Un attuatore è un tipo di trasduttore, un dispositivo in grado di convertire una forma di energia in un'altra. L'energia può provenire da una corrente elettrica, da una pressione idraulica o pneumatica.
Un motore è un esempio di attuatore che trasforma l'energia dell'elettricità o del carburante in energia di moto circolare. Un attuatore lineare, invece, converte l'energia del moto rotatorio in moto lineare. Gli attuatori piezoelettrici sono un tipo di attuatore lineare. Questi dispositivi possono essere molto piccoli, come i micro e i mini attuatori, oppure molto grandi, come nel caso degli attuatori per impieghi gravosi.
Attuatori lineari sui flap degli aerei
L'automazione aeronautica è utilizzata per i flap degli aerei. I flap sono montati tramite cerniere sul bordo d'uscita delle ali di un aeromobile ad ala fissa. Le loro funzioni sono tre:
1. Ridurre la velocità di stallo.
2. Aumentare l'angolo di discesa.
3. Ridurre l'angolo di beccheggio dell'aeromobile. Durante l'atterraggio, questo migliora la visuale del pilota sulla pista al di sopra del muso dell'aeromobile.
Carrello d'atterraggio
Affinché il carrello d'atterraggio funzioni correttamente, devono entrare in azione diversi attuatori lineari. Per prima cosa, si deve aprire lo sportello che contiene il carrello, azionato da attuatori lineari. Quindi, quando l'aereo è in posizione, il carrello stesso deve essere abbassato tramite attuatori.
Attuatori lineari nella spinta inversa
Immediatamente dopo il contatto con la pista, si utilizza la spinta inversa per fornire la necessaria decelerazione dell'aeromobile. In questo caso, la spinta prodotta dal getto dei motori viene diretta in avanti, contro la direzione di marcia. Gli aerei a elica possono anche utilizzare attuatori lineari per ottenere la spinta inversa in volo. Ciò consente decelerazioni rapide, rapidi cambi di velocità e gestisce l'accumulo di velocità che si verifica nelle picchiate ripide.
Mini attuatori e aeromodelli
Mini attuatori e perfino micro attuatori sono utilizzati negli aeromodelli radiocomandati. Per modelli molto piccoli (meno di 10 grammi auw) gli attuatori sono l'unica soluzione praticabile grazie alle dimensioni compatte, al basso assorbimento di potenza e al peso ridotto rispetto ad altre soluzioni. I mini attuatori sono ideali per il controllo degli alettoni e per lo sterzo sugli aeromodelli radiocomandati.Tutti i principi sopra descritti sono illustrati in questo video, che mostra il cassone di un camion giocattolo porta-container che viene sollevato e abbassato usando un attuatore lineare.
L'uso di un attuatore lineare può fornire prestazioni ottimali, affidabili e durature. Gli attuatori lineari moderni impiegano una vite a ricircolo di sfere con chiocciola ad alto rapporto e offrono oltre il 90 percento di efficienza. Confrontalo con il classico design a vite filettata Acme, che in genere offriva un'efficienza compresa tra il 20 e il 70 percento. Questa robustezza, le dimensioni relativamente contenute rispetto alla forza erogata e la flessibilità in termini di potenza e controllo rendono gli attuatori lineari un elemento chiave dei sistemi di controllo aeronautici.