ES2922083T3 - Vehículo aéreo con componentes desplegables - Google Patents

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ES2922083T3
ES2922083T3 ES16864692T ES16864692T ES2922083T3 ES 2922083 T3 ES2922083 T3 ES 2922083T3 ES 16864692 T ES16864692 T ES 16864692T ES 16864692 T ES16864692 T ES 16864692T ES 2922083 T3 ES2922083 T3 ES 2922083T3
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wing section
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fuselage
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Nicholas Robert Alley
Joshua Lemming Steele
Jesse Owen Williams
Daniel Kuehme
Jonathan Caleb Phillips
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Anduril Industries Inc
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Abstract

Se revela un vehículo aéreo no tripulado con componentes desplegables (UAVDC). El UAVDC puede comprender un fuselaje, al menos un ala y al menos una superficie de control. En algunas realizaciones, el UAVDC puede comprender aún más las medias de propulsión y/o una carga útil modular. El UAVDC puede configurarse en una pluralidad de arreglos. Por ejemplo, en una disposición compacta, el UAVDC puede comprender el al menos un ala guardada contra el fuselaje y la superficie de control al menos una de control puesta contra el fuselaje. En una disposición implementada, el UAVDC puede comprender el al menos un ala implementado desde el fuselaje y la menor superficie de control implementada desde el fuselaje. En un acuerdo ampliado, el UAVDC puede comprender el al menos un ala telescópica para aumentar una envergadura de la disposición desplegada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Vehículo aéreo con componentes desplegables
Campo de divulgación
La presente divulgación generalmente se refiere a vehículos aéreos no tripulados.
Antecedentes
Los vehículos aéreos no tripulados pueden utilizarse para una pluralidad de aplicaciones. Dichas aplicaciones comprenden aplicaciones comerciales que incluyen vigilancia y filmación, y para aplicaciones militares, reconocimiento y misiones tácticas. En determinadas circunstancias, las configuraciones compactas pueden ser beneficiosas para permitir determinados tipos de misiones. Por ejemplo, las configuraciones compactas reducen el espacio y permiten varias opciones de despliegue. Sin embargo, las configuraciones compactas actuales están limitadas en rango de vuelo, resistencia y capacidad de carga útil.
El documento DE2058430A1 divulga un ala con un ala interior fija y un ala exterior montada de forma pivotante en el ala interior alrededor de un eje vertical. Una carcasa de morro extiende la proyección del ala interior hacia fuera y cubre parcialmente el morro de perfil del ala exterior.
El documento US 6,056,237 divulga un vehículo aéreo no tripulado según el preámbulo de la reivindicación 1.
Breve descripción
Según la presente invención, se proporciona un vehículo aéreo no tripulado con componentes desplegables (UAVDC) caracterizado según la reivindicación 1.
La siguiente descripción detallada proporciona ejemplos y solo es explicativa. En consecuencia, la siguiente descripción detallada no debe considerarse restrictiva. Además, se pueden proporcionar características o variaciones además de las establecidas en el presente documento. Por ejemplo, las realizaciones pueden estar dirigidas a diversas combinaciones y sub combinaciones de características descritas en la descripción detallada.
Breve descripción de los dibujos
Los dibujos adjuntos, que se incorporan y constituyen parte de esta divulgación, ilustran diversas realizaciones de la presente divulgación. Los dibujos contienen representaciones de diversas marcas comerciales y derechos de autor propiedad de los Solicitantes. Además, los dibujos pueden contener otras marcas propiedad de terceros y se utilizan únicamente con fines ilustrativos. Todos los derechos de diversas marcas comerciales y derechos de autor representados en el presente documento, excepto aquellos que pertenecen a sus respectivos propietarios, pertenecen a los Solicitantes y son propiedad de estos. Los Solicitantes conservan y se reservan todos los derechos sobre sus marcas comerciales y derechos de autor incluidos en el presente documento, y otorgan permiso para reproducir el material solo en relación con la reproducción de la patente otorgada y para ningún otro propósito.
Además, los dibujos pueden contener texto o leyendas que pueden explicar ciertas realizaciones de la presente divulgación. Este texto se incluye con fines ilustrativos, no limitativos y explicativos de ciertas realizaciones detalladas en la presente descripción. En los dibujos:
La FIG. 1A ilustra un vehículo aéreo no tripulado con componentes desplegables en una primera configuración; La FIG. 1B ilustra el vehículo aéreo no tripulado con componentes desplegables en una segunda configuración; La FIG. 1C ilustra el vehículo aéreo no tripulado con componentes desplegables en una tercera configuración; La FIG. 2A ilustra una vista en corte de una caja de engranajes de barrido acoplada a un accionador;
La FIG. 2B ilustra una vista de la caja de engranajes de barrido;
La FIG. 2C ilustra otra vista de la caja de engranajes de barrido y una dirección de barrido del ala;
La FIG. 2D ilustra un conjunto de dibujos esquemáticos para permitir que la caja de engranajes de barrido permita que las alas tengan diedro e incidencia cuando se desplieguen y permanezcan planas mientras están guardadas; La FIG. 3 ilustra un ejemplo de alas telescópicas;
La FIG. 4A ilustra un ejemplo de estabilizadores en una primera configuración;
La FIG. 4B ilustra un ejemplo de los estabilizadores en una segunda configuración;
La FIG. 4C ilustra otra vista de los estabilizadores en la primera configuración;
La FIG. 4D ilustra otra vista de los estabilizadores en la segunda configuración;
La FIG. 4E ilustra un ejemplo de estabilizadores en un primer ángulo de pivote;
La FIG. 4F ilustra un ejemplo de estabilizadores en un segundo ángulo de pivote;
La FIG. 4G ilustra un ejemplo de estabilizadores en un tercer ángulo de pivote;
La FIG. 5 ilustra un ejemplo de palas de hélice desplegables y una dirección de despliegue;
La FIG. 6A ilustra un ejemplo de una carga útil modular;
La FIG. 6B ilustra un ejemplo de una carga útil modular con componentes desplegables en una primera configuración; La FIG. 6C ilustra un ejemplo de la carga útil modular con componentes desplegables en una segunda configuración; La FIG. 6D ilustra un ejemplo de otra carga útil modular en una configuración compacta;
La FIG. 6E ilustra un ejemplo de la carga útil modular en una configuración desplegada;
La FIG. 7 ilustra posiciones potenciales para una antena;
La FIG. 8 ilustra una hélice y los componentes asociados;
La FIG. 9 ilustra ranuras en el fuselaje configuradas para recibir palas de hélice en una configuración plegada; La FIG. 10A ilustra una pala de hélice confinada por alas;
La FIG. 10B ilustra una pala de hélice desplegada orientada con una corriente libre;
La FIG. 11A ilustra un carenado en una primera configuración;
La FIG. 11B ilustra el carenado en una segunda configuración;
La FIG. 11C ilustra el carenado que comprende imanes;
La FIG. 12A ilustra componentes para controlar alerones;
La FIG. 12B ilustra una pluralidad de configuraciones para los alerones;
La FIG. 13 ilustra un ejemplo de configuración interna del UAVDC;
La FIG. 14 ilustra un método para usar el vehículo aéreo no tripulado con componentes desplegables; y
La FIG. 15 es un diagrama de bloques de un sistema que incluye un dispositivo informático para permitir el funcionamiento del aparato.
Descripción detallada
Como cuestión preliminar, un experto normal en la técnica comprenderá fácilmente que la presente descripción tiene una amplia utilidad y aplicación. Además, cualquier realización discutida e identificada como "preferida" se considera parte de un mejor modo contemplado para llevar a cabo las realizaciones de la presente divulgación. También pueden discutirse otras realizaciones con fines ilustrativos adicionales al proporcionar una divulgación completa y habilitadora. Además, muchas realizaciones, tales como adaptaciones, variaciones y modificaciones, se divulgarán implícitamente mediante las realizaciones descritas en el presente documento y estarán dentro del alcance de la presente divulgación. En consecuencia, aunque las realizaciones se describen en el presente documento en detalle en relación con una o más realizaciones, debe entenderse que esta divulgación es ilustrativa y de ejemplo de la presente divulgación, y se realiza simplemente con el propósito de proporcionar una divulgación completa y habilitadora. La descripción detallada en el presente documento de una o más realizaciones no pretende limitar el alcance de la protección de patente otorgada en cualquier reivindicación de una patente emitida desde aquí, cuyo alcance se definirá mediante las reivindicaciones, ni debe interpretarse como tal. No se pretende que el alcance de la protección de la patente se defina mediante la lectura en cualquier reivindicación de una limitación que se encuentre en el presente documento y que no aparezca explícitamente en la propia reivindicación.
Así, por ejemplo, cualquier secuencia(s) y/u orden temporal de etapas de diversos procesos o métodos que se describen en el presente documento son ilustrativos y no restrictivos. En consecuencia, debe entenderse que, aunque las etapas de diversos procesos o métodos pueden mostrarse y describirse como si estuvieran en una secuencia u orden temporal, las etapas de dichos procesos o métodos no se limitan a llevarse a cabo en una secuencia u orden particular, en ausencia de una indicación en contrario. De hecho, las etapas en dichos procesos o métodos generalmente pueden llevarse a cabo en diversas secuencias y órdenes diferentes mientras siguen estando dentro del alcance de la presente invención. En consecuencia, se pretende que el alcance de la protección de la patente se defina mediante la(s) reivindicación(es) emitida(s) en lugar de la descripción establecida en el presente documento.
Además, es importante tener en cuenta que cada término utilizado en el presente documento se refiere a lo que un artesano común entendería que significa dicho término basado en el uso contextual de dicho término en el presente documento. En la medida en que el significado de un término utilizado en el presente documento, tal como lo entiende el artesano común basado en el uso contextual de dicho término, difiere de alguna manera de cualquier definición de diccionario particular de dicho término, se pretende que el significado del término como entendido por el artesano común debe prevalecer.
Además, es importante tener en cuenta que, como se usa en el presente documento, "un" y "una" generalmente denotan "al menos uno", pero no excluyen una pluralidad a menos que el uso contextual dicte lo contrario. Cuando se usa en el presente documento para unir una lista de artículos, "o" denota "al menos uno de los artículos", pero no excluye una pluralidad de artículos de la lista. Finalmente, cuando se usa en el presente documento para unir una lista de artículos, "y" denota "todos los artículos de la lista".
La siguiente descripción detallada se refiere a los dibujos adjuntos. Siempre que sea posible, se utilizan los mismos números de referencia en los dibujos y la siguiente descripción para referirse a elementos iguales o similares. Si bien se pueden describir muchas realizaciones de la divulgación, son posibles modificaciones, adaptaciones y otras implementaciones. Por ejemplo, se pueden realizar sustituciones, adiciones o modificaciones a los elementos ilustrados en los dibujos, y los métodos descritos en el presente documento se pueden modificar sustituyendo, reordenando o añadiendo etapas a los métodos divulgados. En consecuencia, la siguiente descripción detallada no limita la divulgación. En su lugar, el alcance adecuado de la descripción se define mediante las reivindicaciones adjuntas. La presente divulgación contiene encabezados. Debe entenderse que estos encabezados se utilizan como referencias y no deben interpretarse como una limitación del tema divulgado bajo el encabezado.
La presente descripción incluye muchos aspectos y características. Además, aunque muchos aspectos y características se relacionan y se describen en el contexto de vehículos aéreos no tripulados, los ejemplos que no forman parte de la presente divulgación pueden emplearse en vehículos aéreos y tripulados.
I. Resumen
Este resumen se proporciona para presentar una selección de conceptos en una forma simplificada que se describen con más detalle a continuación. Este resumen no pretende identificar características clave o características esenciales del objeto reclamado. Este resumen tampoco pretende ser utilizada para limitar el alcance del objeto reclamado.
Se proporciona un vehículo aéreo no tripulado mejorado con componentes desplegables (UAVDC) en las diversas realizaciones divulgadas en el presente documento. Diversos aspectos del UAVDC conducen a mejoras sobre los vehículos aéreos no tripulados convencionales, que incluyen, entre otros, portabilidad mejorada, despliegue, transición posterior al despliegue al control de vuelo, eficiencia aerodinámica y resistencia de vuelo, capacidad de carga útil y capacidad de misión maximizada. sobre vehículos aéreos no tripulados convencionales. Como se detallará a continuación, el UAVDC de la presente divulgación incluye una serie de características que conducen a las mejoras antes mencionadas, que incluyen, entre otros, alerones con bisagras de borde posterior, estabilizadores desplegables, caja de engranajes, carenado e implementaciones de alas telescópicas y barrido
El UAVDC puede configurarse en una pluralidad de disposiciones. Una primera configuración puede ser una disposición compacta adecuada, por ejemplo, en realizaciones de almacenamiento y lanzamiento, mientras que una segunda configuración puede ser una disposición desplegada adecuada, por ejemplo, en recuperación y vuelo de lanzamiento, y una tercera configuración puede ser una configuración expandida adecuada en, por ejemplo, vuelo de alta resistencia. Como se detallará a continuación, el UAVDC puede ser completamente funcional y operable en configuraciones intermedias entre estas tres configuraciones para proporcionar algunas de las ventajas del UAVDC mejorado a velocidades aerodinámicas más altas.
La FIG. 1A ilustra un ejemplo de una primera configuración (p. ej., disposición 102 compacta). La disposición 102 compacta puede permitir el almacenamiento y el transporte convenientes del UAVDC. Además, la disposición 102 compacta puede habilitar ciertos métodos de lanzamiento, como un lanzamiento desde, por ejemplo, un tubo o un lanzamiento desde, por ejemplo, el compartimiento de armas/bombas de una aeronave o el accesorio del ala.
De acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación, el UAVDC puede desplegarse después del lanzamiento en la disposición desplegada que sea adecuada para sobrevivir a las altas cargas aerodinámicas de la recuperación del lanzamiento y el vuelo a alta velocidad. Durante el vuelo, el UAVDC puede desplegarse aún más en la disposición ampliada que sea adecuada para un vuelo eficiente y de larga duración. Debe entenderse que los términos "desplegar" e "despliegue" pueden referirse a los componentes desplegables que se mueven de una configuración de UAVDC a otra.
La FIG. 1B ilustra un ejemplo de una segunda configuración (p. ej., disposición 104 desplegada). Mediante el uso de una disposición 104 desplegada, las realizaciones pueden ser capaces de soportar las cargas aerodinámicas más altas asociadas con el vuelo a una velocidad aerodinámica alta o con maniobras de elevación de alta g. De esta forma, al menos una de las configuraciones intermedias (p. ej., disposición 104 desplegada) se puede utilizar en una recuperación de lanzamiento, en donde el UAVDC se ha lanzado y no se ha reducido a una velocidad aerodinámica que la tercera configuración pueda soportar. Además, la disposición desplegada puede ser capaz de sostener un vuelo a alta velocidad de forma más eficaz que la disposición ampliada.
La FIG. 1C ilustra un ejemplo de una tercera configuración (p. ej., una disposición 105 ampliada). Al utilizar la disposición ampliada, el UAVDC puede lograr un mayor nivel de eficiencia aerodinámica (es decir, resistencia de vuelo), así como una mayor capacidad de peso de carga útil. En diversas realizaciones, la segunda configuración (p. ej., disposición 104 desplegada) y la tercera configuración (p. ej., disposición 105 ampliada) puede denominarse disposición común, pero con envergaduras que dependen de la extensión del desplazamiento telescópico de las alas.
Como se detallará a continuación, durante la transformación de disposición 102 compacta a la disposición 105 ampliada, un UAVDC consistente con realizaciones de la presente divulgación implementa las alas 110 configuradas para barrer y uno o más carenados 130 aerodinámicos flexibles y puede implementar, pero no limitarse a, al menos uno de los siguientes: las alas 110 que pueden configurarse para extender, una o más superficies de control con bisagras en el borde posterior que permiten el control de balanceo ("alerones") 120, uno o más estabilizadores 125 de accionamiento plegables , uno o más carenados 130 aerodinámicos flexibles , uno o más mecanismos de propulsión (p. ej., hélice 135 plegable ), y una carga útil 140 modular .
En realizaciones adicionales, el UAVDC puede comprender configuraciones intermedias entre la primera configuración y la segunda configuración o la segunda configuración y la tercera configuración. En las configuraciones intermedias, las alas 110 puede estar en diversas etapas de barrido o extensión telescópica. Debe entenderse que el uso de alerones 120 de borde posterior y paneles 310 de ala exterior extendidos externamente puede permitir que el UAVDC mantenga continuamente un vuelo controlado durante las transiciones de la primera configuración a la tercera configuración.
En la primera configuración, antes del despliegue, las mencionadas alas 110, y opcionalmente los mencionados estabilizadores 125, y hélice 135 se puede guardar contra un fuselaje 106 del UAVDC (es decir, plegado y fuera del camino durante el lanzamiento del vehículo). El carenado 130 se flexiona para acomodar las alas 110 en su configuración guardada y puede configurarse para flexionarse de manera que se acomode al movimiento de barrido de las alas 110. Una vez lanzado, el UAVDC puede transformarse de la primera configuración a la segunda configuración. En la segunda configuración, las alas 110 puede desplegarse por medio de un movimiento de barrido hacia afuera (con el carenado 130 flexionándose de manera que permita el movimiento de barrido). La FIG. 2C ilustra un movimiento 250 de barrido hacia afuera. Como se detallará más adelante, el movimiento 250 de barrido hacia afuera puede ser habilitado por, pero no limitado a, por ejemplo, una caja de engranajes de barrido acoplada a un accionador. Las FIGs. 2A-2C ilustrar un ejemplo de una caja de engranajes 205 de barrido acoplado a un accionador 210. Además, el movimiento 250 de barrido de alas 110 puede habilitar ángulos de ala configurables para optimizar la aerodinámica. El carenado 130 puede estar diseñado para acomodar las alas 110 en la configuración almacenada, así como el movimiento 250 de barrido. Además, el carenado 130 puede cerrarse alrededor de las alas 110 para mantener la integridad aerodinámica del UAVDC, como se muestra en la FIG. 11B.
Mediante la implementación de una caja de engranajes 205 configurado para barrer las alas 110 así como orientar las alas 110 con ángulos 265 diedros óptimos y ángulos 275 de incidencia, las realizaciones de la presente divulgación pueden proporcionar mejoras sobre los sistemas convencionales. Por ejemplo, en los sistemas convencionales, las aeronaves que implementan alas de barrido y ajustes del ángulo de las alas requieren el uso de mecanismos secundarios para orientar los ángulos de las alas. Tales mecanismos secundarios aumentan el peso y el costo, así como también proporcionan modos adicionales de fallo.
Todavía consistente con las realizaciones de la presente divulgación, las alas 110 puede configurarse además para extenderse (es decir, expandirse en longitud) en la tercera configuración. Tales alas telescópicas pueden comprender una sección interior fija y una o más secciones exteriores sustancialmente huecas que se deslizan a lo largo de secciones adyacentes para proporcionar una envergadura más larga una vez desplegadas. La FIG 3 ilustra un ejemplo de alas 110 telescópicas que comprende una sección 305 interior fija que se une al fuselaje 106 y una sección 310 exterior. En realizaciones adicionales, se puede implementar una pluralidad de secciones de alas exteriores anidadas. De esta manera, las alas 110 se puede almacenar en una disposición 102 compacta y luego extender (es decir, extenderse) para proporcionar elevación adicional durante la disposición 105 ampliada. Como se detallará a continuación, un mecanismo telescópico ("medios telescópicos") consistente con las realizaciones de la presente divulgación puede emplear, por ejemplo, un sistema 315 de cinturón, un mecanismo de tijera, o un mecanismo de pistón para extender y/o retraer las alas.
Los medios telescópicos consistentes con las realizaciones de la presente divulgación permiten una envergadura de ala maximizada mientras se mantiene el control de balanceo a lo largo de la transición entre configuraciones. Por ejemplo, como la sección interior es fija, las secciones exteriores pueden comprender un interior sustancialmente hueco para permitir que la sección interior fija resida dentro del interior de la sección exterior. La sección exterior puede, a continuación, deslizarse hacia afuera (es decir, se extiende), lejos del fuselaje 106, exponiendo así la sección interior fija a medida que se extiende. Las superficies de control montadas en el borde posterior (p. ej., alerones 120) están montados en la sección exterior y, por lo tanto, están expuestos y pueden funcionar durante todo el proceso de despliegue y extensión telescópica; de esta manera, la envergadura del UAVDC puede expandirse mientras mantiene continuamente el vuelo controlado durante la transición (p. ej., independientemente de la posición de la sección exterior en relación con la posición de la sección interior).
En algunas realizaciones, la sección 305 interior se conecta al fuselaje 106, mientras que la sección 310 exterior puede extenderse hacia afuera del fuselaje 106. Los alerones 120 de borde posterior pueden conectarse a la sección 310 exterior para habilitar el control de balanceo. De esta forma, los alerones 120 de borde posterior puede proporcionar control de balanceo incluso cuando las alas 110 no se extienden. Los alerones 120 de borde posterior pueden estar conectados por una bisagra en el punto más trasero del ala para maximizar un volumen interno de la sección 310 exterior, que, a su vez, maximiza la envergadura total del ala 110 en su tercera configuración. En diversas realizaciones, se pueden implementar otras configuraciones de superficies de control de ala, como alerones.
Mediante la implementación de una sección 310 de ala telescópica exterior hueca y alerón 120 con bisagra de borde posterior, se introducen una pluralidad de mejoras. Un ala telescópica típica utiliza paneles exteriores telescópicos que se almacenan dentro del panel interior fijo, lo que impide el uso de alerones montados en los paneles exteriores hasta que los paneles del ala alcancen un estado extendido. Además, las implementaciones de alerones convencionales se configuran dentro de la propia superficie del ala, lo que reduce la cantidad de volumen interno disponible en el ala. El volumen interno reducido disminuye la profundidad disponible de la colocación de una sección de ala interior en un sistema de ala telescópica, lo que conduce a un desplazamiento más pequeño en una configuración extendida. De esta forma, las superficies de control de balanceo convencionales pueden reducir la longitud final de un ala extendida.
La colocación de alerones 120 con bisagras en el borde posterior a la sección 310 exterior del ala 110 telescópica habilita la sección 305 interior del ala 110 telescópica para ser guardada más dentro del interior de la sección 310 exterior sin dejar de proporcionar el control de balanceo necesario para mantener el vuelo en la disposición desplegada, antes de que las alas se extiendan. A su vez, cuando las alas 110 se extienden, el desplazamiento de la sección 310 exterior se incrementa en un intervalo mayor que el de otros sistemas de alas telescópicas, lo que lleva a los beneficios de una mayor envergadura sobre un vehículo aéreo convencional capaz de configuraciones compactas. Aún más, extendiendo la sección 310 exterior del ala 110 telescópica desde el fuselaje permite aún más a los alerones 120 articulados de borde posterior proporcionar un mayor control de balanceo del UAVDC.
De acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación, las superficies de control (p. ej., alerones 120 con bisagras en el borde posterior) puede funcionar en todas las configuraciones de UAVDC. Es decir, las superficies de control pueden funcionar en la disposición 102 compacta, la disposición 104 desplegada, y en la disposición 105 ampliada. Además, las superficies de control pueden funcionar durante las fases de transición entre cada una de esas disposiciones.
Por ejemplo, alerones 120 articulados de borde posterior pueden ser operable entre la primera configuración (p. ej., disposición 102 compacta) y la disposición 104 desplegada (p. ej., en funcionamiento en un barrido de aproximadamente 45 grados) para proporcionar estabilización posterior al lanzamiento para el UAVDC. Además, los alerones 120 articulados de borde posterior pueden funcionar cuando el UAVDC está en la disposición 104 desplegada para proporcionar control de vuelo, así como la etapa de transición entre la disposición 104 desplegada y la disposición 105 ampliada. Finalmente, los alerones 120 articulados de borde posterior puede funcionar en la disposición 105 ampliada para proporcionar un control de vuelo adicional y más eficaz.
Uno o más estabilizadores 125 del UAVDC puede desplegarse en las configuraciones intermedias, la segunda configuración y/o la tercera configuración. Los estabilizadores 125 pueden desplegarse desde una primera configuración 450 de estabilizador a una segunda configuración 455 de estabilizador rotando sobre el eje 430, como se muestra en las FIGs. 4A-4D. Una vez en la configuración 455 del segundo estabilizador, estabilizador 125 puede servir además como una superficie de control, que proporciona control de vuelo pivotando sobre el eje 425. Como se detallará a continuación, el despliegue sobre el eje 430 puede implementarse mediante, por ejemplo, resortes 405 precargados. En otras realizaciones, los estabilizadores 125 puede desplegarse al interactuar con la resistencia del aire. Por ejemplo, cuando los estabilizadores 125 interactúan con una corriente de aire, una fuerza de resistencia resultante puede provocar que los estabilizadores 125 pasen a una configuración desplegada. Los servos 410 pueden accionar los estabilizadores 125 sobre el eje 425 una vez estabilizadores 125 están desplegados. Las FIGs. 4E-4G ilustran el estabilizador 125 en la configuración desplegada, en diversos ángulos de pivote sobre el eje 425.
Las superficies de control desplegables, incorporadas en la presente divulgación como los estabilizadores 125, se mejoran con respecto a los sistemas convencionales, por ejemplo, al permitir el despliegue automático sin necesidad de ajustar los componentes de control (p. ej., accionadores y conexiones). Además, al implementar un carenado flexible, se pueden mejorar las eficiencias aerodinámicas.
La hélice 135 del UAVDC puede desplegarse al interactuar con la resistencia del aire. En realizaciones adicionales, los resortes y/o la fuerza centrípeta de una rotación de la hélice 135 puede implementarse en el despliegue de la hélice 135. La FIG. 5 ilustra un ejemplo de hélice 135 y una dirección de despliegue 505 para palas 510 de hélice.
Un UAVDC consistente con las realizaciones de la presente divulgación puede configurarse para recibir una carga útil 140 modular. En algunas realizaciones, la carga útil 140 modular puede permanecer fijo tanto en la primera como en la segunda configuración. A modo de ejemplo no limitativo, la carga útil 140 modular puede configurarse en el UAVDC, sirviendo como un morro de fuselaje 106. La FIG. 6A ilustra un ejemplo de una pluralidad de cargas útiles 140 modulares configuradas para estar unida al fuselaje 106 en una posición 605 fija. Para facilitar el modularidad, la carga útil 140 modular puede comprender ganchos 610 configurado para enganchar pines 615 en forma de giro para bloquear. De esta forma, la carga útil 140 modular puede ser insertada en el fuselaje 106. Una cresta 620 puede orientar la carga útil modular y proporcionar una transición uniforme desde la carga útil 140 modular al fuselaje 106. Además, pines 615 puede comprender roscas de tornillo para apretar alrededor de una tuerca, asegurando así los ganchos 610, y, en consecuencia, la carga útil 140 modular, en su lugar. En otras realizaciones, la carga útil 140 modular puede comprender protuberancias que están configuradas para encajar en ranuras incrustadas dentro del fuselaje 106. La carga útil 140 modular puede ser insertada en el fuselaje 106 a lo largo de las ranuras configuradas para recibir las protuberancias y giradas para bloquear la carga útil 140 modular al fuselaje 106.
Mientras que la carga útil 140 modular puede bloquearse en una posición 605 fija, puede comprender componentes desplegables en su interior, como se muestra en las FIGs. 6B y 6C, que ilustran la carga útil modular en una primera configuración 630 y una segunda configuración 635, respectivamente.
En otras realizaciones, la carga útil 140 modular puede tener al menos dos configuraciones para la ubicación con respecto al fuselaje 106. La FIG. 6D ilustra otro ejemplo de una carga útil 140 modular en una primera posición 640; la FIG. 6E ilustra la carga útil 140 modular en una segunda posición 645. Por ejemplo, carga útil 140 modular puede estar dispuesta en primera posición 640 cuando el UAVDC está en la primera configuración ("configuración compacta") y se despliega en una segunda posición 645 mientras que está en la segunda configuración. A modo de ejemplo no limitativo, la carga útil modular puede ser un dispositivo 650 de detección configurado para un brazo 655 telescópico fuera del fuselaje.
Las realizaciones de la presente divulgación pueden proporcionar mejoras sobre los vehículos aéreos no tripulados convencionales que incluyen, entre otros, los siguientes ejemplos:
Eficiencia aerodinámica mejorada que aumenta la resistencia de vuelo;
Mayor capacidad de carga útil;
Lanzamiento y transición al vuelo sin la asistencia de tratamientos aerodinámicos externos como un paracaídas o un globo; y
Capacidad de misión maximizada (es decir, su carga útil modular y su fuselaje reconfigurable y altamente eficiente permiten que el UAVDC realice de manera eficiente una gama más amplia de misiones como, por ejemplo, pero no limitado a, reconocimiento de vigilancia de inteligencia (ISR), inteligencia de señales (SIGINT), clima, geofísicos, ambientales, y similares.
Tanto el resumen anterior como la siguiente descripción detallada proporcionan ejemplos y son únicamente explicativos. En consecuencia, el resumen anterior y la siguiente descripción detallada no deben considerarse restrictivas. Además, se pueden proporcionar características o variaciones además de las establecidas en el presente documento. Por ejemplo, las realizaciones pueden estar dirigidas a diversas combinaciones y sus combinaciones de características descritas en la descripción detallada.
II. Configuración
La FIG. 1C ilustra un UAVDC consistente con realizaciones de la presente divulgación. Todas las realizaciones de la presente divulgación comprenden fuselaje 106 y alas 110 configuradas para barrer. Otras realizaciones pueden comprender un mecanismo de propulsión, como, por ejemplo, una hélice 135.
El fuselaje 106 puede estar compuesto, pero no limitado a, por ejemplo, fibra de carbono. Además, el fuselaje 106 puede estar compuesto, pero no limitado a, por ejemplo, un material compuesto (por ejemplo, fibra de vidrio, Kevlar, Spectra). En diversas realizaciones, se pueden usar plásticos, incluidos, entre otros, plásticos impresos en 3D. El fuselaje 106 puede tomar una configuración aerodinámica para facilitar la velocidad y reducir la resistencia del aire.
Con referencia ahora a la FIG. 7, la antena 705 puede colocarse en diversas partes del UAVDC. Por ejemplo, la antena 705 puede ser fija y, en algunas realizaciones, puede ser conforme (es decir, integrado en el revestimiento del fuselaje 106). Alternativamente, la antena 705 puede ser desplegable. Por ejemplo, la antena 705 puede configurarse para desplegarse desde el fuselaje (p. ej., a través de un resorte) en una bisagra. Como otro ejemplo, como se ilustra en la FIG. 7, la antena 705 puede estar integrado en al menos uno de los estabilizadores 125. De esta forma, cuando los estabilizadores 125 están desplegados, la antena 705 también puede desplegarse. En realizaciones adicionales, y como se ilustra en las FIGs. 6D y 6E, la carga útil 140 modular se puede realizar como la antena 705. De esta forma, la antena 705 se puede unir al brazo 655 y configurarse para extenderse desde el fuselaje 106. En aún otras realizaciones, se puede integrar una pluralidad de antenas dentro del UAVDC.
La antena 705 puede estar en comunicación operativa con un controlador a bordo, como se detalla más con referencia a la FIG.15. De esta forma, la antena 705 puede enviar y recibir datos hacia y desde una ubicación remota (p. ej., un operador de UAVDC). Por ejemplo, la antena 705 puede usarse para recibir señales de control de un operador ubicado remotamente. Las señales de control pueden ser procesadas y descifradas por el controlador a bordo, a su vez, puede operar el UAVDC en consecuencia. Además, la antena 705 puede usarse para comunicar diversos datos desde el UAVDC a, por ejemplo, el operador ubicado remotamente.
Los datos pueden incluir, pero no limitarse a, por ejemplo, datos de sensores recopilados por diversos sensores a bordo del UAVDC (p. ej., sensores dentro de la carga útil 140 modular). En aún otras realizaciones, los datos pueden incluir datos telemétricos para el UAVDC, incluidos, entre otros, por ejemplo, datos de posicionamiento global, datos de acelerómetro, datos giroscópicos, datos de velocidad y similares. En algunas realizaciones, los datos antes mencionados pueden ser recopilados, procesados y cifrados por el controlador de a bordo antes de su comunicación.
Debe entenderse que el UAVDC puede configurarse con diversos mecanismos de propulsión, y que la hélice 135 ilustrada en la FIG. 8 es sólo una variación ilustrada. Otros mecanismos de propulsión pueden incluir, entre otros, cohetes, motores a reacción y chorros de gas comprimido. Además, en algunas realizaciones, puede que no se requiera propulsión en absoluto, ya que el UAVDC puede tener características de un planeador. En tales realizaciones, el UAVDC puede lanzarse desde, por ejemplo, un tubo o liberarse, por ejemplo, desde un avión dentro del rango de planeo de su objetivo de misión. Las diversas propiedades del UAVDC, como se describe en diversas realizaciones en el presente documento, pueden proporcionar al UAVDC suficiente tiempo de vuelo (por ejemplo, en el despliegue como se detalla a continuación con referencia a la FIG. 14) para cumplir su misión sin necesidad de propulsión adicional.
La hélice 135 puede comprender palas 510 de hélice que se pliegan contra el fuselaje 106. Mientras que la hélice 135 se muestra con dos palas 510 de hélice, debe entenderse que se pueden utilizar más o menos palas de hélice. Por ejemplo, solo se puede usar una única pala de hélice. Como se ilustra en la FIG. 9, el fuselaje 106 puede comprender ranuras 905 configuradas para recibir palas 510 de hélice en una configuración plegada. Durante el vuelo, la hélice 135 puede desplegarse por medio de, por ejemplo, la presión del aire (p. ej., debido a la resistencia) contra la hélice o la fuerza centrípeta de la rotación de la hélice 135. En otras realizaciones, la hélice 135 puede desplegarse usando resortes (p. ej., resortes 805 de torsión) para permitir un despliegue rápido, evitando así que las palas 510 de la hélice golpeen los estabilizadores 125 antes de la que la hélice 135 está completamente desplegada.
Aunque muchas de las figuras ilustran la hélice 135 en una posición montada en la parte trasera, debe entenderse que, en realizaciones donde se proporciona un mecanismo de propulsión, la hélice 135 puede configurarse en diferentes posiciones del UAVDC. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la hélice 135 puede montarse en la parte delantera del UAVDC en lugar de en la parte trasera. Las FIG. 6D y 6E ilustran una realización de un UAVDC que comprende una hélice 675 de tractor montada en la parte delantera del UAVDC.
Además, el posicionamiento de la hélice 135 puede verse afectado por el despliegue de alas 110. Haciendo referencia a la FIG. 10A, la pala 1005 de la hélice está montada en el fuselaje 106, atrapada debajo de las alas 110. Durante un lanzamiento del UAVDC en la primera configuración, la resistencia aerodinámica o los resortes 805 pueden forzar la pala 1005 de la hélice en la posición superior (p. ej., montado en la parte superior del fuselaje 106) hacia su estado desplegado. Tal despliegue de la pala 1005 de la hélice, sin embargo, puede estar obstruido por las alas 110 guardado inmediatamente arriba, como se ilustra en la primera configuración.
La pala 1010 de la hélice restante no obstruida por el ala 110 puede que no se le impida el despliegue y, por lo tanto, puede desplegarse en la segunda configuración según lo diseñado. Para evitar daños por la tendencia de la pala 1010 de la hélice restante al molino de viento mientras la pala 1005 de la hélice todavía está atrapada, el recorrido 1015 de la bisagra de las hojas puede extenderse para permitir que la pala 1010 se doble hacia atrás a una posición 1020 que alinea la pala 1010 con la corriente libre como se muestra en la FIG. 10B.
Volviendo a la FIG. 1A, el UAVDC tiene una disposición de ala compuesta por una sola ala con dos secciones de ala. La disposición del ala está segmentada en una sección del ala izquierda y una sección del ala derecha para permitir un barrido variable aproximadamente en un plano lateral de simetría entre la sección del ala izquierda y la sección del ala derecha. Las secciones del ala son un ala izquierda y un ala derecha (p. ej., alas 110). Sin embargo, según un ejemplo que no forma parte de la invención reivindicada, la disposición del ala puede ser un ala única compuesta por las dos secciones del ala.
La disposición del ala es configurable en una primera disposición (p. ej., correspondiente a la primera configuración del UAVDC), una segunda disposición (p. ej., correspondiente a la segunda o tercera configuración del UAVDC) y una tercera disposición. En la primera disposición, la sección del ala izquierda y la sección del ala derecha se guardan contra el fuselaje en un ángulo de despliegue de primer barrido. En la segunda disposición, la disposición del ala se despliega completamente para volar en un segundo ángulo de despliegue de barrido. Una tercera disposición comprende las secciones del ala en cualquier ángulo de despliegue del ala entre el primer ángulo de despliegue de barrido y el segundo ángulo de despliegue de barrido.
Para habilitar el ángulo de despliegue de barrido, el UAVDC puede comprender una caja de engranajes de barrido configurada para pivotar la sección del ala izquierda y la sección del ala derecha para permitir que la disposición del ala barra desde la primera disposición a la segunda disposición en cualquier ángulo de despliegue del barrido. El UAVDC puede comprender un accionador acoplado a la caja de engranajes de barrido configurado para accionar el barrido de la disposición de ala en cualquier ángulo de despliegue de barrido.
A lo largo del movimiento de barrido, el carenado 130 está configurado para cambiar de una configuración abierta a una configuración cerrada. El carenado 130 comienza en una configuración abierta flexionándose para permitir que la primera sección del ala y la segunda sección del ala se guarden debajo del carenado en la primera disposición, y pasa a una configuración cerrada para proporcionar ventajas aerodinámicas y/o medioambientales en la segunda disposición.
Las alas 110 se puede guardar en una configuración de lanzamiento como se muestra en la primera configuración 102. En algunas realizaciones, la configuración de lanzamiento de alas 110 puede comprender un desplazamiento vertical. Las Alas 110 se puede barrer a una configuración de vuelo mediante el barrido de la caja de engranajes 205 (p. ej., un medio de barrido). Por ejemplo, accionador 210 conectado a la caja de engranajes 205 de barrido puede comprender un engranaje 220 helicoidal acoplado a cada ala y un husillo 225 acoplado a engranajes 220 helicoidales y configurado para extender las alas en un movimiento 250 de barrido. La caja de engranajes 205 de barrido puede sentarse en la montura 215 del ala. Se pueden usar diversos otros medios para barrer las alas 110, incluyendo, pero no limitado a, resortes. En algunas realizaciones, las alas 110 puede que no sea necesario realizar un barrido completo para permitir el vuelo. Por ejemplo, el UAVDC puede ser capaz de volar en un ángulo inferior al de barrido completo.
La caja de engranajes 205 puede configurarse de tal manera que las alas 110 pueden almacenarse en la configuración de lanzamiento con un primer conjunto de ángulos entre sí (p. ej., planos entre sí) y con respecto al fuselaje (p. ej., planos con respecto al fuselaje). La caja de engranajes 205 puede configurarse además para provocar que las alas 110 se desplieguen con ángulos de incidencia óptimos y ángulos diedros en la configuración de barrido. Esto se puede lograr orientando el eje de rotación de cada ala, así como la unión de cada ala al engranaje 220 helicoidal (o "pivote de ala"). Como tal, la caja de engranajes 205 puede comprender dos ejes de pivote alrededor de los cuales pueden barrer las alas. La FIG. 2D ilustra un esquema para ilustrar la geometría para habilitar una caja de engranajes 205. Por ejemplo, el eje de rotación puede orientarse de manera que su ángulo en el plano 270 Y-Z, como se muestra en referencia a los ejes 255, puede coincidir con un ángulo 265 de unión al engranaje 220 helicoidal. Además, el ángulo en el plano 260 X-Z puede coincidir con un ángulo 275 de unión al engranaje 220 helicoidal. Con esta configuración, las alas 110 pueden guardarse planas entre sí y con respecto al fuselaje, mientras se despliegan con ángulos diedros y de incidencia óptimos. El ángulo diedro óptimo puede ser la combinación del ángulo en el plano 260 X-Z y el ángulo de unión 265; el ángulo de incidencia óptimo puede ser la combinación del ángulo en el plano X-Y y el ángulo 275 de unión. De esta forma, un único mecanismo puede tanto barrer las alas 110 y orientar las alas 110 a los ángulos diedros y ángulos de incidencia deseados. El mecanismo único para barrer y orientar las alas puede reducir el peso y la complejidad, aumentando así la resistencia y reduciendo el coste.
La UAVDC comprende un carenado 130 para reducir la resistencia al tiempo que permite el movimiento 250 de barrido hacia afuera de las alas 110. La FIG. 11A y 11B ilustran un carenado 130 en una primera configuración 1105 y una segunda configuración 1110, respectivamente. El carenado 130 está hecho de un material flexible (p. ej., fibra de vidrio) de modo que puede doblarse como el barrido de las alas 110. En diversas realizaciones, se pueden usar otros materiales, incluidos, entre otros, fibra de carbono, Kevlar y láminas de metal. El carenado 130 puede incluir recortes 1115 de agujeros de ala para encajar alrededor de los perfiles de las alas 110 a medida que las alas 110 alcanzan la segunda configuración 1110.
Como se ilustra en la FIG. 11A, el carenado 130 en la primera configuración 1105 descansa sobre las alas 110 que barren en la disposición 102 compacta y sometido a tensión por estar sujeto en un estado con tensión ("pandeado"). Las hendiduras 1120 se implementan en el carenado 130 para habilitar el carenado 130 para flexionarse adecuadamente para acomodar las alas 110 de barrido en la disposición 102 compacta. Una vez que el UAVDC entra en la segunda configuración (p. ej., disposición 105 ampliada), el carenado 130 se flexiona como se ilustra en la FIG.
11B para cerrarse alrededor del ala a medida que las alas 110 alcanzan los recortes 1115 del orificio del ala. En la segunda configuración 1110, el carenado 130 está en un estado sin tensión, ya que se encaja de forma segura alrededor del ala 110 para minimizar la resistencia. Si el carenado 130 comprende un material compuesto fibroso, puede ser deseable usar una orientación de fibra para facilitar el pandeo y la flexibilidad en el laminado (p. ej., el uso de capas de /-45 grados puede exhibir una mayor flexibilidad y pandearse fácilmente en direcciones de 0 y 90 grados).
En otras realizaciones, se pueden emplear imanes 1125 para bloquear aún más el carenado 130 alrededor de las alas 110 de barrido, como se muestra en la FIG. 11C. Los imanes 1125 pueden estar ubicado en el fuselaje 106. Los Imanes de polaridad opuesta o un metal 1130 magnético pueden estar en el carenado 130 para recibir imanes 1125 de atracción magnética. En otras realizaciones, la ubicación de los imanes 1125 y metal 1130 magnético correspondiente se puede invertir.
A medida que las alas 110 están siendo barridas, o, en algunas realizaciones, después de que las alas 110 han sido completamente barridas, las alas 110 pueden extenderse. Por ejemplo, la sección 305 interior puede unirse al fuselaje 106 de la UAVDC. La Sección 305 interior puede guardarse al menos parcialmente dentro de la sección 310 exterior durante la primera configuración compacta. La sección 310 exterior puede comprender un interior sustancialmente hueco. Una superficie exterior de sección 305 interior se puede guardar contra una superficie interior de la sección 310 exterior. Para alcanzar la segunda configuración, la sección 310 exterior puede deslizarse a lo largo de la sección 305 interior para extenderse hacia afuera desde el fuselaje 106. A medida que la sección 310 exterior se desliza a lo largo de la sección 305 interior, una parte creciente de la sección 305 interior puede estar expuesta. La envergadura de las alas 110 puede ser aproximadamente la longitud de la sección 310 exterior y la parte expuesta de la sección 305 interior. Tanto la sección 305 interior como la sección 310 exterior pueden emplear un perfil aerodinámico para proporcionar sustentación durante el vuelo. Algunas realizaciones pueden utilizar un sistema 315 de cinturón para las alas 110 telescópicas.
Un sistema 315 de cinturón puede comprender poleas 325, que se pueden unir a la sección 305 interior del ala ("segunda sección"). Al menos una polea 325 puede ser impulsado por un accionador 320. En realizaciones adicionales, una pluralidad de poleas 325 puede ser accionada por una pluralidad de accionadores 320. El cinturón 330 puede enrollarse alrededor de las poleas 325. Las muescas en el cinturón 330 pueden habilitar al accionador 320 para mover el cinturón 330. Una de las longitudes 331 rectas del cinturón 330 puede estar contenida dentro de la sección 305 interior del ala, mientras que la otra longitud 332 de cinturón 330 puede estar contenida en una ranura en la parte inferior de la sección 305 interior del ala ("segunda sección") que está expuesta a la sección 310 exterior del ala ("primera sección") antes de la extensión telescópica de las alas 110.
Para habilitar la extensión telescópica, el cinturón 330 puede estar unido a al menos una parte de la sección 310 exterior del ala a lo largo de la longitud 332. De esta forma, la rotación del accionador 320 no solo provoca un movimiento de la correa 330 sino también un desplazamiento de la sección 310 exterior del ala debido a su unión al cinturón 330. En consecuencia, el accionamiento en la dirección 335 provocaría que la sección 310 se extendiera hacia afuera desde el fuselaje 106, aumentando así la envergadura de la UAVDC. A medida que la sección 310 exterior se desplaza hacia afuera, la sección 305 interior se retira simultáneamente del interior de la sección 310 exterior, aumentando la envergadura de la UAVDC. En consecuencia, a medida que las alas 110 se extienden, la longitud 332 puede quedar expuesta, pero la ranura puede impedir que el cinturón 330 sobresalga de la parte inferior de la sección 305 del ala interior expuesta.
La unión de la sección 310 exterior a la longitud 332 puede implementarse, por ejemplo, pero sin limitarse a, una abrazadera, un tornillo o un adhesivo. En algunas realizaciones, cinturón 330 puede comprender una longitud de material de caucho reforzado con fibra. Al quitar el caucho de cada extremo del cinturón para exponer las fibras, puede estar disponibles más mecanismos de unión para unir el cinturón 330 a la sección 310 exterior. Por ejemplo, las fibras expuestas se pueden atar a la sección 310 exterior del ala (p. ej., a los agujeros en la sección 310 exterior del ala). Las fibras atadas se pueden asegurar adicionalmente, por ejemplo, con un adhesivo. De esta manera, los extremos del cinturón 330 se puede unir para crear un bucle conectado sin el uso de un acoplador que sujete los extremos, eliminando así las piezas voluminosas comúnmente utilizadas en la técnica.
De acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación, el sistema 315 de cinturón puede proporcionar un mecanismo telescópico más ligero y/o más compacto que los sistemas telescópicos convencionales. En algunas realizaciones, la extensión telescópica de las alas puede invertirse invirtiendo la dirección 335 de accionador 320 retraer las alas 110. En realizaciones adicionales de acuerdo con la presente divulgación, los componentes del sistema 315 de cinturón pueden invertirse, de modo que la sección 310 exterior del ala se puede fijar en el fuselaje 106 y la sección 305 interior del ala se puede extender hacia afuera. En aún otras realizaciones, se puede implementar un sistema de cinturón similar para extender un brazo desde el fuselaje 106. Por ejemplo, en lugar de unir el cinturón 330 a la sección exterior 310 del ala, el cinturón 330 puede unirse al brazo.
Las alas 110 pueden comprender alerones 120. En algunas realizaciones, los alerones 120 se pueden unir a través de una bisagra 1215 hasta el borde de salida de la sección 310 exterior. De esta forma, los alerones 120 pueden minimizar la interferencia con la sección 310 exterior volumen interno en comparación con los alerones convencionales. Al optimizar el volumen interior de la sección 310 exterior, la sección 305 interior puede tener un perfil optimizado y un mayor alcance que, de lo contrario, estaría limitado por los alerones de uso más común. Por ejemplo, la sección 305 interior puede, cuando se guarda dentro de la primera configuración compacta, superponer al menos una parte de la longitud de la unión del alerón del borde de salida a la sección 310 exterior. De esta manera, una relación del área superficial entre la sección 305 interior y la sección 310 exterior se puede aumentar. Maximizar la envergadura del ala puede aumentar significativamente la eficiencia del fuselaje, la resistencia al vuelo y la capacidad de carga útil. Los tipos de bisagras que pueden habilitar dichos alerones 120 de borde posterior incluyen, pero no se limitan a, una bisagra viva u otro soporte de flexión.
Además, montando alerones 120 a la sección 310 exterior que se extiende lejos del fuselaje 106, los alerones 120 pueden habilitar el control de balanceo durante la fase de despliegue del ala. Esto significa que el UAVDC puede volar con control de balanceo positivo independientemente de la posición relativa de la sección 310 exterior con respecto a la sección 305 interior, lo que puede ser beneficioso durante las fases de lanzamiento y recuperación del vuelo, donde la transición a un vuelo estable se puede llevar a cabo con cargas estructurales más bajas en el fuselaje cuando las alas están configuradas en su posición no extendida. Esto también puede ser beneficioso ya que la distancia puede reducirse o aumentarse en vuelo, para maximizar la eficiencia aerodinámica sin perder el control del balanceo. La FIG.
12A muestra una configuración de componentes para el control de los alerones. Cada alerón 120 puede colocarse por un servo 1320, como se ilustra en la FIG. 13, a través de un vínculo 1210. Cada servo 1320 puede, en algunas realizaciones, colocarse dentro de la sección 310 exterior del ala. En otras realizaciones, los alerones 120 puede ser operado por otros medios, incluidos, entre otros, engranajes o ejes. Cada servo 1320 puede estar controlado por el controlador 1500
La FIG. 12B ilustra posibles configuraciones para alerones 120, incluyendo, pero no limitado a, una posición 1230 metida, que minimiza el volumen guardado, una posición 1235 parcialmente plegada, y una posición 1240 completamente desplegada. El servo 1320 puede ser operado a través de un cable de control colocado dentro de la sección 310 exterior del ala y sección 305 interior del ala. El cable de control puede extenderse desde el fuselaje 106 a través de la sección 305 interior del ala. Un extremo de la sección 305 del ala puede comprender una abertura a través de la cual el cable de control puede extenderse hacia el interior de la sección 310 exterior del ala, conectando al servo 1320. En diversas realizaciones, el cable puede comprender una longitud suficiente para acomodar la extensión telescópica de las alas. Si bien las alas no están extendidas, el cable de control se puede enrollar o plegar cuidadosamente dentro de cualquiera de las secciones del ala.
Las FIG. 4A-4D ilustran una realización de una superficie de control pivotante desplegable incorporada como un estabilizador 125. Si bien esta divulgación utiliza el término "estabilizadores" en referencia a superficies de control desplegables pivotantes y/o de cabeceo, debe entenderse que tales superficies de control pueden no estar limitadas a estabilizadores. Por ejemplo, las superficies de control pivotantes desplegables que implementan los mismos componentes pueden usarse de otras maneras, incluidas, entre otras, alas.
En algunas realizaciones, los estabilizadores 125 puede moverse a la configuración de vuelo por otros medios, que incluyen, pero no limitado a, la resistencia aerodinámica. En otras realizaciones, los estabilizadores 125 pueden estar cargados por resorte de modo que se muevan a la configuración de vuelo al momento del lanzamiento. Por ejemplo, resortes 405 de torsión pueden mover los estabilizadores 125 en la configuración de vuelo. Los estabilizadores 125 puede usarse para proporcionar control de vuelo mediante servos 410, varillas 415 de empuje operativas y cuernos 416 de control que pivotan el estabilizador sobre el eje 425. Por ejemplo, los servos 410 pueden provocar que los estabilizadores 125 giraren alrededor del eje 425 pivotando dentro de la bisagra 420. Además, los estabilizadores 125 puede incluir carenados 485. Los carenados 485 pueden estar incorporados como un material flexible (p. ej., un caucho o elastómero) configurado para rodear el eje 445 para permitir un movimiento de cabeceo mientras se mantiene la eficiencia aerodinámica como se muestra en las FIGs. 4E a 4G. Como se mencionó anteriormente, los estabilizadores 125 puede comprender una o más antenas 705 tal que el despliegue de estabilizadores 125 pueden desplegar además una o más antenas 705.
Los estabilizadores 125 pueden moverse a la configuración de vuelo pivotando alrededor del eje 430. De esta forma, el eje 430 puede ser constante en relación con el fuselaje 106 en transición desde la primera configuración 450 a la segunda configuración 455. Además, al alinear la línea central del cuerno 416 de control con eje 430 durante el despliegue, los servos 410 no necesitan moverse durante la transición 440 desde la primera configuración 450 a la segunda configuración 455, como se muestra además en las FIGs. 4A y 4B.
Los servos 410 puede configurarse para mover varillas 415 de empuje acopladas a cuernos 416 de control en el al menos un estabilizador para desviar/rotar el al menos un estabilizador alrededor de su eje longitudinal. Los cuernos 416 de control, a su vez, puede configurarse para permanecer en una posición relativamente fija mientras el al menos un estabilizador se despliega en la configuración de vuelo (la segunda configuración).
Las FIG. 4E-4G ilustran un carenado 485 estabilizador. El carenado 485 estabilizador se puede usar para cubrir los diversos componentes que permiten que al menos un estabilizador se desvíe/gire sobre su eje longitudinal para proporcionar un control de vuelo positivo mientras se encuentra en la configuración 455 del segundo estabilizador. El 485 carenado estabilizador puede comprender un material flexible, como por ejemplo caucho. Como tal, carenado 485 estabilizador puede reducir arrástrela resistencia en diversos componentes, incluidos, entre otros, el eje 445, mientras se flexiona para permitir el intervalo completo de movimiento del estabilizador 125.
Se pueden montar diversos componentes internos dentro de un interior 1305 de fuselaje 106. La FIG. 13 ilustra un ejemplo de configuración interna del UAVDC en el que una fuente 1310 de alimentación puede colocarse dentro del interior del fuselaje 106. Fuente 1310 de alimentación puede comprender, por ejemplo, un depósito de combustible o una o más baterías. Se pueden conectar diversos componentes del UAVDC a la fuente 1310 de alimentación, incluyendo, pero no limitado a, una carga útil 140 modular, un controlador 1500, un accionador 210 de caja de engranajes de barrido, mecanismos de control para alerones (p. ej., servos 1320), servos 410 para estabilizadores 125, un motor 1315 para impulsar la hélice 135, y una antena 705. Realizaciones del UAVDC que comprenden un dispositivo de propulsión (p. ej., hélice 135) puede ser alimentado por fuentes de energía alternativas, como, por ejemplo, un motor de combustión interna. En tales realizaciones, una fuente de combustible para el motor de combustión interna (p. ej., un depósito de gasolina) puede colocarse dentro del interior 1305 de fuselaje 106.
Los componentes internos pueden incluir además, por ejemplo, entre otros, los siguientes componentes, que se detallarán más con referencia a la sección III a continuación, caja de engranajes 205 de barrido y accionador 210 empleado para barrer las alas 110; mecanismos de control para alerones 120 (p. ej., servos 1320) para operar alerones 120 y servos 410 para estabilizadores 125 de operación ); un motor 1315 hélice 135 de impulsión; eje de impulsión 1330 para motor 1315 de acoplamiento a la hélice 135 y un controlador 1500 de a bordo para controlar el despliegue, vuelo y operación del UAVDC. La configuración ilustrada de los componentes internos es solo una configuración posible, y son posibles otras realizaciones. Los componentes interiores pueden distribuirse para equilibrar el peso de forma óptima para el vuelo.
III. Operación
La FIG. 14 es un diagrama de flujo que establece las etapas generales involucradas en un método 1400 consistente con una realización de la divulgación para operar el UAVDC. El método 1400 puede implementarse utilizando, al menos en parte, un controlador 1500 (p. ej., un dispositivo informático a bordo) como se describe con más detalle a continuación con respecto a la FIG. 15. El controlador 1500 puede comprender un controlador para operar los componentes desplegables, así como para realizar otros detalles de la misión, incluidos, entre otros, control de vuelo, operación de carga útil y comunicación. Como tal, el controlador 1500 puede estar en configuración operativa y comunicación con, por ejemplo, pero no limitado a, carga útil 140 modular, accionador 210 de caja de engranajes de barrido , mecanismos de control para alerones 120 (p. ej., servos 1320), servos 410 para estabilizadores 125, un motor 1315 para impulsar la hélice 135, fuente 1310 de alimentación , unidad de medición inercial, sistema de posicionamiento global, diversos sensores de telemetría y antena 705, así como todas las demás unidades. Como se detallará con referencia a la FIG. 15, el controlador 1500 puede comprender un módulo de comunicación remota para permitir la operación remota como se describe anteriormente con referencia a la antena 705. En otras realizaciones, el controlador 1500 puede ser completamente autónomo en la configuración. De esta manera, el UAVDC puede ser auto pilotado.
Además, aunque las etapas se divulgan con referencia al controlador 1500, debe entenderse que una pluralidad de otros componentes puede permitir la operación del método 1400, incluidos, entre otros, otros componentes informáticos, componentes mecánicos, propiedades ambientales (p. ej., resistencia del aire), operadores remotos y similares.
Aún más, aunque las etapas ilustradas por los diagramas de flujo se divulgan en un orden particular, debe entenderse que el orden se divulga únicamente con fines ilustrativos. Las etapas pueden combinarse, separarse, reordenarse y pueden existir diversas etapas intermedias. En consecuencia, debe entenderse que las diversas etapas ilustradas dentro del diagrama de flujo pueden realizarse, en diversas realizaciones, en disposiciones que difieren de las ilustradas. Además, se pueden agregar o eliminar diversas etapas de los diagramas de flujo sin alterar o disuadir del alcance fundamental de los métodos y sistemas divulgados en el presente documento.
El método 1400 puede comenzar en el bloque 1405 inicial y proceder a la etapa 1410, donde se puede lanzar el UAVDC. Por ejemplo, el UAVDC puede dispararse desde un tubo lanzado desde una nave o dejarse caer desde un vehículo aéreo portador. La disposición 102 compacta de la primera configuración del UAVDC (como se especifica, por ejemplo, con referencia a la FIG. 1A) puede permitir que el UAVDC sea lanzado desde un tubo como, por ejemplo, un misil. En algunas realizaciones, una vez que se deja caer desde un vehículo aéreo portador, el UAVDC puede diseñarse aerodinámicamente (como se ilustra) y con una distribución de peso tal que puede auto orientarse desde una caída que da vueltas hasta una inmersión.
Desde la etapa 1410, donde se lanza el UAVDC, el método 1400 puede proceder a la etapa 1420 donde se pueden desplegar los componentes de vuelo. El despliegue de componentes de vuelo, aunque divulgado en un orden particular con fines ilustrativos, puede ocurrir en otras disposiciones.
Tras el lanzamiento, los estabilizadores 125 y hélice 135 pueden desplegase. En realizaciones aplicables, resortes 405 y resortes 805, pueden desplegar estabilizadores 125 y palas 510 de hélice, respectivamente. En otras realizaciones, la resistencia al aire en el lanzamiento y la disposición guardada de los estabilizadores 125 (p. ej., configuración 450 del primer estabilizador) y palas 510 de hélice crean una fuerza en un vector de expansión, provocando así que los estabilizadores 125 y palas 510 de hélice se desplieguen en una disposición desplegada (p. ej., configuración 455 del segundo estabilizador).
El controlador 1500 (p. ej., un dispositivo informático de a bordo) puede activar automáticamente los accionadores y los mecanismos de despliegue del ala al instante o después de que haya transcurrido un período de tiempo determinado desde el lanzamiento. En otras realizaciones, la activación puede ocurrir con cierta lectura de los sensores de a bordo (p. ej., incluidos, entre otros, los sensores desplegados en la carga útil 140 modular). Por ejemplo, el despliegue y la extensión del ala pueden depender de ciertos factores en vuelo como, por ejemplo, la velocidad, la aceleración y la nivelación del UAVDC. El controlador 1500 puede configurarse para desencadenar el despliegue de diversos componentes al cumplir ciertas condiciones preestablecidas. Dichas condiciones pueden definirse antes del despliegue.
El accionador 210 puede impulsar una caja de engranajes 205 de barrido para barrer las alas 110. En algunas realizaciones, el UAVDC puede ser capaz de controlar el vuelo sostenido una vez que las alas 110 barren 45 grados. A medida que las alas 110 alcanzan un barrido completo, las alas 110 puede moverse dentro de los recortes 1115 de los orificios de las alas de carenado 130, que se ha abierto debido a la tensión del movimiento 250 de barrido, y volvió a bloquearse con la ayuda de imanes colocados dentro del fuselaje. En consecuencia, el carenado 130 puede cerrarse automáticamente alrededor del perfil de las alas 110 para mejorar la aerodinámica. Los imanes 1125 pueden bloquear aún más el carenado 130 alrededor de las alas 110.
A medida que las alas 110 comenzar a barrer, o después de que las alas 110 están completamente barridos, las alas 110 pueden comenzar a extenderse. Por ejemplo, el sistema 315 de cinturón puede tirar de la sección 310 exterior a lo largo de la sección 305 interior a las alas 110 telescópicas. Los ángulos de barrido del ala y las posiciones de extensión telescópicas pueden ajustarse dinámicamente en vuelo.
Además, en realizaciones donde la carga útil modular 140 desplegable puede desplegarse desde su primera disposición a su segunda disposición. Por ejemplo, carga útil 140 modular puede comprender una pluralidad de dispositivos de detección mejor situados para el desempeño en una posición desplegada (p. ej., un brazo extendido). Dicho despliegue puede ocurrir en el segmento de estabilización posterior al lanzamiento del vuelo del UAVDC.
Desde la etapa 1420, donde se despliegan los componentes de vuelo y se estabiliza el vuelo UAVDC, el método 1400 puede proceder a la etapa 1430, donde el UAVDC puede ser utilizado para realizar una misión. Durante todas las etapas del vuelo, el UAVDC puede estar en comunicación operativa con un operador a través de una antena 705. El operador puede recibir diversas lecturas de los diversos componentes del UAVDC.
En algunas realizaciones, el operador puede controlar el funcionamiento del UAVDC durante la misión. Por ejemplo, el operador puede controlar los componentes de vuelo, incluidos, entre otros, los mecanismos de despliegue del ala (p. ej., caja de engranajes 205 de barrido, actuador 210, y sistema 315 de cinturón), hélice 135, estabilizadores 125, alerones 120, y otros componentes desplegables (p. ej., extensión telescópica del brazo 710 para antena 705, y brazo 655 para antena 650). En otras realizaciones, el controlador 1500 de a bordo puede estar preconfigurado con datos de control de la misión.
Las realizaciones del UAVDC pueden usarse para una pluralidad de misiones que incluyen, entre otras, captura de datos, despliegue de carga útil y suministro de un relé de telecomunicaciones. Además de comunicarse para el control de vuelo, las realizaciones del UAVDC pueden controlarse en la captura y transmisión de datos. En realizaciones adicionales, el UAVDC puede permitir que el operador libere la carga útil 140 modular.
Desde el escenario 1430, donde se utiliza el UAVDC para realizar una misión, el método 1400 puede proceder a la etapa 1440, donde termina la misión. Por ejemplo, la misión puede terminar volando el UAVDC a una ubicación de recuperación donde puede recuperarse. Además, el UAVDC puede terminar una misión mediante un aterrizaje forzoso. Por ejemplo, el UAVDC puede volar hacia rocas o una superficie dura para destruir los componentes funcionales. En realizaciones adicionales, el UAVDC puede estar equipado con un dispositivo explosivo de modo que pueda autodestruirse al completar la misión. Después de la etapa 1440, el método 1400 puede terminar en la etapa 1450.
IV. Arquitectura del sistema a bordo
El UAVDC puede comprender, pero no limitarse a, un módulo informático de a bordo. El módulo informático puede estar en configuración operativa y comunicación con, por ejemplo, pero sin limitarse a, carga útil 140 modular, accionador 210 de caja de engranajes de barrido, mecanismos de control para alerones 120 (p. ej., servos 1320), servos 410 para estabilizadores 125, un motor 1315 para impulsar la hélice 135, fuente 1310 de alimentación, sistema de posicionamiento global, diversos sensores de telemetría y antena 705. Además, el dispositivo informático puede estar en comunicación operativa con otro dispositivo informático de acuerdo con la descripción del presente documento, y puede comprender, entre otros, un ordenador de sobremesa, un portátil, una tableta o un dispositivo móvil de telecomunicaciones. Dichos dispositivos remotos pueden usarse para controlar y/o configurar el módulo informático de abordo (p. ej., condiciones de despliegue, controles de misión y similares).
Además, el UAVDC puede estar en comunicación operativa con un servidor centralizado, como, por ejemplo, un servicio informático en la nube. Aunque se ha descrito que la operación la realiza, en parte, un controlador 1500, debe entenderse que, en algunas realizaciones, diferentes elementos en red pueden realizar diferentes operaciones en comunicación operativa con el controlador 1500.
Las realizaciones de la presente divulgación pueden comprender un sistema que tenga una memoria de almacenamiento y una unidad de procesamiento. La unidad de procesamiento puede estar acoplada al almacenamiento de memoria, en donde la unidad de procesamiento está configurada para realizar las etapas del método.1400.
La FIG 15 es un diagrama de bloques de un sistema que incluye un controlador 1500. De acuerdo con una realización de la divulgación, la unidad de almacenamiento y procesamiento de memoria antes mencionada puede implementarse en un dispositivo informático, como un controlador 1500 de la FIG. 15. Puede usarse cualquier combinación adecuada de hardware, software o firmware para implementar la unidad de procesamiento y almacenamiento de memoria. Por ejemplo, la unidad de procesamiento y almacenamiento de memoria puede implementarse con un controlador 1500 o cualquiera de otros dispositivos UAVDC y componentes 1518, en combinación con el controlador 1500. Otros dispositivos UAVDC y componentes 1518 pueden comprender, por ejemplo, pero no limitarse a, carga útil 140 modular, accionador 210 de caja de engranajes de barrido, mecanismos de control para alerones 120 (p. ej., servos 1320), servos 410 para estabilizadores 125, un motor 1315 para impulsar la hélice 135, fuente 1310 de alimentación, sistema de posicionamiento global, diversos sensores de telemetría y antena 705. El sistema, el dispositivo y los procesadores antes mencionados son ejemplos y otros sistemas, dispositivos y procesadores pueden comprender la unidad de procesamiento y almacenamiento de memoria antes mencionada, de acuerdo con las realizaciones de la descripción.
Con referencia a la FIG. 15, un sistema consistente con una realización de la divulgación puede incluir un dispositivo informático, como un controlador 1500. En una configuración básica, el controlador 1500 puede incluir al menos una unidad 1502 de procesamiento y una memoria 1504 del sistema. Según la configuración y el tipo de dispositivo informático, la memoria 1504 del sistema puede comprender, entre otros, volátil (p. ej., memoria de acceso aleatorio (RAM)), no volátil (p. ej., memoria de solo lectura (ROM)), memoria flash o cualquier combinación. La memoria 1504 del sistema puede incluir un sistema 1505 operativo, uno o más módulos 1506 de programación, y puede incluir un programa 1507 de datos. El sistema 1505 operativo, por ejemplo, puede ser adecuado para controlar la operación del controlador 1500. En una realización, los módulos 1506 de programación puede incluir una aplicación 1520 de control de vuelo. Además, las realizaciones de la divulgación se pueden practicar junto con una biblioteca de gráficos, otros sistemas operativos o cualquier otro programa de aplicación y no se limitan a ninguna aplicación o sistema en particular. Esta configuración básica se ilustra en la FIG. 15 por aquellos componentes dentro de una línea 1508 discontinua.
El controlador 1500 puede tener características o funcionalidades adicionales. Por ejemplo, el controlador 1500 también puede incluir dispositivos de almacenamiento de datos adicionales (extraíbles y/o no extraíbles) como, por ejemplo, discos magnéticos, discos ópticos o cintas. Dicho almacenamiento adicional se ilustra en la FIG. 15 por un almacenamiento 1509 extraíble y un almacenamiento 1510 no extraíble. Los medios de almacenamiento informático pueden incluir medios volátiles y no volátiles, extraíbles y no extraíbles implementados en cualquier método o tecnología para el almacenamiento de información, como instrucciones legibles por ordenador, estructuras de datos, módulos de programas u otros datos. La memoria 1504 del sistema, almacenamiento 1509 extraíble, y almacenamiento 1510 no extraíble son todos ejemplos de medios de almacenamiento de ordenador (es decir, almacenamiento de memoria). Los medios de almacenamiento de ordenador pueden incluir, entre otros, RAM, ROM, memoria de solo lectura borrable eléctricamente (EEPROM), memoria flash u otra tecnología de memoria, CD-ROM, discos versátiles digitales (DVD) u otro almacenamiento óptico, casetes magnéticos, cintas magnéticas, almacenamiento en disco magnético u otros dispositivos de almacenamiento magnético, o cualquier otro medio que pueda usarse para almacenar información y al que pueda acceder el controlador 1500. Cualquier medio de almacenamiento de ordenador puede ser parte del dispositivo 1500. El controlador 1500 también puede estar operativo con dispositivo(s) de entrada 1512 como un teclado, un ratón, un bolígrafo, un dispositivo de entrada de sonido, un dispositivo de entrada táctil, etc. Los dispositivos 1512 de entrada se pueden usar para, por ejemplo, acceder manualmente y programar el controlador 1500. Los dispositivos 1514 de salida como una pantalla, altavoces, una impresora, etc. también pueden incluirse. Los dispositivos antes mencionados son ejemplos y se pueden usar otros.
El controlador 1500 también puede contener una conexión 1516 de comunicación que puede permitir que el dispositivo 1500 se comunique con otros dispositivos UAVDC y componentes 1518 (p. ej., antena 705), como a través de una red cifrada en un entorno informático distribuido. La conexión 1516 de comunicación es un ejemplo de los medios de comunicación. Los medios de comunicación normalmente pueden estar representados por instrucciones legibles por computadora, estructuras de datos, módulos de programa u otros datos en una señal de datos modulada, como una onda portadora u otro mecanismo de transporte, e incluyen cualquier medio de entrega de información. El término "señal de datos modulados" puede describir una señal que tiene una o más características configuradas o modificadas de tal manera que codifican información en la señal. A modo de ejemplo, y sin limitación, los medios de comunicación pueden incluir medios cableados, como una red cableada o una conexión directa por cable, y medios inalámbricos, como acústicos, de radiofrecuencia (RF), infrarrojos y otros medios inalámbricos. El término medios legibles por ordenador como se usa en el presente documento puede incluir tanto medios de almacenamiento como medios de comunicación.
Como se indicó anteriormente, se pueden almacenar diversos módulos de programa y archivos de datos en la memoria 1504 del sistema, incluido el sistema 1505 operativo. Mientras se ejecuta en la unidad 1502 de procesamiento, módulos 1506 de programación (p ej., aplicación 1520 de controlador) puede realizar procesos que incluyen, por ejemplo, una o más etapas o partes de etapas del método 1400 como se describió anteriormente. La aplicación 1520 de controlador puede configurarse para operar dispositivos UAVDC y componentes 1518 y recibir instrucciones de, por ejemplo, el módulo 1516 de conexiones de comunicaciones. El proceso antes mencionado es un ejemplo, y la unidad 1502 de procesamiento puede realizar otros procesos.
Generalmente, de acuerdo con las realizaciones de la divulgación, los módulos de programa pueden incluir rutinas, programas, componentes, estructuras de datos y otros tipos de estructuras que pueden realizar tareas particulares o que pueden implementar tipos de datos abstractos particulares. Además, las realizaciones de la divulgación pueden practicarse con otras configuraciones de sistemas informáticos, incluidos dispositivos portátiles, sistemas multiprocesador, electrónica de consumo programable o basada en microprocesador, miniordenadores, ordenadores centrales y similares. Las realizaciones de la divulgación también pueden practicarse en entornos informáticos distribuidos donde las tareas se realizan mediante dispositivos de procesamiento remoto que están conectados a través de una red de comunicaciones. En un entorno informático distribuido, los módulos de programa pueden estar ubicados en dispositivos de almacenamiento de memoria local y remota.
Además, las realizaciones de la divulgación pueden practicarse en un circuito eléctrico que comprende elementos electrónicos discretos, chips electrónicos empaquetados o integrados que contienen puertas lógicas, un circuito que utiliza un microprocesador o en un solo chip que contiene elementos electrónicos o microprocesadores. Las realizaciones de la divulgación también se pueden practicar utilizando otras tecnologías capaces de realizar operaciones lógicas como, por ejemplo, Y, O y NO, incluidas, entre otras, tecnologías mecánicas, ópticas, fluídicas y cuánticas. Además, las realizaciones de la divulgación se pueden practicar dentro de un ordenador de uso general o en cualquier otro circuito o sistema.
Las realizaciones de la divulgación, por ejemplo, pueden implementarse como un proceso informático (método), un sistema informático o como un artículo de fabricación, como un producto de programa informático o un medio legible por ordenador. El producto de programa informático puede ser un medio de almacenamiento informático legible por un sistema informático y que codifica un programa informático de instrucciones para ejecutar un proceso informático. El producto del programa informático también puede ser una señal propagada en una portadora legible por un sistema informático y que codifica un programa informático de instrucciones para ejecutar un proceso informático. En consecuencia, la presente divulgación puede incorporarse en hardware y/o software (incluyendo firmware, software residente, microcódigo, etc.). En otras palabras, las realizaciones de la presente divulgación pueden adoptar la forma de un producto de programa informático en un medio de almacenamiento utilizable o legible por ordenador que tiene un código de programa utilizable o legible por ordenador incorporado en el medio para uso por o en relación con un sistema de ejecución de instrucciones. Un medio utilizable o legible por ordenador puede ser cualquier medio que pueda contener, almacenar, comunicar, propagar o transportar el programa para su uso o en conexión con el sistema, aparato o dispositivo de ejecución de instrucciones.
El medio utilizable por ordenador o legible por ordenador puede ser, por ejemplo, pero sin limitación, un sistema, aparato, dispositivo o medio de propagación electrónico, magnético, óptico, electromagnético, infrarrojo o semiconductor. Ejemplos de medios legibles por ordenador más específicos (una lista no exhaustiva), el medio legible por ordenador puede incluir lo siguiente: una conexión eléctrica que tiene uno o más cables, un disquete de ordenador portátil, una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de solo lectura programable borrable (EPROM o memoria Flash), una fibra óptica y una memoria de solo lectura de disco compacto portátil (CD-ROM). Tenga en cuenta que el medio utilizable por ordenador o legible por ordenador podría incluso ser papel u otro medio adecuado en el que se imprima el programa, ya que el programa puede capturarse electrónicamente, por ejemplo, a través del escaneo óptico del papel u otro medio, y, a continuación, compilarse, o, de otra manera interpretado o procesado de manera adecuada, si es necesario, y luego almacenado en la memoria de un ordenador.
Anteriormente se han descrito realizaciones de la presente divulgación, por ejemplo, con referencia a diagramas de bloques y/o ilustraciones operativas de métodos, sistemas y productos de programas informáticos según realizaciones de la divulgación. Las funciones/actos anotados en los bloques pueden ocurrir fuera del orden que se muestra en cualquier diagrama de flujo. Por ejemplo, dos bloques mostrados en sucesión pueden, de hecho, ejecutarse sustancialmente al mismo tiempo o, a veces, los bloques pueden ejecutarse en el orden inverso, dependiendo de la funcionalidad/actos involucrados.
Si bien se han divulgado ciertas realizaciones de la divulgación, pueden existir otras realizaciones. Además, aunque se ha descrito que las realizaciones de la presente divulgación están asociadas con datos almacenados en la memoria y otros medios de almacenamiento, los datos también pueden almacenarse o leerse desde otros tipos de medios legibles por ordenador, como dispositivos de almacenamiento secundario, como discos duros, almacenamiento de estado sólido (p. ej., unidad USB), o un CD-ROM, una onda portadora de Internet u otras formas de RAM o ROM. Además, las etapas de los métodos divulgados pueden modificarse de cualquier manera, incluso reordenando las etapas y/o insertando o eliminando etapas, sin apartarse de la divulgación.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un vehículo aéreo no tripulado con componentes desplegables, UAVDC, que comprende:
un fuselaje (106);
una disposición (110) de ala segmentada en una sección de ala izquierda y una sección de ala derecha para permitir un barrido variable en aproximadamente un plano lateral de simetría entre la sección de ala izquierda y la sección de ala derecha, la disposición de ala que es configurable en una primera disposición, una segunda disposición, y una tercera disposición,
en donde la primera disposición comprende la sección de ala izquierda y la sección de ala derecha guardadas contra el fuselaje en un primer ángulo de despliegue de barrido,
en donde la segunda disposición comprende la disposición del ala completamente desplegada para volar en un segundo ángulo de despliegue de barrido, y
en donde la tercera disposición comprende la disposición del ala desplegada en cualquier ángulo de despliegue de barrido entre el primer ángulo de despliegue de barrido y el segundo ángulo de despliegue de barrido; y un medio (205, 210) de barrido configurado para pivotar la sección del ala izquierda y la sección del ala derecha para permitir que la disposición del ala barra desde la primera disposición a la segunda disposición en cualquier ángulo de despliegue de barrido,
en donde el medio de barrido está cubierto por un carenado (130) colocado en la raíz de la sección del ala izquierda y la sección del ala derecha, el carenado que comprende al menos una hendidura (1120) y al menos un recorte (1115), caracterizado por que el carenado está construido de un material flexible y está configurado para flexionarse en una ubicación de al menos una hendidura para acomodar la sección del ala izquierda y la sección del ala derecha en la primera disposición;
el carenado está configurado para:
abrirse por flexión para permitir que la sección del ala izquierda y la sección del ala derecha se guarden debajo del carenado en la primera disposición, y
cerrarse para proporcionar una ventaja aerodinámica en la segunda disposición; y en donde el carenado no se flexiona en la ubicación de al menos una hendidura para acomodar la segunda disposición.
2. El UAVDC de la reivindicación 1, en donde la disposición de alas está configurada además para extenderse (310) para aumentar la envergadura de la segunda disposición.
3. El UAVDC de la reivindicación 1, en donde la sección del ala izquierda y la sección del ala derecha están apiladas contra el fuselaje, en la primera disposición, con la sección del ala izquierda desplazada verticalmente de la sección del ala derecha.
4. El UAVDC de la reivindicación 1, en donde los recortes del carenado están configurados para acomodar un perfil de la raíz de la sección del ala izquierda y la sección del ala derecha en la segunda disposición.
5. El UAVDC de la reivindicación 1, en donde el carenado crea una primera cantidad de tensión en una configuración abierta correspondiente a la primera disposición de la sección del ala izquierda y la sección del ala derecha, en donde la primera cantidad de tensión provoca que el carenado se cierre cuando la sección del ala izquierda y la sección del ala derecha alcanzan la segunda disposición.
6. El UAVDC de la reivindicación 1, que comprende además imanes (1125) configurados para asegurar el carenado al fuselaje en una configuración cerrada correspondiente a la segunda disposición de la sección del ala izquierda y la sección del ala derecha.
7. El UAVDC de la reivindicación 1, en donde el carenado comprende un material fibroso que utiliza capas compuestas de /-45 grados para facilitar la flexibilidad.
8. El UAVDC de la reivindicación 1, que comprende además: al menos un estabilizador (125) configurado para desplegarse desde una configuración de primer estabilizador guardada contra el fuselaje en un primer ángulo de despliegue hasta una segunda configuración de estabilizador desplegada para volar en un segundo ángulo de despliegue, en donde el al menos un estabilizador se puede desviar/rotar sobre su eje longitudinal para proporcionar un control de vuelo positivo mientras se encuentra en la configuración del segundo estabilizador.
9. El UAVDC de la reivindicación 8, que comprende, además: al menos un resorte (405), en donde el al menos un resorte está configurado para forzar al menos un estabilizador desde la configuración del primer estabilizador a la configuración del segundo estabilizador; o:
un servo (410) configurado para mover un cuerno (416) de control acoplado al, al menos un estabilizador para rotar el al menos un estabilizador alrededor de su eje longitudinal, y
en donde el cuerno de control está configurado para permanecer en una posición relativamente fija mientras el al menos un estabilizador se despliega desde la configuración del primer estabilizador a la configuración del segundo estabilizador.
10. El UAVDC de la reivindicación 1, que comprende además una hélice (135), en donde la hélice comprende al menos una pala (510) configurada para plegarse en una primera disposición de hélice y expandirse en una segunda disposición de hélice.
11. El UAVDC de la reivindicación 10, en donde: el fuselaje comprende al menos una ranura (905) configurada para recibir al menos una pala de la hélice en la primera disposición de hélice; la hélice está configurada para desplegarse a la segunda disposición de hélice por medio de al menos uno de los siguientes: resortes (805) de pala de hélice, fuerzas aerodinámicas o una fuerza centrípeta de una rotación de la hélice; o la al menos una pala está configurada para desplegarse en la segunda disposición de hélice de manera que la al menos una pala está dentro de una corriente de aire libre cuando el UAVDC está en vuelo.
12. El UAVDC de la reivindicación 1, que comprende además una sección (140) de fuselaje de carga útil modular.
13. El UAVDC de la reivindicación 1, en donde una carga útil comprende al menos una protuberancia (610) configurada para desplazarse dentro de al menos una ranura dentro del fuselaje, y en donde la carga útil está configurada para unirse a un brazo, en donde el brazo está configurado para desplazarse desde un primera disposición de carga útil a una segunda disposición de carga útil, y que comprende además un controlador configurado para desencadenar el despliegue de la carga útil desde la primera disposición de carga útil a la segunda disposición de carga útil.
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