ES2348302T3 - Método de lanzamiento con catapulta, catapulta y dispositivo de fijación. - Google Patents
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Abstract
Un método de lanzamiento con una catapulta, comprendiendo el método: generar una fuerza de lanzamiento (F1) por medio de un dispositivo de lanzamiento; mantener un carro (4) inmóvil por medio de un dispositivo de fijación (9) en una posición de lanzamiento (6) de la catapulta; dirigir la fuerza de lanzamiento (F1) hacia el carro (4), el cual se puede mover desde la posición de lanzamiento (6) hacia una posición de liberación (7) guiado por un cuerpo (1) de la catapulta; liberar el dispositivo de fijación (9) en un momento del lanzamiento, con lo que el carro (4) se mueve hacia la posición de liberación (7) a una velocidad con aceleración por la acción de la fuerza de lanzamiento (F1); y lanzar al espacio una aeronave (5) dispuesta en el carro (4) en la posición de liberación (7), caracterizado por dirigir una fuerza de amortiguación máxima (F2) de al menos un amortiguador de despegue (34) para influir en el carro (4) en el momento de lanzamiento, siendo el sentido de la fuerza de amortiguación opuesto con relación a la fuerza de lanzamiento (F1), y resistiendo la fuerza de amortiguación (F2) el movimiento del carro (4) hacia la posición de liberación (7); reducir la magnitud de la fuerza de amortiguación (F2) con relación al movimiento del carro; y reducir la fuerza de amortiguación (F2) desde el máximo hasta el mínimo una vez que el carro (4) ha recorrido una distancia de amortiguación (L) predeterminada hacia la posición de liberación (7).
Description
Método de lanzamineto con catapulta, catapulta y
dispositivo de fijación.
La invención se refiere a un método de
lanzamiento con catapulta, comprendiendo el método: generar una
fuerza de lanzamiento por medio de un dispositivo de lanzamiento;
mantener un carro inmóvil por medio de un dispositivo de fijación
en una posición de lanzamiento de la catapulta; dirigir la fuerza de
lanzamiento hacia el carro, el cual es movible desde la posición de
lanzamiento hasta una posición de liberación guiado por un cuerpo
de la catapulta; liberar el dispositivo de fijación en un momento
del lanzamiento, por lo cual el carro se mueve hacia la posición de
liberación a una velocidad acelerada por la acción de la fuerza de
lanzamiento; y expulsar al espacio una aeronave, dispuesta en el
carro, en la posición de liberación.
La invención se refiere además a una catapulta
para lanzar una aeronave no tripulada y que comprende: un cuerpo
alargado, estando dispuesta una posición de lanzamiento en una parte
de un primer extremo de la misma, y estando dispuesta una posición
de liberación en una parte de un segundo extremo de la misma; un
carro movible desde la posición de lanzamiento a la posición de
liberación y al revés; y comprendiendo el carro miembros de sujeción
para soportar la aeronave; un dispositivo de lanzamiento
configurado para generar una fuerza de lanzamiento para acelerar el
carro en una dirección de lanzamiento desde la posición de
lanzamiento a la posición de liberación; y al menos un dispositivo
de fijación para mantener el carro en la posición de lanzamiento y
para liberarlo en el momento del lanzamiento.
La invención se refiere también a un dispositivo
de fijación para una catapulta, que comprende: al menos una pieza
de fijación configurada para pivotar alrededor de una articulación
hacia una dirección de lanzamiento y hacia una dirección de retorno
de la catapulta; un miembro de conexión dispuesto en la pieza de
fijación, y a cuyo miembro de conexión se puede conectar antes del
lanzamiento un carro comprendido en la catapulta y desde donde es
liberado después del lanzamiento.
Una catapulta, tal como la descrita en los
documentos FR-2780381 y FR-2726533,
se puede usar para lanzar al espacio una aeronave ligera no
tripulada, tal como un avión sin piloto, un avión de vigilancia o un
misil. La catapulta comprende normalmente un carro al cual se
sujeta la aeronave y cuyo carro es catapultado a una elevada
velocidad de tal manera que la aeronave consigue una velocidad de
partida controlada y una dirección de despegue. El carro puede ser
movido, por ejemplo, por medio de un cilindro neumático o hidráulico
que esté conectado para actuar sobre el carro por medio de un cable
o similar. Antes de ser lanzado, el carro puede ser mantenido en
posición por medio de un dispositivo de fijación. Al mismo tiempo se
dirige hacia el carro una fuerza máxima. Después del lanzamiento,
el dispositivo de fijación libera al carro, es decir, se suprime
bruscamente la fuerza que mantiene al carro en posición. Las
mediciones han mostrado que la aceleración del carro no es uniforme
y controlada, sino que, inmediatamente después del lanzamiento, el
carro está sometido a un pico o a varios picos de aceleración, a
los que incluso puede seguir una oscilación de la aceleración. Los
picos de aceleración pueden superar el valor máximo de aceleración
permitido de la aeronave que se ha de lanzar y pueden dañarla.
El objeto de la presente invención consiste en
conseguir un método nuevo y mejorado de lanzamiento con una
catapulta, un dispositivo de fijación para una catapulta, y una
catapulta.
El método de la invención está caracterizado por
dirigir una fuerza de amortiguación máxima de un al menos un
amortiguador de despegue para influenciar al carro en el momento del
lanzamiento, siendo la dirección de la fuerza de amortiguación
opuesta con relación a la fuerza de lanzamiento, y resistiendo la
fuerza de amortiguación al movimiento del carro hacia la posición
de liberación; reducir la magnitud de la fuerza de amortiguación
con relación al movimiento del carro; y reducir la fuerza de
amortiguación desde el máximo hasta el mínimo una vez que el carro
ha recorrido una distancia de amortiguación predeterminada hacia la
posición de liberación.
La catapulta de la invención está caracterizada
porque la misma comprende al menos un amortiguador de despegue
configurado para generar una fuerza de amortiguación cuya dirección
es opuesta con relación a la fuerza de lanzamiento, y la fuerza de
amortiguación está dispuesta para restringir la aceleración del
carro en el momento del lanzamiento, y porque la fuerza de
amortiguación está en su máximo en el momento del lanzamiento y
porque la fuerza de amortiguación está dispuesta para disminuir
hasta cero después de que el carro se ha movido una distancia de
amortiguación de una magnitud predeterminada en la dirección del
lanzamiento.
El dispositivo de fijación de la invención está
caracterizado porque el mismo comprende al menos un amortiguador de
despegue; porque el amortiguador de despegue está configurado para
generar una fuerza de amortiguación; y porque el amortiguador de
despegue está conectado a la pieza de fijación y configurado para
resistir el giro de la pieza de fijación hacia la dirección de
lanzamiento.
La idea esencial de la invención es que la
catapulta comprende al menos un amortiguador de despegue configurado
para amortiguar la aceleración del carro y de la aeronave sujeta al
mismo en el momento del lanzamiento e inmediatamente después. La
fuerza de amortiguación conseguida con el amortiguador de despegue
está dispuesta para disminuir después del momento del
lanzamiento.
Una ventaja de la invención es que evita la
creación de picos de aceleración que rebasen el límite de
aceleración, asegurando con ello que, durante el lanzamiento, la
aeronave no esté sometida a aceleraciones excesivas que pudieran
dañarla. Además, debido a la amortiguación, la etapa de aceleración
puede también ser de otro modo más controlada que sin la
amortiguación de despegue.
La idea esencial de una realización de la
invención es reducir la fuerza de amortiguación desde el máximo
hasta cero en una distancia de amortiguación predeterminada.
La idea esencial de una realización de la
invención es reducir la fuerza de amortiguación de manera
esencialmente lineal.
La idea esencial de una realización de la
invención es que el dispositivo de fijación comprende una pieza de
fijación dispuesta de manera pivotante, que comprende un miembro de
conexión para retener el carro. Además, al menos un amortiguador de
despegue está integrado en la pieza de fijación. El amortiguador de
despegue es hecho pivotar con relación a la pieza de fijación de
una manera que le permite girar al mismo tiempo con la pieza de
fijación. El efecto del amortiguador de despegue sobre la pieza de
fijación está previsto para disminuir con relación al ángulo de
giro de la pieza de fijación, ya que la distancia efectiva entre el
punto de pivotamiento de la pieza de fijación y el punto de
sujeción del amortiguador de despegue disminuye a medida que la
pieza de fijación gira hacia la dirección de lanzamiento. De esta
manera se puede conseguir una estructura en la que la fuerza de
amortiguación disminuye de manera esencialmente lineal, por medio de
una estructura mecánica relativamente sencilla. Además, una tal
construcción es fiable y barata. Una ventaja más es que no se
requieren elementos de ajuste separados para ajustar la fuerza de
amortiguación.
La idea esencial de una realización de la
invención es dimensionar la longitud de la distancia de
amortiguación en al menos 150 mm. En este caso, la longitud de la
distancia de amortiguación es tal que la misma permite tener en
cuenta en la amortiguación las deformaciones y masas en el miembro
de tracción y en la estructura de la catapulta.
La idea esencial de una realización de la
invención es ajustar el máximo de la fuerza de amortiguación sobre
la base de la fuerza de lanzamiento empleada. Esto permite que la
amortiguación sea dimensionada siempre de manera individual y
exactamente para cada lanzamiento y tipo de aeronave.
La invención se describirá con más detalle en
los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La figura 1 es una visa lateral esquemática de
una catapulta provista de un dispositivo de fijación de acuerdo con
la invención;
La figura 2 muestra esquemáticamente el
principio de un aparato de lanzamiento;
La figura 3 muestra esquemáticamente la
aceleración del carro de una catapulta como una función del
tiempo;
La figura 4 muestra esquemáticamente un
dispositivo de fijación y un amortiguador de despegue de acuerdo con
la invención;
La figura 5 muestra esquemáticamente parte de un
dispositivo de fijación de acuerdo con la invención;
La figura 6 muestra esquemáticamente un segundo
dispositivo de fijación de acuerdo con la invención; y
La figura 7 muestra esquemáticamente una
disposición para ajustar la fuerza de amortiguación sobre la base de
la fuerza de lanzamiento.
Por razones de claridad, las figuras muestran la
invención de una manera simplificada. En las figuras, partes
similares están señaladas por los mismos números de referencia.
La figura 1 muestra una catapulta en una
posición de lanzamiento. La catapulta comprende un cuerpo alargado
1 que puede estar compuesto de varias partes de cuerpo 1a a 1d. El
cuerpo 1 puede ser subido y bajado por ejemplo con cilindros
hidráulicos 2a y 2b de manera que se consiga el ángulo de
lanzamiento deseado A. Además, el cuerpo 1 puede estar soportado
por un número apropiado de soportes 3a a 3d. La catapulta comprende
además un carro 4 que tiene miembros de sujeción para sujetar una
aeronave 5. El carro 4 puede estar soportado sobre superficies de
guía o superficies de soporte correspondientes dispuestas en el
cuerpo 1 por medio de rodillos, bloques deslizantes o miembros
correspondientes. En la parte de un primer extremo del cuerpo 1 está
dispuesta una posición de lanzamiento 6 y en la parte de un segundo
extremo está dispuesta una posición de liberación 7, en la que la
aeronave 5 es liberada del carro de despegue. La aeronave 5 puede
ser liberada del carro 4 en el segundo extremo del cuerpo 1 o
bastante antes de que el carro 4 alcance el segundo extremo del
cuerpo 1. Después del lanzamiento, el carro 4 puede ser devuelto a
la posición de lanzamiento 6 para un nuevo lanzamiento. La fuerza
de lanzamiento requerida en el lanzamiento puede ser generada por
medio de un dispositivo de lanzamiento, no mostrando el mismo la
figura 1 en su totalidad por razones de claridad. Además, la
posición de lanzamiento 6 está provista de un dispositivo de
fijación 9 que es capaz de retener el carro 4 hasta el momento del
lanzamiento. En la posición de fijación, el dispositivo de fijación
9 puede recibir la fuerza de lanzamiento dirigida hacia el carro 4
y puede liberar el carro 4 después del lanzamiento, por lo que el
carro 4 acelera a una velocidad elevada hacia la posición de
liberación 7. Por lo tanto, la catapulta se usa para proporcionar a
la aeronave 5 una velocidad de despegue tan alta como sea posible
en una distancia corta. En principio, la aeronave 5 puede ser
cualquier aeronave no tripulada relativamente ligera, que pueda
estar provista de un dispositivo de propulsión, tal como una hélice
aérea, motor de reacción o motor de cohete. Además, la aeronave 5
puede comprender alerones u otros miembros de control para
controlarla con control a distancia o automáticamente por medio de
un sistema de control dentro de la aeronave 5. Se menciona además
que la catapulta puede ser instalada fijamente en el lugar de
lanzamiento o puede ser un dispositivo movible, un dispositivo
conectado a una base movible, por ejemplo.
La figura 2 muestra de una manera muy
simplificada un dispositivo de lanzamiento con el cual se puede
generar la fuerza de lanzamiento requerida. Por razones de
claridad, no se muestran en absoluto la aeronave y el cuerpo de la
catapulta. En la situación de la figura 2, el carro 4 está en la
posición de lanzamiento 6, en la que es mantenido inmóvil por medio
de un dispositivo de fijación 9. Uno o más miembros de tracción 10,
por ejemplo un cable dispuesto para pasar alrededor de ruedas locas
11a y 11b, están conectados al carro 4. El miembro de tracción 10
puede ser también algún otro miembro flexible de transmisión de
potencia, resistente a la tracción, tal como una cuerda, banda o
cadena. El carro 4 es movible desde la posición de lanzamiento 6 a
la posición de liberación 7 y viceversa tirando del miembro de
tracción 10 ya sea en el sentido de lanzamiento B o en el sentido
de retorno C. La fuerza requerida por el lanzamiento puede ser
generada en el miembro de tracción 10 por medio de un cilindro de
lanzamiento 12. El cilindro de lanzamiento 12 puede ser un cilindro
neumático o un cilindro hidráulico, que puede estar dispuesto para
generar la fuerza de lanzamiento en el miembro de tracción por
medio de un mecanismo de polipasto 13. En este caso, el cilindro de
lanzamiento 12 puede estar dispuesto para mover poleas 14 y 15 de
polipasto comprendidas por el mecanismo de polipasto 13. Para el
lanzamiento, el carro 4 es fijado por medio del dispositivo de
fijación 9 en la posición de lanzamiento 6, y la fuerza de tracción
deseada es generada en el miembro de tracción 10 moviendo el
cilindro de lanzamiento 12 en la dirección D. Después del
lanzamiento, el dispositivo de fijación 9 libera el carro 4, con lo
que se inicia una fuerte aceleración. De acuerdo con la idea de la
invención, la catapulta comprende un amortiguador de despegue 24,
que no está mostrado en la figura 2. El amortiguador de despegue 24
se usa para restringir la aceleración del carro 4 durante los
primeros momentos del lanzamiento. La figura 2 muestra además un
amortiguador de detención 50, que es capaz de detener el mecanismo
de lanzamiento cuando el carro 4 ha alcanzado la posición de
liberación 7. La catapulta puede comprender además un dispositivo de
retorno 51 con el cual el carro 4 puede se movido en retorno a la
posición de lanzamiento 6 para un nuevo lanzamiento.
La figura 3 muestra con una línea discontinua
una curva 16 que muestra la aceleración de un carro de una catapulta
de la técnica anterior como una función del tiempo. El lanzamiento
tiene lugar en el punto 17, seguido por una potente aceleración. El
paso 18 de potente aceleración está seguido por picos de aceleración
19, cuya magnitud excede de un límite superior G_{máx}, estando
este límite definido por la magnitud de las aceleraciones que
pueden tolerar las dimensiones de la aeronave. Puesto que los picos
de aceleración 19 exceden claramente de la aceleración permitida,
pueden por tanto dañar la aeronave. Los picos de aceleración 19 son
creados por las deformaciones del cuerpo 1 de la catapulta, las
estructuras de soporte y el miembro de tracción 10, por ejemplo.
Además, los picos de aceleración 19 pueden ser seguidos por la
oscilación de la aceleración, que puede ser claramente detectada
como porciones 20 de la curva 16. Las oscilaciones de aceleración
pueden causar problemas en el control del lanzamiento y tensión
innecesaria en las estructuras de la catapulta.
La figura 3 muestra, con una línea llena, una
curva de aceleración 21 de una catapulta de acuerdo con la invención
como una función del tiempo. En la invención, la aceleración del
carro 4 está restringida con un amortiguador de despegue 24 en los
primeros momentos del lanzamiento, y por lo tanto el lanzamiento no
tiene lugar en una manera tal a modo de impacto como en soluciones
conocidas. Debido a la aceleración controlada, la curva de
aceleración 21 ya no muestra picos de aceleración significativos ni
oscilación significativa de la aceleración a continuación de la
parte de potente aceleración 22. Por lo tanto, la solución de la
invención se puede utilizar para proteger la aeronave de
aceleraciones sobredimensionadas dirigidas hacia la misma, y
evitando de ese modo daños. La figura 3 muestra además una curva de
aceleración 23 que no es lineal en la parte de la potente
aceleración. Además, la aceleración es afectada por medio del
amortiguador de despegue 24 de tal manera que la curva de
aceleración 23 se aproxima suavemente al límite superior de
aceleración G_{máx}. Esto hace posible evitar oscilaciones de
aceleración.
La figura 4 muestra un dispositivo de fijación
9, que puede comprender una o más piezas de fijación 25, que pueden
estar configuradas para pivotar alrededor de una articulación 26
hacia la dirección de lanzamiento B y, de manera similar, hacia la
dirección de retorno C. La pieza de fijación 25 puede ser una pieza
a modo de placa. La pieza de fijación 25 puede comprender además al
menos un miembro de conexión 27, por ejemplo una ranura abierta
apropiadamente configurada, que puede recibir un pasador o espiga de
fijación 28 que está dispuesto en el carro 4. Cuando la pieza de
fijación 25 está en la posición retrasada, indicada por una línea
llena en la figura, es capaz de mantener en posición al carro 4 por
medio de su miembro de conexión 27. Cuando se le permite a la pieza
de fijación 25 girar alrededor de la articulación 26 por la acción
de la fuerza de lanzamiento F_{1} hacia la dirección de
lanzamiento B, el miembro de conexión 27 gira hacia una posición en
la que el pasador de fijación 28 es liberado del miembro de
conexión 27, como resultado de lo cual el carro 4 es liberado del
efecto del dispositivo de fijación 9. Un mecanismo de palanca 29,
que puede comprende dos o más palancas de fijación 30 y 31, hechas
pivotar conjuntamente, puede estar conectado para actuar sobre la
pieza de fijación 25. En la posición señalada por una línea llena en
la figura, las palancas de fijación 30 y 31 están dispuestas para
solaparse y esencialmente en la dirección de la fuerza de
lanzamiento en lo que es conocido como un ángulo ciego, con lo que
impiden que gire la pieza de fijación 25. El lanzamiento puede
tener lugar de tal manera que son elevadas una o más palancas de
fijación 30, 31 hacia arriba por medio de un actuador 32,
permitiendo que las palancas de fijación 30, 31 giren una con
relación a otra debido a sus articulaciones, y se puede liberar la
fijación. La figura muestra con líneas discontinuas el mecanismo de
palanca 29 después del lanzamiento. El actuador 32 puede ser, por
ejemplo, un cilindro neumático o hidráulico dispuesto para ser
controlado por un sistema de control 33 de la catapulta. En lugar
del mecanismo de palancas 29 se pueden usar, naturalmente, otros
tipos de miembros de retención. Por razones de seguridad, los
miembros de retención son normalmente mecánicos. La figura 4
muestra además que al menos un amortiguador de despegue 34, en este
caso un cilindro del medio de presión, está dispuesto para actuar
sobre la pieza de fijación 25. El amortiguador de despegue 34 está
conectado por medio de una primera articulación 35 a la pieza de
fijación 25 y por medio de una segunda articulación 36 al cuerpo 1
de la catapulta, permitiendo que el amortiguador de despegue 34
gire con relación a las articulaciones 35, 36 al mismo tiempo que la
pieza de fijación 25 gira con relación a la articulación 26. El
amortiguador de despegue 34 puede ser usado para generar una fuerza
de amortiguación F_{2}, que es opuesta con relación a la fuerza de
lanzamiento F_{1}. Sin embargo, en el momento del lanzamiento,
la magnitud de la fuerza de amortiguación F_{2} puede_{ }estar
en su valor máximo, normalmente menor que el de la fuerza de
lanzamiento F_{1}, con el fin de que el carro 4 pueda iniciar la
aceleración en la dirección B. Debido a que el pasador de fijación
28 está todavía en el miembro de conexión 27, la fuerza de
lanzamiento F_{1} comienza a hace girar la pieza de fijación 25 en
la dirección B. Al hacer esto así, el amortiguador de despegue 34
gira también con relación a las articulaciones 35, 36, como
consecuencia de lo cual disminuye con respecto al ángulo de giro de
la pieza de fijación 25 la distancia efectiva más corta posible
entre una línea recta que pasa a través de os fulcros 35 y 36 y el
fulcro 26, y el indicador 37 de tensión efectiva generada por ello.
El giro da lugar a que la fuerza de amortiguación F_{2} comience a
disminuir inmediatamente a medida se mueve el carro 4. En la
solución de la figura, la fuerza de amortiguación F_{2} disminuye
linealmente, al menos de manera aproximada, con relación a la
distancia recorrida por el carro 4. En la figura 4, una línea de
puntos muestra la situación en la que la pieza de fijación 25 y el
amortiguador de despegue 34 han sido hechos girar hacia sus
posiciones extremas en un punto en el que el carro 4 es liberado
del efecto del dispositivo de fijación 9. En esta posición, el
pasador de fijación 28 puede ser extraído del miembro de conexión
27. La magnitud de la distancia de amortiguación L entre la posición
de lanzamiento y la posición de liberación puede ser dimensionada
para que exceda de 150 mm. Esto permite que las deformaciones y
masas de las estructuras de la catapulta sean amortiguadas de una
manera controlada y hace posible una reducción esencial de los
picos de aceleración dañinos. Los estudios realizados muestran que,
en la práctica, es difícil de conseguir la amortiguación eficaz con
distancias más cortas que esta. Sin embargo, la distancia de
amortiguación L no tiene que ser dimensionada usualmente para que
exceda de 500 mm. Además, en una situación en la que el
amortiguador despegue 34 es hecho girar hacia la posición extrema
mostrada por la línea dashed, es decir, la que se conoce como punto
muerto, la línea de una fuerza F_{3} generada por el amortiguador
de despegue 34 pasa a través de la articulación 26, es decir, la
magnitud del indicador de tensión efectiva 37 está entonces en
cero, es decir, la magnitud de la fuerza de amortiguación F_{2} es
cero también. El amortiguador de despegue 34 puede mantener la
pieza de fijación 25 girada hacia la dirección de lanzamiento B, con
lo que el pasador de fijación 28 del carro 4 es también capaz de
extenderse hasta el miembro de conexión 27 durante el movimiento de
retorno. Ha de mencionarse que en lugar de un cilindro, el
amortiguador de despegue 34 puede ser algún otro actuador que
consiga un movimiento lineal correspondiente.
La figura 5 muestra un amortiguador de despegue
34, en el que la fuerza de amortiguación F_{2} generada por el
mismo puede ser ajustada por medio de uno o más componentes de
ajuste 39. Cuando se usa un amortiguador de despegue 34 neumático o
hidráulico, tal como un cilindro, el componente de ajuste puede ser
una válvula, por ejemplo. El componente de ajuste 34 puede ser
usado para ajustar la fuerza de de amortiguación F_{2} de manera
versátil de acuerdo con una estrategia de ajuste prefijada. La
válvula puede ser controlada eléctricamente, con lo que el sistema
de control 33 puede estar dispuesto para controlarla. Por lo tanto,
la fuerza de amortiguación F_{2} puede ser controlada para que
disminuya linealmente, paso a paso o de acuerdo con otra curva, por
ejemplo la curva 23 mostrada e la figura 3. En consecuencia, la
pieza de fijación 25 hecha pivotar en rotación no se requiere en
absoluto necesariamente en esta solución. Además, puesto que el
amortiguador de despegue 34 no tiene que estar dispuesto de manera
rotativa, la estructura puede ser ejecutada en la práctica de una
manera mecánicamente más sencilla. Aún más, la estructura del
dispositivo de fijación 9 puede ser hecha inferior cuando no
comprende partes rotativas.
La figura 6 ilustra un amortiguador de despegue
34 dispuesto para crear un par M para conseguir la fuerza de
amortiguación F_{2}. El amortiguador de despegue 34 puede estar
dispuesto en conexión con la articulación 26 de la pieza de
fijación 25 giratoria. El amortiguador de despegue 34 puede ser, por
ejemplo, un dispositivo de freno electromagnético controlado por el
sistema de control 33 de la catapulta a través de uno o más
componentes de ajuste 39. Además, el amortiguador de despegue 34
puede ser de la naturaleza de un motor, el giro de cuyo árbol es
resistido por medio de un medio de presión. La fuerza de
amortiguación F_{2} generada por medio de tales amortiguadores de
despegue 34 puede ser controlada de manera muy versátil. El
amortiguador de despegue 34 mostrado en la figura 6 puede ser
controlado, por ejemplo, por la aceleración del carro, que es
similar a la curva 23 mostrada en la figura 3, por ejemplo.
La figura 7 muestra una aplicación en la que la
magnitud de la fuerza de amortiguación F_{2} puede ser
dimensionada sobre la base de la fuerza de lanzamiento F_{1}. Una
alternativa consiste en disponer un canal de ajuste 40 entre el
cilindro de lanzamiento 12 accionado por el medio de presión y el
amortiguador de despegue 34. Cuando se desea una aceleración mayor,
se requiere una fuerza de lanzamiento F_{1} más elevada. Por lo
tanto, se aumenta la presión en la primera cámara 41 del cilindro
de lanzamiento 12. Un pistón presiona entonces el medio de presión
en la segunda cámara 42 del cilindro de lanzamiento 12 a lo largo
del canal de ajuste 40 hacia una primera cámara 43 del amortiguador
de despegue 34, haciendo que aumente el valor máximo de la fuerza
de amortiguación F_{2}. Pueden estar también dispuestos uno o más
dispositivos de ajuste 44 en el canal de ajuste 40 para afectar la
manera en la que el aumento de la fuerza de lanzamiento F_{1}
afecta a la fuerza de amortiguación F_{2}.
Además, se pueden disponer alternativamente uno
o más detectores en conexión con el dispositivo de lanzamiento de
una manera que haga posible la medición de la fuerza de lanzamiento
F_{1}, ya sea directa o indirectamente. El detector que mide la
fuerza de lanzamiento F_{1} puede estar en algún caso en conexión
con el miembro de tracción 10. El sistema de control 33 de la
catapulta puede ajustar el valor máximo de la fuerza de
amortiguación F_{2} según se desee sobre la base de los datos de
medición obtenidos por el detector. Una alternativa consiste en
disponer un detector 45 en un canal de alimentación 46 del cilindro
de lanzamiento 12 y transferir los datos de presión al sistema de
control 33, que es entonces capaz de controlar una válvula 48 o un
componente de ajuste correspondiente dispuesto en un canal de
alimentación 47 del amortiguador de despegue 34 para ajustar la
fuerza de amortiguación F_{2}.
Se ha de mencionar todavía que la fuerza de
amortiguación F_{2} generada por medio del amortiguador de
despegue 34 puede ser reducida en algunos casos como una función
del tiempo. En ese caso, la unidad de control 33 de la catapulta o
el componente de ajuste 39 del amortiguador de despegue puede estar
dispuesto para realizar el ajuste. Sin embargo, incluso en este
caso tiene lugar la reducción de la fuerza de amortiguación F_{2}
en la parte de la distancia de amortiguación L.
Los dibujos y la descripción relacionada están
sólo destinados a ilustrar la idea de la invención. Los detalles de
la invención pueden variar dentro del alcance de las
reivindicaciones.
Claims (9)
1. Un método de lanzamiento con una catapulta,
comprendiendo el método:
- generar una fuerza de lanzamiento (F_{1}) por medio de un dispositivo de lanzamiento;
- mantener un carro (4) inmóvil por medio de un dispositivo de fijación (9) en una posición de lanzamiento (6) de la catapulta;
- dirigir la fuerza de lanzamiento (F_{1}) hacia el carro (4), el cual se puede mover desde la posición de lanzamiento (6) hacia una posición de liberación (7) guiado por un cuerpo (1) de la catapulta;
- liberar el dispositivo de fijación (9) en un momento del lanzamiento, con lo que el carro (4) se mueve hacia la posición de liberación (7) a una velocidad con aceleración por la acción de la fuerza de lanzamiento (F_{1}); y
- lanzar al espacio una aeronave (5) dispuesta en el carro (4) en la posición de liberación (7),
- caracterizado por
- dirigir una fuerza de amortiguación máxima (F_{2}) de al menos un amortiguador de despegue (34) para influir en el carro (4) en el momento de lanzamiento, siendo el sentido de la fuerza de amortiguación opuesto con relación a la fuerza de lanzamiento (F_{1}), y resistiendo la fuerza de amortiguación (F_{2}) el movimiento del carro (4) hacia la posición de liberación (7);
- reducir la magnitud de la fuerza de amortiguación (F_{2}) con relación al movimiento del carro; y
- reducir la fuerza de amortiguación (F_{2}) desde el máximo hasta el mínimo una vez que el carro (4) ha recorrido una distancia de amortiguación (L) predeterminada hacia la posición de liberación (7).
2. Un método según la reivindicación 1,
caracterizado por reducir la fuerza de amortiguación
(F_{2}) desde el máximo hasta cero en la distancia de
amortiguación (L), cuya magnitud está comprendida entre 150 y 500
mm.
3. Un método según la reivindicación y 1 a la 2,
caracterizado por reducir la magnitud de la fuerza de
amortiguación (F_{2}) de manera esencialmente lineal.
4. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por dimensionar
la fuerza de amortiguación máxima (F_{2}) sobre la base de la
magnitud de a fuerza de lanzamiento (F_{1}) empleada.
5. Una catapulta para lanzar una aeronave no
tripulada y que comprende:
- un cuerpo alargado (1), estando dispuesta una posición de lanzamiento (6) en una parte de un primer extremo del mismo, y estando dispuesta una posición de liberación (7) en una parte de un segundo extremo del mismo;
- un carro (4) movible desde la posición de lanzamiento (6) hacia la posición de liberación (7) y en retorno, y comprendiendo el carro (4) miembros de sujeción para soportar la aeronave (5);
- un dispositivo de lanzamiento configurado para generar una fuerza de lanzamiento (F_{1}) para acelerar el carro (4) en una dirección de lanzamiento (B) desde la posición de lanzamiento (6) a la posición de liberación (7); y al menos un dispositivo de fijación (9) para mantener el carro (4) en la posición de lanzamiento (6) y para liberarlo en un momento de lanzamiento,
- caracterizada por que
- la catapulta comprende al menos un amortiguador de despegue (34) configurado para generar una fuerza de amortiguación (F_{2}) cuyo sentido es opuesto con relación a la fuerza de lanzamiento (F_{1}), y la fuerza de lanzamiento (F_{2}) está dispuesta para restringir la aceleración del carro (4) en el momento del lanzamiento, y por que la fuerza de amortiguación (F_{2}) está en su valor máximo en el momento del lanzamiento y porque la fuerza de amortiguación (F_{2}) está dispuesta para disminuir hasta cero después de que el carro (4) se ha movido una distancia de amortiguación (L) de una magnitud predeterminada en la dirección de lanzamiento (B).
6. Una catapulta según la reivindicación 5,
caracterizada por que el dispositivo de fijación (9)
comprende al menos una pieza de fijación (25) configurada para
pivotar alrededor de una articulación (26),
- por que la pieza de fijación (25) comprende al menos un miembro de conexión (27) para retener el carro (4), estando el miembro de conexión (27) configurado para liberar el carro (4) cuando la pieza de fijación (25) es hecha girar hacia la dirección de lanzamiento (B) en una posición angular predeterminada,
- por que al menos un amortiguador de despegue (34) está configurado para resistir el giro de la pieza de fijación (25) hacia la dirección de lanzamiento (B) y configurado para generar la fuerza de amortiguación (F_{2}), y
- por que la magnitud de la fuerza de amortiguaron (F_{2}) está prevista para disminuir con relación a un ángulo de giro de la pieza de fijación (25).
7. Una catapulta según la reivindicación 5 o la
6, caracterizada
- por que el dispositivo de fijación (9) comprende al menos un amortiguador de despegue (34) configurado para generar la fuerza de amortiguación (F_{2}),
- por que el dispositivo de lanzamiento comprende al menos un actuador (12) configurado para generar la fuerza de lanzamiento (F_{1}),
- por que la catapulta comprende medios para identificar la magnitud de la fuerza de lanzamiento (F_{1}) y medios para ajustar la fuerza de amortiguación (F_{2}) sobre la base de la fuerza de lanzamiento (F_{1}).
8. Un dispositivo de fijación para una
catapulta, que comprende:
- al menos una pieza de fijación (25) configurada para pivotar alrededor de una articulación (26) hacia la dirección de lanzamiento (B) y hacia una dirección de retorno (C) de la catapulta;
- un miembro de conexión (27) dispuesto en la pieza de fijación (25), y a cuyo miembro de conexión (27) se puede conectar un carro (4), comprendido por la catapulta, antes de un lanzamiento y desde donde es liberado después del lanzamiento,
- caracterizado
- por que el dispositivo de fijación (9) comprende al menos un amortiguar de despegue (34);
- por que el amortiguador de despegue (34) está configurado para generar una fuerza de amortiguación (F_{2}); y
- por que el amortiguador de despegue (34) está conectado a la pieza de fijación (25) y configurado para resistir el giro de la pieza de fijación (25) hacia la dirección de lanzamiento (B).
9. Un dispositivo de fijación según la
reivindicación 8, caracterizado
- por que el amortiguador de despegue (34) es un cilindro de medio de presión,
- por que el amortiguador de despegue (34) está conectado a la pieza de fijación (25) por medio de una primera articulación (35), y también a un cuerpo (1) de la catapulta por medio de una segunda articulación (36),
- por que la distancia más corta de una línea recta que pasa a través de la primera articulación (35) y de la segunda articulación (36) está prevista para generar una distancia efectiva (37), y
- por que el giro de la pieza de fijación (25) después del momento del lanzamiento está previsto para reducir dicha distancia efectiva (37), estando la fuerza de amortiguación (F_{2}) prevista para disminuir esencialmente en la misma relación.
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