AVIONICA

AVIONICA

Grupo #3

Alexander Lopez

Johan Aguirre

Marian Echavarria

Valentina restrepo

Jonier Pacheco Lozano

John Alex Guayara

Existen configuraciones de montaje para que el rotor gire en uno o dos ejes perpendiculares a su eje de giro. Para suspenderlo, el eje se monta en un anillo de soporte llamado cardán, permitiendo que el rotor y el anillo giren 360°. En esta configuración, el giroscopio es cautivo y solo gira en un eje perpendicular al eje de giro.

Un giroscopio mecánico consiste en un rotor con masa concentrada en su perímetro, que gira a altas velocidades gracias a sus cojinetes.

El indicador de actitud, el de rumbo y la aguja de giro dependen de giroscopios, cuyo funcionamiento requiere entender los principios giroscópicos y sus sistemas de alimentación.

Giroscopios mecánicos

Principios de los instrumentos giroscópicos

La rigidez giroscópica depende de varios factores, como:

Cuando el rotor de un giroscopio gira a gran velocidad, muestra propiedades únicas, como la rigidez giroscópica o rigidez en el espacio, lo que significa que el rotor siempre apunta en la misma dirección, sin importar la posición de la base del giroscopio.

Un giroscopio con dos anillos y un soporte de montaje se llama giroscopio libre, ya que puede girar sobre dos ejes perpendiculares al eje de giro del rotor, permitiendo una rotación completa de 360° dentro del anillo exterior.

El anillo de apoyo puede montarse en un anillo exterior con puntos de soporte a 90°, permitiendo que el rotor gire en dos planos perpendiculares a su eje de giro. El plano de rotación del propio rotor no se cuenta como uno de estos planos.

Las aeronaves modernas emplean dispositivos de actitud y dirección de estado sólido, sin piezas móviles, lo que mejora la precisión, fiabilidad y reduce el mantenimiento.

Giroscopios de estado sólido y sistemas relacionados

La precesión es una característica clave de los giroscopios. Cuando se aplica una fuerza al eje horizontal, el giroscopio no se inclina, sino que se mueve alrededor de su eje vertical, respondiendo 90° en la dirección de rotación del rotor. Esta precesión controlada se usa en instrumentos de giro y cabeceo.

Un láser amplifica la luz mediante emisión estimulada de radiación, excitando átomos para liberar fotones. En un giroscopio láser de anillo, los rayos láser viajan en direcciones opuestas alrededor de una cavidad triangular cerrada. La rotación del bucle altera la trayectoria de los rayos, cambiando las longitudes de onda y frecuencias, lo que permite medir la velocidad de rotación. Un motor piezoeléctrico vibra para evitar el bloqueo de la salida.

El giroscopio láser de anillo (RLG) se utiliza en aviación comercial y se basa en el efecto Sagnac, donde la luz tarda más o menos tiempo en recorrer una trayectoria circular dependiendo de si la rotación del camino es en la misma dirección o en dirección opuesta a la luz.

Giroscopios láser anulares (RLG)

El RLG se monta para que gire alrededor de un eje de vuelo, midiendo la velocidad de rotación. Se instala uno por cada eje de vuelo y su salida se usa en instrumentación, piloto automático y sistemas digitales.

A bajas velocidades de rotación, el giroscopio láser de anillo puede generar señales que provocan que las unidades instaladas en los aviones emitan un zumbido al funcionar.

Los giroscopios MEMS usan un dispositivo piezoeléctrico que, al moverse, genera microtensiones o capacitancias variables. Estas señales se utilizan para calcular la actitud o dirección de un objeto, sustituyendo al rotor giratorio de los giroscopios mecánicos tradicionales.

Otros sistemas de actitud y dirección

En las aeronaves modernas, los sistemas AHRS han reemplazado al giroscopio y otros instrumentos. Los dispositivos MEMS, junto con GPS, magnetómetros, acelerómetros y señales digitales, se combinan en un AHRS para proporcionar información de actitud precisa y fiable para su visualización en la cabina de vuelo.

Info

Info

Los dispositivos MEMS en aviones ahorran espacio y peso, mejorando la fiabilidad por la falta de piezas móviles. Son de bajo coste y se integran con ADCs, lo que facilita su uso en instrumentación aeronáutica. Se emplean en aviones pequeños y grandes, con unidades basadas en vibraciones que miden resistencia y capacitancia, y son precisas y fiables. Estos dispositivos, integrados en chips microelectrónicos, se empaquetan para instalarse en computadoras o módulos de la aeronave.

Sistemas direccionales y de actitud basados en microelectromecánica

En un sistema de giroscopio de actitud accionado por vacío, el aire hace girar el rotor del giroscopio, y un mecanismo de erección mantiene el rotor en el plano correcto. La precesión causada por la fricción de los cojinetes requiere este mecanismo. El aire fluye desde el instrumento hasta la bomba de vacío a través de puertos. Si el giróscopo se desvía, el aire sale desigualmente, lo que genera una fuerza que vuelve a levantar el rotor.

El indicador de actitud, o horizonte artificial, muestra el cabeceo y balanceo del avión usando un giroscopio que imita el horizonte real. Un avión en miniatura y una semiesfera pintada representan el cielo y el suelo, con la barra del horizonte indicando la relación entre el avión y el horizonte real. Incluye escalas para cabeceo y balanceo y un mando para ajustar la barra a la altura del piloto.

Giroscopios de actitud accionados por vacío

Instrumentos giroscópicos comunes

Info

El giroscopio puede experimentar precesión y requiere montaje, que se realiza con imanes en lugar de puertos de ventilación. Un imán en el eje del giroscopio gira a 21,000 rpm, y un manguito a su alrededor, por atracción magnética, gira a 44-48 rpm. Bolas de acero en el manguito caen hacia el lado inferior si el eje no está alineado, lo que realinea el giro verticalmente. Los giroscopios eléctricos de actitud pueden enjaularse manualmente, y muestran un indicador de apagado cuando carecen de suficiente energía.

Indicadores eléctricos de actitud

Los indicadores eléctricos de actitud son similares a los giroscópicos accionados por vacío, pero usan un motor eléctrico en lugar de aire para girar el rotor. Este sistema elimina la necesidad de filtros, reguladores, tuberías y bombas de vacío, y reduce problemas de suciedad, lo que extiende la vida útil de los cojinetes y disminuye la precesión. También eliminan los álabes pendulares que causan imprecisiones por fuerzas centrífugas.

Info

Info

Indicador de giro y deslizamiento

Info

Info

El indicador de deslizamiento es un instrumento en las aeronaves que muestra si un giro es coordinado. La bola dentro del indicador se mueve según la gravedad y la fuerza centrífuga. Si el giro es correcto, la bola queda en el centro; si es derrapado, se va hacia afuera, y si hay deslizamiento, se mueve hacia adentro.

El indicador de viraje y deslizamiento muestra la correcta ejecución de un giro y la guiñada. Combina una aguja giroscópica de viraje, accionada por vacío, aire o electricidad, y una bola en líquido, que reacciona a la gravedad y la fuerza centrífuga.

Coordinadores de viraje

El coordinador de viraje es un instrumento en el que el rotor del giróscopo está inclinado 30° hacia arriba, permitiendo que detecte tanto movimientos de giro como de balanceo. Esto ayuda a los pilotos a mantener un vuelo recto y nivelado y proporciona una advertencia temprana de desviaciones. El instrumento muestra un símbolo de avión cuyas alas indican el vuelo nivelado y la velocidad de giro.

- Estos sistemas pueden ser muy simples o muy complejos, y ofrecen funciones como mantener una altura constante o guiar al avión durante el aterrizaje. Durante el aterrizaje, el sistema utiliza señales para ayudar al piloto a seguir la mejor ruta hacia la pista, haciendo que el aterrizaje sea más seguro y fácil. En resumen, este sistema mejora la precisión y seguridad al volar.

- El sistema muestra al piloto, en una pantalla, una imagen simplificada del avión que debe alinear con una línea. Esta herramienta no solo ayuda a mantener el avión en la posición correcta, sino que también permite al piloto seguir rutas de vuelo automáticamente, considerando factores como el viento.

- El sistema director de vuelo es una herramienta que ayuda al piloto a mantener el avión en la posición correcta durante el vuelo. A través de una pantalla, el sistema le indica al piloto cómo ajustar los controles para seguir una ruta determinada. Esto simplifica la tarea de volar y aumenta la seguridad.

Indicador de actitud u horizonte artificial

Junto al EADI, suele haber un EHSI (Indicador Electrónico de Situación Horizontal) que proporciona información adicional, facilitando al piloto la gestión de la actitud y navegación durante el vuelo. En resumen, el EADI es un instrumento clave que mejora la conciencia situacional en la cabina.

El EADI es muy versátil. Su apariencia y funciones pueden cambiar según la etapa del vuelo, y varía entre aviones y marcas. Puede ser una pantalla independiente o parte de un sistema de pantallas más grande. Además, utiliza diferentes tecnologías para mostrar la información.

Electronic Attitude Director Indicator (EADI) - Indicador electrónico de dirección de actitud (EADI)

Info

Instrumentos Electronicos

En modo ILS, el EHSI se convierte en una guía precisa para el aterrizaje. Muestra exactamente dónde está el avión respecto a las señales que guían al avión hacia la pista. Esto evita que el piloto tenga que buscar información en papeles y le permite concentrarse solo en volar. En resumen, el EHSI hace que las aproximaciones sean más seguras y eficientes al ofrecer una imagen clara de la situación de vuelo.

El EHSI es como un mapa digital para el piloto. Mientras el EADI muestra la posición del avión en el espacio, el EHSI proporciona información detallada sobre dónde está el avión y hacia dónde se dirige. Muestra cosas como la distancia a los puntos de ruta, la velocidad del viento y otros detalles de navegación. Aunque su apariencia puede variar, siempre ofrece una vista clara del entorno del avión.

Electronic Horizontal Situation Indicators (EHSI) - Indicadores electrónicos de situación horizontal (EHSI)

Info

Instrumentos Electronicos

Las tecnologías EADI y EHSI mejoran la integración de la información de navegación y reducen la carga de trabajo del piloto. Los sistemas EFIS han pasado de ser analógicos a digitales, permitiendo al piloto elegir diferentes modos de visualización. Habitualmente, existen sistemas separados para el piloto y el copiloto, con un generador de símbolos de reserva para asegurar el funcionamiento en caso de fallo de una unidad principal.

Los instrumentos de vuelo han evolucionado de analógicos a digitales. Las nuevas cabinas, llamadas "de cristal", usan pantallas para mostrar toda la información del vuelo. Estas pantallas son más fáciles de entender y permiten a los pilotos concentrarse más en volar. Las computadoras controlan estos sistemas y hacen muchas tareas automáticamente, lo que mejora la seguridad.

Sistema electrónico de instrumentos de vuelo (EFIS)

Un sistema ECAM tiene dos monitores: el izquierdo o superior muestra el estado del sistema y advertencias en formato de lista, mientras que el derecho o inferior presenta información complementaria con diagramas del sistema. Los monitores son CRT en modelos antiguos y LCD en aeronaves más nuevas.

Los primeros sistemas ECAM solo monitoreaban los sistemas del fuselaje, mientras que los modelos más recientes también incluyen parámetros del motor, integrando toda la información necesaria en la cabina.

El ECAM automatiza la supervisión de sistemas, alertando al piloto con señales acústicas y visuales al detectar problemas. Muestra acciones correctivas y permite que el piloto se concentre en el vuelo hasta que ocurra un fallo.

El objetivo principal de un sistema EFISes mostrar electrónicamente los indicadores de actitud (ADI) y situación horizontal (HSI). Su mayor tamaño permite integrar más datos de vuelo, incluyendo una escala de velocidad aerodinámica, altitud, velocidad vertical e inclinómetro.

Sistema electrónico de instrumentos de vuelo (EFIS)

El modo manual de una ECAM se ajusta pulsando uno de los botones de visualización sinóptica del panel de control. Esto permite la visualización de los diagramas del sistema. Una advertencia de fallo o un evento de aviso cancelaran esta vista. [Figura 10-122]

Cuando aparece un aviso en el monitor primario, el secundario muestra un esquema del sistema con los valores correspondientes. En caso de fallo, este modo tiene prioridad sobre los demás. Se emplea un código de colores para resaltar la importancia de los eventos. Los modos de visualización se seleccionan mediante un panel de control ECAM separado.

El sistema ECAM tiene cuatro modos: fase de vuelo, aviso, avería y manual. El modo de fase de vuelo, que incluye pre-vuelo, despegue, ascenso, crucero, descenso, aproximación y pos-aterrizaje, es el más común. Los modos de aviso y avería se activan automáticamente según la situación.

Sistema electrónico de instrumentos de vuelo (EFIS)

Desde el panel se verifica la continuidad de las entradas al ordenador de aviso. Los fallos individuales se muestran como "normal" en la pantalla primaria, y los fallos en ordenadores o generadores en el panel de mantenimiento. Se deben seguir las directrices del fabricante para las pruebas.

Los ordenadores de aviso ECAM realizan un autodiagnóstico al encenderse, verificando también los generadores de señales. Un panel de mantenimiento permite hacer pruebas y chequeos a demanda. El BITE (Equipo de Pruebas Integrado) asegura una supervisión eficaz de los sistemas y componentes de la aeronave.

Sistema electrónico de instrumentos de vuelo (EFIS)

El EICAS muestra en el monitor superior parámetros primarios del motor (EPR, N1, EGT) y alertas. En el monitor inferior se visualizan los parámetros secundarios y el estado de otros sistemas, además de servir para diagnósticos de mantenimiento. Utiliza codificación por colores y priorización de mensajes para facilitar su interpretación.

El EICAS tiene dos monitores y dos ordenadores, con un panel de selección de pantalla. Monitorea continuamente los sistemas del motor y fuselaje, emitiendo alertas visuales y acústicas en caso de precaución o advertencia.

El EICAS supervisa los sistemas de la aeronave, mostrando parámetros del motor y fuselaje, y utiliza indicadores tradicionales como respaldo en caso de fallo del sistema.

Engine Indicating & Crew Alerting System (EICAS) - Sistema de Indicación de Motores y Alerta a la Tripulación (EICAS)

El FMC, componente principal del FMS, se comunica con sistemas como EICAS, ECAM, ADC, generadores EFIS, control automático de vuelo, referencia inercial, evitación de colisiones y radios de navegación, integrándose eficazmente en la operación de la aeronave a través de buses de datos.

El FMS es un sistema informático maestro que coordina y ajusta automáticamente los parámetros de vuelo, motor y fuselaje, o guía al piloto. Cubre todos los aspectos del vuelo, desde la planificación hasta el aterrizaje, incluyendo ajustes en tiempo real.

El FMS es el sistema de automatización más avanzado en vuelo, crucial para las aerolíneas de alquiler, ya que mejora la puntualidad, ahorra combustible y prolonga la vida útil de motores y componentes. Permite operar la aeronave con mayor precisión que un piloto humano, optimizando los objetivos operativos.

Flight Management System (FMS) - Sistema de gestión de vuelos (FMS)

Con el desarrollo de sistemas eléctricos confiables y redundantes, se empezó a usar un reloj eléctrico en lugar del mecánico. Este reloj analógico puede tener función de tiempo transcurrido y conectarse a la batería, permitiendo que funcione incluso si hay un corte eléctrico. Se usa comúnmente en aviones multimotor, donde es poco probable una pérdida total de energía eléctrica.

El reloj mecánico de 8 días fue el cronómetro estándar en aviones por muchos años, ya que funciona sin electricidad si se le da cuerda manualmente. Es fiable y preciso para su uso, y algunos modelos tienen un pulsador de tiempo transcurrido.

Avión. Los pilotos utilizan un reloj durante el vuelo para cronometrar las maniobras y con fines de navegación. El reloj suele estar montado cerca del grupo de instrumentos de vuelo, a menudo cerca del coordinador de virajes. Indica las horas, los minutos y los segundos.

+ Info

Reloj

General El sistema de iluminación de la aeronave proporciona iluminación dentro y fuera de la aeronave. El sistema comprende:

Luces

El sistema de iluminación de la cabina permite a la tripulación de vuelo ver:todos los detalles del equipamiento de la cabina,todas las inscripciones e indicaciones necesarias sea cual sea el nivel de iluminación.Las distintas fuentes de iluminación son:

iluminación de la cabina: luces de cúpula, (dome lights) iluminación de los paneles y de los instrumentos: proyectores o lámparas, (lighting: flood lights or lamps) iluminación de la mesa de mapas: luces de lectura (reading lights) iluminación de la consola: lámparas (lamps) iluminación integral de paneles VU e instrumentos, iluminación de anunciadores y pulsadores.

+ Info

+ Info

Luces de cabina General

+ Info

C - Luces del compartimiento de carga y servicio proporciona iluminación y tomas de corriente para fines de mantenimiento. El sistema comprende: - iluminación del área de servicio para equipos y compartimentos de APU - luces del conducto de aire acondicionado y del compartimento de accesorios - Luces del compartimiento de carga FWD y AFT - luces del compartimiento del equipo - iluminación del hueco de las ruedas.

General El sistema de iluminación de la aeronave proporciona iluminación dentro y fuera de la aeronave. El sistema comprende:

Luces

Luces Anti-Colisión (Rojas) Ubicación: Montado en la parte superior e inferior de la aeronave, a menudo referido como balizas giratorias. Propósito: luces rojas intermitentes utilizadas durante el despegue, aterrizaje y mientras se desplazan por el suelo para alertar a otros aviones y personal de tierra.

Luces anti-colisión (blancas) Ubicación: Posicionado en cada punta del ala y a veces en la cola, a menudo referido como estroboscópicos. Propósito: luces blancas intermitentes que ayudan a hacer que el avión sea visible para otros pilotos para prevenir colisiones.

luces exteriores de los aviones

Luces de posición (Luces de navegación) Propósito: Estas luces indican la posición y orientación del avión, ayudando a otros pilotos a determinar su dirección

luces exteriores de los aviones

Info

Luces de Emergencia en una Aeronave Las aeronaves para ser certificadas necesitan disponer de sistemas o formas de iluminación de emergencia en diversos puntos y zonas, para que en caso de un fallo de la alimentación eléctrica, se encienda la iluminación de emergencia para facilitar la operación a realizar.

luces de emergencia en las aeronaves

Escribe un titular genial

Si lo tuyo es fijar la atención de tu audiencia, hacer 'match' con tu público y dejar a todo el mundo con la boca abierta esta plantilla de Genially es para ti.

¡Recuerda publicar!

¡MuchasGracias!

Si el giro es correcto, la bola queda en el centro si es derrapado, Fuerza centrifuga - se va hacia afuera, y si hay deslizamiento,centripeta se mueve hacia adentro.

Reloj

En aeronaves con sistemas de instrumentos totalmente digitales y pantallas planas, se puede usar el reloj interno de la computadora o un reloj GPS, con la hora digital mostrada generalmente en la pantalla principal de vuelo.

Los relojes digitales electrónicos en aviones pueden incluir un temporizador que inicia automáticamente al despegar, cronómetro, memorias para funciones, e indicadores de temperatura y fecha. Aunque están conectados al sistema eléctrico de la aeronave, suelen tener una batería interna que permite su funcionamiento en caso de fallo eléctrico.

La iluminación del área de servicio comprende la instalación de iluminación del compartimiento de equipos en la Sección 19 y el compartimiento de la Unidad de Potencia Auxiliar (APU). En la sección 19 hay tomas de corriente para luces portátiles de mantenimiento. Las luces y las tomas se alimentan con 28 VDC.

ADC

Convertidores analógico-digital Los convertidores analógico-digital (ADC) convierten señales analógicas en señales digitales. Esto es clave para que la información del mundo real funcione con sistemas digitales. Los microprocesadores y DSP han hecho que estos convertidores sean más comunes en muchas aplicaciones.

Características EADI Muestra información de actitud, como cabeceo y balanceo Muestra rumbo, altitud, velocidad aerodinámica Muestra información de navegación Muestra comandos de Flight Director. Muestra desviaciones del sistema de control de vuelo automático Muestra velocidad terrestre

LUCES DE EMERGENCIA * Las luces de emergencia iluminan sectores interiores y exteriores de las vías de evacuación, guían e indican las salidas cuando la visibilidad es afectada. * Illuminan los toboganes de evacuación y la via de escape sobre el sector de los planos. * Poseen baterias y tienen una duración de 10-12 minutos dependiendo de la aeronave.

1. la masa: una masa pesada es más resistente a fuerzas perturbadoras que una masa ligera. 2. La rigidez giroscópica también aumenta con la velocidad angular: a mayor velocidad de rotación, mayor resistencia a la flexión. 3. La rigidez giroscópica es mayor cuando el peso de la masa se concentra cerca de la llanta y gira a gran velocidad. 4. El rozamiento del rodamiento aplica una fuerza de desviación al giroscopio, por lo que la fricción mínima ayuda a mantener las fuerzas de desviación al mínimo.