Dispositivo de protección de zonas sensibles frente a impacto de objetos extraños.

Comprende un cuerpo laminar flexible (1) resistente a impactos, dispuesto separado del cuerpo a proteger (4) y sobre el haz de las posibles trayectorias (7) con las que el objeto extraño pudiera impactar sobre dicho objeto a proteger (4), e incluye una pluralidad de elementos de absorción de energía (2), dotados de elementos de fijación (3) del dispositivo sobre una estructura (5) situada fuera del haz (7), para que el cuerpo laminar flexible (1) intercepte una trayectoria de impacto de un objeto extraño (8), produciendo su deformación y la posterior extensión progresiva de los elementos de absorción de energía reduciendo las cargas a soportar por la estructura (5).

Se aplica para impedir el impacto de aves, u otros objetos sobre zonas sensibles de aeronaves.

El dispositivo es de naturaleza textil de peso reducido.

Dispositivo de protección de zonas sensibles frente a impacto de objetos extraños.

Objeto de la invención

La presente invención, según lo expresa el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo que está previsto para proteger zonas sensibles en las que puede impactar un objeto extraño, de forma que se preserve la integridad de dichas zonas sensibles manteniendo su funcionalidad aún en el caso en el que se produzca un impacto de un objeto extraño.

El principal objeto de la invención consiste en proporcionar un dispositivo de reducido peso y fácil instalación que se interpone en el haz de las posibles trayectorias con las que el objeto extraño pudiera impactar sobre el objeto a proteger, y todo ello de modo que en caso de interceptar la trayectoria de un objeto extraño, absorba su energía de forma progresiva evitando que impacte contra el elemento a proteger, o que si lo llegara a impactar lo hiciera con una mínima energía que no produzca daño en el objeto protegido, al tiempo que dicha absorción de energía progresiva preserve a la estructura en la que se encuentra fijado el dispositivo.

La invención es aplicable en cualquier sector de la industria en el que se requiera proteger una zona sobre la que puedan impactar objetos extraños, de forma que se impida que se produzcan daños en dicha zona protegida, y más concretamente la invención es aplicable en el sector aeronáutico para proteger zonas sensibles de la aeronave que puedan poner en peligro su integridad.

Antecedentes de la invención

La evolución de la arquitectura de las aeronaves ha traído consigo la incorporación de un creciente número de equipos para la gestión de los mandos de vuelo, las comunicaciones y otras misiones dentro de la aeronave. A la vez, la mejora en la estimación y cálculo de las cargas que va a soportar la aeronave durante su vida así como la mejora en el cálculo de las estructuras y la caracterización y calidad de los materiales ha propiciado la reducción de su peso lo cual permite aumentar la carga útil de la aeronave o el combustible que pueden soportar, pero como contrapartida esta reducción del peso de la estructura implica una menor tolerancia al daño de la misma.

Dado que existe una cierta probabilidad de que se produzcan impactos de objetos extraños sobre aeronaves, en particular aves a alta velocidad, que pueden poner en peligro la integridad de la aeronave y, en consecuencia, del pasaje, las personas y bienes que se encuentran en su interior. Por este motivo, las regulaciones aeronáuticas exigen que los elementos críticos de la aeronave estén protegidos para que no haya posibilidad de impacto o, en su defecto, que sean capaces de soportar directamente el impacto.

Por tanto, para evitar los daños en las partes sensibles de la aeronave se puede reforzar el elemento a proteger para que sea capaz de soportar el efecto del impacto del objeto extraño y seguir cumpliendo su misión hasta que pueda ser reparado o sustituido, o también cabe la posibilidad de interponer en la trayectoria del elemento a proteger algún elemento capaz de evitar el impacto directo del objeto extraño contra él. En ambos casos la conclusión del análisis supone el refuerzo del elemento a proteger, añadiendo elementos ajenos al mismo, o el refuerzo de algún elemento que se encuentre en la trayectoria del objeto que va a impactar. Este refuerzo supone en todos los casos un aumento en el peso total de la aeronave que va en prejuicio de la misma, disminuyendo sus prestaciones y/o rentabilidad.

Cabe señalar que aparte de las aves existen otros elementos que pueden impactar en los elementos críticos de las aeronaves. Entre estos elementos se encuentran, entre otros, los casos en los que se produce explosión de la llanta de las ruedas "Rim Release" o incluso desprendimientos de objetos "Blade Release" ya sea del motor, hélice de la turbina o del sistema generador de electricidad/hidráulica de emergencia.

En todos los casos anteriores, el denominador común es que existe un elemento con una masa, siguiendo una trayectoria conocida y a alta velocidad, por lo que el cumplimiento del requerimiento de protección de los elementos sensibles es factible de cumplir.

Descripción de la invención

Para conseguir los objetivos y cumplir la normativa vigente, la invención proporciona un nuevo dispositivo que realiza la protección de zonas sensibles frente al impacto de un objeto extraño; que se caracteriza porque comprende un cuerpo laminar flexible de material resistente a impactos que se dispone separado del cuerpo a proteger y sobre el haz de las posibles trayectorias con las que el objeto extraño pudiera impactar sobre dicho objeto a proteger. El cuerpo laminar flexible incluye una pluralidad de elementos de absorción de energía que, a su vez, están dotados de elementos de fijación del dispositivo en una estructura situada fuera del haz de las posibles trayectorias con las que el objeto extraño pudiera impactar sobre el objeto a proteger.

Esta configuración presenta la gran ventaja de que el dispositivo intercepta la trayectoria de impacto de un objeto extraño mediante el cuerpo laminar, el cual al presentar una naturaleza flexible, al interceptar un objeto extraño, se deforma y al incorporar los elementos de absorción de energía, tras la deformación del cuerpo laminar, se produce la posterior extensión progresiva de los elementos de absorción de energía lo que permite absorber la energía del objeto que impacta sin producir cargas elevadas en la estructura en la que se soporta, evitando que se produzcan daños en la misma.

En la realización preferente de la invención el cuerpo laminar flexible es de naturaleza textil, como por ejemplo puede ser kevlar u otro material similar, que presenta una alta resistencia frente a impactos al mismo tiempo que es flexible y se adapta a la forma de un cuerpo extraño cuando impacta sobre él.

Además, la separación del cuerpo laminar flexible respecto del cuerpo a proteger es al menos equivalente a la deformación que sufre el cuerpo laminar flexible más la extensión que se produce en los elementos de absorción de energía, de forma que frente a un impacto de un objeto extraño contra el cuerpo laminar flexible, se evite que se produzca el impacto contra el cuerpo a proteger.

Para efectuar la sujeción de los elementos de fijación previstos en los elementos de absorción de energía, se prevé que la estructura en la que se efectúa dicha fijación comprenda unos elementos de enganche en los que se retienen los elementos de fijación previstos en los elementos de absorción de energía.

La función de los elementos de absorción de energía es la de transformar la energía del elemento que impacta (en forma de velocidad y masa) en fuerzas puntuales en los elementos de enganche previstos en la estructura en la que se fija el dispositivo. La fuerza de los elementos de enganche está limitada mediante análisis a niveles que no produzcan daños permanentes en la estructura receptora.

Para ello se debe determinar la mejor combinación entre los elementos de absorción de energía, distancia entre el cuerpo laminar flexible y el objeto a proteger y la rigidez de la estructura en la que se fija el dispositivo de la invención.

La invención prevé que los elementos de absorción de energía puedan ser de tipo textil, mecánicos e hidráulicos. En la realización preferente de la invención dichos elementos de absorción de energía son de naturaleza textil y están constituidos por bandas, cada una constituida por tramos sobrepuestos en zig-zag, que están fijadas desde el lado del cuerpo laminar flexible hacia su interior y dotadas de precintos que se rompen progresivamente al producirse un impacto de un objeto extraño sobre el cuerpo laminar flexible. Dichos precintos, por ejemplo, pueden estar determinados por costuras transversales practicadas sobre las bandas dispuestas en zig-zag.

Los elementos de fijación previstos en los elementos de absorción de energía son del tipo de suelta/enganche rápido, como por ejemplo pueden ser mosquetones o similares, capaces de soportar las cargas que produzca el impacto, y que al mismo proporcionan una fácil y rápida instalación del dispositivo en el lugar requerido, como son los elementos de enganche de la estructura en la que se fijan.

Además el cuerpo laminar flexible y los elementos de absorción de energía se encuentran ubicados en el interior de una bolsa de la que emergen los elementos de fijación del dispositivo...

1. Dispositivo de protección de zonas sensibles frente a impacto de objetos extraños, caracterizado porque comprende:

- un cuerpo laminar flexible (1) de material resistente a impactos que se dispone separado del cuerpo a proteger (4) y sobre el haz de las posibles trayectorias (7) con las que el objeto extraño (8) pudiera impactar sobre dicho objeto a proteger (4), y que incluye

- una pluralidad de elementos de absorción de energía (2), que están dotados de

- elementos de fijación (3) del dispositivo en una estructura (5) situada fuera del haz de las posibles trayectorias (7) con las que el objeto extraño (8) pudiera impactar sobre el objeto a proteger (4),

para interceptar una trayectoria de impacto de un objeto extraño (8) mediante el cuerpo laminar flexible (1), lo que produce su deformación y la posterior extensión progresiva de los elementos de absorción de energía (2).

2. Dispositivo de protección de zonas sensibles frente a impacto de objetos extraños, según reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo laminar flexible (1) es de naturaleza textil.

3. Dispositivo de protección de zonas sensibles frente a impacto de objetos extraños, según reivindicación 1, caracterizado porque la separación del cuerpo laminar flexible (1) respecto del cuerpo a proteger (4) es al menos equivalente a la deformación del cuerpo laminar flexible (1) más la extensión de los elementos de absorción de energía (2).

4. Dispositivo de protección de zonas sensibles frente a impacto de objetos extraños, según reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de absorción de energía (2) son elementos seleccionados entre elementos textiles, mecánicos e hidráulicos.

5. Dispositivo de protección de zonas sensibles frente a impacto de objetos extraños, según reivindicación 4, caracterizado porque los elementos de absorción de energía (2) de naturaleza textil, son bandas, cada una de las cuales están constituidas por tramos sobrepuestos en zig-zag y fijados desde el lado del cuerpo laminar flexible (1) y hacia su interior, estando dichas bandas (2) dotadas de precintos que se rompen progresivamente al producirse un impacto de un objeto extraño (8) sobre el cuerpo laminar flexible (1).

6. Dispositivo de protección de zonas sensibles frente a impacto de objetos extraños, según reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de fijación (3) previstos en los elementos de absorción de energía (2) son de suelta/enganche rápido.

7. Dispositivo de protección de zonas sensibles frente a impacto de objetos extraños, según reivindicación 6, caracterizado porque los elementos de suelta/enganche rápido son mosquetones (3).

8. Dispositivo de protección de zonas sensibles frente a impacto de objetos extraños, según reivindicaciones 1, 6 ó 7, caracterizado porque los elementos de fijación (3) se fijan en elementos de enganche (6) previstos en la estructura (5) de fijación del dispositivo.

9. Dispositivo de protección de zonas sensibles frente a impacto de objetos extraños, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo laminar flexible (1) y los elementos de absorción de energía (2) están ubicados en el interior de una bolsa (9) de la que emergen los elementos de fijación (3) del dispositivo a la estructura (5).

10. Dispositivo de protección de zonas sensibles frente a impacto de objetos extraños, según reivindicación 5, caracterizado porque las bandas dispuestas en zig-zag (2) comprenden elementos tensores para ajustar sus dimensiones a la sujeción (6) de la estructura (5).