ES2645654T3 - Equipo de emergencia para vehículos aéreos no tripulados - Google Patents

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ES2645654T3 ES16152684.3T ES16152684T ES2645654T3 ES 2645654 T3 ES2645654 T3 ES 2645654T3 ES 16152684 T ES16152684 T ES 16152684T ES 2645654 T3 ES2645654 T3 ES 2645654T3
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Abstract

Equipo de emergencia para vehículos aéreos no tripulados que comprende - un recipiente (1) que tiene una abertura, - un paracaídas (8) que comprende una campana de paracaídas (80), unos cables de suspensión y un arnés (81), en el que el paracaídas (8) es plegable dentro del recipiente (1), - un obturador (3) para dividir el espacio interior del recipiente (1) en una cámara de combustión (12) y una cámara de almacenamiento (13) para almacenar el paracaídas (8), al mismo tiempo que la cámara de almacenamiento (13) está dispuesta entre el obturador (3) y la abertura del recipiente (1) y al mismo tiempo que el obturador (3) está adaptado para que pueda ser expulsado fuera del recipiente (1) a través de la abertura, en el que el obturador comprende una parte de pistón (30) cuya forma coincide con la forma de la abertura del recipiente (1), y - al menos un generador de gas pirotécnico (7) dispuesto en la cámara de combustión (12) y que se puede conectar a una línea de activación (4) caracterizado porque el obturador comprende, además - unas paredes laterales de guiado (31) que unen la parte de pistón (30) y que están dispuestas adyacentes a paredes laterales o paredes interiores del recipiente (1) en la cámara de combustión (12) y son adecuadas para guiar el movimiento de eyección del obturador (3) en la dirección del eje de la abertura del recipiente.

Description

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DESCRIPCION
Equipo de emergencia para vehnculos aereos no tripulados Campo de la tecnica
La invencion se refiere a un equipo de emergencia para vehnculos aereos no tripulados, que incluye un recipiente con una abertura y un paracafdas almacenado en el citado recipiente. El paracafdas consta de una campana de paraca^das, cables de suspension y un arnes.
Estado de la tecnica
Los dispositivos de emergencia del tipo que se ha mencionado mas arriba son conocidos en la tecnica anterior. Su desventaja es que son relativamente pesados y / o solo se pueden usar en vehnculos no tripulados relativamente ligeros y / o el tiempo necesario para activar el paracafdas es relativamente largo.
Los dispositivos de emergencia que comprenden un paracafdas y que estan destinados a vehnculos aereos tripulados son conocidos por los documentos US1103233, GB2069425 y US1019858, en los que cada uno de esos documentos revela las caractensticas que se citan en el preambulo de la reivindicacion 1.
Sumario de la invencion
Los inconvenientes de la tecnica anterior que se han mencionado mas arriba son eliminados por el equipo de emergencia para vehnculos aereos no tripulados de acuerdo con la invencion, tal como se define en la reivindicacion independiente 1. Una realizacion ventajosa del equipo de emergencia comprende ademas una unidad de conmutacion, un acumulador de energfa electrica que esta conectado a la unidad de conmutacion y una lmea de activacion para conectar la unidad de conmutacion al generador de gas pirotecnico.
De acuerdo con una realizacion adicional, el equipo de emergencia comprende ademas un divisor interior para dividir la camara de combustion en una camara de alta presion y una camara de baja presion, en el que el generador de gas pirotecnico esta dispuesto en la camara de alta presion. En ese caso, es preferible que la parte de piston del obturador se apoye tanto en la camara de alta presion como en la camara de baja presion, al mismo tiempo que las paredes laterales de guiado estan dispuestas al menos parcialmente adyacentes al divisor interior.
De acuerdo con una realizacion especialmente ventajosa, la unidad de conmutacion es controlable por un control remoto, especialmente por medio de una senal de radio.
Preferentemente, el equipo de emergencia comprende ademas una tapa desmontable para cerrar la abertura del recipiente y / o una orejeta para fijar el arnes del paracafdas a un vehnculo aereo no tripulado y / o un peso fijado a la campana del paracafdas.
Breve descripcion de los dibujos
Las realizaciones ejemplificadoras de la invencion se representan esquematicamente en los dibujos, en los que la figura 1a muestra una seccion transversal de una primera realizacion, la figura 1b muestra una variante de la primera realizacion, la figura 2 muestra una seccion transversal de una segunda realizacion, la figura 3 muestra una seccion transversal de una tercera realizacion cuando esta montada, la figura 4 muestra la seccion transversal de la tercera realizacion poco despues de la activacion y la figura 5 muestra una seccion transversal de una realizacion de un generador de gas pirotecnico.
Descripcion de realizaciones ejemplificadoras
Como se muestra en la figura 1, el equipo de emergencia comprende un recipiente 1 con una abertura que esta cerrada con una tapa desmontable 2, por ejemplo una tapa 2 hecha de un material textil. Hay una camara de combustion 12 y una camara de almacenamiento 13, estando dispuestas ambas dentro del recipiente 1 y separadas una de la otra por un obturador 3 dispuesto de forma deslizable .
El obturador 3 incluye una parte de piston 30, cuya forma coincide con la forma de la abertura del recipiente 1 (con una holgura o superposicion), y tambien paredes laterales de guiado 31 que se unen a la parte de piston 30 y que estan dispuestas adyacentes a las paredes laterales del recipiente 1 dentro de la camara de combustion 12, en la que las paredes laterales 31 y el plano de la parte de piston 30 forman un angulo sustancialmente recto. Ventajosamente, la transicion entre la parte de piston 30 y las paredes laterales 31 es redondeada o al menos sus bordes exteriores estan biselados.
El recipiente 1 puede ser cilmdrico, por ejemplo, y su diametro puede ser de 50 a 200 mm.
El recipiente 1 se puede fabricar ventajosamente de un material compuesto o aleaciones de aluminio y el obturador 3 puede estar hecho de un material similar.
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Las paredes laterales de guiado 31 pueden formar una pared continua, por ejemplo cilmdrica o pueden estar interrumpidas, por ejemplo pueden estar formadas por una pluralidad de barras dispuestas separadamente con espacios entre las mismas.
Los recipientes 1 que se muestran en las figuras 1a a 4 estan fijados a la base 9.
El paracafdas 8 esta plegado dentro de la camara de almacenamiento 13 sobre la parte superior del obturador3 de tal manera que su arnes 81 que esta conectado a los cables de suspension (no mostrados) es conducido hacia fuera desde el recipiente 1 y fijado a una orejeta 91 que esta fijada a la base 9.
El paracafdas 8 comprende al menos una campana de paracafdas 80, cables de suspension y un arnes 81.
Un generador de gas pirotecnico 7 se coloca en la camara de combustion 12. Puede ser , por ejemplo, un generador de gas pirotecnico de Nippon Kayaku o de Indet Safety System.
Preferiblemente, el generador de gas pirotecnico 7 es el que se representa esquematicamente en la figura 5. El citado generador de gas pirotecnico 7 incluye un par de clavijas de contacto conductoras 72, 73 que estan fijadas a un soporte71 separadas una de la otra. El soporte71 esta hecho de un material conductor, por ejemplo, acero inoxidable.
Preferiblemente, la clavija de puesta a tierra 72 esta soldada al soporte 71.
La clavija de alimentacion 73 esta ajustada en el soporte 71 y sellada por medio de un sello de vidrio aislante 74 y la clavija de alimentacion 73 esta provista de ranuras circunferenciales en el area del sello de vidrio 74. En un diseno particularmente ventajoso, la separacion para la insercion de la clavija de alimentacion 73 con el sello 74 en el soporte 71 es un ensanchamiento conico hacia una composicion pirotecnica primaria 79.
Los extremos de contacto de las clavijas 72, 73 se extienden desde el soporte 71 en uno de sus lados mientras que en su otro lado el extremo funcional de la clavija de alimentacion 73 esta interconectada con el soporte 71 o mas precisamente sobre el soporte 71 con la clavija de puesta a tierra 72, por medio de un hilo de resistencia 76, por ejemplo, un hilo de resistencia de mquel - cromo. El hilo de resistencia 76 se coloca en o adyacente a la composicion pirotecnica primaria 79 que puede ser, por ejemplo, la composicion denominada ZWPP, que es una composicion pirotecnica que contiene circonio, wolframio y perclorato de potasio como componentes principales.
La composicion pirotecnica secundaria 78 esta dispuesta adyacente a la composicion pirotecnica primaria 79 y ambas estan unidas al soporte 1 usando una copa interior 77. Hay una copa de aislamiento 70 dispuesta sobre la copa interior 77 hecha, por ejemplo, de material PA12. La construccion es reforzada ademas por un cuerpo de plastico hecho 75, por ejemplo, de poliamida PA6.6 llena con fibra de vidrio.
Preferiblemente, la cantidad total de las composiciones pirotecnicas 78, 79 es de 40 a 1000 mg. En un diseno particularmente ventajoso, el peso de la composicion primaria 79 es de 40 a 60 mg y el peso de la composicion secundaria 78 es de 110 a 150 mg, en la que ambas consisten en ZWPP.
Despues de un impulso de accionamiento electrico que se lleva a las clavijas 72, 73, el hilo de resistencia 76 se calienta. A continuacion, enciende la composicion pirotecnica primaria 79. Al quemar ambas composiciones pirotecnicas 78, 79, la cantidad requerida de gas es generada en 2 milisegundos.
Una lmea de activacion 4 que conecta el generador de gas pirotecnico 7 a la unidad de conmutacion 5 y al acumulador6 (batena) se conduce a traves de la base 9 y a traves de la parte inferior del recipiente 1 dentro de la camara de combustion 12. Alternativamente, la lmea de activacion 4 no tiene que conducirse a traves de la base 9.
La unidad de conmutacion 5 esta dispuesta fuera del recipiente 1 y se puede controlar de forma remota o puede estar conectada a un dispositivo controlado remotamente que esta unido al vehmulo aereo no tripulado. Otra opcion es que la unidad de conmutacion 5 sea controlada por el piloto automatico del vehmulo aereo no tripulado en base a senales que son evaluadas automaticamente por la unidad de control del vehmulo aereo no tripulado.
Alternativamente, la unidad de conmutacion 5y / o el acumulador6 pueden ser colocados en el recipiente 1, por ejemplo, en su parte inferior.
El control remoto se puede proporcionar, por ejemplo, por medio de una senal de radio o una senal digital.
El equipo de emergencia que se muestran en las figuras 1a y 1b funciona como sigue:
El equipo de emergencia se instala en un vehmulo aereo no tripulado que a continuacion se utiliza de una manera conocida estandar.
En caso necesario, es decir, especialmente en caso de que exista peligro de que el vehmulo aereo no tripulado se estrelle, la unidad de conmutacion 5 es activada por medio de un control remoto. La unidad de conmutacion 5 conecta el acumulador y la lmea de activacion 4. La lmea de activacion 4 calienta la composicion pirotecnica en el
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generador pirotecnico de gas 7 despues de lo cual se enciende la composicion y se forma un volumen relativamente grande de gas. La presion del gas empuja rapidamente el obturador 3 como un piston hacia la tapa 2 y como consecuencia la tapa 2 es retirada y el paracafdas 8, colocado originalmente en la camara de almacenamiento 12 es lanzado fuera del recipiente 1. Cuando el paracafdas plegado 8 es lanzado fuera del recipiente 1, forma una masa inercial que primero tensa los cables de la copa y a continuacion despliega la copa. Al mismo tiempo, el paracafdas 8 permanece fijado a la base 9, es decir, al vehfculo aereo no tripulado, por medio del arnes y por lo tanto la cafda del vetnculo aereo no tripulado se ralentiza y se evita un posible dano cuando golpee el suelo.
Una segunda realizacion del equipo de emergencia se representa en la figura 2 y solo difiere de la primera realizacion en que hay un peso 82 que esta unido a la parte superior de la campana 80 del paracafdas 8. Este peso 82 forma una masa inercial adicional cuando el paracafdas 8 es disparado fuera del recipiente 1 y asegura el tensado de los cables de suspension incluso a velocidades de avance mas altas. El peso 82 puede estar fabricado, por ejemplo, de acero y puede pesar de 10 g a 500 g.
Una tercera realizacion del equipo de emergencia de acuerdo con esta invencion se representa en las figuras 3 y 4 y difiere de la realizacion representada en la figura 1 principalmente en la division de la camara de combustion 12 en una camara de alta presion 121 y una camara de baja presion 122. La camara de combustion 12 es dividida por medio de un divisor interior 120, que sobresale de la parte inferior del recipiente 1 y forma una pared interior, por ejemplo cilmdrica. El generador de gas pirotecnico 7 esta dispuesto en la parte inferior del recipiente 1 en la camara de alta presion 121. Tanto la camara de baja presion 122 como la camara de alta presion 121 estan cerradas - en su lado opuesto a la parte inferior del recipiente 1 - por el obturador 3.
De nuevo, el obturador 3 de esta realizacion tiene una parte de piston 30 cuya forma coincide con la forma de la abertura del recipiente 1 y esta provisto de nuevo de paredes laterales de guiado31.A diferencia de las realizaciones primera y segunda, las paredes laterales de guiado 31 no se apoyan contra las paredes laterales del recipiente 1 sino que se apoyan sobre el divisor interior 120 en su lado interior. Alternativamente, se pueden disponer adyacentes a su lado exterior.
Gracias a este diseno, la fuerza maxima que afecta al vetnculo aereo no tripulado disminuye cuando, o con mas precision inmediatamente despues de que se encienda la composicion pirotecnica (figura 3), debido a que el area de la parte inferior de la camara de alta presion 121 es pequena y por lo tanto no crea una potencia excesiva incluso a una presion mas alta. Cuando el obturador 3 es empujado hacia arriba de manera que la camara de alta presion 121 se conecta con la camara de baja presion 122 (figura 4), el area de la parte inferior aumenta significativamente pero la presion del gas ha disminuido significativamente debido al cambio de volumen. En otras palabras, el retroceso es dividido en dos etapas.
Los recipientes 1 que se han descrito y que se muestran mas arriba son cilmdricos en una vista de planta circular y estos recipientes 1 contienen obturadores 3 tambien en una vista en planta circular. Pero tambien es posible crear un recipiente prismatico y ajustar la vista en planta del obturador 3 a la vista en planta del recipiente 1 y particularmente a la forma de la abertura del recipiente 1.
Ademas, el generador de gas pirotecnico 7 no siempre tiene que estar dispuesto en la parte inferior del recipiente 1. En una realizacion alternativa, el generador de gas pirotecnico 7 se puede fijar a una pared lateral del recipiente 1. Las paredes laterales de guiado 31 tienen que ajustarse a este diseno alternativo, por ejemplo, pueden estar provistas de un recorte en el lugar apropiado. Tambien la lmea de activacion 4 es conducida alternativamente a traves de la pared lateral del recipiente 1(como se representa en la figura 1b).
La unidad de conmutacion 5 y el acumulador 6 pueden estar adaptados para ser utilizados exclusivamente para la activacion del equipo de emergencia o pueden ser parte de una unidad de control del vetnculo aereo no tripulado.
Preferiblemente, el equipo de emergencia de acuerdo con la presente invencion se utiliza especialmente con vetnculos aereos no tripulados con una masa al despegue de 1 a 100 kg.
Si es necesario, puede haber mas de un generador pirotecnico de gas 7 dispuesto en la camara de combustion 12.
Aunque mas arriba se han descrito multiples realizaciones ejemplares, es evidente que los expertos en la tecnica podran apreciar facilmente otras alternativas posibles a las realizaciones. Por lo tanto, el alcance de la presente invencion no esta limitado a las realizaciones ejemplares anteriores sino que esta definido por las reivindicaciones que se acompanan.

Claims (8)

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    REIVINDICACIONES
    1. Equipo de emergencia para vehmulos aereos no tripulados que comprende
    - un recipiente (1) que tiene una abertura,
    - un paracafdas (8) que comprende una campana de paracafdas (80), unos cables de suspension y un arnes (81), en el que el paracafdas (8) es plegable dentro del recipiente (1),
    - un obturador (3) para dividir el espacio interior del recipiente (1) en una camara de combustion (12) y una camara de almacenamiento (13) para almacenar el paracafdas (8), al mismo tiempo que la camara de almacenamiento (13) esta dispuesta entre el obturador (3) y la abertura del recipiente (1) y al mismo tiempo que el obturador (3) esta adaptado para que pueda ser expulsado fuera del recipiente (1) a traves de la abertura, en el que el obturador comprende una parte de piston (30) cuya forma coincide con la forma de la abertura del recipiente (1), y
    - al menos un generador de gas pirotecnico (7) dispuesto en la camara de combustion (12) y que se puede conectar a una lmea de activacion (4)
    caracterizado porque
    el obturador comprende, ademas
    - unas paredes laterales de guiado (31) que unen la parte de piston (30) y que estan dispuestas adyacentes a paredes laterales o paredes interiores del recipiente (1) en la camara de combustion (12) y son adecuadas para guiar el movimiento de eyeccion del obturador (3) en la direccion del eje de la abertura del recipiente.
  2. 2. Equipo de emergencia de acuerdo con la reivindicacion 1 caracterizado porque comprende, ademas
    - una unidad de conmutacion (5),
    - un acumulador de energfa electrica (6) que esta conectado a la unidad de conmutacion (5) y
    - una lmea de activacion (4) para conectar la unidad de conmutacion (5) al generador de gas pirotecnico (7).
  3. 3. Equipo de emergencia de acuerdo con la reivindicacion 1 caracterizado porque comprende, ademas
    - un divisor interior (120) para dividir la camara de combustion (12) en una camara de alta presion (121) y una camara de baja presion (122), estando dispuesto el generador de gas pirotecnico (7) en la camara de alta presion (121).
  4. 4. Equipo de emergencia de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizado porque la parte de piston (30) del obturador (3) se apoya tanto en la camara de alta presion (121) como en la camara de baja presion (122) mientras que las paredes laterales de guiado (31) estan dispuestas al menos parcialmente adyacentes al divisor interior (120)
  5. 5. Equipo de emergencia de acuerdo con la reivindicacion 2 caracterizado porque la unidad de conmutacion (5) es controlable remotamente, especialmente por medio de una senal de radio.
  6. 6. Equipo de emergencia de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende, ademas, una tapa retirable (2) para cerrar la abertura del recipiente (1).
  7. 7. Equipo de emergencia de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende, ademas, una orejeta para fijar el arnes (81) del paracafdas a un vehnculo aereo no tripulado.
  8. 8. Equipo de emergencia de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende, ademas, un peso (82) unido a la campana de paracafdas.
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