ES3045758T3 - Apparatus and method for accepting water in a flying aircraft - Google Patents
Apparatus and method for accepting water in a flying aircraftInfo
- Publication number
- ES3045758T3 ES3045758T3 ES22835295T ES22835295T ES3045758T3 ES 3045758 T3 ES3045758 T3 ES 3045758T3 ES 22835295 T ES22835295 T ES 22835295T ES 22835295 T ES22835295 T ES 22835295T ES 3045758 T3 ES3045758 T3 ES 3045758T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- water
- immersion
- aircraft
- immersion body
- cavitator
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing or receiving articles, liquids, or the like, in flight
- B64D1/22—Taking-up articles from earth's surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing or receiving articles, liquids, or the like, in flight
- B64D1/16—Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing or receiving articles, liquids, or the like, in flight
- B64D1/16—Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting
- B64D1/18—Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting by spraying, e.g. insecticides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
- Toys (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
Abstract
Se propone un aparato para la recepción de líquidos, preferiblemente agua, en una aeronave, preferiblemente un avión. El aparato comprende al menos un elemento de inmersión con al menos un puerto de entrada de agua y medios para generar una burbuja de gas que rodea al menos parcialmente el elemento de inmersión y/o medios para generar una película de gas, al menos parcialmente, sobre el elemento de inmersión. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
[0001] DESCRIPCIÓN
[0003] Dispositivo y procedimiento para recibir agua en una aeronave en vuelo
[0005] La invención se refiere a un dispositivo para recibir agua en una aeronave, a un kit de instalación y a una aeronave, así como a un procedimiento para recibir agua en una aeronave.
[0007] Se conocen en el estado de la técnica dispositivos y procedimientos para recibir líquidos en una aeronave. Así, el documento FR 2512775 A divulga un dispositivo para llenar el tanque de agua de una aeronave durante el vuelo. Este presenta un torpedo autopropulsado con un cabezal de toma, alerones y timón de mando, así como cables de transmisión eléctrica, un cable de arrastre y una manguera de suministro con un tanque de agua. El torpedo puede controlarse desde el avión y puede llenarse agua en el tanque de agua por medio de la manguera. El documento WO 2018/165699 A1 da a conocer un dispositivo para recibir agua en una aeronave durante el vuelo, que comprende por lo menos un cuerpo de inmersión apto para sumergirse en una masa de agua con por lo menos una abertura de entrada de agua.
[0009] Una desventaja del estado de la técnica es que llenar el tanque de agua del avión suele ser largo. La aeronave debe volar muy despacio para descender el dispositivo y remolcarlo por el agua. Además, al descender el dispositivo al agua, el avión se frena considerablemente, o debe aplicarse una gran cantidad de energía para remolcar el dispositivo por el agua. Otra desventaja de los dispositivos conocidos en el estado de la técnica es que estos sólo pueden utilizarse por unos pocos tipos de aviones, ya que es necesario volar relativamente cerca de la superficie del agua. Realmente, el estado de la técnica conocido ha demostrado ser poco práctico, ya que el torpedo autopropulsado no alcanza la velocidad del avión y, por tanto, no alivia suficientemente el impulso del avión.
[0011] Un objetivo de la invención es proporcionar un dispositivo mejorado y un procedimiento mejorado para recibir agua en una aeronave. Además, el objetivo de la invención es proporcionar un dispositivo con el que puede conducirse rápidamente agua en un tanque de agua en la aeronave. Además, un objetivo de la invención es proporcionar un dispositivo y un procedimiento con los que una aeronave puede reabastecerse con agua desde una altitud segura. Además, un objetivo de la invención es poner a disposición un dispositivo y un procedimiento en el que el dispositivo puede remolcarse a través de una masa de agua con el mínimo consumo de energía posible y garantizar la máxima seguridad de vuelo posible.
[0013] Según la invención, el objetivo se alcanza por medio de un dispositivo para recibir agua en una aeronave que comprende por lo menos un cuerpo de inmersión apto para sumergirse en una masa de agua con por lo menos una abertura de entrada de agua y con por lo menos un medio para generar por lo menos una burbuja de gas para envolver por lo menos parcialmente el cuerpo de inmersión.
[0015] Además, según la invención, el objetivo se alcanza por medio de un procedimiento para recibir agua en una aeronave que comprende las etapas siguientes
[0017] - proporcionar un dispositivo mencionado anteriormente,
[0019] - conectar el dispositivo con un tanque de agua en una aeronave,
[0021] - hacer descender el dispositivo en una masa de agua durante un vuelo de la aeronave, de modo que este se sumerge por lo menos parcialmente en la masa de agua,
[0023] - recibir agua procedente de la masa de agua a través de las aberturas de entrada de agua en un cuerpo de inmersión del dispositivo.
[0025] Además, según la invención, el objetivo se alcanza por medio de la utilización de un dispositivo mencionado anteriormente para cargar una aeronave con agua.
[0027] Además, según la invención, el objetivo se alcanza por medio de un kit de instalación para una aeronave que comprende un dispositivo mencionado anteriormente y por lo menos un tanque de agua.
[0029] Además, según la invención, el objetivo se alcanza por medio de una aeronave que comprende un dispositivo mencionado anteriormente y por lo menos un tanque de agua.
[0031] Se propone un dispositivo para recibir agua en una aeronave, preferentemente un avión. El dispositivo comprende por lo menos un cuerpo de inmersión apto para sumergirse en una masa de agua con por lo menos una abertura de entrada de agua. Además, el cuerpo de inmersión comprende por lo menos un medio para generar por lo menos una burbuja de gas para envolver por lo menos parcialmente el cuerpo de inmersión y/o por lo menos un medio para generar una película gaseosa por lo menos parcialmente sobre el cuerpo de inmersión.
[0032] Si bien los incendios forestales y de vegetación son parte natural de las condiciones ambientales en muchas partes del mundo, representan una amenaza cada vez mayor para la naturaleza y la sociedad. En las últimas décadas, el calentamiento global ha contribuido al aumento de la frecuencia e intensidad de los incendios forestales, provocando que se extiendan a áreas más extensas y duren más. El sur de Europa, el Círculo Polar, la región amazónica, Australia y Estados Unidos son ejemplos de cómo los incendios forestales del año 2019 provocaron directamente pérdidas humanas, grave contaminación atmosférica, daños materiales y la pérdida de vida silvestre y áreas naturales a una escala mucho mayor que nunca. Además, los incendios forestales son responsables de aproximadamente 8000 millones de toneladas de CO<2>por año, lo que contribuye a las emisiones globales de CO<2>de la industria, el transporte y los hogares, así como los daños a la salud a largo plazo derivados de la inhalación de humo. Por tanto, reducir el impacto de los incendios presenta enormes implicaciones para nuestra sociedad.
[0033] Se necesitan mejores procedimientos y mayor capacidad para la extinción de incendios forestales y de vegetación, incluyendo la extinción de incendios aérea. Las grandes áreas forestales carecen de infraestructura, por lo que la extinción aérea suele ser la única opción.
[0035] Existen dos categorías de aviones de extinción de incendios: los de carga de cuchara anfibios, como por ejemplo el Canadair CL415, y los aviones no anfibios, que deben reabastecer agua o agente extintor en los aeropuertos. Bombardier ha retirado de la producción el CL415 y la flota actual está envejeciendo. Los aviones no anfibios son menos eficaces como aviones de extinción de incendios, porque deben regresar al aeropuerto para reabastecer agua después de cada descarga y, en promedio, sólo realizan una descarga por hora.
[0037] Con el dispositivo propuesto, puede realizarse un promedio de cinco descargas por hora. Esto representa un aumento significativo en la capacidad de extinción de incendios aérea, a la vez que reduce significativamente los costes de la extinción de incendios. Por tanto, no es necesario adquirir aviones de extinción especiales para lograr esta capacidad de extinción de incendios.
[0039] Tanto los aviones como los helicópteros presentan sus propias ventajas y desventajas, y ambos son complementarios y necesarios para combatir la creciente amenaza de los incendios forestales. El presente dispositivo puede utilizarse tanto en helicópteros como en aeronaves.
[0041] Preferentemente, un kit de instalación, que está configurado en particular como un sistema de carga rodante("rollon-roll-off’)basado en palés, puede estar dotado de por lo menos un tanque de agua y del dispositivo que permite un cambio de función entre una aeronave de transporte y una aeronave de extinción de incendios en pocas horas.
[0042] El dispositivo con un tanque de agua puede montarse preferentemente como kit de instalación fácilmente en aviones de transporte convencionales o de transporte de tropas, tanto actuales como futuras, en aproximadamente dos horas. Por medio del dispositivo puede recibirse agua mientras se sobrevuela una masa de agua. El dispositivo está diseñado preferentemente como equipo de misión y, preferentemente, no requiere modificaciones estructurales de la aeronave.
[0044] El dispositivo se utiliza preferentemente con un tanque de agua. El tanque de agua comprende preferentemente un armazón tubular en el que está instalado un tanque estabilizador. Pueden acoplarse preferentemente varios tanques de agua para alcanzar el volumen total de agua deseado, preferentemente transportable por la aeronave. Mediante este diseño el dispositivo puede adaptarse de manera óptima a las condiciones respectivas de la aeronave.
[0046] Ventajosamente, a diferencia de los conceptos conocidos por el estado de la técnica, puede tener lugar la recogida de agua a alturas de ola superiores a 1,5 m, en particular porque el cuerpo de inmersión no sólo se guía sobre la superficie del agua. Por ejemplo, durante el vuelo, el cuerpo de inmersión puede hacerse descender mediante una manguera o por medio de un dispositivo para desplegar y retraer en la masa de agua. El agua fluye hacia el cuerpo de inmersión a través de la manguera y llena el tanque de la aeronave. Esto preferentemente no requiere una bomba, ya que la presión dinámica del agua que es suficientemente alta debido al arrastre del cuerpo de inmersión a través de la masa de agua impulsa el agua al tanque de agua.
[0048] El dispositivo propuesto permite ventajosamente minimizar la resistencia del agua sobre el cuerpo de inmersión de tal manera que la fuerza de empuje de la respectiva aeronave, preferentemente avión, disponible para la operación sea suficiente para remolcar el cuerpo de inmersión a través de la masa de agua a una velocidad de operación desde aproximadamente 100 km/h hasta aproximadamente 300 km/h, preferentemente de aproximadamente 150 km/h a aproximadamente 250 km/h, más preferentemente de aproximadamente 160 km/h a aproximadamente 250 km/h.
[0050] Si, dentro del alcance de la invención, el término "aproximadamente” se utiliza en relación con valores, intervalos de valores o especificaciones direccionales como "opuesto”, se entenderá como un intervalo de tolerancia que un experto en la materia considera común en este campo, en particular, se proporciona un intervalo de tolerancia de ±20 %, preferentemente ±10 %, más preferentemente ±5 %. En la medida en que se especifiquen diferentes intervalos de valores, por ejemplo, intervalos de valores preferidos y más preferidos, en la presente invención, los
límites inferior y superior de los diversos intervalos de valores pueden combinarse entre sí.
[0052] El dispositivo comprende preferentemente una manguera que está dispuesta más preferentemente en el extremo superior del cuerpo de inmersión. La manguera es preferentemente una conexión de comunicación entre el cuerpo de inmersión y un tanque de agua, que puede estar dispuesto en la aeronave.
[0054] En una configuración, está previsto que el cuerpo de inmersión comprenda una sección de hoja. En una configuración, está previsto que el cuerpo de inmersión comprenda una sección de hoja, en el que la sección de hoja presenta una extensión longitudinal con un extremo superior y un extremo inferior. En una configuración está previsto que preferentemente dependiendo del centro de gravedad del dispositivo la extensión longitudinal de la sección de hoja esté orientada, durante la utilización normal del dispositivo, en un ángulo distinto de 90°, preferentemente de aproximadamente 20° a aproximadamente 75°, más preferentemente de aproximadamente 30° a aproximadamente 60°, inclinada hacia atrás o hacia adelante en la dirección de movimiento con respecto a la horizontal.
[0056] En una configuración preferida, la sección de hoja está configurada en una sección transversal optimizada aerodinámica o hidrodinámica. Preferentemente, la sección de hoja está configurada en una sección transversal con forma de cuña o con forma de gota.
[0058] En una configuración preferida, está previsto que el cuerpo de inmersión comprenda por lo menos una sección con forma de torpedo. Preferentemente, la sección con forma de torpedo comprende un cuerpo de torpedo. Más preferentemente, el cuerpo de torpedo es un cuerpo aproximadamente elíptico que puede describirse más preferentemente con la fórmula (x/(l/2)2+(y/(d/2))24 = 1, en la que x e y son coordenadas espaciales, I es la longitud del cuerpo de torpedo y d es el mayor diámetro del cuerpo de torpedo.
[0060] Preferentemente, la sección con forma de torpedo está dispuesta en el extremo inferior de la sección de hoja.
[0061] Los términos “ inferior” y “superior” deben entenderse en el sentido de la invención en la utilización prevista del dispositivo. En particular, “superior” e “inferior” se determinan por el vector gravitacional al arrastrar el dispositivo a través de una masa de agua. Además, la “proa” y la “popa” del dispositivo, preferentemente del cuerpo de inmersión, se definen por la dirección de movimiento, en donde la proa define en particular la parte delantera del dispositivo en la dirección de movimiento, y la popa define la parte trasera en la dirección de movimiento. La dirección de movimiento es la dirección en la que se arrastra el dispositivo a través de la masa de agua. La dirección de movimiento es preferentemente la dirección de vuelo de la aeronave.
[0063] El dispositivo comprende el cuerpo de inmersión que preferentemente puede sumergirse por lo menos parcialmente en la masa de agua o arrastrarse a través de esta.
[0065] El cuerpo de inmersión comprende en una configuración por lo menos una tubería de agua. Preferentemente el cuerpo de inmersión comprende un gran número de tuberías de agua. Ventajosamente, la disposición de una o varias tuberías de agua puede influir en el centro de gravedad del dispositivo, más preferentemente del cuerpo de inmersión de modo que pueda arrastrarse a través de la masa de agua en una posición estable. Preferentemente, la sección de hoja y/o la sección con forma de torpedo comprenden una o varias tuberías de agua. En una configuración, está previsto que el cuerpo de inmersión, respectivamente la sección de hoja y/o la sección con forma de torpedo, se divida en un gran número de compartimentos conductores de agua, en el que preferentemente cada compartimento conductor de agua es una tubería de agua. En una configuración, está previsto que la por lo menos una tubería de agua presente por lo menos una trampilla de reflujo. Ventajosamente, por medio de la trampilla de reflujo se impide un retorno del agua cuando el cuerpo de inmersión se sumerge, por ejemplo, al atravesar los senos de las olas por lo menos parcialmente en la masa de agua. En una configuración, está previsto que las trampillas de reflujo estén conformadas para poder abrirse para abrir estas al introducir el cuerpo de inmersión en la aeronave, en particular, para permitir el vaciado o enrollado de la manguera.
[0067] De manera especialmente preferida, la por lo menos una tubería de agua desemboca de un lado en la por lo menos una abertura de entrada de agua. Más preferentemente, la tubería de agua está conectada de manera comunicante con la manguera. De manera especialmente preferida, el cuerpo de inmersión comprende un gran número de aberturas de entrada de agua. Más preferentemente, la sección de hoja y/o la sección con forma de torpedo comprenden en cada caso por lo menos una, preferentemente un gran número de aberturas de entrada de agua. La por lo menos una abertura de entrada de agua está dispuesta preferentemente en una proa del cuerpo de inmersión. Ventajosamente, la abertura de entrada de agua está dispuesta de tal manera en el cuerpo de inmersión que un vector normal de la abertura de entrada de agua está orientado en la dirección de movimiento. La por lo menos una abertura de entrada de agua también puede estar dispuesta en los flancos del cuerpo de inmersión.
[0068] El cuerpo de inmersión del dispositivo según la invención comprende unos medios para generar por lo menos una burbuja de gas para envolver/cubrir por lo menos parcialmente el cuerpo de inmersión y/o unos medios para generar una película gaseosa por lo menos parcialmente sobre el cuerpo de inmersión. Preferentemente por medio del por lo menos un medio para generar por lo menos una burbuja de gas o una película gaseosa pueden generarse
una o varias burbujas de gas que entran en contacto con el cuerpo de inmersión o lo pasan rozando y de ese modo lo cubren. Preferentemente pueden generarse un gran número de burbujas de gas que entran en contacto con el cuerpo de inmersión y/o que lo pasan rozando y así se forma una película gaseosa y con ello se cubre el cuerpo de inmersión. Si una pluralidad o un gran número de burbujas de gas se une para dar una única burbuja de gas, esta rodea o cubre el cuerpo de inmersión por lo menos parcialmente. Preferentemente, por envolver parcialmente el cuerpo de inmersión se entiende cubrir por lo menos una sección del cuerpo de inmersión con una o varias burbujas de gas. Preferentemente a bajas velocidades de arrastre, en particular a una velocidad de arrastre por debajo de aproximadamente 35 m/s o una velocidad de arrastre a la que no aparece supercavitación, puede generarse un gran número de burbujas de gas por medio del medio para generar por lo menos una burbuja de gas, que puede pasar rozando el cuerpo de inmersión o entrar en contacto con este y así cubrirlo. Ventajosamente, de este modo se reduce la resistencia al flujo del cuerpo de inmersión en la masa de agua, ya que la burbuja de gas o las burbujas de gas actúan como agente separador entre el agua y cuerpo de inmersión. A velocidades de arrastre más altas, en particular por encima de aproximadamente 35 m/s, puede formarse por lo menos una burbuja de gas mediante el por lo menos un medio para generar por lo menos una burbuja de gas, en el que la por lo menos una burbuja de gas rodea preferentemente el cuerpo de inmersión desde la proa hasta la popa. Preferentemente, una burbuja de gas rodea exactamente el cuerpo de inmersión desde la proa, más preferentemente partiendo del por lo menos un medio para generar por lo menos una burbuja de gas en la proa, hasta la popa.
[0070] En una configuración, está previsto que el por lo menos un medio para generar por lo menos una burbuja de gas para envolver por lo menos parcialmente el cuerpo de inmersión o el por lo menos un medio para generar una película gaseosa por lo menos parcialmente sobre el cuerpo de inmersión comprenda por lo menos una abertura de salida de aire. En una configuración está previsto que el cuerpo de inmersión comprenda por lo menos una abertura de salida de aire. Las aberturas de salida de aire están conectadas por medio de una o varias tuberías de aire con la atmósfera o con un generador de aire a presión.
[0072] En una configuración, está previsto que por lo menos una abertura de salida de aire esté conformada a modo de tobera de tipo Venturi. Preferentemente un gran número de aberturas de salida de aire, más preferentemente todas las aberturas de salida de aire están conformadas a modo de tobera de tipo Venturi. Preferentemente, la dirección de salida de aire, más preferentemente un vector normal de la abertura de salida de aire sobre la superficie definida por la abertura de salida de aire, se dirige aproximadamente hacia la popa del cuerpo de inmersión, más preferentemente se dirige aproximadamente en dirección opuesta a la dirección de movimiento. Ventajosamente, de esta manera puede utilizarse con ahorro de energía preferentemente aire atmosférico preferentemente sin utilizar un generador de aire a presión para generar por lo menos una burbuja de gas por lo menos parcialmente alrededor del cuerpo de inmersión.
[0074] En una configuración, está previsto que las aberturas de entrada de aire de la tubería de aire del dispositivo estén dispuestas de tal manera que estas estén dispuestas en la utilización prevista del dispositivo por encima de la superficie del agua de la masa de agua. Más preferentemente, está previsto que la dirección de entrada de aire, más preferentemente un vector normal de la abertura de entrada de aire sobre la superficie definida por la abertura de entrada de aire, se dirija aproximadamente en la dirección de movimiento. Mediante esta configuración ventajosa, la presión dinámica del aire que fluye hacia el dispositivo durante el arrastre puede utilizarse para generar por lo menos una burbuja de gas por lo menos parcialmente alrededor del cuerpo de inmersión. En una configuración está previsto que en el dispositivo estén dispuestas aberturas de entrada de aire con un vector normal en la dirección de movimiento y aberturas de salida de aire que se comunican con estas con un vector normal opuesto a la dirección de movimiento, o toberas de tipo Venturi.
[0076] En una configuración, la sección de hoja comprende la por lo menos una abertura de salida de aire. En una configuración adicional, la sección con forma de torpedo comprende la por lo menos una abertura de salida de aire. En una configuración adicional, la sección de hoja y la sección con forma de torpedo comprenden aberturas de salida de aire.
[0078] En una configuración adicional, está previsto que la por lo menos una abertura de salida de aire esté dispuesta en una dirección de movimiento del dispositivo detrás de la por lo menos una abertura de entrada de agua. Ventajosamente, de esta manera puede impedirse que el aire que fluye desde la abertura de salida de aire se aspire a través de la abertura de entrada de agua.
[0080] En una configuración adicional, está previsto que estén previstas un gran número de aberturas de entrada de agua y aberturas de salida de aire. Preferentemente, las aberturas de entrada de aire y/o las aberturas de salida de aire están dispuestas en la proa del cuerpo de inmersión. En una configuración, está previsto que el cuerpo de inmersión comprenda una proa, en el que la por lo menos una abertura de entrada de agua y la por lo menos una abertura de salida de aire están dispuestas en la proa. En una configuración adicional del dispositivo está previsto que estén dispuestas un gran número de aberturas de salida de aire a lo largo de la proa en la extensión longitudinal del dispositivo. En una configuración adicional, está previsto que por lo menos una, preferentemente un gran número de aberturas de salida de aire estén dispuestas en los flancos del cuerpo de inmersión, preferentemente en la sección de hoja y/o en la sección con forma de torpedo.
[0081] En una configuración adicional, está previsto que el cuerpo de inmersión, respectivamente la sección de hoja y/o la sección con forma de torpedo, comprenda por lo menos un medio para la conducción de aire. En una configuración está previsto que el por lo menos un medio para la conducción de aire conecte la abertura de entrada de aire con la abertura de salida de aire. En una configuración adicional, está previsto que el por lo menos un medio para la conducción de aire conecte un generador de presión atmosférica con las aberturas de salida de aire.
[0082] En una configuración, está previsto que el por lo menos un medio para generar por lo menos una burbuja de gas para envolver por lo menos parcialmente el cuerpo de inmersión comprenda por lo menos un cavitador. En una configuración está previsto que el cuerpo de inmersión comprenda por lo menos un cavitador.
[0084] Un cavitador en el sentido de la invención es un medio, preferentemente una configuración geométrica del dispositivo, más preferentemente del cuerpo de inmersión. En particular, al arrastrar el dispositivo a través de una masa de agua, disminuye la presión detrás del cavitador en la dirección de movimiento, por ejemplo, debido a la formación de vórtices. Preferentemente el cavitador genera una cavitación al arrastrar el dispositivo a través de la masa de agua. Más preferentemente, mediante el cavitador puede generarse una supercavitación a partir de una velocidad definida.
[0086] En el sentido de la invención se entiende por cavitación que la presión disminuye de manera tan fuerte detrás del cavitador, en particular mediante un impulso de desplazamiento, que el líquido, siguiendo su diagrama de fases, pasa a la fase vapor. La cavitación es conocida, porque puede conducir a grandes daños en el cuerpo que cavita. La situación es diferente al alcanzar una supercavitación. Si el cuerpo de inmersión alcanza una velocidad crítica, en la parte del cuerpo de inmersión que se encuentra bajo la superficie del agua se produce una caída de presión constante que a su vez da como resultado una burbuja de cavitación que lo envuelve completamente o una película gaseosa por lo menos parcialmente sobre el cuerpo de inmersión o una burbuja de gas por lo menos parcialmente alrededor del cuerpo de inmersión. Esto aparece preferentemente a una velocidad a partir de aproximadamente 160 km/h o aproximadamente 45 m/s. Mediante la geometría del cavitador puede ajustarse, por ejemplo, una velocidad definida a la que aparece la cavitación, y/o la estabilidad de la burbuja de cavitación. En una configuración está previsto que el cavitador presente una configuración plana o lisa en la parte frontal, preferentemente vista en sección transversal. En una configuración adicional está previsto que el cavitador presente una configuración cónica o redonda en la parte frontal, preferentemente vista en sección transversal. Preferentemente el cavitador forma un retroceso, mediante el cual puede generarse la caída de presión.
[0088] En una configuración el cuerpo de inmersión comprende por lo menos un cavitador lineal y/o un cavitador de punto. En una configuración, está previsto que por lo menos un cavitador en la sección de hoja esté configurado por lo menos como cavitador lineal y/o por lo menos un cavitador de la sección con forma de torpedo esté configurado por lo menos como cavitador de punto. En una configuración está previsto que la sección de hoja comprenda por lo menos un cavitador lineal y/o la sección con forma de torpedo comprenda un cavitador de punto. Por ejemplo, un cavitador lineal puede ser una disposición geométrica que se extiende a través de una extensión longitudinal, en particular desde arriba hacia abajo, del cuerpo de inmersión o de la sección de hoja. Por ejemplo, un cavitador de punto puede presentar una configuración rotacionalmente simétrica.
[0090] En una configuración, está previsto que pueda modificarse la geometría del por lo menos un cavitador. Preferentemente la geometría del por lo menos un cavitador puede modificarse dependiendo de una velocidad con la que el dispositivo o el cuerpo de inmersión se arrastra a través de la masa de agua. En una configuración está previsto que una superficie de ataque del cavitador sea modificable entre cónica, esférica o piramidal hasta prácticamente plana. Preferentemente por medio de un mecanismo puede cambiarse la geometría de la superficie de ataque, más preferentemente en función de los datos de sensor, que, en particular, devuelve una velocidad del cuerpo de inmersión en la masa de agua. Más preferentemente la geometría de la superficie de ataque puede modificarse por medio de la presión dinámica ejercida por el agua al arrastrar el cuerpo de inmersión a través de la masa de agua.
[0092] Preferentemente, el por lo menos un cavitador está dispuesto en la dirección de movimiento detrás de la por lo menos una entrada de agua. En una configuración la por lo menos una salida de aire está dispuesta en una dirección de movimiento detrás del cavitador. Esto puede utilizarse ventajosamente para una cavitación ventilada, preferentemente una supercavitación ventilada. En una cavitación ventilada en la burbuja de cavitación puede introducirse un gas o aire, o puede inducirse la burbuja de cavitación a través del gas o el aire que se emite a través de las aberturas de salida de aire. Preferentemente, se genera mediante la cavitación ventilada una burbuja de gas por lo menos parcialmente alrededor del cuerpo de inmersión o una película gaseosa por lo menos parcialmente sobre el cuerpo de inmersión. Además, ventajosamente la cavitación ventilada puede transformar el cuerpo de inmersión en una burbuja de gas comparable a la de la supercavitación no ventilada, en particular, a velocidades de vuelo altas.
[0094] Según la configuración geométrica del cuerpo de inmersión puede tener lugar una supercavitación, por ejemplo, ya a partir de una velocidad de vuelo desde aproximadamente 45 m/s hasta aproximadamente 60 m/s. A este respecto, el cuerpo de inmersión se envuelve por lo menos parcialmente en una burbuja de supercavitación, por
lo que la potencia aplicada por la aeronave para arrastrar el dispositivo en algunas configuraciones del cuerpo de inmersión no se reduce significativamente por la supercavitación. En una configuración a velocidades más altas, por ejemplo, aproximadamente 90 m/s, la potencia necesaria para superar la resistencia de rozamiento del por lo menos un cuerpo de inmersión sumergido parcialmente en la masa de agua es menor que a una velocidad de vuelo desde aproximadamente 45 m/s hasta aproximadamente 60 m/s. Sin embargo, la resistencia aerodinámica aumenta con la velocidad, debido al aumento de la presión dinámica. Sin embargo, el coeficiente de penetración aerodinámica con la cavitación ventilada puede reducirse ventajosamente en comparación con la supercavitación no ventilada, también a velocidades de vuelo más bajas, por ejemplo, de aproximadamente 25 m/s a aproximadamente 80 m/s, preferentemente de aproximadamente 35 m/s a aproximadamente 80 m/s, más preferentemente de aproximadamente 45 m/s a aproximadamente 80 m/s, más preferentemente de aproximadamente 60 m/s a aproximadamente 80 m/s.
[0096] En una forma de realización, la cantidad de aire que se introduce en la burbuja de cavitación puede reducirse o incluso eliminarse por completo una vez alcanzada una burbuja de cavitación estable. En una configuración, la burbuja de cavitación, una vez creada, puede persistir incluso sin suministro de aire adicional. En una configuración está previsto que por medio de válvulas en la tubería de aire puede regularse o controlarse el suministro de aire. En particular el suministro de aire puede controlarse dependiendo de la velocidad de vuelo. En una configuración adicional el suministro de aire se controla de manera que a una velocidad de vuelo de desde aproximadamente 45 m/s hasta aproximadamente 90 m/s, preferentemente de aproximadamente 60 m/s a aproximadamente 80 m/s Se insufla aire en la burbuja de cavitación. Preferentemente, se controla una cantidad de aire dependiendo de la velocidad de vuelo. En una configuración adicional está previsto que a una velocidad de vuelo de desde aproximadamente 80 m/s hasta aproximadamente 90 m/s, preferentemente a de aproximadamente 85 m/s a aproximadamente 90 m/s, más preferentemente a partir de aproximadamente 90 m/s se inhibe el suministro de aire.
[0098] En una configuración adicional, está previsto que la cantidad de aire para la cavitación ventilada se aumenta con la velocidad de vuelo creciente.
[0100] En una configuración, está previsto que el cuerpo de inmersión presente estabilizadores de vuelo. En particular, los estabilizadores de vuelo están conformados a modo de superficies de apoyo. En particular, el cuerpo de inmersión se mantiene estable en el aire durante el descenso de la aeronave en una masa de agua por medio de los estabilizadores de vuelo. Ventajosamente, puede garantizarse mediante los estabilizadores de vuelo una inmersión segura del cuerpo de inmersión en la masa de agua. Los estabilizadores de vuelo se fijan preferentemente al cuerpo de hoja. En una configuración, los estabilizadores de vuelo se fijan en el cuerpo de torpedo. Preferentemente, los estabilizadores de vuelo se fijan en una parte del dispositivo, que en la utilización prevista no se sumerge en la masa de agua. Preferentemente, los estabilizadores de vuelo son abatibles y retráctiles. Ventajosamente, los estabilizadores de vuelo se retraen cuando el dispositivo se recupera en la aeronave.
[0102] En una configuración, está previsto que el cuerpo de inmersión comprende por lo menos un timón pendular, preferentemente un timón pendular en cada lado, más preferentemente aproximadamente dos timones pendulares en cada lado. Preferentemente el por lo menos un timón pendular está dispuesto en la sección con forma de torpedo. En una configuración adicional está dispuesto por lo menos un timón pendular en la sección de hoja. En una configuración adicional el timón pendular es retráctil y abatible y/o plegable o extensible. Preferentemente el timón pendular en la sección con forma de torpedo es plegable. Ventajosamente el timón pendular puede plegarse durante el descenso o la inmersión en la masa de agua, de modo que este al sumergirse no se dañe. Preferentemente por medio del timón pendular puede controlarse o regularse una profundidad de inmersión del cuerpo de inmersión en la masa de agua.
[0104] En una configuración, está previsto que en el cuerpo de inmersión esté dispuesto por lo menos un patín de inmersión. Por medio del patín de inmersión se garantiza una inmersión definida del cuerpo de inmersión en la masa de agua. El patín de inmersión puede presentar la forma de una aleta o una forma de torpedo y/o comprende preferentemente un timón pendular. En particular el patín de inmersión está dispuesto por debajo del cuerpo de inmersión. Más preferentemente el patín de inmersión puede plegarse en el cuerpo de inmersión por lo menos parcialmente. Más preferentemente puede controlarse una longitud de extensión del patín de inmersión. En particular tras la inmersión del cuerpo de inmersión el patín de inmersión puede plegarse en este o puede reducirse la distancia con respecto al cuerpo de inmersión. Preferentemente el patín de inmersión está dispuesto por debajo de la sección con forma de torpedo.
[0106] En una configuración del dispositivo está previsto que este comprenda unairbagpara evitar daños o una pérdida del dispositivo en una colisión con objetos en la masa de agua. Ventajosamente elairbagse abre cuando el dispositivo colisiona con un objeto en la masa de agua, por ejemplo, restos flotantes, o cuando la colisión es inminente. Esto puede evitar o por lo menos reducir los daños en el dispositivo como también en el objeto. En una configuración adicional está previsto que el dispositivo presente por lo menos un punto de rotura controlada o punto de desgarro predeterminado, de modo que en una colisión con un objeto en la masa de agua se desprenda el dispositivo de la aeronave de una manera definida, en particular para evitar poner la aeronave en peligro. En una
configuración adicional está previsto que el dispositivo esté configurado para poder flotar. En una configuración adicional está previsto que en el caso de una avería del dispositivo pueda inflarse preferentemente de manera automática un flotador. Ventajosamente el dispositivo en el caso de una avería puede recuperarse de la masa de agua, para volver a utilizarse este dado el caso después de una reparación.
[0108] Un dispositivo a modo de ejemplo para recibir líquidos de una masa de agua comprende un cuerpo de inmersión con una sección de hoja y una sección con forma de torpedo. La sección de hoja está conformada de manera aerodinámica, por ejemplo, en una sección transversal, por ejemplo, en la sección transversal con forma de gota. Preferentemente la sección de hoja está configurada más gruesa en la proa que en la popa. Por medio de una o varias aberturas de entrada de agua, que están dispuestas en la proa del cuerpo de inmersión, se conduce agua en, por ejemplo, tres compartimentos en el interior del cuerpo de inmersión y se impulsa mediante la manguera en el extremo superior del dispositivo con un diámetro de aproximadamente 0,15 m en un tanque de agua en una aeronave. De este modo, ventajosamente, a una velocidad de vuelo de aproximadamente 115 nudos o aproximadamente 60 m/s y una altitud de vuelo de aproximadamente 30 m sobre la superficie de la masa de agua pueden transportarse aproximadamente 10 t de agua en aproximadamente 30 segundos en el tanque de agua en la aeronave.
[0110] La sección de hoja comprende a modo de ejemplo una abertura de entrada de agua que se extiende a lo largo de la extensión longitudinal de la sección de hoja en la proa. Preferentemente la abertura de entrada de agua está dispuesta exclusivamente en una zona de la sección de hoja que se encuentra en la utilización prevista del dispositivo por debajo de la superficie del agua. A modo de ejemplo está previsto en ambos lados de la abertura de entrada de agua en la proa un cavitador lineal que se extiende desde arriba hacia abajo a lo largo de la extensión longitudinal de la sección de hoja. Si se arrastra el dispositivo con una velocidad de aproximadamente 60 m/s o más a través de la masa de agua, se crea una burbuja de supercavitación que envuelve por lo menos parcialmente el cuerpo de inmersión. Esto reduce el coeficiente de resistencia al flujo del dispositivo en comparación con un dispositivo que no experimenta supercavitación. De este modo se reduce significativamente el consumo energético al arrastrar el dispositivo a través de la masa de agua. En particular, tal reducción alcanzada de la resistencia al flujo hace posible un arrastre del dispositivo a través de la masa de agua con una velocidad a partir de aproximadamente 60 m/s.
[0112] El dispositivo presenta a modo de ejemplo aberturas de salida de aire que pueden expulsar el aire en dirección opuesta a la dirección de movimiento del dispositivo. A modo de ejemplo, las aberturas de salida de aire están dispuestas en la dirección de movimiento detrás del cavitador lineal. Para una rápida formación de la burbuja de supercavitación y su estabilización, se sopla aire a través de las aberturas de salida de aire en la dirección opuesta a la dirección de movimiento. Si, por ejemplo, la velocidad de la aeronave no es suficiente para formar directamente en la inmersión por lo menos parcialmente una burbuja de supercavitación alrededor del cuerpo de inmersión puede formarse por medio del aire soplado desde las aberturas de salida de aire igualmente una burbuja de gas por lo menos parcialmente alrededor del cuerpo de inmersión o una película gaseosa por lo menos parcialmente sobre el cuerpo de inmersión que reduce la resistencia al flujo.
[0114] La sección con forma de torpedo que está dispuesta, a modo ejemplo, en el extremo inferior de la sección de hoja, comprende un cuerpo con forma de torpedo con un cavitador de punto dispuesto en el lado de proa, que está configurado preferentemente rotacionalmente simétrico. A modo de ejemplo, detrás del cavitador de punto, en la dirección de movimiento, están dispuestas igualmente aberturas de salida de aire, por medio de las cuales puede expulsarse el aire en dirección opuesta a la dirección de movimiento. A modo de ejemplo, delante del cavitador de punto, en la dirección de movimiento, está prevista una abertura de entrada de agua que está conectada a los compartimentos.
[0116] Por medio de dos timones pendulares en cada lado en la sección con forma de torpedo puede controlarse o regularse la profundidad de inmersión del cuerpo de inmersión.
[0118] En una configuración, está previsto que el dispositivo comprenda un dispositivo de medición de distancia, por medio del cual puede determinarse por lo menos una profundidad de inmersión del cuerpo de inmersión en la masa de agua y/o una altura de ola de la masa de agua. Preferentemente el dispositivo de medición de distancia comprende, por ejemplo, un aparato de radar, un aparato de Lidar y/o un aparato de medición de presión de aire. En una configuración adicional el dispositivo de medición de distancia comprende un sensor de presión para determinar la presión hidráulica en el cuerpo de inmersión y/o en el patín de inmersión. Preferentemente el dispositivo de medición de distancia explora la superficie del agua en la dirección de movimiento. Más preferentemente por medio de los datos determinados por el dispositivo de medición de distancia se controlan los timones pendulares del cuerpo de inmersión. Ventajosamente, la profundidad de inmersión del cuerpo de inmersión puede regularse por medio del dispositivo de medición de distancia según la altura de ola, preferentemente adaptándose de manera dinámica a las condiciones cambiantes.
[0120] Además, preferentemente por debajo de la sección con forma de torpedo está dispuesto un patín de inmersión. El patín de inmersión soporta el cuerpo de inmersión en la inmersión en la masa de agua. Ventajosamente, el patín de inmersión es plegable o telescópico en el cuerpo de inmersión. Preferentemente el patín de inmersión
comprende por lo menos un timón pendular.
[0122] Además, se propone un procedimiento para recibir agua en una aeronave que comprende las etapas de
[0123] - proporcionar un dispositivo mencionado anteriormente,
[0125] - conectar el dispositivo con un tanque de agua en una aeronave,
[0127] - descender el dispositivo en una masa de agua durante un vuelo de la aeronave, de modo que este se sumerge por lo menos parcialmente en la masa de agua,
[0129] - recibir agua procedente de la masa de agua a través de las aberturas de entrada de agua en un cuerpo de inmersión del dispositivo.
[0131] En una configuración, está previsto que el dispositivo esté unido con un dispositivo para desplegar y retraer para descenderlo desde la aeronave y recuperarlo después de llenar el tanque de agua.
[0133] En una configuración, está previsto que, por medio de por lo menos un medio para generar por lo menos una burbuja de gas, que se realiza preferentemente tal como se describió anteriormente, se genere una burbuja de gas por lo menos parcialmente alrededor del cuerpo de inmersión.
[0135] En una configuración, está previsto que el dispositivo se presurice con aire, de modo que este fluya de tal manera desde las aberturas de salida de aire, en particular de modo que el cuerpo de inmersión sumergido en la masa de agua del dispositivo está envuelto por lo menos parcialmente por aire. En una configuración, está previsto que el dispositivo se arrastre por la aeronave de modo que por medio de presión dinámica en las aberturas de admisión de aire se sople aire desde las aberturas de emisión de aire que están conectadas de manera comunicante con las aberturas de admisión de aire, en particular de modo que el cuerpo de inmersión sumergido en la masa de agua esté envuelto por lo menos parcialmente por aire. En una configuración, está previsto que se succione aire desde las aberturas de salida de aire por medio de un efecto Venturi, en particular de modo que el cuerpo de inmersión sumergido en la masa de agua esté envuelto por lo menos parcialmente por aire. En una configuración adicional se utiliza tanto la presión dinámica como también el efecto Venturi, para soplar aire desde las aberturas de salida de aire.
[0137] En una configuración, está previsto que el cuerpo de inmersión se remolque a través de la masa de aguatan rápido que se induce una cavitación, preferentemente una supercavitación, en el cuerpo de inmersión. En una configuración está previsto que por medio del por lo menos un cavitador se induzca una supercavitación en el cuerpo de inmersión sumergido en la masa de agua. El cuerpo de inmersión se envuelve preferentemente por lo menos parcialmente en una burbuja de supercavitación.
[0139] En una configuración, está previsto que por medio de aire se induzca una cavitación ventilada. Preferentemente se insufla aire en una burbuja de cavitación en desarrollo o existente. Más preferentemente se expulsa el aire a través de por lo menos una abertura de salida de aire aproximadamente hacia la popa del cuerpo de inmersión. Más preferentemente se expulsa el aire a través de por lo menos una abertura de salida de aire aproximadamente hacia la dirección de movimiento del cuerpo de inmersión. Más preferentemente, se expulsa el aire a través de por lo menos abertura de salida de aire perpendicular a la dirección de movimiento, por ejemplo, en los flancos del cuerpo de inmersión. Más preferentemente, se estabiliza la burbuja de cavitación por medio de aire procedente de la por lo menos una abertura de salida de aire.
[0141] En una configuración, está previsto que en el proceso de inmersión del cuerpo de inmersión se sumerja sustancialmente en primer lugar el patín de inmersión extendido. El patín de inmersión se sumerge en primer lugar en el agua preferentemente al descender el dispositivo a la masa de agua. El timón pendular puede ajustarse con un ángulo de ataque pequeño, preferentemente desde aproximadamente 0,5° hasta aproximadamente 10°, preferentemente de aproximadamente 2° a aproximadamente 5°, de modo que se remolca el dispositivo en la masa de agua. Mediante el ángulo de ataque pequeño del timón pendular en la inmersión el cuerpo de inmersión no se somete a ningún momento o sólo a uno pequeño, en particular, a ningún momento de cabeceo, sobre el cuerpo de inmersión. Por consiguiente, el cuerpo de inmersión puede sumergirse sustancialmente sin ladeo en la masa de agua. Preferentemente mediante la inmersión sustancialmente paralela del cuerpo de inmersión, la manguera no cabecea en el cuerpo de inmersión y más preferentemente no se somete a ninguna fuerza repentina ni ningún vector de fuerza imprevisible para el piloto sobre la aeronave. Preferentemente el patín de inmersión también se utiliza para desplegar el cuerpo de inmersión desde la masa de agua. El timón pendular del patín de inmersión puede ajustarse de tal manera que el cuerpo de inmersión emerja desde la masa de agua. Preferentemente, la emersión puede tener lugar por medio de los timones pendulares en el cuerpo de inmersión, más preferentemente por lo menos hasta que los timones pendulares del cuerpo de inmersión estén casi bajo la superficie del agua. Una emersión adicional puede tener lugar en una configuración entonces por medio del patín de inmersión. En una configuración adicional, el cuerpo de inmersión emerge lo suficiente del agua para que este sea izado por la aeronave o pueda recuperarse en la aeronave. Después, el cuerpo de inmersión puede recuperarse en la
aeronave. Preferentemente, el patín de inmersión se repliega en el cuerpo de inmersión después de la inmersión del cuerpo de inmersión. En una configuración adicional el patín de inmersión se repliega en el cuerpo de inmersión antes de la recuperación del dispositivo en la aeronave.
[0143] Además, ventajosamente en la utilización del patín de inmersión para sumergirse y más preferentemente para hacer emerger el cuerpo de inmersión es que el cuerpo de inmersión no experimenta ningún momento de cabeceo en la inmersión y/o la emersión. Con la entrada del cuerpo de inmersión en la masa de agua se forma una burbuja de gas alrededor de la sección sumergida del cuerpo de inmersión, preferentemente en menos de un segundo. Un cambio de dirección o cambio posición particularmente brusco del cuerpo de inmersión, como, por ejemplo, en un cabeceo, puede conducir a una alteración de la burbuja de gas y dado el caso a un desprendimiento de la burbuja de gas. Esto aumentaría repentinamente la resistencia aerodinámica sobre el cuerpo de inmersión, que se ejerce sobre la aeronave o conduce a un desprendimiento del cuerpo de inmersión desde el dispositivo. Además, se esperan daños por cavitación en el cuerpo de inmersión por una alteración de la burbuja de gas.
[0145] En una configuración, está previsto que antes de la inmersión, por lo menos parcial, del cuerpo de inmersión, este se estabiliza durante una fase de vuelo mediante los estabilizadores de vuelo desplegados. Preferentemente, los estabilizadores de vuelo se despliegan al descender el dispositivo de la aeronave y se retraen antes de recuperarlo en la aeronave.
[0147] En una configuración, está previsto que, tras la inmersión, por lo menos parcial, del cuerpo de inmersión, se coloque por lo menos un timón pendular en posición de funcionamiento. Preferentemente por medio del timón pendular se regula o estabiliza la posición del cuerpo de inmersión en la masa de agua.
[0149] Además, se propone la utilización del dispositivo mencionado anteriormente para cargar una aeronave con agua. Por ejemplo, puede utilizarse el dispositivo para cargar una aeronave con agua contra incendios. Además, puede utilizarse el dispositivo para eliminar petróleo u otros contaminantes de una masa de agua. Además, puede utilizarse el dispositivo, por ejemplo, para recibir agua contaminada.
[0151] Se propone un kit de instalación para una aeronave que comprende el dispositivo mencionado anteriormente y por lo menos un tanque de agua. En una configuración está previsto que el tanque de agua esté configurado como un tanque estabilizador.
[0153] En una configuración, el kit de instalación comprende un dispositivo para el despliegue y la retracción para descender el dispositivo desde la aeronave a una masa de agua e izarlo nuevamente hacia la aeronave.
[0155] Además, se propone una aeronave que comprende el dispositivo mencionado anteriormente y por lo menos un tanque de agua. En una configuración, la aeronave comprende el kit de instalación mencionado anteriormente. En una configuración está previsto que la aeronave comprenda un dispositivo extensible y/o telescópico para desplegar y retraer por lo menos un cuerpo de inmersión del dispositivo durante el vuelo de la aeronave.
[0157] A partir del siguiente dibujo resultan configuraciones ventajosas. Sin embargo, el perfeccionamiento presentado en el mismo no debe interpretarse como limitativo; más bien, las características descritas en el mismo pueden combinarse entre sí y con las características descritas anteriormente para formar otras configuraciones. Por lo demás, cabe señalar que los números de referencia proporcionados en la descripción de las figuras no limitan el alcance de protección de la presente invención, sino que simplemente se refieren al ejemplo de realización mostrado en la figura. Muestra:
[0159] La figura 1 un dispositivo para recibir líquidos desde una masa de agua.
[0161] La figura 1 muestra un dispositivo 10 para recibir líquidos de una masa de agua 52. El dispositivo 10 comprende un cuerpo de inmersión 12 con una sección de hoja 14 y una sección con forma de torpedo 16. La sección de hoja 14 está conformada con forma aerodinámica en una sección transversal no representada, por ejemplo, con forma de gota en la sección transversal. Preferentemente, la sección de hoja está configurada de manera más gruesa en la proa 30 que en la popa 31. Por medio de una o varias aberturas de entrada de agua 20.1 que están dispuestas en la proa 30, se conduce agua a los compartimentos 34 dentro del cuerpo de inmersión 12 y se bombea a través de la manguera 13 con un diámetro de aproximadamente 0,15 m en un tanque de agua no representado en una aeronave. De este modo, ventajosamente a una velocidad de vuelo de aproximadamente 115 nudos o aproximadamente 60 m/s y a una altitud de vuelo de aproximadamente 30 m pueden transportarse aproximadamente 10 t de agua en aproximadamente 30 segundos en el tanque de agua en la aeronave.
[0163] La sección de hoja comprende además en ambos lados de la abertura de entrada de agua 20.1 en la proa 30 cada uno un cavitador lineal que se extiende desde arriba hasta abajo a lo largo de la extensión longitudinal 15 del dispositivo 10. Si se remolca el dispositivo con una velocidad de aproximadamente 60 m/s o más a través de la masa de agua, se crea una burbuja de supercavitación que envuelve por lo menos parcialmente el cuerpo de inmersión 12. Esto reduce el coeficiente de resistencia al flujo en comparación con un dispositivo que no experimenta supercavitación. De este modo se reduce significativamente el consumo energético al arrastrar el
dispositivo 10 a través de la masa de agua 52. En particular, tal reducción alcanzada de la resistencia al flujo hace posible un arrastre del dispositivo 10 a través de la masa de agua 52 con una velocidad a partir de aproximadamente 60 m/s.
[0165] Para la rápida formación de la burbuja de supercavitación y su estabilización, se insufla aire a través de las aberturas de salida de aire 22.1 en dirección opuesta a la dirección de movimiento 50. Si, por ejemplo, la velocidad de la aeronave no es suficiente para formar, por lo menos parcialmente, una burbuja de supercavitación alrededor del cuerpo de inmersión 12 directamente tras la inmersión, por medio del aire insuflado desde las aberturas de salida de aire 22.1 también puede formarse, por lo menos parcialmente, una burbuja de gas alrededor del cuerpo de inmersión 12, reduciendo así la resistencia al flujo. Asimismo, a una velocidad de vuelo de aproximadamente 35 m/s a aproximadamente 90 m/s, puede producirse cavitación ventilada que crea una burbuja de gas alrededor del cuerpo de inmersión.
[0167] La sección con forma de torpedo 16 que está dispuesta en el extremo inferior 19 de la sección de hoja 14, comprende un cuerpo con forma de torpedo con un cavitador de punto dispuesto en el lado de proa, que está configurado rotacionalmente simétrico. Detrás del cavitador de punto 23, en la dirección de movimiento 50, están dispuestas igualmente aberturas de salida de aire 22.2, por medio de las cuales puede expulsarse el aire en dirección opuesta a la dirección de movimiento. Delante del cavitador de punto 23, en la dirección de movimiento, está prevista una abertura de entrada de agua 20.2 que está conectada a los compartimentos 34.
[0169] Por medio de dos timones pendulares 42.1 y 42.2 en la sección con forma de torpedo 16 puede controlarse o regularse la profundidad de inmersión del cuerpo de inmersión 12. Un dispositivo de medición de distancia 58 está previsto en el dispositivo 10 que, por ejemplo, puede estar configurado como radar. Este determina la profundidad de inmersión del cuerpo de inmersión 12 y determina el oleaje que está presente en la dirección de movimiento frente al cuerpo de inmersión 12. Por medio de los datos adquiridos se controlan los timones pendulares 42.1 y 42.2 para mantener el cuerpo de inmersión 12 a una profundidad óptima para la recogida de líquidos y la seguridad del vuelo.
[0171] Además, por debajo de la sección con forma de torpedo 16 está dispuesto un patín de inmersión 46. El patín de inmersión 46 soporta el cuerpo de inmersión 12 en la inmersión en la masa de agua 52.
[0173] La figura 1 muestra una configuración alternativa 11 del dispositivo 10 con líneas discontinuas. Durante su utilización prevista, puede arrastrarse a través de la masa de agua 52 en un ángulo diferente a la línea horizontal. En particular, el centro de gravedad de la configuración alternativa 11 difiere del del dispositivo 10, que se dibuja con líneas continuas.
[0175] Con el dispositivo 10 propuesto, así como el procedimiento para recibir líquidos en una aeronave y el kit de instalación propuesto, la extinción de incendios aérea puede llevarse a cabo eficazmente incluso desde aeronaves de transporte. También una aeronave propuesta, que preferentemente ya comprenda el dispositivo como equipo original, puede realizar la extinción de incendios eficazmente gracias a la alta velocidad de vuelo posible durante la recogida de agua. Gracias a esta alta velocidad de vuelo de la aeronave propuesta, se aumenta significativamente el radio de acción.
Claims (29)
1. REIVINDICACIONES
1. Dispositivo (10) para recibir agua en una aeronave durante el vuelo, que comprende por lo menos un cuerpo de inmersión (12) apto para sumergirse en una masa de agua con por lo menos una abertura de entrada de agua (20.1.20.2) y con por lo menos un medio para generar por lo menos una burbuja de gas (21,22, 23) para envolver por lo menos parcialmente el cuerpo de inmersión (12).
2. Dispositivo (10) según la reivindicación 1, caracterizado por que el por lo menos un medio para generar una burbuja de gas sobre el cuerpo de inmersión (12) comprende por lo menos una abertura de salida de aire (22.1, 22.2).
3. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el cuerpo de inmersión (12) comprende una sección de hoja (14), en la que la sección de hoja (14) presenta una extensión longitudinal (15) con un extremo superior (18) y un extremo inferior (19).
4. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el cuerpo de inmersión (12) comprende por lo menos una sección con forma de torpedo (16).
5. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por que la por lo menos una abertura de salida de aire (22.1, 22.2) está dispuesta detrás de la por lo menos una abertura de entrada de agua (20.1, 20.2) en una dirección de movimiento (50) del dispositivo (10).
6. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado por que están previstas una pluralidad de aberturas de entrada de agua (20.1,20.2) y aberturas de salida de aire (22.1,22.2).
7. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado por que el cuerpo de inmersión (12) comprende una proa (30), en el que la por lo menos una abertura de entrada de agua (20.1,20.2) y la por lo menos una abertura de salida de aire (22.1,22.2) están dispuestas en la proa (30).
8. Dispositivo (10) según la reivindicación 7, caracterizado por que una pluralidad de aberturas de salida de aire (22.1.22.2) están dispuestas a lo largo de la proa (30) en la extensión longitudinal (15) del dispositivo (10).
9. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado por que por lo menos una abertura de salida de aire (22.1, 22.2) está conformada a modo de tobera de tipo Venturi.
10. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el por lo menos un medio para generar una burbuja de gas por lo menos parcialmente alrededor del cuerpo de inmersión (12) comprende por lo menos un cavitador (21, 23).
11. Dispositivo (10) según la reivindicación 10, caracterizado por que por lo menos un cavitador (21) sobre la sección de hoja (14) está conformado a modo de un cavitador lineal y/o por lo menos un cavitador (23) de la sección con forma de torpedo (16) está conformado a modo de un cavitador de punto.
12. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones 10 a 11, caracterizado por que una geometría del por lo menos un cavitador (21, 23) es modificable.
13. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el cuerpo de inmersión (12) presenta unos estabilizadores de vuelo (40).
14. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el cuerpo de inmersión (12) comprende por lo menos un timón pendular (42.1,42.2).
15. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que por lo menos un patín de inmersión (46) está dispuesto en el cuerpo de inmersión (12).
16. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo (10) comprende un dispositivo de medición de distancia (58), por medio del cual puede determinarse por lo menos una profundidad de inmersión del cuerpo de inmersión (12) en una masa de agua (52) y/o una altura de ola de una masa de agua (52).
17. Dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que este comprende unairbagpara evitar daños en una colisión con objetos en una masa de agua.
18. Procedimiento para recibir agua en una aeronave que comprende las etapas siguientes
- proporcionar un dispositivo (10) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 17,
- conectar el dispositivo (10) con un tanque de agua en una aeronave,
- hacer descender el dispositivo (10) en una masa de agua (52) durante un vuelo de la aeronave, de modo que este se sumerja por lo menos parcialmente en la masa de agua (52),
- recibir agua procedente de la masa de agua (52) a través de las aberturas de entrada de agua (20.1,20.2) en un cuerpo de inmersión (12) del dispositivo (10).
19. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado por que el dispositivo (10) se presuriza con aire, de modo que fluye desde las aberturas de salida de aire (22.1, 22.2) de tal manera que el cuerpo de inmersión (12) del dispositivo (10) sumergido en la masa de agua (52) está envuelto por lo menos parcialmente por una burbuja de gas.
20. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 18 y 19, caracterizado por que se succiona aire procedente de las aberturas de salida de aire (22.1,22.2) por medio de un efecto Venturi.
21. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizado por que una cavitación ventilada es inducida por medio de aire.
22. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 18 a 21, caracterizado por que una supercavitación se genera en el cuerpo de inmersión (12) sumergido en la masa de agua (52) por medio del por lo menos un cavitador (21, 23).
23. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 18 a 19, caracterizado por que en la inmersión por lo parcial del cuerpo de inmersión (12), el patín de inmersión (46) extendido se sumerge primero.
24. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 18 a 23, caracterizado por que antes de la por lo menos inmersión parcial del cuerpo de inmersión (12), el mismo se estabiliza en una fase de vuelo por medio de los estabilizadores de vuelo (40) desplegados.
25. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 18 a 24, caracterizado por que después de la por lo menos inmersión parcial del cuerpo de inmersión, por lo menos un timón pendular (42.1, 42.2) es llevado a una posición de funcionamiento.
26. Utilización de un dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 1 a 17, para cargar una aeronave con agua.
27. Kit de instalación para una aeronave que comprende un dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 1 a 17 y por lo menos un tanque de agua.
28. Aeronave que comprende un dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 1 a 17 y por lo menos un tanque de agua.
29. Aeronave según la reivindicación 28, caracterizada por que comprende un dispositivo extensible para desplegar y retraer por lo menos un cuerpo de inmersión (12) del dispositivo (10) durante un vuelo de la aeronave.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102021132473.4A DE102021132473A1 (de) | 2021-12-09 | 2021-12-09 | Vorrichtung und Verfahren zur Aufnahme von Flüssigkeiten in ein Luftfahrzeug |
| PCT/EP2022/085143 WO2023105038A1 (de) | 2021-12-09 | 2022-12-09 | Vorrichtung und verfahren zur aufnahme von wasser in ein fliegendes luftfahrzeug |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES3045758T3 true ES3045758T3 (en) | 2025-11-28 |
Family
ID=84785312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES22835295T Active ES3045758T3 (en) | 2021-12-09 | 2022-12-09 | Apparatus and method for accepting water in a flying aircraft |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US12428152B2 (es) |
| EP (1) | EP4444615B1 (es) |
| JP (1) | JP2024545110A (es) |
| KR (1) | KR20240118806A (es) |
| AU (1) | AU2022407147B2 (es) |
| CA (1) | CA3240412A1 (es) |
| DE (1) | DE102021132473A1 (es) |
| ES (1) | ES3045758T3 (es) |
| HU (1) | HUE073157T2 (es) |
| PL (1) | PL4444615T3 (es) |
| WO (1) | WO2023105038A1 (es) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12344378B1 (en) * | 2024-11-01 | 2025-07-01 | Frederick Celest | Water-scooping probe |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR512775A (fr) | 1913-11-22 | 1921-01-31 | Eclipse Scaffolding Company | Perfectionnements apportés aux appareils de levage |
| US2117234A (en) | 1937-02-19 | 1938-05-10 | Jonathan R Austin | Emergency balancing means |
| FR1481100A (fr) | 1966-02-23 | 1967-05-19 | Dispositifs amovibles de remplissage de containers d'eau pour aéronef | |
| US3972494A (en) | 1974-08-30 | 1976-08-03 | Drews Hilbert F P | Vehicle air screen apparatus |
| FR2512775A1 (fr) | 1981-09-17 | 1983-03-18 | Greze Andre | Dispositif d'ecopage en vol |
| GB8421988D0 (en) | 1984-08-31 | 1984-10-24 | Ndn Aircraft Ltd | Aircraft |
| DE3625413A1 (de) | 1986-07-26 | 1988-02-04 | Heinrich Prof Dr Ing Reents | Verfahren mit den dazu gehoerigen vorrichtungen zur verminderung der gleitreibung bei surfbrettern, segelschiffen und anderen wasserfahrzeugen oder wasserflugzeugen |
| FR2637563A1 (fr) | 1988-08-26 | 1990-04-13 | Dornier Luftfahrt | Vehicule equipe de moyens pour la generation de poussee hydrodynamique, tels que bateaux, hydravions et en particulier hydravions a coque |
| AU2001281468B2 (en) * | 2000-03-10 | 2007-08-23 | Erickson Air-Crane Incorporated | Fluid loading system |
| BR112017014883A2 (pt) | 2015-01-13 | 2018-03-13 | Jabe Beheer B V | aparelho de retirada de água para supressores de incêncio florestal em tanques de ar não anfíbios |
| WO2018165699A1 (en) | 2017-03-17 | 2018-09-20 | Rapid Response Systems Pty Ltd | Airborne water scoop |
| CN109466687B (zh) | 2017-09-08 | 2023-09-15 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种采用通气空化减阻方法的高速水面艇 |
| CN108910035A (zh) | 2018-07-13 | 2018-11-30 | 杨洪国 | 船身式水上飞机的气泡帘 |
| US11365004B1 (en) * | 2019-01-31 | 2022-06-21 | Fred Celest | Water-scooping probe |
| NL2022960B1 (en) * | 2019-04-17 | 2020-10-26 | Scodev Int B V | Water scooping apparatus for an aircraft and an aircraft comprising the same |
| CN110053705B (zh) | 2019-05-09 | 2021-04-20 | 哈尔滨工程大学 | 一种应用于高速水面艇的多截面通气减阻方法及装置 |
-
2021
- 2021-12-09 DE DE102021132473.4A patent/DE102021132473A1/de active Pending
-
2022
- 2022-12-09 AU AU2022407147A patent/AU2022407147B2/en active Active
- 2022-12-09 WO PCT/EP2022/085143 patent/WO2023105038A1/de not_active Ceased
- 2022-12-09 JP JP2024534155A patent/JP2024545110A/ja active Pending
- 2022-12-09 CA CA3240412A patent/CA3240412A1/en active Pending
- 2022-12-09 ES ES22835295T patent/ES3045758T3/es active Active
- 2022-12-09 US US18/717,612 patent/US12428152B2/en active Active
- 2022-12-09 HU HUE22835295A patent/HUE073157T2/hu unknown
- 2022-12-09 EP EP22835295.1A patent/EP4444615B1/de active Active
- 2022-12-09 PL PL22835295.1T patent/PL4444615T3/pl unknown
- 2022-12-09 KR KR1020247021728A patent/KR20240118806A/ko active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUE073157T2 (hu) | 2026-01-28 |
| DE102021132473A1 (de) | 2023-06-29 |
| EP4444615C0 (de) | 2025-07-09 |
| AU2022407147B2 (en) | 2025-11-13 |
| EP4444615B1 (de) | 2025-07-09 |
| AU2022407147A1 (en) | 2024-06-27 |
| EP4444615A1 (de) | 2024-10-16 |
| US12428152B2 (en) | 2025-09-30 |
| KR20240118806A (ko) | 2024-08-05 |
| CA3240412A1 (en) | 2023-06-15 |
| US20250058875A1 (en) | 2025-02-20 |
| PL4444615T3 (pl) | 2025-12-08 |
| JP2024545110A (ja) | 2024-12-05 |
| WO2023105038A1 (de) | 2023-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3245131B1 (en) | Water scooping apparatus for forestfire suppressant in non-amphibious airtankers | |
| ES2290162T3 (es) | Sistema de carga de fluidos. | |
| EP0850830A2 (en) | A submarine | |
| US10577119B2 (en) | System and apparatus for refueling aircraft from a watercraft | |
| ES2927812T3 (es) | Estructura flotante para el despliegue y la recuperación de al menos un artefacto acuático autónomo por un buque, procedimiento, sistema y buque correspondientes | |
| US8671868B2 (en) | Underwater vessel with above-water propulsion | |
| JP2014512300A (ja) | 高速水上艇および潜水航行体 | |
| US9809320B2 (en) | System and apparatus for refueling aircraft from a watercraft | |
| US12012209B2 (en) | Water scooping apparatus for an aircraft and an aircraft comprising the same | |
| ES3045758T3 (en) | Apparatus and method for accepting water in a flying aircraft | |
| US4089492A (en) | Ocean adapted airship | |
| EP1711396B1 (en) | Location signalling device | |
| KR102039981B1 (ko) | 부표형 대공 표적기 감속장치 | |
| ES2888399T3 (es) | Contenedor de transporte subacuático para buceadores de combate | |
| US1017200A (en) | Captive lookout for use on board ships. | |
| RU2801180C2 (ru) | Устройство забора воды для летательного аппарата и содержащий его летательный аппарат | |
| RU2215667C2 (ru) | Экскурсионный комплекс для морских прогулок | |
| RU2651322C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
| RU2650291C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
| US812956A (en) | Submarine vessel and mechanism connected therewith. | |
| AT528160A2 (de) | Tauchboot | |
| KR20210075273A (ko) | 탐색 및 수색용 탐지기 | |
| UA113098C2 (xx) | Підводний населений апарат |