Manual: FAA-H-8083-32A, Aviation Maintenance Technician Handbook Powerplant, Volume 2, Pagina: 7-17
Aircraft Engine: Propeller Auxiliary Systems
Sistemas de control de hielo - Ice Control Systems
La formación de hielo en la pala de una hélice, en efecto, produce una sección aerodinámica de la pala distorsionada que provoca una pérdida en la eficiencia de la hélice. Generalmente, el hielo se acumula asimétricamente en una pala de hélice y produce desequilibrio en la hélice y vibración destructiva y aumenta el peso de las palas.
Sistemas antihielo - Anti-Icing Systems
Un sistema de fluido típico incluye un tanque para contener un suministro de fluido antihielo. Este fluido es forzado a cada hélice por una bomba. El sistema de control permite la variación de la tasa de bombeo para que la cantidad de fluido entregado a una hélice pueda variar, dependiendo de la severidad de la formación de hielo.
El fluido se transfiere desde una boquilla estacionaria en la caja de la nariz del motor a un canal circular en forma de U (anillo deflector) montado en la parte trasera del conjunto de la hélice. El fluido bajo la presión de la fuerza centrífuga se transfiere a través de boquillas a cada vástago de la hoja.
Debido a que el flujo de aire alrededor del vástago de una pala tiende a dispersar los fluidos antihielo a áreas donde el hielo no se acumula en grandes cantidades, se instalan zapatos o botas de alimentación en el borde de ataque de la pala.
Estas zapatas de alimentación son una tira estrecha de goma que se extiende desde el vástago de la pala hasta una estación de pala que es aproximadamente el 75 por ciento del radio de la hélice.
Las zapatas de alimentación están moldeadas con varios canales abiertos paralelos en los que el fluido fluye desde el vástago de la hoja hacia la punta de la hoja por fuerza centrífuga. El fluido fluye lateralmente desde los canales sobre el borde de ataque del álabe.
El alcohol isopropílico se usa en algunos sistemas antihielo debido a su disponibilidad y bajo costo. Los compuestos de fosfato son comparables al alcohol isopropílico en cuanto a rendimiento anticongelante y tienen la ventaja de una inflamabilidad reducida. Sin embargo, los compuestos de fosfato son comparativamente caros y, en consecuencia, no se usan mucho.
Este sistema tiene la desventaja de que requiere varios componentes que agregan peso a la aeronave, y el tiempo de antihielo disponible está limitado a la cantidad de líquido a bordo. Este sistema no se utiliza en los aviones modernos, dando paso a los sistemas eléctricos de deshielo.
Sistemas de Descongelación - Deicing Systems
Un sistema de control eléctrico de formación de hielo en la hélice consta de una fuente de energía eléctrica, un elemento de calentamiento de resistencia, controles del sistema y el cableado necesario. Los elementos calefactores están montados interna o externamente en el rotor y las palas de la hélice.
La energía eléctrica del sistema de la aeronave se transfiere al eje de la hélice a través de cables eléctricos que terminan en anillos colectores y escobillas. Los conectores flexibles se utilizan para transferir energía desde el hub a los elementos blade.
Un sistema de deshielo consta de uno o más interruptores de encendido y apagado. El piloto controla el funcionamiento del sistema de descongelación encendiendo uno o más interruptores. Todos los sistemas de deshielo tienen un interruptor maestro y pueden tener otro interruptor de palanca para cada hélice.
Algunos sistemas también pueden tener un interruptor selector para ajustarse a condiciones de formación de hielo ligeras o intensas o cambio automático para condiciones de formación de hielo.
El temporizador o unidad de ciclo determina la secuencia de qué palas (o parte de las mismas) se están descongelando actualmente y durante cuánto tiempo. La unidad cíclica aplica energía a cada bota de deshielo, o segmento de bota, en una secuencia o todas en orden.
Un bloque de escobillas, que normalmente está montado en el motor justo detrás de la hélice, se usa para transferir electricidad al anillo colector. En la figura se muestra un conjunto de anillo colector y bloque de escobillas. El anillo deslizante gira con la hélice y proporciona una ruta de corriente a las botas de descongelación de las palas.
En algunas instalaciones de cubo se utiliza un arnés de cables de anillo deslizante para conectar eléctricamente el anillo deslizante al tornillo de conexión de la regleta de terminales. Se utiliza un mazo de cables de deshielo para conectar eléctricamente la funda de deshielo al conjunto del anillo deslizante.
Una funda antihielo contiene elementos de calefacción internos o elementos duales. La funda está unida de forma segura al borde delantero de cada hoja con adhesivo.
El control de la formación de hielo se logra convirtiendo la energía eléctrica en energía térmica en el elemento calefactor. Se debe obtener una eliminación de hielo equilibrada de todas las hojas tanto como sea posible si se quiere evitar una vibración excesiva.
Para obtener una eliminación de hielo equilibrada, la variación de la corriente de calentamiento en los elementos de las palas se controla de modo que se obtengan efectos de calentamiento similares en las palas opuestas.
Los sistemas eléctricos de deshielo generalmente están diseñados para la aplicación intermitente de energía a los elementos calefactores para eliminar el hielo después de la formación pero antes de la acumulación excesiva.
El control adecuado de los intervalos de calentamiento ayuda a prevenir el retroceso, ya que el calor se aplica el tiempo suficiente para derretir la cara de hielo en contacto con la cuchilla.
Si el calor suministrado a una superficie de formación de hielo es mayor que el requerido para derretir solo la cara interior del hielo, pero insuficiente para evaporar toda el agua formada, el agua volverá a correr sobre la superficie sin calentar y se congelará. El retroceso de esta naturaleza provoca la formación de hielo en áreas de formación de hielo no controladas de la hoja o la superficie.
Los temporizadores de ciclo se utilizan para energizar los circuitos de los elementos calefactores durante períodos de 15 a 30 segundos, con un tiempo de ciclo completo de 2 minutos. Un temporizador cíclico es un contactor accionado por un motor eléctrico que controla los contactores de potencia en secciones separadas del circuito.
Los controles para los sistemas de deshielo eléctrico de la hélice incluyen interruptores de encendido y apagado, amperímetros o medidores de carga para indicar la corriente en los circuitos y dispositivos de protección, como limitadores de corriente o disyuntores.
Los amperímetros o medidores de carga permiten monitorear las corrientes de circuitos individuales y reflejan el funcionamiento del temporizador. Para evitar el sobrecalentamiento de los elementos, el sistema de descongelación de hélices se usa solo cuando las hélices están girando y durante breves períodos de prueba durante la lista de verificación de despegue o la inspección del sistema.
Sincronización y sincronización de hélices - Propeller Synchronization and Synchrophasing
La mayoría de los aviones multimotor están equipados con sistemas de sincronización de hélices. Los sistemas de sincronización proporcionan un medio para controlar y sincronizar las rpm del motor. La sincronización reduce la vibración y elimina el desagradable latido producido por el funcionamiento no sincronizado de la hélice.
Un sistema típico de sincrofases es un sistema electrónico. Funciona para igualar las rpm de ambos motores y establecer una relación de fase de pala entre las hélices izquierda y derecha para reducir el ruido de la cabina.
El sistema está controlado por un interruptor de dos posiciones ubicado delante del cuadrante del acelerador. Al encender el interruptor de control, se suministra energía de corriente continua (CC) a la caja de control electrónico.
Las señales de entrada que representan las rpm de la hélice se reciben del captador magnético de cada hélice. Las señales de entrada calculadas se corrigen a una señal de comando y se envían a una bobina de ajuste de rpm ubicada en el gobernador de la hélice del motor lento. Su rpm se ajusta a la de la otra hélice.
Sistema de emplumado automático - Autofeathering System
Un sistema automático de plumas se usa normalmente solo durante el despegue, la aproximación y el aterrizaje. Se utiliza para abanderar la hélice automáticamente si se pierde la potencia de cualquiera de los motores.
El sistema utiliza una válvula solenoide para descargar la presión de aceite del cilindro de la hélice (esto permite que la hélice se coloque en bandera) si dos interruptores de par detectan un par bajo del motor. Este sistema tiene un interruptor de prueba de armado que se usa para armar el sistema.