ES2916299B2 - Surface and underwater navigation unmanned vessel - Google Patents
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Description
d e s c r ip c ió ndescription
Embarcación no tripulada de navegación en superficie y submarinaUnmanned surface and underwater navigation vessel
Campo de la invenciónfield of invention
La presente invención pertenece al sector naval, al campo técnico de las embarcaciones, concretamente a los vehículos autónomos y más concretamente a los vehículos autónomos de navegación en superficie y submarinos. La presente invención se refiere a una embarcación no tripulada autónoma de navegación en superficie y submarina capaz de sumergirse debido únicamente a la acción de fuerzas hidrodinámicas generadas por medios sustentadores dispuestos en la embarcación que contrarrestan la flotabilidad de ésta.The present invention belongs to the naval sector, to the technical field of boats, specifically to autonomous vehicles and more specifically to autonomous surface and underwater navigation vehicles. The present invention refers to an autonomous surface and underwater navigation unmanned vessel capable of submerging due solely to the action of hydrodynamic forces generated by supporting means arranged on the vessel that counteract its buoyancy.
Antecedentes de la invenciónBackground of the invention
En la actualidad existe una creciente demanda de vehículos o embarcaciones no tripuladas autónomas para el ámbito marítimo, lo que hace que se oferten en función del entorno operativo del mismo, dividiéndose fundamentalmente en dos grupos, las embarcaciones de navegación por la superficie del agua (USV, por sus siglas del inglés “Unmanned Surface Vehicle”), y las embarcaciones de navegación sumergidas bajo el agua (UUV, por sus siglas del inglés “Unmanned Underwater Vehicle).At present there is a growing demand for autonomous unmanned vehicles or vessels for the maritime field, which means that they are offered depending on the operating environment of the same, being divided fundamentally into two groups, navigation vessels on the surface of the water (USV Unmanned Surface Vehicle), and Unmanned Underwater Vehicle (UUV) navigation vessels.
Para un vehículo de superficie (USV) es deseable que posea gran estabilidad, así como capacidad de supervivencia para su correcto funcionamiento independientemente del estado del mar, así como una mínima resistencia al avance. Dado que el tamaño de estos vehículos es menor que las embarcaciones tripuladas, el número de Froude asociado al vehículo y velocidad de éste es muy alto, haciendo por tanto que la resistencia por formación de olas sea elevada. Para resolver este inconveniente se pueden utilizar dos soluciones antagónicas, la primera de ellas es separar el cuerpo de la superficie del mar por medio de un casco de sustentación o hidroalas, o alternativamente utilizar un cuerpo muy esbelto en el que el ángulo de entrada del cuerpo en el mar sea lo más agudo posible. For a surface vehicle (USV) it is desirable that it have great stability, as well as survivability for proper operation regardless of the state of the sea, as well as minimal resistance to advance. Since the size of these vehicles is smaller than manned vessels, the Froude number associated with the vehicle and its speed is very high, thus causing the resistance due to wave formation to be high. To solve this inconvenience, two antagonistic solutions can be used, the first one is to separate the body from the sea surface by means of a support hull or hydrofoils, or alternatively use a very slender body in which the angle of entry of the body at sea be as sharp as possible.
La segunda de las opciones presenta la dificultad que la estabilidad inicial de la embarcación es linealmente dependiente de la inercia de la sección de la flotación, y ésta es dependiente de la manga del cuerpo. Por lo tanto esto hace que se tenga que recurrir a tener un centro de masas muy bajo para mantener la estabilidad de la embarcación.The second of the options presents the difficulty that the initial stability of the boat is linearly dependent on the inertia of the flotation section, and this is dependent on the beam of the body. Therefore, this makes it necessary to resort to having a very low center of mass to maintain the stability of the boat.
En el caso de vehículos submarinos (UUV), el control de la profundidad viene limitado por el uso de lastres o empujadores verticales, lo cual aumenta la complejidad y las necesidades de potencia de la embarcación y reduce la carga útil de la misma.In the case of underwater vehicles (UUVs), depth control is limited by the use of ballasts or vertical thrusters, which increases the complexity and power requirements of the vessel and reduces its payload.
Otro problema de los vehículos submarinos (UUV) tradicionales es que en caso de avería del sistema de propulsión y/o del sistema de lastrado, no es posible hacer emerger la embarcación por sí misma a la superficie, y se necesita del uso de embarcaciones auxiliares o complejos sistemas.Another problem with traditional underwater vehicles (UUV) is that in the event of a failure of the propulsion system and/or the ballast system, it is not possible to make the vessel emerge to the surface by itself, and the use of auxiliary vessels is required. or complex systems.
La maniobrabilidad de los vehículos submarinos que utilizan superficies sustentadoras para sumergirse es mucho mayor que en un sumergible convencional, de manera que una vez sumergida navega como si de un avión se tratara, permitiendo una gran flexibilidad de uso.The maneuverability of underwater vehicles that use lifting surfaces to submerge is much greater than in a conventional submersible, so that once submerged it navigates as if it were an airplane, allowing great flexibility of use.
Además, actualmente las prestaciones en los vehículos no tripulados submarinos (UUV) de tamaño pequeño y mediano vienen muy limitadas por la densidad de energía, tanto por el sistema de almacenamiento energético como por la densidad de potencia del sistema de propulsión. Para este último la tendencia más actual en el mercado es contar con un sistema de corriente continua con la tensión más alta posible para contar con densidad de potencia alta en su motor eléctrico, de tal forma que se acopla un único motor a la línea de ejes que comunica con la hélice, siendo lo más frecuente en este tipo de embarcaciones el uso de una sola hélice.In addition, currently the performance of small and medium-sized unmanned underwater vehicles (UUVs) is very limited by energy density, both by the energy storage system and by the power density of the propulsion system. For the latter, the most current trend in the market is to have a direct current system with the highest possible voltage to have high power density in its electric motor, in such a way that a single motor is coupled to the line of axes. that communicates with the propeller, being the most frequent in this type of boats the use of a single propeller.
De esta manera, un fallo en el motor deja al vehículo completamente inmovilizado, pudiendo provocar una pérdida total de este, añadiendo la dificultad de la recuperación del mismo para futuras reparaciones. In this way, an engine failure leaves the vehicle completely immobilized, being able to cause its total loss, adding to the difficulty of recovering it for future repairs.
La alta tensión en continua entraña grandes riesgos para la operativa y reparación del sistema, así como precios altos de los equipos asociados, debido a las dificultades para aislar éstos, especialmente difícil en ambiente marino y/o a bordo de buques.High DC voltage entails great risks for the operation and repair of the system, as well as high prices for the associated equipment, due to the difficulties in isolating them, especially difficult in a marine environment and/or on board ships.
Es deseable también que la embarcación o vehículo sea de bajo coste y sacrificable en caso de necesidad, por ejemplo abriendo camino en un campo de minas navales o llevando una carga explosiva para atacar un blanco. Esto cobra particular importancia en el campo de la defensa antitorpedo, en la que se necesita de un vehículo de gran maniobrabilidad para neutralizar estas amenazas y una velocidad adecuada una vez sumergido, de al menos 15 nudos.It is also desirable that the vessel or vehicle be low cost and expendable in case of need, for example clearing a path in a naval minefield or carrying an explosive charge to attack a target. This is particularly important in the field of anti-torpedo defense, which requires a highly maneuverable vehicle to neutralize these threats and an adequate speed once submerged, of at least 15 knots.
Es por tanto deseable una embarcación no tripulada de navegación en superficie y submarina ligera y de elevada maniobrabilidad que evite los inconvenientes de ambos tipos de embarcaciones existentes en el estado de la técnica.Therefore, an unmanned vessel for surface and underwater navigation that is lightweight and highly maneuverable is desirable, avoiding the drawbacks of both types of vessels existing in the state of the art.
Descripción de la invenciónDescription of the invention
La presente invención resuelve los problemas existentes en el estado de la técnica mediante una embarcación no tripulada autónoma de navegación en superficie y submarina, que está formada por un cuerpo principal que durante la navegación va sumergido en todo momento bajo la superficie del agua, y en el que en el interior de botes estancos está dispuesto un sistema de propulsión, un sistema de almacenamiento de energía y un ordenador de a bordo, y por un cuerpo auxiliar dispuesto sobre el cuerpo principal que está en contacto con la superficie del agua durante la navegación en superficie, sobresaliendo del agua al menos parcialmente, y en el que están dispuestos medios de comunicación, de tal forma que el cuerpo auxiliar, incluyendo los elementos dispuestos en él, tiene una densidad menor que la del agua. Estos medios de comunicación, aunque pueden ser de diversa índole, preferentemente están seleccionados entre cámaras multiespectrales, antenas de radiofrecuencia, transductores acústicos, antenas GPS, y combinación de todos los anteriores.The present invention solves the existing problems in the state of the art by means of an autonomous surface and underwater navigation unmanned vessel, which is formed by a main body that during navigation is submerged at all times under the surface of the water, and in which inside watertight boats is arranged a propulsion system, an energy storage system and an on-board computer, and by an auxiliary body arranged on the main body that is in contact with the surface of the water during navigation on the surface, protruding at least partially from the water, and in which means of communication are arranged, in such a way that the auxiliary body, including the elements arranged in it, has a density less than that of water. These means of communication, although they can be of a diverse nature, are preferably selected from among multispectral cameras, radio frequency antennas, acoustic transducers, GPS antennas, and a combination of all of the above.
Preferentemente el cuerpo auxiliar puede albergar en su interior espuma de flotación, para incrementar la flotabilidad de la embarcación. Preferably, the auxiliary body can house flotation foam inside, to increase the buoyancy of the boat.
La embarcación dispone de un sistema de maniobra dispuesto en la popa del cuerpo principal, el cual mediante la generación de fuerzas hidrodinámicas controla los movimientos en tres grados y de libertad y proporciona a la embarcación movimientos de cabeceo, alabeo y guiñada.The boat has a maneuvering system arranged at the stern of the main body, which by generating hydrodynamic forces controls the movements in three degrees of freedom and provides the boat with pitch, roll and yaw movements.
Además, la embarcación tiene medios sustentadores dispuestos en el cuerpo principal los cuales proporcionan una fuerza suficiente para compensar el empuje de la embarcación en superficie y sumergir la embarcación, para conseguir la navegación submarina. Estos medios sustentadores no poseen superficies de control, y la fuerza que proporcionan se controla a través del cambio en el ángulo de ataque de dichos medios sustentadores, el cual determina a su vez el propio cabeceo de la embarcación.In addition, the vessel has lifting means arranged on the main body which provide sufficient force to counteract the thrust of the vessel on the surface and submerge the vessel, to achieve underwater navigation. These lifting means do not have control surfaces, and the force they provide is controlled through the change in the angle of attack of said lifting means, which in turn determines the actual pitching of the vessel.
Los elementos más pesados de la embarcación se encuentran en el cuerpo principal y los más livianos en el cuerpo auxiliar, junto con espuma de flotación en caso de que esta exista. De esta manera el centro de masas está siempre por debajo del centro de empujes en navegación submarina, haciéndolo pasivamente estable en esta condición. Dado que en la navegación en superficie el centro de masas de la embarcación va a estar situado muy por debajo de la flotación de ésta, va a ser muy estable también en esta condición. Contar con el centro de masas por debajo de la flotación es imprescindible para la estabilidad en superficie de una embarcación con una manga e inercia en la flotación reducida. Esta esbelta flotación es a su vez imprescindible para una reducida resistencia de formación de olas.The heaviest elements of the boat are in the main body and the lightest in the auxiliary body, together with flotation foam if it exists. In this way the center of mass is always below the center of thrust in underwater navigation, making it passively stable in this condition. Given that when navigating on the surface, the center of mass of the vessel will be located well below its waterline, it will also be very stable in this condition. Having the center of mass below the waterline is essential for the stability on the surface of a boat with a beam and reduced waterline inertia. This slender flotation is in turn essential for a reduced wave formation resistance.
De forma particular el sistema de maniobra está formado por unas superficies de control móviles accionadas por unos actuadores.In particular, the maneuvering system is made up of mobile control surfaces actuated by actuators.
Según diferentes realizaciones particulares, las superficies de control móviles pueden presentar tres elementos desfasados entre sí 120°, cada uno de ellos accionado por un actuador independiente.According to different particular embodiments, the mobile control surfaces can have three elements 120° out of phase with each other, each of them actuated by an independent actuator.
Alternativamente, las superficies de control disponen de cuatro elementos desfasados entre sí 90°, estando también cada uno de ellos accionado por un actuador independiente. Según esta realización alternativa, dos de los elementos de las superficies de control móviles son paralelos al plano en el que están dispuestos los medios sustentadores de forma que las otras dos son perpendiculares al plano de los medios sustentadores, o bien dos de los elementos de las superficies de control móviles están girados 45° con respecto al plano en el que están dispuestos los medios sustentadores, quedando por tanto los otros dos girados 45° con respecto al plano perpendicular al plano de los medios sustentadores.Alternatively, the control surfaces have four elements 90° out of phase with each other, each of which is also actuated by a separate actuator. According to this alternative embodiment, two of the elements of the movable control surfaces are parallel to the plane in which the controls are arranged. support means such that the other two are perpendicular to the plane of the support means, or else two of the elements of the mobile control surfaces are rotated 45° with respect to the plane in which the support means are arranged, thus leaving the two others rotated 45° with respect to the plane perpendicular to the plane of the supporting means.
Según una realización preferente de la invención, los medios sustentadores son escamoteables en el interior del cuerpo principal.According to a preferred embodiment of the invention, the supporting means are retractable inside the main body.
De acuerdo con diferentes realizaciones particulares de la invención, los medios sustentadores presentan al menos un perfil hidrodinámico, siendo preferentemente al menos un ala sustentadora plegable y desplegable respecto del cuerpo principal, estando dicha ala sustentadora accionada por un accionador. De forma preferente, el ala sustentadora está dividida en dos mitades simétricas respecto del eje longitudinal del cuerpo principal.According to different particular embodiments of the invention, the supporting means present at least one hydrodynamic profile, preferably being at least one folding and unfoldable supporting wing with respect to the main body, said supporting wing being actuated by an actuator. Preferably, the lifting wing is divided into two halves that are symmetrical with respect to the longitudinal axis of the main body.
Particularmente, el accionador del ala sustentadora puede consistir en un eje de conexión que está conectado a unos engranajes cónicos, los cuales están conectados a unos tirantes, que están a su vez conectados al ala sustentadora.In particular, the airfoil actuator may consist of a connection shaft that is connected to bevel gears, which are connected to tie rods, which are in turn connected to the airfoil.
De forma particular, el sistema de propulsión presenta una hélice propulsora dispuesta en la popa del cuerpo principal y conectada directamente a un conjunto propulsor eléctrico mediante un eje principal común.In particular, the propulsion system presents a propulsion propeller arranged at the stern of the main body and directly connected to an electric propulsion assembly by means of a common main shaft.
Preferentemente el conjunto propulsor tendrá al menos un motor eléctrico con un sistema de control electrónico de velocidad y configurado para invertir su funcionamiento y actuar así como un generador de energía eléctrica que podrá alimentar el sistema de almacenamiento de energía.Preferably, the propulsion unit will have at least one electric motor with an electronic speed control system and configured to reverse its operation and thus act as an electrical energy generator that can feed the energy storage system.
Según la realización anterior, de forma preferente el conjunto propulsor dispondrá de tres motores eléctricos de corriente continua con ejes de salida paralelos, los cuales se conectarán al eje principal común mediante conjuntos de poleas y correas de transmisión, además de un transductor rotativo conectado a dicho eje principal común para el control de la posición de la hélice propulsora. According to the previous embodiment, preferably the drive unit will have three direct current electric motors with parallel output shafts, which will be connected to the common main shaft by sets of pulleys and transmission belts, in addition to a rotary transducer connected to said Common main shaft for controlling the position of the propelling propeller.
También preferentemente el conjunto propulsor puede tener un impulsor axial para la refrigeración de los motores eléctricos.Also preferably the drive assembly can have an axial impeller for cooling the electric motors.
Con respecto al sistema de almacenamiento de energía, éste puede tener al menos un módulo de baterías eléctricas, cada uno para alimentar independientemente al sistema de propulsión, y controlado por un controlador de carga y descarga.With respect to the energy storage system, it can have at least one electric battery module, each one to independently feed the propulsion system, and controlled by a charge and discharge controller.
El sistema de almacenamiento de energía también puede tener preferentemente al menos un impulsor axial para la refrigeración del módulo de baterías eléctricas.The energy storage system can also preferably have at least one axial impeller for cooling the electric battery module.
Alternativamente a las baterías eléctricas, el sistema de almacenamiento de energía puede presentar una batería mecánica, concretamente una batería inercial.As an alternative to electric batteries, the energy storage system can have a mechanical battery, specifically an inertial battery.
Por tanto, el objeto de la presente invención es un vehículo no tripulado autónomo que se configura como una embarcación monocasco en superficie y que es capaz de crear sustentación en elementos hidrodinámicos que le permiten sumergirse y contrarrestar la flotabilidad del vehículo.Therefore, the object of the present invention is an autonomous unmanned vehicle that is configured as a monohull vessel on the surface and that is capable of creating lift in hydrodynamic elements that allow it to submerge and counteract the buoyancy of the vehicle.
Esta embarcación resuelve los problemas existentes en el estado de la técnica, ya que permite aunar las ventajas de un vehículo de superficie monocasco y de un vehículo submarino, al estar dotado de medios sustentadores con los que contrarrestar la flotabilidad del vehículo y así poder sumergirlo.This vessel solves the existing problems in the state of the art, since it allows combining the advantages of a monohull surface vehicle and an underwater vehicle, as it is equipped with supporting means with which to counteract the buoyancy of the vehicle and thus be able to submerge it.
La embarcación objeto de la presente invención mejora las prestaciones submarinas y en superficie de las plataformas existentes, de forma que los modelos de pequeño tamaño, del entorno de los 80kg, pueden superar los 10 nudos en superficie y los 15 nudos sumergido, lo cual no es posible con los desarrollos tecnológicos actuales.The vessel object of the present invention improves the underwater and surface performance of the existing platforms, so that the small models, around 80kg, can exceed 10 knots on the surface and 15 knots submerged, which is not It is possible with current technological developments.
Además, la embarcación presenta una mínima resistencia asociada para su navegación en superficie y submarina, independencia de las condiciones de mar, un número mínimo de partes móviles y la máxima maniobrabilidad posible.In addition, the vessel presents a minimum associated resistance for navigation on the surface and underwater, independence of sea conditions, a minimum number of moving parts and the maximum possible maneuverability.
Asimismo tiene un sistema de propulsión que cuenta con la máxima densidad de potencia con la máxima seguridad y capacidad de supervivencia al fallo del mismo y reparable, así como un sistema de almacenamiento de energía también reparable, fácilmente inspeccionable, modular, de alta seguridad y baja probabilidad de fallo de alimentación a los equipos.It also has a propulsion system that has the maximum power density with maximum safety and survivability of its failure and is repairable, as well as an energy storage system that is also repairable. easily inspectable, modular, high security and low probability of power failure to the equipment.
Breve descripción de Ios dibujosBrief description of the drawings
A continuación, para facilitar la comprensión de la invención, a modo ilustrativo pero no limitativo se describirá una realización de la invención que hace referencia a una serie de figuras.Below, to facilitate the understanding of the invention, by way of illustration but not limitation, an embodiment of the invention will be described with reference to a series of figures.
La figura 1 es una vista en perspectiva de la secuencia de la inmersión por sustentación de una realización de la embarcación de la invención, en la que se aprecian las cuatro fases relevantes del proceso, comenzando por la navegación en superficie y terminando por la navegación submarina nivelada.Figure 1 is a perspective view of the lift immersion sequence of an embodiment of the vessel of the invention, in which the four relevant phases of the process can be seen, beginning with surface navigation and ending with underwater navigation. level.
La figura 2 es una vista en perspectiva y desde arriba de una realización de la embarcación objeto de la presente invención, mostrando un ala sustentadora desplegada, durante la navegación submarina.Figure 2 is a perspective view from above of an embodiment of the vessel object of the present invention, showing a lift wing deployed, during underwater navigation.
La figura 3 es una vista en perspectiva y desde arriba de la embarcación de la figura anterior, con el ala sustentadora plegada con respecto al cuerpo principal, durante la navegación en superficie.Figure 3 is a perspective view from above of the vessel of the previous figure, with the lifting wing folded with respect to the main body, during surface navigation.
La figura 4 es una vista en perspectiva y desde abajo de la embarcación de las figuras 2 a 3, con el ala sustentadora desplegada, durante la navegación submarina.Figure 4 is a perspective view from below of the vessel of Figures 2 to 3, with the lifting wing deployed, during underwater navigation.
La figura 5 es una vista en perspectiva y desde abajo de la embarcación de las figuras 2 a 4, con el ala sustentadora plegada con respecto al cuerpo principal, durante la navegación en superficie.Figure 5 is a perspective view from below of the vessel of figures 2 to 4, with the lifting wing folded with respect to the main body, during navigation on the surface.
La figura 6 es una vista en perspectiva y desde abajo de una realización del interior del cuerpo principal de una embarcación de la presente invención con su ala sustentadora desplegada, durante la navegación submarina. Figure 6 is a perspective view and from below of an embodiment of the interior of the main body of a vessel of the present invention with its lifting wing deployed, during underwater navigation.
La figura 7 es una vista en perspectiva y desde abajo de una realización del interior del cuerpo principal de una embarcación de la presente invención con su ala sustentadora plegada con respecto al cuerpo principal, durante la navegación en superficie.Figure 7 is a perspective view from below of an embodiment of the interior of the main body of a vessel of the present invention with its lift wing folded with respect to the main body, during surface navigation.
La figura 8 es una vista en perspectiva y desde arriba del interior del cuerpo principal de la embarcación de las figuras 6 a 7, con su ala sustentadora plegada con respecto al cuerpo principal, durante la navegación en superficie.Figure 8 is a perspective view from above of the interior of the main body of the vessel of Figures 6 to 7, with its lifting wing folded with respect to the main body, during surface navigation.
La figura 9 es una vista en perspectiva y desde arriba del interior del cuerpo principal de la embarcación de las figuras 6 a 8, con su ala sustentadora desplegada, durante la navegación submarina.Figure 9 is a perspective view from above of the interior of the main body of the vessel of Figures 6 to 8, with its lifting wing deployed, during underwater navigation.
Las figuras 10a, 10b y 10c son vistas en perspectiva de la secuencia de desplegado de una realización del ala sustentadora y del accionador que acciona ésta.Figures 10a, 10b and 10c are perspective views of the deployment sequence of one embodiment of the lifting wing and the actuator that drives it.
La figura 11 es una vista en perspectiva de detalle del accionador de las figuras 10a, 10b y 10c, mostrando sus elementos principales.Figure 11 is a detailed perspective view of the actuator of Figures 10a, 10b and 10c, showing its main elements.
La figura 12 es una vista en perspectiva de una realización del conjunto propulsor, con sus elementos principales.Figure 12 is a perspective view of an embodiment of the propulsion assembly, with its main elements.
La figura 13 es una vista en perspectiva del conjunto propulsor de la figura anterior, sin las estructuras, para mostrar con mayor claridad los ejes, poleas, correas, motores y elementos de acoplamiento.Figure 13 is a perspective view of the propulsion unit of the previous figure, without the structures, to show the shafts, pulleys, belts, motors and coupling elements more clearly.
La figura 14 es una vista en perspectiva de una realización del sistema de almacenamiento energético con cuatro módulos de baterías eléctricas acoplados entre sí.Figure 14 is a perspective view of an embodiment of the energy storage system with four electric battery modules coupled together.
La figura 15 es una vista en perspectiva de detalle de uno de los módulos de baterías eléctricas del sistema de la figura anterior.Figure 15 is a detail perspective view of one of the electric battery modules of the system of the previous figure.
La figura 16 es una vista en perspectiva de detalle del módulo de baterías de la figura anterior, desde otro lado, mostrando un impulsor axial como medio de refrigeración. Figure 16 is a detail perspective view of the battery module of the previous figure, from another side, showing an axial impeller as cooling means.
La figura 17 muestra una realización de una embarcación de la presente invención arrastrada por una embarcación auxiliar, donde el motor actúa de generador.Figure 17 shows an embodiment of a boat of the present invention towed by a tender, where the engine acts as a generator.
En estas figuras se hace referencia a un conjunto de elementos que son:These figures refer to a set of elements that are:
1. superficie del agua1. water surface
2. cuerpo principal de la embarcación2. main body of the boat
3. cuerpo auxiliar de la embarcación3. auxiliary body of the boat
4. ala sustentadora4. supporting wing
5. actuadores de las superficies de control móviles5. Movable control surface actuators
6. superficies de control móviles6. mobile control surfaces
7. hélice propulsora7. drive propeller
8. accionador de ala sustentadora8. lift wing actuator
9. cámara multiespectral9. multispectral camera
10. antenas de radiofrecuencia10. radio frequency antennas
11. transductor acústico11. acoustic transducer
12. antena GPS12.GPS antenna
13. conjunto propulsor13. drive assembly
14. motor eléctrico14. electric motor
15. eje de salida de motor eléctrico15. output shaft of electric motor
16. eje principal común16. common main axis
17. primeras poleas dispuestas en los ejes de salida de los motores eléctricos 18. segundas poleas dispuestas en el eje principal común17. first pulleys arranged on the output shafts of electric motors 18. second pulleys arranged on the common main shaft
19. correas de transmisión19. transmission belts
20. impulsor axial20. axial impeller
21. transductor rotativo21. rotary transducer
22. primer bote estanco de alojamiento del conjunto propulsor22. First watertight container for housing the propulsion unit
23. segundo bote estanco de alojamiento del sistema de almacenamiento de energía23. Second watertight canister for housing the energy storage system
24. módulo de baterías eléctricas24. electric batteries module
25. celda unitaria de baterías eléctricas25. unit cell electric batteries
26. controlador de carga y descarga del módulo de baterías eléctricas26. electric batteries module charge and discharge controller
27. bastidor soporte de las celdas unitarias de baterías eléctricas27. support frame for unit cells of electric batteries
28. largueros de los módulos de baterías eléctricas28. Beams of electric battery modules
29. eje de conexión del accionador al ala sustentadora29. connection axis of the actuator to the airfoil
30. engranajes cónicos del accionador del ala sustentadora 30. lift wing drive bevel gears
31. tirantes principales del accionador del ala sustentadora31. main struts of the airfoil actuator
32. tirantes secundarios del accionador del ala sustentadora32. lift wing actuator secondary struts
33. tercer bote estanco de alojamiento del ordenador de abordo33. Third watertight container for the on-board computer
34. embarcación auxiliar34. dinghy
35. cabo de remolque35. tow line
36. ejes de giro de las mitades simétricas del ala sustentadora36. axes of rotation of the symmetrical halves of the lifting wing
37. eje de los engranajes cónicos37. shaft of bevel gears
38. bastidor de los controladores de carga y descarga38. loading and unloading controller frame
39. estructuras soporte de las celdas unitarias de las baterías39. Support structures for battery unit cells
40. largueros40. stringers
Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention
El objeto de la presente invención es una embarcación no tripulada autónoma de navegación en superficie y submarina.The object of the present invention is an autonomous surface and underwater navigation unmanned vessel.
Tal y como se puede observar en las figuras, la embarcación está formada por un cuerpo principal 2 que durante la navegación va sumergido en todo momento bajo la superficie del agua 1, y en el que en el interior de botes estancos 22,23 está dispuesto un sistema de propulsión, un sistema de almacenamiento de energía y un ordenador de a bordo, y por un cuerpo auxiliar 3 dispuesto sobre el cuerpo principal 2, el cual está en todo momento en contacto con la superficie del agua 1 durante la navegación en superficie, sobresaliendo del agua al menos parcialmente durante dicha navegación en superficie, y en el que están dispuestos medios de comunicación, de tal forma que el cuerpo auxiliar 3, incluyendo los elementos dispuestos en él, tiene una densidad menor que la del agua.As can be seen in the figures, the boat is made up of a main body 2 that during navigation is submerged at all times under the surface of the water 1, and in which inside watertight boats 22,23 is arranged a propulsion system, an energy storage system and an on-board computer, and by an auxiliary body 3 arranged on the main body 2, which is in contact with the surface of the water 1 at all times during surface navigation , protruding at least partially from the water during said surface navigation, and in which means of communication are arranged, in such a way that the auxiliary body 3, including the elements arranged in it, has a density less than that of water.
Estos medios de comunicación preferentemente están seleccionados, como se puede observar en las figuras 2 a 5 entre cámaras multiespectrales 9 que funcionan en el espectro visible o en el infrarrojo, antenas de radiofrecuencia 10 para la comunicación fuera del agua y control remoto de la embarcación y envío y recepción de telemetría y otros datos, transductores acústicos 11 para la comunicación submarina, antenas GPS 12 alejadas de las antenas de radiofrecuencia 10 para evitar interferencias, y combinación de todos los anteriores. De forma preferente la embarcación cuenta con dos transductores acústicos 11, uno dispuesto en la parte dorsal, en el cuerpo auxiliar 3, y otro en la parte ventral en la parte más baja del cuerpo principal 2, de manera que se asegura la transmisión/recepción independientemente de si la embarcación se encuentra en superficie comunicando hacia unidades sumergidas, o si está sumergida, independientemente de la cota a la que se encuentre durante la navegación submarina. Con todos estos medios de comunicación la embarcación puede funcionar como un eficaz relé de comunicaciones.These means of communication are preferably selected, as can be seen in figures 2 to 5, among multispectral cameras 9 that work in the visible or infrared spectrum, radio frequency antennas 10 for communication out of the water and remote control of the vessel and sending and receiving telemetry and other data, acoustic transducers 11 for underwater communication, GPS antennas 12 remote from radio frequency antennas 10 to avoid interference, and a combination of all of the above. Preferably, the boat has two acoustic transducers 11, one arranged in the dorsal part, in the auxiliary body 3, and another in the ventral part in the lower part of the main body 2, so that transmission/reception is ensured regardless of whether the vessel is on the surface communicating with submerged units, or if it is submerged, regardless of the height to which it is found during underwater navigation. With all these means of communication, the vessel can function as an efficient communications relay.
Preferentemente el cuerpo auxiliar 3 puede albergar en su interior espuma de flotación, para incrementar la flotabilidad de la embarcación.Preferably, the auxiliary body 3 can contain flotation foam inside, to increase the buoyancy of the boat.
La embarcación dispone de un sistema de maniobra dispuesto en la popa del cuerpo principal 2, que es el encargado de generar las fuerzas hidrodinámicas necesarias para proporcionar a la embarcación movimientos de cabeceo, alabeo y guiñada.The boat has a maneuvering system arranged at the stern of the main body 2, which is responsible for generating the necessary hydrodynamic forces to provide the boat with pitch, roll and yaw movements.
Además, la embarcación tiene medios sustentadores dispuestos en el cuerpo principal 2, los cuales son los encargados de proporcionar la fuerza suficiente para compensar el empuje de la embarcación en superficie, y sumergir dicha embarcación, para realizar navegación submarina.In addition, the boat has supporting means arranged in the main body 2, which are in charge of providing sufficient force to compensate the thrust of the boat on the surface, and submerge said boat, to carry out underwater navigation.
De forma particular el sistema de maniobra está formado por unas superficies de control móviles 6 accionadas por unos actuadores 8, como se observa de forma clara en las figuras 6 a 9.In particular, the maneuvering system is made up of mobile control surfaces 6 actuated by actuators 8, as can be seen clearly in figures 6 to 9.
Según diferentes realizaciones particulares, las superficies de control móviles pueden presentar tres elementos desfasados entre sí 120°, cada uno de ellos accionado por un actuador independiente.According to different particular embodiments, the mobile control surfaces can have three elements 120° out of phase with each other, each of them actuated by an independent actuator.
Alternativamente, las superficies de control 6 móviles disponen de cuatro elementos desfasados entre sí 90°, estando también cada uno de ellos accionado por un actuador 5 independiente. Según esta realización alternativa, dos de los elementos de las superficies de control 6 móviles son paralelos al plano en el que están dispuestos los medios sustentadores de forma que las otras dos son perpendiculares al plano de los medios sustentadores, o bien dos de los elementos de las superficies de control 6 móviles están girados 45° con respecto al plano en el que están dispuestos los medios sustentadores, quedando por tanto los otros dos girados 45° con respecto al plano perpendicular al plano de los medios sustentadores, como se puede observar en las figuras 2 a 9.Alternatively, the mobile control surfaces 6 have four elements 90° out of phase with each other, each of them also being actuated by an independent actuator 5. According to this alternative embodiment, two of the elements of the movable control surfaces 6 are parallel to the plane in which the supporting means are arranged such that the other two are perpendicular to the plane of the supporting means, or else two of the supporting elements the mobile control surfaces 6 are rotated 45° with respect to the plane in which the supporting means are arranged, thus the other two are rotated 45° with respect to the plane perpendicular to the plane of the supporting means, as can be seen in figures 2 to 9.
Según una realización preferente de la invención, los medios sustentadores son escamoteables en el interior del cuerpo principal 2.According to a preferred embodiment of the invention, the supporting means are retractable inside the main body 2.
De acuerdo con diferentes realizaciones particulares de la invención, los medios sustentadores presentan al menos un perfil hidrodinámico, siendo preferentemente al menos un ala sustentadora 4 plegable y desplegable respecto del cuerpo principal 2, estando dicha ala sustentadora 4 accionada por un accionador 8. De forma preferente, el ala sustentadora 4 está dividida en dos mitades simétricas respecto del eje longitudinal del cuerpo principal 2, como se aprecia con detalle en las figuras 2 a 9.According to different particular embodiments of the invention, the supporting means present at least one hydrodynamic profile, preferably being at least one supporting wing 4 foldable and deployable with respect to the main body 2, said supporting wing 4 being actuated by an actuator 8. Preferably, the supporting wing 4 is divided into two symmetrical halves with respect to the longitudinal axis of the main body 2, as can be seen in detail in Figures 2 to 9.
Particularmente, el accionador 8 del ala sustentadora 4 es único para ambas mitades simétricas, y puede consistir en un eje de conexión 29 que está conectado a unos engranajes cónicos 30, los cuales están conectados a unos tirantes 31,32, que están a su vez conectados al ala sustentadora 4.Particularly, the actuator 8 of the lifting wing 4 is unique for both symmetrical halves, and can consist of a connection shaft 29 that is connected to bevel gears 30, which are connected to tie rods 31, 32, which are in turn connected to lift wing 4.
Los elementos y funcionamiento de este accionador 8 se pueden observar en las figuras 10 y 11. Al girar el eje de conexión 29 los engranajes cónicos 30 situados en el eje de giro ortonormal a este eje de conexión, giran en sentidos opuestos. Cada uno de estos engranajes cónicos 30 está unido rígidamente a un tirante principal 31. De esta manera al girar el eje de conexión 29 los tirantes principales 31 giran en direcciones opuestas. Estos tirantes principales 31 se unen mediante rótulas a los tirantes secundarios 32 y estos se unen al ala sustentadora 4 en un anclaje con rótula que transmite el movimiento de giro de los engranajes cónicos 30 a través de una fuerza que permite el giro del ala sustentadora 4 al aplicarse fuera de los ejes de giro 36 de las mitades simétricas del ala sustentadora 4, creando un momento que permite girar el ala sustentadora 4 a través su grado de libertad del eje de giro 36. Esto se puede ver en detalle en la figura 11 y la secuencia en tres pasos se puede ver en la figura 10 en la que se ve como las mitades simétricas del ala sustentadora 4 unidas al conjunto de tirantes secundarios 32 y tirantes principales 31 que se mueven debido al movimiento solidario con los engranajes cónicos 30 situados en el eje de engranajes cónicos 37. The elements and operation of this actuator 8 can be seen in figures 10 and 11. When the connection shaft 29 rotates, the bevel gears 30 located on the axis of rotation orthonormal to this connection axis, rotate in opposite directions. Each of these bevel gears 30 is rigidly attached to a main tie rod 31. In this way, when the connecting shaft 29 rotates, the main tie rods 31 rotate in opposite directions. These main stays 31 are joined by ball joints to the secondary stays 32 and these are joined to the lifting wing 4 in a ball joint anchorage that transmits the rotational movement of the bevel gears 30 through a force that allows the lifting wing 4 to rotate. when applied outside the axes of rotation 36 of the symmetrical halves of the lifting wing 4, creating a moment that allows the lifting wing 4 to rotate through its degree of freedom from the axis of rotation 36. This can be seen in detail in figure 11 and the sequence in three steps can be seen in figure 10, in which it is seen how the symmetrical halves of the supporting wing 4 are joined to the set of secondary braces 32 and main braces 31 that move due to the movement in solidarity with the bevel gears 30 located on the bevel gear shaft 37.
La secuencia de movimiento de inmersión de la embarcación se muestra en la figura 1, donde se aprecian las cuatro fases del proceso.The sequence of the boat's immersion movement is shown in figure 1, where the four phases of the process can be seen.
La embarcación comienza navegando en superficie con el ala sustentadora 4 plegada sobre el cuerpo principal 2. Tras esto la embarcación se configura para sumergirse, por lo que despliega el ala sustentadora 4. Tras esto el ordenador de abordo dispuesto en el tercer bote estanco 33 transmite instrucciones al sistema de maniobra de popa para cambiar su posición y generar una fuerza que permita crear un momento sobre el cuerpo principal 2 que cambie su actitud en la navegación, creando un cabeceo hacia el fondo. Este cabeceo hace además que el ala sustentadora 4 pase a presentar un ángulo de ataque con respecto a la dirección de avance precedente, creando por lo tanto una fuerza hacia el fondo. Esta fuerza sumerge la embarcación separándola de la superficie del mar. Una vez alcanzada la profundidad deseada la embarcación se estabiliza, reduciendo el ángulo de cabeceo para una navegación submarina nivelada.The boat starts sailing on the surface with the lifting wing 4 folded over the main body 2. After this the boat is configured to submerge, for which it deploys the lifting wing 4. After this the on-board computer arranged in the third watertight boat 33 transmits instructions to the stern maneuvering system to change its position and generate a force that allows creating a moment on the main body 2 that changes its attitude in navigation, creating a pitch towards the bottom. This pitching also causes the lifting wing 4 to present an angle of attack with respect to the preceding direction of advance, thus creating a force towards the bottom. This force submerges the boat separating it from the surface of the sea. Once the desired depth is reached the boat stabilizes, reducing the pitch angle for level underwater navigation.
Para volver a la superficie la embarcación puede realizar estos pasos a la inversa, o simplemente disminuir su velocidad de manera que el ala sustentadora 4 deja de generar la fuerza necesaria para contrarrestar el desplazamiento que es superior al peso del vehículo, por lo que vuelve a la superficie de manera pasiva pero controlada.To return to the surface, the boat can carry out these steps in reverse, or simply reduce its speed so that the lifting wing 4 stops generating the necessary force to counteract the displacement that is greater than the weight of the vehicle, so it returns to the surface. the surface in a passive but controlled manner.
De forma particular, según se ve en las figuras, el sistema de propulsión presenta una hélice propulsora 7 dispuesta en la popa del cuerpo principal 2 y conectada directamente a un conjunto propulsor 13 eléctrico mediante un eje principal común 16.In particular, as seen in the figures, the propulsion system presents a propulsion propeller 7 arranged at the stern of the main body 2 and directly connected to an electrical propulsion assembly 13 by means of a common main shaft 16.
Preferentemente el conjunto propulsor 13 presenta al menos un motor eléctrico 14 con un sistema de control electrónico de velocidad y configurado para invertir su funcionamiento y actuar así como un generador de energía eléctrica que podrá alimentar el sistema de almacenamiento de energía.Preferably, the propulsion unit 13 has at least one electric motor 14 with an electronic speed control system and configured to reverse its operation and thus act as an electrical energy generator that can feed the energy storage system.
Según la realización anterior, de forma preferente el conjunto propulsor 13 dispondrá de tres motores eléctricos 14 de corriente continua con ejes de salida 15 paralelos, los cuales se conectarán al eje principal común 16 mediante conjuntos de poleas 17,18 y correas de transmisión 19, además de un transductor rotativo 21 conectado a dicho eje principal común 16 para el control de la posición de la hélice propulsora 7. According to the previous embodiment, preferably the drive unit 13 will have three direct current electric motors 14 with parallel output shafts 15, which will be connected to the common main shaft 16 by sets of pulleys 17, 18 and transmission belts 19, in addition to a rotary transducer 21 connected to said common main shaft 16 for controlling the position of the propelling propeller 7.
También preferentemente el conjunto propulsor 13 puede tener un impulsor axial 20 para la refrigeración de los motores eléctricos.Also preferably the drive assembly 13 can have an axial impeller 20 for cooling the electric motors.
Las figuras 12 y principalmente 13 muestran con detalle esta realización preferente del conjunto propulsor 13.Figures 12 and mainly 13 show this preferred embodiment of the propelling assembly 13 in detail.
Como se puede observar en dichas figuras, el conjunto propulsor 13 se sitúa en un primer bote estanco 22 independiente, y de forma preferente tiene 3 motores eléctricos 14 de corriente continua que tienen ejes de salida 15 paralelos, los cuales se asocian al eje principal común 16 que va hacia la hélice propulsora 7 mediante unas primeras poleas 17 dispuestas en dichos ejes de salida 15 que se unen mediante unas correas de transmisión 19 a unas segundas poleas 18 dispuestas en el eje principal común 16. Unido solidariamente al eje principal común 16 se aprecia en las figuras un impulsor axial 20 para la refrigeración que mueve el aire del interior para refrigerar las carcasas de los motores eléctricos 14. Tal y como se observa, al eje principal común 16 se une también solidariamente un transductor rotativo 21 para el control de la posición de giro del eje principal común 16 y por lo tanto de la hélice propulsora 7. Este sistema de varios motores eléctricos 14 asociados a un eje principal común 16 permite conseguir un equipo de máxima densidad de potencia, con mínimo peso, volumen y rendimiento sin que suba la tensión de trabajo del conjunto, donde contar con una tensión de trabajo baja es muy relevante para proporcionar un desempeño seguro en ambientes de gran humedad y limitado acceso a instalaciones dedicadas para la inspección y mantenimiento de equipos eléctricos, como por ejemplo, en un buque de guerra. Este conjunto propulsor 13 necesita de un diseño específico del sistema de almacenamiento de energía, para que los motores eléctricos 14 se puedan alimentar de manera independiente, con baja tensión e intensidad de corriente.As can be seen in said figures, the propulsion assembly 13 is located in a first independent watertight boat 22, and preferably has 3 direct current electric motors 14 that have parallel output shafts 15, which are associated with the common main shaft. 16 that goes towards the propelling propeller 7 by means of first pulleys 17 arranged in said output shafts 15 that are joined by means of transmission belts 19 to second pulleys 18 arranged in the common main shaft 16. Solidarily attached to the common main shaft 16 is In the figures, an axial impeller 20 can be seen for refrigeration that moves the air inside to cool the casings of the electric motors 14. As can be seen, the common main shaft 16 is also solidly attached to a rotary transducer 21 for the control of the rotation position of the common main shaft 16 and therefore of the propulsion propeller 7. This system of various electric motors 14 associated with a main shaft to common 16 allows to achieve a device with maximum power density, with minimum weight, volume and performance without increasing the working voltage of the assembly, where having a low working voltage is very relevant to provide safe performance in high-voltage environments. humidity and limited access to dedicated facilities for inspection and maintenance of electrical equipment, such as on a warship. This drive assembly 13 requires a specific design of the energy storage system, so that the electric motors 14 can be powered independently, with low voltage and current intensity.
Con respecto al sistema de almacenamiento de energía, éste puede tener al menos un módulo de baterías eléctricas 24, cada uno para alimentar independientemente al sistema de propulsión, y controlado por un controlador de carga y descarga 26.Regarding the energy storage system, it can have at least one electric battery module 24, each one to independently feed the propulsion system, and controlled by a charge and discharge controller 26.
El sistema de almacenamiento de energía también puede tener preferentemente al menos un impulsor axial 20 para la refrigeración del módulo de baterías eléctricas 24. The energy storage system can also preferably have at least one axial impeller 20 for cooling the electric battery module 24.
Las figuras 14, 15 y 16 muestran con detalle esta realización del sistema de almacenamiento de energía formado por módulos de baterías eléctricas 24, con los elementos esenciales que lo constituyen.Figures 14, 15 and 16 show in detail this embodiment of the energy storage system formed by electric battery modules 24, with the essential elements that constitute it.
Como se puede observar, dichas figuras 14, 15 y 16 muestran la realización preferente del sistema de almacenamiento de energía que incluye varios módulos de baterías eléctricas 24, en este caso cuatro módulos, cada uno de ellos formados por una pluralidad de celdas unitarias 25. Estos módulos de baterías eléctricas 24 están instalados dentro de un segundo bote estanco 23. Como se puede apreciar en la figura 14 los módulos 24 están asociados entre sí para aumentar la capacidad del conjunto, si bien cada uno de los módulos 24 es capaz de alimentar de manera independiente a los tres motores eléctricos 14. Para esto cada uno de los módulos 24 consta de manera preferente de tres divisiones dentro de este, de manera que cada una de estas divisiones tiene asociada un número de celdas unitarias 25 para dar la tensión necesaria al motor 14 al que alimentan. Tal como se aprecia en las figuras 15 y 16, cada una de estas tres divisiones está gobernada por un controlador de carga y descarga 26, por lo que de manera preferente contará con tres de estos controladores de carga y descarga 26, siendo proporcionales a las subdivisiones del módulo de baterías 24. Estos controladores de carga y descarga 26 se aloja en uno de los extremos del módulo de baterías 24, y cuenta con un bastidor 38 dedicado que se une a las estructuras soporte 39 de las celdas unitarias 25 de las baterías, siendo preferentemente dos estructuras soporte 39, una por cada extremo. En estas estructuras soporte 39 se realizan las conexiones necesarias para contar con las tres divisiones del módulo de baterías 24 y la asociación de celdas 25 para obtener la tensión necesaria en las tres divisiones. Como se observa en la figura 16, de forma preferente, el módulo de baterías 24 cuenta con un sistema de refrigeración independiente basada en un impulsor axial 20 que hace circular el aire circundante para enfriar las celdas 25 y mantener la temperatura de éstas controlada. Este impulsor axial 20 se une a la estructura soporte 39 en el extremo opuesto al controlador de carga y descarga 26. De forma preferente, los módulos de baterías 24 se ensamblan independientemente y entre sí mediante tres largueros 40 fijados a las estructuras soportes 39 que mantienen la integridad estructural del conjunto.As can be seen, said figures 14, 15 and 16 show the preferred embodiment of the energy storage system that includes several modules of electric batteries 24, in this case four modules, each of them made up of a plurality of unit cells 25. These electric battery modules 24 are installed inside a second waterproof boat 23. As can be seen in figure 14, the modules 24 are associated with each other to increase the capacity of the set, although each of the modules 24 is capable of powering independently of the three electric motors 14. For this, each of the modules 24 preferably consists of three divisions within it, so that each of these divisions is associated with a number of unit cells 25 to provide the necessary voltage. to the motor 14 that they feed. As can be seen in figures 15 and 16, each of these three divisions is governed by a charge and discharge controller 26, so it will preferably have three of these charge and discharge controllers 26, being proportional to the subdivisions of the battery module 24. These charge and discharge controllers 26 are housed at one end of the battery module 24, and have a dedicated frame 38 that is attached to the support structures 39 of the unit cells 25 of the batteries , preferably being two support structures 39, one at each end. In these support structures 39 the necessary connections are made to have the three divisions of the battery module 24 and the cell association 25 to obtain the necessary voltage in the three divisions. As can be seen in figure 16, preferably, the battery module 24 has an independent cooling system based on an axial impeller 20 that circulates the surrounding air to cool the cells 25 and keep their temperature controlled. This axial impeller 20 is attached to the support structure 39 at the opposite end to the charge and discharge controller 26. Preferably, the battery modules 24 are assembled independently and from each other by means of three beams 40 fixed to the support structures 39 that maintain the structural integrity of the whole.
Alternativamente a las baterías eléctricas, el sistema de almacenamiento de energía puede presentar una batería mecánica, concretamente una batería inercial. As an alternative to electric batteries, the energy storage system can have a mechanical battery, specifically an inertial battery.
Así, mediante estos medios de propulsión y estos medios de almacenamiento de energía, si la embarcación es arrastrada a velocidad suficiente la hélice propulsora 7 girará y con ésta el motor eléctrico 14 actuando como generador produciendo una corriente eléctrica que cargará el sistema de almacenamiento de energía.Thus, by means of these propulsion means and these energy storage means, if the boat is towed at a sufficient speed, the propeller 7 will rotate and with it the electric motor 14 acting as a generator, producing an electric current that will charge the energy storage system. .
Este sistema de carga por arrastre permite que no se necesite enchufar la embarcación ni subirla a bordo de otra embarcación auxiliar para cargar, lo que simplifica enormemente la operativa del vehículo. Esta operación se puede ver claramente en la figura 17, en la que una embarcación auxiliar 34 remolca la embarcación objeto de la presente invención en superficie a través de un cabo de remolque 35. De esta manera se cede energía mecánica en el remolque por parte de la embarcación auxiliar 34 y la embarcación lo recupera mecánicamente en la hélice propulsora 7, y este movimiento se transmite al eje principal común 16, que mueve los motores eléctricos 14 y estos cargan sistema de almacenamiento de energía. Además, el ordenador de abordo puede seguir controlando las superficies de control 6 móviles para mantener rumbo relativo y una situación controlada en todo momento.This drag-loading system means that the boat does not need to be plugged in or taken on board another auxiliary boat to load, which greatly simplifies the operation of the vehicle. This operation can be clearly seen in figure 17, in which an auxiliary boat 34 tows the boat object of the present invention on the surface through a towing rope 35. In this way, mechanical energy is transferred to the tow by the the auxiliary vessel 34 and the vessel mechanically recovers it into the drive propeller 7, and this movement is transmitted to the common main shaft 16, which drives the electric motors 14 and these charge energy storage system. In addition, the on-board computer can continue to control the movable control surfaces 6 to maintain relative heading and a controlled situation at all times.
Esta misma operación de remolque se puede realizar desde superficie o de manera submarina indistintamente. This same towing operation can be carried out interchangeably from the surface or underwater.
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