CIRCUITO DE INTERRUPCION AISLANTE DE IGNICION.
Un circuito (52) de control de interrupción aislante de ignición que comprende:
un primer circuito (84) de activación
un segundo circuito (88) de activación,
un circuito (114) de ignición
un circuito (90) de transición principal que aísla dicho primer circuito (84) de activación de dicho circuito (114) de ignición, comprendiendo dicho circuito (90) de transición principal:
al menos un terminal (93) de fuente acoplado eléctricamente a, y que recibe, una alimentación de primera fuente desde dicho primer circuito (84) de activación;
un terminal (106) de entrada acoplado eléctricamente a dicho segundo circuito (88) de activación y que recibe una señal de activación; y
un terminal de salida acoplado eléctricamente a dicho circuito (114) de ignición y que suministra dicha alimentación de primera fuente a dicho circuito (114) de ignición en respuesta a dicha señal de activación; y
un circuito (112) de corte de monitor de fuente de alimentación que comprende un comparador (238) acoplado eléctricamente a dicho primer circuito (84) de activación y a dicho circuito (114) de ignición y que inhabilita dicho circuito (114) de ignición cuando un nivel de tensión de fuente es menor que un nivel predeterminado de tensión
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E03026465.
Solicitante: THE BOEING COMPANY.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 100 N. RIVERSIDE,CHICAGO, IL 60606-1596.
Inventor/es: WHEELER,DAVID M, SMITH,GREGORY H.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 20 de Noviembre de 2003.
Fecha Concesión Europea: 17 de Marzo de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F42C15/40 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F42 MUNICIONES; VOLADURA. › F42C ESPOLETAS PARA MUNICIONES (iniciadores para cartuchos de voladura F42B 3/10; aspectos químicos C06C ); SUS DISPOSITIVOS DE ARMADO O DE SEGURIDAD (carga de espoletas F42B 33/02; Montaje o extracción de cartuchos de las espoletas o de las cargas F42B 33/04; contenedores para espoletas F42B 39/30). › F42C 15/00 Dispositivos de armado de las espoletas; Dispositivos de seguridad para impedir una explosión prematura de las espoletas o de las cargas. › en los cuales la acción de seguridad o de armado se efectúan eléctricamente.
Clasificación PCT:
- F42C15/40 F42C 15/00 […] › en los cuales la acción de seguridad o de armado se efectúan eléctricamente.
Clasificación antigua:
- F42C15/40 F42C 15/00 […] › en los cuales la acción de seguridad o de armado se efectúan eléctricamente.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Circuito de interrupción aislante de ignición.
Esta invención fue efectuada con apoyo del Gobierno según el contrato Nº N00024-02-C-5319 concedido por la Armada de EE.UU. El Gobierno tiene ciertos derechos en esta invención.
Campo técnico
La presente invención se refiere generalmente al conjunto de circuitos para armar y desarmar un dispositivo electrónico y, más particularmente, a un método y circuito para aislar un circuito de activación de un circuito de ignición. Un sistema para armar sin conductores una bomba transportada liberablemente por un dispositivo portabombas de avión es descrito, por ejemplo, en el documento US 4.936.187.
Antecedentes de la invención
El vuelo y otras características operacionales de un vehículo o sistema de armas no tripulado, tal como un misil, son controlados por medio de un procesador de teledirección o guía en conjunción con otros dispositivos electrónicos. El procesador de teledirección o guía activa detonadores eléctricos o armamentos para encender el propulsor dentro de una cámara de combustión y activa selectivamente válvulas que obtienen combustible desde la cámara de combustión para propulsar y dirigir el sistema de armas hacia un objetivo.
Diversas exigencias de seguridad son impuestas a los sistemas de armas para asegurar el manejo y el transporte seguros y para asegurar la detonación apropiada del sistema de armas. Los sistemas de armas son diseñados típicamente para cumplir una exigencia tolerante de funcionamiento defectuoso único del sistema y proporcionar una baja probabilidad de funcionamiento defectuoso del sistema.
Así, como una medida de seguridad en muchos sistemas de armas conocidos, diversos dispositivos son usados para aislar el conjunto de circuitos de activación del conjunto de circuitos de ignición. El conjunto de circuitos de activación es determinativo de cuando el propulsor es encendido y el conjunto de circuitos de ignición enciende realmente el propulsor en respuesta a una señal habilitadora procedente del conjunto de circuitos de activación. Por ejemplo, típicamente dentro de sistemas más grandes de armas, relés mecánicos son empleados para aislar completamente el conjunto de circuitos de activación del conjunto de circuitos de ignición, lo que es denominado a veces como una interrupción del tren de disparo. Los relés mecánicos son de tamaño grande y de peso considerable.
Existe un deseo actual de implementar un conjunto de circuitos de aislamiento similar dentro de sistemas de armas más pequeños, tal como dentro de cabezas de combate cinéticas, para aislar la energía de activación respecto de un circuito de ignición o serie de detonadores eléctricos. Desgraciadamente, el uso de relés mecánicos y similares no es factible dentro del espacio disponible reducido de una cabeza de combate cinética, así como en otros vehículos no tripulados.
Asimismo, los vehículos no tripulados tienen corrientemente restricciones rigurosas sobre el peso admisible máximo sin estorbar el comportamiento funcional del vehículo, por tanto es preferido que el circuito de aislamiento sea de peso relativamente ligero para el comportamiento apropiado de funcionamiento de vuelo.
Adicionalmente, los circuitos de control actuales de vehículos no tripulados más pequeños pueden experimentar una situación de descarga en la que la electrónica digital contenida en ellos puede estar en un estado indeterminado y puede encender accidentalmente los detonadores eléctricos en un momento inoportuno. Por ejemplo, cuando una tensión de alimentación es activada accidentalmente y permanece en un estado "ACTIVO" ("ON"), con el tiempo la tensión de alimentación disminuye finalmente y cae por debajo de un nivel predeterminado de tensión, causando que un procesador de teledirección o guía del vehículo no tripulado funcione inapropiadamente.
Por tanto, es deseable proporcionar un circuito que cumpla las exigencias de aislamiento para aislar seguramente un circuito de activación de un circuito de ignición dentro de un vehículo no tripulado de escala menor que sea de tamaño relativamente pequeño, de peso relativamente ligero y proporcione una baja probabilidad de funcionamiento defectuoso del sistema.
Sumario de la invención
La presente invención proporciona un método y circuito para aislar un circuito de activación de un circuito de ignición. Se proporciona un circuito de control de interrupción aislante de ignición. El circuito incluye un circuito de transición principal que aísla un primer circuito de activación de un circuito de ignición. El circuito de transición principal incluye un terminal de fuente que está acoplado eléctricamente a, y recibe una alimentación de primera fuente de, el primer circuito de activación. Un terminal de entrada está acoplado eléctricamente a un segundo circuito de activación y recibe una señal de activación. Un terminal de salida está acoplado eléctricamente al circuito de ignición y suministra la alimentación de primera fuente al circuito de ignición en respuesta a la señal de activación. Un circuito de corte de monitor de fuente de alimentación, que incluye un comparador, está acoplado eléctricamente al primer circuito de activación y al circuito de ignición e inhabilita el circuito de ignición cuando un nivel de tensión de fuente es menor que un nivel predeterminado de tensión.
Una ventaja de la presente invención es que aísla seguramente un circuito de activación de un circuito de ignición dentro de vehículos no tripulados relativamente más pequeños y acaba con situaciones de descarga.
Otra ventaja de la presente invención es que proporciona un circuito de control de interrupción aislante de ignición que es de tamaño relativamente pequeño, de peso relativamente ligero y barato, y sin embargo duradero.
Además, la presente invención tiene una baja probabilidad de funcionamiento defectuoso del sistema, que es menor que la que es requerida típicamente de tales vehículos.
Además, la presente invención proporciona un circuito de control de interrupción aislante de ignición con tolerancia incrementada al funcionamiento defectuoso.
La propia presente invención, junto con objetos adicionales y ventajas relacionadas, será comprendida mejor por referencia a la descripción detallada siguiente considerada en conjunción con los dibujos adjuntos.
Descripción breve de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama esquemático de un circuito de control tradicional para una cabeza de combate cinética;
la Figura 2 es una vista en perspectiva de un vehículo no tripulado que utiliza un circuito de control de interrupción aislante de ignición de acuerdo con una realización de la presente invención;
la Figura 3 es una vista esquemática en bloques de un circuito de control de interrupción aislante de ignición de acuerdo con una realización de la presente invención;
la Figura 4 es un diagrama esquemático de un circuito de transición principal de acuerdo con una realización de la presente invención;
la Figura 5 es un diagrama esquemático de un circuito de corte de monitor de fuente de alimentación de acuerdo con una realización de la presente invención; y
la Figura 6 es un organigrama lógico que ilustra un método para aislar un circuito de ignición de un primer circuito de activación de acuerdo con una realización de la presente invención.
Descripción detallada de la realización preferida
Refiriéndose ahora a la Figura 1, se muestra un diagrama esquemático de un circuito de control tradicional 10 para una cabeza de combate cinética de un misil. En general, los misiles que tienen una cabeza de combate cinética pasan típicamente entre cuatro etapas operativas antes de que la cabeza de combate impacte en un objetivo. El circuito 10 de control pasa entre una tercera etapa y una cuarta etapa y realiza diversas funciones utilizando el circuito 12 de conjunto de teledirección o guía. El circuito 18 de activación está acoplado y suministra energía al circuito excitador 16 de válvulas de armamento.
El circuito 12 de conjunto de teledirección o guía incluye un procesador 20 de teledirección o guía que determina el rumbo y el comportamiento funcional de la cabeza de combate. El circuito 12 de conjunto de teledirección o guía incluye además una fuente 22 de alimentación de tercera etapa que suministra energía a un dispositivo 24 de cifrado/transmisor y a la unidad 14 de control de alimentación (PCU:...
Reivindicaciones:
1. Un circuito (52) de control de interrupción aislante de ignición que comprende:
2. Un circuito según la reivindicación 1, en el que dicho circuito de control de interrupción aislante de ignición está formado al menos parcialmente por dispositivos electrónicos de estado sólido.
3. Un circuito según la reivindicación 1 o 2, en el que dicho circuito (90) de transición principal comprende al menos un interruptor que habilita dicho circuito (114) de ignición en respuesta a dicha señal de activación.
4. Un circuito según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho circuito (90) de transición principal comprende:
5. Un circuito según la reivindicación 4, en el que dicho circuito intermedio (150) comprende un separador (270).
6. Un circuito según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo además un circuito (220) de estatus que genera una señal de estatus.
7. Un circuito según la reivindicación 6, en el que dicho circuito (220) de estatus está contenido dentro de dicho circuito (90) de transición principal.
8. Un circuito según la reivindicación 6, en el que dicho circuito (220) de estatus aísla una tierra de circuito de transición principal de una tierra (132) de circuito de teledirección o guía.
9. Un circuito según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho primer circuito (84) de activación comprende un dispositivo (94) de detección de aceleración que habilita una fuente (92) de alimentación cuando se supera un valor predeterminado de aceleración.
10. Un circuito según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho segundo circuito (88) de activación comprende:
11. Un vehículo que tiene un circuito de control de interrupción aislante de ignición como es definido en la reivindicación 1.
12. Un vehículo según la reivindicación 11, en el que dicho circuito de control de interrupción aislante de ignición está formado al menos parcialmente por dispositivos electrónicos de estado sólido.
13. Un vehículo según la reivindicación 11 o 12, en el que dicho circuito de control de interrupción aislante comprende además un circuito de comunicación que transmite una señal de estatus.
14. Un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que dicho primer circuito (84) de activación comprende un dispositivo (94) de detección de aceleración que habilita una fuente (92) de alimentación cuando se supera un valor predeterminado de aceleración.
15. Un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en el que dicho segundo circuito de activación comprende:
16. Un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, en el que dicho circuito (114) de ignición comprende:
17. Un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 16, en el que dicho circuito (90) de transición principal comprende al menos un interruptor que habilita dicho circuito (114) de ignición en respuesta a dicha señal de activación.
18. Un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 17, en el que dicho circuito (90) de transición principal comprende al menos un interruptor:
19. Un método para aislar un circuito (114) de ignición de un primer circuito (84) de activación, comprendiendo:
20. Un método según la reivindicación 19, comprendiendo además:
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