Procedimiento para desacoplar un artefacto volador de una aeronave portadora.

Procedimiento para desacoplar un artefacto volador (2) de una aeronave portadora

(1), en el que el artefacto volador (2) está montado en un lado inferior de la aeronave portadora (1) de manera soltable por medio de un dispositivo de acoplamiento y en el que, al desacoplar el artefacto volador (2) de la aeronave portadora (1), se genera un momento de cabeceo que gira el morro (26) del artefacto volador (2) hacia abajo, caracterizado por que ya antes del desacoplamiento del artefacto volador (2) respecto de la aeronave portadora (1) se desvían unos planos de mando aerodinámicos (24) del artefacto volador (2) en un ángulo prefijado (γ) hasta una posición en la que el aire afluyente genera el momento de cabeceo que gira el morro (26) del artefacto volador (2) hacia abajo.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10003403.

Solicitante: MBDA Deutschland GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HAGENAUER FORST 27 86529 SCHROBENHAUSEN ALEMANIA.

Inventor/es: GRABMEIER,MICHAEL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ARMAS > APARATOS PARA LANZAR PROYECTILES DESDE UN TUBO, p.... > Aparatos de lanzamiento para cohetes o torpedos > F41F3/06 (desde aviones)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA > EQUIPAMIENTO INTERIOR O ACOPLABLE A AERONAVES; TRAJES... > Lanzamiento, eyección, soltado o recepción de objetos,... > B64D1/04 (siendo los objetos explosivos, p. ej. bombas (armado o graduación de espoletas de bombas F42C))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ARMAS > APARATOS DE MIRA; PUNTERIA (aspectos ópticos G02B) > Sistemas de control de la dirección para misiles... > F41G7/36 (utilizando referencias inerciales)

PDF original: ES-2522642_T3.pdf

 

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Procedimiento para desacoplar un artefacto volador de una aeronave portadora.
Procedimiento para desacoplar un artefacto volador de una aeronave portadora.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento para desacoplar un artefacto volador de una aeronave portadora.

Campo técnico La presente invención concierne a un procedimiento para desacoplar un artefacto volador de una aeronave portadora, en el que el artefacto volador está montado de manera soltable en un lado inferior de la aeronave portadora por medio de un dispositivo de desacoplamiento.

Estado de la técnica Usualmente, el artefacto volador presenta en su lado superior al menos dos argollas en las que encajan unos medios de enclavamiento del dispositivo de desacoplamiento de la aeronave portadora que pueden ser maniobrados para la apertura. Unos eyectores del dispositivo de desacoplamiento expulsan el artefacto volador de la aeronave portadora durante el desacoplamiento. El artefacto volador está montado así colgando de un pilón de la aeronave portadora. Dependiendo de la clase de montaje y de la posición del centro de gravedad del artefacto volador, éste puede experimentar ya en el estado acoplado un momento de cabeceo, el llamado momento de cabeceo de instalación. Las fuerzas de tracción o de compresión resultantes pueden ser medidas en los transductores del pilón. El aire afluyente que actúa durante el vuelo sobre la aeronave portadora y el artefacto volador montado colgando de ella produce un momento de cabeceo aerodinámico adicional que experimenta el artefacto volador. La suma del momento de cabeceo de instalación y el momento de cabeceo aerodinámico produce un momento de cabeceo resultante que puede ser medido con una instrumentación correspondiente en los transductores del pilón durante un vuelo de transporte. Inmediatamente después del desacoplamiento respecto de la aeronave portadora, este momento de cabeceo resultante provoca una rotación del artefacto volador alrededor del eje de cabeceo. En el momento del desacoplamiento, se puede superponer adicionalmente al momento de cabeceo resultante un momento de cabeceo de desacoplamiento que pude producirse debido a que las fuerzas de expulsión generadas por los eyectores actúan asimétricamente sobre el artefacto volador con respecto al eje de cabeceo de dicho artefacto volador.

Cuando el momento de cabeceo total obtenido a partir del momento de cabeceo resultante y el momento de cabeceo de desacoplamiento es tal que se gira así el morro del artefacto volador hacia arriba, existe entonces el riesgo de que el morro del artefacto volador desacoplado colisione con la aeronave portadora.

Para evitar esta colisión involuntaria y peligrosa para la aeronave portadora, el montaje del artefacto volador en la aeronave portadora se efectúa de tal manera que el eje longitudinal del artefacto volador esté inclinado según un ángulo con respecto al eje longitudinal de la aeronave portadora de modo que el morro del artefacto volador esté dirigido hacia abajo. Debido a este montaje se genera un ángulo de ataque de instalación negativo, el llamado decalaje negativo del ángulo de cabeceo, entre el artefacto volador y la aeronave portadora (por ejemplo de -3º ) , el cual deberá procurar que el morro el artefacto volador, al desacoplarse, gire hacia abajo, es decir, hacia fuera de la aeronave portadora. Sin embargo, esta acción deseada se presenta solamente con pequeños ángulos de ataque de la aeronave portadora, concretamente cuando el ángulo de ataque es más pequeño que el decalaje negativo del ángulo de cabeceo. El ángulo de ataque de la aeronave portadora depende de la velocidad de vuelo (número Mach; KEAS = knots equivalent airspeed) , la altura de vuelo y la masa de la aeronave portadora.

A alta velocidad y baja masa de la aeronave portadora se obtienen un ángulo de ataque pequeño de la aeronave portadora y, por tanto, un momento de cabeceo muy grande que gira hacia abajo, de modo que, al desacoplar el artefacto volador en vuelo rápido, existe el riesgo de que el artefacto volador entre en una posición de vuelo incontrolable antes de que pueda intervenir una regulación de vuelo del artefacto volador para estabilizarlo, y finalmente este artefacto se cae. Para evitar esto es conocido el recurso de preajustar los planos de mando aerodinámicos del artefacto volador en función de la velocidad y la altura de vuelo de la aeronave portadora de modo que se produzca un momento de cabeceo positivo que gira el morro del artefacto volador hacia arriba para debilitar el momento de cabeceo de instalación aerodinámico. Por tanto, el momento de cabeceo de instalación del artefacto volador es pequeño (dirigido hacia arriba o hacia abajo) en condiciones de vuelo lento (ángulos de ataque mayores) y, a velocidades de vuelo más altas, cuando el ángulo de ataque de la aeronave portadora es más pequeño, dicho momento de cabeceo de instalación se debilita nuevamente debido a un preajuste correspondientemente dirigido en sentido contrario de los planos de mando aerodinámicos del artefacto volador.

Sin embargo, un ángulo de ataque de instalación negativo, en el que el morro del artefacto volador está más alejado hacia abajo respecto del lado inferior de la aeronave portadora que la popa del artefacto volador conduce a que el aire afluyente sea acelerado por encima del artefacto volador, con lo que se ajusta entre la aeronave portadora y el artefacto volador una depresión que, en el caso del desacoplamiento del artefacto volador, produce una succión de la popa del artefacto volador hacia el fuselaje de la aeronave portadora, lo que incrementa nuevamente el peligro de colisión con la aeronave portadora, especialmente cuanto el artefacto volador no está montado debajo del plano de sustentación de la aeronave portadora, sino debajo de su fuselaje.

Se conoce por el documento EP 0 247 712 A1 un dispositivo de disparo de cohetes asistido por aire que puede estar montado en una aeronave portadora y por medio del cual se puede despegar de la aeronave portadora un cohete durante el vuelo. Se trata aquí del modo en que, en un caso de emergencia, se puede descargar el cohete de la aeronave portadora, sin que tenga que dispararse el cohete sin blanco y sin que tenga que hacerse saltar todo el dispositivo de despegue para separarlo de la aeronave portadora.

Se describe un mecanismo de lanzamiento en el que un carril auxiliar del dispositivo de despegue puede ser separado del dispositivo de despegue y, por tanto, lanzado juntamente con el cohete. Se suelta para ello un dispositivo de seguro del carril auxiliar y luego se mueven el carril auxiliar y el cohete hacia atrás hasta que el carril auxiliar se desacople del carril principal asociado del dispositivo de despegue. Durante este movimiento de retroceso del carril auxiliar, una superficie de leva inclinada del carril auxiliar (21a) , poco antes de la separación del carril auxiliar respecto del dispositivo de despegue, entra en contacto con una superficie también inclinada (25) de un dispositivo de derivación en el dispositivo de despegue, de modo que el carril auxiliar juntamente con el cohete, al chocar y deslizarse una contra otra estas dos superficies inclinadas, experimenta un vector de fuerza dirigido hacia abajo que actúa sobre el cohete y produce un momento de cabeceo positivo (dirigido hacia abajo) .

Al mismo tiempo, el carril auxiliar es expulsado hacia abajo por el mecanismo eyector, efectuándose la separación del carril auxiliar respecto del dispositivo de despegue.

Se conoce por el documento DE 101 32 184 A1 un procedimiento para un guiado de salida de artefactos voladores desde una aeronave, en el que el desarrollo del desacoplamiento del artefacto volador respecto de la aeronave portadora se ejecuta según un programa de salida correspondiente a una situación de salida momentánea individual. A este efecto, en el momento de la separación del artefacto volador respecto de la aeronave portadora se efectúa un guiado de salida activo del... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para desacoplar un artefacto volador (2) de una aeronave portadora (1) , en el que el artefacto volador (2) está montado en un lado inferior de la aeronave portadora (1) de manera soltable por medio de un dispositivo de acoplamiento y en el que, al desacoplar el artefacto volador (2) de la aeronave portadora (1) , se genera un momento de cabeceo que gira el morro (26) del artefacto volador (2) hacia abajo, caracterizado por que ya antes del desacoplamiento del artefacto volador (2) respecto de la aeronave portadora (1) se desvían unos planos de mando aerodinámicos (24) del artefacto volador (2) en un ángulo prefijado (ï?§) hasta una posición en la que el aire afluyente genera el momento de cabeceo que gira el morro (26) del artefacto volador (2) hacia abajo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el ángulo prefijado (ï?§) de desviación de los planos de mando aerodinámicos (24) depende del ángulo de ataque de la aeronave portadora (1) en el momento del desacoplamiento

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por que inmediatamente después del desacoplamiento del artefacto volador (2) interviene una regulación del estado de vuelo de dicho artefacto volador (2) , concretamente tan pronto como se hayan atenuado los impulsos de expulsión que se presentan durante el desacoplamiento.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la desviación de los planos de mando (24) del artefacto volador (2) en el ángulo prefijado (ï?§) se efectúa cuando la aeronave portadora (1) sobrepasa en el momento del desacoplamiento un ángulo de ataque prefijado (ï?¡1) , siendo constante el ángulo (ï?§) de la desviación de los planos de mando (24) por encima del ángulo de ataque prefijado (ï?¡1) .

5. Procedimiento según la reivindicación 1 o 4, caracterizado por que el ángulo prefijado (ï?§) de desviación de los planos de mando aerodinámicos (24) depende del ángulo de ataque de la aeronave portadora (1) en el momento del desacoplamiento.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado por que el ángulo (ï?§) en el que se desvían los planos de mando (24) del artefacto volador (2) se hace mayor al aumentar el ángulo de ataque (ï?¡1) de la aeronave portadora (1) .

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la aeronave portadora

(1) y/o el artefacto volador (2) están provistos de un equipo de seguridad que admite un desacoplamiento del artefacto volador (2) únicamente cuando el ángulo de ataque aerodinámico (ï?¡3) del artefacto volador (2) está por debajo de un valor umbral prefijado.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de desacoplamiento es maniobrable en vuelo únicamente cuando la aeronave portadora (1) ha alcanzado una velocidad de vuelo a la que el ángulo de ataque (ï?¡1) de la aeronave portadora (1) es suficiente para que el aire afluyente (3) ejerza sobre el artefacto volador (2) un momento de cabeceo que gira el morro (26) de dicho artefacto volador (2) hacia abajo.