ES2332400B2 - Sistema y metodo para asistir la toma de tierra sin pista de aeronaves convencionales de ala fija. - Google Patents
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Abstract
Sistema y método para asistir la toma de tierra
sin pista de aeronaves convencionales de ala fija.
Sistema y método para asistir la toma de tierra
sin pista de aeronaves (20) convencionales de ala fija. El sistema
comprende:
- una instalación no embarcada (13) que
comprende:
- \bullet
- medios de control de flujo de aire (2) encargados de obtener una corriente de aire laminar controlada;
- \bullet
- medios de comunicación con la aeronave (20) encargados de recibir del sistema de control de vuelo de la aeronave (20) información sobre sus condiciones del vuelo;
- \bullet
- medios de generación de trayectoria, encargados de calcular y proporcionar a la aeronave (20) una trayectoria para guiar a la aeronave (20) a una zona de recogida;
- \bullet
- medios de recogida e inmovilizado de aeronaves, encargados de inmovilizar la aeronave (20) en la zona de recogida;
Los medios de control de flujo de aire (2)
obtienen la corriente de aire laminar controlada con las condiciones
adecuadas para mantener la aeronavegabilidad de la aeronave (20) en
función de sus condiciones de aproximación.
Description
Sistema y método para asistir la toma de tierra
sin pista de aeronaves convencionales de ala fija.
La presente invención se engloba en los
siguientes campos de la técnica: sector aeronáutico, sector
aeroespacial, dispositivos de hipersustentación, sistemas de control
automático de vuelo.
Debido a que la toma de tierra de aeronaves
entraña una situación de peligro, además de necesitar de la
existencia de instalaciones adecuadas, a lo largo de los cien años
de historia de la aviación práctica se han llevado a cabo
invenciones y procedimientos destinados a asistir y facilitar la
toma de tierra de las mismas de la forma más segura y menos costosa
posible.
Aparte de la más usual solución de construir
instalaciones aeroportuarias adecuadas y diseñar sistemas humanos o
automáticos de asistencia al aterrizaje y despegue convencional y
mejorar el control del tráfico aéreo, se lleva a cabo esfuerzo
inventivo con el fin de obtener sistemas, procedimientos y
dispositivos que permitan que una aeronave tome tierra en
instalaciones más pequeñas o con menor acondicionamiento o, en el
mejor de los casos, sin ningún tipo de acondicionamiento.
En ese sentido, se conocen algunos documentos de
patente de dispositivos y procedimientos destinados a resolver el
problema aeronáutico de la ayuda a la toma de tierra de aeronaves en
pistas no preparadas o de longitud insuficiente.
Las que se citan y comentan a continuación, son
las que parecen encontrarse más próximas a la solución presentada en
la presente invención.
- Documento de patente
EP0579508-A1: Un dispositivo produce una corriente
de aire horizontal incontrolada que, sumándose a la que incide sobre
una aeronave en aproximación a una pista convencional, frena a la
aeronave, facilitando su aterrizaje en un espacio más corto.
Sin embargo el objetivo buscado en la presente
invención no es generar una corriente de aire que frene la aeronave
por oposición, sino ir sustituyendo de forma suave y controlada, el
volumen de aire en el que se mueve la aeronave por otro cuyas
características permanecen bajo el control de un sistema que las
adecua automáticamente a las condiciones de vuelo de la aeronave
mediante la coordinación con el sistema de control de vuelo de la
misma. De esta forma, la corriente de aire horizontal no es
incontrolada, sino que mediante los correspondientes sistemas de
control de flujo, se mantiene coherente y aeronavegable, de manera
que una aeronave puede maniobrar en su seno manteniendo el control
aerodinámico completo. El término coherente es un término físico
aplicado en aerodinámica y en óptica láser que significa que el
movimiento de todas las partículas es paralelo a la dirección
general del flujo.
- Documentos de patente US4,700,912 y
US2007/0029442-A1: Un dispositivo captura la
aeronave en un colchón de aire que la sostiene desde abajo como en
una bandeja y la deposita sobre una cierta superficie.
Sin embargo el objetivo buscado en la presente
invención no es sostener la aeronave desde abajo mediante la
inyección de un chorro de aire que sea capaz de mantenerla
suspendida a causa de su resistencia aerodinámica, sino proporcionar
un volumen de aire en el que la aeronave pueda volar a punto fijo de
acuerdo a los principios aerodinámicos para los que ha sido
diseñada.
Adicionalmente, la presente invención presenta
un enfoque más sencillo y basado en dispositivos de menor coste y
mayor portabilidad, de manera que pueden ser desplazados con
facilidad a zonas no acondicionadas en las que resulte deseable
disponer de puntos de aterrizaje de aeronaves. Por otro lado, la
presente invención es de mayor facilidad de realización y propone la
construcción de sistemas e instalaciones en los que las aeronaves
evolucionan de acuerdo a sus principios de diseño sin verse
obligadas a volar contra un vendaval incontrolado o a sostenerse
cabalgando sobre un chorro de aire vertical, presentando ambas
situaciones un peligro intrínseco elevado.
La invención se refiere a un sistema y un método
para asistir la toma de tierra sin pista dé aeronaves convencionales
de ala fija. Realizaciones preferidas del sistema se definen en las
reivindicaciones dependientes.
El sistema comprende:
a) una instalación no embarcada que a su vez
comprende:
- \bullet
- medios de generación de potencial de aire, encargados de proporcionar aire a unos medios de generación de flujo de aire laminar en unas condiciones de presión y caudal regulables;
- \bullet
- medios de generación de flujo de aire laminar, encargados de generar una corriente de aire laminar a partir del aire suministrado por los medios de generación de potencial de aire;
- \bullet
- medios de control de flujo de aire encargados de controlar los medios de generación de potencial de aire y de los medios de generación de flujo de aire laminar para obtener una corriente de aire laminar controlada; estando los medios de control de flujo de aire configurados para obtener la corriente de aire laminar controlada con las condiciones adecuadas para mantener la aeronavegabilidad de la aeronave en tiempo real, de forma colaborativa con el sistema de control de vuelo de la aeronave y con una lógica de interacción, en función de sus condiciones de aproximación, de las de la propia corriente generada y del cálculo de la trayectoria por el hardware de control que alojan la lógica de interacción;
- \bullet
- medios de comunicación con la aeronave encargados de:
- -
- comunicar al sistema de control de vuelo de la aeronave información sobre las condiciones de la corriente de aire laminar generada;
- -
- recibir del sistema de control de vuelo de la aeronave información sobre las condiciones del vuelo en la aproximación de la aeronave y comunicarlas a los medios de control de flujo de aire;
- \bullet
- medios de generación de trayectoria, encargados de calcular y proporcionar a la aeronave, a través de los medios de comunicación, una trayectoria a seguir por la aeronave para guiarla a una zona de recogida;
- \bullet
- medios de recogida e inmovilizado de aeronaves, encargados de inmovilizar la aeronave en la zona de recogida, una vez la aeronave ha alcanzado dicha zona de recogida;
b) una instalación embarcada en la aeronave que
a su vez comprende:
- -
- un sistema de control de vuelo encargado de:
- \bullet
- recibir, de la instalación no embarcada, información sobre las condiciones de la corriente de aire laminar generada y la trayectoria a seguir por la aeronave para llegar a la zona de recogida;
- \bullet
- recibir, del hardware de control que aloja la lógica de interacción, la estrategia de control que defina el gobierno de la aeronave;
- \bullet
- gobernar la aeronave en función de, al menos, dicha información recibida;
- \bullet
- enviar a la instalación no embarcada información sobre las condiciones del vuelo en la aproximación de la aeronave;
- \bullet
- enviar, a los medios de computación que alojan la lógica de interacción información sobre las condiciones del vuelo en la aproximación de la aeronave;
c) Una lógica de interacción alojada en un
hardware de control, implementada en forma de las leyes de control
de un software de control, encargada de:
- -
- coordinar los subsistemas de control de vuelo y de control de flujo de aire para que trabajen en cooperación para controlar la aeronave;
- -
- relacionar el funcionamiento coordinado del sistema de control de vuelo de la aeronave, del sistema de control de los medios de recogida e inmovilizado de aeronaves y de los medios de control del flujo de aire;
- -
- actuar proporcionando las instrucciones que deben cumplir cada uno de los sistemas de control de modo que se consiga la operación controlada y segura de la aeronave en el seno del aire producido por el sistema generador de caudal de aire laminar.
En una realización preferida los medios de
generación de flujo de aire laminar comprenden:
- una cámara de remanso encargada de contener un
determinado volumen de aire en las condiciones termodinámicas
proporcionadas por los medios de generación de potencial de
aire;
- al menos una válvula de purga encargada de,
cuando es activada, aliviar la presión de la cámara de remanso para
obtener las condiciones termodinámicas adecuadas;
- al menos una tobera encargada de intercambiar
las condiciones termodinámicas del aire contenido en la cámara de
remanso por las necesarias para constituir una corriente de aire
laminar de sección adecuada a la aeronave;
\newpage
\global\parskip0.920000\baselineskip
- una pluralidad de álabes directores
horizontales y verticales encargados de variar la dirección de la
corriente de aire laminar generada para efectuar un control lateral
y vertical, respectivamente, de dicha corriente de aire.
Los medios de control de flujo de aire
comprenden preferentemente:
- medios sensores encargados de obtener las
condiciones de la corriente de aire laminar y el estado de los
medios de generación de potencial de aire y de los medios de
generación de flujo de aire laminar;
- medios de control configurados para gobernar
los medios de generación de potencial de aire y de los medios de
generación de flujo de aire laminar en función de unas señales de
control;
- medios de procesamiento de datos encargados de
generar dichas señales de control en tiempo real, en función de la
información suministrada por los medios sensores, de forma
colaborativa con el sistema de control de vuelo de la aeronave y con
la lógica de interacción, en función de sus condiciones de
aproximación, y del cálculo de la trayectoria por el hardware de
control que aloja la lógica de interacción.
Los medios de recogida e inmovilizado de
aeronaves comprenden preferiblemente:
- una plataforma de aterrizaje elevable mediante
un mecanismo articulado;
- medios de elevación de la plataforma de
aterrizaje encargados de elevar la plataforma de aterrizaje y
aproximarla a la aeronave cuando ésta se encuentra en la zona de
recogida;
- dispositivo de fijación y anclaje encargado de
inmovilizar la aeronave en la zona de recogida;
- medios sensores encargados de establecer la
posición del dispositivo de fijación y anclaje y la posición de la
aeronave;
- unidad de control configurada para controlar
los medios de elevación de la plataforma de aterrizaje y la
actuación del dispositivo de fijación y anclaje, siguiendo, en
tiempo real y de forma colaborativa con los sistemas de control de
flujo de aire de la aeronave, el comando generado por la lógica de
interacción, en función de la posición de la aeronave y de las
condiciones de la corriente generada.
El dispositivo de fijación y anclaje puede
comprender una batería de electroimanes dispuestos en la plataforma
de aterrizaje y una fijación mecánica del tren de aterrizaje de la
aeronave.
Los medios de generación de trayectoria pueden
comprender una primera unidad GPS en la instalación no embarcada y
medios de procesamiento de datos configurados para:
- recibir la posición GPS de la primera unidad
GPS;
- recibir la posición GPS de la aeronave
proveniente de una segunda unidad GPS embarcada;
- recibir la altura de la aeronave proveniente
de un altímetro embarcado en la misma;
- generar la trayectoria en función de, al
menos:
- \bullet
- las lecturas de la primera y segunda unidad GPS;
- \bullet
- la lectura del altímetro embarcado;
- \bullet
- la lectura de sensores de aire embarcados y no embarcados.
El sistema puede comprender también una
plataforma encargada de dar soporte a la instalación no
embarcada.
La instalación embarcada en la aeronave puede
comprender adicionalmente medios de inmovilización y anclaje
compatibles con los medios de recogida e inmovilizado de aeronaves
de la instalación no embarcada, para inmovilizar conjuntamente la
aeronave en la zona de recogida.
Los medios de inmovilización y anclaje de la
instalación embarcada en la aeronave pueden comprender:
- un tren de aterrizaje compatible con los
medios de recogida e inmovilizado de aeronaves de la instalación no
embarcada;
- una batería de electroimanes compatibles
geométricamente con los electroimanes de los medios de recogida e
inmovilizado de aeronaves de la instalación no embarcada;
- una unidad de control encargada de controlar
la intensidad de la corriente eléctrica que alimenta la batería de
electroimanes de la aeronave en función de la posición de la
aeronave durante la maniobra de guiado, y de los comandos de control
generados por la lógica de interacción.
\newpage
\global\parskip1.000000\baselineskip
Es también objeto de la invención un método para
asistir la toma de tierra sin pista de aeronaves convencionales de
ala fija, que comprende:
- generar, mediante una instalación no
embarcada, una corriente de aire laminar regulable dirigida en
contra del avance de la aeronave;
- calcular, mediante una lógica de interacción,
de forma colaborativa con los sistemas de control de flujo de aire y
de control de la aeronave, en tiempo real, una estrategia de
aproximación y recogida de la aeronave;
- proporcionar, mediante la lógica de
interacción, a los medios de generación de senda de planeo, en
tiempo real y adecuándola a las condiciones de la maniobra, la
definición de la trayectoria que debe seguir la aeronave para ser
guiada a la zona de recogida;
- proporcionar, mediante la lógica de
interacción, a la instalación embarcada, en tiempo real y
adecuándola a las condiciones de la maniobra, la estrategia que debe
seguir el sistema de control de vuelo de la aeronave para ser guiada
a la zona de recogida;
- obtener, en la instalación no embarcada, en la
instalación embarcada y en la lógica de interacción, las condiciones
de aproximación de la aeronave;
- controlar, en función de las condiciones de
aproximación de la aeronave y del resultado de la ejecución de la
lógica de interacción, la corriente de aire laminar con las
condiciones adecuadas para mantener la aeronavegabilidad de la
aeronave;
- controlar, en función de las condiciones de la
corriente de aire laminar y del resultado de la ejecución de la
lógica de interacción, la aeronave para seguir la senda de planeo
generada;
- inmovilizar, mediante unos medios de recogida
e inmovilizado de aeronaves, la aeronave en la zona de recogida, una
vez la aeronave ha alcanzado dicha zona de recogida.
La Figura 1 muestra, de manera esquemática,
proyecciones rectas de la instalación no embarcada.
La Figura 2 representa, de manera esquemática,
proyecciones cónicas de la instalación no embarcada.
Las Figuras 3 a 10 muestran de manera
ilustrativa el proceso con el que se opera el sistema:
La Figura 3 muestra el Paso 1: ejecución de los
protocolos de arranque y funcionamiento estacionario.
La Figura 4 muestra los Pasos 2 y 3:
Comunicación con la aeronave y encendido del ILS para establecer la
senda de descenso más apropiada.
La Figura 5 representa, dentro del Paso 4: La
aeronave se aproxima al dispositivo de captura siguiendo la senda de
aterrizaje establecida por el ILS y va reduciendo su velocidad
respecto al suelo.
La Figura 6 muestra, dentro del Paso 4: Los
sensores del dispositivo de captura realimentan la posición y la
actitud exacta de la aeronave al sistema de control de caudal, que
lleva a cabo un posicionamiento preciso de la aeronave sobre el área
de recogida.
La Figura 7 representa, dentro del Paso 4: La
aeronave es detenida respecto al suelo, volando contra la corriente,
mientras mantiene íntegro su control aerodinámico y propulsivo.
La Figura 8 muestra, dentro del Paso 5: El
dispositivo de recogida es aproximado a la aeronave.
La Figura 9 muestra, dentro del Paso 5: La
aeronave queda posicionada, anclada y orientada mediante un sistema
mecánico o electromagnético.
La Figura 10 muestra el Paso 6: Se detienen
coordinadamente el flujo de aire y la fuerza propulsiva y se puede
acceder a la aeronave o desembarcar de ella.
Se presenta un sistema de ayuda al aterrizaje
sin pista de aeronaves de ala fija y para su proceso de operación
asociado. Este sistema permite que una aeronave convencional tome
tierra en un área pequeña y sin preparar, mediante la generación de
una corriente de aire de baja turbulencia y alta coherencia que la
permite volar y maniobrar de forma controlada y de acuerdo a los
principios aerodinámicos para los que ha sido diseñada. Las
condiciones de esa corriente se controlan mediante un sistema que se
comunica con el sistema de control de vuelo de la aeronave, de modo
que ambos se coordinan para hacer que ésta siga una trayectoria que
la introduzca suavemente en la corriente de aire y acompase su
velocidad y la deflexión de sus superficies de control a las
condiciones de la corriente de aire, que a su vez, se van haciendo
variar hasta que la aeronave se detiene.
Este sistema puede utilizarse en instalaciones
fijas para aeronaves de pequeña envergadura (Figuras de 1 a 10), en
instalaciones móviles para recuperación de pequeñas aeronaves no
tripuladas, en instalaciones fijas para aeronaves comerciales, o en
instalaciones embarcadas en navíos para aeronaves navales militares,
a modo de ejemplos, aplicando criterios de escalado y adecuación de
potencia, pero respetándose la filosofía de la invención.
El sistema objeto de la invención está compuesto
por los siguientes elementos:
a) Instalación no embarcada (esto es, no
presente en la aeronave).
b) Instalación embarcada (en la aeronave).
c) Lógica de interacción.
Se describen a continuación cada uno de los
elementos, sus funciones y la relación existente entre ellos,
Se define la instalación no embarcada 13 como el
conjunto de componentes que no residen en la aeronave y su
disposición ordenada en un área de terreno (no necesariamente
acondicionado para la toma de tierra de aeronaves). Las Figuras 1 y
2 representan, de manera esquemática, la instalación no embarcada
13, soportada en una plataforma 1 fijada a tierra o a un vehículo,
que dispone de los siguientes elementos o subsistemas:
- 1.
- Sistema generador de caudal de aire laminar, coherente y controlado, que a su vez se compone de los siguientes subsistemas:
- I.
- Subsistema generador de potencial de aire. Este subsistema tiene la función de proporcionar aire a una cámara de remanso 6 en las condiciones de presión y caudal necesarias para ser convertido en una corriente laminar de la sección adecuada para la aplicación concreta de la instalación. A modo de ejemplos, puede consistir en una batería de ventiladores 4 y 5, o -para una aplicación de mayor tamaño- en una instalación de turborreactores con inyección de agua en la tobera de salida para enfriar el aire.
- II.
- Subsistema generador del flujo de aire laminar, cuya función es transformar el aire producido por el subsistema generador de potencial de aire en una corriente laminar y no turbulenta de la sección adecuada a la aplicación concreta de la instalación. Para ello, consta de los siguientes componentes:
- \bullet
- Cámara de remanso 6, cuya función es contener un cierto volumen de aire en las condiciones termodinámicas proporcionadas por el subsistema generador de potencial de aire.
- \bullet
- Válvulas de purga 7 para el control rápido del caudal de aire, cuya función es aliviar la presión de la cámara de remanso 6 cuando sea necesario para obtener las condiciones termodinámicas adecuadas.
- \bullet
- Tobera de la cámara de remanso 6, cuya función es intercambiar las condiciones termodinámicas del aire contenido en la cámara de remanso por las necesarias para constituir una corriente laminar y coherente de la sección adecuada para la aplicación concreta de la instalación.
- \bullet
- Alabes directores horizontales 8 y verticales 9, cuya función es variar la dirección de la corriente de aire generada, para el control lateral y vertical de la corriente de aire, respectivamente.
- III.
- Subsistema o medios de control de flujo de aire 2, cuya función es gobernar los mecanismos de control de la corriente de aire para garantizar que ésta tiene las condiciones de velocidad, sección, longitud y turbulencia adecuadas para mantener la aeronavegabilidad de las aeronaves para las que ha sido diseñada la instalación. Los medios de control de flujo de aire están configurados pues para obtener la corriente de aire laminar controlada con las condiciones adecuadas para mantener la aeronavegabilidad de la aeronave en función de sus condiciones de aproximación. Las condiciones de aproximación se obtienen mediante la comunicación con la aeronave y mediante los sensores 12 de posición y actitud de la aeronave de la instalación no embarcada. Estos sensores 12 de posición y actitud de la aeronave pueden estar basados en varias tecnologías, por ejemplo un radar o una cámara con un sistema de procesamiento de imágenes. Este subsistema se compone de:
- \bullet
- Sensores, cuya función es proporcionar al subsistema de control la información sobre el estado de las diferentes partes del sistema generador de caudal de aire laminar para que pueda calcular las señales de control de cada uno de los mecanismos de control.
- \bullet
- Mecanismos de control, cuya función es gobernar cada uno de los subsistemas y componentes para obtener las condiciones deseadas del flujo de aire.
- \bullet
- Leyes de control, cuya función es calcular, a partir de la información suministrada por los sensores y por la lógica de interacción, las señales de control de cada uno de los mecanismos de control del sistema generador de caudal de aire laminar. Estas leyes de control se implementan en forma de un software de control.
- \bullet
- Software de control, cuya función es implementar las leyes de control en forma de un código ejecutable en el hardware apropiado.
- \bullet
- Hardware de control, cuya función es albergar el software de control del subsistema de control de flujo de aire y todos los periféricos necesarios para hacer posible su funcionamiento.
- 2.
- Parte no embarcada del subsistema de comunicación con el subsistema de control vuelo, cuya función es comunicar al sistema de control de vuelo la información sobre las condiciones de la corriente de aire generada por el sistema generador de caudal de aire laminar y comunicar al subsistema de control de flujo de aire 2 la información sobre la actitud y posición de la aeronave. La actitud es un término empleado en aerodinámica para referirse a la orientación espacial de la aeronave respecto a un cierto sistema de referencia. La parte no embarcada se compone de:
- I.
- Antena no embarcada.
- II.
- Hardware necesario.
- III.
- Software de comunicaciones.
- 3.
- Sistema de generación de senda de planeo 3, cuya función es calcular y proporcionar a la aeronave una trayectoria que la conduzca de forma segura desde el punto de inicio de maniobra hasta el punto de recogida. Este sistema puede materializarse de diversas formas y sobre diversas tecnologías, según sea la estrategia de elaboración y seguimiento de senda de planeo que se quiera adoptar. Un ILS (Instrumental Landing System) convencional es uno de los posibles sistemas de generación de senda de planeo que se pueden integrar en la instalación no embarcada 13, a modo de ejemplo.
- 4.
- Sistema de recogida e inmovilizado de las aeronaves, cuya función es capturar e inmovilizar la aeronave en el momento en que ésta se haya detenida respecto al suelo, pero volando de forma controlada respecto a la corriente de aire suministrada por el sistema generador de caudal de aire laminar. Este sistema consta, en una realización preferida, de los siguientes componentes:
- I.
- Estructura solidaria con el suelo.
- II.
- Mecanismo articulado cuya función es aproximar el dispositivo de fijación a la aeronave siguiendo una trayectoria que no la ponga en peligro.
- III.
- Motores que permitan el movimiento y posicionamiento preciso del mecanismo articulado.
- IV.
- Dispositivo de fijación y anclaje cuya función es capturar e inmovilizar la aeronave. Este dispositivo puede construirse de acuerdo a varias posibles tecnologías.
- V.
- Sensores cuya función es establecer con precisión la posición del dispositivo de fijación y anclaje y de la aeronave.
- VI.
- Sistema de control del sistema de recogida e inmovilizado de las aeronaves, cuya función es gobernar los motores que permiten el movimiento y posicionamiento preciso del mecanismo articulado y la actuación del dispositivo de fijación y anclaje. Este sistema de control se implementa en forma de un software de control.
- VII.
- Hardware de control, cuya función es albergar el software de control del sistema de recogida e inmovilizado de las aeronaves y todos los periféricos necesarios para hacer posible su funcionamiento.
Se define la instalación embarcada como el
conjunto de componentes que residen en la aeronave para que ésta
pueda utilizar de forma segura la instalación objeto de esta
descripción detallada. Estos son:
- 1.
- Sistema de control de vuelo, cuya función es gobernar automáticamente la aeronave, calculando las deflexiones correctas de sus superficies de mando -deflexiones son los ángulos girados por las superficies de mando que, a su vez, son los alerones, flaps, slats, estabilizador horizontal y timón- y el empuje (o la tracción) de su planta motriz en todo momento y en todos los puntos de la senda de planeo (trayectoria seguida por la aeronave). Este sistema de control de vuelo presenta, como diferencia con los existentes, que actúa en colaboración con el subsistema de control de flujo de aire de la instalación no embarcada 13 para gobernar la aeronave de forma segura en el seno de la corriente de aire generada por la citada instalación. Este sistema se compone de:
- I.
- Sistema de control de vuelo convencional, cuya materialización depende de la tecnología y estrategia de control seguida.
- II.
- Parte embarcada del subsistema de comunicación con el subsistema de control de flujo de aire, cuya función es comunicar al subsistema de control de flujo de aire la información sobre la actitud y posición de la aeronave y comunicar al sistema de control de vuelo la información sobre las condiciones de la corriente de aire generada por el sistema generador de caudal de aire laminar. Se compone de:
- \bullet
- Antena embarcada.
- \bullet
- Hardware necesario.
- \bullet
- Software de comunicaciones.
- 2.
- Subsistema embarcado de posicionamiento, inmovilización y anclaje compatible con el sistema de recogida e inmovilizado de las aeronaves de la instalación no embarcada 13. Este subsistema, del mismo modo que el de la instalación no embarcada 13 puede materializarse de distintas formas en función de la tecnología o estrategia seleccionada.
La lógica de interacción es la que relaciona el
funcionamiento coordinado de los tres sistemas de control descritos
en los apartados anteriores (sistema de control de vuelo de la
aeronave, sistema de control de los medios de recogida e
inmovilizado de aeronaves y sistema de control del flujo de aire).
Actúa proporcionando las instrucciones qué deben cumplir cada uno de
los sistemas de control de modo que se consiga la operación
controlada y segura de la aeronave en el seno del aire producido por
el sistema generador de caudal de aire laminar. Físicamente, esta
lógica está implementada en forma de las leyes de control de un
software de control en las que las entradas son las condiciones
medidas de la corriente de aire, las variables de estado del sistema
de control de la aeronave y las posiciones relativas lineales y
angulares del sistema de recogida e inmovilizado de las aeronaves; y
las salidas son las trayectorias de estado deseadas de los tres
sistemas de control.
Aunque se han descrito por separado, tanto el
software de control como el hardware necesario (no embarcado) pueden
implementarse en el seno de un único sistema de control.
Los medios de control de flujo de aire 2 están
configurados para obtener la corriente de aire laminar controlada
con las condiciones adecuadas para mantener la aeronavegabilidad de
la aeronave 20 en tiempo real, de forma colaborativa con el sistema
de control de vuelo de la aeronave y con la lógica de interacción,
en función de sus condiciones de aproximación, de las de la propia
corriente generada y del cálculo de la trayectoria por el hardware
de control que alojan la lógica de interacción.
El sistema de control de vuelo de la instalación
embarcada en la aeronave 20 recibe de la instalación no embarcada 13
información sobre las condiciones de la corriente de aire laminar
generada y la trayectoria a seguir por la aeronave 20 para llegar a
la zona de recogida; recibe del hardware de control que aloja la
lógica de interacción la estrategia de control que defina el
gobierno de la aeronave; gobierna la aeronave 20 en función de, al
menos, dicha información recibida; envía a la instalación no
embarcada 13 información sobre las condiciones del vuelo en la
aproximación de la aeronave 20; y envía a los medios de computación
que alojan la lógica de interacción información sobre las
condiciones del vuelo en la aproximación de la aeronave 20.
La lógica de interacción alojada en un hardware
de control, implementada en forma de las leyes de control de un
software de control, se encarga de coordinar los subsistemas de
control de vuelo y de control de flujo de aire para que trabajen en
cooperación para controlar la aeronave; relacionar el funcionamiento
coordinado del sistema de control de vuelo de la aeronave, del
sistema de control de los medios de recogida e inmovilizado de
aeronaves y de los medios de control del flujo de aire; y actuar
proporcionando las instrucciones que deben cumplir cada uno de los
sistemas de control de modo que se consiga la operación controlada y
segura de la aeronave en el seno del aire producido por el sistema
generador de caudal de aire laminar.
Los medios de procesamiento de datos de los
medios de control de flujo de aire están encargados de generar las
señales de control en tiempo real (necesarias para gobernar los
medios de generación de potencial de aire y de los medios de
generación de flujo de aire laminar), en función de la información
suministrada por los medios sensores, de forma colaborativa con el
sistema de control de vuelo de la aeronave y con la lógica de
interacción, en función de sus condiciones de aproximación, y del
cálculo de la trayectoria por el hardware de control que aloja la
lógica de interacción.
La unidad de control de los medios de recogida e
inmovilizado de aeronaves está configurada para controlar medios de
elevación de la plataforma de aterrizaje 10 y la actuación del
dispositivo de fijación y anclaje, siguiendo, en tiempo real y de
forma colaborativa con los sistemas de control de flujo de aire de
la aeronave, el comando generado por la lógica de interacción, en
función de la posición de la aeronave 20 y de las condiciones de la
corriente genera-
da.
da.
La unidad de control de los medios de
inmovilización y anclaje de la instalación embarcada en la aeronave
20 se encarga de realizar el control en función de la posición de la
aeronave durante la maniobra de guiado, y de los comandos de control
generados por la lógica de interacción.
La lógica de interacción también interviene en
el otro aspecto de la invención: el método para asistir la toma de
tierra sin pista de aeronaves 20 convencionales de ala fija. El
método comprende:
- generar, mediante una instalación no embarcada
13, una corriente de aire laminar regulable dirigida en contra del
avance de la aeronave 20;
- calcular, mediante una lógica de interacción,
de forma colaborativa con los sistemas de control de flujo de aire y
de control de la aeronave, en tiempo real, una estrategia de
aproximación y recogida de la aeronave;
- proporcionar, mediante la lógica de
interacción, a los medios de generación de senda de planeo, en
tiempo real y adecuándola a las condiciones de la maniobra, la
definición de la trayectoria que debe seguir la aeronave 20 para ser
guiada a la zona de recogida;
- proporcionar, mediante la lógica de
interacción, a la instalación embarcada, en tiempo real y
adecuándola a las condiciones de la maniobra, la estrategia que debe
seguir el sistema de control de vuelo de la aeronave 20 para ser
guiada a la zona de recogida;
- obtener, en la instalación no embarcada 13, en
la instalación embarcada y en la lógica de interacción, las
condiciones de aproximación de la aeronave 20;
- controlar, en función de las condiciones de
aproximación de la aeronave 20 y del resultado de la ejecución de la
lógica de interacción, la corriente de aire laminar con las
condiciones adecuadas para mantener la aeronavegabilidad de la
aeronave 20;
- controlar, en función de las condiciones de la
corriente de aire laminar y del resultado de la ejecución de la
lógica de interacción, la aeronave 20 para seguir la senda de planeo
generada;
- inmovilizar, mediante unos medios de recogida
e inmovilizado de aeronaves, la aeronave 20 en la zona de recogida,
una vez la aeronave ha alcanzado dicha zona de recogida.
Para proporcionar una idea más clara de la
invención, se describe a continuación el protocolo de operación del
sistema.
- Paso
1
Ejecución de los protocolos de puesta en marcha
del generador de caudal y calibrado de los sensores (según se
muestra en la Figura 3).
- Paso
2
Establecimiento de comunicación entre el sistema
de control del generador de flujo de aire y el sistema de control de
vuelo de la aeronave.
- Paso
3
Activación del sistema de aterrizaje
instrumental para proporcionar una senda de aterrizaje que
intercepte el flujo de aire producido por el generador de caudal
(ver Figura 4). El sistema de control embarcado de la aeronave por
su parte, reduce su velocidad hasta la velocidad operacional mínima,
que es siempre superior a la de entrada en
pérdida.
pérdida.
- Paso
4
La aeronave 20 sigue la senda de planeo y se
sumerge poco a poco en el flujo de aire frontal opuesto a su sentido
de vuelo. La aeronave 20 se va frenando hasta que queda volando a
punto fijo respecto al suelo, pero con velocidad mínima operacional
respecto a la corriente de aire generada por el dispositivo de
captura. Al mismo tiempo, de forma coordinada, el sistema de control
del flujo, gobierna el caudal producido por el generador de aire
mediante su velocidad de giro, las válvulas de purga 7 de la cámara
de remanso 6 y los álabes directores horizontales 8 y verticales 9
que orientan la corriente de aire, corrigiendo las desviaciones de
la posición y actitud de la aeronave 20 respecto al vuelo
estacionario (ver Figuras 5, 6 y 7).
- Paso
5
El mecanismo articulado 11 del subsistema de
recogida e inmovilizado se aproxima a la aeronave 20 manteniéndose
siempre su superficie de contacto paralela al flujo de aire, y se
encuentra con el tren de aterrizaje de la aeronave 20. El efecto
combinado del sistema de control del flujo y del sistema de control
de vuelo de la aeronave, compensa el efecto suelo y reduce la
sustentación de la aeronave 20, de manera que va transfiriéndose su
peso del aire al dispositivo de captura de forma gradual.
Alternativamente, la aeronave 20 podría descender hacia una
plataforma fija, por medios semejantes (ver Figuras 8 y 9)
La aeronave 20 puede estar dotada de un sistema
de anclado magnético en su tren de aterrizaje. Si es así, al irse
aproximando la plataforma de aterrizaje 10, se genera un campo
magnético mediante unos electroimanes dispuestos en la plataforma de
aterrizaje 10 que guían el tren de aterrizaje de la aeronave hasta
su posición óptima, y una vez allí, lo capturan. En todo caso, la
aeronave 20 se podrá inmovilizar mediante la tecnología que se
considere más adecuada a la aplicación concreta para la que haya
sido dimensionada la instalación.
- Paso
6
La aeronave 20 va disminuyendo la potencia de su
sistema propulsor y de forma compatible con que el avión permanezca
quieto, se disminuye el caudal hasta que se para la corriente de
aire. La aeronave ha quedado posada en la plataforma de aterrizaje
10 y el flujo de aire, detenido (Figura 10).
Se describe a continuación un modo de
realización de la invención, aplicado a una instalación para asistir
la toma de tierra de aeronaves no tripuladas de menos de cinco
metros de envergadura. Se caracterizan los elementos constitutivos
del sistema más característicos.
Se compone de los siguientes subsistemas y
dispositivos, de acuerdo a la arquitectura general propuesta:
- 1.
- Sistema generador de caudal de aire laminar, coherente y controlado, que a su vez se compone de los siguientes subsistemas:
- I.
- Subsistema generador de potencial de aire
- \quad
- Batería de diez ventiladores de un metro de diámetro, dispuestos lado a lado en dos filas de cinco. Se mueven por un motor eléctrico cada uno. Cuentan con un circuito de control de régimen de giro.
- II.
- Subsistema generador del flujo de aire laminar, que a su vez se compone de los siguientes componentes:
- \bullet
- Cámara de remanso única, de sección rectangular. Con sensores de presión y temperatura.
- \bullet
- Cuatro válvulas de purga, situadas cada una en una de las paredes de la cámara de remanso. Accionadas por actuadores eléctricos. Con sensores de ángulo de apertura.
- \bullet
- Tobera, horizontal, de sección rectangular.
- \bullet
- Batería de álabes directores horizontales y verticales, planos, accionados por actuadores eléctricos, con sensores de ángulo deflectado horizontal y vertical.
- III.
- Subsistema de control de flujo de aire, compuesto por:
- \bullet
- Sensores sumergidos en la corriente de aire laminar: tubos de pitot y veletas. Dichos sensores están a la salida del generador de flujo laminar. Los tubos de pitot miden las presiones estática y dinámica de la corriente de aire, lo que permite el cálculo de las tres componentes de su velocidad, mientras que las veletas miden la dirección del flujo de aire en el que están sumergidas.
- \bullet
- Lógica de control del flujo de aire, que calcula el régimen de giro de los motores eléctricos, los ángulos de apertura de las válvulas de descarga y las deflexiones de los álabes directores en función de las condiciones deseadas de la corriente de aire suministradas por la lógica de interacción.
- \bullet
- Software de control, que implementa la lógica de control del flujo de aire en forma de leyes de control computables por un sistema electrónico que admite las lecturas de los sensores y produce señales de control para los actuadores.
- \bullet
- Hardware de control, compartido por toda la instalación no embarcada 13, en forma de computador con tarjetas de adquisición de datos.
- 2.
- Parte no embarcada del subsistema de comunicación con el subsistema de control vuelo. Se compone de:
- I.
- Antena no embarcada, de dimensiones y geometría adecuadas.
- II.
- Software de comunicaciones.
- III.
- Hardware necesario, compartido con toda la instalación no embarcada 13.
- 3.
- Subsistema de generación de senda de planeo, compuesto por:
- I.
- GPS Diferencial. Una unidad GPS situada en la salida de la tobera del subsistema generador del flujo de aire laminar y otra unidad gemela embarcada en la aeronave.
- II.
- Lógica de generación de la senda de planeo, que calcula cada punto de la misma en función de las lecturas de los GPS's, de los sensores de aire embarcados y no embarcados y del altímetro de ultrasonidos embarcado.
- III.
- Software de control, que implementa la lógica de generación de la senda de planeo en forma de leyes de control computables por un sistema electrónico que admite las lecturas de los sensores y produce señales de control para los actuadores.
- IV.
- Hardware de control, compartido por toda la instalación no embarcada 13.
- 4.
- Subsistema de recogida e inmovilizado de las aeronaves, que consta de los siguientes componentes diferenciadores:
- I.
- Estructura solidaria con el suelo.
- II.
- Mecanismo articulado, en forma de plataforma (plataforma de aterrizaje 10), con sensores de posi- ción.
- III.
- Motores que permiten el movimiento y posicionamiento preciso del mecanismo articulado, eléctricos con sensores de desplazamiento.
- IV.
- Dispositivo de fijación y anclaje electromagnético, formado por:
- \bullet
- Batería de electroimanes dispuestos en los puntos de contacto del tren de aterrizaje de la aeronave con la plataforma de aterrizaje 10 del mecanismo articulado.
- V.
- Sistema de control del sistema de recogida e inmovilizado de las aeronaves. Se compone de:
- \bullet
- Lógica de movimiento del mecanismo articulado que gobierna la posición vertical de la plataforma de aterrizaje 10 de recogida de la aeronave en función de la posición de la aeronave en cada momento de la maniobra de guiado, fijación y anclaje.
- \bullet
- Lógica de modulación del campo magnético que gobierna la intensidad de corriente eléctrica que alimenta los electroimanes en función de la posición de la aeronave en cada momento de la maniobra de guiado, fijación y anclaje.
- \bullet
- Software de control, que implementa las lógicas de movimiento del mecanismo articulado y la de modulación del campo magnético en forma de leyes de control computables por un sistema electrónico que admite las lecturas de los sensores y produce señales de control para los actuadores.
- \bullet
- Hardware de control, compartido por toda la instalación no embarcada 13.
- 5.
- Grupo electrógeno de tipo motor alternativo de gasoil, generador de corriente eléctrica para alimentar toda la instalación no embarcada 13.
- 6.
- Equipamiento de seguridad y señalización necesario.
- 7.
- Todos los componentes mecánicos, químicos y electrónicos necesarios para la correcta materialización y operación conjunta de todos los elementos diferenciadores descritos.
Se compone de los siguientes subsistemas y
dispositivos, de acuerdo a la arquitectura general propuesta:
- 1.
- Subsistema de control de vuelo
- I.
- Lógica que gobierna la dinámica de la aeronave, calculando en cada momento el vector de control en función de las lecturas de los sensores y del vector de estado demandado por el piloto de la aeronave, por el sistema de navegación o por la lógica de interacción.
- II.
- Software de control, que implementa la lógica del sistema de control de vuelo en forma de leyes de control computables por un sistema electrónico que admite las lecturas de los sensores y produce señales de control para los actuadores.
- III.
- Hardware de control, compartido por toda la instalación no embarcada 13.
- 2.
- Parte embarcada del subsistema de comunicación con el subsistema de control de flujo de aire, que se compone de:
- I.
- Antena embarcada, de dimensiones y geometría adecuadas.
- II.
- Software de comunicaciones.
- III.
- Hardware necesario, compartido con toda la instalación embarcada.
- 3.
- Subsistema embarcado de posicionamiento, inmovilización y anclaje compatible con el sistema de recogida e inmovilizado de las aeronaves de la instalación no embarcada 13. Se compone de:
- I.
- Tren de aterrizaje compatible con el sistema de recogida e inmovilizado de las aeronaves de la instalación no embarcada 13.
- II.
- Batería de electroimanes compatible geométricamente con los del sistema de recogida e inmovilizado de las aeronaves de la instalación no embarcada.
- III.
- Lógica de modulación del campo magnético que gobierna la intensidad de corriente eléctrica que alimenta los electroimanes en función de la posición de la aeronave en cada momento de la maniobra de guiado, fijación y anclaje.
- IV.
- Software de control, que implementa la lógica de modulación del campo magnético en forma de leyes de control computables por un sistema electrónico que admite las lecturas de los sensores y produce señales de control para los actuadores.
- V.
- Hardware de control, compartido por toda la instalación embarcada.
Se implementa de la siguiente manera, de acuerdo
a la arquitectura general propuesta:
- 1.
- Lógica de control del vuelo de aproximación, que proporciona un vector de estado deseado al subsistema de control de vuelo y al subsistema de control de flujo de aire, de modo que ambos trabajen en cooperación para controlar la aeronave, calculando: el régimen de giro de los motores eléctricos de los ventiladores, los ángulos de apertura de las válvulas de descarga y las deflexiones de los álabes directores del subsistema de control de flujo de aire; y las deflexiones de las superficies de control y la potencia demandada a la planta motriz de la aeronave para obtenerse la trayectoria de aterrizaje deseada.
- 2.
- Software de control, que implementa la lógica de control del vuelo de aproximación en forma de leyes de control computables por un sistema electrónico que admite las lecturas de los sensores y produce señales de control para los actuadores.
- 3.
- Hardware de control, compartido por toda la instalación no embarcada 13.
- 4.
- Conexiones a los subsistemas de control de vuelo (inalámbrico) y de control de flujo de aire (físico).
Claims (11)
1. Sistema para asistir la toma de tierra sin
pista de aeronaves (20) convencionales de ala fija, comprendiendo
dicho sistema:
a) una instalación no embarcada (13) que a su
vez comprende:
- \bullet
- medios de generación de potencial de aire (4, 5), encargados de proporcionar aire a unos medios de generación de flujo de aire laminar en unas condiciones de presión y caudal regulables;
- \bullet
- medios de generación de flujo de aire laminar, encargados de generar una corriente de aire laminar a partir del aire suministrado por los medios de generación de potencial de aire;
caracterizado por que la instalación no
embarcada (13) comprende adicionalmente:
- \bullet
- medios de control de flujo de aire (2) encargados de controlar los medios de generación de potencial de aire y de los medios de generación de flujo de aire laminar para obtener una corriente de aire laminar controlada;
- \bullet
- medios de comunicación con la aeronave (20) encargados de:
- -
- comunicar al sistema de control de vuelo de la aeronave (20) información sobre las condiciones de la corriente de aire laminar generada;
- -
- recibir del sistema de control de vuelo de la aeronave (20) información sobre las condiciones del vuelo en la aproximación de la aeronave (20) y comunicarlas a los medios de control de flujo de aire (2);
- \bullet
- medios de generación de trayectoria (3), encargados de calcular y proporcionar a la aeronave (20), a través de los medios de comunicación, una trayectoria a seguir por la aeronave (20) para guiarla a una zona de recogida;
- \bullet
- medios de recogida e inmovilizado de aeronaves (10, 11), encargados de inmovilizar la aeronave (20) en la zona de recogida, una vez la aeronave ha alcanzado dicha zona de recogida;
por que los medios de control de flujo de aire
(2) están configurados para obtener la corriente de aire laminar
controlada con las condiciones adecuadas para mantener la
aeronavegabilidad de la aeronave (20) en tiempo real, de forma
colaborativa con el sistema de control de vuelo de la aeronave y con
una lógica de interacción, en función de sus condiciones de
aproximación, de las de la propia corriente generada y del cálculo
de la trayectoria por el hardware de control que alojan la lógica de
interacción;
y por que el sistema comprende
adicionalmente:
b) una instalación embarcada en la aeronave (20)
que a su vez comprende:
- -
- un sistema de control de vuelo encargado de:
- \bullet
- recibir, de la instalación no embarcada (13), información sobre las condiciones de la corriente de aire laminar generada y la trayectoria a seguir por la aeronave (20) para llegar a la zona de recogida;
- \bullet
- recibir, del hardware de control que aloja la lógica de interacción, la estrategia de control que defina el gobierno de la aeronave;
- \bullet
- gobernar la aeronave (20) en función de, al menos, dicha información recibida;
- \bullet
- enviar a la instalación no embarcada (13) información sobre las condiciones del vuelo en la aproximación de la aeronave (20);
- \bullet
- enviar, a los medios de computación que alojan la lógica de interacción información sobre las condiciones del vuelo en la aproximación de la aeronave (20);
c) Una lógica de interacción alojada en un
hardware de control, implementada en forma de las leyes de control
de un software de control, encargada de:
- -
- coordinar los subsistemas de control de vuelo y de control de flujo de aire para que trabajen en cooperación para controlar la aeronave;
- -
- relacionar el funcionamiento coordinado del sistema de control de vuelo de la aeronave, del sistema de control de los medios de recogida e inmovilizado de aeronaves y de los medios de control del flujo de aire;
- -
- actuar proporcionando las instrucciones que deben cumplir cada uno de los sistemas de control de modo que se consiga la operación controlada y segura de la aeronave en el seno del aire producido por el sistema generador de caudal de aire laminar.
2. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque los medios de generación de flujo de
aire laminar comprenden:
- una cámara de remanso (6) encargada de
contener un determinado volumen de aire en las condiciones
termodinámicas proporcionadas por los medios de generación de
potencial de aire;
- al menos una válvula de purga (7) encargada
de, cuando es activada, aliviar la presión de la cámara de remanso
(6) para obtener las condiciones termodinámicas adecuadas;
- al menos una tobera encargada de intercambiar
las condiciones termodinámicas del aire contenido en la cámara de
remanso (6) por las necesarias para constituir una corriente de aire
laminar de sección adecuada a la aeronave (20);
- una pluralidad de álabes directores
horizontales (8) y verticales (9) encargados de variar la dirección
de la corriente de aire laminar generada para efectuar un control
lateral y vertical, respectivamente, de dicha corriente de aire.
3. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios
de control de flujo de aire comprenden:
- medios sensores encargados de obtener las
condiciones de la corriente de aire laminar y el estado de los
medios de generación de potencial de aire y de los medios de
generación de flujo de aire laminar;
- medios de control configurados para gobernar
los medios de generación de potencial de aire y de los medios de
generación de flujo de aire laminar en función de unas señales de
control;
- medios de procesamiento de datos encargados de
generar dichas señales de control en tiempo real, en función de la
información suministrada por los medios sensores, de forma
colaborativa con el sistema de control de vuelo de la aeronave y con
la lógica de interacción, en función de sus condiciones de
aproximación, y del cálculo de la trayectoria por el hardware de
control que aloja la lógica de interacción.
4. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios
de recogida e inmovilizado de aeronaves comprenden:
- una plataforma de aterrizaje (10) elevable
mediante un mecanismo articulado (11);
- medios de elevación de la plataforma de
aterrizaje (10) encargados de elevar la plataforma de aterrizaje
(10) y aproximarla a la aeronave (20) cuando ésta se encuentra en la
zona de recogida;
- dispositivo de fijación y anclaje encargado de
inmovilizar la aeronave en la zona de recogida;
- medios sensores encargados de establece la
posición del dispositivo de fijación y anclaje y la posición de la
aeronave (20);
- unidad de control configurada para controlar
los medios de elevación de la plataforma de aterrizaje (10) y la
actuación del dispositivo de fijación y anclaje, siguiendo, en
tiempo real y de forma colaborativa con los sistemas de control de
flujo de aire de la aeronave, el comando generado por la lógica de
interacción, en función de la posición de la aeronave (20) y de las
condiciones de la corriente generada.
5. Sistema según la reivindicación 4,
caracterizado porque el dispositivo de fijación y anclaje
comprende una batería de electroimanes dispuestos en la plataforma
de aterrizaje (10).
6. Sistema según la reivindicación 5,
caracterizado porque el dispositivo de fijación y anclaje
comprende una fijación mecánica del tren de aterrizaje de la
aeronave (20).
7. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios
de generación de trayectoria comprenden una primera unidad GPS en la
instalación no embarcada (13) y medios de procesamiento de datos
configurados para:
- -
- recibir la posición GPS de la primera unidad GPS;
- -
- recibir la posición GPS de la aeronave (20) proveniente de una segunda unidad GPS embarcada;
- -
- recibir la altura de la aeronave (20) proveniente de un altímetro embarcado en la misma;
- -
- generar la trayectoria en función de, al menos:
- \bullet
- las lecturas de la primera y segunda unidad GPS;
- \bullet
- la lectura del altímetro embarcado;
- \bullet
- la lectura de sensores de aire embarcados y no embarcados.
8. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
una plataforma (1) encargada de dar soporte a la instalación no
embarcada (13).
9. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
instalación embarcada en la aeronave (20) comprende adicionalmente
medios de inmovilización y anclaje compatibles con los medios de
recogida e inmovilizado de aeronaves de la instalación no embarcada
(13), para inmovilizar conjuntamente la aeronave (20) en la zona de
recogida.
10. Sistema según la reivindicación anterior
cuando depende de la 5, caracterizado porque los medios de
inmovilización y anclaje de la instalación embarcada en la aeronave
(20) comprenden:
- un tren de aterrizaje compatible con los
medios de recogida e inmovilizado de aeronaves de la instalación no
embarcada (13);
- una batería de electroimanes compatibles
geométricamente con los electroimanes de los medios de recogida e
inmovilizado de aeronaves de la instalación no embarcada (13);
- una unidad de control encargada de controlar
la intensidad de la corriente eléctrica que alimenta la batería de
electroimanes de la aeronave (20) en función de la posición de la
aeronave durante la maniobra de guiado, y de los comandos de control
generados por la lógica de interacción.
11. Método para asistir la toma de tierra sin
pista de aeronaves (20) convencionales de ala fija,
caracterizado porque comprende:
- generar, mediante una instalación no embarcada
(13), una corriente de aire laminar regulable dirigida en contra del
avance de la aeronave (20);
- calcular, mediante una lógica de interacción,
de forma colaborativa con los sistemas de control de flujo de aire y
de control de la aeronave, en tiempo real, una estrategia de
aproximación y recogida de la aeronave;
- proporcionar, mediante la lógica de
interacción, a los medios de generación de senda de planeo, en
tiempo real y adecuándola a las condiciones de la maniobra, la
definición de la trayectoria que debe seguir la aeronave (20) para
ser guiada a la zona de recogida;
- proporcionar, mediante la lógica de
interacción, a la instalación embarcada, en tiempo real y
adecuándola a las condiciones de la maniobra, la estrategia que debe
seguir el sistema de control de vuelo de la aeronave (20) para ser
guiada a la zona de recogida;
- obtener, en la instalación no embarcada (13),
en la instalación embarcada y en la lógica de interacción, las
condiciones de aproximación de la aeronave (20);
- controlar, en función de las condiciones de
aproximación de la aeronave (20) y del resultado de la ejecución de
la lógica de interacción, la corriente de aire laminar con las
condiciones adecuadas para mantener la aeronavegabilidad de la
aeronave (20);
- controlar, en función de las condiciones de la
corriente de aire laminar y del resultado de la ejecución de la
lógica de interacción, la aeronave (20) para seguir la senda de
planeo generada;
- inmovilizar, mediante unos medios de recogida
e inmovilizado de aeronaves, la aeronave (20) en la zona de
recogida, una vez la aeronave ha alcanzado dicha zona de
recogida.
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| ES200930562A ES2332400B2 (es) | 2009-08-05 | 2009-08-05 | Sistema y metodo para asistir la toma de tierra sin pista de aeronaves convencionales de ala fija. |
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