MXPA00005946A - Sistema electromagnetico aerotransportado - Google Patents

Sistema electromagnetico aerotransportado

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MXPA00005946A
MXPA00005946A MXPA/A/2000/005946A MXPA00005946A MXPA00005946A MX PA00005946 A MXPA00005946 A MX PA00005946A MX PA00005946 A MXPA00005946 A MX PA00005946A MX PA00005946 A MXPA00005946 A MX PA00005946A
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MXPA/A/2000/005946A
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Samuel Klinkert Philip
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Anglo American Corporation Of South Africa Limited
Higgins Michael Roger
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Abstract

Una aeronave remolcada para uso en un sistema de prospección geofísica electromagnético, aerotransportado, incluye una antena transmisora (34) y medios generadores de energía (24) para energizar la antena. Una nave (72) (figura 4) en la cual estámontada una antena receptora (58) puede ser remolcada por la aeronave remolcada.

Description

SISTEMA ELECTROMAGNÉTICO AEROTRANSPORTADO Antecedentes de la Invención Esta invención se refiere a un sistema electromagnético aerotransportado de un tipo que es adecuado para prospección geofísica usando campos electromagnéticos. En prospección electromagnética, un campo electromagnético alternante primario es transmitido desde un punto y el campo resultante (es decir, el campo primario mas el campo secundario desde la tierra) es recibido en un segundo punto, el cual está separado del primer punto. Anomalías en la tierra, por ejemplo sustancias conductoras, pueden ser detectadas debido a los campos secundarios que son generados en ellas por el campo primario y que se reciben en el segundo punto. A fin de medir el campo secundario de manera precisa es importante que el campo primario en el receptor sea tan constante como sea posible. Generalmente, para sistemas de ave remolcados a gran escala, el campo primario es producido por una bobina transmisora en una aeronave y el campo primario mas el secundario de la tierra son medidos en el centro de una bobina receptora o bobinas en una ave que es remolcada por la aeronave. En un sistema que es remolcado por un helicóptero, el campo primario en el receptor es mantenido tan constante como sea posible montando rígidamente el receptor y el transmisor a una botavara rigida y relativamente corta. Es evidente que la estabilidad aerodinámica del ave es altamente deseable. Una gran antena o espira transmisora también es deseable y, donde sea necesario, debe ser posible separar las bobinas transmisora y receptora entre si en una distancia considerable . Compendio de la Invención La invención provee aparatos para uso en un sistema de prospección geofísica electromagnético, aerotransportado, que incluye una aeronave, una antena transmisora en la aeronave, medios en la aeronave para generar energia eléctrica para operar la antena transmisora, y medios para unir al menos una cuerda de remolque a la aeronave para remolcar la aeronave. La aeronave puede ser de cualquier tipo adecuado y, por ejemplo, puede incluir un fuselaje, al menos una ala o lóbulo para generar elevación, y un elemento estabilizador. La aeronave puede ser hecha, al menos principalmente, de material no conductor y no magnético tal como madera, plástico o similares, a fin de minimizar campos magnéticos inducidos que son una fuente de ruido. Los medios de unión de cuerda de remolque pueden ser cualquier aditamento, por ejemplo ojales, grapas o similares, colocados en ubicaciones seleccionadas, por ejemplo en el fuselaje y el ala. El elemento estabilizador puede ser cualquier disposi-tivo apropiado y, por ejemplo, puede incluir un timón y un estabilizador horizontal o una ancla flotante, o ambos de estos componentes. Estos artículos son dados meramente a guisa de ejemplo y son no limitativos. Los medios generadores de energia pueden incluir un motor que es impulsado por combustible. De esta manera, la aeronave puede incluir un tanque de combustible. Los medios generadores de energia pueden, además de su finalidad primordial de producir energia eléctrica, ser usados adicionalmente para producir empuje y, por ejemplo, pueden impulsar al menos un propulsor o hélice. La invención también se extiende a un sistema de prospección geofísica electromagnético aerotransportado, que incluye una aeronave de remolque, y aparatos del tipo descrito unidos a la aeronave de remolque por medios de cuerda de remolque . La aeronave de remolque es, de preferencia, un helicóptero . El empuje que es producido por los medios generadores de energia puede producir una proporción significativa del empuje que se requiere para el vuelo auto-sustentable de la aeronave. Por ejemplo, los medios generadores de energia pueden producir al menos una cuarta parte y de preferencia una tercera parte del empuje que se requiere para el vuelo auto-sustentable de la aeronave . t- ^s»^,^" .A«^-£„í£Í8¡£i«& - Los medios de cuerda de remolque pueden ser unidos al lóbulo o a la antena transmisora, al menos en dos lugares espaciados usando cualesquiera sujetadores adecuados. Dos de las ubicaciones espaciadas están situadas de preferencia a ángulo recto simétricamente a cada lado del fuselaje de la aeronave y están de preferencia en o cerca extremos respectivos del lóbulo. A fin de minimizar la flexión del lóbulo y la antena transmisora durante el vuelo, una cuerda de remolque adicional puede unirse a un tercer punto, por ejemplo en el centro del lóbulo o en el fuselaje tal que los tres puntos de unión estén esencialmente en una linea que está a ángulo recto con el fuselaje. Estas tres cuerdas de remolque pueden encontrarse en un punto aproximadamente siete metros sobre el ala (en un ejemplo particular) y luego desde este punto hay una sola cuerda de remolque que va hacia arriba al helicóptero. El sistema puede incluir medios para limitar la inclinación de la aeronave relativa a la aeronave de remolque. Los medios de limitación de inclinación pueden incluir al menos dos cuerdas de limitación de inclinación que están conectadas en proa y popa a un fuselaje de la aeronave en ubicaciones respectivas y que limitan la inclinación de la aeronave hacia arriba y hacia abajo. Las cuerdas limitadoras de inclinación están conectadas a la aeronave en lugares que están en proa y popa respectivamente de la linea antes mencionada en la cual yacen los puntos de unión de la cuerda de remolque. Las cuerdas limitadoras de inclinación pueden extenderse hacia arriba del fuselaje de la aeronave hacia un lugar en el cual las cuerdas de remolque, que están fijas a la aeronave, se encuentran o unen. Las cuerdas limitadoras de inclinación pueden ser secciones de una sola cuerda que pasa sobre una polea colocada en dicho lugar. La medida en la cual puede moverse esta cuerda alrededor de la polea puede ser limitada en cualquiera manera adecuada, por ejemplo colocando o ajustando aditamentos de tope a la cuerda. Una manera conveniente de controlar o dirigir este movimiento es simplemente tejer la cuerda en dos puntos que están colocados en lados opuestos de la polea. Sin embargo, pueden emplearse cualesquiera otros medios o mecanismos para controlar la inclinación de la aeronave. De esta manera, un arreglo alternativo elimina la polea y usa dos cuerdas holgadas unidas en el punto donde se encuentran las tres cuerdas de remolque y al fuselaje y que se torna tirante alternadamente al inclinarse la aeronave considerablemente hacia arriba o abajo durante operaciones de despegue o aterrizaje. El sistema puede incluir una bobina receptora o antena.
Por ejemplo, una bobina receptora puede montarse en la aeronave de preferencia en un lugar que está separado en la máxima extensión posible de la antena transmisora. La bobina receptora o antena puede ser de cualquier construcción apropiada y, por *yw%¡i£» ^»¡ SÉ& ejemplo, puede comprender un dispositivo de tres componentes de un tipo que se conoce en la materia. La bobina receptora puede ser montada directamente a la aeronave o puede tener un sistema de suspensión entre ella y la aeronave. La antena receptora puede montarse en o estar unida indirectamente al fuselaje de la aeronave. Por ejemplo, la antena receptora puede estar montada en una ave receptora que, ella misma, está unida por medio de una cuerda de remolque a la aeronave que, a su vez, es remolcada por medio de un helicóptero. De preferencia, la nave secundaria, es decir el ave receptora, está unida a la aeronave en su centro de gravedad, por ejemplo en la intersección del ala o el lóbulo y su fuselaje. El arreglo puede ser tal que la nave secundaria sea remolcada a un ángulo seleccionado sustancialmente constante con relación a la aeronave. Por ejemplo, la nave secundaria, es decir el ave receptora, puede estar a un ángulo de aproximadamente 14° por debajo del plano horizontal en el cual se coloca o vuela la aeronave. El ángulo preferido es determinado por la velocidad en el aire, la densidad de cable y el diámetro de cable y es el ángulo al cual vuela el cable esencialmente recto detrás de la aeronave cuando no está unido al ave receptora en ese extremo . La invención también se extiende a un sistema de prospección geofísica electromagnético aerotransportado que incluye una aeronave de remolque, una aeronave remolcada que está .fJ* * 3 f flfi-Ü-Sü unida a la aeronave de remolque por primeros medios de cuerda de remolque, una antena transmisora en la aeronave remolcada, una ave receptora que está unida a la aeronave remolcada por medio de segundos medios de cuerda de remolque, y una antena receptora que está montada en el ave receptora. El sistema puede incluir medios para limitar la inclinación hacia arriba y hacia abajo de la aeronave remolcada con relación a la aeronave de remolque. El sistema puede también incluir medios generadores de energia en la aeronave remolcada para energizar la antena transmisora . Breve Descripción de los Dibujos La invención es descrita adicionalmente a guisa de ejemplos, con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales : La figura 1 ilustra una parte de un sistema de prospección geofísica electromagnético en helicóptero, con un primer arreglo de antena, con cuerdas de remolque y una cuerda de polea limitadora de inclinación, de acuerdo con la invención, La figura 2 es una vista amplificada de una polea que es usada en el sistema de la figura 1, La figura 3 es una vista frontal de un sistema de prospección electromagnético de acuerdo con una segunda forma de la invención, que incluye un arreglo de antena que es diferente del mostrado en la figura 1, y tk r 'x-^f^^A^-^ ^ ' La figura 4 ilustra una tercera forma de la invención en la cual una antena receptora es desplazada en una medida considerable de una antena transmisora. Descripción de las Formas de Realización Preferidas La figura 1 de los dibujos acompañantes ilustra el aparato 10, de acuerdo con la invención, para uso en un sistema de prospección geofísica electromagnético aerotransportado. El aparato 10 incluye una aeronave 12 la cual, a su vez, incluye un fuselaje 14, una ala o lóbulo 16, un tanque de combustible 18, un motor 20 que impulsa un propulsor 22 y un generador de energia eléctrica 24, y un estabilizador 26 en el extremo de cola del fuselaje. El fuselaje 14 debe ser rígido y, para este fin, puede hacerse de cualquiera manera adecuada. De esta manera, por ejemplo, el fuselaje puede ser tubular o similar a un armazón. El tanque de combustible 18, el motor 20, el propulsor 22 y el generador de energia 24 pueden ser reemplazados por una batería como una fuente de energia alterna para el transmisor. En este caso, no se produce empu e para la aeronave. 20 El estabilizador 26 incluye un timón 28 y una alta o estabilizador fi o horizontal 30. El estabilizador puede estar alternativamente en la forma de una cola en V o tiene una construcción anular, por ejemplo como en un sistema electromagnético de helicóptero (sistema HEM) convencional. 25 Los componentes 28 y 30 son dados meramente a guisa de saaájá ^ ej emplo y pueden ser reemplazados por o usados en combinación con cualquier dispositivo apropiado, por ejemplo una boya estable, no mostrada . El motor 20 puede tener una capacidad nominal del orden de 17 kilovatios. El motor es de una construcción convencional y toma combustible del tanque 18. El motor impulsa el propulsor 22 y también es usado para impulsar el generador 24. Meramente a guisa de ejemplo, el generador puede tener una capacidad nominal de 24 voltios y 400 amperios. Si el motor tiene un sistema de encendido eléctrico, es necesario blindar magnética y eléctricamente el sistema de encendido de modo que no interfiera electromagnéticamente con el sistema HEM. Un transmisor 32 es montado en el fuselaje, adyacente al generador. El transmisor también es de una construcción conocida y, en consecuencia, no es descrito en detalle en la presente. El transmisor es energizado directamente del generador 24. El transmisor está conectado a una espira transmisora de vueltas múltiples 34 que se extiende alrededor de extremidades opuestas del ala 16 y los puntos de contacto en el fuselaje 14. En planta, la espira transmisora es cuadrada y, por ejemplo, puede ser de aproximadamente 4 x 4 metros. La espira puede ser formada de cualquiera manera apropiada y puede ser formada de barras, tubos o alambres de aluminio que pueden estar separados pequeñas distancias entre si. ßtfat .-.AS *.r-.^-.. . - . - > „.. ..i. £ í~%¿t±:, ..
Las barras, tubos o alambres pueden colocarse en cualquier relación geométrica entre si pueden estar expuestos al flujo de aire, pero de preferencia están alojados en un alojamiento adelgazado a fin de reducir la vibración de los conductores de la espira durante el vuelo. El dibujo de recuadro de la figura 1 muestra en sección transversal componentes de barra de aluminio 34A, que forman la espira 34, alojados en una sección de aero-lóbulo adelgazado 35, de cualquiera material adecuado. Las barras son mantenidas rígidamente separadas entre si de una manera que elimine el movimiento relativo entre las barras debido a las vibraciones de alta frecuencia y pequeña amplitud durante el vuelo. En una forma de realización preferida, se usan varios tubos o barras de aluminio rectangulares alojados en un aero-lóbulo adelgazado, en vez de un solo tubo auto-sostenible o sección de aero-lóbulo. La sección de aero-lóbulo puede ser adelgazada para reducir el arrastre, pero también puede ser diseñada para generar empuje hacia arriba, además del empuje hacia arriba que es producido por el ala. La sección 35 puede de hecho reemplazar el ala 16, aun cuando la sección tiene una forma de cuatro lados en planta . Extremos opuestos del ala 16 proveen puntos de unión a los cuales se unen las cuerdas de remolque 36 y 38, respectiva-mente, usando ojales, grapas o dispositivos similares 39. Una rrrt~" féiM^^^-^^^^^^^ 2S? ^^^^^^^^^^^^& tercera cuerda de remolque 40 es unida al centro del ala. Las tres cuerdas de remolque se unen en un punto aproximadamente siete metros sobre el ala y desde aqui hay una sola cuerda de remolque 42 hasta el helicóptero. En el punto donde las tres cuerdas de remolque se unen hay una polea 44, sobre la cual pasa una cuerda de polea limitadora de inclinación 46 que a su vez está unida en su extremo frontal a un punto 48 cerca del frente de fuselaje y en su extremo trasero a un punto 50 cerca del centro del fuselaje. Cerca de la polea hay dos nudos 52 y 54 respectivamente en la cuerda. La cuerda de remolque 42 está fija a un alojamiento de polea 56. La finalidad de este equipo es la de limitar los ángulos de inclinación que puede alcanzar la aeronave durante operaciones de despegue o aterrizaje. Bajo estas condiciones, la velocidad hacia adelante de la aeronave es cero y el torbellino descendente del rotor del helicóptero actúa sobre la gran área del estabilizador, forzándolo hacia abajo. Si no hubieran medios para limitar este movimiento descendente durante despegue y aterrizaje, la aeronave se inclinarla a una posición vertical que darla como resultados despegues y aterrizajes difíciles. El nudo frontal 52 en la cuerda es colocado en una posición de modo de limitar la inclinación hacia arriba de la aeronave a alrededor de 25" y el nudo posterior 54 es colocado en la cuerda en una posición que limita la inclinación hacia abajo de la aeronave a alrededor de 10 A Las dos posiciones donde se une la cuerda a la aeronave son importantes pues el objetivo es mantener la cuerda de polea tensa al moverse hacia atrás y adelante las tres cuerdas de remolque y la polea con los cambios en la velocidad del helicóptero en el aire durante condiciones de supervisión normales . De la figura 2 puede verse que las dos cuerdas y la polea 44 trazan una trayectoria circular proa-pola al incrementarse la velocidad del helicóptero, pues el arrastre de la aeronave varia con la velocidad en el aire y por ende varia el ángulo de la cuerda de remolque de la aeronave al helicóptero. La polea también intenta trazar una trayectoria elíptica proa-pola con los cambios en la velocidad del helicóptero en el aire debido a que está constreñida por la cuerda de polea limitadora de inclinación. El objetivo, por consiguiente, es hacer que coincidan las trayectorias circular y elíptica tan cercanamente como sea posible para el rango seleccionado de ángulos de inclinación de la aeronave hacia atrás y hacia adelante durante despegue y aterrizaje. Las ubicaciones óptimas para unir la cuerda de polea limitadora de inclinación a la aeronave pueden ser fácilmente determinadas por técnicas matemáticas iterativas. Nótese, además, que la cuerda de polea tensa también provee soporte adicional para el fuselaje de la aeronave, con ello reduciendo su momento de flexión considerablemente en el punto donde la cuerda de remolque central 40 se une al fuselaje. Un arreglo alternativo para la cuerda de polea limitadora de inclinación que no provee soporte adicional para el fuselaje es el de dispensar con la polea y luego unir una cuerda ligeramente floja desde el frente del fuselaje al punto donde se encuentran las tres cuerdas de remolque y otra cuerda algo mas floja desde este mismo punto a un punto a aproximadamente a la mitad del camino a lo largo del fuselaje. Las longitudes de estas cuerdas flojas son calculadas de modo que la cuerda frontal se tense cuando la aeronave se inclina 10' hacia abajo y que la cuerda posterior se tense cuando la aeronave se incline 25' hacia arriba . El fuselaje 14 es tubular o similar a armazón y de dimensiones adecuadas. Puede también tener travesanos y alambres para dar rigidez al fuselaje en la dirección longitudinal y reducir el peso de la aeronave. Meramente a guisa de ejemplo, la separación entre la intersección del ala y el fuselaje, y el estabilizador 26, es del orden de 12 metros. Una antena receptora 58 está montada en la aeronave en el estabilizador 26 o puede montarse en este lugar sobre un sistema de suspensión. El receptor incluye tres bobinas receptoras componentes de un tipo conocido en la materia, que están orientadas a 90' entre si. La aeronave 12 es similar a una aeronave convencional, pero debe observarse que el empuje que es provisto por el •-— - jMbMm ¡ propulsor 22 no es suficiente para proporcionar vuelo auto-sustentable. Por ejemplo, el propulsor puede proveer solamente una cuarta parte a una tercera parte del empuje producido por una aeronave convencional y requerido para vuelo auto-sustentable. El ala 16 está diseñada para generar empuje hacia arriba cuando se remolca la aeronave. En la figura 1, el plano de la espira transmisora 34 es horizontal. La figura 3, por otra parte, ilustra un arreglo alternativo donde el plano de la espira transmisora 34A es vertical . La figura 3 es una vista frontal de una aeronave 12A, la cual incluye un fuselaje tubular o similar a armazón 14A y una ala o lóbulo 16A. El ala tiene tres travesanos 60, 62 y 64 unidos a ella a intervalos espaciados y extendiéndose vertical-mente. La espira transmisora 34A se extiende alrededor de las extremidades de los travesanos y extremos opuestos del ala 16A. Los travesanos son agarrados por medio de cables 66. El aparato 10, en uso, está unido a un helicóptero, no mostrado, por medio de las cuerdas de remolque 36, 38 y 40 que se unen en un punto aproximadamente siete metros por arriba de la aeronave y desde este punto se extiende al helicóptero una cuerda de remolque de 30 metros de longitud. El helicóptero lleva la aeronave 12 a través del aire. Un campo electromagnético primario es producido por el transmisor y la espira transmisora 34 y el campo primario mas el campo secundario de la tierra es detectado por las tres bobinas receptoras componentes 58. Estos aspectos son convencionales y por consecuencia no serán descritos adicionalmente en la presente. La aeronave 12 es mas estable aerodinámicamente que un ave electromagnética de helicóptero convencional (HEM) bajo condiciones de cero inclinación, rodamiento y derrape, pues las fuerzas del peso, empuje, empuje hacia arriba, arrastre, la del elemento estabilizador y la de las cuerdas de remolque, actúan esencialmente a través de un punto, el cual es el centro de gravedad de la aeronave. Bajo condiciones donde la inclinación, el rodamiento y el derrape no son cero, un análisis de las fuerzas muestra que hay momentos fuertes de corrección ocasionados por las cuerdas de remolque en linea espaciadas lateralmente, el estabilizador y/o timón y el motor, que siempre actúan para mantener la aeronave alineada en la dirección de vuelo. En una ave de helicóptero convencional, la cuerda de remolque consiste en una brida proa-popa triangular fija y un análisis aqui de las fuerzas muestra que el ave se inclina hacia arriba a bajas velocidades en el aire y hacia abajo a altas velocidades en el aire, lo que es indeseable tanto geofísica como aerodinámicamente . El área de la espira transmisora es grande y, en consecuencia, puede generarse un gran momento de dipolo (DM) . El momento de dipolo es dado por la siguiente expresión: DM = N.I.A, donde N = número de vueltas en la espira transmisora, I es la corriente y A es el área dé espira. El motor 20 proporciona una cantidad considerable de corriente, para el ejemplo dado del orden de hasta alrededor de 400 amperios rms, para la espira. Esto, junto con la gran área de la espira y el número de vueltas, significa que puede generarse un gran momento de dipolo rms. La gran corriente rms significa que el transmisor es sumamente adecuado para generar una corriente esencialmente de onda cuadrada a través de la espira. Una forma de onda cuadrada contiene una gran cantidad de energia de baja frecuencia, lo que a su vez permite penetración profunda en ambientes conductores. Para conocimiento de la solicitante, los sistemas HEM convencionales pueden únicamente consumir una cantidad relativamente pequeña de energia a partir de un generador en el helicóptero, lo que junto con pequeñas áreas de la espira transmisora da como resultado pequeños momentos de dipolo. El ala 16 proporciona empuje hacia arriba adicional de modo que el helicóptero tenga que realizar menos trabajo para remolcar la aeronave 12 a través del aire y por tanto el tiempo de vuelo de supervisión puede ser prolongado de manera considerable. El empuje hacia arriba provisto por el ala a una velocidad de vuelo del helicóptero de 70 nudos es actualmente de alrededor de un tercio del requerido para vuelo auto-sustentable de la aeronave. Como se ha señalado, el empuje hacia arriba requerido para la aeronave también puede ser generado al menos en parte por la sección 35, que lleva los componentes de antena, y que puede usarse con el ala 16, o en lugar de ésta. El motor con el propulsor 22 provee empuje hacia arriba y estabilidad aerodinámica adicionales. Esto significa que el helicóptero tiene menos trabajo que hacer y, en segundo lugar, que está presente menos ruido derivado de inestabilidad aerodinámica en la señal secundaria detectada. Al generar empuje hacia arriba el ala 16, el tiempo de vuelo de supervisión del helicóptero puede ser prolongado de manera considerable. En efecto, el helicóptero remolca un planeador motorizado mas que un peso muerto, que también tiene arrastre. Es considerablemente mas fácil para el helicóptero remolcar el "planeador motorizado" que produce "empuje y empuje hacia arriba", que está constituido por la aeronave 12, que remolcar una ave HEM convencional. Deberá notarse que la bobina receptora 58 está cerca de la bobina transmisora 34. De esta manera, el campo primario generado por la bobina transmisora es de magnitud considerable en comparación con el campo secundario que es recibido de la tierra y que es la señal de importancia. Debido a que la aeronave 12 y la espira transmisora 34 no pueden hacerse perfectamente rígidas, puede encontrarse cierta dificultad para remover totalmente el campo primario de modo que solamente se deje el campo secundario para procesamiento. El arreglo mostrado en la figura 4 está destinado a contrarrestar esta dificultad.
La figura 4 ilustra una aeronave 70 que es sustancialmente igual que la aeronave 12 mostrada en la figura 1. Sin embargo, la aeronave 70 no incluye una bobina receptora 58 montada en ella. La bobina receptora, en vez, está unida a una ave de alto arrastre 72 que está conectada por medio de un cable 74 a la aeronave 70. La longitud del cable 74 puede variar de 20 a 60 metros. El diseño es tal que el cable se extiende hacia abajo, a aproximadamente 14' de la horizontal, de la aeronave 70 al ave 72. El cable está unido al centro de gravedad de la aeronave 70, es decir en la intersección del ala 16 y el fuselaje 14. Una cuerda de remolque 76, la cual puede ser del orden de 40 metros de longitud, es unida a las cuerdas de remolque 36 y 38 y a un helicóptero de remolque 78. El sistema mostrado en la figura 4 posee las siguientes ventajas : 1. Debido a las propiedades mecánicas y aerodinámicas del cable 74, junto con la geometría particular del diseño, el cable 74 permanece esencialmente recto bajo condiciones de supervisión normales y por ende la separación entre la bobina transmisora 34 y la bobina receptora 58, que es llevada por el ave 72, permanece sustancialmente constante. De esta manera, hay una variable menos que tomar en cuenta cuando se remueve el campo primario de la señal detectada por la bobina 58. 2. Como el campo primario es grande en comparación con y¡j¡¿gg ggj¡¡m¡ ggf el campo secundario de la tierra cuando la bobina transmisora y la bobina receptora están lo mas cerca entre si y como el campo primario debe ser removido totalmente de manera ideal de modo que solamente se deje el campo secundario de la tierra para análisis, es altamente ventajoso hacer el campo primario tan pequeño como sea posible con relación al campo secundario. Esto es logrado separado las bobinas transmisora y receptora en la mayor distancia puesta en práctica posible. Este objetivo es, a su vez, logrado usando una ave receptora de alto arrastre, estable 72 remolcada desde el centro de gravedad de la aeronave transmisora 70 por medio del cable 74, que se mantiene sustancialmente recto a un ángulo de aproximadamente 14' debajo de la horizontal. Ba o condiciones típicas de supervisión, por ejemplo en terreno montañoso, la velocidad en el aire puede variar de 40 a 80 nudos. A fin de mantener el ángulo entre la aeronave transmisora 70 y el ave receptora de alto arrastre, estable 72 a un ángulo tan cerca como sea posible del ángulo preferido de 14', el ave receptora es de preferencia construida de manera tal que la combinación de su arrastre y empuje hacia arriba varié con la velocidad en el aire de manera tal que se mantenga este ángulo esencialmente constante. El sistema mostrado en la figura 4 combina las ventajas de la gran separación de las bobinas en un sistema de prospección electromagnético, de ave remolcada, de ala fija, y la baja altura de vuelo de un sistema de helicóptero convencional. La gran separación de las bobinas proporciona sensibilidad incrementada para detectar conductores enterrados profundamente mientras la menor altura de vuelo da una profundidad de penetración considerablemente mejor. Los sistemas mostrados en las figuras 1 y 4 son también aerodinámicamente estables. La tendencia de las bobinas receptoras a realizar movimiento de péndulo de proa y popa o a los lados con relación a la bobina transmisora, como es el caso con sistemas electromagnéticos, aerotransportados, de ave remolcada, ala fija, convencionales, que tienen aves de bajo arrastre, es reducida. Como se indicó, la mayor parte de la estructura de la aeronave 12 es de preferencia hecha de material no conductor y no magnético, de modo que el ruido que surge de los efectos eléctrico y magnético pueda ser reducido. Otro punto es que debido a un tamaño mucho menor de la espira transmisora en comparación con el de un sistema convencional de ave remolcada, ala fija, la espira transmisora puede hacerse mucho mas rigida que en un sistema electromagnético, aerotransportado de ala fija convencional. Esto da como resultado niveles de ruido inferiores, especialmente bajo condiciones turbulentas. Deberá notarse que el uso de un sistema de remolque de brida espaciada de dos, o de preferencia tres, puntos, cuyos puntos de unión están en una linea a ángulo recto con el fuselaje de la aeronave o la dirección de vuelo, lleva intrínsecamente el beneficio de que el fuselaje está alineado en la dirección de vuelo incluso si varia la velocidad en el aire. Este no es el caso con un sistema de remolque de brida HEM proa-pola convencional de dos puntos . El sistema de cuerda limitadora de inclinación que ha sido descrito en lo anterior y que se usa en conjunción con el sistema de remolque de brida espaciada, transversal, de dos o tres puntos, limita la inclinación de la aeronave durante despegue y aterrizaje, e imparte estabilidad al sistema de brida transversal .

Claims (21)

  1. REIVINDICACIONES 1. Una aeronave remolcada para uso en un sistema de prospección geofísica electromagnético, aerotransportado, que incluye una antena transmisora y que está caracterizado por medios generadores de energia, impulsados por combustible, para energizar la antena.
  2. 2. Una aeronave remolcada de acuerdo con la reivindicación 1, la cual incluye medios de unión para al menos una cuerda de remolque.
  3. 3. Una aeronave remolcada de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, la cual incluye medios productores de empuje que son impulsados por los medios generadores de energia.
  4. 4. Una aeronave remolcada de acuerdo con la reivindicación 1, 2 o 3, donde la antena transmisora incluye una pluralidad de componentes de antena que están montados en una sección de aero-lóbulo adelgazado.
  5. 5. Una aeronave remolcada de acuerdo con la reivindicación 4, donde la sección de aero-lóbulo es conformada para generar empuje hacia arriba.
  6. 6. Una aeronave remolcada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que incluye una ala para generar empuje hacia arriba.
  7. 7. Un sistema de prospección geofísica electromagnético, aerotransportado, que incluye una aeronave de remolque, una aeronave remolcada de acuerdo con cualquiera de las reivindica- | ^| ¡^^g¡¡j ¡ fcÉÉ ciones 1 a 6, y primeros medios de cuerda de remolque para unir la aeronave remolcada a la aeronave de remolque.
  8. 8. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 7, donde la aeronave de remolque es un helicóptero.
  9. 9. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, donde los primeros medios de cuerda de remolque están unidos a la aeronave remolcada al menos en dos lugares espaciados.
  10. 10. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 9, donde dichos lugares espaciados yacen en una linea que está sustancialmente a ángulo recto con un fuselaje de la aeronave remolcada .
  11. 11. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, que incluye medios para limitar la inclinación de la aeronave remolcada con relación a la aeronave de remolque.
  12. 12. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 11, donde los medios limitadores de inclinación incluyen al menos dos cuerdas limitadoras de inclinación que están conectadas en proa y popa a un fuselaje de la aeronave remolcada en lugares espaciados respectivos y que limitan la inclinación de la aeronave remolcada hacia arriba y hacia abajo.
  13. 13. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, que incluye una antena receptora que está montada en la aeronave remolcada.
  14. 14. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, que incluye una ave receptora que es unida por medio de segundos medios de cuerda de remolque a la aeronave remolcada, y una antena receptora que está montada en el ave receptora.
  15. 15. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 14, donde el ave receptora está unida a la aeronave remolcada en su centro de gravedad.
  16. 16. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 14 o 15, donde el ave receptora está dispuesta para ser remolcada a un ángulo seleccionado sustancialmente constante por debajo de un plano horizontal en el cual vuela la aeronave remolcada.
  17. 17. Un sistema de prospección geofísica electromagnético, aerotransportado, que incluye una aeronave de remolque, una aeronave remolcada, primeros medios de cuerda de remolque para unir la aeronave remolcada a la aeronave de remolque, una antena transmisora en la aeronave remolcada, una ave receptora, y una antena receptora que está montada en el ave receptora, y que se caracteriza porque el ave receptora está unida a la aeronave remolcada por segundos medios de cuerda de remolque.
  18. 18. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 17, que incluye medios para limitar la inclinación hacia arriba y hacia abajo de la aeronave remolcada con relación a la aeronave de remolque.
  19. 19. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 17 o 18, que incluye medios generadores de energia en la aeronave remolcada para energizar la antena transmisora.
  20. 20. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, donde la aeronave remolcada incluye una ala para generar empuje hacia arriba.
  21. 21. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, donde los primeros medios de cuerda de remolque están unidos a la aeronave remolcada en puntos espaciados que yacen en una linea que está a ángulo recto con la dirección de vuelo de la aeronave remolcada.
MXPA/A/2000/005946A 1997-12-19 2000-06-16 Sistema electromagnetico aerotransportado MXPA00005946A (es)

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