¿Cuál es la razón detrás del uso de motores eléctricos en lugar de accionamiento hidráulico para el estabilizador que he visto en la mayoría de los aviones como el Boeing 787?
Peso, coste, fiabilidad y mantenimiento.
Ver DISEÑO DE SISTEMAS DE ACTUACIÓN CON ACTUADORES DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA
Seguridad
Ver LOS ACTUADORES ELECTROHIDROTÁTICOS DE CONTROL DE VUELO DEL A380, LOGROS Y LECCIONES APRENDIDAS
En cuanto a la seguridad se pueden destacar varios aspectos: En cuanto a la redundancia de fuentes de alimentación se aumenta el número de 3 a 4 ya que 2 sistemas eléctricos sustituyen a 1 sistema hidráulico. Además, un margen adicional de seguridad resulta de la introducción de la disimilitud hidráulica/eléctrica en las fuentes de energía: Esto brinda mayor protección contra fallas comunes, como errores de mantenimiento, que pueden afectar a todos los sistemas hidráulicos, cualquiera que sea su número. Además, la energía eléctrica brinda flexibilidad en el enrutamiento, lo que resulta en una segregación más fácil de las rutas de distribución de energía contra el estallido del motor y otros "riesgos particulares", y una capacidad de aislamiento y reconfiguración que los sistemas hidráulicos no pueden ofrecer.
La reducción en el número total de componentes hidráulicos da como resultado mejoras en el MTBF y la confiabilidad del despacho, mediante la eliminación de fuentes potenciales de fugas.
La eliminación de los componentes de generación y distribución asociados a uno de los sistemas hidráulicos (bomba, depósito, filtros, fontanería…) y la sustitución de los actuadores hidráulicos asociados por actuadores eléctricos supone un ahorro de peso.
La hidráulica se usa si necesita mover algo grande rápidamente. Además, los actuadores hidráulicos son perfectos para el movimiento lineal, mientras que los motores eléctricos son mejores para el movimiento giratorio. Por otro lado, los motores eléctricos se pueden controlar con mayor precisión: al contar el número de revoluciones y el ángulo del eje, un motor eléctrico puede impulsar el eje de corte con mucha más precisión que los hidráulicos, que mueven fluidos a los cilindros a alta presión. Esto no permite (al menos fácilmente) una retroalimentación sobre la posición del actuador, y solo un interruptor de límite puede proporcionar una retroalimentación de posición fácil.
Para mover varias superficies de control, con la hidráulica solo necesita una bomba. Normalmente, solo se mueve una superficie a la vez, por lo que puede usar toda la potencia de la bomba. Junto con un depósito de presión, esto permite grandes fuerzas y grandes carreras. Si quisiera obtener la misma potencia de control con actuadores eléctricos, cada superficie de control necesitaría tener un gran motor eléctrico y una caja de cambios al lado.
Sin embargo, el sistema hidráulico es complicado (puede tener fugas) y requiere más mantenimiento que los actuadores eléctricos. Los sistemas hidráulicos son menos eficientes energéticamente (después de todo, todas esas líneas crean una gran cantidad de fricción interna) y, a bajas temperaturas, el aceite debe circular continuamente para mantenerlo caliente y "líquido". Es por eso que los actuadores eléctricos ahora se usan en aplicaciones que tradicionalmente usaban sistemas hidráulicos.
internal friction drag:-)
Peter Kämpf
Vikki