ES2249593T3 - Dispositivo de proteccion en altura. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la protección en altura para miembros de la tripulación de aviones de gran capacidad, como complemento de un traje de protección contra la aceleración según el principio de la hidrostática (traje G (1)), el cuál está fabricado de un tejido textil muy resistente y de baja deformación, con cuatro vetas (4) rellenas de líquido, las cuáles se extienden esencialmente a lo largo del traje G (1), caracterizado porque se compone de - al menos un bolsillo (2) de un tejido textil con propiedades comparables al del traje G (1), que puede estar cosido sobre éste, - una burbuja (3) por bolsillo (2) compuesta de un plástico elástico, - una válvula (5) por burbuja (3), la cuál conecta el interior de la burbuja (3) con el aire de alrededor y se puede aislar de éste, en que - la válvula (5) permanece abierta mientras - la válvula (5) se cierra mientras donde significa velocidad de variación del aire de alrededor y=y significa un valor límite prefijable de esta velocidad de variación de lapresión.
Description
Dispositivo de protección en altura.
La presente invención se refiere a un dispositivo
para la protección en altura de pilotos y otros miembros de la
tripulación de aviones de gran capacidad, según el preámbulo de la
reivindicación 1. Especialmente, este dispositivo de protección en
altura concierne a portadores de trajes de protección contra la
aceleración según el principio de la hidrostática.
Es necesario un dispositivo de protección en
altura cuando el piloto -y cualquiera de los miembros de la
tripulación- se exponen a una pérdida de presión en la cabina del
avión, sea la causa un defecto técnico, o que se destruya o se
pierda la cubierta de cabina, o que sea necesaria una salida de
emergencia. En todas estas situaciones se desploma el equilibrio de
la presión en la cabina, que normalmente corresponde a una presión
del aire a unos 2000 metros sobre el mar. Cuanto mayor es la altura
del vuelo en un suceso de este tipo, más se acerca el punto de
ebullición dependiente de la presión de las disoluciones acuosas a
la temperatura de aproximadamente 37ºC del piloto.
Por eso, los dispositivos de protección en altura
conocidos, como los que se conocen a partir del documento US
5,477,850, integran las funciones de un traje presurizado, como los
conocidos y probados en navegación espacial. Sin embargo, la
implementación de tales funciones siempre está unida a un aumento de
peso y/o masa de un traje de protección contra la aceleración.
El objetivo de la presente invención es la
obtención de una instalación complementaria a un traje de protección
contra la aceleración (de ahora en adelante traje G), la cuál es
capaz de proporcionar la unión con este traje G de una protección de
altura efectiva para los casos mencionados, unido a un aumento de
masa insignificante del traje G. Además, el gasto técnico y
económico para ello debe ser pequeño.
La solución del objetivo presentado se reproduce
en la parte característica de la reivindicación 1 por lo que se
refiere a sus características esenciales y en las reivindicaciones
siguientes en lo que se refiere a otras configuraciones
ventajosas.
El objeto de la invención se explica más
detalladamente según los dibujos incluidos.
La Fig. 1 muestra una vista desde arriba de la
parte de la espalda de un primer ejemplo de realización,
la Fig. 2a un corte longitudinal a través del
ejemplo de realización de la Fig. 1 en estado no operativo,
la Fig. 2b un corte longitudinal a través del
ejemplo de realización de la Fig. 1 en estado operativo,
la Fig. 3 una vista desde arriba de la parte de
la espalda de un segundo ejemplo de realización,
la Fig. 4 una vista desde arriba de la parte
delantera de un tercer ejemplo de realización,
la Fig. 5 un suplemento al ejemplo de realización
de la Fig. 4.
Un primer ejemplo de realización del concepto de
la invención se representa en la Fig. 1. Muestra una vista desde
arriba de la parte de la espalda de un traje G 1 según el principio
de la hidrostática, por ejemplo, según el documento EP 0 983 190.
Éste presenta, por ejemplo, cuatro vetas 4 rellenas de líquido, de
dos en dos en la parte delantera y en el dorso del traje G. Estas
vetas 4 se extienden desde la parte de los hombros del traje G hasta
los nudillos y organizan respectivamente la presión hidrostática
correspondiente a la carga de aceleración actual. Así, las vetas 4
se deforman desde una sección transversal lenticular esencialmente
plana hasta una redonda y apretada junto al tejido resistente a la
tracción y poco extensible del traje G 1. A través de la tensión de
tracción reinante de este modo en este tejido, se forma sobre el
cuerpo del portador una presión exterior correspondiente a su
presión interior.
En el primer ejemplo de realización representado,
en la parte de la espalda del traje G 1 está cosido un bolsillo 2,
compuesto de un tejido con propiedades comparables a las del traje G
1. En este bolsillo 2 se sitúa una burbuja 3 (contorno rayado). Esta
burbuja 3, de un plástico elástico, por ejemplo fabricada de PU o
PVC, está cerrada hacia fuera por todos los lados; su comunicación
con el aire del alrededor se realiza mediante una válvula 5, la cuál
se explica más detalladamente según las Fig. 2a, b.
Las Fig. 2a, b muestran las secciones
longitudinales AA a través del bolsillo 2 y las partes limitantes
del traje G 1. En la burbuja 3 se disponen uno o varios lugares de
una textura o tejido distanciador 6. Tales tejidos distanciadores 6
-fabricados al menos parcialmente de material Monofil- son muy
flexibles y deformables, manteniendo así, y también en carga
superficial, su espesor. Mediante la extensión y el espesor del
tejido distanciador 6 se define un volumen mínimo en la burbuja 3,
el cuál no se puede reducir, incluso al comprimirse cuando el
miembro de la tripulación se apoya con fuerza en el respaldo del
asiento o por la aceleración del avión.
Las cabinas de aviones de combate se construyen
como cabinas presurizadas. En el despegue del avión, la presión
exterior se equilibra hasta una altura de vuelo de aproximadamente
2000 metros sobre el mar. Además, la presión interior se mantiene
constante. La válvula 5, situada en la burbuja 3 o empleada ella
sola, es esencialmente una válvula de compensación de presión, la
cuál está abierta mientras en el espacio exterior se cumpla
\left.\frac{dp}{dt}\leq\frac{dp}{dt}\right|_{max}
donde
\frac{dp}{dt} = velocidad de variación de la
presión \left[\frac{N}{m^{2}}/sec\right]
\left.\frac{dp}{dt}\right|_{max} = valor límite
de \frac{dp}{dt}
Si se supera el valor
\left.\frac{dp}{dt}\right|_{max}, se cierra la válvula 5.
Como por regla general la presión interna de las
cabinas corresponde a la presión atmosférica a 2000 metros sobre el
mar, esta también es la presión interior de la burbuja 3.
El suceso real de protección en altura consiste
en que
\left.\frac{dp}{dt}>\frac{dp}{dt}\right|_{max}
Este es el caso, por ejemplo,
- -
- en el fallo repentino del suministro de presión en cabina
- -
- en el daño o pérdida de la cubierta de cabina
- -
- en una salida de emergencia mediante asiento eyectable.
En tales casos de protección en altura, la
válvula 5 aísla el interior de la burbuja 3 de aire de
alrededor.
Tanto el ajuste como el funcionamiento de la
válvula 5 se pueden realizar de forma puramente mecánica, pero
también se realizan mediante medios electrónicos y eléctricos. En
los últimos casos, la pieza caracterizada como válvula 5 contiene
también todos los elementos de construcción electrónicos y
eléctricos incluso el suministro de corriente. La función de la
protección de altura en las dos interpretaciones mencionadas de la
válvula 5 es autárquica y no requiere conexiones al avión.
Si la válvula 5 está cerrada y la presión de los
alrededores es menor que la presión interior de la burbuja 3,
limitada al valor mencionado, entonces la válvula se hincha según la
representación de la Fig. 2 b. Además, aumenta la tensión en el
tejido del bolsillo 2 y éste se contrae. De esta manera, aumenta la
tensión de tracción ó (en N/m) en el tejido del traje G 1, con la
consecuencia por un lado de que se refuerza el efecto de la presión
en el portador del traje G 1, por otro lado que también aumenta la
presión en las vetas 4. Además, esto tiene como consecuencia que la
tensión de tracción ó que parte de la burbuja 3 que se encuentra en
el bolsillo 2, la cuál primero sólo actúa en la zona del tórax, se
propaga en todo el traje G 1, y el portador del traje G 1 soporta
una presión exterior más elevada. Con ello se puede compensar
parcialmente la aproximación, bajo circunstancias de peligro de
muerte, de la presión interna del portador del traje G 1 a la
presión de ebullición de la sangre.
Un segundo ejemplo de realización del concepto de
la invención se representa en la Fig. 3, también como vista desde
arriba de la parte de la espalda del traje G 1. Aquí se colocan dos
bolsillos 2, cada uno respectivamente bajo una de las vetas 4. Cada
bolsillo 2 contiene una burbuja 3. Además, cada burbuja 3 puede
estar provista con una válvula 5, de manera que ambas burbujas
trabajan de forma paralela pero independiente una de otra. Cada
burbuja 3 contiene además un tejido distanciador 6 -no representado
aquí-.
Como variante de esto, las dos burbujas 3 están
unidas mediante un tubo 7, el cuál se dispone en un bolsillo 8
textil. En este caso ambas burbujas 3 se comunican continuamente y
sin impedimento, y sólo es necesaria una de las válvulas 5.
El comportamiento de las válvulas 5, las burbujas
3 y los bolsillos 2 es como se describe para las Fig. 1, 2. La
influencia sobre las dos vetas 4 que transcurren por el lado de
atrás del traje G 1 es más directa que en el primer ejemplo de
realización.
En la Fig. 4 se representa un tercer ejemplo de
realización de la invención en una vista desde arriba de la parte
delantera de la zona del tórax del traje G 1. Aquí los bolsillos 2
con burbujas 3 y las válvulas 5 están dispuestos en el lado
delantero, también bajo las vetas 4, ahora en el lado delantero del
traje G 1. Para evitar conexiones formadas entre las dos burbujas 3
tras el cierre de una cremallera 9, aquí cada burbuja 3 contiene la
propia válvula 5. El modo de acción de este ejemplo de realización
se describe como el de la Fig. 3.
En el cuarto ejemplo de realización según la Fig.
5 se representa una alternativa y/o un complemento a los ejemplos de
realización anteriores. Las burbujas 3 - o la única burbuja 3 según
la Fig. 1, 2 - están conectadas mediante un tubo 12 a un volumen 11
adicional, aquí en forma de un tubo 13 por ejemplo en forma de U, el
cuál se introduce en otro bolsillo 10 en el traje G 1. En una
primera variante el volumen 11 se prevé como complemento a aquél
contenido en las burbujas 3 abiertas mediante el tejido distanciador
6. Como el volumen 11 se define, por ejemplo, mediante tubos de
plástico 13, los cuáles apenas experimentan variaciones de sección
transversal bajo la influencia de las fuerzas producidas, el aire
contenido en el volumen 11 -o los volúmenes 11- contribuye
totalmente a la formación de la tensión de tracción producida
mediante las burbujas 3.
En una segunda variante, las burbujas 3 no
contienen tejidos distanciadores 6 o bien sólo uno delgado.
Entonces, el aire contenido en los tubos 13 es el principal
responsable de la formación de la tensión de tracción ó mediante las
burbujas 3 en los bolsillos 2.
La disposición del tubo 13 representada en la
Fig. 5 no es decisiva en ningún caso. Se puede seleccionar cualquier
lugar que provoque o permita una molestia mínima en la función y el
confort de uso del traje G 1.
Junto a las formas de fabricación sencillas y
asequibles de la protección de altura según la invención, ésta tiene
la gran ventaja de que no es necesaria otra pieza de ropa, por
ejemplo en forma de una chaqueta, que limita de forma innecesaria la
movilidad del miembro de la tripulación, que es autárquica
energética y funcionalmente y no requiere ninguna clase de cables de
conexión al avión.
Claims (10)
1. Dispositivo para la protección en altura para
miembros de la tripulación de aviones de gran capacidad, como
complemento de un traje de protección contra la aceleración según el
principio de la hidrostática (traje G (1)), el cuál está fabricado
de un tejido textil muy resistente y de baja deformación, con cuatro
vetas (4) rellenas de líquido, las cuáles se extienden esencialmente
a lo largo del traje G (1), caracterizado porque se compone
de:
- -
- al menos un bolsillo (2) de un tejido textil con propiedades comparables al del traje G (1), que puede estar cosido sobre éste,
- -
- una burbuja (3) por bolsillo (2) compuesta de un plástico elástico,
- -
- una válvula (5) por burbuja (3), la cuál conecta el interior de la burbuja (3) con el aire de alrededor y se puede aislar de éste, en que
- -
- la válvula (5) permanece abierta mientras
\left.\frac{dp}{dt}\leq\frac{dp}{dt}\right|_{max}
- -
- la válvula (5) se cierra mientras
\left.\frac{dp}{dt}>\frac{dp}{dt}\right|_{max}
- donde
- \frac{dp}{dt} significa velocidad de variación del aire de
- alrededor y \left[\frac{dp}{dt}\right] = \frac{N}{m^{2}}/sec
- y \left.\frac{dp}{dt}\right|_{max} significa un valor límite prefijable
- de esta velocidad de variación de la presión.
2. Dispositivo para la protección en altura
según la reivindicación 1, caracterizado porque la válvula
(5) es puramente mecánica.
3. Dispositivo para la protección en altura
según la reivindicación 1, caracterizado porque la válvula
(5) presenta un control electrónico y una acción eléctrica y cuyo
suministro de energía está contenido en la válvula (5).
4. Dispositivo para la protección en altura según
la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una
burbuja (3) contiene un tejido distanciador (6), el cuál también
bajo carga mecánica le confiere un volumen mínimo pretendido.
5. Dispositivo para la protección en altura
según la reivindicación 4, caracterizado porque se puede
disponer exactamente de un bolsillo (2) con una burbuja (3) y una
válvula (5) y se puede sujetar en la parte de la espalda del traje G
(1) de manera que se encuentran entre las vetas (4) que transcurren
por el dorso del traje G (1).
6. Dispositivo para la protección en altura
según la reivindicación 4, caracterizado porque se puede
disponer de dos bolsillos (2) con una burbuja (3) cada uno y una
válvula (5) cada uno y se puede sujetar uno junto a otro en la parte
de la espalda del traje G (1) de manera que se encuentran bajo cada
una de las vetas (4) que transcurren por el dorso del traje G
(1).
7. Dispositivo para la protección en altura
según la reivindicación 6, caracterizado porque se puede
disponer un primer tubo (7) y se puede situar en un bolsillo (8)
cosido al traje G (1), en que el tubo (7) une ambas burbujas
(3).
8. Dispositivo para la protección en altura
según la reivindicación 4, caracterizado porque se puede
disponer de dos bolsillos (2) con una burbuja (3) cada uno y se
puede sujetar uno junto a otro en la parte de la espalda del traje G
(1) de manera que se encuentran bajo cada una de las vetas (4) que
transcurren por el dorso del traje G 1, y que se puede disponer un
primer tubo (7) y se puede situar en un bolsillo (8) cosido al traje
G (1), en que el tubo (7) une ambas burbujas (3), y en total sólo se
dispone de una válvula (5) y se emplea en una de las burbujas
(3).
(3).
9. Dispositivo para la protección en altura
según la reivindicación 4, caracterizado porque se puede
disponer de dos bolsillos (2) con una burbuja (3) cada uno y una
válvula (5) cada uno y se puede sujetar uno junto a otro en la parte
delantera del traje G (1) de manera que se encuentran bajo cada una
de las vetas (4) que transcurren por el dorso del traje G (1).
10. Dispositivo para la protección en altura
según la reivindicación 1, caracterizado porque se puede
disponer al menos de un volumen (11) adicional comunicante con al
menos una burbuja (3) mediante otro tubo (12) y que está envuelto
por un tubo de plástico (13) no deformable por las fuerzas y
tensiones de tracción previstas, cuyo tubo de plástico (13) se puede
alojar en otro bolsillo (10) en el traje G (1).
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