F14D Super Tomcat. El sistema AICS.

AICS (Air Inlet Control System)

El propósito del AICS (Air Inlet Control System o Sistema de Control de las Tomas de Aire) es decelerar el aire supersónico para proporcionar un flujo de aire subsónico al motor a lo largo de la envolvente de vuelo del avión. El AICS consta de dos tomas de aire de geometría variable, una a cada lado del fuselaje, en la intersección del “wing globe” y el fuselaje. La variación de la geometría de la admisión de las tomas de aire se consigue mediante tres rampas articuladas situadas en la parte superior de las tomas y controladas automáticamente. Las rampas están posicionadas para desacelerar el aire supersónico mediante la creación de un campo de compresión fuera de la toma de aire, además de regular la cantidad y calidad de aire que va hacia el motor. Las tomas de aire rectangulares están separadas del fuselaje para reducir al mínimo la ingestión de la capa límite y están muy inclinadas para optimizar el funcionamiento con altos ángulos de ataque.

Las rampas de las tomas de aire están posicionadas por actuadores electrohidráulicos que responden a esquemas fijos programados en las computadoras de la AICS. Las computadoras del AICS así como las sondas, sensores, actuadores y los sistemas hidráulicos de potencia son independientes, y proporcionan un funcionamiento completamente individualizado de los sistemas de control de entrada de aire del lado izquierdo y del lado derecho. La Figura 1 muestra los elementos básicos de la mecanización del AICS.

La energía eléctrica para las computadoras del AICS está suministrada por los buses de corriente esencial AC y DC número 2. La función de posición de la rampa está alimentada por el bus de corriente esencial DC número 1. La potencia hidráulica se suministra de forma individual. Para el AICS izquierdo desde el sistema hidráulico combinado y para el AICS derecho desde el sistema hidráulico de vuelo. La computadora izquierda del AICS también funciona como una copia de seguridad del computador del wing's sweep.

AICS 1.png

Operación Normal del AICS

Durante el modo normal de operación (AUTO), no se requiere el control del piloto. El monitoreo electrónico del AICS detecta los fallos que degradarían el funcionamiento y el rendimiento del sistema. Las luces de precaución del AICS (L and R INLET, L and R RAMPS) y los conmutadores INLET RAMPS se muestran en la Figura 2.

AICS 2.png

Operaciones en Tierra y a Baja Velocidad

En operaciones en tierra parado o a baja velocidad (Mach <0,35), las rampas de entrada están sujetas mecánicamente en su posición de estiba (retraídas). El flujo de aire predominante es concentrado sobre el labio inferior del conducto de entrada y se complementa con el flujo de aire inverso a través de la compuerta fija de sangrado, alrededor del labio delantero de la tercera rampa. A medida que la velocidad de vuelo aumenta hasta Mach 0,35, la energía hidráulica es enviada a los actuadores de rampa, sin embargo las rampas no están programadas para estar fuera de la posición de estiba hasta alcanzar Mach 0.5.

Velocidades Subsónicas y Transónicas

A velocidades superiores a 0,5 Mach, el programa de rampas tiene como función principal asegurar un mach del aire de entrada óptimo para el rendimiento del AICS. A velocidades transónicas, una onda de choque normal aparece en la segunda rampa móvil. La tercera rampa desvía aire por encima de Mach 0,9 y mantiene la adecuada apertura de la compuerta de sangrado (Delta h) para el vuelo transónico y supersónico bajo.

A velocidades supersónicas, cuatro ondas de choque comprimen y desaceleraran el aire de entrada. La compuerta de sangrado elimina el aire de la capa límite y estabiliza las ondas de choque. Este diseño resulta en un rendimiento sustancialmente más alto por encima de Mach 2 que los diseños más simples de entradas de aire.

AICS 3.png

Fantástica información.

Sistema muy parecido al que usa el Su-27.

Hola compañeros.

He decidido realizar este post interesante sobre el funcionamiento de las tomas de aire del Tomcat. Básicamente me he limitado a traducir el manual de operaciones original.

Me ha llamado la atención que el aire que ingresa en los motores no lo hace a la velocidad que va el avión, cosa que desconocía.

Lo he hecho lo mejor que he podido. Si veis algún fallo o cosa que este mal, o que haya que añadir o borrar, ayudadme por favor.

Mi ingles no es muy bueno.

Gracias.

Nos vemos allá arriba!!!

Os pongo si os interesa lo que tengo del F-14. Manuales reales y algunos libros.

F-14 TOMCAT

Gracias Mirmi!!! ;)

Gracias ;)

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Me ha llamado la atención que el aire que ingresa en los motores no lo hace a la velocidad que va el avión, cosa que desconocía.

Efectivamente los motores a reacción no pueden trabajar con flujos de aire a velocidades supersónicas porque sus álabes entrarían en pérdida y tendríamos una pérdida del compresor.

Para frenar la velocidad del aire se usan los difusores de admisión que reducen él área de admisión para frenar el flujo de aire si es supersónico o; aumentan él área de admisión para frenarlo si éste es subsonico. Por eso tienen esas formas y mecanismos. Este tipo de difusores los llevan aviones como el F-15, F-14, Mig-25, Mig-31, Su-27, Concorde...



Otros aviones menos sofisticados transforman el flujo supersónico en subsonico con un cono que genera una onda de choque. Por ejemplo el Mig21 o los Mirage.



Los difusores de admisión de aviones supersónicos son tremendamente complejos porque tienen que adaptarse a cada velocidad para que la admisión del aire se óptima y llegue al motor a una velocidad media de Mach 0,5. Por eso suelen ser sistemas automáticos como el AICS del Tomcat.

Os recomiendo un documento del ESA que hay en la biblioteca sobre "Fundamentos del motor a reacción"

Muy buena información, desconocía que los reactores necesitasen ralentizar el flujo de admisión para funcionar en supersónico...

Estupendo aporte!