ES2254976T3 - Simulador de vuelo en caida libre. - Google Patents
Simulador de vuelo en caida libre.Info
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- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
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-
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- A63G2031/005—Skydiving
Abstract
Simulador de vuelo en caída libre, que comprende una cámara inferior de compresión (22): - en la proximidad de la periferia inferior de la cual desembocan las salidas de una pluralidad de ventiladores (24) dispuestos según una configuración centrípeta, y - en la parte superior estrechada de la cual se encuentra dispuesta una rejilla de compresión (30); una cámara cilíndroide (36) que define un espacio de evolución, que está situada inmediatamente encima de la cámara de compresión (22), y que está ideada para ser atravesada por un flujo homogéneo de aire ascensional que presenta un gradiente de velocidades regularmente decrecientes de abajo hacia arriba; y una superestructura generalmente cilíndrica que envuelve por lo menos la cámara de evolución (14) del simulador, que termina por su parte superior por un domo (12) que cubre dicha cámara de evolución del simulador, y que está dispuesto para favorecer una circulación del aire que deja la cámara de evolución, hacia abajo en dirección a las entradas de los ventiladores.
Description
Simulador de vuelo en caída libre.
La presente invención se refiere a un simulador
de vuelo en caída libre, es decir una instalación destinada a
mantener en equilibrio una persona en posición de caída libre en un
flujo controlado de aire ascendente que atraviesa una cámara de
evolución.
Un simulador de vuelo en caída libre de este tipo
ha sido ideado con fines múltiples, de aprendizaje, de formación,
de entrenamiento de paracaidistas o de competidores confirmados,
incluso también encuentra su aplicación en el marco de los parques
de atracciones y de ocio. Está claro que dicho tipo de simulador de
vuelo en caída libre permite evitar todos los problemas de costes y
de riesgos meteorológicos ligados a la obligación de proceder
normalmente a un salto en altitud a partir de un avión.
Un simulador de este tipo es conocido por el
documento FR-A-2 659 620.
La presente invención ha tenido por tanto por
objeto poner a punto un simulador de vuelo en caída libre que
permita generar un flujo de aire ascendente a velocidad decreciente.
Dicho flujo de aire debe ser lo más homogéneo posible para permitir
a cualquier usuario, cualesquiera que sean su peso y su corpulencia,
trabajar sus posiciones de equilibrio y figuras de caída libre a
diferentes alturas de equilibrio. Para permitir al usuario
entrenarse eficazmente y hacer variar la actitud y la orientación
de su cuerpo para determinar la velocidad y la dirección del
movimiento de su caída, es esencial generar un flujo de aire
ascendente lo más homogéneo posible en el seno de la cámara de
evolución. Dicha instalación debe desde luego también responder a un
cierto número de otras obligaciones respecto del entorno, y más
particularmente a unas obligaciones de insonorización.
Es por lo que la presente invención se refiere a
un simulador de vuelo en caída libre que está caracterizado porque
comprende:
- \ding{226}
- una cámara inferior de compresión:
- \bullet
- en la proximidad de la periferia inferior de la cual desembocan las salidas de una pluralidad de ventiladores dispuestos según una configuración centrípeta, y
- \bullet
- en la parte superior estrechada de la cual se encuentra dispuesta una rejilla de compresión;
- \ding{226}
- una cámara cilindroide que define un espacio de evolución, que está situada inmediatamente por encima de la cámara de compresión, y que está ideada para ser atravesada por un flujo homogéneo de aire ascensional que presenta un gradiente de velocidades regularmente decrecientes de abajo hacia arriba; y
- \ding{226}
- una superestructura generalmente cilíndrica que envuelve por lo menos la cámara de evolución del simulador, que termina por su parte superior en un domo que cubre dicha cámara de evolución del simulador, y que está dispuesta para favorecer una circulación del aire que deja la cámara de evolución, hacia abajo en dirección a las entradas de los ventiladores.
De acuerdo con la presente invención, la
superficie interior de la cámara de compresión debe estar conformada
para generar un flujo de aire homogéneo, indispensable para
asegurar la estabilidad del operador en la cámara de evolución.
Un cierto número de características particulares
relativas a una concepción de esta cámara de compresión aparecerán
con la lectura de la descripción detallada dada a continuación, en
particular con referencia a los planos anexos que ilustran
esquemáticamente dicha instalación de simulación de vuelo en caída
libre.
Otras características relativas a la cámara de
evolución del simulador aparecerán también con la lectura de esta
descripción detallada dada a continuación.
La instalación de simulación de vuelo en caída
libre según la invención comprende una parte de superestructura 10
que comprende un domo 12 que protege el cilindro de evolución
propiamente dicho 14.
En el plano anexo, la parte de superestructura se
prolonga, indiferentemente a un lado o a otro del domo 10, por una
representación esquemática de edificios anexos 16 destinados a
alojar unos vestuarios, sanitarios y corredores de acceso a la
cámara de evolución 14. En el plano anexo, la línea 18 esquematiza
aproximadamente el nivel del suelo.
Por debajo de este nivel 18, la instalación
comprende una parte de infraestructura esencialmente compuesta por
un local técnico anular 20 que asegura la traída de aire, así como
por la cámara inferior de compresión 22.
La cámara inferior de compresión 22 presenta, en
la proximidad de su periferia inferior, una pluralidad de aberturas
en las cuales desembocan las salidas de ventiladores centrífugos 24,
dispuestos según una configuración centrípeta. Esta parte inferior
de la cámara de compresión 22 está ventajosamente realizada en una
forma generalmente cilíndrica de revolución 26 que se prolonga
hacia arriba por una parte troncocónica 28.
Para generar un flujo homogéneo de aire, a la vez
en la cámara de compresión 22 y sobre todo ulteriormente en el
cilindro de evolución 14, es ventajoso disponer los ventiladores
helicoidales 24 con una separación angular constante.
En la practica, ha resultado satisfactorio
utilizar doce ventiladores centrífugos implantados en el local
técnico anular 20 con una separación angular constante.
La cámara de compresión 22 presenta, en el modo
de realización ilustrado, un radio de 7,75 m y una altura de 7,5 m.
La forma de esta cámara permite en particular generar una curvas de
velocidades de aire lo más homogéneas posible.
Ha resultado así interesante, para evitar el
despegado de la vena de aire a lo largo de la pared interior de la
parte troncocónica 28 próxima a la rejilla de compresión 30,
dispuesta en la parte superior estrechada de la parte troncocónica
28, equipar la pared interior con un codo anular 32 que forma
resalte hacia el interior de la cámara de compresión 22. En el modo
de realización representado, el codo anular presenta un radio de 1
m. Dicha característica de perfil de la pared interna de la cámara
de compresión 22, permite canalizar el flujo de aire y transformar
eficazmente la presión estática de la cámara en presión dinámica sin
generar el despegado de la vena de aire después de paso del codo
anular 32. Este último presenta un radio de aproximadamente 1 m y
está preferentemente realizado en forma de una pieza de chapa
galvanizada que se adapta perfectamente a la estructura de las
paredes de hormigón de la cámara inferior de compresión.
Los ventiladores dispuestos en el local pueden
estar constituidos por unos ventiladores centrífugos del tipo que
comprende un pabellón de aspiración enrejado, que permitirá asegurar
la traída de aire conduciéndolo a través de las aberturas
practicadas en el contorno del local técnico anular 20. En las
condiciones de realización de la instalación representada, la
velocidad de paso del aire por esta sección anular, así como a la
llegada al ventilador, permanecerá inferior preferentemente a 7
m/s.
Ventajosamente, los ventiladores helicoidales
estarán montados sobre un zócalo y unos pivotes antivibración. Las
características de los ventiladores utilizados con éxito en la
práctica pueden por ejemplo ser las siguientes:
- caudal de aire unitario: 66 m^{3}/s;
- presión del ventilador: 2 260 Pa;
La velocidad de salida del aire de este tipo de
ventiladores debe ventajosamente situarse en aproximadamente 40
m/s.
La rejilla de compresión 30 implantada después
del codo anular 32 tiene principalmente por función mantener la
presión de la cámara inferior de compresión 22 y repartir, de la
manera más uniforme posible, las velocidades del aire a la salida
de esta cámara de compresión.
Ventajosamente, la rejilla de compresión 30 que
está montada en la parte superior de la cámara inferior de
compresión 22, está determinada para generar una pérdida de carga de
aproximadamente 150 Pa. En la práctica, una rejilla que tiene una
abertura de malla de 500 mm x 500 mm y por ejemplo un diámetro de
hilo de aproximadamente 2 mm ha dado satisfacción completa.
Para completar la descripción de la parte
inferior de infraestructura de la instalación según la invención,
debe mencionarse que debe tener lugar una renovación de aire de
forma permanente 24, y esto principalmente para combatir el
recalentamiento del aire debido al funcionamiento de los
ventiladores y para aportar regularmente aire higiénico. A este
fin, en un modo de realización particular, la parte superior del
domo 12 presenta por lo menos una toma de aire fresco provista de
una trampa de sonido. Por otra parte, la extracción de aire está
asegurada mecánicamente por una pluralidad de ventiladores de
extracción que permiten además controlar la temperatura del
conjunto del simulador de vuelo.
Unas trampas de sonido pueden ventajosamente
estar también previstas a la salida de los ventiladores de
extracción.
Convendrá siempre prever en esta instalación,
unas tomas de aire nuevo y de expulsión dispuestas en un modo de
funcionamiento opuesto.
La rejilla de compresión 30 está coronada por una
carga cilindroide 36 que define un espacio de evolución que está
situado inmediatamente encima de la cámara de compresión 22. Esta
cámara cilindroide 36 está ideada para ser atravesada por un flujo
de aire homogéneo ascensional que presenta un gradiente de
velocidades regularmente decreciente de abajo hacia arriba.
Ventajosamente, esta cámara cilindroide de
evolución 36 comprende una parte baja generalmente cilíndrica 38
que se prolonga hacia arriba por una parte cónica divergente 40.
Ventajosamente, el ángulo formado por las paredes
de la parte cónica divergente 40 con la vertical es inferior a
aproximadamente 6º.
En el modo de realización esquematizado, la
altura total de evolución es del orden de 7 m. Esta altura total de
evolución se extiende entre las dos redes de seguridad 42 y 44 que
equipan respectivamente las partes baja y alta de la cámara
cilíndrica de evolución 36, cuando la red intermedia 43 de confort
está desmontada.
La parte baja de esta cámara cilindroide de
evolución 36 está compuesta, en la instalación ilustrada en la
figura anexa, por un cilindro de 3,80 m de diámetro en una altura de
2 m. La parte cónica divergente 40 presenta una altura de 8,50 m
con un ángulo de divergencia con respecto a la vertical de
aproximadamente 3,6º. En la práctica, dicho ángulo ha permitido
evitar los efectos de pared y el despegado de la vena de aire a lo
largo de la cámara cilindroide de evolución 36.
Se observará que en estas condiciones, la red
baja de seguridad 42, implantada a aproximadamente 1,5 m de la
rejilla de compresión 30, por encima de esta última, conduce a una
pérdida de carga del par rejilla de compresión + red de protección,
del orden de 400 Pa.
Así, los usuarios de la instalación podrán
evolucionar en un altura de aproximadamente 7 m entre la red baja
de protección 42 y el límite del alcance que se sitúa a
aproximadamente 50 cm por debajo de la red de protección superior
44.
De manera que se facilite el flujo de aire a la
salida de la cámara cilindroide 36 y para permitir así su reciclado
correcto, el borde libre superior de la cámara cilindroide 36 está
provisto de un collarín periférico 46 que podrá también estar
realizado en forma de una pieza de transformación de chapa
galvanizada. Desde luego, el codo anular 32 y el collarín
periférico 46 realizados por ejemplo en chapa galvanizada, así como
las redes de seguridad 42 y 44 y la rejilla de compresión 30 serán
colocados sin enganche de fijación susceptible de perturbar el
flujo del fluido.
En el modo de realización ilustrado, la
velocidades están repartidas en la cámara cilíndrica de evolución
36 de la manera siguiente:
| parte baja: | aproximadamente 70 m/s |
| parte media: | aproximadamente 50 m/s |
| parte alta: | próxima a la velocidad límite de soporte de aproximadamente 45 m/s. |
Conviene observar que la velocidad del aire
generado en la parte baja, a saber aproximadamente 70 m/s, permite
efectuar la mayor parte de las figuras de caída libre por unos
operadores experimentados. Más allá de esta zona, la velocidad será
decreciente para alcanzar la velocidad límite de soporte a nivel de
la sección superior de esta cámara 36. La sección intermedia
corresponde de hecho a la velocidad de utilización más corriente
para unos operadores medianamente experimentados. Esta velocidad de
aproximadamente 50 m/s (180 km/h) será en particular respetada en
el punto alto de la plataforma de acceso 48 al cilindro que se sitúa
a nivel referenciado 48 en el plano anexo.
A este nivel de la cámara cilindroide, la
invención presenta un cierto número de características no
representadas más en detalle, destinadas en particular a asegurar
el acceso a la cámara de evolución.
Así, la cámara cilindroide de evolución está
equipada con una red adicional de confort 43, fijada por su
periferia de forma amovible.
Según otra característica de la invención, la
pared de la parte media de la cámara cilindroide de evolución
presenta por lo menos una abertura que desemboca en una cámara de
acceso cerrada 52 en el domo y que define una plataforma de acceso
48, que adopta preferentemente una forma cilíndrica de
revolución.
Según otra característica de la invención, la
parte superior de la cámara de acceso 52 presenta un perfil de
conexión curvo 54, con una concavidad dirigida hacia el interior
para favorecer la circulación de los flujos de aire.
Según otra característica de la invención, la red
adicional de confort 43, está dispuesta sensiblemente a nivel de
dicha plataforma de acceso 48.
Según otra característica de la invención, por lo
menos una red periférica 56 que permite a los operadores permanecer
en el flujo de aire está tendida sobre dicha abertura en
prolongación de la pared de la parte cónica divergente 40.
Según otra característica de la invención, dos
redes periféricas 56 se superponen por lo menos parcialmente de
manera que permitan el acceso de los operadores a la cámara de
evolución.
Según otra característica de la invención, la
pared interior de la cámara cónica 40 presenta un borde de despegue
y de amortiguación 58 cuya cara interior se extiende en prolongación
de dicha pared interior de la cámara cónica 40.
La homogeneidad de flujo de aire ascendente que
se desplaza en la cámara cilindroide 36 está también favorecida por
una buena recirculación del flujo de aire en el interior de la
superestructura e infraestructura de la instalación, atravesando la
cámara anular 20. Esta circulación de aire ha sido esquematizada por
diversas flechas en el plano anexo. De manera que favorezca está
circulación de aire, la superestructura está equipada con un
resalte central perfilado de revolución 50 que está centrado sobre
el eje de revolución de la cámara cilindroide de evolución 36.
Ventajosamente, este resalte central de revolución 50 adopta la
forma general de un cono cuya superficie lateral es cóncava con una
concavidad dirigida hacia el interior de dicho resalte.
Una disposición de este tipo permite favorecer
los cambios de dirección del aire a la salida del cámara cilindroide
36.
Queda entendido que el simulador descrito
anteriormente puede además comprender un cierto número de
modificaciones y/o adiciones sin salir por ello del marco de la
presente invención.
Es así que es posible prever la presencia de
orificios y/o de dispositivos de ventilación que reducen la
temperatura interna de la instalación.
La presencia de extractores que rebajan el ruido
en el interior y el exterior de la instalación pueden también estar
prevista para algunas condiciones de utilización.
La presencia eventual de rejillas adicionales de
difusión y/o de estabilización del flujo de aire, puede también ser
prevista en el marco de algunas aplicaciones particulares de un
simulador según la invención.
Claims (23)
1. Simulador de vuelo en caída libre, que
comprende:
- \bullet
- una cámara inferior de compresión (22):
- -
- en la proximidad de la periferia inferior de la cual desembocan las salidas de una pluralidad de ventiladores (24) dispuestos según una configuración centrípeta, y
- -
- en la parte superior estrechada de la cual se encuentra dispuesta una rejilla de compresión (30);
- \bullet
- una cámara cilindroide (36) que define un espacio de evolución, que está situada inmediatamente encima de la cámara de compresión (22), y que está ideada para ser atravesada por un flujo homogéneo de aire ascensional que presenta un gradiente de velocidades regularmente decrecientes de abajo hacia arriba; y
- \bullet
- una superestructura generalmente cilíndrica que envuelve por lo menos la cámara de evolución (14) del simulador, que termina por su parte superior por un domo (12) que cubre dicha cámara de evolución del simulador, y que está dispuesto para favorecer una circulación del aire que deja la cámara de evolución, hacia abajo en dirección a las entradas de los ventiladores.
2. Simulador según la reivindicación 1,
caracterizado porque la superficie interior de la cámara de
compresión está conformada para generar un flujo homogéneo de aire
a fin de asegurar la estabilidad del operador en la cámara de
evolución.
3. Simulador según una de las reivindicaciones 1
y 2, caracterizado porque la cámara inferior de compresión
(22) comprende una parte baja generalmente cilíndrica de revolución
(26) que se prolonga hacia arriba por una parte troncocónica
(28).
4. Simulador según la reivindicación 3,
caracterizado porque, para evitar el despegado de la vena de
aire a lo largo de la pared interior de la parte troncocónica
próxima a la rejilla de compresión, dicha pared interior está
equipada con un codo anular (32) que forma resalte hacia el interior
de la cámara de compresión (22).
5. Simulador según una de las reivindicaciones 1
a 4, caracterizado porque dichos ventiladores (24) desembocan
sobre la pared de la parte baja generalmente cilíndrica, con una
separación angular constante.
6. Simulador según una de las reivindicaciones 1
a 5, caracterizado porque la rejilla de compresión (30)
montada en la parte superior de la cámara inferior de compresión
(22) se elige para generar una pérdida de carga de aproximadamente
150 Pa, en particular en forma de una rejilla que tiene una abertura
de malla de 500 mm x 500 mm.
7. Simulador según una de las reivindicaciones 1
a 6, caracterizado porque la velocidad de llegada de aire a
los ventiladores es del orden de 7 m/s y la velocidad de salida de
aire de los ventiladores es del orden de 40 m/s.
8. Simulador según una de las reivindicaciones 1
a 7, caracterizado porque la cámara cilíndrica de evolución
(36) comprende una parte baja generalmente cilíndrica (38) que se
prolonga hacia arriba por una parte generalmente cónica divergente
(40).
9. Simulador según la reivindicación 8,
caracterizado porque el ángulo formado por las paredes de la
parte generalmente cónica divergente de la cámara cilindroide de
evolución con la vertical es inferior a aproximadamente 6º.
10. Simulador según una de las reivindicaciones 1
a 9, caracterizado porque la cámara cilindroide de evolución
está equipada en cada una de sus partes baja y alta con una red de
seguridad (42, 44).
11. Simulador según una de las reivindicaciones 1
a 10, caracterizado porque la cámara cilindroide de evolución
está equipada con una red adicional de confort (43) fijada por su
periferia de forma amovible.
12. Simulador según las reivindicaciones 1 a 11,
caracterizado porque la pared de la parte media de la cámara
cilindroide de evolución presenta por lo menos una abertura que
desemboca en una cámara de acceso cerrada (52) en el domo y que
define una plataforma de acceso (48).
13. Simulador según la reivindicación 12,
caracterizado porque la cámara de acceso (52) adopta una
forma cilíndrica de revolución.
14. Simulador según una de las reivindicaciones
12 y 13, caracterizado porque la parte superior de la cámara
de acceso (52) presenta un perfil de unión curva (54) con una
concavidad dirigida hacia el interior para favorecer la circulación
de los flujos de aire.
15. Simulador según una de las reivindicaciones
12 a 14, caracterizado porque la red adicional de confort
(43) está dispuesta sensiblemente a nivel de dicha plataforma de
acceso (48).
16. Simulador según una de las reivindicaciones
12 a 15, caracterizado porque por lo menos una red periférica
(56) que permite a los operadores permanecer en el flujo de aire
está tendida sobre dicha abertura en prolongación de la pared de la
parte cónica divergente (40).
17. Simulador según la reivindicación 16,
caracterizado porque comprende dos redes periféricas (56) que
se superponen por lo menos parcialmente de manera que permitan el
acceso de los operadores a la cámara de evolución.
18. Simulador según una de las reivindicaciones 1
a 17, caracterizado porque la pared interior de la cámara
cónica (40) presenta un borde de despegue y de amortiguación (58)
cuya cara interior se extiende en prolongación de dicha pared
interior de la cámara cónica (40).
19. Simulador según una de las reivindicaciones 1
a 18, caracterizado porque la cámara cilindroide de evolución
está provista en su borde libre superior de un collarín periférico
(46) destinado a facilitar el flujo de aire.
20. Simulador según una de las reivindicaciones 1
a 19, caracterizado porque las velocidades están repartidas
en la cámara cilindroide de evolución de la manera siguiente:
21. Simulador según una de las reivindicaciones 1
a 20, caracterizado porque la rejilla de compresión y la red
de seguridad dispuesta en la parte baja de la cámara cilindroide de
evolución se eligen para determinar una pérdida de carga total de
aproximadamente 400 Pa.
22. Simulador según una de las reivindicaciones 1
a 21, caracterizado porque la superficie interior del domo
de dicha superestructura está equipada con un resalte central
perfilado de revolución (50) para favorecer la circulación de aire,
estando dicho resalte centrado sobre el eje de revolución de la
cámara cilindroide de evolución.
23. Simulador según la reivindicación 22,
caracterizado porque dicho resalte central de revolución
adopta la forma general de un cono cuya superficie lateral es
cóncava con una concavidad dirigida hacia el interior de dicho
resalte.
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