CARTUCHO PARA EYECCIÓN DE DEPÓSITOS DE UN AVIÓN.

Cartucho (10) para el uso en una unidad de liberación de eyector (20),

el cartucho comprendiendo una cámara de gas (30) conteniendo gas bajo presión, una salida (33) de la cámara de gas para liberar el gas para activar un mecanismo de liberación en la unidad de liberación del eyector, y una válvula de liberación (41) asociada a la salida y dispuesta para ser accionable para abrir la salida tras la activación de un pasador de encendido de la unidad de liberación del eyector, en el que el cartucho es reutilizable y se adapta para ser fijado en una culata (203) de la unidad de liberación del eyector

Cartucho para eyección de depósitos de un avión.

La presente invención se refiere al campo de la eyección de depósitos desde un avión. Más específicamente se refiere a cartuchos usados en unidades de liberación del eyector para depósitos.

Unidades de liberación del eyector se usan en aviones tanto para liberar como para expulsar depósitos del avión, por ejemplo en sistemas de transporte de armas. Los depósitos necesitan ser expulsados del avión cuando son liberados. Esto ocurre porque los depósitos son soportados lo más cerca posible del avión por cuestiones aerodinámicas. No obstante, cuando los depósitos son liberados, se someten a turbulencia desde el avión. Esto podría provocar que el depósito rebote en el avión y provoque daños estructurales. La eyección del depósito fuera del avión asegura una distancia de separación segura cuando el depósito entra en vuelo.

Numerosos mecanismos son conocidos para expulsar depósitos desde un avión. Comúnmente estos mecanismos, conocidos como unidades de liberación del eyector (o ERUs), usan cartuchos de gas caliente o pirotécnicos para proporcionar una gran liberación de presión tras el encendido. Los cartuchos se montan en una culata, y la presión se utiliza para accionar los mecanismos de liberación de pistón para liberar y eyectar el depósito del avión. Un ejemplo de tal mecanismo se muestra en US 5,088,664. Cartuchos de gas caliente son capaces de eyectar depósitos rápidamente. No obstante, no pueden ser reutilizados, y además los productos de combustión tienden a aumentar en el sistema de gas requiriendo una limpieza regular. Esta limpieza implica extraer la unidad de liberación del eyector entera fuera del avión, incluyendo la desconexión y reconexión de conectores eléctricos y una prueba posterior. Este es un proceso de mantenimiento caro y complicado. Además, la explosión producida por los cartuchos de gas caliente tiende a erosionar las superficies de la unidad de liberación del eyector. Por lo tanto, estas superficies deben ser hechas de un material duro para resistir la erosión. Las unidades de liberación del eyector también deben ser rígidas para resistir al choque térmico y al impulso de presión provocado por las explosiones. Los cartuchos de gas caliente también requieren un soporte. El cartucho de gas caliente es colocado dentro de un contenedor antes de que el soporte se atornille en la unidad de liberación del eyector.

Los cartuchos de gas caliente son frecuentemente usados para eyectar depósitos falsos como parte del entrenamiento del piloto en el avión. En este caso, se usa un cartucho de gas caliente en una unidad de liberación de un eyector especialmente adaptada. El cartucho de gas caliente es colocado dentro de un contenedor que se atornilla en la culata de la unidad de liberación de un eyector. Muchos cartuchos de gas caliente se usan de esta manera ya que en la práctica se encienden más cartuchos que aquellos que se encienden para liberar depósitos en una situación "real". Las unidades de liberación del eyector más comunes para situaciones "reales" contienen culatas dobles, que requieren dos cartuchos de gas caliente. Aunque los cartuchos son de tamaño estándar, los soportes para estos ERUs de doble culata requieren roscas de tornillo diferentes de aquellas usadas con la unidad de eyector de una culata.

Otra manera de eyectar depósitos es usar gas del sistema de neumáticos del avión. Por lo tanto, en vez de usar cartuchos pirotécnicos en una unidad de liberación del eyector, se alimenta aire comprimido directamente en la unidad. Como no se usan cartuchos, las unidades de liberación del eyector que usan cartuchos de gas caliente no son adecuadas para el uso con aire comprimido desde el avión. Es necesario usar unidades de liberación del eyector especialmente adaptadas para usar gas del sistema de neumáticos del avión. Además, el avión debe ser específicamente adaptado para proporcionar el aire comprimido.

Esta invención pretende proporcionar un cartucho que se pueda usar en unidades de liberación del eyector existentes superando algunos problemas de cartuchos de gas caliente o pirotécnicos pero sin comprometer el rendimiento.

Según un aspecto de la presente invención se proporciona un cartucho para el uso en una unidad de liberación del eyector, el cartucho comprendiendo una cámara de gas conteniendo gas bajo presión, una salida de la cámara de gas para liberar el gas para accionar un mecanismo de liberación en la unidad de liberación del eyector, y una válvula de liberación asociada a la salida y dispuesta para ser accionable para abrir la salida tras la activación de un pasador de encendido de la unidad de liberación del eyector, donde el cartucho es reutilizable y se adapta para ser fijado en una culata de la unidad de liberación del eyector.

El cartucho es preferiblemente adecuado para el uso con unidades de liberación del eyector existentes. Por lo tanto, el cartucho se puede adaptar para ser fijado en la culata de una unidad de liberación del eyector existente, en lugar de un cartucho de gas caliente. Por ejemplo, el cartucho puede tener un electrodo dispuesto para ser alineado con el pasador de encendido de una unidad de liberación del eyector.

La válvula de liberación es preferiblemente accionable eléctricamente y puede comprender, por ejemplo, un solenoide y electroimán. La válvula de liberación puede también ser accionable independientemente de la activación del solenoide y electroimán en una dirección de apertura. Por ejemplo, el accionamiento eléctrico de la válvula de liberación se puede anular por activación de presión de la válvula. Esto puede permitir un encendido empático entre dos cartuchos en una culata, desde que la presión liberada por un encendido de cartucho puede accionar el otro cartucho por encender.

Un par de cartuchos en una culata de unidad de liberación del eyector se requiere por ser capaces de encender "empáticamente", es decir un cartucho que no se enciende debe ser activado por el encendido del otro cartucho. Mientras que con cartuchos de gas caliente esto se consigue fácilmente por la explosión de un cartucho en el otro, no ocurre lo mismo en cartuchos de gas frío. Es imperativo que ambos cartuchos en una culata se enciendan simultáneamente para suministrar energía suficiente para liberar el depósito eficazmente. De lo contrario, el depósito podría ser sólo parcialmente liberado, o podría golpear el avión y causar daños estructurales.

Puede haber un cerrojo asociado a la válvula de liberación y/o electroimán para mantener la válvula de liberación en una posición "abierta".

La válvula de liberación se puede volver a cerrar de manera que el cartucho usado se puede recargar con gas comprimido para ser reutilizado.

En un ejemplo, la cámara de gas incluye una válvula de carga que puede ser una válvula unidireccional. La válvula de carga está convenientemente localizada en el extremo opuesto del cartucho de la válvula de liberación. Convenientemente, la válvula de carga puede también ser capaz de liberar gas de la cámara de manera que el gas puede ser casi completamente descargado por medio de la válvula cargadora. La cámara se puede recargar desde vacío o "llenar completamente" desde un estado de vacío parcialmente por medio de la válvula de carga. Se prefiere almacenar los cartuchos en una condición de vacío.

Preferiblemente, el cartucho comprende un indicador de presión, que indica cuándo el gas dentro de la cámara de gas excede un cierto nivel de presión. Por ejemplo, éste es el nivel de presión requerido en la cámara de gas, a una temperatura ambiente, para producir la presión suficiente tras el escape para conducir el mecanismo de liberación en todas las condiciones anticipadas de liberación. Por lo tanto, el indicador de presión indica si el cartucho está en un estado de presión adecuado para el uso en una unidad de liberación del eyector y/o si el cartucho ha sido encendido. El indicador de presión está convenientemente en el exterior del cartucho y localizado en el mismo extremo del cartucho que la válvula de carga.

El cartucho puede comprender una rosca de tornillo asegurando el cartucho a una rosca de tornillo correspondiente en la culata de la unidad de liberación del eyector. El cartucho puede también comprender una disposición, tal como una toma de accionamiento hexagonal, para aplicar un par de torsión al cartucho para atornillarlo en su sitio en la culata de la unidad de liberación del eyector.

El cartucho...

1. Cartucho (10) para el uso en una unidad de liberación de eyector (20), el cartucho comprendiendo una cámara de gas (30) conteniendo gas bajo presión, una salida (33) de la cámara de gas para liberar el gas para activar un mecanismo de liberación en la unidad de liberación del eyector, y una válvula de liberación (41) asociada a la salida y dispuesta para ser accionable para abrir la salida tras la activación de un pasador de encendido de la unidad de liberación del eyector, en el que el cartucho es reutilizable y se adapta para ser fijado en una culata (203) de la unidad de liberación del eyector.

2. Cartucho según la reivindicación 1 donde la válvula de liberación es accionable mediante un electrodo (44) dispuesto para ser alineado con el pasador de encendido de la unidad de liberación del eyector.

3. Cartucho según la reivindicación 1 o reivindicación 2 donde la válvula de liberación es accionable eléctricamente y comprende un solenoide (43) y electroimán (42).

4. Cartucho según la reivindicación 3 donde la válvula de liberación es accionable en una dirección de apertura por la presión del gas.

5. Cartucho según la reivindicación 4 donde el cartucho comprende un conducto de aire de sangrado (50) que comunica con la válvula de liberación de manera que la válvula es accionable para abrirse cuando el pasaje de aire de sangrado recibe gas presurizado.

6. Cartucho según la reivindicación 5 donde la válvula de liberación comprende un elemento de válvula y el pasaje de aire de sangrado está en comunicación fluida con una superficie del elemento de válvula de liberación de modo que el gas presurizado recibido en el pasaje de aire de sangrado actúa en esta superficie para obligar al elemento de válvula de liberación a alejarse del conducto de aire de sangrado.

7. Cartucho según la reivindicación 6 donde el elemento de válvula de liberación es contenido dentro de una cámara de válvula de liberación (403) del cartucho contiguo a la cámara de gas, y el elemento de válvula de liberación tiene un pasaje de gas (402) que se extiende a través del mismo suministrando comunicación fluida entre la cámara de gas y la cámara de válvula de liberación.

8. Cartucho según la reivindicación 7 donde la cámara de válvula de liberación comprende una primera sección que recibe gas de la cámara de gas, y una segunda sección separada desde la primera sección por una parte del elemento de válvula de liberación de manera que esté en comunicación fluida limitada con la primera sección.

9. Cartucho según la reivindicación 8 cuando depende de la reivindicación 3 donde el electroimán está contenido en una cámara de electroimán (404) que está en comunicación fluida con la primera sección de la cámara de válvula de liberación por medio de un pasaje interno (48) del cartucho.

10. Cartucho como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde el cartucho comprende un pasaje de ventilación (406) que se extiende hasta el exterior del cartucho permitiendo que el gas sea ventilado fuera del cartucho.

11. Cartucho según la reivindicación 10 donde el pasaje de ventilación comprende un agujero contiguo a una rosca de tornillo (19) del cartucho y una sección rota de rosca en el cartucho o culata de la unidad de liberación del eyector.

12. Cartucho según la reivindicación 10 o 11 cuando depende de la reivindicación 3 donde el pasaje de ventilación comunica con la cámara de electroimán cuando el elemento de válvula de liberación está en una posición abierta.

13. Cartucho según la reivindicación 10, 11 o 12 donde el pasaje de ventilación comunica con la segunda sección de la cámara de válvula de liberación.

14. Cartucho según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde los pasos internos y cámaras en el cartucho son selladas por las paredes del cartucho.

15. Cartucho según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde la válvula de liberación se puede cerrar de manera que el cartucho usado puede ser cargado de gas comprimido.

16. Cartucho según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde la cámara de gas incluye una válvula de carga unidireccional (13).

17. Cartucho según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde el cartucho comprende un sello dispuesto para prevenir que el gas liberado entre en contacto con el pasador de encendido de la culata de la unidad de liberación del eyector.

18. Unidad de liberación del eyector para un avión comprendiendo un cartucho según cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

19. Unidad de liberación del eyector para un avión comprendiendo un par de cartuchos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17.