ES2322401T3 - Aparato para soltar y rastrear un vehiculo submarino no tripulado. - Google Patents
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Abstract
Aparato para soltar y rastrear un vehículo submarino (10) no tripulado con un portador (12) dispuesto en un extremo de un cable de sujeción (17), con un dispositivo de sujeción (13) dispuesto en el portador (12) para la sujeción del vehículo submarino (10), cuyo dispositivo tiene un elemento de sujeción (13) controlable para desenganchar del dispositivo de sujeción (13) el vehículo submarino (10), y con un dispositivo de rastreo (25) dispuesto en el portador (12) para la determinación acústica de la posición del vehículo submarino (10) introducido en el agua (40), caracterizado porque el dispositivo de rastreo (25) está dispuesto en un extremo del portador (12) conformado en forma alargada, porque el portador (12) en su zona longitudinal central está articulado de forma basculante en el cable de sujeción (17) y porque está previsto un dispositivo de basculación (30), activable tras desenganchar del dispositivo de sujeción (13) el vehículo submarino (10), para hacer bascular el portador (12) desde una posición de suelta, en la que el vehículo submarino (10) es soltado, a una posición de rastreo, en la que el dispositivo de rastreo (25) está situado, preferentemente a la máxima distancia, por debajo del punto de articulación del portador en el cable de sujeción (17).
Description
Aparato para soltar y rastrear un vehículo
submarino no tripulado.
La invención se refiere a un aparato para soltar
y rastrear un vehículo submarino no tripulado según el preámbulo
de la reivindicación 1.
Vehículos submarinos no tripulados, que son
aplicados por ejemplo a la destrucción de minas y son teledirigidos
desde una plataforma soportada en el aire o en el agua, tal como un
helicóptero o un barco de superficie, son dejados en el agua desde
la plataforma. Para ello sirve un aparato para soltar, que tiene un
portador que aloja el vehículo submarino en un dispositivo fijador,
cuyo portador está fijado a un cable de sujeción. El cable de
sujeción es desenrollado desde la plataforma. El aparato para soltar
está equipado ventajosamente con un dispositivo de rastreo, que
permite rastrear el vehículo submarino no tripulado introducido en
el agua y que se aleja del aparato para soltar, es decir que
permite determinar continuamente la posición del vehículo. El
dispositivo de rastreo, que trabaja según el principio SSBL (del
inglés "Super Short Baseline", línea de base supercorta) o
USBL (del inglés "Ultra Short Baseline", línea de base
ultracorta) tiene varios hidrófonos dispuestos separadamente entre
sí para la recepción de los impulsos de sonido emitidos por un
respondedor dispuesto en el vehículo submarino. A partir de la
recepción retardada en el tiempo de los impulsos de sonido y del
desplazamiento de fase resultante de ello entre las señales de
partida eléctricas del hidrófono se calcula el ángulo de rumbo
respecto al vehículo submarino y a partir del tiempo de propagación
de los impulsos de sonido entre el respondedor y la disposición de
rastreo se calcula la distancia del vehículo submarino.
En un sistema para la detección y eliminación de
minas submarinas (EP 0 535 044 B1), el vehículo submarino no
tripulado equipado con una carga explosiva es teledirigido desde una
plataforma que navega bajo el agua y la posición del vehículo
submarino es determinada continuamente con un dispositivo de rastreo
dispuesto sobre la plataforma, que trabaja del modo descrito
anteriormente. La plataforma posee un aparato para soltar con el
fin de introducir el vehículo submarino en el agua.
Se ha propuesto ya conformar una plataforma
submarina así con una disposición de rastreo en sí misma como
aparato de suelta para un vehículo submarino no tripulado. La
plataforma submarina está fijada a una cuerda de suelta y es
depositada en el agua por ejemplo desde un helicóptero. El
dispositivo de sujeción para el vehículo submarino no tripulado
está dispuesto en el lado inferior de la plataforma, y la plataforma
está equipada con un accionamiento propio por motor eléctrico. Tras
depositar la plataforma y soltarla de la cuerda de suelta, la
plataforma es estabilizada en torno a su eje de balanceo, de cabeceo
y de guiñada mediante accionamientos de maniobra que actúan
horizontal y verticalmente. Mediante esta estabilización espacial,
que se produce con ello, de la disposición de rastreo es posible
una determinación exacta de la posición del vehículo submarino
también bajo condiciones meteorológicas marinas adversas, y se
reduce fuertemente el riesgo de una pérdida de rastreo, es decir de
la ruptura de la conexión acústica entre el vehículo submarino y la
disposición de rastreo. Un aparato para soltar estabilizado
espacialmente de este tipo es muy pesado con un volumen
relativamente grande y es muy costoso en cuanto a técnica de
fabricación.
La invención tiene como base la tarea de crear
un aparato para soltar ligero y de pequeño tamaño con un dispositivo
de rastreo para un vehículo submarino no tripulado, que sea
apropiado también para el manejo sobre pequeñas plataformas y
garantice una operación acústicamente no perturbada del dispositivo
de rastreo.
La tarea se resuelve conforme a la invención
mediante las características de la reivindicación 1.
El aparato conforme a la invención para soltar y
rastrear un vehículo submarino no tripulado tiene la ventaja de que
mediante la basculación del portador tras la liberación del vehículo
submarino el dispositivo de rastreo se encuentra en el punto más
profundo del portador y el rendimiento acústico del dispositivo de
rastreo, en particular la conexión acústica con el vehículo
submarino, no es perturbado o sólo es perturbado un poco por
elementos estructurales en el portador, tales como el dispositivo
fijador para el vehículo submarino. Mediante el portador alargado,
que se sumerge verticalmente en el agua, en cuyo extremo inferior
está dispuesto el dispositivo de rastreo, éste se mantiene de forma
suficientemente estable en el agua, de forma que se garantiza una
medición de posición fiable del vehículo submarino. Un sensor de
posición, conformado como un compás estabilizado por tres ejes, en
el dispositivo de rastreo proporciona informaciones acerca de la
orientación de la disposición de hidrófono de la disposición de
rastreo, que luego se incluye en la valoración del desplazamiento de
fase de las señales eléctricas de salida del hidrófono.
Formas de realización convenientes del aparato
para soltar conforme a la invención con perfeccionamientos y
estructuraciones ventajosos de la invención resultan de las
siguientes reivindicaciones.
Conforme a una forma de realización preferida de
la invención, el dispositivo de rastreo está dispuesto en aquel
extremo del portador que está orientado hacia la parte del
dispositivo de sujeción que agarra la popa del vehículo submarino
no tripulado. Esto tiene la ventaja de que el dispositivo de rastreo
no puede ser dañado al desengancharse del dispositivo de sujeción
el vehículo submarino, lo que se produce mediante una basculación
hacia abajo de la parte delantera, que agarra la proa del vehículo
submarino, del dispositivo de sujeción.
Conforme a una forma de realización ventajosa de
la invención, el dispositivo de basculación tiene un resorte, que
pueden ser tensado mediante un paso manual del portador a su
posición de suelta. En esta posición de suelta, el portador es
fijado por bloqueo al cable de sujeción mediante un dispositivo de
bloqueo separable.
La invención se explica más detalladamente a
continuación con ayuda de un ejemplo de realización representado en
el dibujo. Muestran:
la figura 1 una vista lateral de un aparato para
soltar en su posición de suelta con un vehículo submarino no
tripulado recogido en un dispositivo de sujeción,
la figura 2 una representación igual que en la
figura 1 tras desenganchar del dispositivo de sujeción el vehículo
submarino en el momento en que se sumerge en el agua el vehículo
submarino,
la figura 3 una representación igual que en la
figura 1 con un vehículo submarino liberado en el agua y un aparato
para soltar que se encuentra en posición de rastreo,
la figura 4 una representación esquemática a
escala aumentada del detalle IV de la figura 1.
\vskip1.000000\baselineskip
El aparato 11, que puede verse en vista lateral
en perspectiva en la figura 1, para soltar y rastrear un vehículo
submarino 10 no tripulado y de pequeño tamaño tiene un portador 12
en forma de placa, estrecho y alargado, en cuyo lado inferior está
dispuesto un dispositivo de sujeción 13 para el enganche del
vehículo submarino 10. Por su lado superior, el portador 12 lleva
aproximadamente en el centro dos bridas de fijación 14 opuestas
entre sí con separación, entre las que penetra una lengüeta de
fijación 15. A través de ambas bridas de fijación 14 y la lengüeta
de fijación 15 está guiado un perno de giro 16, a través del cual
está sujetado el portador 12 de forma basculante a la lengüeta de
fijación 15. La lengüeta de fijación 15 forma el extremo libre, del
lado del aparato, de un cable de sujeción 17, con el que el portador
12 es dejado en el agua con el vehículo submarino 10 desde una
plataforma. En general, la plataforma tiene para ello un
cabrestante, mediante el cual el cable de sujeción 17 puede ser
halado y recogido de nuevo. Por el interior del cable de sujeción 17
discurren líneas de señales y de alimentación de corriente
eléctrica. La plataforma puede estar soportada en el aire o
soportada en el agua, por ejemplo puede ser un helicóptero o un
barco de superficie. Entre el cable de sujeción 17 y la lengüeta de
fijación 15 está dispuesto en general otro elemento de amortiguación
18 más, para mitigar ampliamente golpes sobre el aparato para
soltar 11 al pararse rápidamente el proceso de liberación.
El dispositivo de sujeción 13 tiene un elemento
de sujeción trasero 131 dispuesto fijamente en el portador 12 y un
elemento de sujeción delantero 132 dispuesto de forma basculante en
el portador 12. Para la basculación del elemento de sujeción
delantero 132 está previsto al menos un cilindro 19 hidráulico o de
aire comprimido, que está aplicado mediante al menos un vástago de
émbolo al elemento de sujeción delantero 132 apoyado de forma
basculante en el portador 12.
Como puede verse en la figura 1, el vehículo
submarino 10 es enganchado con su popa en el elemento de sujeción
trasero 131 y con su proa en el elemento de sujeción delantero 132,
mediante el recurso de que el elemento de sujeción delantero 132 es
hecho bascular hacia abajo y con ello se cierra el dispositivo de
sujeción 13. Para desenganchar el vehículo submarino 10, mediante
el cilindro 19 hidráulico o de aire comprimido el elemento de
sujeción delantero 132 es hecho bascular un poco hacia arriba, a
través de lo que el elemento de sujeción delantero 132 libera la
proa del vehículo submarino 10 y este último cae del elemento de
sujeción trasero 131 debido a su peso. Esto se representa en la
figura 2.
El vehículo submarino 10 está conectado en el
ejemplo de realización al aparato para soltar 11 a través de un
cable de señales de pequeña sección transversal. Habitualmente, como
cable de señales se emplea un cable de fibra óptica 24, que al
navegar el vehículo submarino 10 es extraído de dos bobinas de fibra
óptica. Una de las bobinas de fibra óptica se encuentra en la popa
del vehículo submarino 10 y la otra bobina de fibra óptica se
encuentra alojada en un recipiente de bobina 21 dispuesto en el
portador 12. El recipiente de bobina 21 está alojado en una jaula
22 y está bloqueado frente a caída. Al bascular hacia arriba o
inmediatamente tras bascular hacia arriba el elemento de sujeción
delantero 132 del dispositivo de sujeción 13 también es soltado el
bloqueo del recipiente de bobina 21 en la jaula 22, de forma que el
recipiente de bobina 21 cae fuera de la jaula y se hunde en el agua
40 hasta que un cable de conexión 23, existente entre el recipiente
de bobina 21 y el portador 12, está tensado de forma tirante (figura
3). Tan pronto como el recipiente de bobina 21 ha alcanzado su
posición final en el agua 40 y los accionamientos eléctricos del
vehículo submarino 10 están activados, el cable de fibra óptica 24
se desenrolla hacia fuera del recipiente de bobina 21 y se
desenrolla al mismo tiempo de la bobina de fibra óptica dispuesta en
el vehículo submarino 10, de forma que el cable de fibra óptica 24
no es cargado o sólo es cargado poco por tracción.
El portador 12 lleva en su extremo libre
trasero, en el que está dispuesta la jaula 22, un dispositivo de
rastreo 25 para seguir al vehículo submarino que se aleja. Como se
representa esquemáticamente en la figura 1, el dispositivo de
rastreo 25 comprende una disposición de hidrófono 26, que sobresale
más allá del extremo libre del portador 12, y un sensor de posición
27, que es por ejemplo un compás estabilizado por tres ejes. De
modo conocido, la disposición de hidrófono 26 consta de una
pluralidad de hidrófonos separados entre sí, que reciben impulsos
de sonido emitidos por un respondedor 28 dispuesto en el vehículo
submarino 10. Una unidad de valoración 29 dispuesta a continuación
de la disposición de hidrófono calcula a partir de los
desplazamientos de fase entre las señales eléctricas de salida del
hidrófono y teniendo en cuenta la orientación de la disposición de
hidrófono, que es medida por el sensor de posición 27, un ángulo de
rumbo respecto al vehículo acuático submarino 10. Los impulsos de
sonido son desencadenados eléctricamente en el respondedor 28 a
través del cable de fibra óptica 24, y la unidad de valoración 29
mide el tiempo de propagación de los impulsos de sonido desde el
vehículo submarino 10 hasta la disposición de hidrófono 26 y calcula
a partir de ello la distancia del vehículo submarino 10 respecto al
aparato para soltar 12. A partir del ángulo de rumbo y la distancia
puede determinarse en cualquier momento la posición del vehículo
submarino 10.
Entre el portador 12 y el cable de sujeción 17,
más exactamente entre el portador 12 y la lengüeta de fijación 15
en el cable de sujeción 17, hay un dispositivo de basculación 30
para la basculación del portador 12 desde su posición de suelta, en
la cual el vehículo submarino 10 es desenganchable del dispositivo
de sujeción 13, a una posición de rastreo, en la cual el
dispositivo de rastreo 25 está situado a la máxima distancia por
debajo del punto de articulación del portador 12 en el cable de
sujeción 17, es decir a la máxima distancia por debajo del perno de
giro 16. Como el portador 12 está orientado en su posición de suelta
aproximadamente de forma rectangular respecto al cable de sujeción
17, el dispositivo de basculación 30 gira el portador 12 en
aproximadamente 90 grados. El dispositivo de basculación 30 está
inactivo en la posición de suelta del portador 12 cuando el
dispositivo de sujeción 13 está cerrado y es activado al o tras
producirse la apertura del dispositivo de sujeción 13 y el
desenganche unido a ello del vehículo submarino 10.
El dispositivo de basculación 30 tiene un
resorte 32, que está tensado en la posición de suelta del portador
12, y un dispositivo de bloqueo 31 separable, que cuando el resorte
32 está tensado fija por bloqueo el portador 12 en su posición de
suelta al cable de sujeción 17, más exactamente a la brida de
fijación 14 del cable de sujeción 17 (figura 4). En el ejemplo de
realización representado esquemáticamente, el resorte 32 está
conformado como resorte en espiral 33, cuyo brazo de resorte
interior 331 está fijado a la lengüeta de fijación 15 y cuyo brazo
de resorte exterior 332 está fijado a la brida de fijación 14,
delantera en la figura 4, del portador 12. El dispositivo de
bloqueo 31 tiene un elemento de bloqueo 34 cargado por resorte, que
está dispuesto de forma axialmente desplazable en la brida de
fijación 14 trasera en la figura 4, y una ranura de bloqueo 35 que
coopera con el elemento de bloqueo 34, la cual está conformada en la
lengüeta de fijación 15.
En la posición de suelta, representada en la
figura 4, del portador 12 el extremo delantero del elemento de
bloqueo (34) está insertado a través del resorte de bloqueo 36 en la
ranura de bloqueo 35. A través de ello, el portador 12 y el cable
de sujeción 17 están unidos fijamente entre sí. En el ejemplo de
realización, el dispositivo de bloqueo 31 puede ser soltado
mediante un electroimán 37, que al pasar corriente eléctrica levanta
de la ranura de bloqueo 35 el elemento de bloqueo 34 que forma el
inducido del electroimán 37. Bajo la acción del resorte en espiral
33, el portador 12 liberado del vehículo submarino 10 bascula en
dirección a la flecha 38 de la figura 4. El extremo, que lleva el
dispositivo de rastreo 25, del portador 12 bascula hacia abajo y se
sumerge en el agua 40, como se ilustra en la figura 3. La lengüeta
de fijación 15 tiene una segunda ranura de bloqueo 39, que está
desplazada en 90º de ángulo perimetral respecto a la ranura de
bloqueo 35. Durante el movimiento de basculación del portador 12
con relación a la lengüeta de fijación 15 en el cable de fijación
17, el elemento de bloqueo 34 cargado por resorte, con el
electroimán 37 desexcitado, cae en la segunda ranura de bloqueo 39
y retiene el portador 12, orientado aproximadamente de forma
paralela al cable de sujeción 17, en esta posición representada en
la figura 3.
Si un vehículo submarino 10 debe ser depositado
en una zona marina desde una plataforma, primeramente el portador
12 es hecho bascular manualmente a una posición de giro, en la cual
está orientado aproximadamente de forma horizontal. Durante este
movimiento de basculación del portador 12 es tensado el resorte en
espiral 33, y al final del recorrido de basculación actúa el
dispositivo de bloqueo 31, mediante el recurso de que el elemento
de bloqueo 34 cae en la ranura de bloqueo 35 bajo la acción del
resorte de bloqueo 36. Entonces es colocado el vehículo submarino
10 dentro del dispositivo de sujeción 13 y el dispositivo de
sujeción 13 es cerrado por basculación hacia abajo del elemento de
sujeción delantero 132. El recipiente de bobina 31 es colocado
dentro de la jaula 20 y es retenido igualmente ahí.
Entonces, desde la plataforma y por halado del
cable de sujeción 17 el aparato para soltar 11 es dejado caer hacia
la superficie 41 del agua con el vehículo submarino 10 enganchado en
el dispositivo de sujeción 13. Una unidad de control de
desencadenamiento 42 dispuesta sobre el portador 12 activa el
cilindro 19 hidráulico o de aire comprimido, que hace bascular
hacia arriba el elemento de sujeción delantero 132, de forma que se
levanta de la proa del vehículo submarino 10. El vehículo submarino
10 liberado cae del elemento de sujeción trasero 131 y se sumerge a
través de la superficie 41 en el agua, como se ilustra en la figura
2. Al caer el vehículo submarino 10, también es liberado el
recipiente de bobina 21, que cae de la jaula 22 e igualmente se
sumerge en el agua 40 a través de la superficie 41 del agua, para
hundirse hasta que se tensa el cable de conexión 23. Tras caer el
vehículo submarino 10 y el recipiente de bobina 21, mediante la
unidad de control de desencadenamiento 42 se suministra corriente
eléctrica al electroimán 37, a través de lo cual el elemento de
bloqueo 34 es extraído de la ranura de bloqueo 35. El resorte en
espiral 33 tensado gira el portador (12) en la dirección de la
flecha 38 (figura 4), hasta que el elemento de bloqueo 34 cargado
por resorte cae dentro de la segunda ranura de bloqueo 39. El
dispositivo de rastreo 35 está situado a máxima distancia por debajo
del perno de giro 16 y se sumerge en el agua 40 a través de la
superficie 41 del agua. El cable de sujeción 17 sigue siendo halado
entonces, hasta que todo el aparato para soltar está sumergido por
debajo de la superficie del agua. El dispositivo de rastreo 25
adopta una posición óptima por debajo de la superficie 41 del agua
y puede mantener una conexión acústica no perturbada con el
respondedor 28 del vehículo submarino 10 durante la navegación del
vehículo submarino 10.
Claims (9)
1. Aparato para soltar y rastrear un vehículo
submarino (10) no tripulado con un portador (12) dispuesto en un
extremo de un cable de sujeción (17), con un dispositivo de sujeción
(13) dispuesto en el portador (12) para la sujeción del vehículo
submarino (10), cuyo dispositivo tiene un elemento de sujeción (13)
controlable para desenganchar del dispositivo de sujeción (13) el
vehículo submarino (10), y con un dispositivo de rastreo (25)
dispuesto en el portador (12) para la determinación acústica de la
posición del vehículo submarino (10) introducido en el agua (40),
caracterizado porque el dispositivo de rastreo (25) está
dispuesto en un extremo del portador (12) conformado en forma
alargada, porque el portador (12) en su zona longitudinal central
está articulado de forma basculante en el cable de sujeción (17) y
porque está previsto un dispositivo de basculación (30), activable
tras desenganchar del dispositivo de sujeción (13) el vehículo
submarino (10), para hacer bascular el portador (12) desde una
posición de suelta, en la que el vehículo submarino (10) es soltado,
a una posición de rastreo, en la que el dispositivo de rastreo (25)
está situado, preferentemente a la máxima distancia, por debajo del
punto de articulación del portador en el cable de sujeción (17).
2. Aparato según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo de rastreo (25) está
dispuesto en el extremo del portador (12) que está orientado hacia
el elemento de sujeción trasero (131), que agarra la popa del
vehículo submarino (10), del dispositivo de sujeción (13).
3. Aparato según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el portador (12) está orientado en su
posición de suelta aproximadamente de forma rectangular y en su
posición de rastreo aproximadamente de forma paralela al cable de
sujeción (17).
4. Aparato según una de las reivindicaciones
1-3, caracterizado porque el dispositivo de
basculación (30) tiene un resorte (32), que puede ser tensado al
pasar el portador (12) a su posición de suelta, y un dispositivo de
bloqueo (31) separable, que fija por bloqueo el portador (12) al
menos en su posición de suelta al cable de sujeción (17).
5. Aparato según la reivindicación 4,
caracterizado porque el dispositivo de bloqueo (31) puede ser
separado con retardo temporal abriendo el dispositivo de
sujeción.
6. Aparato según la reivindicación 4 ó 5,
caracterizado porque el extremo del cable de sujeción (17)
está formado por una lengüeta de fijación (15), en la que está
realizado el punto de articulación, por el lado del cable, del
portador (12) mediante un perno de giro (16), y porque el resorte
(32) está conformado como resorte en espiral (33), que está fijado
con uno de sus extremos de resorte (331) a la lengüeta de fijación
(15) y con su otro extremo de resorte (332) al portador (12).
7. Aparato según la reivindicación 6,
caracterizado porque el dispositivo de bloqueo (31) tiene un
elemento de bloqueo (34) cargado por resorte y una ranura de
bloqueo (35) que recibe el elemento de bloqueo (34), que están
conformados alternativamente en la lengüeta de fijación (15) y en el
portador (12), y porque el elemento de bloqueo (34) es extraíble
mecánica o electromagnéticamente de la ranura de bloqueo (35) contra
la fuerza elástica de un resorte de bloqueo (36).
8. Aparato según una de las reivindicaciones 4
hasta 7, caracterizado porque el portador (12) está fijado
por bloqueo al cable de sujeción (17) en su posición de rastreo.
9. Aparato según la reivindicación 8,
caracterizado porque el elemento de bloqueo (34) está
dispuesto en el portador (12) y la lengüeta de fijación (15) tiene
dos ranuras de bloqueo (35, 39) desplazadas en 90 grados, de las
cuales una ranura de bloqueo (35) recibe en la posición de suelta
del portador (12) el elemento de bloqueo (34) cargado por resorte y
una ranura de bloqueo (39) lo recibe en la posición de rastreo del
portador (12).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE102005058475 | 2005-12-07 | ||
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Publications (1)
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|---|---|
| ES2322401T3 true ES2322401T3 (es) | 2009-06-19 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| ES06805894T Active ES2322401T3 (es) | 2005-12-07 | 2006-09-27 | Aparato para soltar y rastrear un vehiculo submarino no tripulado. |
Country Status (12)
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|---|---|
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| EP (1) | EP1957357B1 (es) |
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