ES2402932T3 - Sistema de repostaje en vuelo y procedimiento para evitar oscilaciones en los componentes del sistema - Google Patents
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Abstract
Un sistema de repostaje en vuelo adaptado para ser transportado por un avión cisterna, que comprende: una manguera alargada (114) que tiene un primer extremo transportado por el avión cisterna y un segundo extremo opuesto configurado para extenderse desde el avión cisterna, definiendo la manguera alargada un conducto de combustible configurado para transportar un flujo de combustible desde el avión cisterna al segundo extremo del mismo; y un dispositivo de cámara (130) acoplado operativamente con una porción de la manguera alargada y capaz de llenarse mediante un fluido para aumentar sustancialmente el peso de la porción de la manguera alargada, caracterizado por que dicha porción de la manguera alargada es el segundo extremo de la manguera alargada, resistiendo así un cambio en la disposición de la porción de la manguera alargada en respuesta a una fuerza aerodinámica ejercida sobre la misma.
Description
Sistema de repostaje en vuelo y procedimiento para evitar oscilaciones en los componentes del sistema.
La presente invención se refiere en general a repostaje en vuelo de un avión tripulado o no tripulado usando una sistema de repostaje de combustible en vuelo de sonda y embudo y, específicamente, a proporcionar un dispositivo de cámara que tiene la capacidad de llenado con fluido para añadir peso a una porción de una manguera alargada que se arrastra desde un avión cisterna como parte de una operación de repostaje en vuelo con el fin de reducir o impedir el movimiento oscilatorio, u otros cambios, en la disposición de la manguera alargada. Más particularmente, la presente invención se refiere a la forma y a la colocación del dispositivo de cámara cerca del extremo del embudo de la manguera alargada para estabilizar el tubo alargado que se extiende desde un avión cisterna como parte de una operación de repostaje en vuelo.
El repostaje en vuelo (o repostaje aire en aire) es un procedimiento importante para ampliar la gama de aviones tripulados y no tripulados que viajan largas distancias en áreas que no tienen puntos de aterrizaje o de repostaje factibles. Aunque el repostaje en vuelo es una operación relativamente común, especialmente para aviones militares, el paso de grandes cantidades de combustible entre un primer avión (el avión cisterna, por ejemplo) y un segundo avión (el avión receptor, por ejemplo) durante una operación de repostaje en vuelo puede crear una situación potencialmente peligrosa, especialmente si los componentes del sistema de repostaje en vuelo se les permite que se muevan u oscilen de una manera incontrolada. Además, la estrecha proximidad del primer avión y del segundo avión durante una operación de repostaje en vuelo puede crear el peligro de una colisión en el aire entre los aviones. Este peligro puede ser mayor si un componente de un sistema de repostaje en vuelo que se extiende desde el primer avión se le permite oscilar o moverse en una manera errática respecto al primer avión.
Un sistema convencional para repostaje en vuelo es el sistema de repostaje en vuelo de sonda y embudo, donde el primer avión puede extender una manguera flexible alargada que tiene un extremo conectado a un embudo, de manera que el segundo avión, que tiene una sonda de repostaje que se extiende desde el mismo, pueda acoplar el embudo mientras está en vuelo con el fin de iniciar la transferencia de combustible. Un operador del segundo avión es responsable de las maniobras del segundo avión, de tal manera que la sonda de repostaje que se extiende desde el mismo puede entrar y acoplarse con el embudo. Según algunos sistemas de repostaje en vuelo de sonda y embudo convencionales, el acoplamiento de la sonda de repostaje con el embudo se lleva a cabo cuando el segundo avión acelera cuidadosamente respecto al embudo trasero. El embudo puede incluir, por ejemplo, un mecanismo de sujeción para sujetar la sonda de repostaje dentro del embudo, de manera que la sonda de repostaje pueda fijarse de forma segura dentro del embudo durante la transferencia de combustible. El mecanismo de sujeción también puede incluir una válvula de combustible que se puede abrir cuando la sonda está sujeta dentro del embudo. Por lo tanto, el combustible puede ser bombeado desde el primer avión en la manguera alargada y hacia abajo a la válvula de combustible dispuesta en el embudo para presurizar la manguera alargada antes del acoplamiento de la sonda llevada por el segundo avión.
La manguera alargada que se extiende desde el primer avión puede arrastran directamente desde popa y debajo de un fuselaje del primer avión, o en algunos casos, puede arrastrarse directamente desde popa y debajo de un receptáculo de repostaje de combustible que puede ser llevado por el primer avión en, por ejemplo, un punto fuerte del ala. En ambos casos, la manguera alargada puede estar expuesta a altas velocidades del viento, ya que se arrastra detrás del primer avión. Por ejemplo, el primer avión puede viajar a velocidades de entre aproximadamente 180 y 400 nudos durante una operación de repostaje en vuelo convencional. Durante una operación de repostaje en vuelo usando un sistema de repostaje de combustible en vuelo sonda y embudo, la manguera alargada puede arrastrarse desde popa y por debajo del primer avión en un arco estable, de tal manera que el embudo acoplado operativamente con el extremo de la manguera alargada puede mantenerse en una posición relativamente estable respecto al primer avión. En tales casos, un operador del segundo avión puede colocar el segundo avión de tal manera que una sonda de repostaje que se extiende desde el mismo puede acoplarse al embudo relativamente estable.
Como en todos los sistemas mecánicos, sin embargo, la manguera alargada y el embudo unido pueden experimentar vibraciones oscilatorias en respuesta a las fuerzas aplicadas (tales como, por ejemplo, las fuerzas del viento). En algunos casos, la manguera alargada (y el embudo unido) puede comenzar a oscilar sin control (en, por ejemplo, una frecuencia de resonancia) respecto al primer avión, de tal manera que el embudo puede moverse en un patrón errático respecto al primer avión, de manera que puede llegar a ser difícil para un operador del segundo avión maniobrar el segundo avión de tal manera que la sonda de repostaje que se extiende desde el mismo pueda acoplarse con el embudo. En tales casos, la manguera alargada, puede, por ejemplo, aumentar en un arco hacia arriba con relación al primer avión y/u oscilar respecto al primer avión. Este movimiento no sólo puede hacer que la operación de repostaje en vuelo sea difícil, sino también puede poner en peligro el primer y el segundo aviones, si el movimiento se vuelve extremo. La seguridad de las tripulaciones que pueden operar el primer y segundo aviones pueden estar en peligro si la manguera alargada y el embudo unido empiezan a impactar con las superficies de control u otros componentes estructurales del primer o segundo aviones.
En tales casos, los sistemas de repostaje en vuelo de sonda y embudo convencionales pueden proporcionar un sistema de "recogida" de la manguera alargada dispuesto, por ejemplo, en el fuselaje del primer avión, para la estabilización de la manguera respecto al primer avión. Más particularmente, el sistema de “recogida” puede actuar para eliminar la holgura excesiva en la manguera alargada con el fin de acortar la extensión de la manguera alargada en un intento de amortiguar la oscilación de la manguera alargada. Si se utiliza este sistema de “recogida”, sin embargo, la manguera flexible alargada puede alejarse del segundo avión, tal que la operación de repostaje en vuelo debe reiniciarse, donde el primer avión debe volver a extender la manguera alargada y el segundo avión debe volver a colocarse con relación a la manguera alargada y al embudo unido a un extremo del mismo. Además, simplemente recogiendo la holgura en la manguera puede no garantizar que las oscilaciones en la manguera alargada no volverán a aparecer cuando el tubo alargado se vuelva a extender. Adicionalmente, la suspensión de la operación de repostaje en vuelo con el fin de retraer y volver a extender la manguera alargada puede ser desventajosa, especialmente en casos donde el segundo avión lleva sólo una cantidad mínima de combustible y, por lo tanto, hay una necesidad de un contacto rápido de repostaje en vuelo.
Los sistemas de repostaje en vuelo de sonda y embudo convencionales también pueden proporcionar un sistema de guillotina para cortar y echar por la borda el tubo alargado su las oscilaciones o el movimiento de la manguera alargada y del embudo unido se vuelven suficientemente erráticos como para poner en peligro a los operadores y/o a otra tripulación del primer o del segundo aviones. Sin embargo, no es deseable echar por la borda la manguera alargada y el embudo unido cuando el primer avión debe cesar las operaciones de repostaje en vuelo y volver a un campo de aviación para reparaciones costosas y complejas en el sistema de repostaje en vuelo.
Por lo tanto, existe una necesidad de un sistema de repostaje en vuelo y de un procedimiento para la amortiguación de oscilaciones y para evitar cambios en la disposición que se puedan producir en los componentes del sistema de repostaje de combustible en vuelo de sonda y embudo, tales como, por ejemplo, una manguera alargada de arrastre desde popa y debajo de un primer avión (que sirve como, por ejemplo, un avión cisterna). Más particularmente, existe una necesidad de un dispositivo pasivo, de perfil bajo, y compacto que pueda añadir peso o aumentar la inercia en el embudo para mejorar la estabilidad de una porción de la manguera alargada cuando se arrastra por debajo y desde popa del avión cisterna como parte de una operación de repostaje en vuelo.
Por lo tanto, sería ventajoso proporcionar un sistema de repostaje en vuelo alternativo y un procedimiento para la amortiguación de oscilaciones o cambios en la disposición de la manguera alargada y el embudo unido que se puedan producir durante una operación de repostaje en vuelo. Además, sería ventajoso proporcionar un dispositivo para la amortiguación de oscilaciones de la manguera alargada y el embudo unido que fuera pasivo, simple, ligero y lo suficientemente compacto como para ser almacenado dentro de los actuales receptáculos del sistema de repostaje en vuelo o dentro de un fuselaje del primer avión sin la necesidad de modificar los componentes del sistema de repostaje en vuelo existentes.
El documento GB 2.228.771 A divulga una cámara tubular montada entre secciones de una línea de combustible.
Según la invención, se proporciona un sistema de repostaje en vuelo y un procedimiento tal como se definen en las reivindicaciones 1 y 8.
Las realizaciones de la presente invención satisfacen las necesidades enumeradas anteriormente y proporcionan otras ventajas tal como se describen a continuación. El sistema de repostaje en vuelo, de acuerdo con una realización, incluye un avión cisterna, una manguera alargada que tiene un primer extremo soportado por el avión cisterna y un segundo extremo opuesto configurado para extenderse desde el avión cisterna, y un dispositivo de cámara acoplado con el segundo extremo de la manguera alargada y configurado para estar en comunicación fluida con el tubo alargado para ser capaz de llenarse mediante un flujo de fluido, tal como el combustible transportado por la manguera alargada. Por lo tanto, el dispositivo de cámara lleno puede estar configurado para aumentar sustancialmente el peso de una porción de la manguera alargada como para resistir un cambio en la disposición de la manguera alargada que puede producirse en respuesta a una fuerza aerodinámica ejercida sobre la manguera alargada cuando se extiende desde el avión cisterna.
Según otras realizaciones, el dispositivo de cámara de la presente invención puede definir una pluralidad de pliegues longitudinales, tales que el dispositivo de cámara puede ser capaz de plegarse a lo largo de la pluralidad de pliegues longitudinales en torno a una superficie exterior de la manguera alargada, de manera que el dispositivo de cámara 20 puede ajustarse a la superficie exterior de la manguera alargada cuando está vacío. Además, el dispositivo de cámara también puede comprender un revestimiento interior configurado para contener el flujo de combustible y una funda exterior capaz de contener el revestimiento interior. Además, la funda exterior puede estar compuesta de un material sustancialmente no elástico, de manera que el dispositivo de cámara lleno puede limitarse a una forma predeterminada. También, de acuerdo con algunas realizaciones, el sistema de repostaje en vuelo de la presente invención también puede comprender un dispositivo de válvula configurado para ser capaz de cerrar selectivamente el segundo extremo de la manguera alargada, de manera que el dispositivo de cámara puede llenarse con combustible.
Las realizaciones de la presente invención también proporcionan un procedimiento para facilitar la estabilización de una manguera flexible alargada que tiene un primer extremo llevado por un avión cisterna y un segundo extremo opuesto configurado para extenderse desde el avión cisterna. Por ejemplo, de acuerdo con algunas realizaciones, el procedimiento comprende la etapa de llenado de un dispositivo de cámara, acoplado operativamente con un segundo extremo de la manguera alargada con fluido, tal como el combustible transportado por la manguera alargada, de tal manera que el peso de la porción de la manguera alargada se incrementa. Esta etapa puede causar así la resistencia a cualquier cambio en la disposición de la manguera alargada que se puede producir en respuesta a una fuerza aerodinámica o a una fuerza del viento ejercida sobre la manguera alargada cuando se estira desde popa y debajo de un avión cisterna. De acuerdo con otras realizaciones del procedimiento, el procedimiento puede comprender además las etapas de cerrar el segundo extremo de la manguera alargada, de manera que el dispositivo de cámara puede llenarse con combustible; abrir el segundo extremo de la manguera alargada después de que el dispositivo de cámara se haya llenado de combustible, para permitir que el combustible pase a través de la manguera alargada; retraer la manguera alargada respecto al avión cisterna; y comprimir la manguera alargada cuando la manguera alargada se retrae, de manera que el combustible es expulsado desde el dispositivo de cámara cuando se retrae la manguera alargada.
Así, las diversas realizaciones del sistema de repostaje en vuelo, y del procedimiento de la presente invención proporcionan muchas ventajas que pueden incluir, pero no se limitan a: proporcionar un sistema de repostaje en vuelo que puede resistir los cambios en la disposición de un extremo de la manguera alargada de arrastre desde un avión cisterna durante una operación de repostaje en vuelo, proporcionando un dispositivo de cámara que es capaz de llenarse con un fluido para añadir peso y, de ese modo, prevenir pasivamente oscilaciones que se pueden producir en la manguera alargada a causa del viento u otras fuerzas aerodinámicas ejercidas sobre la manguera alargado y un embudo unido a la misma, y proporcionar un dispositivo de cámara que puede plegarse alrededor de la manguera alargada cuando está sustancialmente vacío, de tal manera que el dispositivo de cámara es capaz de almacenarse en receptáculos existentes del sistema de repostaje en vuelo o en un fuselaje del avión cisterna.
Estas ventajas y otras que serán evidentes para los expertos en la técnica se proporcionan en el sistema de repostaje en vuelo, el dispositivo de cámara, y el procedimiento de la presente invención.
Habiendo descrito así la invención en términos generales, se hará ahora referencia a los dibujos adjuntos, que no están necesariamente dibujados a escala, y donde:
La figura 1 muestra una vista lateral de un avión cisterna y una manguera alargada y un embudo unido que se extiende desde el mismo y que incluye un dispositivo de cámara de acuerdo con una realización de la presente invención; La figura 2 muestra una vista en sección lateral de un dispositivo de cámara de acuerdo con una realización de la presente invención; La figura 3A muestra una vista lateral del dispositivo de cámara de acuerdo con una realización de la presente invención, donde el dispositivo de cámara se llena con combustible; La figura 3B muestra una vista frontal del dispositivo de cámara de acuerdo con una realización de la presente invención, donde el dispositivo de cámara está vacío y plegado alrededor de la manguera alargada a lo largo de los pliegues; La figura 3C muestra una vista frontal del dispositivo de cámara de acuerdo con una realización de la presente invención, donde el dispositivo de cámara se llena parcialmente con combustible; y La figura 3D muestra una vista frontal del dispositivo de cámara de acuerdo con una realización de la presente invención, donde el dispositivo de cámara está completamente lleno de combustible.
Las presentes invenciones se describirán ahora más completamente con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran algunas, pero no todas las realizaciones de la invención. De hecho, estas invenciones pueden realizarse de muchas formas diferentes y no debe interpretarse como limitadas a las realizaciones aquí expuestas; más bien, estas realizaciones se proporcionan de modo que esta descripción satisfará los requisitos legales aplicables. Números similares se refieren a elementos similares.
Aunque las realizaciones del sistema de repostaje en vuelo, el dispositivo de cámara, y el procedimiento de la presente invención se describen a continuación en el contexto de operaciones de repostaje en vuelo, que implican un avión cisterna 110 que extiende una manguera alargada 114 y un embudo 118 que tiene un dispositivo de cámara 130 unido a la misma, donde el dispositivo de cámara 130 está configurado para llenarse con combustible desde la manguera alargada 114, se debe entender que las realizaciones de la presente invención también pueden incluir un dispositivo de cámara 130 configurado para llenarse con otros tipos de fluidos que se pueden llevar, por ejemplo, mediante el avión cisterna 110 y se bombean a través de un conducto definido en la manguera alargada 114 al dispositivo de cámara 130 con el fin de añadir peso a la porción de la manguera alargada 114 a la que se puede acoplar operativamente el dispositivo de cámara 130. Dichos fluidos pueden incluir, pero no se limitan a, agua, líquido anticongelante, aceite, u otros fluidos adecuados para el llenado del dispositivo de cámara 130 con el fin de añadir peso a la porción de la manguera alargada 114 con el que el dispositivo de cámara 130 puede acoplarse operativamente, de tal manera que la porción de la manguera alargada 114 puede resistir mejor los cambios en la disposición de la manguera alargada 114 en respuesta a una fuerza aerodinámica o de otro tipo ejercida sobre la misma.
La figura 1 muestra un sistema de repostaje en vuelo de acuerdo con una realización de la presente invención, que incluye un avión cisterna 110 y una manguera alargada 114 que se extiende desde el mismo. La manguera alargada 114 comprende un primer extremo (no mostrado) que es llevado por el avión cisterna 110 y que puede acoplarse operativamente con un depósito de combustible situado dentro de un fuselaje, estructura de ala, u otro compartimento interno dentro del avión cisterna 110. En algunas realizaciones, el primer extremo de la manguera alargada 114 también puede acoplarse operativamente con un receptáculo de repostaje (no mostrado) que puede estar configurado para ser transportado por un punto fijo situado, por ejemplo, en una porción exterior de un ala del avión cisterna 110. Además, la manguera alargada 114 puede estar configurada para ser capaz de colocarse desde una posición extendida y enrollada sobre, por ejemplo, un conjunto de tambor giratorio que se puede disponer dentro de un fuselaje del avión cisterna 110 o dentro de un receptáculo de repostaje de combustible llevado en un punto fijo del ala del avión cisterna 110. También se muestra en la figura 1 el segundo extremo de la manguera alargada 114 que se extiende hacia popa y por debajo del avión cisterna 110 y acoplado operativamente con un embudo 118. La manguera alargada 114 y el embudo 118 unido a la misma se colocan así para ser capaces de acoplarse mediante, por ejemplo, una sonda de repostaje 125, llevada por un segundo avión 120 que puede aproximarse al avión cisterna 110 desde popa y, por debajo, como parte de una operación de repostaje en vuelo.
La figura 1 también muestra un dispositivo de cámara 130 de acuerdo con una realización de la presente invención, acoplado operativamente con la manguera alargada 114. En la realización representada, el dispositivo de cámara 130 se muestra que rodea el segundo extremo de la manguera alargada 114 cerca del embudo 118. En tales realizaciones, el dispositivo de cámara 130 puede estar configurado para ser capaz de llenarse con combustible (u otros fluidos seleccionados) desde el avión cisterna 110 para añadir peso de estabilización al extremo del embudo 118 de la manguera alargada 114. Por lo tanto, la manguera alargada 114 puede resistir más eficazmente oscilaciones y/o cambios en la disposición cuando se somete a fuerzas externas, tales como, por ejemplo, fueras aerodinámicas y/o fuerzas del viento. El dispositivo de cámara 130 puede, sin embargo, en algunas realizaciones, ser capaz de acoplar operativamente la manguera alargada 114 en otras disposiciones tales como, por ejemplo, unida encima, por debajo, o en uno o más lados de la manguera alargada 114. Además, el dispositivo de cámara 130 puede estar dispuesto en una o más posiciones a lo largo de la longitud de la manguera alargada 114 para añadir peso de estabilización en dichas posiciones cuando el dispositivo de cámara se permite que se llene con combustible desde el avión cisterna 110 (tal como se describe más completamente a continuación).
El dispositivo de cámara 130 está además configurado para presentar una sección transversal relativamente compacta (véase en general la figura 3A) respecto a la manguera alargada 114, para permitir que el dispositivo de cámara 130 se aloje en un túnel 111 definido, por ejemplo, en el fuselaje del avión cisterna 110 o en un receptáculo de repostaje llevado por el mismo. En sistemas de repostaje convencionales en vuelo de sonda y embudo, el embudo 118 está configurado para ser capaz de retirarse dentro del túnel 111 cuando la manguera alargada 114 se recoge (sobre un conjunto de tambor, por ejemplo) en el fuselaje del avión cisterna 110 o en un receptáculo de repostaje llevado por el mismo. Así, de acuerdo con realizaciones de la presente invención, el dispositivo de cámara 130 está configurado para estar sustancialmente desinflado y capaz de plegarse sobre sí mismo alrededor de la manguera alargada 114. Además, de acuerdo con otras realizaciones, el dispositivo de cámara 130 define una pluralidad de pliegues longitudinales 132, de tal manera que el dispositivo de cámara puede estar configurado además para ser capaz de plegarse a lo largo de la pluralidad de pliegues longitudinales 132 sobre la superficie exterior de la manguera alargada 114, de tal manera que el dispositivo de cámara 130 sustancialmente puede adaptarse a la superficie exterior de la manguera alargada 114 cuando no está llena (tal como se describe en más detalle más adelante). El dispositivo de cámara 130 también puede estar configurado para tener una sección transversal pequeña cuando no está lleno de fluido (tal como, por ejemplo, una sección transversal no sustancialmente mayor que la sección transversal de la manguera alargada 114 (tal como se muestra, por ejemplo, en la figura 3B) y tener un peso relativamente ligero para que sea capaz de retirarse hacia el túnel 111 definido en el avión cisterna 110 existente y/o receptáculos de repostaje diseñados para ser llevados de esta manera. Por lo tanto, el dispositivo de cámara 130 puede guardarse con el embudo 118 en el túnel 111 cuando no está lleno y en uso como parte de una operación de repostaje en vuelo. Además, la sección transversal y la forma del dispositivo de cámara 130 (cuando está lleno y vacío) pueden estar configuradas para producir una cantidad reducida de arrastre u otra perturbación aerodinámica cerca del embudo 118 cuando la manguera alargada 114 se extiende (tal como se muestra en general en las figuras 1 y 2).
La figura 2 muestra una vista lateral detallada del dispositivo de cámara 130 (en sección transversal parcial) de acuerdo con una realización de la presente invención, donde el dispositivo de cámara 130 está operativamente acoplado con el segundo extremo de la manguera alargada 114. Tal como se muestra en la figura 2, el dispositivo de cámara 130 puede insertarse adyacente al embudo 118 y conectado al mismo a través de un par de conexiones roscadas 131, 134. Por ejemplo, el dispositivo de cámara 130 puede estar conectado al segundo extremo de la manguera alargada 114 en una primera conexión roscada 131 y conectado a una porción extendida de la manguera alargada 114 en una segunda conexión roscada 134. Además, el dispositivo de cámara 130 puede comprender un depósito 138 que puede estar en comunicación fluida con un conducto de combustible 115 definido por la manguera alargada 114 (y un conducto de combustible 136 adyacente definido en el dispositivo de cámara 130), a través de una pluralidad de aberturas delanteras 133 y aberturas de popa 139 definidas en el dispositivo de cámara 130. Las aberturas 133, 139 pueden estar circunferencialmente separadas alrededor del dispositivo de cámara 130 y se definen en las paredes del conducto de combustible 136 para proporcionar una pluralidad de vías para un flujo de fluido (tal como combustible) desde los conductos 115, 136 al depósito 138 del dispositivo de cámara 130. En realizaciones alternativas, el dispositivo de cámara 130 puede estar integrado en la estructura de la manguera alargada 114, eliminando así la necesidad de las conexiones roscadas 131, 134. El experto en la materia apreciará, sin embargo, que en algunos casos, puede ser preferible tener la capacidad de retirar selectivamente el dispositivo de cámara 130 del sistema de repostaje en vuelo para la reparación, el reemplazo o para retirar el dispositivo de cámara 130 para ciertas misiones de repostaje en vuelo. En tales casos, las conexiones roscadas 131, 134 pueden permitir la retirada selectiva del dispositivo de cámara 130 del sistema de repostaje en vuelo. En algunas realizaciones, el dispositivo de cámara 130 puede estar conectado a la manguera alargada 114 (para estar en comunicación fluida con la misma, tal como se describe anteriormente) a través de una serie de diferentes tipos de conexión incluyendo, pero no limitado a: conexiones de ajuste a presión, conexiones roscadas entre componentes embridados, remaches y/u otros tipos de conexión adecuados para conectar selectivamente el dispositivo de cámara 130 entre, y en comunicación fluida con, la manguera alargada 114 y el embudo 118.
En otras realizaciones, las aberturas 133, 139 también pueden comprender válvulas u otros mecanismos configurados para evitar el flujo de fluido (tal como combustible) desde el conducto de combustible 115 al depósito 138 del dispositivo de cámara 130 para permitir que un operador del sistema de repostaje en vuelo evite selectivamente el inflado del dispositivo de cámara 130 con fluido (tal como combustible) cuando un flujo de combustible se dirige a través del conducto de combustible 115 definido en la manguera alargada 114. Las válvulas pueden ser electromecánicas o controladas eléctricamente, de manera que las aberturas 133, 139 pueden cerrarse selectivamente mediante, por ejemplo, un operador del sistema de repostaje en vuelo, donde el operador puede estar situado dentro de un fuselaje del avión cisterna 110 (ya sea en la sección de popa del fuselaje o en una estación de operador remota de repostaje aéreo (RARO) situada en una porción delantera del fuselaje del avión cisterna 110).
Según algunas realizaciones tal como se muestra en la figura 2, el dispositivo de cámara 130 puede comprender un dispositivo de válvula 140 colocado, por ejemplo, en un extremo posterior del dispositivo de cámara 130 configurado para ser capaz de cerrar selectivamente el segundo extremo de la manguera alargada 114, de tal manera que el dispositivo de cámara 130 puede llenarse mediante el flujo de combustible que puede pasar, por ejemplo, a través de las aberturas 133, 139 y al depósito 138 del dispositivo de cámara 130, en lugar de a través del segundo extremo de la manguera alargada 114, el embudo 118, y en un segundo avión 120 (a través de, por ejemplo, una sonda de repostaje 125 llevada por el segundo avión 120). El dispositivo de válvula 140 puede comprender varios tipos de dispositivos de válvulas electromecánicas que tienen diversos mecanismos de apertura y cierre, incluyendo, pero no limitado a, válvulas iris, válvulas de apertura con bisagras, válvulas de tornillo, válvulas de llave de paso, y/u otros tipos de válvulas adecuadas para ser operadas a distancia (mediante, por ejemplo, un operador del dispositivo de repostaje en vuelo) para evitar selectivamente el flujo de combustible a través del segundo extremo de la manguera alargada 114, de tal manera que el combustible puede pasar en su lugar a través de las aberturas 133, 139 y al depósito 138 del dispositivo de cámara 130. El experto en la materia apreciará que los sistemas de repostaje en vuelo de sonda y embudo existentes pueden comprender también válvulas de corte de combustible dispuestas, por ejemplo, dentro del embudo 118 y que dichas válvulas de corte de combustible también pueden ser accionadas para ser cerradas para acelerar el paso de combustible desde los conductos 115, 136 al depósito 138 del dispositivo de cámara 130 para añadir peso adicional al segundo extremo de la manguera alargada 114, así como para resistir un cambio en la disposición del segundo extremo de la manguera alargada 114 en respuesta a una fuerza aerodinámica (tal como viento, cortes de viento, lavado a presión, u otras alteraciones que se pueden encontrar cuando la manguera alargada 114 se extiende desde el avión cisterna 110 durante el transcurso de una operación de repostaje en vuelo). El peso añadido del dispositivo de cámara 130 lleno también puede ayudar en la estabilización de la posición de la manguera alargada 114 (y el embudo 118 unido a la misma) mediante la creación de inercia adicional en la manguera alargada 114, de tal manera que las perturbaciones aerodinámicas producidas en el área delante de un segundo avión 120 (conocidas en algunos casos como una "ola de proa") pueden ser menos probables que empujen la manguera alargada 114 y el embudo 118 hacia delante o lateralmente cuando el segundo avión 120 se aproxima al avión cisterna 110 como parte de una operación de repostaje en vuelo.
Además, una vez que el dispositivo de cámara 130 se ha llenado con el flujo de combustible (mediante el cierre de cualquiera de un dispositivo de válvula integrada 140 y/o una válvula de cierre de combustible dispuesta aguas abajo del dispositivo de cámara 130) el dispositivo de válvula 140 (y/o la válvula de corte de combustible) se puede abrir para que el combustible pueda fluir a través de los conductos 115, 136, en el embudo 118, y también en la sonda de repostaje 125 acoplada con el embudo 118 durante una operación de repostaje en vuelo. De acuerdo con las realizaciones de la presente invención, el dispositivo de cámara 130 puede permanecer llena con el flujo de combustible suministrado a través del conducto 115 de la manguera alargada 114 (o un conducto alternativo si se utilizan otros fluidos para llenar el dispositivo de cámara 130) incluso cuando el combustible se le permite pasar a través del dispositivo de válvula abierto 140 y en los tanques de combustible de un segundo avión 120 acoplado. Además, en la conclusión de una operación de repostaje en vuelo, el dispositivo de válvula integrada 140 y/o una válvula de cierre de combustible dispuesta aguas abajo del dispositivo de cámara 130 puede abrirse cuando la manguera alargada 114 se recoge (sobre, por ejemplo, un tambor de rodillo dispuesto dentro de un fuselaje del avión cisterna 110) de tal manera que cualquier combustible que quede en el conducto 115 de la manguera alargada 114 o en el depósito 138 del dispositivo de cámara 130 pueda ser expulsado fuera del segundo extremo (el más cercano del embudo 118) de la manguera alargada 114. El experto en la materia apreciará que cuando la manguera alargada 114 se recoge, la manguera alargada 114 (y el conducto 115 definido en la misma) puede aplanarse de modo que el combustible residual en el tubo alargado 114 puede ser forzado fuera del segundo extremo abierto de la manguera alargada 114 durante el proceso de recogida o de retracción.
Además, tal como se muestra en la figura 2, el dispositivo de cámara 130 puede incluir una construcción de doble capa con el fin de ser capaz de contener el fluido dentro del depósito 138 y/o del conducto 136, así como proporcionar una capa exterior duradera adecuada para proteger el dispositivo de cámara 130 de los daños debidos a fuerzas externas, tales como fuerzas aerodinámicas, impactos con otros objetos (tales como la sonda de repostaje 125 llevada por un segundo avión 120) u otras fuerzas externas que se pueden encontrar por el dispositivo de cámara durante el curso de sus usos previstos. Por ejemplo, el dispositivo de cámara 130 puede incluir un revestimiento interno 137 configurado para contener fluidos (tales como, por ejemplo, un flujo de combustible) y una funda externa 135 configurada para que sea capaz de contener el revestimiento interior 137. En algunas realizaciones, el revestimiento interior puede estar compuesto de un material elástico, tal como caucho, polímero, o de otro material de sellado flexible y sustancialmente estanco al líquido adecuado para contener combustible u otros líquidos utilizados para llenar el dispositivo de cámara 130. Además, en algunas realizaciones, la funda externa 135 puede estar compuesta de un material sustancialmente no elástico, de manera que el dispositivo de cámara 130 lleno está limitado a una forma predeterminada. Por ejemplo, la funda externa 135 del dispositivo de cámara 130 puede comprender materiales metálicos tejidos, aleaciones tejidas, o cualquier otro material que sea adecuado para constreñir el dispositivo de cámara 130 lleno a una forma predeterminada (y para reforzar el dispositivo de cámara para evitar la rotura del dispositivo de cámara a medida que se llena mediante el flujo de fluido (tal como combustible) desde el avión cisterna 110). La funda exterior 135 puede estar configurada además para proteger el dispositivo de cámara 130 de punción debido a los impactos con el segundo avión 120 a medida que se acerca y se acopla a la manguera alargada 114 y al embudo 118 durante el transcurso de las operaciones de repostaje en vuelo.
En algunas realizaciones, tales como las que se muestran en la figura 2, la funda externa 135 puede estar configurada para restringir el dispositivo de cámara 130 a una forma de "huevo" cónica alrededor de la manguera alargada 114 cuando se llena de combustibles u otros fluidos, de manera que el dispositivo de cámara 130 lleno puede configurarse para producir una cantidad mínima de arrastre y/u otras perturbaciones aerodinámicas cuando es arrastrado desde popa y debajo del avión cisterna 110 como parte de una operación de repostaje de sonda y embudo en vuelo. De acuerdo con otras realizaciones, el dispositivo de cámara 130 lleno puede estar configurado para ser constreñido a una forma de "bala" u otra forma aerodinámicamente ventajosa, de tal manera que la manguera alargada 114 con la que se puede acoplar operativamente puede producir una cantidad mínima de arrastre cuando se llena con fluido y en uso como parte de una operación de repostaje en vuelo. En algunas otras realizaciones, el dispositivo de cámara 130 lleno también puede configurarse para conformarse de una manera configurada para producir un aumento en la fuerza de arrastre para estabilizar la porción de la manguera alargada 114 a la que está unido. Por ejemplo, un experto en la materia apreciará que el dispositivo de cámara 130 alternativamente puede estar configurado para obtener una forma rellena que produce una fuerza de arrastre sobre la manguera alargada 114 cuando se arrastra desde popa y debajo del avión cisterna 110 durante una operación de repostaje en vuelo. En tales realizaciones, la fuerza de resistencia producida por el dispositivo de cámara lleno 130 puede, junto con el peso añadido por el depósito de líquido 138 lleno del dispositivo de cámara 130, actúa para amortiguar o resistir un cambio en la disposición en la manguera alargada 114 cuando la manguera alargada 114 es arrastrada desde popa y debajo del avión cisterna 110.
Las figuras 3A a 3D muestran el dispositivo de cámara 130 de acuerdo con una realización de la presente invención en diversas etapas del hinchado con fluido (tal como combustible desde el avión cisterna 110). La figura 3A es una vista lateral de un dispositivo de cámara 130, al menos parcialmente lleno, que tiene una pluralidad de pliegues longitudinales 132 que se pueden definir en la funda exterior 135 del dispositivo de cámara 130. Los pliegues 132 pueden permitir que el dispositivo de cámara 130 se doble sobre sí mismo a lo largo de los pliegues longitudinales 132 definidos en el dispositivo de cámara 130. Por ejemplo, la figura 3B muestra una vista frontal de un dispositivo de cámara 130 de acuerdo con una realización de la presente invención, donde el dispositivo de cámara 130 está sustancialmente vacío y plegado a lo largo de los pliegues 132 definidos en el dispositivo de cámara 130, de tal manera que la sección transversal vacía del dispositivo de cámara 130 puede reducirse respecto a la sección transversal de la manguera alargada 114 con la que puede ser acoplarse operativamente (véase la figura 3A). Además, la figura 3C muestra una vista frontal del dispositivo de cámara 130 cuando está parcialmente lleno de fluido (por ejemplo, combustible) y muestra la expansión parcial del dispositivo de cámara 130 a lo largo de los pliegues 132 definidos en el mismo. Finalmente, la figura 3D muestra una vista frontal de un dispositivo de cámara 130 completamente lleno correspondiente a la vista lateral del dispositivo de cámara 130 que se muestra en la figura 3A. Tal como se describe anteriormente, la funda externa 135 (y los materiales incorporados en la misma) puede restringir la forma del dispositivo de cámara 130 de tal manera que puede tener una forma de “huevo” aerodinámicamente ventajosa y/o reducir el arrastre para permitir que el peso añadido del combustible en el dispositivo de cámara 130 resista un cambio en la disposición de la manguera alargada 114 mientras se crea un mínimo de fricción y/u otras perturbaciones aerodinámicas en el área de popa y debajo del avión cisterna 110.
Haciendo referencia de nuevo a las figuras 1 y 2, se describe un procedimiento para facilitar la estabilización de una manguera alargada 114 que tiene un primer extremo soportado por un avión cisterna 110 y un segundo extremo opuesto (acoplado operativamente con un embudo 118) configurado para extenderse desde el avión cisterna 110. Según algunas realizaciones, el procedimiento puede comprender la etapa de llenado de un dispositivo de cámara 130 (donde el dispositivo de cámara 130 está acoplado operativamente con una porción de la manguera alargada 114) con fluido (tal como, por ejemplo, combustible) de tal manera que el peso de la porción de la manguera alargada 114 se incrementa para resistir un cambio en la disposición de la porción de la manguera alargada 114 en respuesta a una fuerza aerodinámica ejercida sobre el tubo alargado 114. La etapa de llenado que se ha descrito anteriormente también puede comprender llenar el dispositivo de cámara 130 con un flujo de combustible llevado por la manguera alargada 114 (o un conducto 115, definido en el mismo) de tal manera que el peso de la porción de la manguera alargada 114 se incrementa para resistir un cambio en la disposición de la porción de la manguera alargada 114 en respuesta a una fuerza aerodinámica ejercida sobre el tubo alargado 114.
De acuerdo con algunas otras realizaciones, el procedimiento de la presente invención también puede comprender la etapa de cerrar el segundo extremo de la manguera alargada 114 (utilizando, por ejemplo, un dispositivo de válvula 140 o una válvula de cierre de combustible dispuesta en el embudo 118), de tal manera que el dispositivo de cámara 130 puede llenarse mediante un flujo de combustible bombeado desde el avión cisterna 110. En otras realizaciones, el procedimiento de la presente invención también puede comprender la etapa de abrir el segundo extremo de la manguera alargada 114 después de que el dispositivo de cámara 130 haya sido llenado mediante el flujo de combustible para permitir que el flujo de combustible pase a través de la manguera alargada 114, a través del embudo 118, y en la sonda de repostaje 125 llevada por un segundo avión 120, que puede acoplarse con el embudo 118 durante una operación de repostaje en vuelo de sonda y embudo. Finalmente, de acuerdo con algunas realizaciones, el procedimiento de la presente invención también puede comprender las etapas de retraer la manguera alargada 114 respecto al avión cisterna 110 (mediante, por ejemplo, la recogida de la manguera alargada 114 sobre un rodillo de tambor u otro mecanismo de retracción situado dentro de un fuselaje del avión cisterna 110 o dentro de un receptáculo de repostaje así llevado), y la compresión de la manguera alargada cuando la manguera alargada 114 se retrae, de manera que el fluido es expulsado del dispositivo de cámara 130 cuando la manguera alargada 114 se retrae. Por ejemplo, un experto en la materia apreciará que en algunos sistemas de repostaje de manguera y embudo existentes, la manguera alargada 114 se aplana cuando se recoge sobre un rodillo de tambor situado en el fuselaje del avión cisterna 110 (o sobre un tambor situado dentro de un receptáculo de repostaje llevado por el avión cisterna 110). Así, cuando la manguera alargada 114 se retrae, el conducto 115 definido en el mismo puede aplanarse, así como que cualquier combustible que quede en el mismo puede ser forzado fuera del segundo extremo de la manguera alargada 114 y fuera del dispositivo de cámara 130 operativamente acoplado con el mismo, tal como se describió anteriormente (siempre que el dispositivo de válvula 140 y/o las válvulas de cierre de combustible se abran cuando la manguera alargada 114 se retrae). Así, cualquier combustible restante puede ser forzado a salir por el embudo 118 y ser expulsado hacia la popa y debajo del avión cisterna 110. El experto en la materia apreciará que la etapa de retracción debe producirse sólo después de que la operación de repostaje en vuelo haya cesado y después de que el segundo avión 120 se haya desacoplado del embudo 118 y se haya separado de la posición de repostaje en vuelo desde popa y debajo del avión cisterna 110.
Muchas modificaciones y otras realizaciones de la invención vendrán a la mente de un experto en la materia a la que pertenece esta invención, que tienen el beneficio de las enseñanzas presentadas en las descripciones anteriores y en los dibujos asociados. Por lo tanto, se debe entender que la invención no está limitada a las realizaciones específicas descritas y que modificaciones y otras realizaciones están pensadas para ser incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Aunque se emplean términos específicos en la presente memoria, se utilizan en un sentido genérico y descriptivo, y no con fines de limitación.
Claims (12)
- REIVINDICACIONES
- 1.
- Un sistema de repostaje en vuelo adaptado para ser transportado por un avión cisterna, que comprende:
una manguera alargada (114) que tiene un primer extremo transportado por el avión cisterna y un segundo extremo opuesto configurado para extenderse desde el avión cisterna, definiendo la manguera alargada un conducto de combustible configurado para transportar un flujo de combustible desde el avión cisterna al segundo extremo del mismo; y un dispositivo de cámara (130) acoplado operativamente con una porción de la manguera alargada y capaz de llenarse mediante un fluido para aumentar sustancialmente el peso de la porción de la manguera alargada, caracterizado por que dicha porción de la manguera alargada es el segundo extremo de la manguera alargada, resistiendo así un cambio en la disposición de la porción de la manguera alargada en respuesta a una fuerza aerodinámica ejercida sobre la misma. -
- 2.
- Un sistema de repostaje en vuelo de acuerdo con la reivindicación 1, donde el dispositivo de cámara (130) está configurado para rodear sustancialmente la manguera alargada (114).
-
- 3.
- Un sistema de repostaje en vuelo de acuerdo con la reivindicación 1, donde el dispositivo de cámara (130) define una pluralidad de pliegues longitudinales (132), de tal manera que el dispositivo de cámara está además configurado para ser capaz de plegarse a lo largo de la pluralidad de pliegues longitudinales sobre una superficie externa de la manguera alargada, de manera que el dispositivo de cámara se conforma sustancialmente a la superficie exterior de la manguera alargada (114) cuando no está llena con el flujo de combustible.
-
- 4.
- Un sistema de repostaje en vuelo de acuerdo la reivindicación 1, donde el dispositivo de cámara (130) está configurado para estar en comunicación fluida con el conducto de combustible, para ser capaz de llenarse mediante el flujo de combustible transportado por el mismo.
-
- 5.
- Un sistema de repostaje en vuelo de acuerdo con la reivindicación 4, donde el dispositivo de cámara (130) comprende:
un revestimiento interior (137) configurado para contener el flujo de combustible; y una funda exterior (135) configurada para ser capaz de contener el revestimiento interior, estando compuesta la funda exterior de un material sustancialmente no elástico, de manera que el dispositivo de cámara lleno está limitado a una forma predeterminada. -
- 6.
- Un sistema de repostaje en vuelo de acuerdo con la reivindicación 5, que también comprende un dispositivo de válvula (140) configurado para ser capaz de cerrar selectivamente el segundo extremo de la manguera alargada (114), de manera que el dispositivo de cámara puede llenarse mediante el flujo de combustible.
-
- 7.
- Un sistema de repostaje en vuelo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que también comprende un avión cisterna (110).
-
- 8.
- Un procedimiento para facilitar la estabilización de una manguera alargada (114) que tiene un primer extremo transportado por un avión cisterna (110) y un segundo extremo opuesto configurado para extenderse desde el avión cisterna, comprendiendo el procedimiento:
llenar un dispositivo de cámara (130) acoplado operativamente con una porción de la manguera alargada con fluido, de manera que se incrementa el peso de la porción de la manguera alargada, caracterizado por que dicha porción de la manguera alargada es el segundo extremo de la manguera alargada para resistir un cambio en la disposición de la porción de la manguera alargada en respuesta a una fuerza aerodinámica ejercida sobre la misma. -
- 9.
- Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, donde la etapa de llenado también comprende llenar el dispositivo de cámara (130) con un flujo de combustible transportado por la manguera alargada (114).
-
- 10.
- Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, que también comprende cerrar el segundo extremo de la manguera alargada (114), de tal manera que el dispositivo de cámara (130) puede llenarse mediante el flujo de combustible.
-
- 11.
- Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, que también comprende abrir el segundo extremo de la manguera alargada (114) después de que el dispositivo de cámara (130) se haya llenado mediante el flujo de combustible para permitir el flujo de combustible pase a través de la manguera alargada.
-
- 12.
- Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, que también comprende:
retraer la manguera alargada (114) respecto al avión cisterna (110); comprimir la manguera alargada cuando la manguera alargada se retrae, de manera que el fluido es expulsado desde el dispositivo de cámara cuando la manguera alargada se retrae.
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