ES2220498T3 - Procedimiento para recuperar un avion de ala fija sin utilizar una pista. - Google Patents

Abstract

Aparato para capturar, y aparato comprendiendo un objeto volante provisto de una superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala (16)(16) con un dispositivo de captura (19) y que vuela a lo largo de una trayectoria de vuelo (5, 14, 25), el aparato adicionalmente comprendiendo: una fijación globalmente lineal, curvilínea, o lineal y curvilínea (2, 10, 17) que se puede colocar en la trayectoria de vuelo del objeto volante, por lo menos una parte de la fijación estando inclinada en un ángulo con relación a la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala para formar intersección con la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala, la fijación estando provista de una superficie de acoplamiento colocada para acoplar el dispositivo de captura del objeto volante para fijar de forma que se pueda soltar el objeto volante a la fijación; y una estructura de soporte (1, 9) acoplada a la fijación y colocada para sostener la fijación en la trayectoria de vuelo.

Description

Procedimiento para recuperar un avión de ala fija sin utilizar una pista.

Antecedentes de la invención 1. Ámbito de la invención

La presente invención se dirige al problema del aterrizaje de un pequeño avión de ala fija a bordo de un barco o en un lugar que no ofrece espacio suficiente para una pista, por ejemplo, el tejado de un edificio. El procedimiento implica el acoplamiento por parte del avión de un cable o cables sostenidos en alto por una cometa, un globo o un híbrido de cometa y globo, avión o percha. El avión es desacelerado por el cable y descendido entonces sobre la cubierta.

2. Descripción de la técnica anterior

El funcionamiento de un avión pequeño sin piloto puede requerir su recuperación en donde el espacio es insuficiente para un aterrizaje con rodadura normal, por ejemplo, a bordo de un barco. Los procedimientos actuales requieren que el avión vuele dentro de una red (por ejemplo, las patentes americanas US 4,056,247; 4,143,840; 4,456,205; 4,979,701; 5,109,788) o que desplieguen un paracaídas (por ejemplo, las patentes americanas US 3,980,259; 4,311,290; 4,753,400). Las técnicas de la red tienen las desventajas que incluyen: (1) la dificultad de un objetivo preciso, especialmente cuando la aproximación es a través de la estela turbulenta de la súper estructura de un barco o cuando el barco está basculando, con el elevado riesgo asociado del dañado si el avión entra incorrectamente en la red; (2) significativo riesgo de dañado incluso cuando la entrada en la red es correcta; (3) el peligro para la tripulación y el equipo a bordo del barco; (4) complejidad y coste de la red y de los aparatos asociados; y (5) el requisito de un gran espacio en cubierta. Las técnicas del paracaídas tienen desventajas que incluyen: (1) el peso y la complejidad del equipo a bordo del avión; y (2) dificultad de un aterrizaje preciso y el riesgo asociado al dañado.

Son conocidos procedimientos adicionales mediante los cuales un dispositivo de gancho provisto a una distancia por encima de un avión y conectado al avión caza un cable o una varilla alineada horizontalmente o perpendicular a la dirección de vuelo del avión (por ejemplo, las patentes americanas US Nº 5,054,717; 1,383,595; 1,731,091; 1,716,670; 2,448,209; DE 43 01 671 A1 y GB 2 080 216 A).

3. Objetos y ventajas

Un objeto de la presente invención es mejorar las técnicas actuales en los siguientes aspectos:

1. Mejor elección de objetivo

2. Menor riesgo de dañado del avión si se pierde el objetivo

3. Reducido peligro para la tripulación y el equipo en la superficie

4. Aparato más simple, con un coste inferior y montaje y desmontaje más fáciles

5. Menor requisito de espacio en cubierta, con la viabilidad asociada de utilización en barcos pequeños.

Estas mejoras se realizan a través de la combinación de dos conceptos distintos y novedosos:

1. Utilización de un globo, cometa, grúa o percha para suspender el aparato recuperado; y

2. Capturar el avión mediante un único cable provisto globalmente en orientación vertical o, más precisamente, cuya orientación incluye un componente significante normal al plano que contiene la línea de aproximación del avión y una línea a lo largo del borde de ataque del ala o bien otro componente del avión pensado para chocar con el cable.

La utilización de estos conceptos es particularmente aplicable a un avión pequeño, es decir, que pese menos de unas pocas decenas de kilos, ya que el tamaño del aparato se convierte entonces en bastante práctico para uso rutinario.

Resumen de la invención

La invención requiere una cometa, globo, o percha para sostener en alto uno o más cables, la fuerza de suspensión de cada cable siendo suficiente también para soportar el avión que se va a recuperar. El avión vuela hacia el cable de forma que se produce el contacto en el borde de ataque del ala o bien sobre otra superficie en el sentido de la longitud del ala. A medida que el avión se desplaza hacia delante contra el cable, la fuerza de contacto causa que el avión se desacelere y gire hacia el cable; el cable mientras tanto se desplaza en el sentido de la longitud del ala hasta que se encuentra con una serie de ganchos. Cada gancho tiene un mecanismo de trinquete o similar tal que el cable es capturado al acoplamiento y no será liberado a continuación hasta que se recupere el avión. Después de que el cable ha sido capturado de ese modo, el avión continua desacelerándose hasta que ya no tiene velocidad de vuelo. La recuperación se puede efectuar entonces deslizando el avión a lo largo del cable o mediante el bobinado del propio cable a la zona de recuperación.

Más específicamente, la presente invención es un procedimiento y un aparato para capturar un objeto volante como se define en las reivindicaciones 1 y 8, respectivamente.

En realizaciones preferidas del aparato y del procedimiento, la fijación lineal es un cable o mástil; los medios para suspender la fijación lineal se seleccionan a partir del grupo que consiste en una cometa, un globo, un híbrido de cometa / globo, un avión, una percha y una grúa y los medios para capturar el objeto volante es por lo menos un gancho en una superficie del objeto volante. En otra realización preferida, el gancho adicionalmente incluye una mordaza o pestillo.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención se entenderá mejor con referencia a los dibujos anexos de realizaciones ejemplares, en los cuales:

La figura 1 es una vista lateral esquemática de un avión que se aproxima a un barco para su recuperación mediante una cometa y cuerda.

La figura 2 es una vista lateral esquemática de una realización alternativa, en la cual la cometa suspende un cable de captura distinto de la cuerda.

La figura 3 es una vista lateral esquemática del mismo aparato, mostrando la recuperación del avión sobre el barco.

La figura 4 es una vista esquemática isométrica de otra realización en la cual el cable de captura está suspendido de una percha en lugar de una cometa.

La figura 5 es una vista esquemática isométrica del mismo aparato durante la desaceleración del avión.

La figura 6 es una vista esquemática isométrica del mismo aparato durante la recuperación del avión sobre el barco.

La figura 7 es una vista en planta esquemática del ala del aparato, incluyendo ganchos para capturar el cable.

La figura 8 es una vista esquemática isométrica de un gancho de captura.

La figura 9 es una vista esquemática desde arriba de un avión y la cuerda de una cometa durante la recuperación.

La figura 10 es una vista esquemática de lado de un avión y la cuerda de una cometa durante la recuperación.

Descripción detallada de la invención

La presente invención revela un procedimiento y un aparato para capturar un objeto volante. La invención se describirá mas completamente con referencia a los siguientes dibujos.

La figura 1 muestra una vista lateral de una cometa 1 anclada por su cuerda 2 a un bote 3, la cuerda 2 estando opcionalmente ajustada con topes 4 a intervalos a lo largo de su longitud para evitar que el avión 5 deslice libremente hasta el final de la cuerda 2 durante la captura. El avión 5 es llevado a bordo del bote 3 descendiendo la cometa 1.

La figura 2 muestra una variación del concepto en la cual la cometa 1 suspende un segundo cable 6 tensado por un peso 7 (o alternativamente mediante un ancla marina). Esta disposición tiene la ventaja que, mientras la fuerza de elevación generada por la cometa 1, y por lo tanto la tensión en su cuerda 2, debe ser mayor que el peso del avión 5, en el segundo cable 6 la tensión puede ser menor. La fuerza de desaceleración en el avión 5 se gradúa aproximadamente con la relación de la tensión del cable respecto a la longitud del cable. Por lo tanto si el aparato está dimensionado para una desaceleración máxima previamente determinada, la posibilidad de hacer la tensión en el segundo cable 6 relativamente baja permite que la cuerda 2 de la cometa se haga más corta en la realización de la figura 2 que en la de la figura 1.

Una segunda ventaja de la realización de la figura 2 es que después de la captura el avión 5 puede ser llevado a bordo del bote 3 sin descender la cometa, por ejemplo, bobinando en un arrastre de la cuerda 10 para eliminar el seno del cable de captura 6 y entonces, como se representa en la figura 3, bobinando el cable de captura 6 alrededor de la polea 8 fijado a la cometa 1.

La figura 4 muestra una percha 9 que suspende un cable de captura 10 sobre la borda de un barco 11. Una percha separadora 12 sostiene el cable de captura 10 en la posición deseada al nivel de la cubierta. El cable 10 desliza a través de una guía en la percha separadora 12 dentro del agua, en donde el peso y la resistencia de un ancla marina, o simplemente una longitud de cable por debajo del agua, mantiene el cable en tensión. El avión 14 se aproxima por el lado del barco 11 y choca con el cable 10 sobre el fuselaje o el borde de ataque del ala. En cualquier caso, el cable 10 se desplaza hacia fuera a lo largo del borde de ataque del ala, causando que el avión 14 se ladee hacia el cable 10 y el cable 10 deslice dentro de un gancho en el ala. Diversos cables de este tipo pueden estar suspendidos a fin de hacer máxima la probabilidad de captura, con los cables separados hacia fuera del barco a intervalos comparables con la envergadura del ala del avión 14.

La figura 5 muestra el avión 14 durante la desaceleración, con su punta del ala 15 enganchada al cable de captura 10. El cable de captura está fabricado compuesto, por ejemplo, por cuerda elástica o un cabestrante de tensión constante, a fin de limitar la desaceleración y disipar la energía del avión. La disipación adicional está provista por el arrastre aerodinámico sobre el avión y el cable y por el arrastre del cable 10 a través del agua 13.

La figura 6 muestra la recuperación del avión 14 sobre el barco 11. La percha separadora 12 es girada a lo largo del costado del barco y el avión 14 es arrastrado a bordo del barco mientras el cable 10 es descendido de la percha 9.

La figura 7 muestra la superficie superior de un ala 16 diseñada para interceptar el cable de captura 17. Puede estar colocado un número cualquiera de ganchos de captura a lo largo del borde de ataque del ala 18. En esta realización sólo dos de tales ganchos 19 están instalados en las puntas de las alas.

La figura 8 muestra el gancho de la punta del ala 19 con mayor detalle. Se pueden utilizar muchos diseños diferentes para el gancho. Su función esencial es capturar el cable 17 a medida que se desplaza en el sentido de la longitud del ala y evitar el escape subsiguiente. Por lo tanto en este caso, después de efectuar el contacto con el ala 16, el cable de captura 17 desliza hacia fuera a lo largo del borde de ataque 18 y choca con una puerta 21 del gancho 19. El gancho está cargado mediante resorte en la posición avanzada 19, pero el cable 17 arrastra el gancho 19 alrededor de la línea de articulación 20. A medida que el cable 17 continua en el sentido de la longitud del ala pasa por la puerta 21 dentro de una ranura cónica 22 en el gancho 19. La ranura cónica 22 agarra el cable 23 a la manera de una mordaza de acuñamiento. Mientras tanto la puerta 24 vuelve por la acción de resorte a la posición cerrada de forma que el cable no se pueda escapar.

Las figuras 9 y 10 muestran otras etapas en un ejemplo de captura mediante una cuerda de cometa. Al primer contacto, el avión 25 choca con el cable de captura 26 en un punto cerca de la raíz del ala 27. El avión en este ejemplo tiene un propulsor empujador 28 y una cola en forma de V invertida 29 montada en un larguero de cola doble 30. Después del contacto, el avión empieza a ladearse, girar y descender mientras el cable desliza fuera a lo largo del borde de ataque del ala, el avión y el cable alcanzando las posiciones marcadas 31 y 32, respectivamente, en el momento de la captura en un gancho en la punta del ala. El ladeo y el giro aumentan entonces y durante la mayor parte de la desaceleración subsiguiente la altitud del avión es comparable a aquella de la posición 33. A baja velocidad, el avión cae por debajo del cable 34 hasta que finalmente queda colgando. Entonces se puede recuperar el avión.

Mientras la invención ha sido descrita conjuntamente con las realizaciones que se consideran que son actualmente más prácticas y preferidas, debe entenderse que la invención no está limitada a las realizaciones descritas, sino que por el contrario se pretende cubrir las diversas modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas en el ámbito de las reivindicaciones anexas. Por lo tanto debe entenderse que se pueden hacer diversas variaciones sin salirse de los aspectos novedosos de esta invención como se define en las reivindicaciones.

Claims (34)

1. Aparato para capturar, y aparato comprendiendo un objeto volante provisto de una superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala (16)(16) con un dispositivo de captura (19) y que vuela a lo largo de una trayectoria de vuelo (5, 14, 25), el aparato adicionalmente comprendiendo:

una fijación globalmente lineal, curvilínea, o lineal y curvilínea (2, 10, 17) que se puede colocar en la trayectoria de vuelo del objeto volante, por lo menos una parte de la fijación estando inclinada en un ángulo con relación a la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala para formar intersección con la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala, la fijación estando provista de una superficie de acoplamiento colocada para acoplar el dispositivo de captura del objeto volante para fijar de forma que se pueda soltar el objeto volante a la fijación; y

una estructura de soporte (1, 9) acoplada a la fijación y colocada para sostener la fijación en la trayectoria de vuelo.

2. El aparato de la reivindicación 1 en el que la fijación incluye un cable o mástil (2, 10, 17).

3. El aparato de la reivindicación 1 ó 2 en el que la estructura de soporte incluye por lo menos uno de los elementos siguientes, una cometa (1), un globo, un híbrido cometa / globo, un avión, una percha (9) y una grúa.

4. El aparato de por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 3 en el que el dispositivo de captura incluye por lo menos un gancho (19) en la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala (16) del objeto volante.

5. El aparato de la reivindicación 4 en el que cada gancho (19) incluye por lo menos uno de una mordaza y un pestillo.

6. El aparato de la reivindicación 1 en el que la fijación incluye por lo menos uno de un cable y un mástil (2, 10, 17) y en el que la estructura de soporte incluye por lo menos uno de los elementos siguientes, una cometa (1), un globo, un híbrido cometa / globo, un avión, una percha (9) y una grúa y el dispositivo de captura incluye por lo menos un gancho (19) en la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala (16) del objeto volante (5, 14, 25).

7. El aparato de la reivindicación 6 en el que cada gancho (19) incluye adicionalmente por lo menos uno de una mordaza y un pestillo.

8. Procedimiento para capturar un objeto volante que comprende:

permitir que la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala (16) de un objeto volante (5, 14, 25) choque con una fijación globalmente lineal, curvilínea, o lineal y curvilínea (2, 10, 17) colocada a un ángulo con relación a la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala mientras imparte una fuerza de desaceleración al objeto volante;

acoplamiento de la fijación de forma que se pueda soltar con un dispositivo de captura en el objeto volante; y

recuperación del objeto volante.

9. El procedimiento de la reivindicación 8 adicionalmente comprendiendo la selección de la fijación para incluir por lo menos uno de un cable y un mástil (2, 10, 17).

10. El procedimiento de la reivindicación 8 ó 9 adicionalmente comprendiendo suspender la fijación de por lo menos uno de los elementos siguientes, una cometa (1), un globo, un híbrido cometa / globo, un avión, una percha (9) y una grúa.

11. El procedimiento de por lo menos una de las reivindicaciones 8 a 10 en el que la fijación acoplable de forma que se puede soltar (2, 10, 17) con un dispositivo de captura incluye el acoplamiento de la fijación con por lo menos un gancho (19) en la superficie (16) del objeto volante (5, 14, 25).

12. El procedimiento de la reivindicación 8 adicionalmente comprendiendo la colocación de una fijación globalmente lineal o curvilínea que incluye la suspensión de un cable o mástil (2, 10, 17) de por lo menos una cometa (1), un globo, un híbrido cometa / globo, un avión, una percha (9) y una grúa y en el que el acoplamiento de la fijación de forma que se pueda soltar con un dispositivo de captura del objeto volante incluye el acoplamiento de la fijación con por lo menos un gancho (19) en la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala (16) del objeto volante.

13. El procedimiento de las reivindicaciones 11 ó 12 adicionalmente comprendiendo la selección de cada gancho (19) para incluir una mordaza o pestillo.

14. El procedimiento de por lo menos una de las reivindicaciones 8 hasta 13 adicionalmente comprendiendo la orientación de la fijación (17) en un ángulo aproximadamente normal a la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala (16).

15. El aparato de por lo menos una de las reivindicaciones 1, 2, 4 ó 5 en el que la estructura de soporte incluye una cometa (1).

16. El aparato de por lo menos una de las reivindicaciones 1, 2, 4, 5 ó 15 en el que la estructura de soporte incluye un globo.

17. El aparato de por lo menos una de las reivindicaciones 1, 2, 4 y 5 en el que la estructura de soporte incluye un híbrido cometa / globo.

18. El aparato de por lo menos una de las reivindicaciones 1, 2, 4, 5, 16 y 17 en el que la estructura de soporte incluye un avión.

19. El aparato de por lo menos una de las reivindicaciones 1, 2, 4, 5 y 15 hasta 18 en el que la estructura de soporte incluye una percha (9).

20. El aparato de por lo menos una de las reivindicaciones 1, 2, 4, 5 y 15 hasta 19 en el que la estructura de soporte incluye una grúa.

21. El aparato de por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 7 y 15 hasta 20 en el que la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala (16) del objeto volante tiene un borde de ataque de barrido (18).

22. El aparato de por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 7 y 15 hasta 21 en el que la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala (16) del objeto volante tiene un borde de ataque de barrido posterior (18).

23. El aparato de por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 7 y 15 hasta 22 en el que el dispositivo de captura (19) está colocado por lo menos próximo a una punta exterior de la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala (16).

24. El procedimiento de por lo menos una de las reivindicaciones 8, 9, 11 y 14 en el que la colocación de la fijación incluye colocar una cometa (1).

25. El procedimiento de por lo menos una de las reivindicaciones 8, 9, 11, 14 y 24 en el que la colocación de la fijación incluye colocar un globo.

26. El procedimiento de por lo menos una de las reivindicaciones 8, 9, 11 y 14 en el que la colocación de la fijación incluye colocar un híbrido cometa / globo.

27. El procedimiento de por lo menos una de las reivindicaciones 8, 9, 11, 14 y 24 hasta 26 en el que la colocación de la fijación incluye colocar un avión.

28. El procedimiento de por lo menos una de las reivindicaciones 8, 9, 11, 14 y 24 hasta 27 en el que la colocación de la fijación incluye colocar una percha (9).

29. El procedimiento de por lo menos una de las reivindicaciones 8, 9, 11, 14 y 24 hasta 28 en el que la colocación de la fijación incluye colocar una grúa.

30. El procedimiento de por lo menos una de las reivindicaciones 8 hasta 14 y 24 hasta 29 en el que el acoplamiento de la fijación de forma que se pueda soltar incluye acoplar de forma que se pueda soltar la fijación con un dispositivo de captura (19) colocado hacia un borde exterior de la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala (16).

31. El procedimiento de por lo menos una de las reivindicaciones 8 hasta 14 y 24 hasta 30 en el que el permitir que la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala del objeto volante (5, 14, 24) choque con la fijación (2, 10, 17) incluye permitir que una superficie de elevación de barrido en el sentido de la longitud del ala (16) del objeto volante choque con la fijación.

32. El procedimiento de la reivindicación 31 en el que el permitir que la parte de barrido de la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala (16) choque con la fijación (2, 10, 17) incluye permitir que la parte de barrido posterior de una superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala choque con una fijación.

33. El procedimiento de por lo menos una de las reivindicaciones 8 hasta 14 y 24 hasta 32 adicionalmente comprendiendo la colocación de la fijación en la trayectoria de vuelo del objeto volante.

34. El procedimiento de por lo menos una de las reivindicaciones 8 hasta 14 y 24 hasta 33 adicionalmente comprendiendo el deslizamiento de, por lo menos una de ambas, la superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala (16) y la fijación (2, 10, 17), una con relación a la otra mientras la fijación entra en contacto con superficie de elevación en el sentido de la longitud del ala.