ES2839474T3 - Dispositivo y método para eyectar un paracaídas - Google Patents

Abstract

Dispositivo (1) para eyectar un paracaídas que presenta una carcasa (2) con una abertura de eyección (3), en el que la carcasa (2) es adecuada para albergar al menos parcialmente el paracaídas, en el que en la carcasa (2) está dispuesta una base móvil (4) que está conectada a la carcasa (2) mediante al menos un elemento de resorte, en el que la base (4) puede fijarse de manera liberable en la carcasa (2) mediante unos medios de fijación (5), en el que el dispositivo (1) está configurado de tal manera que si un paracaídas está dispuesto dentro de la carcasa (2), se acelera la base (4) mediante el elemento de resorte cuando se liberan los medios de fijación (5), de modo que el paracaídas se eyecta a través de la abertura de eyección (3) por medio de la base (4), caracterizado por que el elemento de resorte presenta, para cada posición de la base (4), una tensión previa.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo y método para eyectar un paracaídas

La invención se refiere a un dispositivo para eyectar un paracaídas, que comprende un alojamiento con una abertura de eyección, en el que el alojamiento es adecuado para albergar al menos parcialmente el paracaídas.

Además, la invención se refiere a un método para eyectar un paracaídas.

A partir de la técnica anterior se conocen dispositivos y métodos del tipo mencionado anteriormente, por ejemplo, con el fin de garantizar un aterrizaje suave para vehículos aéreos con unidades de propulsión defectuosas, de modo que pueden evitarse daños a los vehículos aéreos y a objetos en tierra.

Con dispositivos de la técnica anterior, una eyección del paracaídas, que está normalmente conectado al alojamiento mediante un cable, tiene lugar por medio de un servomotor suministrado por una red de energía del vehículo aéreo o mediante presión de gas que se suministra, por ejemplo, en cartuchos de CO² sustituibles. Los dispositivos de este tipo tienen varias desventajas. Por ejemplo, en el caso de una eyección activada por un servomotor, no es posible una eyección del paracaídas si falla una red de energía a bordo. Si se usan dispositivos de almacenamiento de presión como cartuchos de CO² para eyectar el paracaídas cuando sea necesario, se requiere un reemplazo del dispositivo de almacenamiento de presión después de que se haya eyectado el paracaídas.

Por tanto, los dispositivos de este tipo no son adecuados, en particular, para un mercado en rápido crecimiento de objetos voladores no tripulados, económicos y pequeños, tales como drones voladores, dado que en el caso de drones voladores de este tipo, a menudo no es posible garantizar protección contra fallo para la red de energía a bordo y el reemplazo de dispositivos de almacenamiento de presión después de una eyección del paracaídas no es deseable, especialmente porque no es posible un redespliegue rápido como resultado del mismo.

Esto se aborda por la invención. El objeto de la invención es especificar un dispositivo del tipo mencionado al principio que pueda usarse de manera fiable y también repetidamente sin necesidad de que se reemplacen elementos.

Además, debe especificarse un método del tipo mencionado al principio que permita una eyección fiable y repetida del paracaídas.

Según la invención, el primer objeto se alcanza con un dispositivo del tipo mencionado al principio en el que una base móvil está dispuesta dentro del alojamiento, la cual está conectada al alojamiento mediante al menos un elemento de resorte, en el que la base puede estar fijada de manera liberable en su lugar dentro del alojamiento usando unos medios de fijación, en el que el dispositivo está configurado de manera que si se dispone un paracaídas dentro del alojamiento, la base se acelera mediante el elemento de resorte cuando se liberan los medios de fijación, de modo que el paracaídas se eyecta a través de la abertura de eyección por medio de la base.

Dentro del alcance de la invención, se identificó que es posible una eyección fiable del paracaídas que también es independiente de una fuente de energía externa si la energía necesaria para la eyección se almacena en un elemento de resorte previamente tensado. Por tanto, solo los medios de fijación de la base deben liberarse para el accionamiento, tras lo cual la base se acelera por medio de la energía almacenada en el elemento de resorte, por lo que se eyecta el paracaídas. Además, el dispositivo es fácilmente reversible y/o repetidamente desplegable si, después de un aterrizaje, la base se fija manualmente en su lugar en el extremo inferior dentro del alojamiento bajo tensión del elemento de resorte usando los medios de fijación, por ejemplo. El dispositivo según la invención es, por tanto, particularmente adecuado para drones voladores no tripulados económicos, aunque el uso del dispositivo no está limitado a drones voladores de este tipo.

El elemento de resorte puede materializarse básicamente de cualquier manera deseada. Para lograr un peso particularmente bajo del dispositivo con un diseño robusto simultáneamente, ha demostrado ser eficaz que el elemento de resorte comprenda una banda elástica, en particular una banda de goma, o que esté compuesto por una o más bandas de goma. De esta manera, se logra un peso reducido del dispositivo en comparación con un resorte de acero, por ejemplo. Al mismo tiempo, una banda elástica, en particular una banda de goma, ha demostrado ser ventajosa con respecto a la fatiga de material, de modo que puede garantizarse una fuerza de eyección constante incluso con un uso frecuente del dispositivo. Esto es ventajoso para lograr una rápida apertura del paracaídas, de modo que un vehículo aéreo pueda hacerse descender a tierra con seguridad por medio del paracaídas incluso cuando el paracaídas no se accione hasta una altitud más baja.

El alojamiento puede materializarse de maneras muy diversas. Normalmente, el alojamiento se materializa de manera que es adecuado para mantener el paracaídas en un estado normalmente plegado en una posición relativa a la base de manera que el paracaídas puede eyectarse por medio de la base. Se prefiere que el paracaídas plegado pueda albergarse completamente dentro del alojamiento. El alojamiento puede materializarse de manera cerrada para proteger el paracaídas, o con aberturas o como una rejilla para reducir el peso.

Ventajosamente, se prevé que la banda elástica se guíe por unos medios de redireccionamiento que preferiblemente comprenden un rodillo. De esta manera, la banda elástica puede estirarse, en un estado tensado en el que la base está fijada en su lugar por los medios de fijación, hasta una longitud total que exceda la longitud total del dispositivo. Por tanto, incluso con un diseño compacto del dispositivo, puede garantizarse una fuerza de eyección requerida para una eyección.

Por tanto, es evidente que es posible una amplia gama de diferentes diseños. Por ejemplo, la banda elástica puede conectarse al alojamiento de manera fija en un extremo, guiada por unos medios de redireccionamiento que también están conectados al alojamiento, y conectarse de manera fija en un segundo extremo a la base. Sin embargo, también puede usarse una banda circunferencial que no esté conectada de manera fija ni a la base ni al alojamiento, sino que está conectada únicamente a la base y al alojamiento mediante medios de redireccionamiento con el fin de producir la fuerza entre la base y el alojamiento que se requiere para una eyección del paracaídas.

Un cambio en la longitud de la banda elástica durante una operación de eyección normalmente corresponde a una distancia que la base recorre dentro del dispositivo cuando se eyecta el paracaídas. Si se proporcionan unos medios de redireccionamiento para la banda elástica, puede reducirse un alargamiento relativo de la banda elástica durante un tensado del dispositivo y/o durante una fijación de extremo inferior de la base en su lugar dentro del alojamiento, de modo que el daño a la banda elástica provocado por deformación por estiramiento durante un uso frecuente puede impedirse de manera simple.

Es beneficioso si la base puede moverse en relación con el alojamiento entre dos posiciones de extremo. Por tanto, se garantiza que la base permanezca con o en el interior del alojamiento incluso en una eyección del paracaídas. Normalmente, las posiciones de extremo se definen mediante topes en una guía en la que la base se guía dentro del alojamiento.

Para lograr un dispositivo compacto, ligero y simultáneamente fiable, resulta ventajoso si el al menos un elemento de resorte se dispone en el exterior del alojamiento y está conectado a la base mediante pasadores de guía de la base que se guían en guías del alojamiento y sobresalen hacia fuera del alojamiento. Dado que los pasadores de guía de la base en esta realización también constituyen puntos de aplicación para el elemento de resorte, se eliminan componentes adicionales de modo que el dispositivo puede producirse además de una manera particularmente económica.

Para lograr un diseño especialmente compacto, es beneficioso que el alojamiento se materialice de manera aproximadamente cilíndrica y se distribuyan múltiples elementos de resorte a intervalos regulares por una circunferencia. Además, la base se acelera entonces muy uniformemente por los elementos resorte, de modo que se garantiza un movimiento uniforme de la base dentro del alojamiento y se impide de manera fiable un atasco de la base dentro del alojamiento incluso en el caso de huecos de pequeñas dimensiones.

Para lograr una fuerza de eyección suficientemente grande o una distancia requerida de eyección incluso con un pequeño espacio, se prevé preferiblemente que el elemento de resorte tenga una tensión previa en cada posición de base. De esta manera, una aceleración del paracaídas por la base movida o acelerada por medio del elemento de resorte es posible de manera continua, por ejemplo, desde un primer tope todo el trayecto hasta un segundo tope. Si se usa una banda elástica como elemento de resorte, esto puede lograrse de manera particularmente fácil guiando la banda alrededor de unos medios de redireccionamiento. Para este fin, por ejemplo, la banda elástica puede unirse en un extremo de manera fija a la base y en otro extremo de manera fija al alojamiento en una posición de extremo inferior del alojamiento, y puede guiarse por unos medios de redireccionamiento situados en el extremo superior con el alojamiento, con el fin de lograr un diseño ligero, robusto y particularmente compacto con una alta fuerza de eyección.

Es evidente que la tensión previa del elemento de resorte normalmente disminuye durante una eyección del paracaídas en un movimiento de la base desde un extremo inferior del alojamiento hasta un extremo superior del alojamiento, en cuyo extremo superior está ubicada la abertura de eyección, y está a un máximo cuando la base se fija en su lugar en el extremo inferior usando los medios de fijación.

Una liberación fiable de los medios de fijación es posible de manera sencilla si los medios de fijación comprenden un elemento de conexión de ajuste de forma, en particular un elemento de enganche o una leva que se enganche en una muesca correspondiente para sostener la base contra una tensión del elemento de resorte. Por ejemplo, en una parte inferior de la base, puede proporcionarse un mandril con una muesca, en el que se engancha un elemento de enganche o una leva cuando la base se fija en su lugar, para sostener la base contra una fuerza de tensión del/de los elemento(s) de resorte en el extremo inferior usando los medios de fijación.

Por lo general, el dispositivo se materializa de manera que una liberación de los medios de fijación es posible electromagnéticamente. Dado que, en comparación con los dispositivos de la técnica anterior. solo es necesario, por tanto, que haya una liberación electromagnética de los medios de fijación y no una eyección electromagnética del paracaídas, es posible un accionamiento del dispositivo con significativamente menos energía eléctrica. Por ejemplo, un elemento de enganche o una leva de un elemento de conexión de ajuste de forma puede materializarse de manera que puede accionarse por el electroimán, con el fin de lograr una liberación de los medios de fijación con una pequeña cantidad de energía.

Para lograr un dispositivo particularmente ligero y pequeño, es beneficioso que se proporcione un mecanismo de palanca, en particular una palanca acodada, para liberar los medios de fijación. Luego puede usarse un electroimán que, por ejemplo, tenga un espacio ocupado particularmente pequeño y con el que solo puede generarse una pequeña fuerza, dado que la fuerza generada por el electroimán se transmite mediante el mecanismo de palanca para lograr una liberación robusta de los medios de fijación.

Si se usa una palanca acodada, el dispositivo normalmente se materializa de manera que la base puede fijarse en su lugar dentro del alojamiento por la palanca acodada cuando la palanca acodada está en una posición sobreextendida. En el caso de una palanca acodada, se logra una posición sobreextendida mediante un movimiento más allá de un punto muerto hasta un tope de palanca acodada en una posición estable de modo que la palanca acodada esté bloqueada. El tope de palanca acodada puede, por ejemplo, estar formado por un tope en un accionador que alimenta la palanca acodada, tal como un electroimán. De esta manera, las grandes fuerzas de tensión del elemento de resorte también pueden sostenerse por medio de la palanca acodada, o anclarse mediante el tope de palanca acodada, de forma simple y sin gasto de energía. Para liberar los medios de fijación, la palanca acodada se mueve entonces, de forma simple y ejerciendo una fuerza mínima, desde la posición sobreextendida por debajo del punto muerto hasta una posición inestable, de modo que la base se acelera por el elemento de resorte y se eyecta un paracaídas.

Si se usa una palanca acodada, solo se necesita una pequeña cantidad de energía para el accionamiento, dado que la palanca acodada solo necesita moverse desde una posición sobreextendida hasta una posición inestable, de modo que un dispositivo de almacenamiento de energía para el accionamiento también puede materializarse para ser pequeño y ligero.

Es ventajoso si se proporciona un dispositivo de almacenamiento de energía con el que sea posible liberar los medios de fijación sin un suministro de energía externa adicional. Esto permite una eyección particularmente fiable del paracaídas incluso con una liberación electromagnética de los medios de fijación independientemente de un suministro de energía externo. Por ejemplo, el dispositivo de almacenamiento de energía puede materializarse como una batería de almacenamiento que se carga antes del despliegue o durante el funcionamiento usando una red de a bordo de un vehículo al que está conectado el dispositivo, por ejemplo, usando una red de a bordo de un dron volador.

Particularmente, cuando se usa una palanca acodada tal como se ha explicado anteriormente, el dispositivo de almacenamiento de energía también puede materializarse como un condensador con el fin de permitir una construcción particularmente pequeña y ligera, especialmente dado que un requerimiento de energía para el accionamiento es pequeño cuando se usa una palanca acodada. El uso de un condensador tiene, entre otras cosas, la ventaja de que el condensador se carga completamente inmediatamente después de la conexión a una red de a bordo de un vehículo al que está conectado el dispositivo. En contraste, normalmente no se alcanza un estado completamente cargado hasta después de varios minutos u horas si se usa una batería de almacenamiento. Por supuesto, en lugar de un condensador, también puede usarse cualquier otro tipo de dispositivo de almacenamiento de energía, en particular, un dispositivo de almacenamiento de energía capacitivo.

Es beneficioso que se proporcione un receptor de radio y se conecte a los medios de fijación de manera que los medios de fijación puedan liberarse por medio de una señal de radio. Por tanto, en el caso de un dron volador controlado por control remoto, el paracaídas puede accionarse fácilmente mediante control remoto automatizado o manual si, por ejemplo, es previsible que el daño fuese inevitable de otro modo.

Se ha demostrado que es ventajoso que al menos se proporcione un acelerómetro que esté conectado operativamente a los medios de fijación de manera que los medios de fijación se liberen cuando se mida una aceleración que exceda un valor definido. Por tanto, por ejemplo, puede lograrse una eyección automatizada del paracaídas cuando un objeto al que está conectado el dispositivo esté en un estado crítico, por ejemplo, en caída libre. El dispositivo puede materializarse de manera que el valor definido puede ajustarse tal como se desee o se preestablezca permanentemente.

Normalmente, un acelerómetro también puede usarse como un inclinómetro. Sin embargo, un inclinómetro independiente puede, por supuesto, proporcionarse también como complemento, con el fin de identificar un estado crítico con alta fiabilidad y poder accionar el paracaídas lo suficientemente pronto. En este contexto, otros sensores conocidos de la técnica anterior pueden, por supuesto, proporcionarse también para determinar variables de estado relevantes para el accionamiento de un paracaídas, tales como una altura sobre el suelo, condiciones meteorológicas, un estado de carga y/o nivel de llenado de un dispositivo de almacenamiento de energía para una unidad de propulsión y similares. En particular, puede proporcionarse un altímetro barométrico para determinar una altitud, cambios en altitud, así como una velocidad vertical y una aceleración vertical.

Es ventajoso que se proporcione un dispositivo de procesamiento de datos con el que pueda tener lugar una liberación de los medios de fijación de manera automatizada. Como resultado, puede definirse una amplia gama de diferentes estados en los que se liberan los medios de fijación y se eyecta el paracaídas. Una adaptación sencilla y flexible del dispositivo a una gran variedad de objetos, en particular a diferentes vehículos aéreos, por tanto es posible, objetos que tienen diversas condiciones de funcionamiento permisibles. Normalmente, el dispositivo de procesamiento de datos se materializa como un microcontrolador, de modo que el dispositivo puede diseñarse de manera que ahorre espacio y con un peso bajo y requisitos de energía bajos.

Normalmente, se proporciona un dispositivo de almacenamiento de datos en el que se almacenan datos de valor máximo, en particular respecto a las aceleraciones máximas, en el que se proporcionan sensores para determinar datos correspondientes actuales durante el funcionamiento, en el que el dispositivo está configurado de manera que los medios de fijación se liberan cuando se determina por medio del dispositivo de procesamiento de datos que los datos que están midiéndose actualmente exceden los datos de valor máximo almacenados. Por tanto, podrían proporcionarse sensores para determinar datos muy variados como una altitud de vuelo actual, una velocidad, condiciones meteorológicas y similares, y estos datos podrían usarse para el accionamiento automático del paracaídas. De esta manera, pueden evitarse de manera efectiva y automatizada daños a un vehículo aéreo, a objetos en tierra y lesiones a personas en tierra con un dispositivo según la invención.

En este contexto, es beneficioso que el dispositivo de procesamiento de datos esté configurado para determinar y almacenar datos, en particular aceleraciones, que se producen durante el funcionamiento normal de un objeto al que está conectado el dispositivo. En esta realización, por tanto, no es necesario definir de antemano los datos de valor máximo permisibles; en su lugar, el dispositivo, de ese modo, es capaz de determinar por sí mismo datos de valor máximo permisibles. Por tanto, se logra un dispositivo de autoaprendizaje, como resultado de lo cual el dispositivo puede, por ejemplo, usarse de manera efectiva tanto en un objeto que se mueve a alta velocidad y/o con aceleración rápida, tal como un dron volador, como también en un objeto de movimiento lento tal como un globo o un planeador, sin necesidad de alterar ninguna programación.

El dispositivo según la invención puede usarse en principio en cualquier objeto, por ejemplo, en vehículos. En el caso de un vehículo aéreo, en particular un dron volador, con un dispositivo para eyectar un paracaídas, resulta especialmente beneficioso que el dispositivo se materialice según la invención. De esta manera, se logra una alta fiabilidad con un peso bajo simultáneamente.

El otro objeto se alcanza, según la invención, por un método del tipo mencionado al principio en el que una base dentro de un alojamiento de un dispositivo que se materializa en particular según la invención, está fijada de manera liberable en unos medios de fijación bajo tensión de un elemento de resorte, tras lo cual los medios de fijación se liberan cuando se produce un estado predeterminado, tras lo cual el paracaídas se eyecta del alojamiento a través de una abertura de eyección por medio de la base con una liberación al menos parcial de la tensión de elemento de resorte.

Un método de este tipo es robusto, puede usarse repetidamente varias veces, y puede implementarse independientemente de un suministro de energía de un vehículo en el que está dispuesto el dispositivo.

Normalmente, la base está fijada en su lugar en la parte inferior dentro del alojamiento en un extremo del alojamiento opuesto con respecto a la abertura de eyección y los medios de fijación también están ubicados en el extremo inferior del alojamiento.

Es beneficioso que se midan datos característicos respecto a un objeto al que está conectado el dispositivo, en particular una aceleración, y los medios de fijación se liberen preferiblemente de manera automatizada cuando los datos medidos excedan uno o más valores máximos permitidos definidos. Por tanto, pueden impedirse daños de una manera particularmente eficaz cuando el objeto, por ejemplo, un vehículo aéreo, alcanza un estado de funcionamiento inadmisible.

Es ventajoso que se determinen valores máximos permisibles y se almacenen en un dispositivo de almacenamiento de datos de manera automatizada durante un funcionamiento normal, tras lo cual se comparan los datos medidos con los datos almacenados con el fin de identificar un estado de funcionamiento anómalo. Se logra, por tanto, un método de autoaprendizaje que puede implementarse en vehículos aéreos muy variados sin ajuste manual, de modo que, por un lado, puede evitarse una eyección errónea del paracaídas en condiciones de funcionamiento permisibles y, por otro lado, también puede garantizarse una eyección fiable del paracaídas en condiciones de funcionamiento inadmisibles.

Otras rasgos, beneficios y efectos de la invención se derivan de las realizaciones a modo de ejemplo que se describen a continuación. Los dibujos a los que se hace referencia, de ese modo, muestran lo siguiente:

Figuras 1 a 4 Una primera realización a modo de ejemplo de un dispositivo según la invención en diferentes vistas;

Figura 5 Una ilustración en sección de un dispositivo adicional según la invención.

Las figuras 1 a 4 muestran una primera realización a modo de ejemplo de un dispositivo 1 según la invención, en la que la figura 1 muestra el dispositivo 1 en una ilustración isométrica y las figuras 2 a 4 muestran diversos detalles del dispositivo 1. Tal como puede observarse, el dispositivo 1 comprende un alojamiento aproximadamente cilíndrico 2 en el que una base 4 puede moverse entre dos posiciones de extremo. Las posiciones de extremo se definen por los topes 20 en las guías 9 en las que la base 4 se guía por pasadores de guía 10 que sobresalen hacia fuera del alojamiento 2. La base 4 puede moverse en relación con el alojamiento 2 entre las posiciones de extremo a lo largo de la guía 9, en la que la base 4 está conectada al alojamiento 2 mediante tres elementos de resorte materializados como bandas elásticas 6 de manera que una tensión en los elementos de resorte aumenta cuando la base 4 se mueve desde una región de una abertura de eyección 3 del alojamiento 2 o un extremo superior del alojamiento 2 hasta un extremo inferior opuesto del alojamiento 2 con el fin de tensar el dispositivo 1. En el extremo inferior opuesto desde la abertura de eyección 3, la base 4 se fija en su lugar por los medios de fijación 5.

Al usar los medios de fijación 5, la base 4 puede fijarse de manera liberable en su lugar dentro del alojamiento 2 en el extremo inferior, en el que tiene lugar la sujeción de manera con ajuste de forma por medio de un elemento de enganche conectado a un electroimán 16, elemento de enganche que se engancha en una muesca 15 de un mandril 14 conectado a la base 4. El mandril 14 se alberga, de ese modo, en una guía de mandril 19 de un elemento de montaje 21 situado en el extremo inferior dentro del alojamiento 2, cuya guía de mandril 19 es visible en la figura 3. En la parte inferior del elemento de montaje 21, están dispuestos el electroimán 16 y el elemento de enganche.

Con el fin de liberar los medios de fijación 5, se acciona el electroimán 16 de manera que el elemento de enganche se libera del mandril 14, por lo que la base 4 se acelera en relación con el alojamiento 2 hacia la abertura de eyección 3 por medio de una energía almacenada en las bandas elásticas 6. Si un paracaídas, que no está ilustrado, se ubica al menos parcialmente dentro del alojamiento 2, el paracaídas se acelera por la base 4 y se eyecta a través de la abertura de eyección 3.

Tal como se ilustra, las bandas elásticas 6 están conectadas al alojamiento 2 de manera fija en unos medios de fijación de banda 18 en el extremo inferior o en un extremo del alojamiento 2 opuesto a la abertura de eyección 3, y se guían por unos medios de redireccionamiento 7 situados en la región de la abertura de eyección 3, cuyos medios de redireccionamiento 7 comprenden rodillos 8. Además, las bandas elásticas 6 están conectadas a la base 4 mediante pasadores de guía 10 que sobresalen hacia fuera del alojamiento 2. Esta conexión de las bandas elásticas 6 a la base 4 también puede tener lugar mediante unos medios de redireccionamiento 7 o una abrazadera fija en los pasadores de guía 10. Las bandas elásticas 6 están dispuestas de manera estirada de manera que también presentan una tensión cuando la base 4 se lleva contra un tope 20 situado en la región de la abertura de eyección 3. De esta manera, una aplicación de fuerza a la base 4 mediante las bandas elásticas 6 es posible durante un movimiento de la base 4 entre los topes 20 o en el movimiento de la base 4 desde un extremo del alojamiento 2 hacia la abertura de eyección 3 ubicada en el extremo opuesto, por lo que puede lograrse una alta velocidad de eyección de un paracaídas transportado con la base 4. Esto permite un aterrizaje seguro incluso a baja altitud de vuelo.

Con esta realización, puede usarse una banda elástica 6 con una longitud requerida con el fin de aplicar una fuerza apropiada, a pesar del pequeño tamaño del dispositivo 1. Además, con este diseño la banda elástica 6 solo necesita estirarse aproximadamente el 100 % de una longitud no deformada de la banda elástica 6 para un movimiento de la base 4 entre los topes 20. Si se usan múltiples medios de redireccionamiento 7, también son posibles alargamientos más pequeños de la banda elástica 6. Por tanto, se evitan signos de fatiga en la banda elástica 6 provocados por fuertes deformaciones por estiramiento.

Además, puede observarse que el alojamiento 2 comprende aberturas 17 además de las guías 9, de modo que se logra un peso particularmente bajo del dispositivo 1. El alojamiento 2 está compuesto normalmente por un material ligero, por ejemplo, plástico, en particular un plástico reforzado con fibra y/o un material compuesto de fibra de carbono. La base 4 también está compuesta normalmente por un material ligero como el plástico.

La figura 5 muestra de manera esquemática una sección a través de un dispositivo adicional 1 según la invención, que también comprende un alojamiento aproximadamente cilíndrico 2. Tal como se ilustra, los medios de fijación 5 en esta realización comprenden un mecanismo 13 que está conectado al electroimán 16 en un lado y a un medio de conexión de ajuste de forma en el otro lado. El mecanismo 13 comprende una relación de transmisión de modo que un movimiento del electroimán 16 con un recorrido grande y una fuerza pequeña se traduce en un movimiento de los medios de conexión de ajuste de forma con menos recorrido y una fuerza mayor. En la realización ilustrada en la figura 5, los medios de conexión de ajuste de forma comprenden una leva 11 que puede rotar alrededor de un eje de leva 12, leva 11 que se engancha en una muesca 15 del mandril 14 conectado a la base 4, con el fin de fijar la base 4 en su lugar de manera con ajuste de forma usando los medios de fijación 5. Con el fin de liberar los medios de fijación 5, la leva 11 se hace rotar mediante el mecanismo 13 por el electroimán 16 de modo que se libera el mandril 14. El mecanismo 13 puede materializarse como un mecanismo de palanca y, tal como se ilustra, puede comprender, en particular, una palanca acodada.

La palanca acodada que puede accionarse por el electroimán 16 está formada, de ese modo, por una primera palanca 23 y una segunda palanca 24, palancas mediante las cuales puede accionarse la leva 11. El mecanismo 13 está situado de manera que puede rotar en relación con el alojamiento 2 alrededor del eje de leva 12 y un eje de palanca 22. La primera palanca 23 conectada al electroimán 16 está conectada a la segunda palanca 24 mediante una articulación 25. La segunda palanca 24 también está conectada a la leva 11 mediante una articulación 25. En una posición de bloqueo tal como la ilustrada, un ángulo a entre la primera palanca 23 y la segunda palanca 24 es ligeramente superior a 180°. Desde esta posición, el primer nivel 23 no puede hacerse rotar adicionalmente en sentido horario alrededor del eje de palanca 22 porque la palanca acodada se lleva contra un tope de palanca acodada formado, por ejemplo, por el electroimán 16, y está, por tanto, bloqueada en este sentido.

Una fuerza ascendente aplicada por el elemento de enganche a la leva 11 se ancla, por tanto, mecánicamente mediante el tope de palanca acodada o el electroimán 16 situado de manera fija dentro del alojamiento, de manera que la palanca acodada sostiene la base 4 contra una fuerza de resorte de las bandas elásticas 6 mediante la leva 11, incluso sin una entrada de energía. Por tanto, no se necesita energía eléctrica en el electroimán 16 con el fin de sostener la base 4.

Cuando se liberan los medios de fijación 5, la primera palanca 23 se hace rotar en sentido antihorario alrededor del eje de palanca 22 mediante un breve accionamiento del electroimán 16, de modo que la palanca acodada se mueve por debajo de un punto muerto de nuevo en una posición inestable, en la que el ángulo a es menor de 180°. Una abertura completa o liberación posterior de los medios de fijación 5 y la palanca acodada tiene lugar mediante la leva 11 y la fuerza de resorte, de modo que después de que se desbloquee la palanca acodada o se mueva la palanca acodada a una posición por debajo del punto muerto, básicamente no es necesario que se suministre energía adicional al electroimán 16.

Por tanto, con el fin de liberar los medios de fijación 5, solo debe suministrarse un breve pulso de energía al electroimán 16 para mover la palanca acodada desde una posición estable por encima del punto muerto, en la que el ángulo a es mayor de 180°, hasta una posición inestable por debajo del punto muerto, en el que el ángulo a es menor de 180°.

Por tanto, con un requisito de energía mínimo y una fuerza muy pequeña del electroimán 16, puede lograrse una liberación fiable de los medios de fijación 5 por medio de la relación de transmisión del mecanismo 13, incluso con un tamaño particularmente pequeño del electroimán 16. Esto permite un diseño muy ligero del dispositivo 1. En el caso de vehículos aéreos, el tiempo máximo de vuelo está normalmente limitado por el peso, motivo por el cual pueden lograrse tiempos de vuelo más largos con un dispositivo ligero 1.

En la figura 5, la base 4 también se ilustra en una posición de extremo superior, en la que la base 4 se mueve después de una liberación de los medios de fijación 5 y una eyección de un paracaídas, que no se ilustra, cuando la base 4 se lleva contra un tope superior 20 de la guía 9. Desde esta posición, el dispositivo 1 puede volver a tensarse por un movimiento de la base 4 a un extremo inferior del alojamiento 2, en cuyo extremo inferior están ubicados los medios de fijación 5. El paracaídas está normalmente unido al dispositivo 1 por un cable o similar.

Para el accionamiento del electroimán 16, se proporciona un microcontrolador no ilustrado que está conectado a un dispositivo de almacenamiento de datos y sensores, tales como, por ejemplo, acelerómetros, de modo que los medios de fijación 5 pueden liberarse en función de los movimientos o aceleraciones del dispositivo 1 con el fin de eyectar el paracaídas cuando un vehículo aéreo al que está conectado el dispositivo 1 entra en un estado de funcionamiento inadmisible, por ejemplo, si el vehículo aéreo está en caída libre.

De ese modo, el microcontrolador está configurado de manera que almacena datos en el dispositivo de almacenamiento de datos durante un funcionamiento normal del vehículo aéreo y valores máximos permisibles para un estado de funcionamiento normal y/o permisible pueden derivarse de los mismos. Para este fin, el microcontrolador puede colocarse selectivamente en un modo de aprendizaje. Por tanto, se logra un dispositivo de autoaprendizaje 1 que puede adaptarse de manera sencilla a vehículos aéreos muy variados. Particularmente, a la luz de una variedad cada vez mayor de variantes de vehículos aéreos, tales como drones voladores no tripulados, esto es beneficioso para la capacidad de reacondicionar drones voladores muy variados con el dispositivo 1 de una manera sencilla.

Con el dispositivo 1 según la invención y el método correspondiente, es posible de manera fiable un accionamiento fiable de un paracaídas de manera que se ahorre espacio y se reduzca el peso, de modo que los drones voladores en particular puedan descender al suelo 4 de manera automatizada y fiable cuando, por ejemplo, falle un sistema de propulsión o el dron volador quede atrapado por una ráfaga de viento.

Como resultado, pueden evitarse daños al dron volador y a objetos en el suelo, además de poder evitarse lesiones a personas que están en el suelo provocadas por drones voladores que descienden de manera descontrolada.

Además, debido al bajo peso en comparación con los dispositivos 1 de la técnica anterior, es posible un tiempo de vuelo particularmente largo del dron volador. Como resultado de la estructura simple, el dispositivo 1 puede producirse de manera económica, por lo que los drones voladores existentes pueden reacondicionarse con un dispositivo 1 según la invención a bajo coste con el fin de permitir un funcionamiento de vuelo seguro.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

   i. Dispositivo (1) para eyectar un paracaídas que presenta una carcasa (2) con una abertura de eyección (3), en el que la carcasa (2) es adecuada para albergar al menos parcialmente el paracaídas, en el que en la carcasa (2) está dispuesta una base móvil (4) que está conectada a la carcasa (2) mediante al menos un elemento de resorte, en el que la base (4) puede fijarse de manera liberable en la carcasa (2) mediante unos medios de fijación (5), en el que el dispositivo (1) está configurado de tal manera que si un paracaídas está dispuesto dentro de la carcasa (2), se acelera la base (4) mediante el elemento de resorte cuando se liberan los medios de fijación (5), de modo que el paracaídas se eyecta a través de la abertura de eyección (3) por medio de la base (4), caracterizado por que el elemento de resorte presenta, para cada posición de la base (4), una tensión previa.
2. 2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que el elemento de resorte presenta una banda elástica (6), en particular una banda de goma.
3. 3. Dispositivo (1) según la reivindicación 2, caracterizado porque la banda elástica (6) se guía por unos medios de redireccionamiento (7) que presentan preferiblemente un rodillo (8).
4. 4. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la base (4) puede moverse en relación con la carcasa (2) entre dos posiciones de extremo.
5. 5. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el al menos un elemento de resorte está dispuesto en el exterior de la carcasa (2) y está conectado a la base (4) mediante pasadores de guía (10) de la base (4) que se guían en guías (9) de la carcasa (2) y sobresalen hacia fuera de la carcasa (2).
6. 6. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que los medios de fijación (5) presentan un elemento de unión en arrastre de forma, en particular un perno o una leva (11), que engranan en una muesca correspondiente (15) para sostener la base (4) frente a una tensión del elemento de resorte.
7. 7. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que se proporciona un receptor de radio y se conecta a los medios de fijación (5) de tal manera que los medios de fijación (5) pueden liberarse mediante una señal de radio.
8. 8. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que se proporciona al menos un acelerómetro, el cual está en unión activa con los medios de fijación (5) de tal manera que los medios de fijación (5) se liberan a una aceleración medida que supera un valor definido.
9. 9. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que se proporciona una unidad de procesamiento de datos con la que se puede efectuar una liberación de los medios de fijación (5) de manera automatizada.
10. 10. Dispositivo (1) según la reivindicación 9, caracterizado por que se proporciona una memoria de datos en la que se almacenan datos máximos, en particular respectivos a las aceleraciones máximas, en el que se proporcionan sensores para la determinación de datos actuales correspondientes durante el funcionamiento, en el que el dispositivo (1) está configurado de tal manera que los medios de fijación (5) se liberan cuando mediante la unidad de procesamiento de datos se determina que los datos medidos actualmente superan los datos máximos almacenados.
11. 11. Dispositivo (1) según la reivindicación 10, caracterizado por que la unidad de procesamiento de datos está configurada para determinar y almacenar datos, en particular, aceleraciones que se producen durante un funcionamiento normal de un objeto al que está conectado el dispositivo (1).
12. 12. Vehículo aéreo, en particular aeronaves no tripuladas con un dispositivo (1) para eyectar un paracaídas, caracterizado porque el dispositivo (1) está configurado según una de las reivindicaciones 1 a 11.
13. 13. Método para eyectar un paracaídas en el que una base (4) en una carcasa (2) de un dispositivo (1), en particular un dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 11, está fijada de manera liberable a unos medios de fijación (5) bajo tensión de un elemento de resorte, tras lo cual se liberan los medios de fijación (5) al producirse un estado predeterminado, tras lo cual se eyecta el paracaídas de la carcasa (2) con una liberación al menos parcial de tensión del elemento de resorte mediante la base (4) a través de una abertura de eyección (3), caracterizado por que la base (4) se desplaza hasta una posición de extremo, en el que el elemento de resorte se mantiene en cada posición de la base (4) en una tensión previa.
14. 14. Método según la reivindicación 13, caracterizado por que se miden los datos característicos relativos a un objeto al que está conectado el dispositivo (1), en particular una aceleración, y los medios de fijación (5) se liberan preferiblemente de manera automatizada si los datos medidos superan uno o más valores máximos permitidos definidos.
15. 15. Método según la reivindicación 13 o 14, caracterizado por que los valores máximos permitidos se determinan de manera automatizada durante un funcionamiento normal y se almacenan en una memoria de datos, tras lo cual los datos medidos se comparan con los datos almacenados para determinar un estado de funcionamiento excepcional.