AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING SYLLABUS 1. PRINCIPIOS BÁSICOS ESTRUCTURA DEL AVION. •Generalidades. SUPERFICIES DE MANDO Y CONTROL. •Ejes del avión. •Superficies primarias. •Superficies secundarias. FUERZAS QUE ACTUAN EN VUELO. •Factores que afectan a la sustentación. •Centro de gravedad. •Resistencia. •Empuje o tracción. ESTABILIDAD •Estabilidad estática •Estabilidad lateral •Estabilidad Direccional ANGULOS •Angulo de Ataque •Angulo de Incidencia •Angulo Diedro 2. PARTES DEL SISTEMA DE CONTROLES DE VUELO •Cables •Poleas •Conexiones y Actuaciones 3. TECNICAS DE INSPECCION Y MANTENIMIENTO •Aspectos de Seguridad •Técnicas de Inspección y Mantenimiento •Temperatura vs tensión 4. HERRAMIENTA •Equipo y Material AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING INSTRUCTOR TJ (RA) JOSE MIGUEL ATEHORTUA ARENAS ASESOR TECNICO ESTRUCTURAS AERONAUTICAS E-mail: [email protected] E-mail: [email protected] Web: [email protected] Tel. Celular: 300-735-18-00 Tel. Oficina: 3159800 Ext. 1627 UAEAC TEMC 982 AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1. FAA 8083-31 HANDBOOK Aircraft Maintenance Manual –AMA, CHAPTER 2 2. FAA. AC 43.13-1B, ADVISORY CIRCULAR Aircraft Standard Practices, Chapter 8 3. TM-1-1500-204-23-1, TECHNICAL MANUAL General Aircraft Maintenance (General Maintenance and Practices). Volume 1. 4. MANUAL DE VUELO. PRIVATE PUBLICATION Reference: MIGUEL ANGEL MUÑOZ 5. T.O. 1A-XXX-2-4 . TECHNICAL ORDER Organizational Maintenance Flight Control Systems. 6. T.O 1-1A-8, USAF TECHNICAL ORDER AIRCRAFT STRUCTURAL HARDWARE 7. USAF MANUALS PORTALS DIGITAL http://www.tinker.af.mil/ http://www.robins.af.mil/ AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING SISTEMAS INTRODUCCION FIXED FLIGHT CONTROL HELICOPTER FLIGHT CONTROL CABLE AND WIRE CONTROL ROD AND TUBE CONTROL SYSTEM FLEXIBLE PUSH / PULL CONTROL SYSTEM HYDRAULIC CONTROL SYSTEM ELECTRICAL/ ELECTRONIC FLIGHT CONTROL SYSTEM Fly by Wire MECHANICAL/MANUAL FLIGHT CONTROL SYSTEM AUTOMATIC FLIGHT CONTROL SYSTEM AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING SISTEMAS INTRODUCCION CABLE AND WIRE CONTROL AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING SISTEMAS INTRODUCCION ROD AND TUBE CONTROL SYSTEM AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING SISTEMAS INTRODUCCION ROD AND TUBE CONTROL SYSTEM AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING SISTEMAS INTRODUCCION FLEXIBLE PUSH / PULL CONTROL SYSTEM AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING SISTEMAS INTRODUCCION HYDRAULIC CONTROL SYSTEM Aileron actuator AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING SISTEMAS INTRODUCCION HYDRAULIC CONTROL SYSTEM AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING SISTEMAS INTRODUCCION ELECTRICAL/ ELECTRONIC FLIGHT CONTROL SYSTEM Fly-by Wire «pilotaje por cable» o «pilotaje por mandos electrónicos», es un sistema que reemplaza los controles de vuelo manuales convencionales de un avión con una interfaz electrónica Los movimientos de los mandos de vuelo del piloto son convertidos en señales electrónicas que se transmiten por cables (de ahí el término fly-by-wire) y las computadoras de control de vuelo determinan como se debe mover el actuador de cada una de las superficie de control para proporcionar la respuesta ordenada. El sistema fly-by-wire también permite el envio automático de señales por parte de las computadoras de la aeronave para realizar ciertas funciones sin que intervenga el piloto, como ayudar automáticamente a estabilizar la aeronave AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING SISTEMAS INTRODUCCION MECHANICAL/MANUAL FLIGHT CONTROL SYSTEM AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES TERMINOLOGIA DEFINICIONES: Basadas en las eespecificaciones militar MIL-W-83420, MIL-C18375, y MIL-W-87161. 1.ALAMBRE (wire) - Cada barra de acero cilíndrica individual será designado como un alambre o hilo . 2.HEBRA (Strand) - Cada grupo de alambres o hilos retorcidos helicoidalmente será designado como una hebra o cabo. 3.CABLE O CUERDA DE HILOS (Cable or Wire Rope)- Un o varios grupos de hilos retorcidos helicoidalmente puestos sobre un núcleo central será designado como un cable. Las hebras (cabo) y el núcleo actuarán como una unidad. WIRE ROPE: CUERDA DE ALAMBRE –”CABLE” 4.TIPO PREFORMADO (Preformed Type) - Cable que consta de hilos y cordones formados antes de la fabricación del cable con la forma o curvatura que tomaran en el cable terminado. 5.DIÁMETRO (Diameter) – El diámetro del cable entre los bordes de los cabos. 6.TRENZADO O GIRO (lay or twist ) - La forma helicoidal tomada por los cables en la hebra y por los hilos en el cable. En un giro a derecha, los hilos o filamentos están en la misma dirección que el hilo en un tornillo de mano derecha; y para una giro a la izquierda, se encuentran en la dirección opuesta. AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES TERMINOLOGIA DEFINICIONES: Basadas en las eespecificaciones militar MIL-W83420, MIL-C-18375, y MIL-W-87161. 7.PASO O LONGITUD DEL PASO (pitch) - La distancia paralela al eje de la cadena o cable en el que un hilo o hebra hace una vuelta completa alrededor de los hilos o cables respectivamente. 8.CENTRO DE ALAMBRE O HILO (wire center)- Un hilo designado como centro de las hebras “cabos” 9.CENTRO DE HEBRA O CABO (strand center)- Un centro de hebra se compondrá de una sola hebra recta hecha de cables preformados, similar a las otras hebras. 10.CENTRO DE LA CUERDA DE ALAMBRE INDEPENDIENTE (IWRCindependent wire rope center ) 7 x 7 - A 7 x 7. consiste en una cuerda o alambre de seis HEBRAS con siete hilos cada uno, torcido o establecido en torno a un centro de hebra o núcleo que consta de siete hilos. AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES MATERIALES 1. Acero al carbono. MIL-W-83420. recubierto con estaño puro o zinc. Flexible, preformado, acero al carbono, Tipo I, Composición A, Especificación Militar MIL-W-83420. 2. Acero inoxidable (CRES). acero resistente a la corrosión (CRES), la composición B, la especificación militar MIL-W-83420, MIL-W-87161, y MIL-C-18375 se fabrican a partir de acero hecha por el proceso de horno eléctrico. Estos cables son de la 3 x 7, 7 x 7, 7 x19, o 6 x 19 (IWRC) 3. Algunos fabricantes utilizan cables que se producen por extrusión recubiertos con nylon flexible sobre CRES. (Al añadir el recubrimiento de nylon al cable de acero, aumenta la vida de servicio mediante la protección de los hilos del cable del desgaste por fricción, manteniéndolos libres de la suciedad y amortiguados de vibraciones). CONSTRUCCION 1. Alambre enrollado en una forma de espiral helicoidal. El diámetro del alambre determina el diámetro total del cable. (Un número de hilos de alambre son preformados y luego formado en una hebra “cabo”) Estos cabos formados se establecen alrededor de un cabo hebra central recto hasta dar forma al cable. AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES MATERIALES ¿CABLE DE ACERO INOXIDABLE O CABLE DE ACERO AL CARBONO GALVANIZADO? 1. El acero inoxidable es muy resistente a la corrosión y funciona bien en entornos difíciles, como aire salado, saturación de agua, o de productos químicos agrícolas. 2. Cables de Acero al carbono galvanizado y de acero inoxidable se sumergen en una especificación antioxidante y compuesto lubricante con especificación MIL. 3. En condiciones normales el cable de acero galvanizado no sufrirá daños por corrosión durante décadas. 4. Las ventajas de cable de acero al carbono galvanizado son su resistencia al desgaste y el bajo costo. Su resistencia a la abrasión y desgaste es cuatro o cinco veces más que la del acero inoxidable. El cable de acero inoxidable mostrará signos de desgaste en zonas de poleas y canalizaciones mucho más rápido que el cable de acero al carbono galvanizado. 5. El cable de acero inoxidable cuesta alrededor de un 30% más que el cable de acero al carbono galvanizado. 6. MCFARLANE, recomienda el uso de cables de acero al carbono galvanizado, excepto en las zonas costeras geográficas, aviones agrícolas, hidroaviones, y otras aplicaciones en las que el cable esté en contacto directo con el agua. AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES DESIGNACIÓN DIFERENCIAS CON LAS DESIGNACIONES COMERCIALES La principal diferencia entre los cables para aeronaves y el cable comercial es la lubricación aplicada al cable para aeronave, que proporciona sustancialmente mejor resistencia a la fatiga que el cable no lubricado comercial. Los cables aeronáuticos requieren extensas pruebas adicionales, documentación y certificación con cumplimiento de especificaciones técnicas militares. Ej. MIL-DTL-83420. Otro aspecto es la alta calidad (cilindro) de los hilos en el cable aeronáutico. Cable de control flexible 7x7. (FLEXIBLE) Tiene siete hebras (cabos) de siete alambres (hilos) cada uno. Se utiliza para fines de control donde no se requiere una gran flexibilidad, pero donde la abrasión es un factor. Cable de control flexible 7x19. (EXTRAFLEXIBLE) Tiene siete hebras (cabos) de 19 hilos cada uno. Su mayor área metálica hace que sea más fuerte que el cable 7 x 7. Debido a sus finos hilos se obtiene un mejor servicio, donde la abrasión no es demasiado grave, sin embargo, que sea flexible para satisfacer zonas de flexión severa. Cable No Flexible 1x19. (NO FLEXIBLE) Es una hebra (cabo) de 19 hilos. Tiene más área metálica que el 7 x 7 o el 7 x 19. su construcción hace que sea el más fuerte, pero también la menos flexible. 1 x 19 se utiliza generalmente para fines, fricción y anti-arrastre cables de arrostramiento. A menudo se utiliza con terminales estampados. AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES DESIGNACIÓN 1. Se basa en el número de hebras e hilos en cada cable. 2. El cable de 7 × 19 está formado por de siete cabos de 19 hilos cada uno. Seis de estas hebras se establecen alrededor del cabo central. Este cable es muy flexible y se utiliza en sistemas de control primarios y en otros lugares donde la operación sobre poleas es frecuente. 3. El cable de 7 × 7 consta de siete cabos de siete hilos cada uno. Seis de estos cabos se establecen alrededor del cabo central. Este cable es de flexibilidad media y se utiliza para equipamiento controles compensadores, los controles del motor, y controles de indicadores. AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES CLASIFICACIÒN MIL-DTL-83420M DIFERENCIAS CON LAS DESIGNACIONES COMERCIALES AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES CLASIFICACIÒN DIFERENCIAS CON LAS DESIGNACIONES COMERCIALES AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES CLASIFICACIÒN DIFERENCIAS CON LAS DESIGNACIONES COMERCIALES AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES DESIGNACIÓN AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES DESIGNACIÓN AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES DESIGNACIÓN AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES DESIGNACIÓN AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES TERMINACIÓN 1. Woven splice: Tejido de empalme a mano. El proceso es muy lento y soporta sólo alrededor del 75% de fuerza del cable original. El empalme se utiliza muy poco, excepto en algunos aviones antiguos donde se hace un esfuerzo por mantener todas las partes en su configuración original. five-tuck AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES TERMINACIÓN http://thevintageaviator.co.nz/reference/cable-splicing Woven splice: Tejido de empalme a mano AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES TERMINACIÓN http://thevintageaviator.co.nz/reference/cable-splicing Woven splice: Tejido de empalme a mano AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES TERMINACIÓN 2. Nicopress® process: Estampado mediante mangas . Soportan el 100% de la fuerza nominal del cable cuando el cable está enrollado alrededor de un dedal. El uso de manguitos que se fabrican de material distinto al del cobre requiere de aprobación de ingeniería por la FAA para la aplicación específica. AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES TERMINACIÓN Nicopress® process: Estampado mediante mangas AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES TERMINACIÓN 3. Swage-type terminals: Estampado con terminales fabricados de acuerdo estándares Militares (MS), del Ejército y la Armada (AN). Son los mas usados, soportan mas allá de las cargas máximas de cable. 100% de la fuerza nominal del cable. MIL-T-781 AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES TERMINACIÓN Swage-type terminals: Estampado con terminales AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING POLEAS Guías de cable: Las poleas se utilizan para guiar cables y también para cambiar la dirección de movimiento del cable. MATERIAL: PHENOLICAS Y ALUMINIO AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING POLEAS MATERIALES CONSTRUCCION 1. PHENOLIC McFarlane 2. ALUMINUM Ralmark FLIGHT CONTROL HEAVY DUTY, CONTROL SECONDARY CONTROL MS20219 (AN219) Aircraft Secondary Control Pulley with phenolic body and ball bearing with seal. MS20219A (AN219A) Pulley with anodized aluminum body and ball bearing with seal. The aluminum body is recommended for -1 and -3 pulleys. The -1 pulley shall not be installed in flight control systems. AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING POLEAS MATERIALES ALUMINUM PHENOLIC AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING POLEAS TRIM TAB CABLE DRUM. AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES DESIGNACIÓN 1. MCS378- Series: Phenolic flight control pulleys with ball bearings. FAA-PMA approved replacements for the Cessna S378, A-/BB-, and NAS383- series pulleys on Cessna Aircraft. They all have quality ball bearings comparable to the S378-3 pulleys; they are much smoother than the cheapy bearings in the S378-3L pulleys. 2. MS20220- Series: Phenolic flight control pulleys with ball bearings. These supersede the AN220- Series pulleys of like dash number. 3. MS20219- Series: Pulley with high pressure laminated phenolic sheave and fixed ball bearing with contact seal. These supersede the AN219- Series pulleys of like dash number. 4. MS20219A Series: Pulley with aluminum alloy sheave and fixed ball bearing with contact seal. Sheave anodized per MIL-A-8625. 5. MS24566- Series: Phenolic flight control pulleys with ball bearings. These supersede the AN210- series pulleys of like dash number. 6. NAS383- Series: Phenolic commercial grade pulleys with graphite impregnated bronze sleeve bearings. These are typically used with a bushing. The MCS378- series pulleys supersede these for most Cessna aircraft applications. The MCS378 pulley replaces both the NAS383 pulley and it's bushing. 7. S394, S1052-1, and S1710-1: Cessna nylon pulleys with no bearings. 8. S378-4S: Cessna pulley similar to S378-4 but smaller diameter. Used on 177RG s/n 177RG0202 and on, and F177RG0038 and on for routing stabilator, stabilator trim, and rudder cables. Six required per aircraft. 9. 1660433- Series: Cessna phenolic pulleys with ball bearings. •ANTIFRICCION •TRABAJO PESADO •CONTROL PRIMARIO •CONTROL SECUNDARIO •MISCELANEO AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES DESIGNACIÓN MS20219-4, Phenolic Cable Pulleys Cable Size 1/16 in - 3/32 in A=OD 2.625 in B=GROOVE DIA 2.312 in C=HUB DIA 0.423 in D= Shaft diameter 0.25 in E=BORE DIA Width Limit LOAD 0.438 in 0.25 -0.310 MAX. 920 lb AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES DESIGNACIÓN AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CABLES CARGA DE UNA POLEA Los sistemas de polea multiplican la fuerza. El trabajo crea fuerza, y aunque la fuerza puede ser multiplicada utilizando poleas, la cantidad de trabajo ingresado al sistema permanece igual. Reduciendo la fuerza requerida para levantar una carga. AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. BELLCRANK, Connecting Links CONTROL ROD, Rod Assemblies YOKE QUADRANT Control Rods Torque Tubes Push-pull Rods Struts AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES CONTROL ROD (TORQUE ROD ASSEMBLY) 1. Las barras de control. Conjuntos de barras de control se utilizan como enlaces en sistemas mecánicos para permitir la operación a distancia y ajuste de componentes. 2. Push-pull linkage: es una vinculación que está diseñado y construido de modo que ambas fuerzas de torsión y compresión serán transmitidas al componente que está siendo operado. Dos tipos comunes de vinculación tipo push-pull son el tubo de control y la varilla de control. 3. Los tubos de control, como se muestra en la figura, consisten en un tubo de metal, generalmente de acero o de una aleación de aluminio, y dos extremos de la varilla. Un extremo de la barra está unido a cada extremo del tubo de metal, que puede ser estampada, ampliado, o escariado en los extremos para enganchar los extremos de la varilla. Los extremos de la barra están soldadas o remachadas al tubo. AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES CONTROL ROD (TORQUE ROD ASSEMBLY) NAS361 Control Tube Assembly (With FlashWelded Clevis and Threaded Rod Ends) AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES PUSH ROD. AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES CONTROL ROD (TORQUE ROD ASSEMBLY) TIE RODS ROD ENDS AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES TIE RODS AND CONTROL RODS 1.Extremos articulados, Rod se utilizan en la vinculación con la varilla actuadora como puntos de unión y para efectuar ajustes menores. 2.los terminales Rod end están disponibles con extremos roscados, de horquilla, y rodamientos. Aquellos con vástagos roscados internamente se utilizan en las barras de control roscados o conjuntos de tubos de control que poseen roscados los extremos de la varilla AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES TERMINAL DEL TIPO AN943 Roscados internamente y están equipados con un agujero testigo a poca distancia del extremo roscado para asegurar el agarre adecuado de hilos cuando se instala. el agarre adecuado de hilos está garantizada cuando los hilos de un extremo de la varilla roscada exteriormente se pueden ver y un trozo de cable de seguridad no se puede pasar por el agujero. Si usted puede pasar un pedazo de 0.020 cable de seguridad a través del agujero, la varilla no esta atornillada lo suficiente. AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES TERMINAL DEL TIPO AN490 Estos Terminales deben ser reemplazados debido a la dificultad de re-apertura de los orificios originales de los remaches AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES TERMINALES DE CABLE: AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES TERMINALES DE CABLE: BRASS, STEEL & ALUMINUM MIL-DTL-8878 La "R" o "L” designa "derecho" o "izquierda". La "S" o "L" (siguiente al guión) indica "corto" o “largo". AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES TERMINALES DE CABLE: AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES TERMINALES DE CABLE: TENSOR extremo largo TENSOR extremo corto ø DEL CABLE EN 32Avos. MS21259 LX RH/LH ø DEL CABLE EN 32Avos. MS21260 LX RH/LH AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES TERMINALES DE CABLE: TURNBUCKLE END MS21260 Stud - MS21259 • Locking Stud - MS21260 AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES TURNBUCKLES - TENSORES Clip-type locking AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES TURNBUCKLES - TENSORES AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES BELLCRANKS: Balancines, como se muestra en la figura, cambian la dirección del movimiento y transmite el movimiento a las piezas tales como barras de control, cables y tubos de torsión. Reemplazar todos balancines desgastados, doblados, o defectuosos. AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES BELLCRANKS: AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING CONEXIONES BELLCRANKS: AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING PASAMUROS Y GUIAS AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING PASAMUROS Y GUIAS AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING PASAMUROS Y GUIAS AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING PASAMUROS Y GUIAS 1. Cada sistema de control debe estar diseñado para evitar atascos, rozaduras, y la interferencia con la carga, los pasajeros, los objetos sueltos o aislar de la concentración de la humedad. 2. Un pasamuro es un dispositivo para guiar una línea de cable alrededor de un objeto, o fuera del camino de este o para evitar el movimiento excesivo (vibración). El pasamuro o guía-de cable puede ser de una pieza separada, o podría ser un empaque acoplado al agujero en la estructura. 3. Se puede usar para efectuar un pequeño cambio en la dirección (1º a 3°). AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING PINES DE SEGURIDAD Locking Clip - MS21256 Cotter Pins AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING PINES DE SEGURIDAD CADENAS AIRCRAFT CONTROL CABLE RIGGING PINES DE SEGURIDAD CADENAS TWIN CESSNA 414 AIRCRAFT CONTROL CHAIN AND TURN BUCKLES PA-28 Piper Warrior Yoke Collar Chain Assembly McFarlane www.aircraftspruce.com Conjunto actuador Cessna 180, 182 Y 185