Sistema de separación de choque cero.

Un sistema para un vehículo de lanzamiento o nave espacial para conectar de manera liberable un primercuerpo (100) con una primera interfaz (101) y un segundo cuerpo (200) con una segunda interfaz decorrespondencia (201),

comprendiendo dicho sistema:

- dicho primer cuerpo (100);

- dicho segundo cuerpo (200);

- un cinturón (300) para asegurar de manera liberable dicho primer cuerpo (100) a dicho segundo cuerpo(200),

- un canal o alojamiento circunferencial (203), en dicha segunda interfaz (201), para recibir al menos unaparte de dicho cinturón (300) con el fin de proporcionar una fijación de dicha parte de dicho cinturón (300)con relación a dicho segundo cuerpo (200),

- medios de fijación mecánica (301) que unen dicha parte de dicho cinturón (300) a una circunferencia dedicho primer cuerpo (100) caracterizado porque: dichos medios de fijación mecánica (301) están previstospara permitir un movimiento de desplazamiento circunferencial de dicha parte de dicho cinturón (300) conrespecto a dicha circunferencia de dicho primer cuerpo (100) con el fin de iniciar la separación del primercuerpo (100) del segundo cuerpo (200), en el que

- dicho movimiento de desplazamiento circunferencial induce un movimiento relativo de dicha parte de dichocinturón (300) con respecto a dicha circunferencia de dicho primer cuerpo (100) con el fin de retirar dichaparte de dicho cinturón (300) de dicho canal (203), y

- el sistema comprende además un mecanismo de liberación (303) que provoca dicho movimiento dedesplazamiento circunferencial.

Sistema de separación de choque cero Campo del invento El presente invento se refiere a un sistema de separación de choque cero para un vehículo de lanzamiento o nave 5 espacial o astronave para conectar de manera liberable un primer cuerpo con un segundo cuerpo, especialmente para conectar un carenado de carga al cuerpo de un vehículo de lanzamiento o nave espacial.

Antecedentes del invento Es un requisito común para las naves espaciales que dos cuerpos, así llamados etapas han de estar conectados de manera liberable o que se puedan separar entre sí. Debido a las condiciones extremas durante el despegue y el vuelo, estas conexiones han de ser extremadamente estables pero al mismo tiempo ha de asegurarse una separación de los dos cuerpos rápida y fiable.

En sistemas de separación conocidos, el primer cuerpo, por ejemplo el carenado de carga está conectado al segundo cuerpo, por ejemplo al cuerpo del vehículo de lanzamiento o nave espacial mediante el uso de un cinturón tensado previamente que es liberado/cortado/soltado cuando es necesaria la liberación del primer cuerpo con respecto al segundo cuerpo. La solicitud de patente Europea EP 1 944 237 describe tal dispositivo que emplea la fuerza elástica de elementos elásticos para iniciar la liberación. Esta liberación es usualmente iniciada una vez que el vehículo de lanzamiento o carga ha alcanzado una altitud/órbita predeterminada.

Sin embargo, cuando tal cinturón tensado previamente es liberado/cortado/soltado repentinamente, se produce un choque fuerte, indeseable que es transmitido al vehículo de lanzamiento o carga. Tal choque puede ser peligroso ya que podría afectar a la integridad o a la trayectoria del vehículo de lanzamiento o carga. La solicitud de patente Europea EP 1 361 411 describe tal sistema de separación en el que un dispositivo pirotécnico inicia la separación, provocando un choque súbito indeseable.

Además, debido al tamaño de los dos cuerpos que necesitan estar conectados de manera liberable, el tensado previo del cinturón, como es hecho convencionalmente, podría demostrar ser una tarea difícil. Adicionalmente, dicha tensión en el cinturón podría incluso provocar una deformación indeseable de uno de los dos cuerpos.

Problema técnico que se ha de resolver El objetivo del presente invento es eliminar así estas desventajas y proporcionar un sistema para un vehículo de lanzamiento o nave espacial para conectar de manera liberable un primer cuerpo con un segundo cuerpo en el que la separación de los dos cuerpos puede ser iniciada sin provocar un choque, Otro objetivo del presente invento es eliminar la difícil operación de tensar previamente el cinturón durante la conexión de los dos cuerpos. Aún incluso otro objetivo del presente invento es asegurar que ninguno de los dos cuerpos conectados sufra una deformación debido a la conexión.

Resumen del invento El objetivo antes identificado del presente invento es resuelto por un sistema para un vehículo de lanzamiento o nave espacial para conectar de manera liberable un primer cuerpo con una primera interfaz y un segundo cuerpo con una segunda interfaz de correspondencia, comprendiendo dicho sistema: un cinturón para asegurar de manera liberable dicho primer cuerpo a dicho segundo cuerpo, un canal circunferencial en dicha segunda interfaz para recibir al menos una parte circunferencial de dicho cinturón con el fin de proporcionar una fijación de dicha parte circunferencial de dicho cinturón con relación a dicho segundo cuerpo, comprendiendo además medios de fijación mecánica que unen dicha parte circunferencial de dicho cinturón a una circunferencia de dicho primer cuerpo, estando previstos dichos medios de fijación mecánica para permitir un movimiento de desplazamiento circunferencial de dicha parte circunferencial de dicho cinturón con respecto a dicha circunferencia de dicho primer cuerpo con el fin de iniciar una separación del primer cuerpo con respecto al segundo cuerpo, induciendo dicho movimiento de desplazamiento circunferencial un movimiento relativo de dicha parte circunferencial de dicho 45 cinturón con respecto a dicha circunferencia de dicho primer cuerpo con el fin de retirar dicha parte circunferencial de dicho cinturón desde dicho canal, y comprendiendo un mecanismo de liberación que provoca dicho movimiento de desplazamiento circunferencial.

El objetivo del presente invento antes identificado es también resuelto mediante un método para un vehículo de lanzamiento o nave espacial para conectar de manera liberable un primer cuerpo con una primera interfaz y un 50 segundo cuerpo con una segunda interfaz de acoplamiento, comprendiendo el método las operaciones de: proporcionar un cinturón para asegurar de manera liberable dicho primer cuerpo a dicho segundo cuerpo; prever un canal o alojamiento circunferencial en dicha segunda interfaz para recibir al menos una parte de dicho cinturón con el fin de proporcionar una fijación de dicha parte de dicho cinturón con relación a dicho segundo cuerpo; unir dicha parte de dicho cinturón a una circunferencia de dicho primer cuerpo por medios de fijación mecánica; provocar un movimiento de desplazamiento circunferencial de dicha parte de dicho cinturón con respecto a dicha circunferencia de dicho primer cuerpo con el fin de iniciar una separación del primer cuerpo con respecto al segundo cuerpo, por medio de un mecanismo de liberación; en el que dicho movimiento de desplazamiento circunferencial induce un movimiento relativo de dicha parte de dicho cinturón con respecto a dicha circunferencia de dicho primer cuerpo con el fin de retirar de manera axial dicha parte de dicho cinturón de dicho canal.

Efectos ventajosos En vista de los inconvenientes de la técnica anterior, del objetivo del presente invento y de la solución inventiva resumida antes, el presente invento tiene la ventaja principal que la separación de los dos cuerpos puede ser iniciada de un modo suave, sin un choque o vibración repentino y sin la necesidad de tensar previamente el cinturón.

Otra ventaja del presente invento es que el ensamblaje/conexión de los dos cuerpos es significativamente simplificado por eliminación de la difícil operación del tensado previo del cinturón.

Otra ventaja incluso del presente invento es que la deformación de cualquiera de los dos cuerpos debido a la conexión resulta excluida.

Breve descripción de los dibujos Otras características y ventajas del invento serán descritas a continuación en detalle por medio de la descripción y haciendo referencia a los dibujos. Que muestran:

La fig. 1 es un diagrama en perspectiva esquemático, que representa una primera realización del sistema del presente invento, en el que el primer cuerpo y el segundo cuerpo están dispuestos coaxialmente uno alrededor del otro y el cinturón es recibido axialmente en dicho canal circunferencial para una fijación radial con relación al segundo cuerpo y en el que dicho movimiento relativo inducido del cinturón es un movimiento axial;

La fig. 2 es una sección transversal esquemática de la primera realización del sistema del presente invento a lo largo de la línea A-A’ de la fig. 1;

Las figs. 3A-3C son una secuencia de las secciones transversales esquemáticas de la primera realización del sistema del presente invento a lo largo de la línea B-B’ de la fig. 2, que representan las operaciones de:

La fig. 3A: conexión de los dos cuerpos;

La fig. 3B: iniciación de la separación;

La fig. 3C: separación de los dos cuerpos;

La fig. 4A es una sección transversal de la primera realización del sistema del presente invento a lo largo de la línea C-C’ de la fig. 3A, que representa detalles de los medios de fijación mecánica mientras los dos cuerpos están conectados;

La fig. 4B es una sección transversal de la primera realización del sistema del presente invento a lo largo de la línea D-D’ de la fig. 3B, que representa detalles de los medios de fijación mecánica en el inicio de la separación;

La fig. 5 es un diagrama en perspectiva esquemático, que representa una segunda realización del sistema del presente invento, en el que múltiples primeros cuerpos son conectados al segundo cuerpo por una multitud de cinturones y la correspondiente multitud de medios de fijación mecánica;

La fig. 6 es una sección transversal esquemática de la segunda realización del sistema del presente invento a lo largo de la línea E-E’ de la fig. 5;

1. Un sistema para un vehículo de lanzamiento o nave espacial para conectar de manera liberable un primer cuerpo (100) con una primera interfaz (101) y un segundo cuerpo (200) con una segunda interfaz de correspondencia (201) , comprendiendo dicho sistema:

- dicho primer cuerpo (100) ;

- dicho segundo cuerpo (200) ;

- un cinturón (300) para asegurar de manera liberable dicho primer cuerpo (100) a dicho segundo cuerpo (200) ,

- un canal o alojamiento circunferencial (203) , en dicha segunda interfaz (201) , para recibir al menos una

parte de dicho cinturón (300) con el fin de proporcionar una fijación de dicha parte de dicho cinturón (300) con relación a dicho segundo cuerpo (200) ,

- medios de fijación mecánica (301) que unen dicha parte de dicho cinturón (300) a una circunferencia de dicho primer cuerpo (100) caracterizado porque: dichos medios de fijación mecánica (301) están previstos para permitir un movimiento de desplazamiento circunferencial de dicha parte de dicho cinturón (300) con

respecto a dicha circunferencia de dicho primer cuerpo (100) con el fin de iniciar la separación del primer cuerpo (100) del segundo cuerpo (200) , en el que

- dicho movimiento de desplazamiento circunferencial induce un movimiento relativo de dicha parte de dicho cinturón (300) con respecto a dicha circunferencia de dicho primer cuerpo (100) con el fin de retirar dicha parte de dicho cinturón (300) de dicho canal (203) , y

- el sistema comprende además un mecanismo de liberación (303) que provoca dicho movimiento de desplazamiento circunferencial.

2. Un sistema según la reivindicación 1, en el que:

- dicho primer cuerpo (100) es un primer cuerpo (100) segmentado circunferencialmente;

- dicho canal circunferencial (203) está prevista para recibir de manera axial dicha parte de dicho cinturón

(300) con el fin de proporcionar una fijación radial de dicha parte de dicho cinturón (300) con relación a dicho segundo cuerpo (200) ; y

- dicho movimiento inducido de dicha parte del cinturón (300) es un movimiento axial.

3. Un sistema según la reivindicación 1, en el que:

- dicho canal circunferencial (203) está en dicha primera interfaz (101) para recibir de manera radial dicha 30 parte de dicho cinturón (300) con el fin de proporcionar una fijación axial de dicha parte de dicho cinturón

(300) con relación a dicho cuerpo (200) ; y

- dicho movimiento inducido de dicha parte del cinturón (300) es un movimiento radial.

4. Un sistema según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha primera interfaz (101) y dicha segunda interfaz (201) comprenden primeros medios de retención axial (105) y segundos medios de retención axial (205)

para impedir la dislocación axial de dicho primer cuerpo (100) con respecto al segundo cuerpo (200) cuando dicho primer cuerpo (100) es fijado de manera radial a dicho segundo cuerpo (200) por el cinturón (300) .

5. Un sistema según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que una multitud de primeros cuerpos (100) segmentados circunferencialmente están conectados al segundo cuerpo (200) por medio de una multitud de cinturones (300) con una multitud correspondiente de medios (301) de fijación mecánica.

40 6. Un sistema según la reivindicación 5, en el que cinturones adyacentes (300) están conectados de manera liberable por dicho mecanismo de liberación (303) .

7. Un sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho primer cuerpo (100) comprende medios de separación (109) para iniciar una separación del primer cuerpo (100) en múltiples segmentos circunferenciales.

45 8. Un vehículo de lanzamiento o nave espacial que comprende un sistema según una de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho primer cuerpo (100) es un carenado de carga y dicho segundo cuerpo (200) es parte de la propia nave espacial.

9. Un método para un vehículo de lanzamiento o nave espacial para conectar de manera liberable un primer cuerpo (100) con una primera interfaz (101) y un segundo cuerpo (200) con una segunda interfaz de 50 correspondencia (201) que comprende las operaciones de:

- proporcionar un cinturón (300) para asegurar de manera liberable dicho primer cuerpo (100) a dicho segundo cuerpo (200) ;

- proporcionar un canal circunferencial (203) en dicha segunda interfaz (201) para recibir al menos una parte

de dicho cinturón (300) con el fin de proporcionar para una fijación de dicha parte de dicho cinturón (300) con 9

relación a dicho segundo cuerpo (200) ;

- unir dicha parte de dicho cinturón (300) a una circunferencia de dicho primer cuerpo (100) por medios de fijación mecánica (301) ; caracterizado por

- provocar un movimiento de desplazamiento circunferencial de dicha parte de dicho cinturón (300) con

respecto a dicha circunferencia de dicho primer cuerpo (100) con el fin de iniciar una separación del primer cuerpo (100) del segundo cuerpo (200) , por medio de un mecanismo de liberación (303) ; en el que dicho movimiento de desplazamiento circunferencial induce un movimiento relativo de dicha parte de dicho cinturón (300) con respecto a dicha circunferencia de dicho primer cuerpo (100) con el fin de eliminar dicha parte de dicho cinturón (300) de dicho canal (203) .

1.

10. Un método según la reivindicación 9, en el que:

- dicho primer cuerpo (100) es un primer cuerpo (100) segmentado circunferencialmente;

- dicho canal circunferencial (203) está prevista para recibir de manera axial dicha parte de dicho cinturón

(300) con el fin de proporcionar para una fijación radial de dicha parte de dicho cinturón (300) con relación a dicho segundo cuerpo (200) ;

- dicho movimiento inducido de dicha parte del cinturón (300) es un movimiento axial con el fin de retirar de manera axial dicha parte de dicho cinturón (300) de dicho canal (203) .

11. Un método según la reivindicación 9, en el que:

- dicho canal circunferencial (203) está en dicha primera interfaz (101) para recibir de manera radial dicha

parte de dicho cinturón (300) con el fin de proporcionar una fijación axial de dicha parte de dicho cinturón 20 (300) con relación a dicho segundo cuerpo (200) ; y

- dicho movimiento inducido de dicha parte del cinturón (300) es un movimiento radial con el fin de retirar de manera radial dicha parte de dicho cinturón (300) de dicho canal circunferencial (203) .