SISTEMA PARA LAS OPERACIONES DE REABASTECIMIENTO DE

COMBUSTIBLE CAMPO DE LA INVENCIóN

La invención se refiere generalmente a un sistema para levantar y lanzar un brazo de reabastecimiento de combustible de aviones en las operaciones de reabastecimiento de combustible. La invención también se refiere a un método para operar un sistema de este tipo. ANTECEDENTES

Para las operaciones de reabastecimiento de combustible en vuelo, el método habitual se basa en el uso de un dispositivo de brazo para interconectar un avión cisterna con un avión receptor o un receptor en vuelo, que es básicamente un tubo telescópico unido a Ia superficie inferior del avión cisterna por medio de un elemento de articulación. En el avión cisterna, el operador controla visualmente todas las etapas y los procedimientos para una operación de reabastecimiento de combustible segura. Desde Ia cisterna, el operador controla los movimientos del brazo para poner inicialmente el brazo en una posición nominal. Entonces, el avión receptor se acerca al avión cisterna, colocándose cerca del extremo del brazo. La parte extensible del brazo es extraída a continuación e introducida en el receptáculo del avión receptor. Una vez que Ia operación de reabastecimiento de combustible se acaba en una sesión determinada, el brazo se levanta hasta su posición asegurada en el avión cisterna.

Para permitir Ia conexión del brazo del avión cisterna al avión receptor, el brazo debería ser colocado de una manera tal que se permita su libre movimiento para su conexión al receptor. Por otra parte, para facilitar Ia elevación posterior del brazo hasta una posición asegurada previa al aterrizaje o posición de no de funcionamiento en el avión cisterna, se utiliza generalmente un cable de acero para proporcionar una conexión entre el punto medio del brazo y el avión cisterna y para realizar una operación de este tipo.

Estos dispositivos de brazo de reabastecimiento de combustible conocidos por tanto están conectados siempre al avión cisterna por medio de un cable de acero, cuando Ia conexión al avión receptor se realiza y también cuando se debe levantar el brazo a una posición estibada. Este cable de acero se utiliza entonces para mantener el brazo unido al avión cisterna y para asegurar Ia elevación posterior del brazo después de que se haya terminado Ia operación de reabastecimiento de combustible. El problema que presentan estos dispositivos es que el cable no puede ser continuamente

tensado, por Io que existe Ia posibilidad de que este cable se enganche. Por otra parte, al estar flojo este cable plantea una distorsión aerodinámica de vuelo.

Una posibilidad es utilizar un motor para ejecutar los movimientos de levantamiento y de liberación del brazo de reabastecimiento de combustible actuando y manteniendo el cable tenso. El problema es suscitado entonces por los requisitos necesarios del motor. El dispositivo de levantamiento debe tener una fuerza de accionamiento muy alta y, al mismo tiempo, ser capaz de levantar el brazo a una velocidad muy grande. Por ejemplo, el documento EP 1361156 describe un actuador mejorado de despliegue de brazo que comprende un motor eléctrico y una circuitería de control para selectivamente alimentar el motor para variar Ia longitud de un cabo de brazo, comprendiendo también componentes de circuito para limitar Ia velocidad del motor, Io cual plantea un problema para este sistema.

Por otra parte, es muy peligroso que el brazo vuele libremente en un área cercana al fuselaje del avión durante las operaciones de reabastecimiento de combustible en vuelo, siendo por tanto necesario proporcionar un dispositivo que permita Ia elevación del brazo.

La presente invención viene a solucionar las desventajas anteriormente mencionadas.

RESUMEN DE LA INVENCIóN Para lograr estos objetivos, Ia presente invención proporciona un sistema para levantar y lanzar un brazo de reabastecimiento de combustible de aviones para el caso en el que se realizan las operaciones de reaprovisionamiento de combustible en vuelo entre un avión cisterna y un avión receptor, estando basado este sistema en un método de vuelo libre de cable. El sistema comprende un cable, comprendiendo este cable un dispositivo de límite en uno de sus extremos, y un mecanismo de cadena-tubería, proporcionando este sistema las operaciones de lanzamiento y levantamiento de brazo en vuelo cuando se va a realizar el reabastecimiento de combustible. El dispositivo de límite, colocado en uno de los extremos del cable, se acopla a los medios de conexión antes de que el brazo sea levantando o elevado a una posición estibada. El sistema según Ia invención proporciona también un dispositivo que permite, cuando el dispositivo de límite se acopla a los medios de conexión, Ia separación de dicho dispositivo de límite de los medios de conexión a fin de permitir una operación de brazo en vuelo libre.

La invención describe también un método para operar un sistema de este tipo, basado en un método de vuelo de libre de cable. Por Io tanto, según Ia invención, el

brazo se coloca en primer lugar en una altura cerca del área donde el brazo es capaz de volar libremente o en esa área, debido a Ia magnitud de Ia elevación aerodinámica y de las fuerzas comparadas con otras fuerzas tales como las fuerzas de Ia gravedad debidas a su peso. Entonces, el brazo es lanzado de este cable usando el sistema descrito anteriormente, que permite que el brazo vuele libremente para realizar operaciones normales de reabastecimiento de combustible. Una vez que se ha realizado el reabastecimiento de combustible, dicho brazo debe tomar su posición final de no funcionamiento, para el aterrizaje o para el despegue.

Las características, los objetos y las ventajas de Ia invención llegarán a ser evidentes leyendo esta descripción conjuntamente con los dibujos anexos.

BREVE DESCRIPCIóN DE DIBUJOS

La figura 1 es una vista esquemática de un brazo de reabastecimiento de combustible lanzado en un avión cisterna según el estado de Ia técnica.

La figura 2 muestra una vista esquemática de un brazo de reabastecimiento de combustible estibado en un avión cisterna según el estado de Ia técnica.

La figura 3 es una vista esquemática de un primer posicionamiento de un brazo usando un sistema según Ia invención.

La figura 4 muestra una vista esquemática del mecanismo de cadena-tubería del sistema según una realización preferida de Ia invención. La figura 5 muestra una vista del cable, Ia cadena y los medios de conexión del sistema según una realización preferida de Ia invención.

Las figuras 6a y 6b muestran unas vistas del sistema según una realización preferida de Ia invención en una posición extendida y en una posición retraída de reposo, respectivamente. Las figuras 7a y 7b muestran, respectivamente, unas vistas lateral y frontal de los eslabones que forman Ia cadena del sistema según una realización preferida de Ia invención.

La figura 8a muestra Ia flexión del sistema según una realización preferida de Ia invención fuera del plano que comprende el eje longitudinal del avión y el brazo. La figura 8b muestra Ia flexión del sistema según una realización preferida de

Ia invención en el plano que comprende el eje longitudinal del avión y el brazo.

DESCIPCIóN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS

La presente invención proporciona un sistema para levantar y lanzar un brazo de reabastecimiento de combustible de avión en las operaciones de reabastecimiento de combustible entre un avión cisterna y un avión receptor. El sistema de Ia invención

comprende un dispositivo de enlace 5 que se puede conectar al brazo 6, y un dispositivo de elevación y descenso 14 para hacer funcionar dicho dispositivo de enlace 5 y por Io tanto dicho brazo 6 tales que, cuando deben tener lugar las operaciones de reaprovisionamiento de combustible, el brazo 6 es bajado por el dispositivo de elevación y descenso 14. El dispositivo de enlace 5 comprende unos medios de conexión 7 capaces de desconectar el brazo 6 del dispositivo de enlace 5, permitiendo de tal modo una operación del brazo de reabastecimiento de combustible en vuelo libre. Dichos medios de conexión 7 pueden conectar también el brazo 6 con el dispositivo de enlace 5, facilitando de tal modo Ia elevación de dicho brazo 6. El dispositivo de enlace 5 comprende un cable 3 y un dispositivo de límite 4 situado en uno de los extremos de dicho cable 3. El dispositivo de enlace 5 puede también comprender un conducto 1 a través del cual pasa el cable 3. Por otra parte, dicho dispositivo de enlace 5 puede también comprender una cadena 2. Cuando el dispositivo de enlace 5 comprende un cable 3, un dispositivo de límite 4 y un conducto 1 , el cable 3 pasa a través de dicho conducto 1. Cuando el dispositivo de enlace 5 comprende un cable 3, un dispositivo de límite 4, un conducto 1 y una cadena 2, el conducto 1 sostiene y protege dicha cadena 2, pasando el cable 3 a través de un hueco en dicha cadena 2.

El conducto 1 es preferiblemente un tubo cilindrico, mientras que el dispositivo de límite 4 es preferiblemente una bola. El conducto 1 es un conducto de protección, estando hecho preferiblemente de plástico, que puede sostener Ia cadena 2. El material del conducto 1 debe ser suficientemente rígido y fuerte para sostener Ia cadena 2 y el cable 3, siendo también suficientemente flexible para permitir cierta flexión del conjunto del dispositivo de enlace 5. La cadena 2 comprende varios eslabones 12, comprendiendo también sin embargo un hueco, preferiblemente cilindrico, dentro de ella para permitir que pase el cable 3. La flexión del dispositivo de enlace 5 se restringe sustancialmente al plano que comprende el eje longitudinal del avión y el brazo 6, para facilitar que sea conectado con el brazo 6, siendo Ia flexión del dispositivo de enlace dicho 5 favorecida (hasta un grado α, por ejemplo) fuera de dicho plano para absorber los movimientos laterales del brazo 6. Esta rigidez del conjunto del dispositivo de enlace 5 es necesaria para enlazar de una manera correcta y fácil el dispositivo de enlace 5, particularmente el dispositivo de límite 4, a los medios de conexión 7 del brazo 6, siendo preferiblemente estos medios de conexión 7 un anillo.

El cable 3 es preferiblemente un cable de acero, que comprende en uno de sus extremos un dispositivo de límite 4. El cable 3 se inserta en los medios de conexión

7 del brazo 6 cuando el brazo 6 tiene que ser levantado hasta una posición estibada y de reposo. El cable 3 se extrae de los medios de conexión 7 del brazo 6 cuando dicho cable 3 tiene que quedar libre para realizar una operación de reabastecimiento de combustible. Los medios de conexión 7 del brazo 6 serán preferiblemente un anillo de forma toroidal que retiene el dispositivo de límite 4 en el extremo del cable 3 del brazo 6. El material de los medios de conexión 7 puede ser Nitinol o similar, permitiendo por tanto que los medios de conexión 7 se abran cuando pase Ia corriente a través del material de dichos medios de conexión 7, Io cual permite que el dispositivo de límite 4 sea introducido en el brazo 6. Cuando Ia corriente deje de pasar a través del material de los medios de conexión 7, dichos medios de conexión 7 se cierran, manteniendo por tanto el dispositivo de límite 4 en el interior del brazo 6 de una manera fija.

Los medios de conexión 7 pueden también comprender un perno de seguridad (no mostrado) para asegurar el brazo al avión cisterna cuando tiene que aterrizar o en reposo en un estado no operativo.

El sistema puede también comprender una cámara auxiliar (no mostrada) para supervisar todas las operaciones de contacto del brazo 6 y el cable 3.

El dispositivo de elevación y descenso 14 del sistema de Ia invención comprende una plataforma 15, unos medios de accionamiento 16, unos dispositivos de limitación de par 17, unos medios de transmisión 8, un dispositivo de retención 18 y un tambor de enrollamiento 9. Los medios de accionamiento 16 serán preferiblemente motores eléctricos y los medios de transmisión 8 serán preferiblemente ruedas

Los medios de transmisión 8 están dispuestos preferiblemente en forma de un conjunto hexagonal, como se puede ver en Ia figura 4. Estos medios de transmisión 8 hacen contacto directamente con el conducto 1 , moviendo dicho conducto 1 hacia arriba y hacia abajo, moviéndose por tanto hacia arriba y hacia abajo de Ia cadena 2 y del cable 3 durante las operaciones de reabastecimiento de combustible.

Los medios de accionamiento 16 se ocupan de mover los medios de transmisión 8 que mueven el conducto 1 y el cable 3 en el sistema según Ia invención. Estos medios de accionamiento 16 lanzan Ia cadena 2 con una gran fuerza y haciéndola moverse muy lentamente, gracias a los dispositivos de limitación de par 17, unidos a cada uno de los medios de accionamiento 16. El conducto 1 empuja el dispositivo de límite 4, tensando por tanto el cable 3 y bajándolo.

La plataforma 15 tiene preferiblemente una forma hexagonal, como se puede ver en Ia figura 4, sosteniendo los componentes del dispositivo de elevación y descenso

14. Dicho dispositivo 14 comprende también un dispositivo de retención 18 que sostiene juntos los medios de transmisión 8 y el conducto 1. El dispositivo de retención 18 tendrá preferiblemente una forma hexagonal (figura 4), variando su apotema, preferiblemente con el calor produjo por electricidad, para cambiar Ia fuerza de fricción efectuada por los medios de transmisión 8 en el conducto 1.

El dispositivo de elevación y descenso 14 comprende también un tambor 9 de enrollamiento, en el que se enrolla el cable 3 (figuras 6a y 6b).

En Ia figura 4, se puede ver el conducto 1 con Ia cadena 2 y el cable 3 en el interior del mismo, movido por los medios de transmisión 8 y pasando a través del fuselaje de avión 13 para enganchar el dispositivo de límite 4, hecho preferiblemente de acero, dentro de los medios de conexión 7 del brazo 6.

Las figuras 7a y 7b muestran Ia forma aproximada de los eslabones 12 de Ia cadena 2. Ia figura 7muestra una vista lateral, mientras que Ia figura 7b muestra una vista desde arriba. Se puede ver también que Ia cadena 2 favorece una cierta flexión α del dispositivo de enlace 5 fuera del plano que comprende el eje longitudinal del avión y el brazo 6 para absorber los movimientos laterales del citado brazo 6, restringiendo sustancialmente el movimiento de dicho dispositivo de enlace 5 en el plano anteriormente mencionado para facilitar Ia conexión del dispositivo de enlace 5 al brazo 6. Cuando el dispositivo de enlace 5 se coloca verticalmente y el dispositivo de límite 4 está conectado con los medios de conexión 7 del brazo 6, esta estructura evita el efecto aerodinámico, aunque permite los golpes laterales del brazo 6 sin que resulte afectado. La rigidez de Ia cadena 2 en una dirección es necesaria para conectar fácilmente el dispositivo de límite 4 a los medios de conexión 7 del brazo 6, y también para absorber los posibles movimientos laterales del brazo 6. Como se puede ver en las figuras 8a y 8b, Ia flexión α del dispositivo de enlace

5 fuera del plano que comprende el eje longitudinal del avión y el brazo 6 para absorber los movimientos laterales del citado brazo 6 puede ser relativamente alta sin restricción alguna (figura 8a), mientras que el movimiento del dispositivo de enlace en el plano anteriormente mencionado se restringe sustancialmente hasta un grado β, facilitando por tanto Ia conexión del dispositivo de enlace 5 al brazo 6 (figura 8b).

La invención también describe un método para operar un sistema de este tipo, basado en un método de vuelo libre de cable. El sistema según Ia invención funciona siguiendo estas etapas:

a) cuando el avión cisterna despega, por ejemplo, se levanta el brazo 6 en su posición de reposo, con el dispositivo de límite 4 situado en el extremo de cable 3, y estando también enlazado con los medios de conexión 7 del brazo 6; b) cuando se requiera el funcionamiento del brazo 6, se baja el brazo 6 a una posición cerca del área donde el brazo 6 es capaz de volar libremente o en esa área, como se ha representado en Ia figura 3: esto se logra bajando el conducto 1 que tira del tambor sincronizado 9, por tanto lanzando en sincronización el cable 3, siendo el brazo 6 lanzado por Ia abertura de los medios de conexión 7; se puede tirar del cable 3 hacia arriba, levantando por tanto el dispositivo de enlace 5 a una posición donde no se opone resistencia aerodinámica alguna, para operaciones normales de reaprovisionamiento de combustible; c) una vez que se hayan acabado las operaciones de reabastecimiento de combustible apropiadas, se debe asegurar el brazo 6 a una posición cercana al fuselaje de avión 13: en primer lugar, se baja otra vez el conducto 1 , colocando el cable 3 en su posición más baja; entonces, se hace volar el brazo 6 por encima hasta que el dispositivo de límite 4 entre en contacto con el extremo del cable 3.

Otra característico del sistema según Ia invención es que el brazo 6 se puede bajar junto con el dispositivo de enlace 5, haciéndose Ia operación de reabastecimiento de combustible después según Ia técnica conocida.

Aunque se haya descrito completamente Ia presente invención con respecto a realizaciones preferidas, es evidente que se pueden introducir modificaciones dentro del alcance de Ia misma, no considerando éste limitado por estas realizaciones, sino por el contenido de las reivindicaciones siguientes.