El Boeing 777 está equipado con tres sistemas hidráulicos: izquierdo, central y derecho. Estos sistemas suministran fluido hidráulico a una presión nominal de 3.000 psi (207 bar) para operar componentes críticos como los controles de vuelo, los sistemas de flaps, los actuadores, el tren de aterrizaje y los frenos. La gestión térmica de este fluido es esencial para el rendimiento y la durabilidad del sistema, siendo el intercambiador de calor de combustible un componente clave en este proceso.
Sistemas Hidráulicos del Boeing 777
Los sistemas hidráulicos izquierdo y derecho son funcionalmente idénticos. El sistema hidráulico izquierdo suministra fluido presurizado para operar el inversor de empuje izquierdo y los sistemas de control de vuelo. De manera similar, el sistema hidráulico derecho abastece el inversor de empuje derecho, los sistemas de control de vuelo y el sistema de freno normal.
Generación de Energía Hidráulica
- Para los sistemas izquierdo y derecho, la energía hidráulica primaria es proporcionada por dos Bombas Accionadas por Motor (EDP) y complementada, a demanda, por dos Bombas de Motor Eléctrico de Corriente Alterna (ACMP).
- En el caso del sistema central, la energía hidráulica primaria es generada por dos ACMP, y complementada por dos Bombas Accionadas por Turbina de Aire (ADP) cuando se requiere. El sistema central es vital, ya que proporciona energía hidráulica para los inversores de empuje del motor, los controles de vuelo primarios, el tren de aterrizaje y los flaps/slats.
- En condiciones de emergencia, la energía hidráulica es generada por la Turbina de Aire de Ariete (RAT), que se despliega automáticamente y acciona una bomba en línea de desplazamiento variable. Esta bomba RAT proporciona flujo a los controles de vuelo del sistema central.
Reservorios Hidráulicos
Los reservorios del sistema hidráulico izquierdo y derecho almacenan el suministro de fluido hidráulico para las bombas. Estos reservorios están presurizados por aire de purga a través de un módulo de presurización. Las EDP extraen el fluido a través de un tubo vertical, mientras que las ACMP lo hacen desde el fondo del depósito. Si el nivel de líquido en el depósito cae por debajo del tubo vertical, las EDP no pueden extraer líquido, dejando a las ACMP como la única fuente de energía hidráulica.
Cada reservorio incluye una válvula de muestreo para pruebas de contaminación, un transmisor de temperatura para indicar la temperatura en la cabina de vuelo, un transductor de presión para la presión del reservorio y una válvula de drenaje para su vaciado.
Bombas Hidráulicas y Filtrado
Las EDP son las bombas primarias para los sistemas hidráulicos izquierdo y derecho, operando siempre que los motores están en funcionamiento. Una válvula solenoide en cada EDP controla su presurización y despresurización. Estas bombas son de pistón en línea de desplazamiento variable, compuestas por una bomba de impulsor de primera etapa y una bomba de pistón de segunda etapa, donde la bomba impelente suministra fluido a presión a la bomba de pistón.
Las ACMP son bombas de demanda, funcionando normalmente solo cuando hay una alta necesidad en el sistema hidráulico.
Los módulos de filtro de presión y de drenaje de la caja limpian los flujos de presión y de drenaje de la caja de las bombas hidráulicas. Adicionalmente, un módulo de filtro de retorno limpia el flujo de retorno del fluido hidráulico de los sistemas del usuario. Si un filtro se obstruye, el módulo puede ser desviado, y un indicador visible se activa para señalar la obstrucción.
El Intercambiador de Calor y su Funcionamiento
El intercambiador de calor es un componente fundamental para mantener la temperatura óptima del fluido hidráulico. Este dispositivo está instalado en los depósitos de combustible del ala. Su función principal es enfriar el fluido hidráulico proveniente de las líneas de drenaje de la caja de las bombas ACMP y EDP antes de que este fluido retorne al reservorio principal. Utiliza el combustible de los depósitos del ala como medio de enfriamiento, aprovechando la masa y la relativa baja temperatura del combustible para disipar el calor del fluido hidráulico.
Monitorización del Sistema
Sensores distribuidos por todo el sistema hidráulico envían señales de presión, temperatura y cantidad a la cabina de vuelo para un monitoreo constante. Un transmisor de cantidad del depósito y un transductor de temperatura se encuentran en cada reservorio. También, un interruptor de presión del depósito hidráulico está situado en la línea neumática entre el módulo de presurización y el depósito.
Cada módulo de filtrado de las ACMP y EDP cuenta con un transductor de presión para medir la presión de salida de la bomba. Además, un transductor de temperatura está instalado en la línea de drenaje de la caja de cada módulo de filtrado, midiendo específicamente la temperatura del fluido de drenaje de la caja de la bomba, lo que permite verificar la efectividad del enfriamiento por el intercambiador de calor.