WO2024200895A1 - Dispositivo de aspersión de un fluido - Google Patents

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WO2024200895A1
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fluid
hose
block
spraying
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PCT/ES2024/070193
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French (fr)
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Juan Isidoro SEIJAS MARTÍNEZ-ECHEVARRÍA
Diego ANDINA DE LA FUENTE
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Universidad Politecnica de Madrid
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Universidad Politecnica de Madrid
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    • 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
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    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G13/00—Other offensive or defensive arrangements on vessels; Vessels characterised thereby
    • B63G13/02—Camouflage
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    • B63G13/02—Camouflage
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    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/45—UAVs specially adapted for particular uses or applications for releasing liquids or powders in-flight, e.g. crop-dusting

Definitions

  • the present invention relates to a fluid spraying device, especially designed as a maritime camouflage device and especially suitable for camouflaging a ship against projectiles equipped with infrared (IR) guidance systems.
  • IR infrared
  • the fluid spraying device designed specifically as a maritime camouflage device, object of the present invention allows to reduce the effectiveness of the IR guidance system of a projectile aimed at a ship that uses the device of the invention, managing to confuse the projectile so that it “loses sight” of the ship and produces its detonation without impacting and at a sufficient distance from the ship so as not to cause substantial damage to it.
  • the fluid spraying device object of the present invention can also be used as an irrigation system or as a fire extinguishing system, projecting water onto a crop surface or onto a burned area.
  • the fluid spraying device object of the present invention in its conception as a maritime camouflage device, is of special application in the naval industry and, more particularly, in the protection of ships or boats that carry a critical load due to their economic and/or military interest.
  • these missiles can have: a) High speed and agility: they are capable of travelling 1 km in three seconds and making abrupt turns in their trajectory that make their interception difficult in the event that a defensive projectile is launched from the “target” ship seeking to intercept the attacking projectile. b) Some missiles can be extremely stealthy in the first stages of their flight, as they do not emit energy with their radar and use the signal emitted by another ship (e.g. the launching aircraft) for guidance. c) Some missiles, during flight, can receive target reassignments, whether it is decided to attack a target other than the one initially assigned, or if the target has been better discriminated against the countermeasures with which it intends to hide. d) For the last stages of flight, they use infrared images and radar echo of the target for better discernment of the target among the decoys.
  • the ship may be left without "single-use" material: missiles and defensive ammunition, or radar and infrared decoys.
  • the present invention relates to a fluid spraying device, especially suitable for functioning as a maritime camouflage device.
  • the fluid spraying device of the present invention comprises: o a flight module configured to fly, by means of an actuation block (or propulsion assembly), over a certain fluid projection position, and to project a fluid (for example, water) onto the fluid projection position by means of an irrigation block (or sprinkling assembly), where the flight module is configured to be connected to a hose by means of a connection block (preferably comprising a connection nozzle); o a deployment module, configured to allow the deployment or retraction of the flight module by means of a motorized reel configured to allow the winding of the hose connected to the flight module (the reel allows the hose to be wound or unwound from said reel with the help of the motorization), where the deployment module comprises a pressure regulator configured to be connected to the hose and to regulate the pressure of the fluid through the hose towards the flight module, and; or a control module (or base), configured to regulate the power supplied to the flight module and the deployment module by means of a power sub-module (which takes power from the electrical grid and/
  • the flight module is allowed to be deployed over a projection position (an area where there is a fire that needs to be extinguished, or a crop surface that needs to be watered, or an area on which a curtain of fluid needs to be projected for the camouflage of a ship) and fly over said projection position, where a user or operator can control the operation of the device through the control module.
  • a projection position an area where there is a fire that needs to be extinguished, or a crop surface that needs to be watered, or an area on which a curtain of fluid needs to be projected for the camouflage of a ship
  • the device comprises a supply module, configured to regulate the flow of fluid supplied to the hose by means of a flow regulating submodule (which for example comprises a valve).
  • a flow regulating submodule which for example comprises a valve
  • This supply module may comprise a thermal regulating submodule configured to produce heating of the fluid to a given temperature. This feature is especially useful when the fluid spraying device functions as a maritime camouflage device, since the spraying of hot fluid helps camouflage a ship or vessel from IR detection systems of a projectile fired at said ship or vessel.
  • the deployment module comprises a lightning protection submodule configured (for example, by means of a circuit breaker) to prevent the propagation of lightning along the hose, from or to the flight module and, above all, to prevent damage to the vessel.
  • a lightning protection submodule configured (for example, by means of a circuit breaker) to prevent the propagation of lightning along the hose, from or to the flight module and, above all, to prevent damage to the vessel.
  • connection block comprises a rotating joint that allows the irrigation block to rotate freely with respect to a longitudinal axis of the hose. This allows the flight module (and specifically the irrigation block) to be oriented with respect to the longitudinal axis of the hose according to a plurality of planes.
  • the actuating (or propulsion) block comprises a plurality of propellers distributed in proximity to the perimeter of the flight module (for example, forming a regular hexagon configuration).
  • the irrigation block preferably comprises at least one spray nozzle configured to project the fluid flow onto the spray position.
  • the number and geometry of the spray nozzles may depend on the specific application of the fluid spraying device.
  • the at least one spray nozzle comprises a geometry with a longitudinal dimension substantially greater than a transverse dimension, such that the at least one spray nozzle is configured to project the fluid flow such that the fluid curtain is formed on the projection position.
  • This embodiment is especially suitable for the application of the invention as a maritime camouflage device, generating a curtain of water that is interposed between the missile or projectile and the ship or vessel.
  • the actuation block is articulated with the irrigation block by means of a pivot axis configured to allow angular displacement between the irrigation block and the actuation block. This allows the flight module to vary its attitude in situations where fluid is being projected from the irrigation block.
  • the fluid spraying device is configured so that the permitted angular displacement between the irrigation block and the actuation block is at least ⁇ 30 e .
  • the hose comprises a central conduit for channeling fluid and an electrical power line, isolated from the central conduit, configured to provide electrical power to the flight module.
  • the hose is configured to transmit data to/from the flight module, by means of electrical power conduction and by PLC communication.
  • sea water is preferably used, so that problems of fluid shortage are avoided by having a source of fluid that is always sufficient.
  • a ship that is capable of creating and maintaining camouflage using a curtain of water will be able to distort and attenuate the infrared and radar signals that guide the missile, that is, it will have a defensive tool that can even complement existing state-of-the-art tools.
  • the device of the present invention has less demanding logistics requirements, because it does not consume single-use material: missiles, ammunition, flares or metal strips: Which provides:
  • the device of the invention does not depend on GPS positioning, (although it may have a GPS receiver that can provide useful information to the operator).
  • the device of the present invention has high immunity against electromagnetic countermeasures that may be present.
  • the device of the present invention emits very little radioelectric energy which reduces the possibility of interfering with other defensive systems.
  • New equipment can be manufactured on board (with 3D printing and a short list of components), allowing for new fluid spraying devices to be available if required.
  • the maintenance of the device of the invention is simpler than the maintenance of other state-of-the-art camouflage solutions, because it has few parts and does not require calibration.
  • the device of the invention allows rapid deployment, even on civilian vessels: oil tankers, or commercial cargo ships.
  • Figure 1 shows in a block diagram the different elements, modules and submodules that form part of a possible embodiment of the fluid spraying device that is the object of the present invention.
  • Figure 2 shows a top perspective view of the flight module, according to a possible embodiment of the fluid spraying device object of the present invention.
  • Figure 3 Shows a bottom perspective view of the flight module in Figure 2.
  • Figure 4 Shows a side view of the flight module in Figure 2.
  • the present invention relates, as mentioned above, to a device (1) for spraying a fluid, especially designed as a maritime camouflage device.
  • Figure 1 shows, schematically, the different modules and submodules that make up the device (1) for spraying a fluid, object of the present invention.
  • the fluid spraying device (1) comprises a flight module (100), a control module (200), a supply module (300) and a deployment module (400).
  • the flight module (100) comprises different elements, grouped mainly into: an actuation block (101), a connection block (102) and an irrigation block (103).
  • the control module (200) comprises a human-machine interface sub-module (201) (HM interface) and a power sub-module (202).
  • the control module (200) is preferably connected to the vessel's electrical system.
  • the supply module (300) comprises a flow regulating submodule (301) and a thermal regulating submodule (302).
  • the deployment module (400) comprises different elements among which the following stand out: a motorized reel (401), a lightning protection submodule (402) and a pressure regulator (403).
  • the flight module (100) is connected to the supply module (300) by a hose (not shown).
  • the supply module (300) is connected to the control module (200).
  • the flight module (100) is configured to generate a curtain of hot water that is placed between the ship (not shown) and the projectile (not shown).
  • This curtain of water reduces and/or distorts the optical visibility of the ship from the projectile and, additionally, distorts the thermal visibility in the IR spectrum, nullifying or minimizing the ability to distinguish the ship by the projectile's IR detection systems.
  • the control module (200) is configured to send instructions to the supply module (300) about a certain flow rate of water to be supplied to the flight module (100) through the hose, as well as the pressure at which said flow rate of water should be supplied and the temperature at which said flow rate of water should be supplied.
  • the control module (200) sends these instructions to the supply module (300), based on information entered by a user through the man-machine interface submodule (201). Additionally, the control module (200) is configured to supply, by means of the energy submodule (202), the necessary energy to the supply module (300) so that the supply module (300) controls, by means of the flow regulating submodule (301), a water flow regulating valve and, by means of the thermal regulating submodule (302), a heating system (located on board the ship or vessel and/or in the hose) for heating the water to a certain temperature, sufficient for the water curtain generated by the flight module (100) to produce the distortion of the thermal image in the IR spectrum captured by the IR detection systems of the projectile.
  • the energy submodule 202
  • the necessary energy to the supply module (300) so that the supply module (300) controls, by means of the flow regulating submodule (301), a water flow regulating valve and, by means of the thermal regulating submodule (302), a
  • control module (200) is configured to supply, via the power submodule (202), the necessary power to the pressure regulator (403) of the deployment module (400).
  • Said pressure regulator (403) can be, for example, a water pump for pressurizing the water through the hose.
  • control module (200) is configured to supply, via the power submodule (202), the necessary power to the motorized reel (401) of the deployment module (400).
  • the motorized reel (401) is configured to rotate at a determined speed (determined based on the speed and direction of travel of the flight module (100)), to allow the flight module (100) to take off and travel at the required speed to its deployment position, as well as to perform the necessary movements during its operation and to land back on the ship when its retraction is required.
  • the control module (200) is also configured to provide, through the power submodule (202), the energy necessary for the flight of the flight module (100) and for the operation of the internal systems of the flight module (100).
  • the hose is configured to provide the flight module (100) with pressurized water heated to a certain temperature, through a central conduit in the hose.
  • the hose also includes an electrical conduit, conveniently isolated from the central water conduit, to provide electrical power to the flight module (100), necessary to fly and maneuver the flight module.
  • the hose is also configured to transmit control data to/from the flight module (100), preferably via electrical power conduction and PLC (Power Line Communications) communication.
  • PLC Power Line Communications
  • the flight module (100) comprises an actuation block (101), a connection block (102) and an irrigation block (103).
  • connection block (102) comprises the hydraulic connection to receive the pressurized water flow from the central water conduit of the hose and channel it to the irrigation block (103).
  • connection block (102) comprises the electrical power connection to receive electrical power from the electrical conduction of the hose and channel it to the actuation block (103), as well as to other possible systems (telemetry systems) of the flight module (100).
  • connection block (102) also comprises the data connection, for remote control of the flight module (100), responsible for receiving instructions from the control module (200), as well as channeling telemetry information (data from sensors located in the flight module (100)) sent from the flight module (100) to the control module (200).
  • connection block (102) are preferably connected in correspondence with a rotary joint that allows the irrigation block (103) to rotate freely with respect to a longitudinal axis of the hose.
  • Figure 3 and Figure 4 schematically show a possible external configuration of the connection block (102) of the flight module (100), in the form of a connection nozzle (102a) with a rotating joint.
  • the actuation block (101) comprises the propulsion system of the flight module (100).
  • This flight system may comprise a set of propellers (for example 6 propellers arranged at the vertices of a regular hexagon) configured to produce the lift and propulsion of the flight module (100).
  • the actuation block (101) may comprise the electric motors responsible for moving the propellers, the source of electrical power regulation, the electronic system that governs the propellers, the inertial sensors of the flight module (100) and the telemetry and remote control systems.
  • FIG 2 and Figure 3 schematically show a possible configuration of the flight module (100) with the housings (101 a) configured to house the propellers of the actuation block (101 ), distributed along the perimeter area of the flight module (100).
  • the irrigation block (103) comprises one or more spray nozzles (103a) (or sprayers) configured to project the flow of pressurized water heated to a given temperature, generating a curtain of water for camouflaging the ship or boat.
  • the irrigation block (103) may also comprise a water pump or compressor.
  • spray nozzles (103a) distributed along at least a section of the perimeter of the flight module (100), or there may be a single spray nozzle (103a), with a geometry with a longitudinal dimension substantially greater than a transverse dimension, configured to project the flow of water so as to form the water curtain for camouflaging the ship or vessel.
  • actuating block (101) Preferably, between the irrigation block (103) and the actuation block (101) there is an articulated connection by means of an axis with bearings, so that a certain angular displacement is allowed (for example, an angle of ⁇ 30 e ) between the irrigation block (103) and the actuation block (101).
  • actuating block (101) The angle between the actuating block (101) and the irrigation block (103) can be measured, for example, by means of two redundant potentiometers located at each end of the axis of rotation of the irrigation block (103) and the actuating block (101).
  • the actuation block (101) produces the propulsion and lift of the flight module (100) with the energy necessary for its desired operation, there being an angle between the irrigation block (103) and the actuation block (101) so that the flight module (100) moves and/or positions itself with the necessary attitude when the water curtain is being projected from the irrigation module (103).
  • the lightning protection submodule (402) of the deployment module (400) comprises at least one circuit breaker for protection against lightning that could propagate through the hose, from or to the flight module (100).
  • the flight module may incorporate a location device configured to receive a global positioning signal (e.g., GPS).
  • a global positioning signal e.g., GPS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

Dispositivo (1) de aspersión de un fluido que comprende: un módulo de vuelo (100) configurado para volar sobre una determinada posición de proyección de fluido, y para proyectar un fluido sobre la posición de proyección de fluido, donde el módulo de vuelo (100) está configurado para conectarse a una manguera; un módulo de despliegue (400), configurado para permitir el despliegue o repliegue del módulo de vuelo (100) mediante un carrete motorizado (401) configurado para permitir el arrollamiento de la manguera, donde el módulo de despliegue (400) comprende un regulador de presión (403) configurado para conectarse con la manguera y para regular la presión del fluido a través de la manguera, y; un módulo de control (200), configurado para regular la energía suministrada al módulo de vuelo (100) y al módulo de despliegue (400), y para permitir que un usuario del dispositivo (1) introduzca instrucciones para la operación del dispositivo (1).

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de aspersión de un fluido
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo de aspersión de un fluido, especialmente concebido como dispositivo de camuflaje marítimo y especialmente indicado para camuflar un buque frente a proyectiles dotados de sistemas de guiado por infrarrojo (IR).
El dispositivo de aspersión de un fluido concebido especialmente como dispositivo de camuflaje marítimo objeto de la presente invención permite reducir la efectividad del sistema de guiado IR de un proyectil dirigido contra un buque que emplea el dispositivo de la invención, logrando confundir al proyectil para que éste “pierda de vista” al buque y produzca su detonación sin impactar y a suficiente distancia del buque como para no producir daños sustanciales en el mismo.
No obstante, el dispositivo de aspersión de un fluido objeto de la presente invención puede emplearse también como sistema de riego o como sistema de extinción de incendios, proyectando agua sobre una superficie de cultivo o sobre una zona incendiada.
El dispositivo de aspersión de un fluido objeto de la presente invención, en su concepción como dispositivo de camuflaje marítimo, es de especial aplicación en la industria naval y, más particularmente, en la protección de navios o embarcaciones que portan una carga crítica por su interés económico y/o militar. Antecedentes de la invención y problema técnico a resolver
En la actualidad, los misiles utilizados para alcanzar objetivos navales emplean diferentes tecnologías para tratar de asegurar que cumplen su objetivo de causar daños en embarcaciones o destruirlas.
Así pues, estos misiles (de manera genérica, “proyectiles”), generalmente autopropulsados, pueden contar con: a) Alta velocidad y agilidad: son capaces de recorrer 1 km en tres segundos y realizar giros abruptos en su trayectoria que dificultan su interceptación en caso de que desde el navio “diana” se lance un proyectil de defensa que busque interceptar al proyectil atacante. b) Algunos misiles pueden ser extremadamente sigilosos en las primeras etapas de su vuelo, al no emitir energía con su radar y utilizar para el guiado la señal emitida por otro (p. e. avión lanzador). c) Algunos misiles, durante el vuelo pueden recibir reasignaciones del blanco, tanto si se decide atacar a otra diana distinta de la asignada inicialmente, como si se ha discriminado mejor al objetivo frente a las contramedidas con las que pretende ocultarse. d) Para las últimas etapas del vuelo utilizan imágenes infrarroja y eco radar del objetivo para mejor discernimiento del objetivo entre los señuelos.
Por otra parte, en lo que respecta a las medidas defensivas frente a misiles con las que suelen ir equipados algunos buques, cabe destacar las siguientes:
- Sistemas de interceptación guiada. Como ya se ha mencionado, algunas embarcaciones cuentan con un sistema defensivo a base de misiles destinados y configurados para interceptar a otro misil que se dirige contra la embarcación. Para su correcto funcionamiento, estos sistemas necesitan: una rápida detección del lanzamiento del misil junto con la posibilidad de seguimiento de la trayectoria de vuelo con la suficiente precisión como para guiar al misil interceptador o munición guiada.
- Sistemas de ocultamiento. Su finalidad es “engañar” a los sensores (“buscadores”) del misil. Contra los sensores infrarrojos del misil se generan focos de calor (por ejemplo mediante bengalas) que dificultan la localización de la imagen térmica del buque y contra los sensores radar se generan señales radioeléctñcas o se lanzan señuelos que reflejan las señales del radar atacante y con ello se dificulta la localización de la imagen radar del buque.
- Ante la posibilidad de fallo de los dos sistemas defensivos mencionados anteriormente, para la defensa a corta distancia (muy pocos centenares de metros alrededor del buque y poca altitud), se emplean cañones con gran cadencia de disparo, para saturar la ruta de aproximación del misil con un gran número de proyectiles. El éxito de la interceptación se fía más a una alta probabilidad de impacto que a un apuntamiento de precisión.
- Últimamente se están desplegando (casi de manera experimental) sistemas basados en la” iluminación” del misil con potentes señales de láser o microondas, con las que saturar o averiar los sistemas del misil mediante la gran cantidad de energía calorífica que esta “iluminación” genera en el mismo.
No obstante, los distintos sistemas defensivos mencionados anteriormente cuentan, en mayor o menor medida, con ciertas desventajas, entre las que cabe destacar:
- Ante ataques repetidos en corto espacio de tiempo, el buque puede quedar desabastecido del material “de un solo uso”: misiles y munición defensiva, o señuelos radar e infrarrojo.
- Aunque el manejo de los sistemas defensivos cuenta con numerosos automatismos, no obstante estos sistemas defensivos requieren atención continua por personal muy cualificado. Una mayor cualificación de personal suele ir asociada a una menor disponibilidad de personal. Cada sistema defensivo necesita unos intervalos de mantenimiento, incluyendo el remplazo de piezas sometidas a desgaste y calibración de sensores, durante los cuales el sistema queda, al menos, parcialmente inoperative.
Descripción de la invención
Con objeto de solucionar los inconvenientes anteriormente mencionados, la presente invención se refiere a un dispositivo de aspersión de un fluido, especialmente indicado para funcionar como dispositivo de camuflaje marítimo.
El dispositivo de aspersión de un fluido, objeto de la presente invención, comprende: o un módulo de vuelo configurado para volar, mediante un bloque de actuación (o conjunto de propulsión), sobre una determinada posición de proyección de fluido, y para proyectar un fluido (por ejemplo, agua) sobre la posición de proyección de fluido mediante un bloque de riego (o conjunto de aspersión), donde el módulo de vuelo está configurado para conectarse a una manguera mediante un bloque de conexión (que comprende, preferentemente, una boquilla de conexión); o un módulo de despliegue, configurado para permitir el despliegue o repliegue del módulo de vuelo mediante un carrete motorizado configurado para permitir el arrollamiento de la manguera conectada con el módulo de vuelo (el carrete permite a la manguera enrollarse o desenrollarse de dicho carrete con ayuda de la motorización), donde el módulo de despliegue comprende un regulador de presión configurado para conectarse con la manguera y para regular la presión del fluido a través de la manguera hacia el módulo de vuelo, y; o un módulo de control (o base), configurado para regular la energía suministrada al módulo de vuelo y al módulo de despliegue mediante un submódulo de energía (que toma la energía de la red eléctrica y/o de un sistema eléctrico embarcado en un vehículo, por ejemplo un buque o embarcación), donde el módulo de control comprende un submódulo interfaz hombre-máquina (por ejemplo una pantalla táctil o un teclado y una pantalla, asociados a un computador) configurado para permitir que un usuario del dispositivo introduzca instrucciones para la operación del dispositivo.
Mediante el dispositivo de aspersión de un fluido descrito anteriormente, se permite que el módulo de vuelo sea desplegado sobre una posición de proyección (una zona en la que existe un incendio que hay que apagar, o una superficie de cultivo que hay que regar, o una zona sobre la que hay que proyectar una cortina de fluido para el camuflaje de un buque) y vuele sobre dicha posición de proyección, donde un usuario u operario puede controlar la operación del dispositivo mediante el módulo de control.
Según una posible forma de realización de la invención, el dispositivo comprende un módulo de suministros, configurado para regular el caudal de fluido suministrado a la manguera mediante un submódulo regulador de caudal (que por ejemplo comprende una válvula).
Este módulo de suministros puede comprender un submódulo regulador térmico configurado para producir un calentamiento del fluido a una temperatura determinada. Esta característica es especialmente útil cuando el dispositivo de aspersión de un fluido funciona como dispositivo de camuflaje marítimo, ya que la aspersión de fluido caliente ayuda a camuflar un buque o buque frente a los sistemas de detección IR de un proyectil disparado contra dicho buque o navio.
De manera preferente, el módulo de despliegue comprende un submódulo de protección frente a rayos configurado (por ejemplo, mediante un disyuntor) para evitar la propagación de rayos por la manguera, desde o hacia el módulo de vuelo y sobre todo, que no cause daños en el buque.
También de manera preferente, el bloque de conexión comprende una junta rotatoria que permite al bloque de riego girar libremente con respecto a un eje longitudinal de la manguera. Esto permite al módulo de vuelo (y concretamente al bloque de riego) orientarse con respecto al eje longitudinal de la manguera según una pluralidad de planos. Según una posible forma de realización del dispositivo de aspersión de un fluido, el bloque de actuación (o de propulsión) comprende una pluralidad de hélices distribuidas en proximidad al perímetro del módulo de vuelo (por ejemplo, formando una configuración de hexágono regular). Esto permite estabilizar el módulo de vuelo sobre la posición de proyección, así como garantizar la propulsión del módulo de vuelo, por ejemplo, durante las maniobras de despliegue y repliegue, y garantiza también que el módulo de vuelo pueda orientarse con una actitud (inclinación respecto a un plano horizontal) determinada, regulando de manera independiente la velocidad de giro de cada hélice.
El bloque de riego comprende preferentemente al menos una boquilla de aspersión configurada para proyectar el caudal de fluido sobre la posición de proyección. El número y geometría de las boquillas de aspersión puede depender de la aplicación concreta del dispositivo de aspersión de un fluido.
Según una posible forma de realización de la invención, la al menos una boquilla de aspersión comprende una geometría con una dimensión longitudinal sustancialmente mayor que una dimensión transversal, de manera que la al menos una boquilla de aspersión está configurada para proyectar el caudal de fluido de manera que se forme la cortina de fluido sobre la posición de proyección. Esta forma de realización está especialmente indicada para la aplicación de la invención como dispositivo de camuflaje marítimo, generando una cortina de agua que se interpone entre el misil o proyectil y el buque o navio.
De manera preferente, el bloque de actuación está articulado con el bloque de riego mediante un eje de giro configurado para permitir un desplazamiento angular entre el bloque de riego y el bloque de actuación. Esto permite que el módulo de vuelo pueda vahar su actitud en las situaciones en las que se está proyectando fluido desde el bloque de riego.
De manera preferente, el dispositivo de aspersión de un fluido está configurado para que el desplazamiento angular permitido entre el bloque de riego y el bloque de actuación sea de al menos ± 30e.
Según una posible realización de la invención, la manguera comprende un conducto central para la canalización de fluido y una conducción eléctrica de potencia, aislada del conducto central, configurada para aportar potencia eléctrica al módulo de vuelo. Esta característica permite, además de poder aportar fluido de manera continua al módulo de vuelo, también aportar potencia eléctrica al módulo de vuelo, haciendo posible que el módulo de vuelo no precise de pesadas baterías instaladas a bordo.
También según una posible realización de la invención, la manguera está configurada para transmitir datos hacia/desde el módulo de vuelo, mediante la conducción eléctrica de potencia y mediante comunicación PLC.
Cuando se emplea el dispositivo de aspersión de un fluido, objeto de la presente invención, como dispositivo de camuflaje marítimo, se utiliza de manera preferente agua del mar, de manera que se evitan problemas de desabastecimiento de fluido al contar con una fuente de fluido siempre suficiente.
Un buque que sea capaz de crear y mantener un camuflaje mediante una cortina de agua podrá distorsionar y atenuar las señales infrarroja y radar que guían al misil, esto es, contará con una herramienta defensiva que puede incluso complementarse con las existentes en el estado de la técnica.
Asimismo, cuando se emplea el dispositivo de aspersión de un fluido, objeto de la presente invención, como dispositivo de camuflaje marítimo, se obtienen numerosas ventajas frente a otras soluciones de camuflaje del estado de la técnica.
Frente a los sistemas existentes anteriormente descritos, el dispositivo de la presente invención presenta unos requisitos de logística menos demandantes, porque no consumen material de un solo uso: misiles, munición, bengalas o tiras de metal: Lo cual proporciona:
- Bajo coste de operación y de despliegue.
- Menores restricciones para iniciar una misión en la que se dude entre una amenaza real o una falsa amenaza; esto conlleva menor tensión en el personal operativo y en la cadena de mando.
Se puede operar sin degradación de las prestaciones durante un ataque continuado con vahos misiles. - En su operación el dispositivo de la invención no depende de un posicionamiento GPS, (aunque puede disponer de un receptor GPS que puede proporcionar información útil al operador).
- Su control y telemetría, preferentemente no se propagan vía radio, con lo que el dispositivo de la presente invención tiene alta inmunidad frente a las contramedidas electromagnéticas que puedan estar presentes.
- El dispositivo de la presente invención emite muy poca energía radioeléctrica lo cual reduce la posibilidad de interferir en otros sistemas defensivos.
- Se puede fabricar un nuevo equipo a bordo (con impresión 3D y una reducida lista de componentes), lo cual permite disponer de nuevos dispositivos de aspersión de fluido en caso de que así se requiera.
El mantenimiento del dispositivo de la invención es más sencillo que el mantenimiento de otras soluciones de camuflaje del estado de la técnica, porque tiene pocas piezas y porque no necesita calibraciones.
- El almacenamiento de los equipos y repuestos no conlleva las restricciones que imponen los materiales inflamables o explosivos presentes en otras soluciones de camuflaje del estado de la técnica.
El dispositivo de la invención permite un despliegue rápido, incluso en buques civiles: petroleros, o cargueros comerciales.
Breve descripción de las figuras
Se describe aquí de forma breve una figura a modo de ejemplo no limitativo, que ayuda a comprender mejor la invención:
Figura 1 : muestra en un diagrama de bloques los distintos elementos, módulos y submódulos que forman parte de una posible forma de realización del dispositivo de aspersión de un fluido objeto de la presente invención. Figura 2: muestra una vista en perspectiva superior del módulo de vuelo, según una posible forma de realización del dispositivo de aspersión de un fluido objeto de la presente invención.
Figura 3: muestra una vista en perspectiva inferior del módulo de vuelo de la Figura 2.
Figura 4: muestra una vista lateral del módulo de vuelo de la Figura 2.
Descripción detallada
La presente invención se refiere, como se ha mencionado anteriormente, a un dispositivo (1 ) de aspersión de un fluido, especialmente concebido como un dispositivo de camuflaje marítimo.
En la Figura 1 se muestra, de manera esquemática, los distintos módulos y submódulos que componen el dispositivo (1 ) de aspersión de un fluido, objeto de la presente invención.
El dispositivo (1 ) de aspersión de un fluido comprende un módulo de vuelo (100), un módulo de control (200), un módulo de suministros (300) y un módulo de despliegue (400).
El módulo de vuelo (100) comprende distintos elementos, agrupados principalmente en: un bloque de actuación (101 ), un bloque de conexión (102) y un bloque de riego (103).
El módulo de control (200) comprende un submódulo interfaz hombre-máquina (201 ) (interfaz H-M) y un submódulo de energía (202). El módulo de control (200) está preferentemente conectado al sistema eléctrico del buque. El módulo de suministros (300) comprende un submódulo regulador de caudal (301 ) y un submódulo regulador térmico (302).
Por último, el módulo de despliegue (400) comprende distintos elementos entre los que cabe destacar: un carrete motorizado (401 ), un submódulo de protección frente a rayos (402) y un regulador de presión (403).
El módulo de vuelo (100) está conectado al módulo de suministros (300) mediante una manguera (no representada).
El módulo de suministros (300) está conectado al módulo de control (200).
El módulo de vuelo (100) está configurado para generar una cortina de agua caliente que se interponga entre el buque (no representado) y el proyectil (no representado).
Esta cortina de agua reduce y/o distorsiona la visibilidad óptica del buque desde el proyectil y, adicionalmente, distorsiona la visibilidad térmica en el espectro IR, anulando o minimizando la capacidad de distinguir el buque por parte de los sistemas de detección IR del proyectil.
El módulo de control (200) está configurado para enviar instrucciones al módulo de suministros (300), acerca de un determinado caudal de agua que se debe suministrar al módulo de vuelo (100) a través de la manguera, así como la presión a la cual se debe suministrar dicho caudal de agua y la temperatura a la cual se debe suministrar dicho caudal de agua.
El módulo de control (200) envía estas instrucciones al módulo de suministros (300), a partir de una información introducida por un usuario mediante el submódulo interfaz hombre- máquina (201 ). Adicionalmente, el módulo de control (200) está configurado para suministrar, mediante el submódulo de energía (202), la energía necesaria al módulo de suministros (300) para que el módulo de suministros (300) comande, mediante el submódulo regulador de caudal (301 ), una válvula de regulación del paso de agua y, mediante el submódulo regulador térmico (302), un sistema calefactor (localizado a bordo del buque o navio y/o en la manguera) para el calentamiento del agua a una temperatura determinada, suficiente para que la cortina de agua generada por el módulo de vuelo (100) produzca la distorsión de la imagen térmica en el espectro IR captada por los sistemas de detección IR del proyectil.
Adicionalmente, el módulo de control (200) está configurado para suministrar, mediante el submódulo de energía (202), la energía necesaria al regulador de presión (403) del módulo de despliegue (400). Dicho regulador de presión (403) puede tratarse, por ejemplo, de una bomba de impulsión de agua para la impulsión presurizada del agua por la manguera.
Adicionalmente, el módulo de control (200) está configurado para suministrar, mediante el submódulo de energía (202), la energía necesaria al carrete motorizado (401 ) del módulo de despliegue (400). El carrete motorizado (401 ) está configurado para rotar a una velocidad determinada (determinada en función de la velocidad y dirección de desplazamiento del módulo de vuelo (100)), para permitir que el módulo de vuelo (100) pueda despegar y desplazarse a la velocidad requerida hasta su posición de despliegue, así como realizar los movimientos necesarios durante su operación y volver a aterrizar en el buque en el momento en que se requiera su repliegue.
El módulo de control (200) está también configurado para aportar, mediante el submódulo de energía (202), la energía necesaria para el vuelo del módulo de vuelo (100) y para el funcionamiento de los sistemas internos del módulo de vuelo (100).
La manguera está configurada para aportar al módulo de vuelo (100) el agua presurizada y calentada a una determinada temperatura, mediante un conducto central de la manguera. Asimismo, la manguera comprende una conducción eléctrica, convenientemente aislada del conducto central de agua, para aportar potencia eléctrica al módulo de vuelo (100), necesaria para volar y maniobrar el módulo de vuelo.
Asimismo, la manguera está configurada para transmitir datos de control hacia/desde el módulo de vuelo (100), preferentemente mediante la conducción eléctrica de potencia y mediante comunicación PLC (del inglés, Power Line Communications).
Como ya se ha introducido anteriormente, el módulo de vuelo (100) comprende un bloque de actuación (101 ), un bloque de conexión (102) y un bloque de riego (103).
El bloque de conexión (102) comprende la conexión hidráulica para recibir el caudal de agua presurizada del conducto central de agua de la manguera y canalizarla hacia el bloque de riego (103).
Asimismo, el bloque de conexión (102) comprende la conexión eléctrica de potencia para recibir potencia eléctrica de la conducción eléctrica de la manguera y canalizarla hacia el bloque de actuación (103), así como hacia otros posibles sistemas (sistemas de telemetría) del módulo de vuelo (100).
De manera preferente, el bloque de conexión (102) comprende también la conexión de datos, para el telemando del módulo de vuelo (100), encargada de recibir las instrucciones provenientes del módulo de control (200), así como de canalizar información de telemetría (datos de sensores localizados en el módulo de vuelo (100)) enviados desde el módulo de vuelo (100) hacia el módulo de control (200).
La manguera y el bloque de conexión (102) están unidos preferentemente en correspondencia con una junta rotatoria que permite al bloque de riego (103) girar libremente con respecto a un eje longitudinal de la manguera. En la Figura 3 y en la Figura 4 se aprecia, de manera esquemática, una posible configuración externa del bloque de conexión (102) del módulo de vuelo (100), en forma de una boquilla de conexión (102a) con junta rotatoria.
El bloque de actuación (101 ) comprende el sistema propulsor del módulo de vuelo (100). Este sistema de vuelo puede comprender un conjunto de hélices (por ejemplo 6 hélices dispuestas en los vértices de un hexágono regular) configuradas para producir la sustentación y propulsión del módulo de vuelo (100). El bloque de actuación (101 ) puede comprender los motores eléctricos encargados de mover las hélices, la fuente de regulación de energía eléctrica, el sistema electrónico que gobierna las hélices, los sensores inerciales del módulo de vuelo (100) y los sistemas de telemetría y telemando.
En la Figura 2 y en la Figura 3 se muestra de manera esquemática una posible configuración del módulo de vuelo (100) con los alojamientos (101 a) configurados para albergar las hélices del bloque de actuación (101 ), distribuidos a lo largo de la zona perimetral del módulo de vuelo (100).
El bloque de riego (103) comprende una o más boquillas de aspersión (103a) (o pulverizadores) configuradas para proyectar el caudal de agua presurizada y calentada a una temperatura determinada, generando una cortina de agua para el camuflaje del buque o embarcación. El bloque de riego (103) puede comprender también una bomba o compresor de agua.
Puede existir un conjunto de boquillas de aspersión (103a) distribuidas a lo largo de al menos un tramo del perímetro del módulo de vuelo (100), o puede existir una única boquilla de aspersión (103a), con una geometría con una dimensión longitudinal sustancialmente mayor que una dimensión transversal, configurada para proyectar el caudal de agua de manera que se forme la cortina de agua para el camuflaje del navio o buque.
De manera preferente, entre el bloque de riego (103) y el bloque de actuación (101 ) existe una unión articulada mediante un eje con rodamientos, de manera que se permite un cierto desplazamiento angular (por ejemplo, un ángulo de ± 30e) entre el bloque de riego (103) y el bloque de actuación (101 ). El ángulo entre el bloque de actuación (101 ) y el bloque de riego (103) puede medirse, por ejemplo, mediante dos potenciómetros redundantes situados a cada extremo del eje de giro del bloque de riego (103) y el bloque de actuación (101 ). En función de la posición de despliegue deseada del módulo de vuelo (100) y/o de la velocidad requerida para el movimiento del módulo de vuelo (100), en función también de la longitud de manguera desplegada, de si la manguera se encuentra llena de agua o no, y de la presión de suministro de agua y de proyección de la cortina de agua, el bloque de actuación (101 ) produce la propulsión y sustentación del módulo de vuelo (100) con la energía necesaria para su operación deseada, existiendo un ángulo entre el bloque de riego (103) y el bloque de actuación (101 ) para que el módulo de vuelo (100) se desplace y/o posicione con la actitud necesaria cuando la cortina de agua está siendo proyectada desde el módulo de riego (103).
El submódulo de protección frente a rayos (402) del módulo de despliegue (400) comprende al menos un disyuntor para la protección frente a rayos que pudieran propagarse por la manguera, desde o hacia el módulo de vuelo (100).
De manera opcional, el módulo de vuelo puede incorporar un dispositivo de localización configurado para recibir una señal de posicionamiento global (por ejemplo, GPS).

Claims

REIVINDICACIONES
1 . Dispositivo (1 ) de aspersión de un fluido caracterizado por que comprende: o un módulo de vuelo (100) configurado para volar, mediante un bloque de actuación (101 ), sobre una determinada posición de proyección de fluido, y para proyectar un fluido sobre la posición de proyección de fluido mediante un bloque de riego (103), donde el módulo de vuelo (100) está configurado para conectarse a una manguera mediante un bloque de conexión (102); o un módulo de despliegue (400), configurado para permitir el despliegue o repliegue del módulo de vuelo (100) mediante un carrete motorizado (401 ) configurado para permitir el arrollamiento de la manguera conectada con el módulo de vuelo (100), donde el módulo de despliegue (400) comprende un regulador de presión (403) configurado para conectarse con la manguera y para regular la presión del fluido a través de la manguera hacia el módulo de vuelo (100), y; o un módulo de control (200), configurado para regular la energía suministrada al módulo de vuelo (100) y al módulo de despliegue (400) mediante un submódulo de energía (202), donde el módulo de control (200) comprende un submódulo interfaz hombre-máquina (201 ) configurado para permitir que un usuario del dispositivo (1 ) introduzca instrucciones para la operación del dispositivo (1 ).
2. Dispositivo (1 ) de aspersión de un fluido según la reivindicación 1 , caracterizado por que comprende un módulo de suministros (300), configurado para regular el caudal de fluido suministrado a la manguera mediante un submódulo regulador de caudal (301 ).
3. Dispositivo (1 ) de aspersión de un fluido según la reivindicación 2, caracterizado por que el módulo de suministros (300) comprende un submódulo regulador térmico (302) configurado para producir un calentamiento del fluido a una temperatura determinada.
4. Dispositivo (1 ) de aspersión de un fluido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el módulo de despliegue (400) comprende un submódulo de protección frente a rayos (402) configurado para evitar la propagación de rayos por la manguera, desde o hacia el módulo de vuelo (100).
5. Dispositivo (1 ) de aspersión de un fluido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el bloque de conexión (102) comprende una junta rotatoria que permite al bloque de riego (103) girar libremente con respecto a un eje longitudinal de la manguera.
6. Dispositivo (1 ) de aspersión de un fluido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el bloque de actuación (101 ) comprende una pluralidad de hélices distribuidas en proximidad al perímetro del módulo de vuelo (100).
7. Dispositivo (1 ) de aspersión de un fluido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el bloque de riego (103) comprende al menos una boquilla de aspersión (103a) configurada para proyectar el caudal de fluido sobre la posición de proyección.
8. Dispositivo (1 ) de aspersión de un fluido según la reivindicación 7, caracterizado por que la al menos una boquilla de aspersión (103a) comprende una geometría con una dimensión longitudinal sustancialmente mayor que una dimensión transversal, de manera que la al menos una boquilla de aspersión (103a) está configurada para proyectar el caudal de fluido de manera que se forme la cortina de fluido sobre la posición de proyección.
9. Dispositivo (1 ) de aspersión de un fluido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el bloque de actuación (101 ) está articulado con el bloque de riego (103) mediante un eje de giro configurado para permitir un desplazamiento angular entre el bloque de riego (103) y el bloque de actuación (101 ).
10. Dispositivo (1 ) de aspersión de un fluido según la reivindicación 9, caracterizado por que el desplazamiento angular permitido entre el bloque de riego (103) y el bloque de actuación (101 ) es de al menos ± 30e.
1 1. Dispositivo (1 ) de aspersión de un fluido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la manguera comprende un conducto central para la canalización de fluido y una conducción eléctrica de potencia, aislada del conducto central, configurada para aportar potencia eléctrica al módulo de vuelo (100).
12. Dispositivo (1) de aspersión de un fluido según la reivindicación 11 , caracterizado por que la manguera está configurada para transmitir datos hacia/desde el módulo de vuelo (100), mediante la conducción eléctrica de potencia y mediante comunicación PLC.
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