ES2309761T3 - Sistema dispositivo y metodo de iluminacion para repostaje en vuelo. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de iluminación adaptado para iluminar una operación de repostaje en vuelo entre un primer avión (110) y un segundo avión (120), comprendiendo el sistema de iluminación: un dispositivo de iluminación (115) llevado por el primer avión (110) y configurado para proporcionar una emisión de manera que la emisión está adaptada para estar predominantemente en el espectro de infrarrojo cercano, estando adaptado adicionalmente la emisión para definir una envuelta de emisión (150) que contiene una posición de repostaje en vuelo (130) respecto al primer avión (110) para iluminar el segundo avión (120) según el segundo avión entra en la posición de repostaje en vuelo (130), en el que el dispositivo de iluminación comprende adicionalmente: un dispositivo de generación configurado para generar la emisión tal que la emisión sea segura para el ojo de un operario del segundo avión (120); y un dispositivo de dirección configurado para dirigir la emisión de manera que la emisión esté adaptada adicionalmente para definir la envuelta de emisión (150) que contiene la posición de repostaje en vuelo (130) caracterizado porque el dispositivo de dirección comprende adicionalmente un dispositivo de ajuste configurado para ajustar una anchura de la envuelta de emisión.
Description
Sistema dispositivo y método de iluminación para
repostaje en vuelo.
La presente invención se refiere en general a
repostaje en vuelo y específicamente a proporcionar un sistema,
dispositivo y método de iluminación para iluminar la operación de
repostaje en vuelo entre un primer y un segundo avión. El sistema,
dispositivo y método de la presente invención proporcionan
adicionalmente una emisión predominantemente en el infrarrojo
cercano que tiene una envuelta de emisión definida para contener una
posición de repostaje en vuelo respecto al primer avión para
iluminar encubiertamente la operación de repostaje en vuelo.
El repostaje en vuelo o repostaje de aire en
aire como se analiza por ejemplo en el documento US 4.398.685
(correspondiente al preámbulo de la reivindicación 1), es un método
importante para extender el intervalo de aviones que se viajan
grandes distancias sobre áreas que no tienen puntos factibles de
aterrizaje o repostaje. Aunque el repostaje en vuelo es una
operación relativamente habitual, especialmente para aviones
militares, la colocación precisa del segundo avión (el avión
receptor, por ejemplo, con respecto a un primer avión (el avión
tanque, por ejemplo) se requiere para proporcionar una conexión
segura del primer avión con el segundo avión para suministrar el
combustible. Las operaciones de repostaje en vuelo a menudo tienen
lugar durante condiciones de vuelo bajas incluyendo operaciones
durante la noche y durante tiempo inclemente de manera que puede
ser ventajoso iluminar la operación de repostaje en vuelo, por
ejemplo proporcionando unas luces instaladas en el primer avión
para iluminar el segundo avión según se aproxima al primer avión
para el repostaje en vuelo. Dicha iluminación puede ayudar, por
ejemplo, a un operario del sistema de repostaje a bordo del primer
avión para visualizar el segundo avión según se aproxima para una
operación de repostaje en vuelo.
Actualmente hay dos sistemas principales para
repostaje en vuelo. Un sistema es el sistema de repostaje con tubo
de abastecimiento. El sistema de repostaje con tubo de
abastecimiento típicamente comprende un tubo de abastecimiento
rígido extendido desde un avión de repostaje. En un extremo del tubo
de abastecimiento hay una boquilla de repostaje adyacente a la
boquilla de repostaje hay planos aerodinámicos que están controladas
por el operario ante el sistema de repostaje tal como por ejemplo
un operario del tubo de abastecimiento en el avión de repostaje.
Los planos aerodinámicos proporcionan maniobrabilidad del tubo de
abastecimiento con respecto a un avión que tiene que repostar. Para
el avión que tiene que repostar, el segundo avión, el operario del
segundo avión debe maniobrar el segundo avión dentro de la posición
de repostaje en vuelo por debajo y por detrás del primer avión.
Tras maniobrar hacia la posición de repostaje en vuelo, el operario
del tubo de abastecimiento controla los planos aerodinámicos para
situar y ajustar el tubo de abastecimiento en conexión de repostaje
en el segundo avión.
Otro tipo de sistema de repostaje es el sistema
de estilete y embudo. En el sistema de estilete y embudo, una
manguera de repostaje que tiene un embudo dispuesto en un extremo se
lleva detrás del primer avión (el avión tanque). El segundo avión
tiene un estilete que su operario hace flotar hacia el embudo. Según
el embudo típicamente se mueve lejos del segundo avión según se
aproxima, se requiere que el operario del segundo avión tenga una
gran habilidad y capacidad de maniobra para ajustar el estilete con
el embudo. Es preferible que el sistema de estilete y embudo para
el segundo avión se aproxime y entre en la posición de repostaje en
vuelo respecto al primer avión como en el sistema de tubo de
abastecimiento, excepto que en este caso el operario del segundo
avión también es responsable de "hacer volar" el estilete del
segundo avión directamente hacia el embudo de arrastre porque el
embudo carece de superficies de control con las que está provisto el
tubo de repostaje. El operario del sistema de repostaje puede ser
responsable, sin embargo, de extender el embudo a una posición de
arrastre que está dentro de un intervalo adecuado del segundo avión
de manera que el operario del segundo avión puede ajustar de forma
segura el estilete con el embudo.
Para ambos tipos de sistemas de repostaje en
vuelo, el operario del sistema de repostaje del primer avión puede
en algunos casos (tal como en un sistemas de operario de repostaje
en aire remoto (RARO), puede situarse remotamente del equipo de
tubo de abastecimiento y el equipo de embudo) de manera que el
operario del sistema de repostaje puede visualizar la operación de
repostaje en vuelo remotamente a través por ejemplo de una cámara
situada para capturar una imagen de la operación de repostaje en
vuelo y dirigir la imagen a una pantalla que puede ser visible para
el operario del sistema de repostaje. En dichos sistemas RARO, para
operaciones de repostaje en vuelo, a menudo tienen lugar durante
condiciones de vuelo bajo, incluyendo operaciones por la noche,
durante tiempo inclemente, puede ser ventajoso iluminar la operación
de repostaje en vuelo, por ejemplo proporcionando luces instaladas
en el primer avión para iluminar el segundo avión según se aproxima
al primer avión para repostaje en vuelo tal como la cámara RARO, que
puede ser capaz de capturar imágenes de la operación de repostaje en
vuelo.
Los sistemas de iluminación se han descrito para
iluminar operaciones de repostaje en vuelo, incluyendo aquellas que
implican un sistema RARO tal que el operario del sistema de
repostaje puede visualizar de forma remota la operación de
repostaje en vuelo. Sin embargo, en los sistemas de iluminación
descritos las unidades de iluminación usadas son lámparas de
filamento de volframio que producen emisiones que incluyen grandes
cantidades de luz en las longitudes de onda visible tal como el
sistema iluminación puede dificultar la visión de un operario del
segundo avión según se aproxima al primer avión para una operación
de repostaje en vuelo. También, las emisiones de luz visible
producidas por las lámparas de filamento de volframio no están
encubiertas y pueden ser visibles para observadores y/o aviones
hostiles. Además, las lámparas de filamento de volframio también
tienen una vida útil relativamente corta de 200-300
horas y un requisito de energía eléctrica grande. Las lámparas de
filamento de volframio presentan también una gran cantidad de calor
y pueden requerir ópticas de difusión y filtración que dan como
resultado que las emisiones de la lámpara tengan un campo de
iluminación no uniforme.
Por lo tanto, existe una necesidad de que el
sistema de iluminación proporcione una iluminación segura para los
ojos y encubierta que está adaptada para iluminar uniformemente, por
ejemplo, un área en la parte trasera y posterior de un primer avión
que puede contener una posición de repostaje en vuelo. Existe
también una necesidad de un sistema y dispositivo de iluminación
que produce emisiones seguras para los ojos encubiertas para
proporcionar iluminación a una posición de repostaje en vuelo pero
que no requiere un gran suministro de energía eléctrica o generar
una gran cantidad de exceso de calor. También existe una necesidad
de iluminar un sistema que comprende partes componentes que sean
fiables, duraderas o adecuadas para que las lleve un primer avión
configurado para realizar operaciones de repostaje en vuelo.
Las realizaciones de la presente invención
satisfacen las necesidades indicadas anteriormente y proporcionan
otras ventajas como se describe a continuación. La presente
invención proporciona un sistema y método de iluminación adaptado
para iluminar una operación de repostaje en vuelo entre un primer
avión y un segundo avión como se define en las reivindicaciones
independientes 1 a 6.
La presente invención comprende un dispositivo
de generación configurado para generar la emisión en el que la
emisión es segura para los ojos de un operario del segundo avión y
un dispositivo director configurado para dirigir las emisiones para
definir la envuelta de la emisión que contiene la envuelta de
repostaje en vuelo. De acuerdo con algunas realizaciones, el
dispositivo de generación también puede comprender adicionalmente
un iluminador de diodo láser que, a su vez, puede configurarse para
proporcionar una emisión que predominante tenga una sola longitud
de onda. El dispositivo director comprende adicionalmente un
dispositivo de ajuste configurado para ajustar una anchura de la
envuelta de emisión.
Las ventajas proporcionadas por las
realizaciones en la presente invención incluyen, aunque sin
limitación, proporcionar una iluminación segura para los ojos
encubierta para iluminar una operación de repostaje en vuelo entre
un primer avión y un segundo avión, la capacidad para ajustar una
anchura de un área de iluminación para adaptar el área de
iluminación para encerrar una posición de repostaje en vuelo
respecto al primer avión sin que sea innecesariamente grande. Otras
ventajas incluyen proporcionar dicha iluminación desde un
dispositivo de generación que proporciona emisiones que tienen
predominantemente una sola longitud de onda que sea tanto segura
para el ojo como encubierta. Las realizaciones de la presente
invención proporcionan también la ventaja de proporcionar un
dispositivo de generación que es de peso ligero y duradero, requiere
pequeñas cantidades de energía y genera sólo pequeñas cantidades de
calor para proporcionar emisiones de iluminación.
Estas ventajas y otras que resultarán evidentes
para los especialistas en la técnica se proporcionan en el sistema
y método de iluminación de la presente invención.
Habiendo descrito de esta manera la invención en
términos generales, se hará referencia ahora a los dibujos adjuntos
que no están dibujados necesariamente a escala y en los que:
La Figura 1 muestra una vista lateral del primer
avión y una posición de repostaje en vuelo respecto al primer avión
superpuesta sobre un esquema de envuelta de emisiones de acuerdo con
una realización del sistema de iluminación;
La Figura 2 muestra una vista lateral del primer
avión con representaciones esquemáticas de los dispositivos de
generación y dirección del dispositivo de iluminación de acuerdo con
una realización del sistema de iluminación; y
La Figura 3 muestra una vista desde la parte
trasera de un avión que muestra sistemas de repostaje con embudo
basado en compartimento desprendible doble que lleva el primer avión
superpuesto sobre la visualización de las posiciones de repostaje
en vuelo respectivas respecto a los compartimentos desprendibles y
la envuelta de emisión proporcionada por un dispositivo de
iluminación que lleva el primer avión.
La presente invención se describirá ahora más
completamente a continuación en este documento con referencia a los
dibujos adjuntos. Los números similares se refieren a elementos
similares en la misma.
Aunque la realización del método en la presente
invención se describe a continuación en el contexto de operaciones
de repostaje en vuelo que implican un primer avión (110) (que sirve
como avión tanque) y un segundo avión (120) (que sirve como avión
receptor) debe entenderse que puede utilizarse también para iluminar
un segundo avión que se aproxima a una posición relativa a un
primer avión para diversas operaciones en vuelo incluyendo, aunque
sin limitación, iluminación encubierta para formación de precisión
en vuelo, iluminación encubierta para identificación del segundo
avión, operaciones de búsqueda y otras aplicaciones que requieren
iluminación en un segundo avión mediante un sistema de iluminación
llevado en el primer avión. Debe entenderse también que las
realizaciones de la presente invención pueden utilizarse también
para iluminar un segundo avión que se aproxima a una posición
relativa a un primer avión en el que el segundo avión es un avión
tripulado o como alternativa en el que el segundo avión es un avión
no tripulado tal como por ejemplo un UAV.
La Figura 1 representa un esquema del sistema de
iluminación de la presente invención de acuerdo con una realización
de la invención en el que el dispositivo de iluminación (115) lo
lleva el primer avión (110) (que sirve como avión tanque) para
iluminar una operación de repostaje en vuelo entre un primer avión
(110) y un segundo avión (120). El dispositivo de iluminación (115)
se configura para proporcionar una emisión predominantemente en el
espectro de infrarrojo cercano en el que la emisión define una
envuelta de emisión (150) que contiene una posición de repostaje en
vuelo (130) respecto al primer avión (110) de manera que el segundo
avión (120) (que sirve como avión receptor), puede iluminarse
mediante la emisión según el segundo avión (120) se aproxima y/o
entra en la posición de repostaje en vuelo (130). Como se muestra
en la Figura 1, la posición de repostaje en vuelo (130) puede
localizarse por debajo y detrás de una parte trasera de un fuselaje
del primer avión (110). De esta manera, el segundo avión (120)
puede aproximarse a la posición de repostaje en vuelo (130) desde
abajo y detrás del primer avión (110) para evitar turbulencias
potencialmente peligrosas y alteraciones en el flujo de aire creado,
por ejemplo, por las superficies de control y motores del primer
avión (110).
La expresión "envuelta de emisión" (150)
como se usa en este documento puede definirse como la región
espacial, típicamente hasta la parte posterior de y por debajo del
primer avión (110), en la que una emisión proporcionada por el
dispositivo de iluminación (115) está adaptada para iluminar el
segundo avión (120) según se aproxima a la posición de repostaje en
vuelo (130) respecto al primer avión. Más particularmente, el
dispositivo de iluminación (115) se lleva en el primer avión (110)
(que sirve por ejemplo como avión tanque) para proporcionar una
emisión para iluminar de forma encubierta el segundo avión (120)
cuando el segundo avión (120) se sitúa dentro de la envuelta de
emisión (150). De acuerdo con algunas realizaciones ventajosas, el
dispositivo de iluminación (115) está unido al primer avión (110)
en una superficie inferior de un fuselaje del primer avión para
proporcionar una envuelta de emisión (150) que se extiende por
debajo y detrás del primer avión (110) como se muestra en la Figura
1. En otras realizaciones, el dispositivo de iluminación (115)
puede unirse directamente a un compartimento desprendible de
repostaje (330a, 330b, Fig. 3) que puede unirse adicionalmente a un
punto duro del ala en un primer avión (110) de manera que la
envuelta de la señal (150b) se extiende lo suficientemente ancha
para cercar una posición de repostaje en vuelo (130b), (130c)
respecto al compartimento desprendible de repostaje (330a), (330b)
(como se muestra por ejemplo en la Figura 3). En otras
realizaciones ventajosas, el dispositivo de iluminación (115) puede
situarse detrás o por delante del equipo de repostaje para
proporcionar una envuelta de emisión adaptada para iluminar el
segundo avión (120) según se aproxima a cualquiera de los siguientes
sistemas de repostaje que puede llevar el primer avión (110):
sistemas de repostaje con tubo de abastecimiento que se extiende
desde una línea central del primer avión (110), sistemas de
repostaje de estilete y embudo que se extiende desde la línea
central del primer avión (110) y/o sistemas de repostaje de
estilete y embudo basado en tubo de abastecimiento (330a), (330b)
que se extiende desde un compartimento desprendible que puede
llevarse en un punto duro del ala del primer avión (110). En
algunas realizaciones, el dispositivo de iluminación (115) (como se
describirá posteriormente en este documento) puede incluirse como
un accesorio amovible que puede unirse selectivamente al primer
avión (110). En otras realizaciones, el dispositivo de iluminación
(115) puede unirse en una disposición conformacional con el
fuselaje del primer avión (110), por ejemplo en los huecos definidos
por el fuselaje del primer avión, (110) de manera que el
dispositivo de iluminación (115) crea una adición mínima de
resistencia aerodinámica o alteraciones cuando el primer avión
(110) está en vuelo. En otras realizaciones, el dispositivo de
iluminación (115) puede llevarlo el primer avión en diversas
posiciones y configuraciones de manera que la envuelta de emisión
(150) está adaptada para encerrar la posición de repostaje en vuelo
(130) de manera que el segundo avión (120) puede
iluminarse según se aproxima y/o entra en la posición de repostaje en vuelo (130) respecto al primer avión.
iluminarse según se aproxima y/o entra en la posición de repostaje en vuelo (130) respecto al primer avión.
En la realización mostrada en la Figura 1, el
primer avión (110) puede llevar también un dispositivo de formación
de imagen (117) tal como por ejemplo una cámara de infrarrojo
cercano de manera que el segundo avión (120) entra en la envuelta
de emisión (150) y se ilumina mediante la emisión en infrarrojo
cercano en su interior, el dispositivo de formación de imágenes
(117) puede capturar la imagen del segundo avión (120) de manera que
el segundo avión (120) puede visualizarlo, por ejemplo, un operario
del sistema de repostaje a bordo del primer avión (110) de manera
que ayuda a la visualización de la operación de repostaje en vuelo
en operaciones de repostaje en vuelo de baja visibilidad tales como
las que ocurren por la noche o con tiempo inclemente. El dispositivo
de formación de imágenes puede comprender adicionalmente una cámara
RARO adecuada para visualizar imágenes creadas por iluminación
encubierta tal como predominantemente emisión infrarroja
proporcionada por el dispositivo de iluminación (115) de la
presente invención. De esta manera, el dispositivo de formación de
imágenes (117) puede ayudar al operario del sistema de repostaje a
ajustar la posición del extremo del tubo de abastecimiento (116),
por ejemplo accionando o actuando sobre planos aerodinámicos (118)
unidos al tubo de abastecimiento de repostaje (114) de manera que
el extremo del tubo de abastecimiento (116) está conectado con el
receptáculo de combustible soportado por el segundo avión (120). En
otras realizaciones, el dispositivo de formación de imágenes (117)
puede comprender por ejemplo gafas de visión nocturna que lleva por
ejemplo el operario del sistema de repostaje del primer avión (110)
de manera que si el operario del sistema de repostaje puede
visualizar la operación de repostaje en vuelo según se ilumina con
la emisión proporcionada por el dispositivo de iluminación (115) que
lleva el primer avión (110).
Aunque la realización del sistema de iluminación
mostrada en la Figura 1 se representa durante el uso con un sistema
de repostaje de tubo de abastecimiento, un especialista en la
técnica entenderá que el dispositivo y método de las realizaciones
de la presente invención puede usarse también junto con un sistema
de repostaje de estilete y embudo de manera que el operario del
sistema de repostaje por ejemplo a bordo del primer avión (110)
pueda ayudarse en la visualización de la operación de repostaje en
vuelo de manera que el operario del sistema de repostaje pueda
accionar un embudo de manera que el embudo puede arrastrar el primer
avión (110) a una distancia adecuada para conectar con un estilete
llevado por un segundo avión (120) que se aproxima a la posición de
repostaje en vuelo (130) respecto al primer avión.
De acuerdo con algunas realizaciones, el
dispositivo de iluminación (115) puede configurarse para
proporcionar una emisión que defina una envuelta de emisión (150)
que es sustancialmente más ancha que la posición de repostaje en
vuelo (130) de manera que el operario del sistema de repostaje a
bordo del primer avión (110) puede visualizar la aproximación del
segundo avión (110) según se acerca a la posición de repostaje en
vuelo (130). En otras realizaciones, la envuelta de emisión (150)
producida por el dispositivo de iluminación (115) puede configurarse
para tener una anchura sustancialmente más pequeña que la posición
de repostaje en vuelo (130) para disminuir las emisiones totales
desde el dispositivo de iluminación (115). Una envuelta de señal
(150) que tiene una anchura más estrecha puede ser preferible por
ejemplo durante operaciones de repostaje en vuelos militares que
ocurren en cerca de espacios aéreos hostiles, en los que la emisión
emitida desde el dispositivo de iluminación (115) puede revelar la
posición del primer avión (110) a aviones u observadores en tierra
hostiles y/o detectores equipados, por ejemplo, con un equipo de
detección compatible con infrarrojo cercano. De acuerdo con la
invención, el dispositivo de iluminación (115) está configurado
para situarse de manera que la envuelta de emisión 150 producida por
el dispositivo de iluminación (115) es ajustable en anchura y
potencia. Las realizaciones del dispositivo de iluminación (115)
que tienen una envuelta de emisión ajustable (150) de esta manera
pueden ser configurables para ambas situaciones de combate en las
que se prefieren bajos niveles de emisiones así como para
situaciones de entrenamiento u operaciones de repostaje en vuelo
con mal tiempo en las que la proporcionar una envuelta de emisión
ancha (150) puede ser útil para iluminar una zona más amplia de la
trayectoria de aproximación del segundo avión (120) según se
aproxima a la posición de repostaje en vuelo (130). Debe observarse
también que de acuerdo con algunas realizaciones la emisión
producida por el dispositivo de iluminación (115) está en el
espectro del infrarrojo cercano de manera que la emisión está
encubierta inherentemente por aviones hostiles y/o observadores en
tierra que no están equipados con un equipo sensible compatible con
infrarrojo cercano.
En las diversas realizaciones descritas
anteriormente, el dispositivo de formación de imagen (117) puede
configurarse adicionalmente para tener un campo de visión (140) que
es tan ancho como o más ancho que la envuelta de emisión (150) que
la definida por la emisión proporcionada por el dispositivo de
iluminación (115). En algunas realizaciones tales como la mostrada
en la Figura 1, el campo de visualización (140) del dispositivo de
formación de imagen (117) puede configurarse para localizarse con
la envuelta de emisión (150) para asegurar que el operario del
sistema de repostaje a bordo del primer avión (110) puede ser capaz
de visualizar la operación de repostaje en vuelo y/o el enfoque a
la aproximación del segundo avión (120) a la posición de repostaje
en vuelo (130) según el segundo avión entra en la envuelta de la
señal (150) definida por la misión encubierta predominantemente en
infrarrojo cercano proporcionada por el dispositivo de iluminación
(115).
También, un operario del segundo avión (130) y/o
los detectores llevados por el segundo avión (120) pueden estar
equipados con un equipo de formación de imágenes en infrarrojo
cercano tal como por ejemplo gafas de visión nocturna adecuadas
para visualizar la visión infrarroja en infrarrojo cercano
proporcionada predominantemente por el dispositivo de iluminación
(115). También, como la posición de repostaje en vuelo (130) se
ilumina, un operario del segundo avión típicamente situado detrás
de una ventanilla (125) en una cabina situada en la parte delantera
del fuselaje del segundo avión (120) puede visualizar más claramente
la operación de repostaje en vuelo en operaciones de repostaje en
vuelo de baja visibilidad tales como aquellas que ocurren por la
noche o en tiempo inclemente como resultado de la iluminación en
infrarrojo cercano. Además, la emisión proporcionada por el
dispositivo de iluminación llevado por el primer avión (110) puede
adaptarse adicionalmente para estar predominantemente en un
espectro del infrarrojo cercano, de manera que la emisión está
predominantemente fuera de la respuesta fotópica y escotópica del
ojo humano. Por lo tanto, en los casos en los que el operario del
segundo avión (120) sea un piloto y/o navegador humano, es menos
probable que la emisión interfiera con y/o afecte a la visión del
operario del segundo avión (120) según el segundo avión (120) se
aproxima y/o entra en la posición de repostaje en vuelo (130)
respecto al primer avión (110). Adicionalmente, algunas
realizaciones de la presente invención que proporcionan una emisión
predominantemente en infrarrojo cercano puede ser más compatibles
con gafas de visión nocturna (NVG) que por ejemplo una emisión de
luz visible que tiende a ser al menos parcialmente saturada en las
imágenes producidas por las NVG que utiliza típicamente un operario
de segundo avión (120) cuando funciona en condiciones de poca luz
tales como operaciones nocturnas u operaciones que ocurren durante
tiempo inclemente.
La Figura 2 muestra una realización del sistema
de iluminación en el que el dispositivo de iluminación (115)
comprende adicionalmente un dispositivo (115a) configurado para
generar la emisión y un dispositivo director (115b) configurado
para dirigir la emisión de manera que la emisión está adaptada para
definir la envuelta de emisión (150) que contiene una posición de
repostaje en vuelo (130) (como se muestra por ejemplo en las Figuras
1 y 3). De acuerdo con algunas realizaciones, el dispositivo de
generación (115a) puede localizarse en una posición delantera
dentro de un fuselaje del primer avión (110) tal como por ejemplo
una estación RARO (200) en la que un operario del sistema de
repostaje puede situarse para controlar el sistema de repostaje, el
sistema de iluminación, el dispositivo de formación de imágenes
asociado (117) usado para capturar imágenes de la operación de
repostaje en vuelo y transmite las imágenes a por ejemplo una
pantalla localizada de manera que el operario del sistema de
repostaje puede visualizar la operación de repostaje en vuelo según
se ilumina mediante las realizaciones de la presente invención.
El dispositivo de generación (115a) puede
comprender un iluminador de diodo láser configurado para
proporcionar una emisión que tiene predominantemente una única
longitud de onda que por ejemplo está en el espectro de infrarrojo
cercano. Por ejemplo, el dispositivo de generación (115a) puede
comprender un iluminador de diodo láser configurado para
proporcionar una emisión que predominantemente tiene una sola
longitud de onda entre aproximadamente 810-812
nanómetros de manera que la emisión está predominantemente fuera de
ambos espectros de respuesta fotópico y escotópico del ojo humano y
predominantemente dentro del espectro de infrarrojo cercano en el
que el espectro de infrarrojo puede definirse generalmente como
longitudes de onda entre aproximadamente 3-12
micrómetros. El dispositivo de generación (115a) puede comprender
opcionalmente, por ejemplo, una fuente de energía en la que la
fuente de energía proporciona un nivel de energía tal que el
dispositivo generación puede proporcionar una emisión adecuada para
definir la envuelta de emisión (200) y/o la intensidad de emisión.
En algunos casos, una fuente de energía que produce entre
aproximadamente entre 5-40 vatios puede ser adecuada
para suministrar energía al dispositivo de generación (115a).
Además, el eliminador de diodo láser puede comprender un iluminador
de diodo láser adecuado para producir emisiones que no tienen
longitudes de onda variables tanto dentro como fuera de los
espectros infrarrojo e infrarrojo cercano. Por ejemplo, el
iluminador de diodo láser puede comprender adicionalmente un diodo
láser adecuado para proporcionar longitudes de onda de emisión en
el espectro de infrarrojo cercano tal como por ejemplo el intervalo
de 792-812 nanómetros, tal como el producido por
Thorlabs, Inc. parte número ASM808-20CS disponible
en Thorlabs, Inc., localizado en Newton, N.J. De acuerdo con otro
ejemplo, el iluminador de diodo láser puede configurarse para
producir longitudes de onda de emisión en el espectro de infrarrojo
cercano tal como el iluminador de diodo láser proporcionado por
Electrophysics, Inc. modelo número ALS-20, que está
disponible en el mercado en Electrophysics, Inc., localizada en
Fairfield, N.J.
De esta manera, el dispositivo de generación
(115a) puede configurarse para producir una emisión que puede
iluminar de forma encubierta, predominantemente por luz de
infrarrojo cercano, una operación de repostaje en vuelo. El
dispositivo de generación (115a) puede configurarse adicionalmente
para producir una emisión que es "segura para los ojos" para
un operario del segundo avión (120), así como para otro personal que
pueda exponerse a la emisión tal como por ejemplo el operario del
sistema de repostaje a bordo del primer avión (110). La expresión
"segura para los ojos" como se usa en este documento, se
refiere más específicamente a una emisión que satisface
sustancialmente los niveles de seguridad para los ojos de clase 1 y
sustancialmente satisface las normas de seguridad de luz láser
definidas en ANSI Z136.1. Como se muestra en la Figura 2, el
dispositivo generación (115a) puede localizarse dentro de un
fuselaje del primer avión (110) tal como por ejemplo en una estación
RARO (operario de repostaje en vuelo remoto), tal como el operario
del sistema de repostaje a bordo del primer avión puede controlar
de forma más cercana y controlar el dispositivo de generación. Otras
ventajas de la localización del dispositivo de generación (115a) y
una localización accesible dentro del fuselaje del primer avión
pueden incluir aunque sin limitación: la capacidad para acceder más
fácilmente y cambiar los elementos de iluminación (diodos, por
ejemplo), cuando caducan, la capacidad para gestionar la cantidad
relativamente pequeña de calor generado por el dispositivo
generación (115a) usando por ejemplo el sistema de refrigeración
que es común para el otro equipo electrónico que puede localizarse
en la estación RARO, y la capacidad para controlar más de cerca la
salida y el rendimiento del dispositivo de generación (115a)
mientras que el primer avión (110) está en vuelo.
El dispositivo de iluminación (115) comprende un
dispositivo de dirección (115b) configurado para dirigir la emisión
de manera que la emisión está adaptada para definir una envuelta de
emisión (115) que contiene una posición de repostaje en vuelo
(130). El dispositivo director puede comprender, por ejemplo, lentes
de conformación de rayo, óptica de difusión y/o láminas ópticas
configuradas para emisión de filtro adicional de longitudes de onda
más allá de la longitud de onda de emisión generada por el
dispositivo de generación (115a) que puede desarrollarse mediante
la emisión según se transmite al dispositivo director (115b) como se
describe más completamente a continuación. El dispositivo de
dirección puede en algunas realizaciones comprender un dispositivo
de lente que cubre una apertura definida en el lado inferior de un
fuselaje del primer avión (110) como se muestra esquemáticamente en
la Figura 2 de manera que la emisión generada por el dispositivo de
generación (115a) puede dirigirse a través de la apertura a través
del dispositivo de lente de manera que la emisión define la envuelta
de emisión seleccionada (150). El dispositivo de dirección (115b)
comprende un dispositivo de ajuste configurado para ajustar una
anchura de la envuelta de emisión (150). En algunas realizaciones
ventajosas, el dispositivo de ajuste puede comprender un diafragma
configurado para abrir y cerrar alrededor del dispositivo director
(115b) para proporcionar una emisión tal que la emisión defina una
envuelta de emisión variable (150). En otras realizaciones, el
dispositivo de ajuste puede accionarse de forma remota por ejemplo
mediante el operario del sistema de repostaje que puede localizarse
en una estación RARO localizada dentro del fuselaje del primer
avión. El dispositivo de ajuste puede ser ventajoso en operaciones
de repostaje en vuelo en las que por ejemplo la envuelta de emisión
(150) requiera la expansión para tener la capacidad para iluminar
un segundo avión (120) según se aproxima a la posición de repostaje
en vuelo respecto al sistema de repostaje de embudo basado en
compartimento desprendible (330a), (330b) tal como se muestra en la
Figura 3, en la que la posición de repostaje en vuelo puede situarse
a la izquierda y/o a la derecha de la línea central de fuselaje del
primer avión (110). De acuerdo con algunas realizaciones, la
emisión puede trasmitirse desde el dispositivo de generación (115)
al dispositivo de dirección (115b) mediante un dispositivo de
transmisión (115c) como se muestra esquemáticamente en la Figura 2.
De acuerdo con algunas realizaciones, el dispositivo de transmisión
(115c) puede comprender un cable de fibra óptica configurado para
transmitir la emisión a través de un fuselaje del primer avión (110)
desde el dispositivo de generación (115a) (que puede localizarse
por ejemplo en una estación RARO delantera) para el dispositivo de
dirección (115b) que puede comprender por ejemplo un dispositivo de
lente y un dispositivo de ajuste que cubre una apertura definida en
el fuselaje de primer avión (110) como se muestra en la Figura 2. El
dispositivo de transmisión puede comprender también por ejemplo un
cable de fibra óptica aislado unido en una manera conformacional a
un lado inferior del fuselaje del primer avión (110) de manera que
el cable de fibra óptica puede inspeccionarse más fácilmente para
retirarlo y/o sustituirlo según sea necesario. De acuerdo con otras
realizaciones el dispositivo de transmisión (115c) puede comprender
adicionalmente otros dispositivos de energía adecuados para la
transmisión de la emisión generada por el dispositivo de generación
(115a) al dispositivo de dirección (115b) de manera que la emisión
se dirige para definir una envuelta de emisión (150).
La Figura 3 muestra una visualización del primer
avión (110) desde la parte trasera y desde debajo de una perspectiva
de por ejemplo un operario de un segundo avión (120) que se
aproxima a una posición de repostaje en vuelo (130) relativa a una
línea central del fuselaje del primer avión (110). Para dicho
enfoque, el dispositivo director (115b) de acuerdo con una
realización de la presente invención puede configurarse para
proporcionar una emisión que define una primera envuelta de emisión
(150a) adaptada para iluminar el segundo avión (120) según se
aproxima a la posición de repostaje en vuelo (130a). Además, en
este escenario de aproximación, un dispositivo de formación de
imágenes posterior (117a) tal como por ejemplo una cámara compatible
con infrarrojo cercano RARO puede configurarse para capturar
imágenes del segundo avión (120) según entra en la primera envuelta
de emisión (150a) y queda iluminada por la emisión dirigida por el
dispositivo director (115b).
La Figura 3 muestra también dos posiciones de
repostaje en vuelo descentradas alternativas (130b), (130c) respecto
a los embudos (320a), (320b) unidos a las mangueras de combustible
(310a), (310b) arrastradas desde sistemas de repostaje basados en
compartimentos desprendibles (330a), (330b), llevados por ejemplo en
puntos duros de las alas que pueden situarse en el lado inferior de
un ala del primer avión (110) como se representa en la Figura 3. Las
posiciones de repostaje en vuelo descentradas alternativas (130b),
(130c) pueden situarse detrás y por debajo del primer avión (110)
aunque pueden situarse fuera de una línea central del primer avión
(110) a la derecha o a la izquierda respectivamente de manera que
las posiciones de repostaje en vuelo descentradas alternativas
pueden situarse detrás de o por debajo de los sistemas de repostaje
basados en compartimento desprendible respectivos (330a), (330b).
Para iluminar un segundo avión (120) que se aproxima a uno de los
embudos (330a), (330b), el dispositivo de dirección (115b) de
acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención puede
configurarse adicionalmente para proporcionar una emisión que
define una segunda envuelta de emisión más ancha (150b) para
encerrar no sólo la línea central de la posición de repostaje en
vuelo 130a sino también las dos posiciones de repostaje en vuelo
descentradas (130b), (130c) respecto a los sistemas de repostaje
basados en compartimento desprendible (330a), (330b), soportados
por ejemplo en las alas del primer avión (110) como se muestra en la
Figura 3. Para dicha segunda envuelta de emisión expandida (150b),
pueden proporcionarse dispositivos de formación de imágenes
orientados lateralmente adicionales (117b), (117c) tales como por
ejemplo cámaras compatibles en infrarrojo cercano RARO y
configurarse para capturar imágenes del segundo avión (120) según
entra en la segunda envuelta de emisión (150b) que contiene
cualquiera o ambas de las posiciones de repostaje en vuelo
descentradas (130b), (130c). También, en realizaciones
alternativas, los dispositivos de dirección orientados lateralmente
adicionales (115b) puede proporcionarse para proporcionar una
emisión que define una envoltura de emisión que contenga las
posiciones de repostaje en vuelo descentradas (130b), (130c). En
otras realizaciones ventajosas, el dispositivo de dirección (115b)
y el dispositivo de formación de imágenes (117a) puede configurarse
de manera que pueden ser capaces de dirigir una envuelta de emisión
relativamente estrecha (150a) a diversas posiciones para encerrar y
capturar imágenes de una cualquiera de las posibles posiciones de
repostaje en vuelo (130a), (130b) o (130c) respecto al primer avión
(110) equipado con ambas sistema de repostaje montado en la línea
central (114, 116, 118) y dos sistemas de repostaje basados en
compartimentos desprendibles (330a, 330b) montado fuera en el lado
inferior de las alas del avión (110).
Un especialista en la técnica entenderá que el
dispositivo de eliminación (115), el dispositivo de dirección
(115b) y/o el dispositivo de formación de imágenes (117) pueden
montarse y/o maniobrarse selectivamente de manera que la emisión
producida por el sistema de iluminación pueda definir una envuelta
de emisión variable (150) para dirigir la envuelta de emisión (150)
para iluminar un segundo avión (120) según se aproxima al primer
avión (110) desde diversas posiciones espaciadas respecto al primer
avión (110). Además, más de un dispositivo de iluminación (115) o
dispositivo de dirección (115b) puede proporcionarse para
proporcionar una emisión que define una envuelta de emisión que
contiene, por ejemplo, las posiciones de repostaje en vuelo
descentradas (130b), (130c) así como por ejemplo una posición de
repostaje en vuelo (130a) respecto a una línea central de un
fuselaje del primer avión (110). Las configuraciones variables del
sistema de iluminación de la presente invención pueden ir seguidas
de un dispositivo de formación de imágenes (117) de acuerdo con
algunas realizaciones de la presente invención de manera que el
campo de visualización del dispositivo de formación de imágenes
(117) puede adaptarse para capturar imágenes del segundo avión
(120) según se ilumina mediante la emisión desde el sistema de
iluminación de la presente invención.
Haciendo referencia de nuevo a las Figuras
2-3, se describe un método para iluminar una
operación de repostaje en vuelo entre el primer avión (110) y un
segundo avión (120). Una etapa comprende generar una emisión desde
un dispositivo de generación (115a) soportado por el primer avión
(110), en el que el dispositivo de generación (115a) está
configurado adicionalmente de manera que la emisión está adaptada
para estar predominantemente en el espectro del infrarrojo cercano
y segura para los ojos para un operario del segundo avión (120). Una
etapa adicional comprende dirigir la emisión a una posición de
repostaje en vuelo respecto al primer avión para definir una
envuelta de emisión (150) que contiene la posición de repostaje en
vuelo (130) respecto al primer avión (110) para iluminar el segundo
avión (120) cuando el segundo avión (120) entra en la posición de
repostaje en vuelo (130). De acuerdo con otras realizaciones del
método de la presente invención, el método puede comprender
adicionalmente transmitir la emisión a bordo del primer avión (110)
desde el dispositivo de generación (115a) que genera la emisión a
un dispositivo de dirección (115b) que dirige la emisión a la
posición de repostaje en vuelo (130) de manera que el dispositivo
de generación (115a) y el dispositivo de dirección (115b) pueden
localizarse remotamente entre sí. De acuerdo con la invención, el
método comprende la etapa de ajustar una anchura de la envuelta de
emisión (150) (véanse los elementos 150a, 150b de la Figura 3) por
ejemplo mediante el dispositivo de dirección (115b). En otras
realizaciones, la etapa de generación del método puede comprender
adicionalmente generar la emisión de manera que la emisión está
adaptada adicionalmente para que tenga predominantemente una sola
longitud de onda y en el que la única longitud de onda pueda estar
adaptada adicionalmente para estar entre aproximadamente
810-812 nanómetros. De esta manera, la etapa de
generación puede proporcionar una emisión que está predominantemente
dentro del espectro de infrarrojo cercano de manera que la emisión
puede estar encubierta para el ojo humano y ser segura para los
ojos de un operario del segundo avión (120) que se aproxima, por
ejemplo a una posición de repostaje en vuelo (130) iluminada por el
sistema, dispositivo y método de iluminación de la presente
invención.
Muchas modificaciones y otras realizaciones de
la invención se les ocurrirán a los especialistas en la técnica a
la que pertenece esta invención que tienen el beneficio de dos
contenidos presentados en las descripciones anteriores y los
dibujos asociados. Por lo tanto, debe entenderse que la invención no
se limita a las realizaciones específicas descritas y que las
modificaciones de otras realizaciones están destinadas a incluirse
dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Aunque en este documento se emplean términos
específicos, se usan en el sentido genérico y descriptivo únicamente
y no con propósitos de limitación.
Claims (8)
1. Un sistema de iluminación adaptado para
iluminar una operación de repostaje en vuelo entre un primer avión
(110) y un segundo avión (120), comprendiendo el sistema de
iluminación:
un dispositivo de iluminación (115) llevado por
el primer avión (110) y configurado para proporcionar una emisión
de manera que la emisión está adaptada para estar predominantemente
en el espectro de infrarrojo cercano, estando adaptado
adicionalmente la emisión para definir una envuelta de emisión (150)
que contiene una posición de repostaje en vuelo (130) respecto al
primer avión (110) para iluminar el segundo avión (120) según el
segundo avión entra en la posición de repostaje en vuelo (130), en
el que el dispositivo de iluminación comprende adicionalmente:
un dispositivo de generación configurado para
generar la emisión tal que la emisión sea segura para el ojo de un
operario del segundo avión (120); y
un dispositivo de dirección configurado para
dirigir la emisión de manera que la emisión esté adaptada
adicionalmente para definir la envuelta de emisión (150) que
contiene la posición de repostaje en vuelo (130)
caracterizado porque el dispositivo de dirección comprende
adicionalmente un dispositivo de ajuste configurado para ajustar una
anchura de la envuelta de emisión.
2. Un sistema de iluminación de acuerdo con la
reivindicación 1, que comprende adicionalmente un dispositivo de
transmisión configurado para transmitir la emisión desde el
dispositivo de generación al dispositivo de dirección de manera que
el dispositivo de generación y el dispositivo de dirección pueden
localizarse de forma remota entre sí.
3. Un sistema de iluminación de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el dispositivo de generación comprende
adicionalmente un iluminador de diodo láser.
4. Un sistema de iluminación de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el iluminador de diodo láser emite
predominantemente una emisión de una sola longitud de onda.
5. Un sistema de iluminación de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el iluminador de diodo láser emite
predominantemente una sola longitud de onda de entre aproximadamente
810-812 nanómetros.
6. Un método para iluminar una operación de
repostaje en vuelo entre un primer avión (110) y un segundo avión
(120) que comprende:
generar una emisión a bordo del primer avión que
está predominantemente en un espectro del infrarrojo cercano y de
manera que la emisión es segura para los ojos de un operario del
segundo avión;
dirigir la emisión a una posición de repostaje
en vuelo respecto al primer avión, en el que dirigir la emisión
comprende dirigir la emisión para definir una envuelta de emisión
que contiene la posición de repostaje en vuelo relativa al primer
avión para iluminar el segundo avión según el segundo avión entra en
la posición de repostaje en vuelo y transmitir la emisión a bordo
del primer avión desde el dispositivo de generación que genera la
emisión a un dispositivo de dirección que dirige la emisión a la
posición de repostaje en vuelo, de manera que el dispositivo de
generación y el dispositivo de dirección pueden localizarse de forma
remota entre sí; en el que una anchura de la envuelta de la emisión
es ajustable.
7. Un método de acuerdo con la reivindicación 6,
en el que la etapa de generación comprende adicionalmente generar
la emisión de manera que la emisión está adaptada adicionalmente
para tener predominantemente una sola longitud de onda.
8. Un método de acuerdo con la reivindicación 6,
en el que la etapa de generación comprende adicionalmente generar
la emisión de manera que la emisión está adaptada adicionalmente
para tener predominantemente una sola longitud de onda de entre
aproximadamente 810-812 nanómetros.
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