ES2558161B1 - Dispositivo de actuación en un medio fluido - Google Patents

Dispositivo de actuación en un medio fluido Download PDF

Info

Publication number
ES2558161B1
ES2558161B1 ES201530816A ES201530816A ES2558161B1 ES 2558161 B1 ES2558161 B1 ES 2558161B1 ES 201530816 A ES201530816 A ES 201530816A ES 201530816 A ES201530816 A ES 201530816A ES 2558161 B1 ES2558161 B1 ES 2558161B1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
load
resistance
support
power
parachute
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
ES201530816A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2558161A1 (es
Inventor
Arturo LOBO GOMEZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Encambio S L
Encambio SL
Original Assignee
Encambio S L
Encambio SL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Encambio S L, Encambio SL filed Critical Encambio S L
Priority to ES201530816A priority Critical patent/ES2558161B1/es
Publication of ES2558161A1 publication Critical patent/ES2558161A1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2558161B1 publication Critical patent/ES2558161B1/es
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D17/00Parachutes
    • B64D17/22Load suspension
    • B64D17/34Load suspension adapted to control direction or rate of descent
    • B64D17/343Load suspension adapted to control direction or rate of descent by reefing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B64D1/22Taking-up articles from earth's surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F19/00Hoisting, lifting, hauling or pushing, not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

El dispositivo de actuación en un medio fluido utiliza elementos que tienen una resistencia y/o sustentación aerodinámicas para conseguir fuerzas superiores al peso de la carga a la que están ligados.#Al ser la resistencia proporcional al cuadrado de la velocidad de dicho elemento en el medio fluido, un incremento importante en dicha velocidad proporciona fuerzas de resistencia mucho mayores, incluso superando ampliamente el peso de la carga.#Dicho incremento de velocidad se realiza aplicando potencia en la ligadura entre la carga y el elemento con resistencia y/o sustentación.

Description

5
10
15
20
25
30
35
DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO
D E S C R I P C I O N
OBJETO DE LA INVENCION
La invencion se refiere a un dispositivo, que tiene varias formas de realization, que crea temporalmente un punto de apoyo en medios fluidos. Un punto, que puede ser virtual, apreciable o suficientemente "fijo” para que aguantase una cuerda u otros elementos que soporten, trasladen o incluso eleven una carga.
La ventaja de los puntos de apoyo es de sobra conocida y util, y sirve por ejemplo, para aplicar maquinas simples como palancas, poleas y polipastos.
Hay que considerar lo ventajoso que seria poder fijar en "el cielo” una polea o polipasto para levantar cargas desde tierra sin necesidad de una grua alta.
Actualmente un paracaidas o un parapente retienen la caida de una persona hasta una velocidad de descenso dada, sin embargo esta invencion permite que utilizando ese mismo elemento la persona pueda permanecer ingrave o incluso elevarse.
El ejemplo mas basico se puede conseguir, como se ve mas adelante, si la cuerda o cuerdas que unen el paracaidas y la persona se acortan, se retraen o se enrollan rapidamente durante la caida.
CAMPO DE APLICACION DE LA INVENCION
El sector de la tecnica donde es aplicable es principalmente el militar y de la defensa, porque permite realizar aterrizajes de personas o cargas a velocidad nula o levantar vehiculos en movimiento, para salvar obstaculos o terraplenes. Pero tambien es muy util y aplicable en distintos campos civiles como la construction, infraestructuras, entretenimiento y otros.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Dentro de las busquedas que ha realizado el inventor con las bases de datos internacionales, no se ha encontrado ningun antecedente significativo; posiblemente, por ejemplo, por el uso conceptualmente diferente del paracaidas clasico, no como un frenado aerodinamico sino para crear "un punto de apoyo”.
EXPLICACION DE LA INVENCION
Basicamente, el DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO utiliza un elemento que se desplaza por un fluido, creando una sustentacion y/o una resistencia aerodinamica (o hidrodinamica), y al que se le incrementa "artificialmente” su velocidad para conseguir un fuerte aumento de dicha fuerza de resistencia y/o sustentacion.
5
10
15
20
25
30
35
Dicho incremento de fuerzas se utiliza, por ejemplo, para elevar una carga o frenarla bruscamente en una caida o incluso para desplazarla o frenarla en movimientos en un plano horizontal.
El uso comun de un paracaidas es para ralentizar la caida de una carga, hasta que la resistencia aerodinamica que produce el paracaidas iguala al peso de la carga, si bien tambien se utilizan disenos mas eficientes que producen una sustentacion aerodinamica, como los parapentes.
La resistencia aerodinamica del paracaidas es proporcional al coeficiente de resistencia aerodinamica, a la superficie frontal y al cuadrado de la velocidad del paracaidas respecto al aire. Esta ecuacion proporciona la "velocidad de equilibrio” de la caida, la velocidad a la que la resistencia aerodinamica iguala al peso de la carga.
El sistema de esta invencion hace que el paracaidas pueda ejercer una fuerza superior al peso de la carga y elevarla o desplazarla, no solamente para poder aterrizarla con velocidad nula.
El DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO lo que consigue es que el paracaidas se desplace, al menos temporalmente, a mayor velocidad que esa velocidad de equilibrio, por lo que la fuerza que ejerce sobre la carga iguala o supera al peso de la misma.
DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Figura 1. Carga (4) con motor (1) tira de la cuerda-ligadura (3) del paracaidas (2).
Figura 2. Motor (4) autonomo, tira de la cuerda-ligadura (3) que pasa por la polea (9), que esta sujeta al paracaidas (2), y dicha cuerda-ligadura acaba en la carga (4)
Figura 3. Tirolina con paracaidas. La carga (4) pende de la polea(9) que rueda por la cuerda-ligadura, que va desde el punto fijo (5) al paracaidas.
Figura 4. Aterrizaje con palanca (6). La carga esta soportada por una palanca en forma de X, que realmente son dos vigas cruzadas, que son las que soportan la carga (4).
En el extremo libre de cada viga, el que esta abajo, esta casi tocando el suelo. El otro extremo de cada viga, el que esta mas alto, es donde se ancla la cuerda-ligadura (3), que esta bifurcada en las proximidades de la palanca en X.
Figura 5. Configuration "barco presta motor a carga”, antes de que la carga (4) haya salido o despegado del barco, por la action del motor (1) que enrolla la cuerda-ligadura, tirando del paracaidas.
El gancho de suelta rapida (8) esta cerrado fijando el motor a la carga.
El elemento (7) puede ser un motor o un punto fijo en el barco, para poder realizar la recogida del motor (1) cuando haya soltado a la carga.
5
10
15
20
25
30
35
Figura 6. Configuration "barco presta motor a carga”, despues de que la carga (4) haya soltado o abierto el gancho de suelta rapida (8) para que el motor pueda recogerse hatia el barco.
Figura 7. Elevacion del paraca^das principal (2) mediante un paraca^das pequeno (10), en una maniobra similar a la descrita para desembarcar una carga, pero donde dicha carga es el paracaidas principal.
En este caso, el mismo motor (1) primero enrolla rapidamente la cuerda fina (11) para elevar el paracaidas principal (2), que normalmente ira dentro de un bolo o recipiente para ofrecer menos resistencia pero que en la figura se representa medio abierto por claridad.
Una vez el paracaidas grande este alto, un tiron del cable que pasa por su polea abre o hincha dicho paracaidas grande, que ya si ejercera gran fuerza sobre la carga (4) cuando se tira fuertemente de la polea que llega a ella.
REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION
Un ejemplo sencillo del sistema, pero representativo, es una persona con una mochila que lleva un motor que enrolla, de forma controlada por la persona, una cuerda o cable largo en cuyo extremo esta el paracaidas.
Si dicho conjunto se lanza desde un avion dejando que la cuerda se desenrolle sin accionar el motor, el paracaidas queda mucho mas arriba que el conjunto persona mas motor. Bloqueando este desenrollamiento el conjunto puede adquirir la mencionada velocidad de equilibrio, al igualarse fuerzas de resistencia del paracaidas y peso del dicho conjunto persona mas motor.
En las proximidades del suelo, la persona puede accionar el motor para que la cuerda empiece a recogerse rapidamente, aumentando la velocidad del paracaidas, por lo que su resistencia aerodinamica puede superar ampliamente el peso de la persona mas el motor y conseguir que la toma sea a velocidad nula o incluso que la persona se eleve.
Una analogia "mundana” se ve en las peliculas de accion cuando el protagonista dispara un garfio que se clava en el techo y del que pende una cuerda. Luego un motorcito que sujeta con la mano, enrolla la cuerda y eleva a la persona hasta el techo.
En nuestro caso seria que una persona en tierra lanza o dispara un paracaidas a gran altura del que pende una cuerda, segun se aprecia esquematicamente en la figura 1. En el otro extremo de la misma, un motor sujeto o ligado a la persona empieza a enrollar la cuerda con fuerza, desplazando el paracaidas muy rapido, para generar una fuerza de resistencia superior al peso y elevar a la persona.
Cuando la cuerda se termine, el paracaidas y la persona se encontraran en un punto que ha realizado las funciones equivalentes al punto de techo donde se clavaba el garfio del ejemplo anterior, un punto de apoyo.
5
10
15
20
25
30
35
Como orden de magnitud, un motor con una potencia de menos de 10 CV puede realizar esa funcion.
El concepto de punto de apoyo en esta invencion se utiliza en sentido amplio, refiriendose no necesariamente a un punto que es fijo, sino que sirve a la carga para crear o aplicar fuerzas que reduzcan su velocidad de caida, respecto a la mencionada velocidad de equilibrio de la caida, o incluso que inviertan el movimiento de la carga a ascendente, segun se aprecia en la figura 1.
Generalizando un poco mas, un vedculo en tierra puede lanzar un paracaidas lo suficientemente grande al cielo, con una cuerda por ejemplo de doscientos metros y utilizar la potencia del propio motor del vedculo para recoger esa cuerda a gran velocidad y elevarse a una altura muy considerable, salvando un desmonte u obstaculo en su camino. Como orden de magnitud, un vedculo de 1000 kg con un motor de 150 CV puede realizar esa operacion.
En todo caso el paracaidas puede ser bastante menor que uno convencional utilizado para dichas cargas, si bien paracaidas grandes permiten menores longitudes de cuerda necesarias y menores potencias del motor.
Un caso un poco mas complejo es, por ejemplo, un buque que en una operacion de desembarco de tropas y vedculos, lanza un paracaidas a gran altura y en direccion a la costa, segun se aprecia en la figura 2. Dicho paracaidas no se lleva simplemente una cuerda atada, sino una polea por la que pasa una cuerda. Un extremo de la cuerda se fija al vedculo a desembarcar y el otro a un motor anclado al barco.
Cuando el motor anclado al barco enrolla fuertemente la cuerda, el vedculo sale impulsado hada arriba y hada la costa, en un movimiento similar al de un columpio pero en el que la rama de donde cuelga va cediendo.
Con este sistema el vedculo puede ser totalmente convencional, sin necesitar motores de gran potencia o modificaciones para poder enrollar una cuerda.
La operacion tambien puede ser que el barco solamente impulse al vedculo hasta que haya alcanzado cierta altura y velocidad, para que luego el vedculo tome el control y utilice su motor para hacer la maniobra final.
En este caso la polea tendra un sistema de blocaje para que la cuerda quede “anclada” directamente al paracaidas cuando el barco deja de tirar de ella, es decir que hay que impedir que la cuerda se deslice por la polea y suelte al vedculo.
Tambien es muy conveniente que el vedculo ya tenga una velocidad inicial antes de que el motor del barco empiece a tirar de la cuerda.
Normalmente operaciones de este tipo pueden necesitar sistemas de telemedida, mediciones del viento, posicionamiento adecuado del paracaidas, resolucion previa de las
5
10
15
20
25
30
35
ecuaciones del movimiento y otros, pero todo asequible con los medios actuales. O incluso en ocasiones, la propia pericia humana puede realizar las funciones.
En otras configuraciones la polea puede ir en la carga. Por ejemplo, si la persona esta en una azotea y ancla un extremo de la cuerda en dicha azotea y “dispara” el paracaidas alto, al colgarse de la cuerda utilizando la polea, el paracaidas baja muy rapido (al doble de velocidad que la persona) y frenando mucho la caida, segun se aprecia esquematicamente en la figura 3.
De forma similar, si se lanza el paracaidas lejos y alto, al deslizarse por la cuerda la persona aterrizara lejos del edificio y bastante despacio, en un movimiento similar al que haria si se tirara por una tirolina desde la azotea a la calle.
Con una polea en el paracaidas, la fuerza que soporta el paracaidas “duplica” aproximadamente el peso de la carga y la potencia necesaria para elevar la carga, que la aportaria el motor del buque, es incluso mas del doble que cuando el paracaidas esta unido directamente al vedculo a desplazar y es el motor del vedculo el que aporta la potencia.
Sin embargo si se utilizan polipastos, en ambos casos los motores necesitarian potencias similares.
En los polipastos hay un grupo de poleas “fijas”, que en este caso son las que se fijan al paracaidas, y un grupo de poleas moviles, que son las que se fijan a la carga. Un extremo del cable queda libre y es el que se utiliza para aplicar la fuerza o la potencia que levanta la carga, es decir, el que es enrollado por el motor del buque, parecido a lo que seria la figura 2 si entre la carga y el paracaidas hubiera realmente un polipasto y no una cuerda.
Con esto, la fuerza que soporta el paracaidas es similar al peso de la carga, la fuerza con que se tira del extremo libre del cable es bastante menor que el peso, inversamente proporcional al numero de poleas y lo contrario, la velocidad con que se enrolle el cable tiene que ser muy alta para que la carga y el paracaidas se aproximen a cierta velocidad.
Hay “innumerables” combinaciones de ese tipo, de hecho todas las descritas para maquinas simples que necesitan un punto de apoyo (poleas, polipastos, palancas, bandas etc) son aplicables utilizando el “paracaidas” como punto de apoyo.
Por ejemplo, la carga pende de las poleas fijas y el paracaidas de las moviles, y un helicoptero tira hada arriba del extremo libre. Con ello estaria levantado una carga mucho mayor que la que admite su potencia.
Otra configuration es que el buque le “preste” un motor para el enrollamiento al vehiculo. Algo asi como: el paracaidas es lanzado por el buque con su cuerda, en el otro extremo de la cuerda esta dicho motor de enrollamiento, que se sujeta al vehiculo (o persona) con un gancho de suelta rapida, segun se aprecia en las figuras 5 y 6.
5
10
15
20
25
30
35
Ese motor tambien tiene una cuerda hada el buque destensada y cuya funcion es recuperar el motor hada el barco cuando el vedculo lo haya soltado. Ese motor de enrollamiento no tocaria el mar, dado que puede ir colgando todav^a del paracaidas.
Otra maquina simple que necesita un punto de apoyo es la palanca y tambien se puede emular utilizando un paracaidas. Por ejemplo: La carga se "suelda” en el medio de una viga larga, que en uno de los extremos lleva la cuerda que va al paracaidas y ese conjunto se lanza desde un avion.
Al llegar a tierra, el extremo libre de la viga toca primero el suelo y hace que la carga tienda a ladearse rapidamente e irse al suelo, pero el otro extremo de la viga tirara fuertemente del paracaidas, intentando duplicar la velocidad con que bajaba, reteniendo fuertemente la caida de la carga. Esta configuracion se puede mejorar disponiendo varias palancas que soporten simetricamente la carga, segun se aprecia en la figura 4.
De forma similar, un paracaidas retrayendose rapidamente es capaz de crear el "punto de apoyo” de las palancas tipo balandn.
En la mayoria de los casos se puede hacer que la velocidad de aterrizaje sea nula, incluso controlar la actitud del vedculo o la persona con un pequeno paracaidas o elementos aerodinamicos ligados al vehiculo, por ejemplo.
Refiriendose al caso mencionado del "columpio” del desembarco, en un columpio normal la velocidad es maxima en el punto mas bajo y luego la persona empieza a elevarse. Sin embargo en nuestro caso se puede "desenrollar” un poco de cable (o enrollarlo mas despacio, lo que corresponda) para que esa persona no empiece a elevarse y a la vez reducir su velocidad. Es decir, en esos instantes la unidad de potencia debe frenar la carga y puede hacerlo de distintas formas, por ejemplo con una friccion o disipacion, o con una absorcion de energia como seria un motor electrico al que se le hace girar como dinamo.
Si la carga lanza dos paracaidas en distintas direcciones y que se retraen independientemente, entonces se pueden realizar operaciones con mayor seguridad y con controles mas precisos de actitud, zona de aterrizaje y trayectoria. Incluso esos "paracaidas complementarios” pueden ser mucho mas pequenos que el sustentador principal de la carga.
Tambien es viable recoger totalmente esos paracaidas de forma automatica, con lo que el sistema queda rearmado y preparado para volver a lanzarlos.
Una configuracion que puede resultar bastante util es que un parapente que sustenta una carga, "dispare” un paracaidas delante y que recoja rapidamente la cuerda que los une, provocando que el parapente se desplace con mayor velocidad y sustente la carga mas fuertemente, incluso elevandose.
5
10
15
20
25
30
35
El DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO es igualmente aplicable al agua u otros fluidos por ejemplo: algo similar a un paracaidas se lanza a gran distancia en el mar donde queda hundido y luego una barca, o un vehiculo con flotadores o ligeramente sumergido, retrae la cuerda rapidamente, impulsandose y aumentando mucho su velocidad. Por otra parte, si al final de la cuerda hay algo similar al rotor de un autogiro en lugar de un paracaidas, el sistema se basa en una sustentacion y puede ser incluso mas eficaz. En el caso del agua seria algo similar a una helice.
De forma general en esta description, el concepto uno o varios “paracaidas” o rotor de autogiro o helice, se refiere al “elemento con resistencia y/o sustentacion” en el fluido (aire, agua, etc).
El DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO puede utilizar cometas o parapentes como las de kitesurf, etc. y este caso genera algo que podria llegar a considerarse un antecedente, porque en el kitesurf cuando la persona nota falta de empuje tira fuertemente con los brazos, consiguiendo que su cometa le de mayor traction y elevarse por encima de la superficie del mar.
Por eso cuando aqu se describen las recogidas o palancas creadas, “quedan exceptuados los tirones que una persona puede ejercer con sus brazos” y que son de muy corto recorrido, menos de 1 metro.
Si existiese algun otro caso puntual que pudiera considerarse un antecedente tambien quedaria excluido de la caracterizacion de estas configuraciones tan amplias del DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO.
Pequenos tirones o pequenas aplicaciones de potencia no tienen una repercusion significativa en el estado de movimiento de la carga por lo que es conveniente que el incremento de la fuerza que el elemento con resistencia y/o sustentacion ejerza sobre la carga sea superior al 20% del peso de la carga cuando el elemento de potencia esta actuando respecto a cuando no esta actuando.
Para lanzar un paracaidas a grandes alturas se puede utilizar sistemas como: Un canonazo, un cohete, un booster mas sustainer (dos cohetes, donde el booster proporciona una altura y velocidad inicial), un globo de helio que suba al paracaidas, o que el globo de helio haga de “paracaidas” por tener resistencia aerodinamica, o una combination de ambos, o elevar el paracaidas con un helicoptero y muchos otros dispositivos.
Es mas, segun se aprecia en la figura 7, tambien se puede elevar dicho paracaidas con otro paracaidas pequeno (10) (mas facil de lanzar a grandes alturas) en una operation similar a la del buque de desembarco.
El pequeno paracaidas (10) lleva una polea con cuerda fina (11). El paracaidas grande o principal (2) mas su propia cuerda estan “en tierra” en un extremo de dicha cuerda fina. El
5
10
15
20
25
30
35
otro extremo de la cuerda fina es enrollado rapidamente, por ejemplo por el motor (1) de la persona o veWculo, lo que tira fuertemente hada arriba del paracaidas grande.
Una vez el paracaidas grande esta en lo mas alto, el motor de la persona o vedculo retrae la cuerda del dicho paracaidas grande, y eleva a dicha persona o vedculo.
En sentido amplio, el DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO se caracteriza porque es un dispositivo o sistema para desacoplar la velocidad de la carga respecto a la del paracaidas; generalmente con un movimiento de aproximacion entre ambos, haciendo que la carga se desplace a velocidad inferior a la mencionada "velocidad de equilibrio de la caida”, o incluso que dicho desplazamiento de la carga sea ascendente si el motor aporta suficiente potencia.
En otros momentos el sistema desacopla las velocidades pero dejando que la distancia entre paracaidas y carga aumente de forma controlada, para que el paracaidas no llegue nunca a velocidad nula y se desinfle, y para frenar la carga si es necesario, como podria ser en la maniobra del columpio - desembarco.
Cuando se habla de motor o unidad de potencia se refiere a un "elemento de potencia”, y tiene la capacidad tanto de aportar energia o potencia como de disiparla o absorberla. Esto es, aunque el dispositivo que aporta potencia sea distinto del que la resta, el conjunto de ambos es el "elemento de potencia”.
Tanto un motor como un sistema de acumulacion de energia, sea del tipo energia elastica o potencial (gravitatoria) y otras, se pueden considerar unidades de potencia.
Por lo general el tiempo en que actua el motor es corto por lo que puede operar en condiciones mas exigidas y proporcionar mas potencia que en su funcionamiento nominal o normal. Por ejemplo, podria utilizarse nitrometano en motores de combustion.
En vez de llevar la energia como combustible o acumulada, el elemento de potencia puede obtenerla durante la caida libre de la carga, o durante el movimiento con el paracaidas abierto, o incluso durante la propia apertura del paracaidas y sus momentos siguientes.
Por ejemplo, si el motor es electrico, en un lanzamiento desde un avion se deja que el paracaidas desenrolle fuertemente la cuerda y que el motor actue como dinamo.
La energia generada se acumula en un dispositivo tipo supercondensador, que luego la libera en las proximidades del suelo, con lo que el motor enrolla fuertemente el paracaidas frenando la caida.
O esa energia la puede generar durante toda la caida libre antes de abrir el paracaidas, por ejemplo con una turbina de aire que lleve la carga.
O mas simple: se puede usar una cuerda del paracaidas que sea elastica, sin ningun otro elemento, y abrir el paracaidas en el "ultimo momento”, haciendo una maniobra tipo "puenting” (en la que una persona que atada por cuerdas elasticas de los tobillos se tira
5
10
15
20
25
30
35
desde el puente donde se ancla la cuerda, alcanzando velocidad nula y rebotando). En nuestro caso el punto de apoyo es el paracaidas en vez del puente.
Realmente la maniobra puede ser mas segura y mas simple: el paracaidas y la carga estan unidos por dos cuerdas, una rigida y corta, y una larga recogida o enrollada en un paquete. Durante la caida con paracaidas abierto, la carga solo estara colgando de la cuerda rigida y el conjunto descendera a la velocidad de equilibrio.
En las proximidades del suelo la cuerda rigida se suelta, por lo que la cuerda larga empieza a desenrollarse o salir del paquete, pero lo hace con cierta friccion para que el paracaidas no se desinfle y baje por ejemplo a 1 m/s.
La carga bajara rapidamente, alcanzando gran velocidad, estirando fuertemente la cuerda y tirando energicamente del paracaidas, con lo que la cuerda queda muy alargada, con mucha energia acumulada y, si el sistema esta bien dimensionado, la carga tendera a subir pasando por velocidad nula. Incluso, cuando intente subir se puede desenrollar un poco mas de cuerda para afinar la operacion.
Otro sistema viable, incluso doblemente conveniente, es que la energia derivada de las grandes fuerzas originadas en la apertura del paracaidas se acumule en un sistema, que puede ser mecanico como un muelle de relojero con un trinquete, para luego liberar esa potencia en los segundos previos al aterrizaje.
Ese paquete muelle + trinquete puede ir en una mochila de la que sale la cuerda hada el paracaidas, parecido al ejemplo inicial en que un motor iba dentro de la mochila. Incluso se puede hacer sin trinquete, en una operacion similar al anterior con cuerda de paracaidas elastica.
Ademas de acumularse energia, los requisitos estructurales o elasticos del paracaidas para soportar el momento de la apertura se reducen de forma importante. Y mas aun porque el paracaidas puede ser mas pequeno, al admitirse mayores velocidades de descenso que luego seran reducidas al liberar de forma brusca la energia acumulada.
Esta energia de la apertura puede tambien acumularse con los demas sistemas mencionados.
Tambien es viable y apropiado que el mecanismo o elemento de potencia, por ejemplo el muelle, ya lleve acumulada o disponible dicha energia antes del salto o de la entrada en funcionamiento del paracaidas.
Otra forma factible, pero compleja, de aterrizar la carga con velocidad nula, es acumular energia de rotacion de forma similar a un yoyo, que cuando cae va desenrollandose y frenando su caida y al llegar a su punto bajo esa energia cinetica de rotacion lo hace subir. Al utilizar un paracaidas, este constituye un punto de apoyo y aunque no es realmente un
5
10
15
20
25
30
punto fijo, si puede conseguir una velocidad de aterrizaje muy baja o nula, si el sistema esta bien calculado y aprovechando esos momentos de “subida” del yoyo.
Un caso mas complejo pero utilizable es que la propia carga bien equilibrada hiciera de yoyo.
Un elemento de potencia que puede realizar estas funciones y para el que se pide protection es el “piston-polipasto”, que puede actuar durante periodos o recorridos suficientes dependiendo de la operation.
En la operacion normal de un polipasto, la carga es elevada porque al tirar del extremo libre del cable, las poleas moviles ligadas a la carga se acercan a las poleas fijas, a una velocidad que es n veces inferior a la de recogida del extremo libre del cable, siendo n el numero de poleas totales.
El piston-polipasto hace precisamente lo contrario, un piston se encarga de separar fuertemente las poleas fijas y moviles, por lo que el extremo libre del cable se retrae a gran velocidad, arrastrando fuertemente el paracaidas al que se une.
Un piston puede desarrollar facilmente la potencia necesaria si la presion interior y/o el area de su section son suficientemente grandes.
Incluso, esa presion interior necesaria puede generarse y acumularse en el momento de la apertura, en la cual el paracaidas tira fuertemente del extremo libre del polipasto, tendiendo a acercar con fuerza las poleas, y despues con un trinquete se evita que el piston se vuelva a estirar antes del momento apropiado.
Es mas, las poleas pueden estar dentro del piston. Algo similar a que las poleas estuvieran dentro de una jeringuilla, donde el cable sale por la boquilla suficientemente ajustado en diametro, un grupo de poleas esta fijado en el lado de la boquilla y el otro grupo de poleas en el lado opuesto, donde se ancla la carga. Un incremento de presion interior relativamente pequeno puede separar fuertemente las poleas.
Cualquier otro mecanismo que pueda separar fuertemente las poleas “fijas” y “moviles” es igualmente valido. Por ejemplo un muelle previamente comprimido, y que podria estar dentro del piston mencionado, o que se comprima durante la apertura del paracaidas utilizando las grandes fuerzas a que esta sometido en esos momentos el extremo libre del cable, es decir, el que se fija al paracaidas.

Claims (1)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    REIVINDICACIONES
    1.- DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO del tipo de los que utilizan uno o varios elementos de resistencia y/o sustentacion en su movimiento dentro de un fluido para retener el movimiento o caida de una carga, caracterizado porque dicho elemento con resistencia y/o sustentacion y dicha carga tienen una ligadura donde interviene un elemento de potencia, que actua sobre dicha ligadura creando una velocidad de acercamiento, al menos temporalmente, entre dicho elemento con resistencia y/o sustentacion y dicha carga, y/o dicho elemento de potencia puede absorber o disipar energia en un movimiento de separation entre dicho elemento con resistencia y/o sustentacion y dicha carga.
    2- DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO segun reivindicacion 1 en que el o los elementos con resistencia y/o sustentacion se unen a la carga y/o al elemento de potencia, mediante poleas y/o polipastos y/o palancas.
    3- DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO segun reivindicacion 1 que dispone de medios para impulsar, alejar y/o elevar el elemento con resistencia y/o sustentacion principal, como por ejemplo serian un globo aerostatico, canon, catapulta, helicoptero, y/o dispone de los medios para elevar un pequeno elemento de resistencia y/o sustentacion que eleve dicho elemento principal, al aplicar una potencia sobre una ligadura que une a ambos.
    4- DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO segun reivindicacion 1 en que la carga y el elemento con resistencia y/o sustentacion estan ligados mediante un cable y el elemento de potencia se situa entre la carga y dicho elemento con resistencia y/o sustentacion o en cualquiera de ambos.
    5- DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO segun reivindicacion 1 en que dicho elemento de potencia es el propio motor o propulsor del vehiculo motorizado o propulsado que constituye la carga.
    6- DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO segun reivindicacion 1 en que el incremento de la fuerza que el elemento con resistencia y/o sustentacion ejerce sobre la carga es superior al 20% del peso de la carga cuando el elemento de potencia esta actuando respecto a cuando no esta actuando
    7- DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO segun reivindicacion 1 en que la carga, o un elemento de la misma, tiene las caracteristicas tecnicas de una palanca y la ligadura del DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO se ancla a dicha carga o dicho elemento en uno de los puntos caracteristicos de la palanca, por ejemplo en el punto de apoyo o en el punto donde se aplica la fuerza.
    12
    5
    10
    15
    20
    25
    8- DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO segun reivindicacion 1 en que hay dos o mas elementos con resistencia y/o sustentacion ligados a la carga tal que pueden realizar el movimiento de aproximacion a la carga de forma independiente, por ejemplo para conseguir un control en la direccion del movimiento de la carga si dichos elementos son lanzados en direcciones diferentes.
    9- DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO segun reivindicacion 1 en que
    el elemento de potencia puede usar y/o obtener y/o acumular la potencia o energia obtenible del:
    • desplazamiento en un medio fluido de cualquier elemento del DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO, por ejemplo una turbina de aire arrastrada por la carga.
    • y/o la obtenible de la energia cinetica o potencial de cualquier elemento del
    DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO, por ejemplo que el peso o la velocidad de la carga estire una ligadura elastica de dicho dispositivo, o que la carga deslice por una cuerda que va desde el elemento de resistencia y/o sustentacion hasta un punto fijo.
    10- DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO segun reivindicacion 1 en que el elemento de potencia puede obtener y/o usar y/o acumular la potencia o energia al menos en alguna de las siguientes formas: mecanica, potencial gravitatoria, cinetica incluida la de rotacion, electrica, quimica o de presion de un gas.
    11- DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO segun Reivindicaciones 1 en que el elemento de potencia esta formado total o parcialmente por un polipasto cuyas poleas fijas en conjuncion con las moviles comprimen o son separadas por un elemento que puede usar y/o obtener y/o acumular potencia o energia.
    12- DISPOSITIVO DE ACTUACION EN UN MEDIO FLUIDO segun reivindicacion 1 que dispone de los medios para desligar la carga del elemento de potencia y/o del elemento de resistencia y/o sustentacion.
ES201530816A 2015-06-11 2015-06-11 Dispositivo de actuación en un medio fluido Expired - Fee Related ES2558161B1 (es)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201530816A ES2558161B1 (es) 2015-06-11 2015-06-11 Dispositivo de actuación en un medio fluido

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201530816A ES2558161B1 (es) 2015-06-11 2015-06-11 Dispositivo de actuación en un medio fluido

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2558161A1 ES2558161A1 (es) 2016-02-02
ES2558161B1 true ES2558161B1 (es) 2016-11-14

Family

ID=55176353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201530816A Expired - Fee Related ES2558161B1 (es) 2015-06-11 2015-06-11 Dispositivo de actuación en un medio fluido

Country Status (1)

Country Link
ES (1) ES2558161B1 (es)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109459204A (zh) * 2018-09-20 2019-03-12 北京空间机电研究所 一种降落伞气动参数多功能测量系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4433211C1 (de) * 1994-09-17 1996-01-25 Daimler Benz Aerospace Ag Steuervorrichtung für einen Gleiter
US6131856A (en) * 1997-09-15 2000-10-17 Brown; Glen J. Parachute trajectory control
WO2000066424A1 (en) * 1999-05-05 2000-11-09 Sorensen, Harold Balloon lifting system
DE19960332C1 (de) * 1999-12-15 2001-02-15 Daimler Chrysler Ag Stellantriebssystem und Verfahren für einen Lastengleitschirm
DE20102509U1 (de) * 2001-02-13 2001-05-17 Eger, Wilhelm, 72379 Hechingen Zwilling-Luftschiff
US20090184196A1 (en) * 2008-01-22 2009-07-23 Andrew John Price Wide area aerial crane system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109459204A (zh) * 2018-09-20 2019-03-12 北京空间机电研究所 一种降落伞气动参数多功能测量系统
CN109459204B (zh) * 2018-09-20 2021-06-11 北京空间机电研究所 一种降落伞气动参数多功能测量系统

Also Published As

Publication number Publication date
ES2558161A1 (es) 2016-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2534776T3 (es) Sistema de accionamiento para controlar el vuelo de un perfil de ala de energía para la conversión de energía eólica en energía eléctrica o mecánica
US10800545B2 (en) Rocket landing system
ES2495692T3 (es) Sistema eólico que comprende perfiles de ala de energía y proceso para producir energía eléctrica
US3924827A (en) Apparatus for extracting energy from winds at significant height above the surface
EP2422079B1 (en) System and method for umbrella power generation
US8517306B2 (en) Launch and recovery system for unmanned aerial vehicles
CA2384557C (en) Launch and recovery system for unmanned aerial vehicles
US8276844B2 (en) Unmanned aerial vehicle launching and landing system
US1634964A (en) Mooring dirigible aircraft
EP3031721A1 (en) Capture devices for unmanned aerial vehicles, including track-borne capture lines, and associated systems and methods
JP2017517439A (ja) 無人航空機回収システム
US20100032949A1 (en) System and method for altering drag and lift forces on a wind capturing structure
US20100032956A1 (en) System and method for harnessing wind power at variable altitudes
AU2009200804A1 (en) An unmanned aerial vehicle launching and landing system
ES2558161B1 (es) Dispositivo de actuación en un medio fluido
CN104958846B (zh) 一种高空灭火装置
WO2018188472A1 (zh) 轮升伞可控升力高效能产生装置及使用方法
CN203078758U (zh) 可储能的旋翼式空投或空降装置
CN204723630U (zh) 一种高空灭火装置
EP1730033A1 (fr) Catapulte pour lancer un parachutiste
RU2537079C2 (ru) Устройство гравитационного запуска летательного аппарата
CN112937875B (zh) 无冲击降落伞
CN111268087A (zh) 具有冗余安全装置的乘用气球及其控制方法
CN115571361A (zh) 一种帮助飞行器起降的储能释能短距跑道
CN114261500A (zh) 一种可以让物体长期悬浮于空中的方法及其装置

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 2558161

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20161114

GC2A Exploitation certificate registered application with search report

Effective date: 20180709

FD2A Announcement of lapse in spain

Effective date: 20211203