Boya.

Una boya de comunicaciones para uso en un sistema de boya de comunicaciones de unión por cableque proporciona la función de comunicaciones a un buque submarino sumergido,

en donde la boya presenta un cuerpo principal y una antena de cornunicaciones,la boya es operable en un primer modo de funcionamiento en el que la masa móvil se encuentra en la primeraposición y en el que la boya flota en una orientación generalmente vertical, estando retenido un extremo superior dela boya sustancialmente por encima del agua, permitiendo asi que la boya envie y reciba datos a traves de la antenade comunicaciones, y

la boya es operable en un segundo modo de funcionamiento en el que la masa móvil se encuentra en la segundaposición y en el que la boya puede ser remolcada bajo el agua, caracterizada porque la boya presenta una masamóvil colocada en el interior del cuerpo principal, pudiendo desplazarse la masa entre una primera posición en laque el centro de masa se encuentra desplazado con respecto al centro de flotabilidad y una segunda posición en laque el centro de masa se encuentra mas cerca del centro de flotabilidad.

Boya

Antecedentes de la invenciOn

La presente invenciOn se refiere a una boya. Mas particularmente, pero no exclusivamente, esta invenciOn se refiere a una boya de comunicaciones de union por cable, para su uso con un buque submarino. La invenciOn tambien se refiere a un procedimiento para recuperar una boya de unión por cable.

La integraciOn de los buques submarinos en las operaciones navales de superficie se ha visto limitada por la falta de sistemas de comunicaciones de datos fiables de alta velocidad. Preferentemente, dichos sistemas de comunicaciones no deberian afectar al atributo principal del submarino, que es el sigilo, y preferentemente deben estar disponibles independientemente de la velocidad y la profundidad, y todo ello sin limitar la capacidad de

maniobra ni el rendimiento del buque submarino.

Entre las propuestas de sistemas de comunicaciones para un submarino se incluye el uso de un sistema de boya de comunicaciones de unión por cable. Algunos de estos sistemas funcionan mediante el despliegue y la recuperación de una boya de comunicaciones desde un submarino sumergido a traves de una linea de unión por cable, que

pueden incluir, por ejemplo, un cable de fibra óptica. Los sistemas de boya remolcada pueden generar una estela superficial, que podria entrafiar un riesgo de detección de la ubicación del submarino. Una soluciOn a este problema consiste en disponer de diferentes modos de funcionamiento, tales como un modo de superficie en el que la boya flota en el agua y se comunica (modo en el cual la boya no se remolca por el submarino) y un segundo modo de desplazamiento, en el que la boya se recupera por el submarino.

En un sistema de boya de comunicaciones tal como el descrito anteriormente, la boya puede ser liberada desde el submarino de modo que ascienda hasta la superficie debido a su propia flotabilidad, Ilegando a la superficie con una baja perturbaciOn superficial (estela o penacho) para reducir la probabilidad de detección. En la superficie, la boya puede tomar parte en la comunicaciOn durante una <<ventana de comunicaciones». Durante las operaciones de

superficie, se permite que la boya flote en la superficie, mientras que una linea de unión por cable se encuentra continuamente desplegada con una tensión muy baja desde un cabrestante en el submarino. Cuando la ventana de comunicaciones Ilega a su conclusiOn, el sistema de boya se recupera hacia el submarino invirtiendo el cabrestante y bobinando la boya a medida que se desplaza por debajo de la superficie del agua. Las boyas adecuadas para este propósito se describen en los documentos WO 2005/120942, WO 2005/120943, que constituyen la tecnica anterior

mas prOxima, y WO 2007/045864.

Las boyas de comunicaciones tienden a adolecer de diversos problemas, algunos de los cuales se describiran a continuaciOn.

Las boyas disefiadas para operar directamente por debajo de la superficie adolecen de bajas velocidades de transmisión de datos. Por tanto, una boya de comunicaciones puede incluir una antena para la recepción/transmisión de datos, estando posicionada la antena en el extremo superior de la boya, de modo que la antena quede expuesta y se encuentre por encima de la linea de flotaciOn cuando la boya este flotando en la superficie del agua. Sin embargo, en aguas agitadas pueden producirse interrupciones en la ventana de comunicaciones, como resultado del

45 paso del agua sobre la antena.

Una boya, que este disefiada de modo que flote de forma estable y generalmente vertical en la superficie del agua, presenta generalmente una forma y/o una distribución de masa tal que no resulta muy adecuada para desplazarse de forma lineal a traves del agua. Asimismo, puede ser deseable que la boya se desplace con velocidad a traves del 50 agua sin generar fuerzas que provoquen que la boya se desvie de una trayectoria deseada. Por ejemplo, si la boya tiene tendencia a elevarse en el agua al ser remolcada en una direcciOn generalmente horizontal, la boya puede ascender hasta la superficie, provocando una estela y un penacho altamente visibles sobre la superficie del agua. Por otro lado, si la boya se hunde demasiado en el agua (tiene tendencia a hundirse al ser remolcada con velocidad) , la linea de unión por cable utilizada para arrastrar la boya puede acercarse demasiado a la unidad de

55 propulsiOn situada en la parte trasera del buque submarino. Para solucionar estos problemas se han propuesto distintas soluciones.

El documento WO 2005/120942 describe una boya que posee una cola estabilizadora y una horquilla conectada por

un extremo a una linea de unión por cable y conectada de forma pivotante por el otro extremo al centro de flotabilidad de la boya. El documento WO 2005/120943 describe una boya que posee una cola mOvil entre una posición cerrada que minimiza la resistencia al avance cuando la boya se desplaza a traves del agua y una posición abierta en la cual se desplaza el centro de masa con respecto al centro de flotabilidad, facilitando asi una

configuraciOn flotante estable. La boya del documento WO 2005/120943 tambien incluye un brazo que se puede mover de forma pivotante para elevar una antena por encima del agua. Tanto el documento WO 2005/120942 como el WO 2005/120943 presentan la desventaja de contar con piezas mOviles montadas en el exterior con un diseno complicado, que podrian dar lugar a una estela o un penacho demasiado voluminoso a ciertas velocidades u orientaciones de desplazamiento.

El documento WO 2007/045864 presenta una boya que presenta superficies hidrodinamicas fijas con el objetivo de aumentar la estabilidad de la boya cuando se remolca a determinadas velocidades. No obstante, la boya debe desplazarse a velocidades determinadas para ser estable en el agua. La boya tiene tendencia a subir (o hundirse) en diversos grados en el agua, dependiendo de la velocidad a la que este siendo remolcado en la direcciOn

horizontal.

La presente invenciOn pretende mitigar los problemas mencionados anteriormente. Alternativa o adicionalmente, la presente invenciOn pretende presenta una boya mejorada.

Resumen de la invenciOn

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invenciOn, se proporciona una boya que presenta un cuerpo principal, y una masa mOvil colocada en el interior del cuerpo principal, pudiendo desplazarse la masa entre una primera posiciOn en la que el centro de masa de la boya se encuentra desplazado con respecto al centro de

flotabilidad de la boya y una segunda posición en la que el centro de masa se encuentra mas cerca del centro de flotabilidad.

De este modo, la boya puede ser utilizada como una boya de comunicaciones que posee dos modos distintos de funcionamiento: un primer modo, en el que la boya este configurada para flotar en una orientación generalmente 30 vertical a la superficie del agua en una posición preparada para las comunicaciones, cuando la masa se encuentra en la primera posición para mejorar la estabilidad en el agua; y un segundo modo, en el que la boya este configurada para ser remolcada bajo el agua con velocidad, cuando la masa se encuentra en la segunda posición para mejorar la estabilidad de remolque en el agua. Por ejemplo, en el primer modo de funcionamiento el centro de masa puede estar posicionado significativamente mas bajo que el centro de flotabilidad, de modo que obligue a la 35 boya a adoptar una orientación vertical en el agua, mientras que en el segundo modo de funcionamiento el centro de masa puede estar posicionado sustancialmente en la misma posición que el centro de flotabilidad. Por consiguiente, esto puede permitir que una boya alargada sea remolcada en el agua con su eje longitudinal sustancialmente alineado con la dirección de movimiento, reduciendo asi la estela/el penacho en el agua. De igual modo, la boya puede estar configurada de tal manera que pueda ser remolcada en el agua a velocidades variables sin causar

ningian cambio significativo en la tendencia de la boya a elevarse o hundirse en el agua. Esto puede ayudar a remolcar la boya de regreso a un buque submarino con precisión a lo largo de una trayectoria deseada.

Se apreciard que el centro de flotabilidad de la boya no pueda ser fijo y puede depender de la masa de la boya, asi como de la orientación y la posición de la... [Seguir leyendo]

1. Unaboya de comunicaciones para uso en un sistema de boya de comunicaciones de unión por cable

que proporciona la función de comunicaciones a un buque submarino sumergido, en donde la boya presenta un 5 cuerpo principal y una antena de cornunicaciones,

la boya es operable en un primer modo de funcionamiento en el que la masa mOvil se encuentra en la primera posición y en el que la boya f Iota en una orientación generalmente vertical, estando retenido un extremo superior de la boya sustancialmente por encima del agua, permitiendo asi que la boya envie y reciba datos a traves de la antena

de comunicaciones, y

la boya es operable en un segundo modo de funcionamiento en el que la masa mOvil se encuentra en la segunda posición y en el que la boya puede ser remolcada bajo el agua, caracterizada porque la boya presenta una masa mOvil colocada en el interior del cuerpo principal, pudiendo desplazarse la masa entre una primera posición en la 15 que el centro de masa se encuentra desplazado con respecto al centro de flotabilidad y una segunda posición en la que el centro de masa se encuentra mas cerca del centro de flotabilidad.

2. Unaboya de comunicaciones de acuerdo con la reivindicaciOn 1, en la que la masa mOvil esta

definida, al menos parcialmente, por una bateria. 20

3. Unaboya de comunicaciones de acuerdo con la reivindicaciOn 1 o la reivindicaciOn 2, en la que la masa mOvil esta definida, al menos parcialmente, por un equipo de telecomunicaciones.

4. Unaboya de comunicaciones de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en

la que la masa mOvil esta dispuesta de modo que pueda realizar un movimiento lineal a lo largo de la longitud de la boya.

5. Unaboya de comunicaciones de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en

la que la antena de comunicaciones se encuentra montada en el extremo superior de la boya. 30

6. Unaboya de comunicaciones de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la antena de comunicaciones es desplazable linealmente desde una posición retraida hasta una posición extendida, en donde la antena se eleva por encima del cuerpo principal de la boya.

7. Unaboya de comunicaciones de acuerdo con la reivindicaciOn 6, en la que cuando la antena se encuentra en la posición extendida, se define una región entallada entre el extremo inferior de la antena y el extremo superior del cuerpo principal de la boya.

8. Unaboya de comunicaciones de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la

que un extremo superior de la boya presenta una región entallada posicionada de tal manera que, cuando la boya se encuentra flotando en el agua, el extremo superior de la región entallada esta situado por encima de la linea de flotaciOn de la boya.

9. Unaboya de comunicaciones de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en

45 la que la boya incluye en un extremo superior de la boya una vejiga expansible Ilena de gas que es capaz de desplazar el agua con el fin de cambiar la localizaciOn del centro de masa de la boya.

10. Unaboya de comunicaciones de acuerdo con la reivindicaciOn 9, en la que la vejiga se encuentra

colocada dentro de la boya y la contracciOn de la vejiga permite la entrada de agua desde el exterior de la boya, 50 mientras que la expansión de la vejiga permite la salida de agua.

11. Unaboya de comunicaciones de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la boya esta conectada a una linea de unión por cable en un extremo inferior de la boya.

55 12. Unbuque submarino y una boya de comunicaciones, en el que la boya de comunicaciones es una boya de acuerdo con la reivindicaciOn 11,

la linea de unión por cable esta conectada por un extremo a la boya y por el otro extremo al buque submarino,

y la boya de comunicaciones proporciona la función de comunicaciones a la embarcación submarina.

13. Unprocedimiento de recuperaciOn de una boya que esta flotando en un cuerpo de agua y que esta conectada por medio de una linea de unión por cable conectada por un extremo a la boya y por el otro extremo a un

5 buque submarino, en el que la boya es una boya de comunicaciones de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, y el procedimiento comprende las etapas de:

mover la masa mOvil desde la primera posición hasta la segunda posición, y retirar la boya de la superficie mediante la recuperación de la linea de unión por cable hacia el buque submarino, lo 10 que provoca que la boya se desplace bajo el agua.

14. Unprocedimiento de acuerdo con la reivindicaciOn 13, que comprende las etapas de hacer funcionar la boya en el primer modo de funcionamiento, provocando de este modo que la boya flote en una orientación generalmente vertical, y provocando que la boya envie y reciba datos a traves de la antena de

comunicaciones situada en el extremo superior de la boya, que se mantiene sustancialmente por encima del agua, y hacer funcionar la boya en el segundo modo de funcionamiento, durante el cual la boya se remolca bajo el agua mediante la linea de unión por cable.

15. Unprocedimiento de acuerdo con la reivindicaciOn 14, que comprende la etapa de elevar la antena 20 inmediatamente antes o durante el primer modo de funcionamiento.