valor es enviado a un led

infrarrojo el cual pasará a través de la misma fibra óptica

que porta los datos.

3.2.6 Receptores.

3.2.6.1 Receptor del bus de datos.

En éste circuito la luz de un led de alta luminosidad

proveniente de la fibra óptica, incide en la

fotorresistencia la cual rellena los huecos dentro de ella

y a su vez permite el flujo de electrones, lo cual permite

que baje la resistencia y que cada vez más se acerque

la base del transistor a un valor bajo y este a su vez permite el flujo de corriente

positiva a las entradas de la primer compuerta de Smith tipo NAND y el resultado de

esta volverá a ser cuadrada y nuevamente invertido dicho valor para poder ser usado

en la entrada de datos del convertidor serie paralelo.

Page 45: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

42

3.2.6.1 Receptor del bit de sincronía.

En este circuito la luz infrarroja proveniente de la fibra óptica, rellena los huecos

dentro del receptor infrarrojo el cual es tipo

diodo, por lo tanto, al aumentar los huecos, la

región de agotamiento, es decir, la unión

entre el componente negativo con el

componente positivo reduce su distancia,

permitiendo el flujo de electrones y este a su

vez excita al transistor el cual mandará un

valor alto a las compuertas de Smith tipo

NAND, y a su vez es amplificada por una

compuerta tipo búfer para poder ser usada por el convertidor serie-paralelo.

3.2.7 Circuitos SIPO.

Éste circuito es el encargado de distribuir el grupo de ocho bits que se encuentra en

serie y convertirlo a paralelo, cuenta con dos entradas de datos en serie las cuales

se muestran como S1 y S2, en este caso solo se utilizó la entrada S1 y la S2 se

manda a +5v, también utiliza una terminal negada llamada CLEAR la cual es la

encargada de mandar un valor bajo a todas las salidas en paralelo(A-H) y por ultimo

cuenta con una terminal de sincronía (>) en la cual llegarán pulsos de reloj de 0 y 5v

los cuales sirven para que conforme valla surgiendo cada pulso en la entrada de

reloj, a su vez también estarán

apareciendo los bits de entrada

uno por uno empezando con la

letra A, es decir que para que

aparezcan los ocho bits de salida

en paralelo se necesitaran de 8

pulsos de sincronía y que la

terminal clear se mantenga en valor alto .

Page 46: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

43

3.2.8 Memoria de 24 bits.

Como se menciona esta memoria es de 24 bits pero se distribuye en tres grupos de

ocho bits y se compone de 24 FF (Flip-Flop) tipo “D” el cual, cada grupo de 8 FF

recibe los 8 bits de entrada provenientes del convertidor serie-paralelo, entonces,

como existen tres grupos de 8 bits cada una de éstas corresponde al cabeceo,

alabeo y guiñada, entonces, los 8 bits de entrada provenientes del convertidor serie-

paralelo existen en los tres grupos pero en el momento correspondiente en el que

existan los bits correspondientes a cada grupo, en este momento le llegará un pulso

de sincronía proveniente del circuito lógico, para que en el momento exacto que cada

grupo tenga sus datos correspondientes, en ese momento los almacenara y

mantendrá para que el DAC solamente haga uso de esos bits y no utilice bits de otro

grupo.

Nota: En los tres grupos que son iguales a esta imagen, ambos comparten la misma

entrada de datos, la cual para todas provienen de un único convertidor serie-paralelo.

Page 47: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

44

3.2.9 DAC.

La conversión Digital-Analógica es el proceso de tomar un valor representado en

código digital ya sea en binario o BCD y convertirlo en un voltaje o corriente que será

proporcional a la entrada digital. Existe una entrada del voltaje de referencia que se

utiliza para determinar la salida a escala completa o valor máximo que puede

producir el DAC, dependiendo de su configuración, bipolar ó unipolar como en este

caso se representa en la siguiente imagen.

Por ejemplo este arreglo utiliza el DAC 0808 en configuración unipolar y el AMOP

TL081 como amplificador inversor.

Los componentes utilizados ya vienen especificados por el fabricante en la hoja de

datos del componente, lo único que se requiere es realizar el armado y recordar que

el DAC 0808 es un componente CMOS.

Page 48: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

45

Una vez realizada la configuración con todos los componentes lo único que se

requiere es el código digital en donde dice CN23 donde el pin 5 es el MSB hasta el

pin 12 que es el LSB, y lo único que resta es comprobar los datos de salida (CN29)

ya que éstos deberán de varear de 0 a 10 V, como se muestra en la tabla siguiente:

DAC salida unipolar

Código de

Entrada

Voltaje

de

Salida (VOLTS)

0000 0000 0.148

0000 0001 0.187

0000 0010 0.234

0000 0100 1.402

0000 1000 2.0

0001 0000 4.936

0010 1010 4.309

0100 0111 7.17

1100 0000 7.65

1110 1001 9.25

1110 1010 9.13

1110 1000 9.21

1111 1010 9.29

1111 1100 9.83

1111 1110 9.91

1111 1111 10.0

Page 49: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

46

3.2.10 Servos.

Cada servo es alimentado por +5V y -5V y su forma de Operar es la siguiente:

Éste arreglo utiliza el CI LM741 como comparador y lo único que hace es comparar

la señal de voltaje de entrada cambiante entre 0 y 5 volts con la de salida del sensor

que varea conforme a la posición de servo, el cual dependiendo de la posición que

tenga también nos dará un valor entre 0 y 5 Volts recordando que este está en el

mismo rango que el voltaje de entrada, éstas señales se comparan y dependiendo de

cuál sea mayor será todo el voltaje positivo (+5V) ó todo el voltaje negativo (-5V).

Por ejemplo, en la figura siguiente; se muestra que la resistencia de arriba, es decir,

la que está conectada en una de sus terminales a 5V es de menor resistencia que

con la que está conectada a -5V, por lo tanto, el voltaje que se encontrará en el nodo

donde se unen ambas resistencias, éste tendrá un valor mayor a 0V y por lo tanto, en

la entrada de nuestro AMOP, será un valor positivo y como regla de uso de este

AMOP en configuración de comparador, la salida se multiplica por menos uno, y

nuestra salida de voltaje de nuestro AMOP será de -5V los cuales, pasan por nuestro

diodo que solo permite el flujo en un solo sentido y si la salida de nuestro AMOP es

negativa ésta podrá pasar por el diodo y éste a su vez podrá excitar la base del

transistor y éste podrá alimentar al relevador el cual cambiará de posición y éste

cambiará el giro del motor del servo, el cual al moverse el servo de posición,

directamente estará moviendo el valor de la resistencia de abajo que está conectada

a -9V. En conclusión al mover el valor de entrada de la señal inmediatamente el

servo intentará alcanzarla y al momento de sobrepasar la posición este se regresará

automáticamente, y así permanecerá en la posición apreciándose como si estuviera

en constante movimiento pero siempre alcanzando la posición seleccionada.

Page 50: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

47

Giro ala izquierda:

Giro ala derecha:

Page 51: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

48

Circuito utilizado en el proyecto:

La salida del DAC es conectada a la entrada de este circuito y la resistencia de

debajo de la señal esta puesta mecanicamente sobre el motor del servo.

Page 52: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

49

CAPITULO IV ANÁLISIS DE FALLAS

4.1 SERVICIOS DE MANTENIMIENTO DE PRUEBA.

Todas las computadoras del sistema de control de vuelo, pueden ser probadas a

través del MCDU.

NOTA: Las computadoras FACs al igual que las computadoras del sistema de vuelo automático (AFS)

, son probadas a través del AFS seleccionado el botón en la MCDU.

Page 53: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

50

4.2 PRECAUCIONES DE SEGURIDAD.

Cuando se trabaja en los controles de vuelo, asegúrese de que usted

obedezca todos los procedimientos de seguridad del AMM, esto evitará

daños a personas y / o daños a la aeronave, ponga los dispositivos de

seguridad y carteles de advertencia en la posición antes de iniciar una

tarea en o cerca de los controles de vuelo.

Asegúrese de que los controles de las superficies estén en la misma

posición que el de las superficies de vuelo antes de presurizar el sistema

hidráulico.

Asegúrese de que los rangos de desplazamiento de las superficies de

control de vuelo son claros.

El movimiento de los controles de vuelo puede causar daños a personas y /

o daños a la aeronave.

Page 54: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

51

4.3 PRUEBAS DINÁMICAS.

Cuando se realicen pruebas operacionales a las superficies de control de vuelos,

éstas se tendrán que mover.

Page 55: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

52

CAPÍTULO V: INFORME DE ACTIVIDADES REALIZADAS EN LA EMPRESA.

5.1 REPORTE DE ACTIVIDADES DE SEP-OCT.

“Horario”.

El 20% de las actividades aquí mencionadas se enfocaron en la captura de soreps

(reportes de sobrecargo), ya que hasta el momento se han capturaron 4,117, con el

fin de establecer un control, por esa razón, se está realizando un análisis de fallas a

los mismos, con el fin de reducir este número alarmante de defectos. El 80% de

actividades están siendo enfocadas en el estudio y análisis de los soreps, revisando

manuales, reportes anteriores, y entrevistando a los encargados de realizar éstas

actividades más frecuentemente mencionadas en los reportes con el fin de reducir

este número de reportes y también mantener a los componentes que han sido

reemplazados y se encuentren dentro de lo que permite la industria.

Page 56: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

53

Teniendo como resultado una presentación, en la cual se explique de manera fácil,

nuestras desventajas, es decir, las áreas de oportunidad para Volaris, las cuales nos

ayudarán a evitar y reducir la cantidad de soreps en nuestra empresa ‟Volaris”.

5.2 REPORTE DE ACTIVIDADES DE OCT-NOV

“Horario”.

Page 57: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

54

El 10% de las actividades se efectuaron enfocadas en la captura de soreps (reportes

de sobrecargo) para realizar el análisis de fallas de los mismos, con el fin de reducir

éste número alarmante, por esa razón se requirió realizar las E.O. que necesita la

empresa, y terminadas estas acciones se dio como concluida la finalización del

análisis de fallas y además se dejó a éstas como garantía de reducir las mismas,

no dejando de lado las órdenes de ingeniería para la prevención de los fallos.

También se llevó a cabo la revisión de manuales, reportes anteriores y se

entrevistaron a los encargados de realizar éstas actividades más frecuentemente

mencionadas en los reportes, así como el trabajo en conjunto con ellos para

realizar las E.O. correspondientes, con el fin de reducir éste número de reportes y

también que éstos componentes afectados reduzcan en forma real el 80% sus fallas.

Teniendo como resultado una presentación, y E.O.´s en las cuales se explique y

reduzcan de manera fácil, la solución a éstos reportes con el fin de evitar y reducir la

cantidad de soreps en nuestra empresa ‟Volaris”.

Page 58: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

55

Conclusión.

Un hecho es que el Fly By Wire es el sistema más novedoso hasta la fecha, y que

pronto será rebasado por el sistema Fly By Light para aeronaves Boeing 7E7. Pero el

propósito de este proyecto profesional no es solo informar cómo funcionan éstos

nuevos sistemas de control de vuelo, sino el demostrar que es posible diseñar

sistemas en la aeronave como el que orgullosamente fue diseñado en la universidad

en cuestión con los recursos (circuitos) que en su momento nos fueron

proporcionados.

Page 59: Tesis Mandos Electrónicos y Transmisión por Fibra Óptica. Jorge Ruiz

56

Referencias Bibliográficas.

www.alldatasheet.com

www.volaris.com.mx

www.airbusworl.com

www.airbus.com