Aviones

SERVOMECANISMOS Y
GIROSCOPOS

1. INTRODUCCIÓN A LOS SERVOMECANISMOS.
Cuando un avión en vuelo esta controlado manualmente por el piloto, junto con el sistema de control de vuelo del avión, se denomina servo sistema de circuito cerrado. Un ejemplo: un avión volando con un rumbo constante con una determinada altura de vuelo, si continuando el mismo rumbo de vuelo, se necesita volar a unaaltura inferior: 1. El piloto desplazará la columna de mando hacia adelante para que el timón de profundidad se mueva había abajo, la actitud del avión cambiará con un morro abajo, produciéndose el descenso con un cierto ángulo y con una velocidad determinada.

2. El piloto vigilará los instrumentos primarios de vuelo: Horizonte artificial, variómetro, altímetro y anemómetro, que detectan e indicanlos cambios de actitud. El piloto para mantener un descenso constante, mantendrá una presión fija sobre la columna o compensará el estabilizador horizontal hasta que la columna obtenga una nueva posición neutral.
3. Con el fin de nivelar el avión en la nueva altitud, el piloto desplazará la columna hacia atrás, moviendo el timón de profundidad hacia arriba, cambiando la actitud del avión con elmorro levantado, desplazando después la columna a la posición neutral compensando el estabilizador horizontal para continuar un vuelo constante en la nueva altitud.

Por tanto, el piloto tiene que seguir un orden de actuación, seguido de unas nuevas órdenes secundarías opuestas, reduciendo así progresivamente el mando, de forma que cualquier cambio de actitud se produzca de manera lo más exactay suave que sea posible, sin aplicar fuerzas excesivas.

Esta técnica de servomecanismo de sistema cerrado, es la que se aplica a los sistemas de vuelo automático, denominando a la acción de seguimiento realimentación o “feedback”.

El programador/computadora (controller) de piloto automático gestionará las ordenes a los diferentes servos. 1. Las ordenes demandadas por los computadores sonenviadas a los servos, estos son alimentados eléctricamente de forma positiva o negativa, realizando el movimiento en un sentido o el contrario. 2. Los servos moverán las superficies a través de una caja de engranajes (gear box), obedeciendo la demanda. 3. Unos sincros de posición enviarán una señal a los computadores de vuelo indicando la posición de las superficies. 4. Cuando la maniobra hayafinalizado, el computador dejará de enviar la señal a los servos actuados finalizando la maniobra.

2. SERVOCONTROLES O SERVOMECANISMOS

Se denominan servomecanismos a los sistemas de mando en circuito cerrado, en los cuales la entrada de una pequeña potencia controla la salida de una potencia mayor, de una manera estrictamente proporcionada.

Son los componentes eléctrico-mecánicos encargadosde transmitir las ordenes de guiado demandadas según el modo de operación que el piloto automático requiera a los mandos primarios y de compensación del avión.

La aplicación de estos mecanismos al control automático de un avión, debe tener un funcionamiento continuo y ser capaz de:

 Detectar la diferencia entre la entrada y la salida (detección de error).  Amplificar las señales de error. Controlar la aproximación del circuito de servo con la realimentación.
Existen dos clases principales de servomecanismos:

 De control de posición.
 De control de velocidad.

Estas dos clases se pueden aplicar independientemente a los sistemas de control de vuelo automático, dependiendo si son de tipo de desplazamiento o de tipo de velocidad. También se podrían utilizar conjuntamente.2.1.- Servomecanismos de control de posición.
En la figura se muestra el diagrama esquemático de un servomecanismo de control de posición. Un giro de un ángulo Өi en el eje de control de entrada, producirá una rotación en la carga de salida de un ángulo Өo. El eje de control está acoplado mecánicamente al cursor de un potenciómetro, cuya señal de salida alimenta a un servomotor previamente...