Aparato para llevar un avión no tripulado (150), que comprende:

un soporte (141);

un carro de lanzamiento (120) dispuesto de manera móvil en el soporte (141); que comprende;

una pinza (180) acoplada de manera móvil al carro de lanzamiento (120), incluyendo la pinza (180) por lo menos unaparte de sujeción posicionada para acoplarse de manera liberable al fuselaje (151) del avión (150), pudiéndosemover la pinza (180) respecto al carro de lanzamiento (120) entre una primera posición con la por lo menos unaparte de sujeción posicionada para quedar en contacto con el fuselaje (151) y una segunda posición con la por lomenos una parte de sujeción posicionada para quedar sin contacto con el fuselaje (151), caracterizado por el hechode que comprende un freno (690) posicionado por lo menos próximo a la pinza (180), pudiendo cambiarse el freno(690) de una primera configuración en la que el freno (690) impide una primera cantidad de movimiento de la pinza(180), y una segunda configuración en la que el freno (690) no impide el movimiento de la pinza (180) respecto alcarro de lanzamiento (120), o impide una segunda cantidad de movimiento de la pinza (180) menor que la primeracantidad.

Procedimientos y aparatos para el lanzamiento de aviones no tripulados, que incluyen la sujeción liberable del avión durante el lanzamiento y el frenado del movimiento de sujeción posterior

Campo técnico

La presente descripción se refiere a procedimientos y aparatos para el lanzamiento de aviones no tripulados, incluyendo procedimientos y aparatos para la sujeción liberable de los aviones durante el lanzamiento y el frenado del movimiento de sujeción posterior.

ANTECEDENTES

Los aviones o vehículos aéreos no tripulados (UAVs) proporcionan un acceso mejor y económico a zonas en las que las operaciones de vuelo tripulado son inaceptablemente costosas y/o peligrosas. Por ejemplo, los aviones no tripulados equipados con cámaras de control remoto pueden realizar una amplia variedad de misiones de vigilancia, incluyendo la localización de bancos de peces para la industria pesquera, la monitorización de condiciones meteorológicas, la disposición de patrullas fronterizas para gobiernos nacionales, y la disposición de vigilancia militar antes, durante y/o después de operaciones militares.

Los sistemas de aviones no tripulados existentes presentan varios inconvenientes.

Por ejemplo, los sistemas de aviones no tripulados (que pueden incluir el propio avión junto con dispositivos de lanzamiento, dispositivos de recuperación, y dispositivos de almacenamiento) típicamente requieren un espacio considerable. Por lo tanto, estos sistemas pueden ser difíciles de instalar y operar en espacios reducidos, tales como por ejemplo la cubierta de una pequeña embarcación de pesca, vehículo terrestre, u otra nave. Otro inconveniente con algunos aviones no tripulados existentes es que, debido al pequeño tamaño y peso reducido, pueden ser sometidos a mayores fuerzas de aceleración y desaceleración que en los vehículos aéreos tripulados, que son más grandes, y en consecuencia pueden ser propensos a sufrir daños. Todavía otro inconveniente con dispositivos de lanzamiento existentes es que no pueden absorber la energía asociada a un lanzamiento de manera que se impida

o se limite de manera eficaz las cargas situadas en el dispositivo de lanzamiento y/o el avión, exponiendo el dispositivo de lanzamiento y el avión a daños.

En US 4.678.443, US 4.238.093, US 1.892.357, EP 0 141 672, US 3.968.947 y US 2.202.449 se describen distintos lanzamientos de aviones.

DESCRIPCIÓN

La presente invención va dirigida en general a procedimientos y aparatos para el lanzamiento de aviones no tripulados. Un aparato de acuerdo con un aspecto de la invención incluye un soporte, un carro de lanzamiento móvil dispuesto en el soporte, y una pinza acoplada de manera móvil al carro de lanzamiento. La pinza puede incluir por lo menos una zona de sujeción posicionada para acoplarse de manera liberable a un avión no tripulado. La pinza pueden moverse respecto al carro de lanzamiento entre una primera posición con por lo menos una zona de sujeción posicionada para quedar en contacto con el avión, y una segunda posición con por lo menos una zona de sujeción posicionada para quedar sin contacto con el avión. Puede posicionarse un freno por lo menos próximo a la pinza y puede ser variable desde una primera configuración en la que el freno impide una primera cantidad de movimiento de la pinza, y una segunda configuración en la que el freno no impide el movimiento de la pinza, o impide una segunda cantidad de movimiento de la pinza, menor que la primera cantidad. En consecuencia, el freno puede controlar el movimiento de la pinza después de haberse liberado el avión.

Un aparato de acuerdo con otro aspecto de la invención incluye un primer elemento de lanzamiento, un segundo elemento de lanzamiento posicionado por lo menos en próximo al primer elemento de lanzamiento, y un carro de lanzamiento que tiene un soporte posicionado para llevar de manera liberable un avión no tripulado durante una operación de despegue. El carro de lanzamiento puede incluir una primera parte en contacto con el primer elemento de lanzamiento y una segunda parte en contacto con el segundo elemento de lanzamiento. El carro de lanzamiento puede moverse respecto a los elementos de lanzamiento entre una primera posición del carro de lanzamiento y una segunda posición del carro de lanzamiento a medida que por lo menos uno del primer y el segundo elemento de lanzamiento se mueve uno respecto al otro, o por lo menos una de las partes del carro se mueve respecto a la otra,

o ambas.

Un procedimiento de acuerdo con otro aspecto de la invención incluye sostener de manera liberable un avión no tripulado con un carro de lanzamiento, acoplar de manera liberable el avión con una pinza dispuesta en el carro de lanzamiento y acelerar el carro de lanzamiento a lo largo de un eje de lanzamiento. El procedimiento puede incluir,

además, desacoplar la pinza del avión moviendo la pinza respecto al carro de lanzamiento de una primera posición a una segunda posición, liberar el avión del carro de lanzamiento para el vuelo, y por lo menos limitar el movimiento de la pinza respecto al carro de lanzamiento después de desacoplar la pinza.

Un procedimiento de acuerdo con otro aspecto de la invención incluye sostener de manera liberable un avión no tripulado con un carro de lanzamiento que está dispuesto de manera móvil en un primer elemento de lanzamiento y un segundo elemento de lanzamiento, y en contacto con los mismos. El carro de lanzamiento puede acelerarse desde una primera posición del carro de lanzamiento hacia segunda posición del carro de lanzamiento moviendo por lo menos uno del primer y el segundo elemento de lanzamiento entre sí mientras los elementos de lanzamiento hacen contacto con el carro de lanzamiento, o moviendo por lo menos una parte el carro de lanzamiento respecto a la otra mientras los elementos de lanzamiento hacen contacto con el carro de lanzamiento, o ambas. El procedimiento puede incluir, además, liberar el avión no tripulado del carro de lanzamiento para el vuelo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Las figuras 1A-1C ilustran una disposición para el lanzamiento de un avión no tripulado de acuerdo con una realización de la invención. La figura 2 ilustra una realización de la disposición mostrada en las figuras 1A-1C, después de haber sido restablecida para un siguiente lanzamiento. Las figuras 3 y 4 ilustran sistemas para el lanzamiento de un avión con un carro que lleva tanto el avión como un actuador. La figura 5 ilustra una aceleración del carro prevista asociada a una realización de la invención. La figura 6 es una ilustración en sección parcial de una pinza y un freno de mordaza para sujetar de manera liberable un avión durante el lanzamiento. Las figuras 7A-7E son ilustraciones parcialmente esquemáticas de un aparato que tiene por lo menos un elemento de lanzamiento móvil para lanzar un avión no tripulado de acuerdo con otra realización de la invención. Las figuras 8A-8B son ilustraciones parcialmente esquemáticas de un aparato que tiene un elemento de lanzamiento móvil para lanzar un avión no tripulado de acuerdo con otra realización de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

La siguiente descripción se refiere a sistemas y procedimientos para el lanzamiento de aviones, por ejemplo, vehículos aéreos no tripulados (UAVs) . En la siguiente descripción y en las figuras 1A-8B se describen determinados detalles específicos para proporcionar una comprensión completa de diversas realizaciones de la invención. Las estructuras, sistemas y procedimientos bien conocidos, a menudo asociados a sistemas de lanzamiento de aviones, no se han mostrado o descrito en detalle a continuación con el fin de evitar que la descripción de las distintas realizaciones de la invención resulte innecesariamente confusa. Además, los expertos en la materia comprenderán que pueden ponerse en práctica realizaciones adicionales de la presente invención sin varios de los detalles que se describen a continuación.

La figura 1A ilustra un sistema de lanzamiento 110 que presenta una guía de lanzamiento 140 y un carro 120 que, juntos, aceleran y guían un avión 150 a lo largo de una trayectoria de vuelo inicial 111 al comienzo de un vuelo. La guía de lanzamiento 140 puede incluir una estructura de soporte 141 que lleva un primer elemento de lanzamiento o elemento superior 142 (por ejemplo, una pista) y un segundo de lanzamiento o elemento inferior 143, quedando ambos substancialmente alineados... [Seguir leyendo]

1. Aparato para llevar un avión no tripulado (150) , que comprende:

un soporte (141) ;

un carro de lanzamiento (120) dispuesto de manera móvil en el soporte (141) ; que comprende;

una pinza (180) acoplada de manera móvil al carro de lanzamiento (120) , incluyendo la pinza (180) por lo menos una parte de sujeción posicionada para acoplarse de manera liberable al fuselaje (151) del avión (150) , pudiéndose mover la pinza (180) respecto al carro de lanzamiento (120) entre una primera posición con la por lo menos una parte de sujeción posicionada para quedar en contacto con el fuselaje (151) y una segunda posición con la por lo menos una parte de sujeción posicionada para quedar sin contacto con el fuselaje (151) , caracterizado por el hecho de que comprende un freno (690) posicionado por lo menos próximo a la pinza (180) , pudiendo cambiarse el freno

(690) de una primera configuración en la que el freno (690) impide una primera cantidad de movimiento de la pinza (180) , y una segunda configuración en la que el freno (690) no impide el movimiento de la pinza (180) respecto al carro de lanzamiento (120) , o impide una segunda cantidad de movimiento de la pinza (180) menor que la primera cantidad.

2. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el freno incluye un primer elemento de freno (691a) y un segundo elemento de freno (601b) , siendo por lo menos uno de los elementos de freno móvil respecto al otro.

3. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el freno (690) incluye un primer elemento de freno (691a) acoplado al carro y un segundo elemento de freno (691b) acoplado a la por lo menos una parte de sujeción, y en el que el segundo elemento de freno (691b) puede girar alrededor de un eje y trasladarse a lo largo del eje entre una primera posición respecto al primer elemento de freno (691a) y una segunda posición respecto al primer elemento de freno (691a) .

4. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende, además, un freno de mordaza

(690) posicionado próximo a la pinza (180) , incluyendo el freno de mordaza (690) una primera parte de freno (685a) dispuesta en el carro de lanzamiento (120) y una segunda parte de freno (685b) dispuesta en la pinza (180) , pudiéndose mover la segunda parte de freno respecto a la primera parte de freno entre una primera posición de freno y una segunda posición de freno, con la segunda posición de freno en contacto con la primera posición de freno y aplicando una primera fuerza a la primera parte de freno cuando se encuentra en la primera posición, y con la segunda parte de freno sin contacto con la primera parte de freno o aplicando una segunda fuerza menor que la primera fuerza cuando se encuentra en la segunda posición.

5. Aparato según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que la primera parte de freno (685a) está configurada para girar alrededor de un eje y trasladarse a lo largo del eje entre la primera y la segunda posición.

6. Aparato según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que la primera parte de freno (685a) está acoplada a un primer elemento roscado (692a) y la segunda parte de freno (685b) está acoplada a un segundo elemento roscado (692b) que está acoplado por roscado al primer elemento roscado (692a) , y en el que el segundo elemento roscado (692b) puede moverse respecto a la pinza (180) para ajustar una separación axial entre la primera y la segunda parte de freno (685a, 685b) .

7. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la pinza (180) incluye dos brazos de sujeción

(181) acoplados de manera giratoria al carro de lanzamiento (120) , incluyendo los brazos de sujeción individuales

(181) por lo menos una zona de sujeción posicionada para acoplarse de manera liberable al fuselaje (151) del avión (150) .

8. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la pinza (180) puede moverse entre la primera y la segunda posición cuando el carro de lanzamiento decelera respecto al soporte.

9. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que:

el carro de lanzamiento (120) puede moverse respecto al soporte a lo largo de un eje de lanzamiento; y la pinza

(180) puede girar respecto al carro de lanzamiento (120) alrededor de un eje de giro (P) desplazado del eje de lanzamiento para girar hacia abajo y hacia afuera alejándose del eje de lanzamiento a medida que se mueve la pinza (180) desde la primera posición hacia la segunda posición, y en el que por lo menos una parte de la masa de la pinza (180) queda desplazada excéntricamente del eje de giro (P) para balancear la pinza (180) de la primera posición a la segunda posición a medida que el carro (120) decelera, y además en el que la pinza (180) está completamente centrada cuando se encuentra en la primera posición para resistir el movimiento hacia la segunda posición.

10. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el aparato está configurado para funcionar con un avión (150) que tiene una capacidad de empuje máxima, y en el que la fuerza requerida para mover la pinza

(180) desde la primera posición hacia la segunda posición es mayor que la capacidad de empuje máxima del avión pero menor que la fuerza de impulso aplicada a la pinza (180) a medida que el carro decelera.

11. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende, además, el avión (150)

12. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el soporte incluye una estructura de guía de lanzamiento (140) que presenta un eje de lanzamiento, y en el que el carro de lanzamiento (120) puede moverse respecto al soporte a lo largo del eje de lanzamiento.

13. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que:

el soporte (141) incluye un primer elemento de lanzamiento (142; 842) y un segundo elemento de lanzamiento (143; 843) posicionados por lo menos próximos del primer elemento de lanzamiento; y

el carro de lanzamiento (120) tiene una primera parte en contacto con el primer elemento de lanzamiento (142) y una segunda parte en contacto con el segundo elemento de lanzamiento (143) , en el que el carro de lanzamiento (120) puede moverse respecto a los elementos de lanzamiento entre una primera posición del carro de lanzamiento y una segunda posición del carro de lanzamiento a medida que por lo menos uno del primer y el segundo elemento de lanzamiento (142, 143) se mueve uno respecto al otro, o por lo menos una de las partes del carro se mueve respecto a la otra, o ambas.

14. Aparato según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que el carro de lanzamiento (120) se mueve en una primera dirección entre la primera posición del carro de lanzamiento y segunda posición del carro de lanzamiento, y en el que el por lo menos un elemento de lanzamiento se mueve en una segunda dirección transversal a la primera dirección entre una primera posición y una segunda posición.

15. Aparato según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que comprende, además, un actuador (113) acoplado al por lo menos un elemento de lanzamiento (142, 143) , la por lo menos una parte del carro, o ambas, y en el que el actuador (113) incluye por lo menos uno de un cilindro hidráulico, un muelle, un cilindro neumático, y un motor eléctrico.

16. Aparato según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que el primer y el segundo elemento de lanzamiento (142, 143) incluye una parte curva, y en el que la parte curva presenta una forma para proporcionar una aceleración constante al carro de lanzamiento (120) a medida que el carro de lanzamiento se mueve desde la primera posición del carro de lanzamiento hacia la segunda posición del carro de lanzamiento

17. Aparato según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que:

el primer elemento de lanzamiento (842) incluye una primera superficie de rodamiento (837a) y el segundo elemento de lanzamiento (843) incluye una segunda superficie de rodamiento (837b) no paralela a la primera superficie de rodamiento (837a) ; y

el carro de lanzamiento (120) incluye una primera rueda (821) en contacto por rodadura con la primera superficie de rodamiento y una segunda rueda (821b) en contacto por rodadura con la segunda superficie de rodamiento.

18. Aparato según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que el primer elemento de lanzamiento (142, 842) incluye una primera superficie en contacto con el carro de lanzamiento (120) , y en el que el segundo elemento de lanzamiento (143, 843) incluye una segunda superficie en contacto con el carro de lanzamiento (120) , presentando la segunda superficie una primera parte orientada en un primer ángulo respecto a la primera superficie para acelerar el carro de lanzamiento (120) , presentando la segunda superficie una segunda parte orientada en un segundo ángulo respecto a la primera superficie para decelerar el carro de lanzamiento (120) , siendo el segundo ángulo distinto del primer ángulo.

19. Aparato según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que el primer elemento de lanzamiento (142, 842) incluye una primera superficie de rodamiento y el segundo elemento de lanzamiento incluye una segunda superficie de rodamiento no paralela a la primera superficie de rodamiento, y en el que el ángulo entre la primera y la segunda superficie de rodamiento es mayor cuando el carro de lanzamiento (120) se encuentra en la segunda posición del carro de lanzamiento que cuando el carro de lanzamiento se encuentra en la primera posición del carro de lanzamiento.

20. Procedimiento para lanzar un avión no tripulado (150) , que comprende:

sostener de manera liberable un avión no tripulado (150) con un carro de lanzamiento (120) ;

acoplar de manera liberable un fuselaje (151) del avión (150) con una pinza (180) dispuesta en el carro de lanzamiento (120) , presentando la pinza (180) por lo menos una zona de sujeción posicionada para hacer contacto con el fuselaje (151) del avión (150) ;

acelerar el carro de lanzamiento (120) a lo largo de un eje de lanzamiento;

decelerar el carro de lanzamiento (120) para mover la pinza (180) respecto al el carro de lanzamiento (120) desde una primera posición hacia una segunda posición, con lo por lo menos una zona de sujeción sin contacto con el fuselaje (151) cuando la pinza (180) se encuentra en la segunda posición en la que un freno (690) queda posicionado por lo menos próxima a la pinza (180) , el freno (690) cambia de una segunda configuración a una primera configuración en la que en la primera configuración el freno (690) impide una primera cantidad de movimiento de la pinza (180) respecto al carro de lanzamiento (120) y en la que en la segunda configuración el freno

(690) no impide el movimiento de la pinza (180) respecto al carro de lanzamiento (120) , o impide una segunda cantidad de movimiento de la pinza (180) menor que la primera cantidad, y

liberar el avión (150) del carro de lanzamiento (120) para el vuelo.

21. Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado por el hecho de que comprende, además, por lo menos restringir el movimiento de la pinza (180) respecto al carro de lanzamiento (120) tras el desacoplamiento de la pinza (180) .

22. Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado por el hecho de que por lo menos restringir el movimiento de la pinza (180) respecto al carro de lanzamiento incluye acoplar dos partes de freno entre sí, pudiéndose mover una parte con la pinza (180) .

23. Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado por el hecho de que por lo menos restringir el movimiento de la pinza (180) respecto al carro de lanzamiento incluye girar una parte de freno alrededor de un eje y mover la parte de freno a lo largo del eje en contacto con otra parte de freno.

24. Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado por el hecho de que el carro de lanzamiento (120) incluye una primera parte de freno y la pinza incluye una segunda parte de freno, y en el que por lo menos un movimiento de restricción de la pinza respecto al carro de lanzamiento tras desacoplarse la pinza incluye girar la segunda parte de freno alrededor de un eje y mover la segunda parte de freno a lo largo del eje para hacer contacto con la primera parte de freno a medida que la pinza gira respecto al carro de lanzamiento.

25. Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado por el hecho de que el carro de lanzamiento (120) incluye una primera parte de freno acolada a un primer elemento roscado y la pinza incluye una segunda parte de freno acoplada a un segundo elemento roscado y acoplada por roscado al primer elemento roscado, y en el que por lo menos un movimiento de restricción de la pinza respecto al carro de lanzamiento tras desacoplarse la pinza incluye girar la segunda parte de freno alrededor de un eje y mover la segunda parte de freno a lo largo del eje para hacer contacto con la primera parte de freno a medida que la pinza gira respecto al carro de lanzamiento, y en el que el procedimiento comprende, además:

desacoplar el segundo elemento roscado de la parte de sujeción; y

girar el segundo elemento roscado respecto a la parte de sujeción para ajustar una separación entre la primera parte de freno y la segunda parte de freno.

26. Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado por el hecho de que la pinza (180) incluye por lo menos dos brazos de sujeción acoplados de manera giratoria al carro de lanzamiento, y en que el movimiento de la pinza de una primera posición a una segunda posición incluye girar los por lo menos dos brazos de sujeción hacia abajo y hacia afuera alejándolos de un eje longitudinal del avión.

27. Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado por el hecho de que la pinza (180) incluye una primera parte de sujeción y una segunda parte de sujeción posicionadas para acoplarse de manera liberable al fuselaje (151) del avión (150) y en el que acoplarse de manera liberable al avión (150) con la pinza (180) incluye hacer contacto con el fuselaje (151) en una posición hacia delante de una superficie de elevación del avión (150) con la primera

parte de sujeción y hacer contacto con el fuselaje (151) en una posición hacia atrás de la superficie de elevación respecto a la segunda zona de sujeción.

28. Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado por el hecho de que la pinza (180) puede girar respecto

al carro de lanzamiento (120) alrededor de un eje de giro (P) desplazado del eje de lanzamiento y por lo menos una parte de la masa de la pinza (180) queda desplazada excéntricamente del eje de giro (P) , y en el que decelerar el carro de lanzamiento (120) para mover la pinza (180) respecto al carro de lanzamiento (120) de una primera posición a una segunda posición incluye girar la pinza (180) hacia abajo y hacia afuera alejándose del eje de lanzamiento a medida que la pinza (180) se mueve desde la primera posición hacia la segunda posición.