ES2222409T3 - Dispositivo para reducir la signatura de blanco de infrarrojos de aeronaves. - Google Patents
Dispositivo para reducir la signatura de blanco de infrarrojos de aeronaves.Info
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Abstract
Dispositivo para reducir la signatura de blanco de infrarrojos de aeronaves que son amenazadas por misiles dirigidos con cabezas buscadoras de infrarrojos, en el que se enfría el gas de escape por medio de la inyección de un líquido refrigerante, comprendiendo - un depósito de reserva (6) para almacenar un líquido refrigerante, - un sistema de toberas (13) por medio del cual se inyecta directamente el líquido refrigerante en el gas de escape, y - un sistema de tuberías o mangueras (10) para distribuir el líquido, caracterizado porque el depósito de reserva (6) está unido, a través de una bomba (5), con un depósito de alta presión (1) que presenta en su interior un pistón (4) que divide el recinto interior del depósito de alta presión (1) en un recinto de gas (3) y un recinto de líquido (2) y que puede moverse entre dos topes extremos (15, 16), porque están presentes una pluralidad de generadores de gas (7) con propulsor sólido que están dispuestos en el recinto de gas (3) o unidos con esterecinto de gas (3), haciendo el gas que escapa de un generador de gas, después del encendido del propulsor sólido, que el pistón (4) se mueva en el depósito de alta presión (1), y porque está presente una válvula de ventilación (6) conectada al
Description
Dispositivo para reducir la signatura de blanco
de infrarrojos de aeronaves.
La invención concierne a un dispositivo para
reducir la signatura de blanco de infrarrojos de aeronaves según el
preámbulo de la reivindicación 1.
Los misiles dirigidos con cabeza buscadora de
infrarrojos son una amenaza para las aeronaves, ya que éstas con su
irradiación inevitable de infrarrojos constituyen una buena
signatura de blanco para la cabeza buscadora de infrarrojos de los
misiles dirigidos. Para defenderse de tales misiles dirigidos, las
aeronaves pueden expulsar pseudoblancos de infrarrojos (bengalas)
que pretenden atraer hacia sí la amenaza y, por tanto, desviarla del
blanco real. Sin embargo, en la cabeza buscadora de modernos misiles
dirigidos están previstas, para el caso de una contramedida de esta
clase, lógicas determinadas que consisten en que la cabeza
buscadora, después de reconocer la expulsión de un pseudoblanco,
reconoce como auténtico el blanco que corresponde más de cerca a la
radiación de infrarrojos del blanco antes de que el pseudoblanco
aparezca adicionalmente en la cabeza buscadora del misil dirigido.
Este módulo lógico de la cabeza buscadora cuida de que los
pseudoblancos de infrarrojos queden inoperantes en tanto el blanco
real, además de la expulsión de un pseudoblanco, no varíe
fuertemente de forma brusca la radiación propia de infrarrojos.
Por medio de la inyección de un líquido
refrigerante en el chorro de gas de escape de una aeronave es
posible enfriar el gas de escape saliente y variar así la signatura
de infrarrojos de la aeronave. Se conocen por el documento DE 197 21
429 A1 un procedimiento de esta clase y un dispositivo para la
puesta en práctica del procedimiento. En este caso, un líquido
refrigerante es inyectado en el chorro de gas de escape de la
aeronave por medio de un dispositivo que comprende un depósito, una
bomba de alta presión y un sistema de tuberías y toberas. El
inconveniente de esto es que con las bombas convencionales de alta
presión no es posible establecer dentro de fracciones de segundo,
usualmente por debajo de 1/10 de segundo, la presión necesaria para
una inyección fina y para los altos caudales necesarios.
Se conoce por el documento US 4,308,721 un
dispositivo de aplicación de presión para el suministro de líquido a
presión. En este dispositivo de aplicación de presión se expulsa un
líquido de un depósito a alta presión por medio de un pistón móvil.
El pistón es movido aquí por el gas que se produce al explotar
cargas explosivas. Mediante varias cargas explosivas que se
encienden sucesivamente, el pistón es movido paso a paso desde un
tope hasta otro tope opuesto (tope final), siendo expulsado a golpes
el líquido del depósito. Un inconveniente de esta disposición es que
solamente pueden expulsarse siempre pequeñas cantidades de líquido
del depósito. Sin embargo, estas pequeñas cantidades no son
suficientes para enfriar el gas de escape en forma duradera. Además,
ya no es posible un nuevo funcionamiento del dispositivo una vez
que el pistón ha alcanzado el tope final.
El cometido de la invención consiste en crear un
dispositivo con el que sea posible establecer en fracciones de
segundo la presión necesaria para una inyección fina del líquido
refrigerante en el gas de escape y el caudal necesario.
Este problema se resuelve con el objeto de la
reivindicación 1. Ejecuciones ventajosas de la invención son objeto
de las reivindicaciones subordinadas.
Según la invención, el depósito de reserva está
unido a través de una bomba con un depósito de alta presión que
presenta en su interior un pistón que divide el recinto interior del
depósito de alta presión en un recinto de gas y un recinto de
líquido y que puede moverse entre dos topes extremos. Según la
invención, está presente una pluralidad de generadores de gas con
propulsor sólido que están dispuestos en el recinto de gas o unidos
con éste, haciendo el gas que escapa de un generador de gas, después
del encendido del propulsor sólido, que el pistón se mueva en el
depósito de alta presión. Según la invención, está presente una
válvula de ventilación conectada al recinto de gas.
En una ejecución ventajosa de la invención el
sistema de tuberías y mangueras está unido con el depósito de alta
presión a través de una abertura de este depósito que está formada
entre los dos topes extremos del pistón móvil. Esta abertura se
encuentra convenientemente delante del tope del lado del recinto de
líquido a una distancia que es suficiente para que todo el pistón
móvil pueda moverse hasta más allá de esta abertura.
En otra ejecución ventajosa de la invención está
presente un depósito sin presión para el almacenamiento del líquido
refrigerante. El depósito sin presión está unido aquí con la bomba
para llenar el depósito de alta presión.
En el depósito de alta presión se forman por
medio del pistón móvil en su interior dos cavidades separadas una de
otra, especialmente un recinto de gas y un recinto de líquido. El
recinto de líquido del depósito de alta presión puede llenarse,
según la invención, con el líquido refrigerante por medio de la
bomba y el depósito de reserva conectado a ella y construido
ventajosamente sin presión. Cargando el líquido en el depósito de
alta presión se desplaza el pistón libremente móvil hasta el tope
del lado del recinto de gas, reduciéndose el tamaño del recinto de
gas en una cuantía correspondiente a la cantidad de líquido
refrigerante cargada. Según la invención, se ha previsto para esto
en el recinto de gas una válvula de ventilación que se abre al
llenar el recinto de líquido para evitar una acumulación de presión
en el recinto de gas a consecuencia de la reducción del volumen.
Si se necesita una variación de la signatura de
infrarrojos de la aeronave, se enciende un generador de gas con
propulsor sólido conectado al recinto de gas. El generador de gas
está dispuesto aquí ventajosamente dentro del recinto de gas del
depósito de alta presión o bien está unido con el recinto de gas a
través de tuberías, especialmente tuberías resistentes a la
presión.
Después del encendido del generador de gas, se
establece una presión dentro del recinto de gas, especialmente
después de reventar la membrana rompible que forma la unión entre el
recinto de gas y el generador de gas. El pistón móvil es desplazado
así en la dirección del tope del lado del recinto de líquido, con lo
que se expulsa el líquido del recinto de líquido del depósito de
alta presión hacia el sistema de tuberías o mangueras conectado al
mismo. En el sistema de tuberías o mangueras se conduce entonces el
líquido a un sistema de toberas en el que se inyecta el líquido en
el chorro de gas de escape. El pistón se mueve entonces hasta más
allá de la abertura mediante la cual el sistema de tuberías y
mangueras está unido con el depósito de alta presión. Una vez que el
pistón se ha movido más allá de esta abertura, el sistema de
tuberías y mangueras ya no está unido con el recinto de líquido,
sino con el recinto de gas del depósito de alta presión. Debido a la
presión aplicada en el recinto de gas se expulsa el gas a través del
sistema de tuberías o mangueras, con lo que el recinto de gas se
queda sin presión. Además, se eliminan así residuos de las
conducciones del sistema de tuberías o mangueras, lo que es
necesario en caso de que se empleen, por ejemplo, salmueras en
calidad líquido refrigerante.
Otra ventaja consiste en que, inmediatamente
después de que se encienda el generador de gas y estalle la membrana
rompible, está presente la presión correspondiente y el líquido
refrigerante, debido al movimiento del pistón, puede ser conducido
sin pérdida de presión al sistema de tuberías o mangueras. Por
tanto, no se necesita una bomba para establecer la presión. En
consecuencia, en el dispositivo según la invención no se produce
retardo alguno en el establecimiento de la presión.
Este proceso de variación de la signatura de
infrarrojos de la aeronave por medio del llenado del depósito de
alta presión con el líquido refrigerante y el encendido de un
generador de gas se puede repetir con tanta frecuencia como
generadores de gas estén presentes y líquido esté presente en el
depósito de reserva. Ventajosamente, se utiliza también queroseno
como líquido refrigerante, con lo que no se necesita un depósito de
reserva, ya que el queroseno necesario para la refrigeración puede
tomarse del depósito de carburante de la aeronave. Por tanto, se
obtienen entonces ventajas adicionales respecto de un ahorro de
espacio y de peso.
En una ejecución ventajosa de la invención el
sistema de toberas está dispuesto en la cámara del postquemador de
la aeronave. Es posible así inyectar el líquido refrigerante en el
gas de escape presente en la cámara del postquemador.
En otra ejecución ventajosa de la invención el
sistema de tuberías o mangueras está unido con el sistema de
tuberías de alimentación de carburante del postquemador. Esta
conexión del sistema de tuberías o mangueras con el sistema de
tuberías de alimentación de carburante se efectúa ventajosamente a
través de una válvula de tres vías. Por tanto, es posible que el
líquido refrigerante llegue directamente al postquemador a través de
las tuberías de alimentación de carburante de este último y se
inyecte allí del modo en que esto se efectúa usualmente con
carburante en el funcionamiento normal del postquemador.
En otra ejecución ventajosa de la invención un
sistema de calentamiento eléctrico con regulación controlada por
sensor hace posible un atemperado del líquido refrigerante. Se
impide así que se congele el líquido refrigerante en el depósito de
reserva, en el depósito de alta presión o en las tuberías. La
potencia del sistema de calentamiento eléctrico deberá dimensionarse
aquí de conformidad con la utilización del líquido refrigerante.
Así, en caso de que se empleen, por ejemplo, salmueras en calidad de
líquido refrigerante, es necesario una pequeña potencia de
calentamiento, ya que las salmueras, debido al efecto de reducción
del punto de congelación, presentan un punto de congelación muy
bajo.
Se explica seguidamente la invención con ayuda de
un único dibujo que muestra la estructura de un dispositivo según la
invención para reducir la signatura de blanco de infrarrojos de
aeronaves.
El dibujo único muestra un depósito de alta
presión 1 que está unido a través de una bomba 5 con un depósito de
reserva 6 que lleva líquido refrigerante. Dentro del depósito de
alta presión 1 se encuentra un pistón móvil 4 que divide el recinto
interior del depósito de alta presión 1 en un recinto de líquido 2 y
un recinto de gas 3. El pistón 4 se puede mover aquí entre un tope
15 del lado del recinto de líquido y un tope 16 del lado del recinto
de gas.
En el recinto de gas 3 se encuentran unos
generadores de gas 7 con propulsor sólido. Sin embargo, es posible
también que los generadores de gas 7 estén dispuestos por fuera del
depósito de alta presión 1 y unidos con el recinto de gas 3 a través
de un sistema de tuberías no representado. Las aberturas de los
generadores de gas 7 están cerradas por medio de una membrana
rompible 8. Además, está conectada al recinto de gas 3 una válvula
de ventilación 9 que se abre al llenar el recinto de líquido 2 y que
se cierra una vez que se ha llenado completamente el recinto de
líquido 2 (el pistón 4 se encuentra en el tope 16 del lado del
recinto de gas).
El recinto de líquido 2 está unido, a través de
un sistema de tuberías o mangueras 10, con una válvula de tres vías
12 dispuesta en la tubería de carburante 11 de la aeronave. El
sistema de tuberías o mangueras 10 está unido con el depósito de
alta presión 1 a través de una abertura 14. Esta abertura 14 se
encuentra a una distancia suficiente delante del tope 15 del lado
del recinto de líquido, de modo que el pistón 4 puede moverse
completamente hasta más allá de esta abertura 14.
Al llenar el recinto de líquido 2 se impulsa el
líquido refrigerante desde el depósito de reserva 6 sin presión
hasta el depósito de alta presión 1 a través de la bomba 5. El
pistón móvil 4 se desplaza entonces en la dirección del tope 16 del
lado del recinto de gas. El gas contenido en el recinto de gas 3
escapa entonces a través de la válvula de ventilación abierta 9, de
modo que no puede establecerse presión en el recinto de gas 3. Tan
pronto como ha concluido el proceso de llenado del recinto de
líquido 2, se cierra la válvula de ventilación 9. La válvula de tres
vías 12 está conectada durante el proceso de llenado de tal manera
que el líquido refrigerante no puede fluir hacia la tubería de
carburante 11 del postquemador, es decir que es posible un
funcionamiento normal de dicho postquemador.
En el caso de la inyección de líquido
refrigerante en el chorro de gas de escape de la aeronave, es decir,
en el caso de la necesidad de una variación de la signatura de
infrarrojos, se enciende un generador de gas 7. Simultáneamente con
el encendido del generador de gas 7 se conmuta la válvula de tres
vías 12, de modo que el líquido refrigerante puede llegar a la
tubería de carburante 11 del postquemador a través del sistema de
tuberías o mangueras 10.
Debido a la presión que se establece en el
generador de gas 7 se destruye la membrana rompible 8 del generador
de gas encendido 7 y escapa el gas hacia el recinto de gas 3. A
consecuencia de la presión fuertemente incrementada ahora en el
recinto de gas 3, el pistón móvil 4 se mueve en la dirección del
tope 15 del lado del recinto de líquido. Debido al movimiento del
pistón 4, el líquido refrigerante es conducido desde el recinto de
líquido 2, a través de la abertura 14, hasta el sistema de tuberías
o mangueras 10 y, a través de la válvula de tres vías 12, hasta la
tubería de carburante 11 del postquemador. El líquido refrigerante
es transportado al sistema de toberas 13 del postquemador, en donde
es alimentado a la corriente de gas de escape.
El pistón 4 se mueve hasta más allá de la
abertura 14 durante el vaciado del recinto de líquido 2. Tan pronto
como el pistón 4 se ha movido completamente hasta más allá de la
abertura 14, el recinto de gas 3 del depósito de alta presión 1
queda unido, a través de la abertura 14, con el sistema de tuberías
o mangueras 10. El gas sometido a presión en el recinto de gas 3
escapa ahora por la abertura 14 hacia el sistema de tuberías o
mangueras 10 y por la válvula de tres vías 12 hacia la tubería de
carburante 11 del postquemador. Por tanto, el recinto de gas 3 se
queda sin presión.
Para volver a llenar el depósito de alta presión
1 se conmuta la válvula de tres vías 12. Es posible nuevamente un
funcionamiento normal del postquemador.
Claims (8)
1. Dispositivo para reducir la signatura de
blanco de infrarrojos de aeronaves que son amenazadas por misiles
dirigidos con cabezas buscadoras de infrarrojos, en el que se enfría
el gas de escape por medio de la inyección de un líquido
refrigerante, comprendiendo
- un depósito de reserva (6) para almacenar un
líquido refrigerante,
- un sistema de toberas (13) por medio del cual
se inyecta directamente el líquido refrigerante en el gas de escape,
y
- un sistema de tuberías o mangueras (10) para
distribuir el líquido,
caracterizado porque el depósito de
reserva (6) está unido, a través de una bomba (5), con un depósito
de alta presión (1) que presenta en su interior un pistón (4) que
divide el recinto interior del depósito de alta presión (1) en un
recinto de gas (3) y un recinto de líquido (2) y que puede moverse
entre dos topes extremos (15, 16), porque están presentes una
pluralidad de generadores de gas (7) con propulsor sólido que están
dispuestos en el recinto de gas (3) o unidos con este recinto de gas
(3), haciendo el gas que escapa de un generador de gas, después del
encendido del propulsor sólido, que el pistón (4) se mueva en el
depósito de alta presión (1), y porque está presente una válvula de
ventilación (6) conectada al recinto de gas (3).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el sistema de tuberías o mangueras (10)
está unido con el depósito de alta presión (1) a través de una
abertura (14) practicada entre ambos topes extremos (15, 16) del
pistón móvil (4).
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque el sistema de toberas (13)
está dispuesto en el recinto del postquemador de la aeronave, de
modo que el líquido refrigerante es inyectado en el gas de escape
presente en dicho recinto del postquemador.
4. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el sistema de tuberías o mangueras (10)
está unido con el sistema (11) de tuberías de alimentación de
carburante del postquemador.
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque está presente una válvula de tres vías
(12) a través de la cual el sistema de tuberías o mangueras (10)
está unido con el sistema (11) de tuberías de alimentación de
carburante del postquemador.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque está presente un sistema de
calentamiento eléctrico para atemperar el líquido refrigerante.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque está presente un depósito
de reserva (6) sin presión para almacenar el líquido
refrigerante.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque se utilizan queroseno o
salmueras en calidad de líquido refrigerante.
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