ES2285382T3 - Dispositivo de despliegue y de accionamiento de timones de un proyectil. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de despliegue y de accionamiento de timones (8) de un proyectil, haciéndose el despliegue por medios de resortes (34) entre una posición cargada en la cual los timones se encuentran replegados en el interior del proyectil y mantenidos contra la acción de los medios de resorte con ayuda de un medio de bloqueo (7), y una posición desplegada en la cual los timones son orientables en relación con el proyectil, dispositivo caracterizado porque comprende motores (2) que garantizan en primer lugar el despliegue de los timones (8) y en segundo lugar la orientación de estos, siendo el medio de bloqueo (7) de los timones (8) un medio único que garantiza la inmovilización de todos los timones y que permite la liberación simultánea de estos últimos, y estando inmovilizado el medio de bloqueo (7) por un primer medio de fijación (9) liberado por un pivotamiento del cuerpo (29) de los motores (2).
Description
Dispositivo de despliegue y de accionamiento de
timones de un proyectil.
El sector técnico de la presente invención es el
de los dispositivos de despliegue y de accionamiento de aletas de
proyectiles, y de forma más particular para timones, es decir,
aletas que pueden pivotar, cuando están en posición desplegada,
bajo la acción de un motor de pilotaje.
Los timones desempeñan una función de pilotaje
del proyectil pero pueden cumplir igualmente una función de
estabilización, análoga a la de los timones de avión, siendo
controlados en rotación por un motor pilotado por un sistema
electrónico. El pilotaje del proyectil permite corregir su
trayectoria durante el vuelo con el fin de rectificar eventuales
errores de puntería o para orientarlo hacia un objetivo tras la
detección de este último.
Tales timones tienen como principal
inconveniente que deben poseer, para ser eficaces, dimensiones
importantes (la longitud del timón es habitualmente del orden del
calibre), lo cual hace imposible el tiro del proyectil a partir de
un arma de calibre. Así, desde hace ya varios años se han
desarrollado diferentes mecanismos de despliegue de aletas y de
timones, pudiendo ser el proyectil que lo lleva un misil, un cohete,
o incluso un subproyectil llevado por un proyectil de carga de gran
calibre giroestabilizado. Estos mecanismos, no obstante, siguen
siendo voluminosos y pesados, lo cual tiene como consecuencia la
disminución de la carga útil del proyectil.
Se intenta por tanto equipar los proyectiles con
dispositivos de despliegue y de orientación de timones.
Así, la patente US6446906 (que forma la base
para el preámbulo de la reivindicación 1) describe un dispositivo
de desbloqueo y de orientación de timones, cuya orientación de los
timones está garantizada por dos motores que actúan cada uno sobre
un par de timones.
Tal solución presenta no obstante cierto
inconveniente. En efecto, la liberación de los timones es realizada
por un dispositivo pirotécnico, lo cual representa por una parte un
volumen suplementario, que reduce así la carga útil transportable
por el proyectil, y por otra parte un riesgo de despliegue
accidental de los timones, especialmente durante las fases de
manipulación de los proyectiles.
La patente US6186443 describe igualmente un
dispositivo de despliegue y de accionamiento de un ala de vehículo
aéreo. Tal dispositivo no obstante está adaptado únicamente al
despliegue de un ala y no al despliegue simultáneo de varios
timones. Por tanto, no es adaptable a los proyectiles, sin
disminución del espacio atribuido a la carga útil.
La solicitud de patente WO02/18867 describe un
dispositivo de despliegue de timones. Este documento propone
especialmente un dispositivo de despliegue simultáneo de timones, a
continuación un mecanismo de orientación individual para cada
timón, lo cual aumenta aún más la carga del dispositivo.
El objetivo de la presente invención es el de
aportar un dispositivo de despliegue y de accionamiento para
timones de un proyectil, dispositivo que garantiza un despliegue
simultáneo de los timones, seguro, poco voluminoso y ligero, siendo
al mismo tiempo fácil de realizar, por un coste menor y con una
necesidad mínima de energía.
La invención tiene entonces por objeto un
dispositivo de despliegue y de accionamiento de timones de un
proyectil, haciéndose el despliegue por medios de resortes entre
una posición cargada en la cual los timones se encuentran
replegados en el interior del proyectil y mantenidos contra la
acción de los medios de resorte con ayuda de un medio de bloqueo, y
una posición desplegada en la cual los timones son orientables en
relación con el proyectil, dispositivo caracterizado porque
comprende motores que garantizan en primer lugar el despliegue de
los timones y en segundo lugar la orientación de estos, siendo el
medio de bloqueo de los timones un único medio que garantiza la
inmovilización de todos los timones y que permite la liberación
simultánea de estos últimos, y estando inmovilizado el medio de
bloqueo por un primer medio de fijación que es liberado por un
pivotamiento del cuerpo de los motores alrededor de cojinetes.
Según una característica de la invención, el
primer medio de fijación que inmoviliza el único medio de bloqueo
está constituido por dedos accionados cada uno por un resorte y que
cooperan con un anillo solidario con el cuerpo de cada motor.
Según otra característica de la invención, el
anillo lleva una muesca en el interior de la cual penetra un
extremo del dedo, este desplazamiento del dedo libera entonces el
medio de bloqueo y garantiza además el bloqueo en rotación del
cuerpo del motor.
Según una característica más de la invención,
los timones son dos a dos solidarios con un mismo eje de control
dispuesto transversalmente en relación con el proyectil, siendo cada
eje propulsado en rotación por un motor.
Según otra característica de la invención, el
motor propulsa el eje de control por medio de una palanca que actúa
sobre una varilla conectada al eje.
Según otra característica, cada timón es
solidario con un eje de control por medio de un soporte y de un
brazo articulado en relación con dicho soporte.
Según otra característica, el brazo está
sometido a la acción de un resorte para garantizar la rotación del
timón en relación con el soporte.
Según otra característica, el dispositivo consta
de un segundo medio de fijación, bloqueando los timones y el
soporte en una posición desplegada.
Según otra característica, el segundo medio de
fijación es un pasador que se posiciona en una perforación del
timón, de manera que solidariza el timón con el soporte.
Una primera ventaja del dispositivo según la
invención reside en el hecho de que, a diferencia de los sistemas
actuales, la invención utiliza únicamente dos motores para el
despliegue y el control de los timones, lo cual permite una
reducción de los costes de fabricación, una disminución de la
necesidad de energía eléctrica del sistema y una mejor
compactibilidad.
Otra ventaja reside en el hecho de que el
despliegue de los timones se efectúa simultáneamente. De esta
manera, los riesgos de desestabilización del proyectil se reducen
considerablemente.
Otra ventaja reside en el hecho de que los
timones solamente pueden ser desplegados después de haber sido
desbloqueados, lo cual reduce los riesgos de lesión o daño durante
la manipulación de los proyectiles equipados.
Otras características, detalles y ventajas de la
invención se deducirán de forma más clara a partir de la siguiente
descripción, aportada a título indicativo en relación con unos
dibujos en los cuales:
las figs. 1a y 1b son vistas en perspectiva de
un dispositivo según la invención, respectivamente con y sin la
base de soporte de los elementos;
las figs. 2, 3 y 4 son vistas transversales que
representan el modo de bloqueo y de desbloqueo de los timones en
posición replegada, y;
las figs. 5 y 6 son vistas según otro plano
transversal que representan los modos de despliegue y de
accionamiento de los timones.
Las figuras 1a y 1b son vistas en perspectiva de
un dispositivo de despliegue y de accionamiento de timones de un
proyectil, según la invención. Estas vistas muestran el dispositivo
en su posición bloqueada, tras el despliegue de los timones. En la
vista 1b, para una mejor comprensión de la invención, solo están
representados los elementos esenciales.
El dispositivo según la invención consta de una
base 1, de forma casi de revolución, que soporta el conjunto del
dispositivo y es solidaria con el proyectil (no representado)
equipado con dicho dispositivo, dos motores 2 (de los cuales solo
uno es visible en la figura 1a) llevados por cojinetes 3 y
dispuestos de forma simétrica en relación con el eje Z de la base,
unos timones 8, un único medio 7 de bloqueo de los timones, unos
dedos 9 de fijación, y unos ejes 80 provistos en sus dos extremos
de soportes 81 de dirección, soportando entonces cada uno dos
timones de forma opuesta.
En las figuras, los dos ejes 80 están dispuestos
perpendicularmente uno en relación con el otro, pero se podría
prever una configuración diferente sin modificar la esencia de la
invención. La utilización de ejes perpendiculares para la
orientación de timones es lo suficientemente conocida por los
expertos en la materia y no necesita descripción particular. No
obstante, podremos referirnos a la patente US6446906 y a la
solicitud de patente FR0212903 que describen ampliamente tales
realizaciones.
Los motores 2 constan de un cuerpo 20 y de un
eje 21 que son móviles en rotación uno en relación con el otro. Un
anillo 4, que consta de una muesca 40 es solidario con el cuerpo 20
del motor. El eje 21 del motor 2 lleva en su extremo una palanca 5
que actúa sobre el eje 80 por medio de una varilla 6.
Las figuras 2 a 4 son vistas transversales de un
ejemplo de realización del dispositivo de despliegue y de
accionamiento de timones de un proyectil. La figura 2 representa el
dispositivo en su posición de bloqueo de los timones en posición
replegada.
Los timones 8 (no representados en esta figura)
se mantienen en una posición cargada en la cual están replegados en
el interior del proyectil por un único medio de bloqueo 7. Este
medio de bloqueo es mantenido en la posición por unos dedos 9 que
se insertan en una perforación 70 del medio de bloqueo.
La figura 3 es una vista transversal parcial que
corresponde a la zona enmarcada por trazos discontinuos en la
figura 2; ilustra una realización del modo de bloqueo de los timones
en posición replegada.
La base 1 consta de dos refrentados 93 en los
cuales los dedos 9 son móviles en traslación. El extremo interior
de los refrentados 93 (es decir, el extremo más cercano al eje de
simetría de la base 1) es ciego y consta de una perforación 94, de
diámetro inferior al de los refrentados y que se abre enfrente de la
perforación 70 del medio de bloqueo 7. Los dedos 9 son de forma de
revolución, con una sección en T, de manera que presentan tres
partes: una espiga 92 cilíndrica o troncocónica, un pistón 91, de
forma cilíndrica y de diámetro ligeramente inferior al diámetro del
refrentado 93 y un vástago 90, de forma cilíndrica y de diámetro
ligeramente inferior a los diámetros de las perforaciones 94 y 70.
El vástago 90 atraviesa la perforación 94 y se inserta en la
perforación 70 del medio de bloqueo 7, manteniendo así este último
en la posición. Un resorte 10, dispuesto entre el pistón 91 y la
pestaña 95 del refrentado 93, ejerce sobre el dedo 9 una fuerza
hacia el exterior de la base, con el objetivo de alejarlo del medio
de bloqueo 7. La espiga 92 se mantiene entonces apoyada en el anillo
4.
La figura 4 ilustra el desbloqueo de los timones
en posición replegada. En esta vista, los anillos 4 han efectuado
una rotación hasta que sus muescas 40 se encuentran enfrente de los
dedos 9. Bajo la acción de los resortes 10, los dedos 9 se han
desplazado en la dirección F de la fuerza creada por los resortes.
Las espigas 92 se han insertado en las respectivas muescas 40 y los
vástagos 90 han salido de la perforación 70, desbloqueando así el
medio de bloqueo 7. Los timones se han desplegado entonces empujando
el medio de bloqueo 7 a su alojamiento 1a de la base 1.
Las figuras 5 y 6 son vistas transversales que
ilustran los modos de despliegue y de accionamiento de los timones.
La figura 5 representa la vista transversal del dispositivo, cuando
los timones 8 están totalmente en posición replegada y la figura 6
representa, en una misma escala, la vista transversal del
dispositivo, cuando los timones 8 están totalmente desplegados.
En la figura 5, el medio de bloqueo 7 mantiene
los timones 8 en posición replegada contra la acción f2 de los
medios de resorte 34 e impide cualquier despliegue de estos.
En la figura 6, el medio de bloqueo 7 ha sido
desbloqueado y desplazado bajo la acción de los timones 8, que han
pivotado siguiendo la flecha f2 alrededor del eje 19 para pasar de
la posición replegada en el interior de la base 1 (fig. 5) a una
posición totalmente desplegada en el exterior de la base 1, y por
tanto, del proyectil. El medio de solidarización de un timón 8 con
su eje de control 80 está constituido por un brazo 82 solidario con
el timón y montado rotativo en relación con el eje 19. El timón 8
pivota así alrededor del eje 19. Un resorte de torsión 34 está
situado alrededor de este eje para ejercer sobre el brazo 82 del
timón 8 un engranaje que sigue la flecha f2. Este engranaje permite
especialmente desplazar el medio de bloqueo 7 y desplegar los
timones 8 desde el momento del desbloqueo de medio de bloqueo. Un
pasador 13 solidario con el soporte 81 es empujado por un muelle de
retorno (no representado). Este pasador 13 coopera con una
perforación 12 practicada en el brazo 82, para solidarizar en
posición desplegada el timón 8 y el soporte 81, él mismo solidario
con el eje de timón 80, tal como se ha indicado más arriba. Así,
cuando es liberado, el timón pivota alrededor del eje 19, para ir a
colocarse en la posición representada en la figura 6. Al final de su
rotación, el timón es inmovilizado por el pasador 13 que penetra en
la perforación 12.
El funcionamiento del dispositivo es el
siguiente: tras la validación del despliegue de los timones (por
ejemplo, por un sistema electrónico que autorice el despliegue de
los timones cuando el proyectil ha alcanzado cierta velocidad, o
tras una temporización), los motores 2 son accionados en rotación.
Los timones 8, bloqueados en posición replegada en la base 1,
impiden toda rotación de sus soportes 81, inmovilizando en
consecuencia los ejes 80, las varillas 6, las palancas 5, y los
ejes 21 de cada motor. Es entonces el cuerpo 20 de los motores 2 el
que pivota sobre sus cojinetes 3, propulsando en rotación los
anillos 4, hasta que cada muesca 40 se encuentra enfrente de un
dedo 9. Los dedos 9 se desplazan entonces en traslación bajo la
acción de los muelles 10 y se insertan en las muescas 40 de los
anillos 4, liberando simultáneamente el medio de bloqueo 7.
Los timones 8 empujan el medio de bloqueo 7 y
pueden entonces desplegarse de la manera explicada más arriba. El
cuerpo 20 de los motores 2 se vuelve solidario con la base 1 por los
dedos 9 cuya espiga 92 está insertada en la muesca 40 del anillo 4,
impidiendo así toda rotación del cuerpo 20 del motor. Cuando se
acciona un motor 2, es por tanto únicamente su eje 21 el que entra
en movimiento. La rotación del eje 21 comporta una traslación de la
varilla 6 por medio de la palanca 5, lo cual comporta una rotación
del eje de accionamiento 80 y permite así la orientación del par de
timones que han sido solidarizados con el eje de accionamiento. Para
un mejor funcionamiento del dispositivo, la varilla 6 estará, por
ejemplo, conectada a la palanca 5 y al eje 80 por conexiones de tipo
rótula.
Claims (9)
1. Dispositivo de despliegue y de accionamiento
de timones (8) de un proyectil, haciéndose el despliegue por medios
de resortes (34) entre una posición cargada en la cual los timones
se encuentran replegados en el interior del proyectil y mantenidos
contra la acción de los medios de resorte con ayuda de un medio de
bloqueo (7), y una posición desplegada en la cual los timones son
orientables en relación con el proyectil, dispositivo
caracterizado porque comprende motores (2) que garantizan en
primer lugar el despliegue de los timones (8) y en segundo lugar
la orientación de estos, siendo el medio de bloqueo (7) de los
timones (8) un medio único que garantiza la inmovilización de todos
los timones y que permite la liberación simultánea de estos últimos,
y estando inmovilizado el medio de bloqueo (7) por un primer medio
de fijación (9) liberado por un pivotamiento del cuerpo (29) de los
motores (2).
2. Dispositivo de despliegue y de accionamiento
de timones (8) de un proyectil según la reivindicación 1,
caracterizado porque el primer medio de fijación (9) que
inmoviliza el único medio de bloqueo (7) está constituido por dedos
(9) accionados cada uno por un resorte (10) y que cooperan
igualmente cada uno con un anillo (4) solidario con el cuerpo de
cada motor (2).
3. Dispositivo de despliegue y de accionamiento
de timones (8) de un proyectil según la reivindicación 2,
caracterizado porque cada anillo (4) lleva una muesca en el
interior de la cual penetra un extremo (92) de uno de los dedos
(9), liberando entonces el desplazamiento de todos los dedos el
medio de bloqueo (7) y garantizando además el bloqueo en
rotación del cuerpo (20) del motor (2).
rotación del cuerpo (20) del motor (2).
4. Dispositivo de despliegue y de accionamiento
de timones (8) de un proyectil según una de las reivindicaciones 1
a 3, caracterizado porque los timones (8) son dos a dos
solidarios con un mismo eje (80) de control dispuesto
transversalmente en relación con el proyectil, siendo propulsado
cada eje (80) en rotación por un motor (2).
5. Dispositivo de despliegue y de accionamiento
de timones (8) de un proyectil según la reivindicación 4,
caracterizado porque el motor (2) propulsa el eje (80) de
control por medio de una palanca (5) que actúa sobre una varilla
(6) conectada al eje (80).
6. Dispositivo de despliegue y de accionamiento
de timones (8) de un proyectil según una de las reivindicaciones 4
ó 5, caracterizado porque cada timón (8) es solidario con el
eje de control (80) por medio de un soporte (81) y de un brazo (82)
articulado en relación con dicho soporte.
7. Dispositivo de despliegue y de accionamiento
de timones (8) de un proyectil según la reivindicación 6,
caracterizado porque el brazo (82) está sometido a la acción
de un resorte (34) para garantizar la rotación del timón (8) en
relación con el soporte (81).
8. Dispositivo de despliegue y de accionamiento
de timones (8) de un proyectil según la reivindicación 7,
caracterizado porque consta de un segundo medio de fijación
(13) que bloquea los timones (8) y el soporte (81) en una posición
desplegada.
9. Dispositivo de despliegue y de accionamiento
de timones (8) de un proyectil según la reivindicación 8,
caracterizado porque el segundo medio de fijación es un
pasador (13) que se posiciona en una perforación (84) del timón
(8), de manera que solidariza el timón (8) con el soporte (81).
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