DE60201338T2

DE60201338T2 - Vorrichtung zum starten eines flugzeugs von einem trägerflugzeug

Info

Publication number: DE60201338T2
Application number: DE60201338T
Authority: DE
Inventors: Richard George Preston HARRISON
Original assignee: BAE Systems PLC
Current assignee: BAE Systems PLC
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2022-02-21
Also published as: ATE276923T1; EP1370461B1; US20040089767A1; DE60201338D1; WO2002076826A1; US6869042B2; ES2224045T3; GB0106990D0; EP1370461A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zum Starten eines Flugzeugs in der Luft von einem größeren Trägerflugzeug aus. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, bezieht sich die Erfindung auf ein System zum Starten, zum Auftanken und zum Abfangen eines unbemannten Luftfahrzeugs (UAV).
Gegenwärtig wird die Mehrzahl von UAVs am Boden gestartet; und sie erfordern Brennstoff, um nach ihrem Ort und von diesem zu gelangen. Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem Start eines UAV oder eines anderen Flugzeugs in der Luft von einem größeren Trägerflugzeug aus.
Der Start eines UAV ist beispielsweise in dem zum Stand der Technik gehörenden Patent SU-A-1 821 428 beschrieben, welches für Aleksandr Gusakovskij et al erteilt wurde.
Gemäß der Erfindung betrifft diese ein System zum Starten, zum Auftanken und zum Abfanges eines Flugzeugs von einem größeren Trägerflugzeug aus oder durch dieses und zum Auftanken und Abfangen des Flugzeugs, wobei das System einen Halter am Trägerflugzeug aufweist, mit dem das Flugzeug lösbar verbindbar ist und eine ausfahrbare und zurückziehbare Auftankvorrichtung am oder im Halter gelagert ist, der mit dem Flugzeug verbindbar ist, wobei zum Starten des Flugzeugs das Flugzeug vom Halter gelöst und die Auftankvorrichtung ausgefahren wird, während das Flugzeug lösbar damit verbunden bleibt, um das Flugzeug zu veranlassen, hinter dem Trägerflugzeug hergeschleppt zu werden und die Auftankvorrichtung von dem geschleppten Flugzeug gelöst wird, wobei das System ein Auftanken des Flugzeugs im Flug ermöglicht, indem das Flugzeug während des Fluges mit der ausgefahrenen Auftankvorrichtung verbunden wird und indem Kraftstoff vom Trägerflugzeug dem Flugzeug über die Auftankvorrichtung zugeführt wird und wobei das Flugzeug außerdem abfangbar ist, indem das Flugzeug im Flug mit der ausgefahrenen Auftankvorrichtung verbunden wird und indem die Auftankvorrichtung mit dem damit verbundenen Flugzeug zurückgezogen wird und das Flugzeug mit dem Trägerflugzeug wieder verbunden wird.
Eine derartige Anordnung macht es überflüssig, dass das Flugzeug ein eigenes Fahrwerk besitzt, wodurch beträchtlich an Gewicht eingespart wird und das Flugverhalten und/oder die Geschwindigkeit verbessert wird, und dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Flugzeug ein unbemanntes Luftfahrzeug ist.
Die Auftankvorrichtung ist vorzugsweise in Form eines Schlauches ausgebildet, der Mittel, wie beispielsweise einen Fangtrichter, aufweist, um die Verbindung mit dem Flugzeug herzustellen. Der Schlauch kann auf der Trommel aufgewickelt werden, und die Trommel ist drehbar, um den Schlauch abzuwickeln und um die Auftankvorrichtung auszufahren.
Der Halter kann eine Verriegelungseinrichtung aufweisen, die das Flugzeug lösbar mit dem Halter verbindet. Vorzugsweise ist eine Antriebseinheit vorgesehen, um die Trommel und/oder die oder jede Verriegelungseinrichtung am Halter zu betätigen.
Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen, um das Flugzeug lösbar mit der Auftankvorrichtung zu verbinden.
Der Halter kann lösbar mit dem Trägerflugzeug verbunden sein, so dass jedes Kurierflugzeug leicht eingesetzt werden kann, um im Flug unbemannte Luftfahrzeuge zu starten, aufzutanken und wieder einzufangen.
Ein System gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 ist eine Seitenansicht eines typischen unbemannten Luftfahrzeugs;
2 ist eine Seitenansicht eines Teils des größeren Trägerflugzeugs mit einem unter einem Tragflügel angeordneten Gehäuse und einem Auftanktrichter;
3 ist eine der 2 entsprechende Ansicht, wobei jedoch die Seitenwand des Gehäuses entfernt ist, um schematisch die inneren Bauteile erkennbar zu machen;
4 zeigt das unbemannte Luftfahrzeug gemäß 1, welches lösbar am Trägerflugzeug befestigt ist und mit einem Bugabschnitt in den Fangtrichter einsteht; und
5 zeigt den aus dem Gehäuse des Trägerflugzeugs ausgefahrenen Schlauch mit dem unbemannten Luftfahrzeug im Fangtrichter, bereit zum Start.
Das UAV gemäß 1 ist allgemein bekannt, und es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf den Start, das Auftanken oder Abfangen eines UAV jener speziellen Bauart beschränkt ist. Das allgemein mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnete UAV besitzt einen Rumpf 12 mit einem Bugabschnitt 14.
Gemäß 2 besitzt das Trägerflugzeug 16 einen Rumpf 18 und Tragflügel 20, von denen nur einer in 2 dargestellt ist. Die untere Seite des Tragflügels 20 trägt ein Gehäuse 22, das den Auftankschlauch 23 aufnimmt, der ein freies Ende, verbunden mit einem Fangtrichter 24, aufweist. Das Gehäuse 22 bildet bei diesem Ausführungsbeispiel den vorerwähnten Halter, obgleich der Ausdruck "Halter" nicht auf eine gehäuseartige Konstruktion beschränkt ist.
Wie in 3 gezeigt, kann das UAV 10 unter dem Tragflügel 20 montiert werden, wobei sein Bugabschnitt 14 innerhalb des Fangtrichters 24 liegt und sein Rumpf 12 lösbar mit dem Tragflügel 20 über eine Verriegelungseinrichtung 26 am Tragflügel 20 und eine weitere Verriegelungseinrichtung 27 am Gehäuse 22 verbunden ist.
Wie aus 4 ersichtlich, liegt das Vorderende des Bugs 14 oder einer Sonde am Bug 14 (nicht dargestellt) dichtend an einer Düse 28 des Fangtrichters, damit das UAV 10 Kraftstoff vom Trägerflugzeug 16 über den Auftankschlauch 23 (5) erhalten kann. Der Bugabschnitt 14 des UAV 10 wird sicher im Fangtrichter über eine Verriegelungseinrichtung am Fangtrichter gehalten, die allgemein mit dem Bezugszeichen 32 versehen ist.
Gemäß 4 ist im Gehäuse 22 eine Trommel 33 untergebracht, auf der der Schlauch 23 aufgewickelt ist, wenn der Fangtrichter 24 in der Lage gemäß 4 befindlich ist. Der Schlauch 23 empfängt Kraftstoff über eine Verbindung 34 von den Tragflügeltanks 36, von denen einer in 4 dargestellt ist. In der Stellung gemäß 4 lagert der Fangtrichter 24 gegen die Außenseite des Gehäuses 22 innerhalb einer Ausnehmung 38.
Das Gehäuse 22 nimmt einen Kraftantrieb 40 auf, um die Trommel 33 anzutreiben und die Verriegelungseinrichtungen 26, 27 zu betätigen.
Um das UAV 10 zu starten, werden die Verriegelungseinrichtungen 26, 27 durch die Einheit 40 gelöst, und die Trommel 33 wird gedreht, um den Schlauch 23 aus dem Gehäuse 22 auszufahren, so dass der Fangtrichter 24 und das UAV 10 hinter dem Trägerflugzeug 16 hergeschleppt werden können, wie dies in 5 dargestellt ist. Das UAV 10 erhält aus seinem Triebwerk oder den Triebwerken genügend Leistung, um in einer stabilen Lage zu verbleiben, wenn es hinter dem Schleppflugzeug 16 von diesem geschleppt wird.
Nachdem das UAV in der Lage gemäß 5 befindlich ist, wird der Verriegelungsmechanismus 32 gelöst, so dass das UAV 10 starten kann, das dann seine Mission nach den Instruktionen beginnt.
Nach Vollendung der Missionsinstruktionen kann das UAV 10 entweder nach dem Trägerflugzeug 16 zurückkehren, um aufgetankt zu werden oder um abgefangen und verstaut zu werden. Wenn das UAV 10 ein Auftanken erfordert, dann dockt es in dem ausgefahrenen Trichter 24 an, wie dies in 5 dargestellt ist, und der Kraftstoff wird vom Trägerflugzeug 16 über den Schlauch 23 nach dem UAV 10 übertragen. Das UAV 10 kann dann gelöst werden und weitere Missionsinstruktionen beginnen. Wenn das UAV 10 in seine Staustellung am Trägerflugzeug 16 zurückgeführt werden soll, dann dockt das UAV 10 im Fangtrichter 24 an, und es wird durch die Verriegelungseinrichtung 32, wie aus 5 ersichtlich, verriegelt und der Schlauch 23 wird durch Drehung der Trommel 33 zurückgezogen, wodurch das UAV 10 nach dem Gehäuse 22 gezogen wird. Das UAV 10 liefert während dieser Operation immer noch genügend Leistung, um in einer stabilen Lage verbleiben zu können. Nachdem die Lage gemäß 3 erreicht ist, werden die Verriegelungseinrichtungen 26 und 27 wieder mit dem UAV 10 verbunden, so dass das UAV sicher an Ort und Stelle unter dem Tragflügel 20 gehalten wird.
Ein geeigneter Fangtrichter 24 zur Benutzung in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung ist in unserer britischen Patentanmeldung beschrieben, die den Titel trägt "A Drogue for In-Flight-Refuelling" (Ref. XA1476), die gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung eingereicht wird, und der Leser wird bezüglich Einzelheiten auf diese Patentanmeldung verwiesen.
Da das UAV 10 sowohl gestartet als auch wiedereingefangen werden kann, während sich das Trägerflugzeug in der Luft befindet, benötigt das UAV kein Fahrwerk und keine zugeordneten Start- und Landesysteme.

Claims

System zum Starten, zum Auftanken und zum Abfangen eines Flugzeugs (10) von einem größeren Trägerflugzeug (16) aus oder durch dieses und zum Auftanken und Abfangen des Flugzeugs (10), wobei das System einen Halter (22) am Trägerflugzeug (16) aufweist, mit dem das Flugzeug (10) lösbar verbindbar ist und eine ausfahrbare und zurückziehbare Auftankvorrichtung (23, 24) am oder im Halter (22) gelagert ist, der mit dem Flugzeug (10) verbindbar ist, wobei zum Starten des Flugzeugs (10) das Flugzeug (10) vom Halter (22) gelöst und die Auftankvorrichtung (23, 24) ausgefahren wird, während das Flugzeug (10) lösbar damit verbunden bleibt, um das Flugzeug (10) zu veranlassen, hinter dem Trägerflugzeug (16) hergeschleppt zu werden und die Auftankvorrichtung (24) von dem geschleppten Flugzeug (10) gelöst wird, wobei das System ein Auftanken des Flugzeugs (10) im Flug ermöglicht, indem das Flugzeug während des Fluges mit der ausgefahrenen Auftankvorrichtung (23, 24) verbunden wird und indem Kraftstoff vom Trägerflugzeug (16) dem Flugzeug (10) über die Auftankvorrichtung (23) zugeführt wird und wobei das Flugzeug (10) außerdem abfangbar ist, indem das Flugzeug (10) im Flug mit der ausgefahrenen Auftankvorrichtung (23, 24) verbunden wird und indem die Auftankvorrichtung mit dem damit verbundenen Flugzeug (10) zurückgezogen wird und das Flugzeug (10) mit dem Trägerflugzeug (16) wieder verbunden wird.
System nach Anspruch 1, bei welchem die Auftankvorrichtung die Form eines Schlauches (23) hat, der Mittel zur Verbindung mit dem Flugzeug aufweist.
System nach Anspruch 2, bei welchem die Mittel am Schlauch in Form eines Fangtrichters (24) ausgebildet sind.
System nach den Ansprüchen 2 oder 3, bei welchem der Schlauch (23) auf einer Trommel (33) aufgewickelt ist und die Trommel (33) drehbar ist, um den Schlauch (23) von der Trommel abzuwickeln und um die Auftankvorrichtung auszufahren.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Halter (22) wenigstens eine Verriegelungseinrichtung (27) aufweist, um das Flugzeug (16) lösbar mit dem Halter (22) zu verbinden.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Trägerflugzeug (16) benachbart zum Halter (22) eine Verriegelungseinrichtung (27) aufweist, um das Flugzeug (10) lösbar mit dem Trägerflugzeug (16) zu verbinden.
System nach den Ansprüchen 4, 5 oder 6 in Abhängigkeit von Anspruch 4, bei welchem eine Antriebseinheit (40) vorgesehen ist, um die Trommel (33) und/oder die oder jede Verriegelungseinrichtung (27) am Halter zu betätigen.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem eine Verriegelungseinrichtung (32) vorgesehen ist, um das Flugzeug (10) lösbar mit der Auftankvorrichtung (23, 24) zu verbinden.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Halter (22) lösbar mit dem Trägerflugzeug (16) verbindbar ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Flugzeug (10) ein unbemanntes Luftfahrzeug ist.