CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a una configuración de un puesto de mando para el manejo, pilotaje o control de maquinaria, vehículos o dispositivos de vehículos, en particular, de aeronaves o dispositivos de aeronaves.

ANTECEDENTES

Los operadores que manejan y/o pilotan vehículos o dispositivos, se encuentran dispuestos, para realizar las operaciones anteriores, en unos puestos de mando, determinados para tal fin en el interior de los vehículos en cuestión. Muchos de estos vehículos son comandados mediante unas palancas de mando, que son actuadas por el operador en cuestión. En muchas aplicaciones estas palancas de mando, junto con los elementos que las componen, resultan ser muy pesadas y voluminosas, por lo que tienen que estar dispuestas en unos muebles de elevadas dimensiones y peso, que hacen que el espacio útil para el operador de los dispositivos de control sea excesivamente reducido, lo cual ocasiona que dichos operadores se encuentren muy incómodos en los puestos de mando, al tiempo que no son capaces de abandonar con rapidez su puesto ante situaciones de emergencia.

Para el caso particular de puestos de mando para el manejo y/o pilotaje de aeronaves o dispositivos de aeronaves, lo citado anteriormente es especialmente crítico, y más concretamente aún, para el caso de dispositivos para las operaciones de reabastecimiento de combustible en vuelo de aeronaves.

Así, uno de los métodos que se utilizan en la actualidad para las operaciones de reabastecimiento de combustible en vuelo de una aeronave se basa en el uso de un dispositivo de brazo o mástil denominado "boom", dotado de una sección interna con capacidad de extensión telescópica a través de la cual se transfiere combustible desde el avión cisterna o tanquero hasta el avión receptor. Este boom o mástil está unido al avión cisterna mediante un sistema articulado, el cual es controlado y comandado mediante la actuación de un operador en el avión cisterna, llamado "boomer". El boomer actúa, por un lado, sobre una palanca de control o mando que comanda los movimientos del citado boom en cuanto a la operación de aproximación y centrado del boom respecto al avión receptor que va a repostar, de tal modo que el boom se opera en base a unas leyes de control de vuelo del mismo. El boomer actúa además sobre una palanca de control o mando que comanda los movimientos de extensión y retracción del boom, así como los giros de dicho boom, en la operación de aproximación y conexión del boom en el avión receptor.

Es conocida, del documento US 4,298,176, una disposición de puesto de mando en el que opera un boomer para realizar operaciones de reabastecimiento en vuelo, a través de un sistema mejorado de visión en tres dimensiones mediante el uso de múltiples video cámaras. Según se describe en el documento anterior, la palanca de mando sobre la que opera el boomer está dispuesta en una consola, junto al equipo de visión, presentando esta disposición problemas típicos de falta de espacio libre para el boomer, accesibilidad reducida del mismo, lo que lleva a serios problemas de seguridad activa en las operaciones que el boomer desempeñará.

Las palancas de mando que se emplean en la actualidad para las operaciones anteriores, junto con todos los elementos que las componen, resultan ser muy pesadas y voluminosas, por lo cual es necesario incorporarlas en unos muebles diseñados a tal efecto, llamados consolas, tal y como se muestra en las Figuras 1 y 2 que se acompañan.

Las palancas de mando conocidas situadas en consolas presentan el problema de que dejan muy poco espacio libre para la disposición de los puestos de mando de los boomers, siendo dichos puestos, principalmente debido a la dispersión antropométrica, de dimensiones muy reducidas, lo cual lleva a una posición muy incómoda de los citados boomers. Además, la disposición conocida conlleva problemas de seguridad activa, directamente relacionados con problemas de accesibilidad reducida de los boomers, al impedirse que el boomer pueda salir rápidamente de su puesto ante una situación de emergencia dada, al estar la palanca de mando dispuesta en una estructura pesada y fija, como es la consola anteriormente descrita.

Más aún, la actuación sobre las palancas de mando dispuestas en las consolas anteriores es incómoda e imprecisa por parte del boomer, quien ha de manejarlas manteniendo el brazo en suspensión y sin apoyar, debido a la configuración de las mismas., lo cual conlleva un elevado peligro especialmente en operaciones tan críticas y precisas como las de reabastecimiento en vuelo.

La presente invención viene a solucionar los inconvenientes anteriormente planteados.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Así, la invención se refiere a un puesto de mando para el manejo, pilotaje o control de maquinaria, vehículos o dispositivos de vehículos, en particular, de aeronaves o dispositivos de aeronaves, y, más en particular aún, para dispositivos de aeronaves en operaciones de reabastecimiento de combustible en vuelo.

La invención se refiere a un puesto de mando para el manejo y/o pilotaje, tal que el puesto de mando comprende un asiento para el operador del citado puesto de mando, comprendiendo el asiento al menos un reposabrazos, y un conjunto de control y mando, comprendiendo dicho conjunto de control y mando una palanca de mando con controles, elementos mecánicos para la transmisión y generación de fuerzas y movimiento desde y hacia la palanca de mando, elementos de medición de la posición de la palanca de mando y elementos electrónicos conectados a la palanca de mando a través de los cuales opera el conjunto de control y mando, y se generan los comandos a la maquinaria o elemento bajo control, estando la palanca de mando en dicho puesto de mando incorporada en el asiento, tal que la citada palanca de mando está situada en el reposabrazos.

Además, el reposabrazos en el que se sitúa la palanca de mando puede rotar alrededor de dos ejes distintos, para que, por un lado, la posición del reposabrazos se pueda adaptar al operador para optimizar el manejo de la palanca de mando, y, por otro lado, se facilite la salida del operador del asiento.

Por otro lado, el reposabrazos del puesto de mando de la invención en el que se sitúa la palanca de mando está configurado de forma que se puede retraer o extender paralelamente a sí mismo, para que, por un lado, la posición y/o longitud del reposabrazos se pueda adaptar al operador para optimizar el manejo de la palanca, y por otro, facilite al retraerse la salida del citado operador del asiento.

Así, la configuración del puesto de mando de la invención, al haber eliminado la consola, tiene menor peso y, por consiguiente, menor precio, que las configuraciones tradicionales. Por otro lado, hay un mayor espacio disponible, tanto local como global, dentro del lugar donde trabaja el operador del puesto de mando en cuestión, al haberse eliminado la citada consola, existiendo por consiguiente una mejor accesibilidad al puesto de mando del operador, el cual tiene también una mayor seguridad física ante eventuales emergencias.

Más aún, la configuración del puesto de mando de la invención, al permitir adaptarse a cada operador, consigue una perfecta adaptación ergonómica al mismo en sus operaciones, lo cual conlleva una mayor seguridad en la realización de dichas operaciones.

La configuración del puesto de mando de la invención permite que el operador realice las operaciones de manejo y/o pilotaje de los dispositivos de control del vehículo teniendo apoyado el brazo en el reposabrazos de su asiento, de tal modo que se mejora enormemente la precisión y el control con que dicho operador comanda el conjunto de control y mando del puesto de mando, en particular, la palanca de mando del mismo. Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la descripción detallada que sigue en relación con las figuras que se acompañan.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Figura 1 muestra en esquema la disposición de los elementos del puesto de mando del operador de los dispositivos de control de una aeronave, según la técnica conocida.

La Figura 2 muestra en planta el esquema de la disposición de los elementos del puesto de mando del operador de los dispositivos de control de una aeronave de la Figura 1 , según la técnica conocida.

La Figura 3 muestra en esquema la disposición de los elementos del puesto de mando del operador de los dispositivos de control de una aeronave, según la presente invención.

La Figura 4 muestra en planta el esquema de la disposición de los elementos del puesto de mando del operador de los dispositivos de control de una aeronave de la Figura 3, según la presente invención.

La Figura 5 muestra en detalle el asiento del puesto de mando de la presente invención.

La Figura 6 muestra en esquema los elementos electrónicos del puesto de mando de la presente invención.

La Figura 7 muestra en esquema los elementos mecánicos del puesto de mando de la presente invención.

La Figura 8 muestra en esquema el funcionamiento de la articulación ñútante de los elementos mecánicos del puesto de mando de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un puesto de para el manejo, pilotaje o control de maquinaria, vehículos o dispositivos de vehículos, en particular, de aeronaves o dispositivos de aeronaves, y, más en particular aún, para dispositivos de aeronaves en operaciones de reabastecimiento de combustible en vuelo. Así, según una de las realizaciones preferidas de la invención, se desarrolla un puesto para el operador o boomer que opera el boom de un avión cisterna, en operaciones de reabastecimiento en vuelo.

El puesto de mando de la invención comprende así un asiento 10 para el boomer, comprendiendo el asiento 10 al menos un reposabrazos 30 y un conjunto de control y mando, comprendiendo dicho conjunto de control y mando una palanca de mando 1 con controles, elementos mecánicos para la transmisión y generación de fuerzas y movimiento desde y hacia la palanca de mando 1 , elementos de medición 17 de la posición de la palanca de mando 1 y elementos electrónicos conectados a la palanca de mando 1 a través de los cuales opera el conjunto de control y mando. En el citado puesto de mando, la palanca de mando 1 está incorporada en el asiento 10, estando la palanca de mando 1 situada en el reposabrazos 30, como puede observarse en la Figura 3.

El asiento 10 para el boomer comprende al menos un reposabrazos 30 destinado a que el boomer apoye su brazo para operar el conjunto de control y mando a través de la palanca de mando 1 , comprendiendo a su vez dicho reposabrazos 30 la palanca de mando 1 anterior.

Según se muestra en la Figura 5, el reposabrazos 30 comprende a su vez una parte estructural 4 y una parte retráctil 5. La parte estructural 4 del reposabrazos 30 tiene varios grados de libertad independientes y puede, al menos, realizar los movimientos siguientes: movimiento o giro 6 respecto a un eje 46 sustancialmente perpendicular a la dirección longitudinal del apoyabrazos 30 (representada por el eje 48), para abatir todo el reposabrazos 30; y movimiento o giro 7 respecto a un eje 47 sustancialmente perpendicular a la dirección longitudinal del apoyabrazos 30, para realizar un giro del reposabrazos 30, abriendo paso al boomer, tal que los ejes 46 y 47 son a su vez sustancialmente perpendiculares entre sí. La parte retráctil 5 del reposabrazos 30 permite su extensión telescópica a lo largo de la parte estructural 4, realizando un movimiento de traslación en el eje 48 (ver Figura 5).

El conjunto de control de mando del puesto de mando de la invención comprende, además de la palanca de mando 1 , unos elementos mecánicos (Figura 7) para la transmisión y generación de fuerzas y movimiento desde y hacia la palanca de mando 1 , así como unos elementos electrónicos (Figura 6), conectados a la palanca de mando 1 , a través de los cuales opera el conjunto de control y mando.

Los elementos electrónicos del conjunto de control y mando comprenden a su vez:

una caja electrónica 1 1 que conecta entre sí varias palancas de mando 1 , realizando las funciones de control del puesto de mando;

un interfaz 12 de entrada/salida de datos con el vehículo, aeronave o elemento que se quiere controlar;

Los elementos electrónicos directamente conectados a la palanca de mando 1 pueden comprender a su vez :

una célula de carga 13;

un primer grupo 14 y un segundo grupo 21 de mecanismos de transmisión mecánica, conectados a través de un dispositivo de conexión 20;

un motor de balanceo 15 que actúa sobre un eje de balanceo 16; un motor de cabeceo 22 que actúa sobre un eje de cabeceo 23; al menos un elemento de medición 17 de grados de rotación de uno o ambos ejes 16 y 23, independientes o no, de tal modo que estos elementos de medición 17 proporcionan la información de la posición de la palanca de mando 1 ;

al menos dos dispositivos 18 de centrado, independientes o no, uno para el eje de balanceo 16, y otro para el eje de cabeceo 23. Según la invención, y al contrario de lo que ocurría con los sistemas conocidos en los que la palanca de mando estaba dispuesta en una consola fija, el asiento 10 en el que se encuentra la palanca de mando 1 es móvil, por lo que las conexiones y cableados (mecánicos y eléctricos) han de ser estar específicamente diseñados para ello. Así, los cableados y conexiones comunican los elementos del conjunto de control y mando y el reposabrazos 30 situado en el asiento 10, con otros dispositivos situados fuera del asiento 10 y/o con la alimentación, estando los citados cableados y conexiones adaptados para su utilización con un asiento 10 móvil respecto a la superficie en que se encuentra dispuesto.

El principal problema que ha de resolver la invención es introducir todos los elementos del conjunto de control y mando (palanca 1 , elementos mecánicos y elementos electrónicos), que tradicionalmente ocupaban mucho espacio, por lo que estaban en una consola, en el asiento 10, haciendo que ocupen mucho menos espacio, pues el asiento 10 no puede ser excesivamente ancho, grande o pesado, pues constituiría un problema estructural y haría perder las ventajas ergonómicas del mismo.

La invención soluciona lo anterior, en primer lugar, separando los elementos mecánicos y los elementos electrónicos de la palanca de mando 1 , según se ha descrito anteriormente. En segundo lugar, los elementos mecánicos del conjunto de control y mando se diseñan de manera mucho más compacta, tal que:

- los elementos mecánicos del conjunto de control y mando comprenden un eje de balanceo 16 y un eje de cabeceo 23, tal que dichos ejes 16 y 23 están dispuestos paralelos, mediante el uso de una solución mecánica-cinemática que comprende una articulación denominada ñútante, capaz de convertir el movimiento lineal en movimiento de giro, con lo que se consigue una correspondencia totalmente lineal entre el movimiento de entrada y el de salida de la palanca de mando 1 .

Si en el caso de una rótula normal, el eje de aplicación del movimiento lineal y el eje de giro resultante están situados perpendicularmente, en la articulación ñútante de la invención (Figura 8) el eje de rotación 41 de la horquilla 40 del motor de cabeceo 22 forma un ángulo distinto de 90° con respecto al dispositivo de conexión 20, por lo que un movimiento de traslación de dicho dispositivo de conexión 20, además de generar un movimiento de rotación del eje de rotación 41 , generará un segundo movimiento de rotación del eje de cabeceo 23, eje contenido en el mismo plano que el eje del dispositivo de conexión 20 y solidario al eje de rotación 41 .

Esta solución mecánica permite situar los ejes 16 y 23 paralelos y muy juntos, con los motores 15 y 22 también muy juntos, lo que permite un volumen más compacto y fácil de adaptar al asiento 10. La configuración habitual comprende, por el contrario, dos ejes perpendiculares con sus respectivos actuadores o motores, que, por medio de un acoplamiento mecánico, están conectados a la palanca de mando: esta configuración ocupa mucho espacio.

Sin variar la configuración externa de la palanca de mando 1 , bloqueando uno de los ejes 16 o 23, o ambos ejes, el presente mecanismo permite el movimiento independiente en uno de los dos ejes o en ambos.

Aunque la presente invención se ha descrito enteramente en conexión con realizaciones preferidas, es evidente que se pueden introducir aquellas modificaciones dentro del alcance de, no considerando éste como limitado por las anteriores realizaciones, las reivindicaciones siguientes.