BRPI9813748B1 - aparelho para uso em um sistema eletromagnético de prospecção geofísica aéreo, sistema eletromagnético de prospecção geofísica aéreo e aeronave rebocada - Google Patents

Abstract

<b>"sistema eletromagnético instalado em avião"<d>. avião rebocado para usar em um sistema eletromagnético de prospecção geofísica, incluindo uma antena transmissora (34) e um dispositivo gerador de energia (24) para energizar a antena. o avião (72), no qual é montado uma antena receptora (58), pode ser rebocado pelo avião rebocador.

Description

“APARELHO PARA USO EM UM SISTEMA ELETROMAGNÉTICO DE PROSPECÇÃO GEOFÍSICA AÉREO, SISTEMA ELETROMAGNÉTICO DE PROSPECÇÃO GEOFÍSICA AÉREO E AERONAVE REBOCADA” Fundamentos da Invenção [0001J Esta invenção relacionasse a um sistema eletromagnético de bordo de um tipo que é conveniente para a prospccção geofísica utilizando campos eletromagnéticos.

[0002] Na prospccção eletromagnética, um campo eletromagnético alternado primário é transmitido de um ponto e o campo resultante, (isto é, o campo primário mais o campo secundário da terra), é recebido em um segundo ponto, O qual está espaçado do primeiro ponto. As anomalias na terra, por exemplo, substâncias condutoras, podem ser detectadas devido aos campos secundários, que são gerados nestes, pelo campo primário e que sào recebidos no segundo ponto.

[0003] Para medir precisamente o campo secundário, é importante que o campo primário no receptor seja tão constante quanto possível. Geralmente, para sistemas de magnetõmetros rebocados de grande escala, o campo primário é produzido por uma bobina de transmissão em uma aeronave e o campo primário mais o secundário da terra são medidos no centro de uma bobina ou bobinas de recepção em um magnetõmctro que é rebocado pela aeronave. Em um sistema que é rebocado por um helicóptero, o campo primário no receptor é mantido tão constante quanto possível pela montagem rígida do receptor e do transmissor em um suporte rígido relativamente curto.

[0004] É evidente que a estabilidade aerodinâmica do magnetõmctro é altamente desejável. Uma grande antena ou o arco de transmissão são também desejáveis e, onde necessário, deve ser possível espaçar as bobinas de transmissão e recepção uma da outra por uma distância sígnifícante.

Resumo da Invenção [0005] A invenção fornece aparelho para uso cm um sistema de prospccção geofisieo eletromagnético de bordo que incluí uma aeronave, uma antena de transmissão na aeronave, meios na aeronave para geração de energia elétrica para operar a antena de transmissão, e meios para ligar pelo menos um cabo de reboque à aeronave para rebocar a aeronave.

[0006] A aeronave pode ser de qualquer tipo conveniente e, por exemplo, pode incluir uma fuselagem, pelo menos uma asa ou perfil para gerar a elevação, e um elemento estabilizador.

[0007] A aeronave pode ser feita, pelo menos principalmente, de material não-condutor e não-magnético, como madeira, plástico ou similar para minimizar os campos magnéticos induzidos, que são fonte de ruído.

[0008] Os meios de fixação dos cabos de reboque podem ser qualquer dispositivo de fixação conveniente, por exemplo, ilhós, braçadeiras ou similares posicionados em posições selecionadas p. ex. na fuselagem e asa.

[0009] O elemento estabilizador pode ser qualquer dispositivo apropriado e, por exemplo, incluir um leme e um estabilizador horizontal ou um drogue, ou qualquer desses componentes. Esses itens são dados simplesmente por meio do exemplo e não são limitativos.

[0010] Os meios geradores de energia podem incluir um motor que é alimentado com combustível. Assim, a aeronave pode incluir um tanque de combustível.

[0011] Os meios geradores de energia podem, além do seu objetivo principal de produzir a energia elétrica, adicionalmente serem usados para produzir o empuxo/impulso e, por exemplo, podem acionar pelo menos um propulsor ou hélice.

[0012] A invenção também se refere a um sistema de prospecção geofísico eletromagnético de bordo que inclui uma aeronave de reboque, e aparelho do tipo descrito ligado à aeronave de reboque por meio de cabos de reboque.

[0013] A aeronave de reboque é, preferivelmente, um helicóptero. O empuxo que é produzido pelos meios geradores de energia pode produzir uma significativa parte do empuxo que é necessário para o vôo independente da aeronave. Por exemplo, os meios geradores de energia podem produzir pelo menos um quarto e preferivelmente um terço do empuxo que é necessário ao vôo independente da aeronave.

[0014] Os dispositivos de cabo de reboque podem ser ligados ao perfil ou à antena de transmissão pelo menos em duas posições espaçadas que usam qualquer prendedor conveniente. Duas das posições espaçadas estão preferivelmente situadas em ângulos retos simetricamente de ambos os lados da fuselagem da aeronave e estão preferivelmente em ou perto das respectivas extremidades do perfil. Para minimizar a flexão do perfil e da antena de transmissão durante o vôo, um cabo de reboque adicional pode ser atado a um terceiro ponto, p. ex. no centro do perfil ou na fuselagem tal que os três pontos de fixação fiquem essencialmente em linha em ângulos retos com a fuselagem. Esses três cabos de reboque podem encontrar-se em um ponto aproximadamente a sete metros acima da asa (em um determinado exemplo) e então a partir deste ponto há um único cabo de reboque que vai até o helicóptero.

[0015] O sistema pode incluir meios para limitar a arfada da aeronave relativamente à aeronave de reboque.

[0016] Os meios de limitação de arfada podem incluir pelo menos dois cabos que limitam a arfada que são conectados da proa à popa a uma fuselagem da aeronave em respectivas posições e que limitam a arfadura da aeronave à montante e à jusante.

[0017] Os cabos limitadores da arfada são conectados à aeronave em posições que vão da proa à popa respectivamente a linha acima mencionada na qual ficam os pontos de fixação do cabo de reboque.

[0018] Os cabos limitadores da arfada podem estender-se de modo ascendente da fuselagem da aeronave em direção a uma posição em que os cabos de reboque, que são fixados na aeronave, se encontram. Os cabos limitadores de arfada podem ser seções de um cabo único que passa por uma roldana posicionada na citada localização. A extensão na qual este cabo pode se mover sobre a roldana pode ser limitada de qualquer modo conveniente p. ex. colocando ou ajustando fixações de trava no cabo. Um modo conveniente de controlar ou direcionar este movimento é simplesmente amarrar o cabo com nós em dois pontos que são posicionados em lados opostos da roldana.

[0019] Contudo, qualquer outro meio ou o mecanismo para controlar a arfada da aeronave podem ser empregados.

[0020] Assim, um modo alternativo elimina a roldana e usa dois cabos frouxos atados no ponto onde os três cabos de reboque se encontram e na fuselagem e que ficam esticados alternadamente conforme as arfadas da aeronave consideravelmente para acima ou para baixo durante as operações de decolagem ou aterrissagem.

[0021] O sistema pode incluir uma bobina ou antena de recepção. Por exemplo, uma bobina de recepção pode ser montada na aeronave preferivelmente em uma posição que é espaçada por uma distância máxima possível da antena de transmissão. A bobina de recepção ou antena podem ser de qualquer construção apropriada e, por exemplo compreender um dispositivo de três componentes de um tipo que é conhecida na técnica. A bobina de recepção pode ser montada à aeronave ou pode ter um sistema de suspensão entre si e a aeronave.

[0022] A antena de recepção pode ser montada em ou ser atada indiretamente a fuselagem da aeronave. Por exemplo, a antena de recepção pode ser montada em um magnetômetro receptor que, ele próprio, é atado por meio de um cabo de reboque à aeronave que, por sua vez, é rebocada por meio de um helicóptero.

[0023] Preferivelmente, a nave secundária isto é o magnetômetro receptor, é atado à aeronave no seu centro de gravidade, p. ex. na intersecção da asa ou perfil e na fuselagem dessa.

[0024] O arranjo pode ser tal que a nave secundária é rebocada em um ângulo selecionado substancialmente constante relativamente à aeronave. Por exemplo, a nave secundária, isto é, o magnetômetro receptor pode estar em um ângulo de aproximadamente 14° abaixo do plano horizontal no qual a aeronave está posicionada ou voa. O ângulo preferencial é determinado pela velocidade relativa da aeronave, densidade do cabo e diâmetro do cabo, e é o ângulo no qual o cabo voa essencialmente diretamente atrás da aeronave quando não está atado ao magnetômetro receptor naquela extremidade.

[0025] A invenção também se estende a um sistema de prospecçào geofisieo eletromagnético dc bordo que inclui uma aeronave de reboque, aeronave rebocada que é atada à aeronave de reboque pelos primeiros meios de cabo de reboque, uma antena de transmissão na aeronave rebocada, um magnetômetro receptor que é atado à aeronave rebocada pelos segundos meios dc cabo de reboque, e uma antena de recepção que é montada ao magnetômetro receptor, [0026] O sistema pode incluir meios para limitar a artada à montante e à jusante da aeronave rebocada relativamente à aeronave de reboque.

[0027] O sistema também pode incluir os meios geradores de energia na aeronave rebocada para acionar a antena de transmissão.

Breve Descrição Dos Desenhos [0028] A invenção é adicionalmente descrita por meio de exemplos com referência aos desenhos anexos em que: [0029] A figura I ilustra parte de um sistema de prospecçào geofisieo eletromagnético dc helicóptero, com um primeiro arranjo da antena, eom cabos de reboque e um cabo de roldana que limita a aríada. segundo a invenção, [0030] A Figura 2 é uma vista ampliada de uma roldana que é usada no sistema da figura 1, [0031] A figura 3 é uma vista frontal de um sistema de prospecçào eletromagnético segundo uma segunda forma da invenção que incluí um arranjo de antena que é diferente do mostrado na Figura 1, e [0032] A figura 4 ilustra uma terceira forma da invenção na qual uma antena de recepção é deslocada por uma distância significativa da antena de transmissão.

Descrição das Realizações Preferenciais [0033] A figura 1 dos desenhos anexos ilustra o aparelho 10, de acordo com a invenção, para o uso em um sistema de prospecção geofísico eletromagnético de bordo.

[0034] O aparelho 10 inclui uma aeronave 12 que, por sua vez, inclui uma fuselagem 14, uma asa ou perfil 16, um tanque de combustível 18, motor 20 que aciona uma hélice 22 e um gerador de energia elétrica 24, e um estabilizador 26 em uma extremidade da cauda da fuselagem.

[0035] A fuselagem 14 deve ser rígida e, para esta finalidade, pode ser feita de qualquer modo conveniente. Assim, por exemplo, a fuselagem pode ser tubular ou tipo treliça.

[0036] O tanque de combustível 18, motor 20, hélice 22 e gerador de energia 24 podem ser substituídos por uma bateria como uma fonte de energia elétrica alternativa do transmissor. Neste caso, nenhum empuxo é produzido para a aeronave.

[0037] O estabilizador 26 inclui um leme 28 e uma asa fixa horizontal ou estabilizador 30. O estabilizador pode ser alternativamente na forma de uma cauda em V ou ter uma construção anular, por exemplo, como em um sistema eletromagnético de helicóptero convencional (sistema HEM).

[0038] Os componentes 28 e 30 são dados simplesmente por meio de exemplo e podem ser substituídos por ou usados em combinação com qualquer dispositivo apropriado p. ex. um drogue estável, não mostrado.

[0039] O motor 20 pode ter uma potência da ordem de 17 quilowatts. O motor é de uma construção convencional e drena combustível do tanque 18. O motor aciona a hélice 22 e também é usado para acionar o gerador 24. Simplesmente por meio de exemplo o gerador pode ser taxado em 24 volts e 400 ampéres.

[0040] Se o motor tiver um sistema de ignição elétrica é necessário proteger o sistema de ignição, magnética e eletricamente, para que este não interfira de maneira eletromagnética no sistema de HEM.

[0041] Um transmissor 32 é montado na fuselagem adjacente ao gerador. O transmissor é também de uma construção conhecida e conseqüentemente não é descrito detalhadamente aqui. O transmissor é acionado diretamente do gerador 24. O transmissor é conectado a um arco transmissor multi-volta 34 que se estende em volta das extremidades opostas da asa 16 e pontos de contato na fuselagem 14. No plano o arco transmissor é quadrado e, por exemplo, pode ser aproximadamente de 4 metros em 4 metros.

[0042] O arco pode ser formado de qualquer modo apropriado e formado de barras de alumínio, tubos ou arames que podem ser separados por pequenas distâncias um do outro. As barras, os tubos ou os arames podem ser colocados em qualquer relação geométrica um ao outro e expostos à corrente de ar, mas preferivelmente são cercados em um compartimento aerodinâmico para reduzir a vibração dos condutores de arco durante o vôo. O desenho de inserção da Figura 1 mostra em seção transversal os componentes de barra de alumínio 34A, que compõem o arco 34, cercado em uma seção de aerofólio aerodinâmica 35, de qualquer material conveniente. As barras são mantidas rigidamente espaçadas umas das outras de um modo que eliminem o movimento relativo entre as barras devido à alta ffeqüência das vibrações de pequena amplitude durante o vôo.

[0043] Em uma modalidade preferencial, um número de barras de alumínio retangulares ou os tubos cercados em um compartimento de aerofólio aerodinâmico são usados e não um único mesmo apoio de tubo ou seção de aerofólio.

[0044] A seção de aerofólio pode ser aerodinâmica para reduzir o arraste, mas também projetada para gerar a elevação, além da elevação que é produzida pela asa. A seção 35 pode substituir de fato a asa 16, embora a seção tenha uma forma de quatro lados no plano.

[0045] As extremidades opostas da asa 16 proporcionam os pontos de fixação nos quais os cabos de reboque 36 e 38 respectivamente são atados usando ilhós, braçadeiras ou dispositivos semelhantes 39. Um terceiro cabo de reboque 40 é atado ao centro da asa. Os três cabos de reboque encontram-se em um ponto aproximadamente sete metros acima da asa e daí há uma cabo de reboque único 42 até o helicóptero.

[0046] No ponto onde os três cabos de reboque se encontram há uma roldana 44 na qual passa um cabo de roldana 46 limitador da arfada, que é por sua vez atado na sua parte frontal a um ponto 48 perto da frente da fuselagem e na sua extremidade traseira a um ponto 50 perto do centro da fuselagem. Perto da roldana há dois nós 52 e 54 respectivamente no cabo. O cabo de reboque 42 é fixado a um compartimento da roldana 56.

[0047] O objetivo deste conjunto formado pelos cabos e a roldana (44) é limitar os ângulos de arfada que a aeronave pode alcançar durante as operações de decolagem ou aterrissagem. Nessas condições, a velocidade da aeronave para frente é zero e o rotor do helicóptero para baixo age na grande área do estabilizador que o força para baixo. Se não houvesse nenhum meio de limitar este movimento descendente durante a decolagem e a aterrissagem, a aeronave arfaria em uma posição vertical que resultaria em decolagens e aterrissagens difíceis. O nó dianteiro 52 no cabo é colocado em uma posição para limitar a arfada ascendente da aeronave a aproximadamente 25° e o nó traseiro 54 é posicionado sobre o cabo em uma posição que limita a arfada descendente da aeronave a aproximadamente 10°. As duas posições onde o cabo ata à aeronave são importantes desde que o objetivo seja manter o cabo da roldana esticado como os três cabos de reboque e o movimento de roldana para trás e para frente com modificações na velocidade relativa da aeronave de helicóptero durante as condições de inspeção normais.

[0048] Da Figura 2 pode ser visto que os dois cabos e roldana 44 traçam um percurso circular proa-popa à medida que a velocidade do helicóptero aumenta de velocidade uma vez que o arraste da aeronave varia com a velocidade relativa da aeronave e, dessa forma, o ângulo do cabo de reboque da aeronave com o helicóptero varia. A roldana também tenta traçar um caminho elíptico dianteiro à popa com modificações na velocidade relativa da aeronave de helicóptero devido a esta ser restringida pelo cabo de roldana limitador da arfada. O objetivo é, por isso, fazer os caminhos circulares e elípticos coincidir tão estreitamente quanto possível para a variação selecionada da aeronave para trás e para frente com ângulos durante a decolagem e a aterrissagem.

[0049] As posições ótimas para atar o cabo de roldana limitador da arfada à aeronave podem ser prontamente determinadas por técnicas matemáticas iterativas. Observe que além do mais, o cabo de roldana esticado também fornece o suporte adicional para a fuselagem da aeronave que por meio disso reduz o seu momento de flexão consideravelmente no ponto onde a cabo de reboque central 40 se ata à fuselagem.

[0050] Uma modalidade alternativa para o cabo de roldana limitador de arfada que não fornece o suporte de fuselagem adicional é não usar a roldana e então atar um cabo ligeiramente frouxo da frente da fuselagem ao ponto onde os três cabos de reboque se encontram e outro cabo um tanto mais frouxo deste mesmo ponto a um ponto sobre o meio caminho ao longo da fuselagem. Os comprimentos desses cabos frouxos são calculados para que o cabo frontal fique esticado quando a aeronave arfa 10° para baixo e o cabo traseiro fica esticado quando a aeronave arfa 25° para cima.

[0051] A fuselagem 14 é tubular ou similar a treliças e de dimensões convenientes. Esta também pode ter suportes e arames para enrijecer a fuselagem na direção longitudinal e reduzir o peso da aeronave. Simplesmente para exemplificar, o espaçamento entre a intersecção da asa e a fuselagem, e estabilizador 26, é da ordem de 12 metros.

[0052] Uma antena de recepção 58 é montada na aeronave no estabilizador 26 ou pode ser montado nesta posição em um sistema de suspensão. O receptor inclui três bobinas de recepção componentes de um tipo conhecido na técnica que são orientados em 90° relativamente uma a outra.

[0053] A aeronave 12 é semelhante a uma aeronave convencional, mas deve ser observado que o empuxo que é fornecido pela hélice 22 não é suficiente para permitir um vôo independente. Por exemplo, a hélice pode fornecer pelo menos de um quarto a um terço do empuxo produzido por uma aeronave convencional, necessário para o vôo independente.

[0054] A asa 16 é projetada para gerar a elevação quando a aeronave é rebocada.

[0055] Na Figura 1 o plano do arco de transmissão 34 é horizontal. A figura 3 de outro lado ilustra um arranjo alternativo em que o plano do arco de transmissão da aeronave 34A é vertical.

[0056] A figura 3 é uma vista frontal de uma aeronave 12A que inclui uma fuselagem tubular ou do tipo treliça 14A e uma asa ou perfil 16A. A asa tem três suportes 60, 62 e 64 atados a ela em intervalos espaçados e estendendo-se verticalmente. O arco de transmissor 34A estende-se em volta das extremidades dos suportes e das extremidades opostas da asa 16A. Os suportes são fixados por meio dos cabos 66.

[0057] O aparelho 10 é, no uso, atado a um helicóptero, não mostrado, por meio dos cabos de reboque 36, 38 e 40 que se encontram em um ponto aproximadamente sete metros acima da aeronave e deste ponto uma cabo de reboque de trinta metros de comprimento 42 estende-se até o helicóptero. O helicóptero puxa a aeronave 12 pelo ar. Um campo eletromagnético primário é produzido pelo transmissor e arco de transmissão 34 e o campo primário mais o campo secundário da terra é detectado por três bobinas de recepção componentes 58. Esses aspectos são convencionais e conseqüentemente não serão mais descritos aqui.

[0058] A aeronave 12 é aerodinamicamente mais estável do que um magnetômetro eletromagnético (HEM) de helicóptero convencional em condições de arfada nula, guinada e rolamento, desde que as forças de peso, empuxo, elevação, arraste, aquela do elemento estabilizador e aquela dos cabos de reboque, agem essencialmente por um ponto que é o centro da gravidade da aeronave. Em condições onde a arfada, a guinada e o rolamento não são zero, uma análise das forças mostra que há momentos de correção fortes causados pelos cabos de reboque lateralmente espaçados em linha, o estabilizador e/ou drogue e o motor que sempre atuam para manter a aeronave alinhada na direção de vôo. Em um magnetômetro de helicóptero convencional, o cabo de reboque compõe-se de um cabo de amarração proa-popa triangular fixo e uma análise das forças mostra que o magnetômetro arfa para cima em velocidades relativas baixas da aeronave e para baixo em velocidades relativas altas da aeronave, o que é indesejável geofísica e aerodinamicamente.

[0059] A área de arco de transmissão é grande e conseqüentemente um grande momento dipolar (DM) pode ser gerado. O momento dipolar é dado pela expressão seguinte: DM = N.I.A onde N = o número de voltas no arco de transmissor, I a corrente e A é a área de arco.

[0060] O motor 20 fornece uma quantidade significativa de corrente, para o exemplo dado da ordem de até 400 Ampéres RMS, para o arco. Isto, em conjunto com a grande área de arco e o número de voltas, significa que um grande momento bipolar RMS pode ser gerado. Uma grande corrente RMS significa que o transmissor é muito bem ajustado para gerar uma corrente de onda essencialmente quadrada pelo arco. Uma forma de onda quadrada contém um grande montante de energia de baixa freqüência que por sua vez permite a penetração profunda em ambientes condutores. Ao conhecimento do requerente, os sistemas de HEM convencionais só podem tirar uma quantidade relativamente pequena da energia de um gerador no helicóptero, que em conjunto com pequenas áreas de arco de transmissor, resulta em pequenos momentos dipolares.

[0061] A asa 16 fornece a elevação adicional para que o helicóptero tenha de fazer menos trabalho para rebocar a aeronave 12 pelo ar e por isso o tempo de vôo de pesquisa pode ser consideravelmente estendido. A elevação proporcionada pela asa em um helicóptero que voa a velocidade de 36 m/s (70 nós) é atualmente aproximadamente um terço do que é necessário para o vôo independente da aeronave. Como foi ilustrado, a elevação necessária para a aeronave também pode ser gerada pelo menos em parte pela seção 35, que transporta os componentes de antena, e que pode ser usado em conjunto com a asa 16, ou no seu lugar.

[0062] O motor com a hélice 22 fornece o empuxo adicional e a estabilidade aerodinâmica. Isto significa que o helicóptero tem menos trabalho para fazer e em segundo lugar que menos ruído da instabilidade aerodinâmica está presente no sinal secundário detectado.

[0063] Como a asa 16 gera elevação, o tempo de vôo de pesquisa de helicóptero pode ser consideravelmente estendido. Assim, o helicóptero reboca um planador motorizado e não um peso morto que também tem arrasto. É consideravelmente mais fácil para o helicóptero rebocar um "planador motorizado" que produz "empuxo e elevação", que é constituído pela aeronave 12, do que rebocar um magnetômetro de HEM convencional.

[0064] Deve ser observado que o bobina de receptor 58 está perto da bobina de transmissor 34. Assim, o campo primário gerado pela bobina de transmissor é extremamente maior em comparação com o campo secundário que é recebido da terra e que é o sinal de importância. Como a aeronave 12 e o arco transmissor 34 não podem ser feitos perfeitamente rígidos, a dificuldade pode ser encontrada na remoção do campo primário totalmente, do modo que só o campo secundário seja deixado para o processamento. O arranjo mostrado na Figura 4 é destinado para atacar esta dificuldade.

[0065] A figura 4 ilustra uma aeronave 70 que é substancialmente a mesma aeronave 12 mostrada na Figura 1. Contudo, a aeronave 70 não inclui uma bobina receptora 58 montada ali. A bobina receptora é, em vez disso, atada no magnetômetro de arraste alto72 que é conectado por meio de um fio 74 à aeronave 70. O comprimento do cabo 74 pode variar de 20 a 60 metros. O design é tal que o cabo se estende descendentemente, em aproximadamente 14° da horizontal, da aeronave 70 ao magnetômetro 72. O cabo é atado ao centro de gravidade da aeronave 70, isto é, na intersecção da asa 16 e da fuselagem 14.

[0066] Um cabo de reboque 76, que pode ser da ordem de 40 metros de comprimento, é atado aos cabos de reboque 36 e 38 e a um helicóptero de reboque 78.

[0067] O sistema mostrado na Figura 4 possui as vantagens seguintes: [0068] 1. Devido às propriedades mecânicas e aerodinâmicas do cabo 74 em conjunto com a geometria particular do design, o cabo 74 permanece essencialmente reto em condições de pesquisa normais e, portanto, a separação entre as bobinas de transmissão 34 e as bobinas de recepção 58, a qual é transportada pelo magnetômetro 72, permanece substancialmente constante. Assim há menos uma variável para considerar retirando o campo primário do sinal detectado pela bobina 58.

[0069] 2. Como o campo primário é grande em comparação com o campo secundário da terra quando o bobina de transmissor e o bobina de receptor estão muito próximos um do outro e como o campo primário deve ser de maneira ideal totalmente removido para que só o campo secundário da terra seja deixado para a análise, é altamente vantajoso fazer o campo primário o menor possível relativamente ao campo secundário. Isto é realizado separando as bobinas de receptor e transmissor pela maior distância praticável. Este objetivo é, por sua vez, realizado usando um magnetômetro de receptor de alto arraste estável 72, rebocado do centro de gravidade da aeronave de transmissor 70 por meio do cabo 74 que é mantido substancialmente retp em um ângulo de aproximadamente 14 ° abaixo da horizontal.

[0070] Em condições de inspeção típicas p. ex. em terreno montanhoso a velocidade relativa da aeronave pode variar de 20,58 a 41,16 m/s (40 para 80 nós). Para manter o ângulo entre a aeronave transmissora 70 e o magnetômetro receptor de alto arrasto estável 72 em um ângulo tão perto quanto possível ao ângulo preferencial de 14°, o magnetômetro receptor é preferivelmente construído de tal modo que a combinação do seu arrasto e elevação varia com a velocidade relativa da aeronave de tal modo para manter este ângulo essencialmente constante.

[0071] O sistema mostrado na Figura 4 combina as vantagens da grande separação de bobina em um sistema de prospecção eletromagnético de magnetômetro rebocado de asa fixa e a altura baixa de vôo de um sistema de helicóptero convencional. A grande separação de bobina fornece a sensibilidade aumentada para detectar condutores profundamente enterrados enquanto a altura mais baixa de vôo dá uma profundidade consideravelmente melhor da penetração.

[0072] Os sistemas mostrados nas Figuras 1 e 4 são também aerodinamicamente estáveis. A tendência das bobinas receptoras para o pêndulo proa e popa ou para os lados relativamente à bobina transmissora, como é o caso com os sistemas eletromagnéticos de bordo do magnetômetro rebocado de asa fixa convencional que possuem magnetômetro de baixo arraste, é reduzida.

[0073] Como indicado, a maior parte da estrutura da aeronave 12 é preferivelmente feita de material não-condutor e não-magnético para que o ruído que surge de efeitos elétricos e magnéticos possa ser reduzido.

[0074] Outro ponto é que devido ao tamanho muito pequeno do arco transmissor em comparação com aquele de um sistema de magnetômetro rebocado de asa fixa convencional, o arco transmissor pode ser feito muito mais rígido do que o arco em um sistema eletromagnético de bordo de asa fixa convencional. Isto resulta em níveis de ruído mais baixos especialmente em condições turbulentas.

[0075] Deve ser observado que o uso de um sistema de reboque de cabo de amarração de dois, ou preferivelmente três pontos espaçados cujos pontos de fixação estão em linha em ângulos retos à fuselagem da aeronave ou direção do vôo carrega com ele o beneficio de que a fuselagem está alinhada com a direção do vôo mesmo se a velocidade relativa da aeronave variar. Este não é o caso do sistema de reboque de cabo de amarração HEM convencionais de dois pontos de proa e popa.

[0076] O sistema de cabo limitador de arfada que foi descrito mais acima e que é usado em conjunto com o sistema de reboque de cabo de amarração de dois ou três pontos espaçados transverso ou lateral limita a arfada da aeronave durante a decolagem e a aterrissagem e proporcionam estabilidade ao sistema de cabo de amarração transversal.

Claims (17)

1. Aeronave rebocada (12,12A, 70) para uso em um sistema de prospecção geofísica eletromagnética aerotransportado, em que a aeronave rebocada inclui uma antena de transmissão (34) e meios de fixação de pelo menos um cabo de reboque (39, 48, 50) a isso, e CARACTERIZADA pelos meios (20) para geração de potência elétrica para operar a antena de transmissão e meios de produção de empuxo (22) que são acionados pelos meios de produção de potência.

2. Aeronave rebocada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a antena de transmissão inclui uma pluralidade de componentes de antena (34A) que estão montados em uma seção de perfil aerodinâmico (35).

3. Aeronave rebocada, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a seção de perfil aerodinâmico é conformada para gerar força de elevação.

4. Aeronave rebocada, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, CARACTERIZADA pelo fato de que inclui uma asa (16, 30, 34) para gerar força de elevação.

5. Sistema de prospecção geofísica eletromagnética aerotransportado que inclui uma aeronave rebocadora (78), CARACTERIZADO por uma aeronave rebocada conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, e primeiro meio de cabo de reboque (36, 38,40,42,46) para fixar a aeronave rebocada à aeronave rebocadora.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a aeronave rebocadora é um helicóptero (78).

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, CARACTERIZADO pelo fato de que os primeiros meios de cabo de reboque estão fixados à aeronave rebocada pelo menos em dois pontos separados (39,48, 50).

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que os pontos separados (39) estão assentados sobre uma linha que está substancialmente em um ângulo reto em relação a uma fuselagem (14) da aeronave rebocada.

9. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui os meios (46) para limitar a arfada da aeronave rebocada em relação à aeronave rebocadora.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que os meios limitadores de arfada (46) incluem pelo menos dois cabos limitadores de arfada (46) que estão conectados na popa (48) e na proa (50) a uma fuselagem (14) da aeronave rebocada em pontos separados respectivos e os quais limitam a arfada descendente e ascendente da aeronave rebocada.

11. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui uma antena receptora (58) que está montada na aeronave rebocada.

12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui um magnetômetro receptor (72) que está fixado por meio de um segundo meio de cabo de reboque (74) à aeronave rebocada (70), e uma antena receptora (58) que está montada no magnetômetro receptor.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o magnetômetro receptor está fixado à aeronave rebocada em seu centro de gravidade.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o magnetômetro receptor está disposto para ser rebocado em um ângulo selecionado substancialmente constante abaixo de um plano horizontal no qual a aeronave rebocada voa.

15. Sistema de prospecção geofísica eletromagnética aerotransportado CARACTERIZADO pelo fato de incluir uma aeronave rebocada, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, uma aeronave de reboque (78), um primeiro cabo de reboque para fixar a aeronave rebocada à aeronave de reboque, um magnetômetro receptor (72), um segundo cabo de reboque para fixar o magnetômetro receptor à aeronave rebocada, e uma antena de recepção (58) que está montada no magnetômetro receptor.

16. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui os meios (46) para [imitar a arfada descendente e ascendente da aeronave rebocada em relação à aeronave de reboque.

17. Sistema, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro meio de cabo de reboque (76) está fixado à aeronave rebocada (70) em pontos separados (39) que estão sobre uma linha em ângulo reto em relação à direção de voo da aeronave rebocada.