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Abstract:
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A hidráulica sempre esteve muito presente na indústria aeronáutica, seja em trens de pouso, no sistema de frenagem das rodas ou em superfícies de controle. Nos últimos anos, porém, iniciou-se o movimento More Electric Aircraft (MEA) no sentido de aumentar a presença de energia elétrica como fonte de energia dos atuadores responsáveis pelo controle das superfícies citadas, com a justificativa da maior eficiência energética. Entretanto, estudiosos da área como Belan (2018) e Nostrani (2021) em suas teses mostram que a confiabilidade e a robustez desses sistemas eletromecânicos diminuem consideravelmente, ou seja, são sistemas cujas falhas são mais graves (como o jamming). Dessa forma, o Laboratório de Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos da Universidade Federal de Santa Catarina (LASHIP/UFSC) em parceria com a Divisão de Sistemas Mecatrônicos e de Fluídos (FluMeS) da Universidade de Linköping (Suécia) tem buscado soluções que englobem os pontos positivos de ambas as tecnologias, obtendo resultados promissores no desenvolvimento do Digital Hydraulic Actuator (DHA), que propõe o uso de um sistema híbrido, onde a energia elétrica é responsável pela transmissão de sinais, mas o movimento em si das superfícies controle é função de atuadores hidráulicos. Como a principal justificativa do projeto é a confiabilidade, uma das principais formas de garanti-la é através de redundâncias. Assim, no projeto dedicado ao desenvolvimento e aperfeiçoamento do DHA, optou-se por utilizar um cilindro hidráulico de modelo tandem. Porém, no primeiro circuito implementado para teste, apesar da existência de quatro câmaras, o cilindro não garantia redundância, já que, em caso de falha de válvulas fechadas, o lado em falha pode acabar travando o atuador, impedindo seu movimento e controle do sistema. Dessa maneira, o sistema foi modificado de modo a possuir um sistema de desacoplamento hidráulico (by-pass) que é composto por uma válvula direcional solenoide quatro vias duas posições (4/2) (responsável por permitir o funcionamento padrão do sistema ou fechar duas câmaras do sistema ativando o modo by-pass nos casos de falha), uma válvula cartucho duas vias duas posições (2/2) (responsável pelo retorno do fluido para o reservatório quando o by-pass for ativado) e dois sensores de pressão (responsáveis pela verificação contínua da pressão nas portas P e T e, portanto, por enviar a informação do estado do circuito). O presente relatório, portanto, busca tratar do desenvolvimento e dos resultados do bloco by-pass, responsável por integrar os componentes listados acima, além das demais atividades relacionadas à implementação da modificação da bancada do Sistema de Atuação Multimodos (MMAS). |
