BR102021004111A2

BR102021004111A2 - Mecanismo aerodinâmico para aviões e aeromodelismo

Info

Publication number: BR102021004111A2
Application number: BR102021004111-0A
Authority: BR
Inventors: Jeferson Douglas Da Silva Paixão
Original assignee: Jeferson Douglas Da Silva Paixão
Priority date: 2021-03-04
Filing date: 2021-03-04
Publication date: 2022-09-13

Abstract

A presente invenção é voltada para o campo da aviação, assim como para o aeromodelismo, sendo uma solução inventiva para a sustentação de aviões, aeromodelismo, dentre outros. A solicitação de patente de invenção refere-se a um mecanismo aerodinâmico (1), o qual é compreendido por uma estrutura em “T”, a qual conforma esteiras (2), compostas por uma película emborrachada e/ou tecido especial (3), que, para tal, conta com um mecanismo composto por roletes (5) e roletes (6), dotados de polias (P1), (P2) e (P3), correias (C) e (C1), que fazem a referida película emborrachada e/ou tecido especial (3) se movimentarem. O mecanismo aerodinâmico (1) é configurado por uma estrutura composta por nervuras (7), que tomam a silhueta de uma asa de avião. Portanto, o mecanismo aerodinâmico (1) tem o objetivo de fazer o deslocamento de ar passar com maior velocidade e menor pressão por cima de suas esteiras (2), que conformam a asa do mecanismo aerodinâmico (1), enquanto na parte de baixo de suas esteiras (2) há o deslocamento de ar com menor velocidade e maior pressão, muito superior as velocidades que uma asa convencional obtém.

Description

MECANISMO AERODINÂMICO PARA AVIÕES E AEROMODELISMO

CAMPO DA INVENÇÃO

1. Trata a presente solicitação de patente de invenção de um mecanismo aerodinâmico para aviões e/ou aeromodelismo, o qual tem o diferencial de compor uma estrutura similar a asa de um avião, compreendendo, de modo interno, um mecanismo capaz de rotacionar uma película emborrachada e/ou tecido especial, que torna o contorno da estrutura semelhante à asa convencional. Desta forma, o mecanismo aerodinâmico configura o efeito de magnus, uma vez que a película emborrachada e/ou tecido especial rotacionam em alta velocidade em volta da estrutura, fazendo com que o ar passe mais rápido por cima da referida estrutura, e mais lento embaixo, durante o pouso e a decolagem.

2. Portanto, a presente invenção é voltada para o campo da aviação, assim como para o aeromodelismo, sendo uma solução inventiva para a sustentação de aviões, aeromodelismo, dentre outros.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

3. É de conhecimento dos técnicos no assunto que a asa do avião é um dispositivo mecânico, cuja finalidade é gerar sustentação aerodinâmica, em todo e qualquer equipamento que voe. Assim, a referida sustentação se dá pelo fato da asa compreender um ângulo de ataque, o qual faz o ar ser defletido para baixo, ou seja, o deslocamento de ar passa com maior velocidade e menor pressão por cima da asa, enquanto, na parte de baixo da asa, há o deslocamento de ar com menor velocidade e maior pressão.

4. Contudo, o ar passando embaixo da asa gera força de sustentação, mantendo o avião e/ou qualquer outro aparelho que voa, no ar.

PROBLEMA A SER RESOLVIDO

5. Sabe-se que uma das etapas do voo que mais consomem combustível é a decolagem, uma vez que a aeronave necessita de muita força para que ocorra sua subida e, consequente, altitude. A decolagem, em geral, necessita entre 200 a 280 km/h, bem como aproximados 2400m de comprimento de pista.

6. Sendo assim, não é de hoje que as companhias aéreas buscam meios para reduzir o consumo de combustível, pois o consumo de combustível é responsável por aproximados 38% dos custos.

7. É nesse contexto que a presente invenção visa propor um mecanismo aerodinâmico, que gera mais sustentação a aeronave e/ou aeromodelo, uma vez que o mecanismo aerodinâmico foi projetado para que o ar passe mais lento que o comum embaixo da asa, proporcionando ainda mais pressão, assim como fazer com que o ar passe ainda mais rápido por cima da asa, com menor pressão, quando comparado ao efeito da asa convencional.

ESTADO DA TÉCNICA

8. É conhecido do atual estado da técnica o documento PI 0708289-4 A2, depositado em 07/02/2007, intitulado “ASA DE AVIÃO”, o qual tem ensinamentos prévios sobre um aerofólio de bordo de ataque, o qual inclui uma extensão de aerofólio, provendo alguns benefícios aerodinâmicos, permitindo que o volume do bordo de ataque da asa, sobre a qual o aerofólio está montado, seja aperfeiçoado.

9. O documento BR1120200003620 A2, depositado em 12/07/2017, intitulado “ASA PARA UM AVIÃO, AVIÃO E USO DE UMA PARTE DE APRIMORAMENTO”, o qual descreve uma asa com dois winglets e um respectivo avião. Um winglet a montante amplia uma região de fluxo de ar inclinado e um winglet a jusante produz uma contribuição de empuxo no mesmo. Portanto, a anterioridade traz ensinamentos prévios sobre um winglet, que é um componente aerodinâmico posicionado na extremidade da asa da aeronave, com a função de diminuir o arrasto.

10. Em suma, nenhuma anterioridade acima revela um mecanismo aerodinâmico, que visa prover e aumentar a sustentação de uma aeronave em menor tempo, quando comparado a técnica convencional.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

11. É objetivo da presente invenção propor um mecanismo de aerofólio, para uso na aviação e/ou aeromodelismo, gerando melhorias quanto ao custo de combustível e sustentação.

12. Outro objetivo da presente invenção é prover a possibilidade de um avião realizar a decolagem mais rápida, utilizando uma pista mais curta, uma vez que o mecanismo aerodinâmico, objeto da presente invenção, quando acionado durante o deslocamento do avião, faz com que a sustentação seja obtida mais rapidamente, ou seja, a aeronave atinge uma velocidade muito maior do que as convencionais, reduzindo os custos com o consumo de combustível na decolagem.

13. Outrossim, é objetivo da presente invenção possibilitar um pouso com velocidade reduzida, uma vez que o avião não precisará mais estar em alta velocidade para manter a sustentação e, como consequência, não precisará mais necessitar de uma pista muito longa para pousar.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

14. Os objetivos da presente invenção são alcançados por um mecanismo aerodinâmico, o qual é compreendido por uma estrutura em “T”, a qual conforma esteiras compostas por uma película emborrachada e/ou tecido especial, que, para tal, conta com um mecanismo composto por roletes dotados de polias e correias, que fazem a referida película emborrachada e/ou tecido especial se movimentarem. O mecanismo aerodinâmico é configurado por uma estrutura composta por nervuras que tomam a silhueta de uma asa de avião.Portanto, o mecanismo aerodinâmico tem o objetivo de fazer o deslocamento de ar passar com maior velocidade e menor pressão por cima da asa, enquanto na parte de baixo da asa, há o deslocamento de ar com menor velocidade e maior pressão, muito superiores as velocidades que uma asa convencional obtém.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

15. Para auxiliar no entendimento, são anexadas as seguintes figuras:

16. Fig. 1: vista em perspectiva do mecanismo aerodinâmico, segundo a invenção;

17. Fig. 2: vista em perspectiva invertida do mecanismo aerodinâmico, segundo a invenção;

18. Fig. 3: vista em perspectiva do mecanismo aerodinâmico, segundo a invenção, sem a película emborracha e/ou tecido especial;

19. Fig. 4: vista em perspectiva invertida do mecanismo aerodinâmico, segundo a invenção, sem a película emborracha e/ou tecido especial;

20. Fig. 5: vista em perspectiva explodida do mecanismo aerodinâmico, segundo a invenção;

21. Fig. 6: vista lateral do mecanismo aerodinâmico, segundo a invenção;

22. Fig. 7: vista em perspectiva do mecanismo aerodinâmico, segundo a invenção, mostrando o uso;

23. Fig. 8: vista esquemática mostrando a correia com projeções para defletir o ar.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

24. O “MECANISMO AERODINÂMICO PARA AVIÕES E AEROMODELISMO”, motivo deste requerimento de patente de invenção, compreende um mecanismo aerodinâmico (1), que gera mais sustentação a aeronave e/ou aeromodelo, uma vez que o mecanismo aerodinâmico (1) é projetado para que o ar passe mais lento que o comum embaixo da asa, proporcionando ainda mais pressão, assim como fazer com que o ar passe ainda mais rápido por cima da asa, com menor pressão, quando comparado ao efeito da asa convencional.

25. Em especial, o mecanismo aerodinâmico (1) é compreendido por uma estrutura em “T” da esteira (2), a qual é composta por uma película emborrachada e/ou tecido especial (3), configurando a asa do mecanismo aerodinâmico (1), cuja velocidade do ar, quando entra em contato com a parte debaixo da estrutura em “T” da esteira (2), são somadas, uma vez que estão em sentidos opostos, enquanto na parte de cima da esteira (2), essas mesmas duas velocidades devem ser subtraídas, uma vez que estão no mesmo sentido.

26. Assim, o fluxo de ar é defletido para baixo, de maneira muito mais forte do que na parte de cima da esteira (2) do mecanismo aerodinâmico (1). Então, para aumentar ainda mais o atrito na parte debaixo do mecanismo aerodinâmico (1), a superfície da esteira (2) compreende pequenas saliências (4), as quais aumentam ainda mais o atrito com o ar e, como consequência, aumenta o arrasto nessa área.

27. Ademais, para evitar o atrito entre a película emborrachada e/ou tecido especial (3) com a estrutura em “T” da esteira (2), o mecanismo aerodinâmico (1) compreende roletes (5) de maior diâmetro e roletes (6) de menor diâmetro, os quais acompanham o mesmo formato que as nervuras (7) dotadas de uma “silhueta” da asa de um avião, configurando, assim, a diminuição do desgaste e possibilitando o movimento de rotação em torno do mecanismo aerodinâmico (1). Ainda assim, as nervuras (7) são dotadas de orifícios (7A), os quais são transpassados por uma longarina transversal (8), conectada a uma longarina longitudinal (9), configurando a estrutura em “T” da esteira (2).

28. Os roletes (5) de maior diâmetro e os roletes (6) de menor diâmetro possibilitam o movimento de rotação do mecanismo aerodinâmico (1), os quais atravessam todo o bordo de ataque da estrutura da esteira (2), auxiliando a configuração da asa do mecanismo aerodinâmico (1). Assim, os referidos roletes (5) e os roletes (6) são conectados por eixos transversais (10), bem como por polias (P1) em suas extremidades, as quais recebem polias (P1) e correias (C), que são dotadas de projeções (S) para defletir o ar.

29. Ademais, no centro da estrutura em “T” da esteira (2), mais precisamente ao lado das polias (P1) centrais, visualiza-se polias (P2), as quais também são encaixadas nos eixos transversais (10), ao passo que as referidas polias (P2) são fixadas aos corpos das nervuras (7) e as polias (P1), a medida que as polias (P2) recebem correias (C1), que se estendem até as polias (P3) de um motor (M).

30. Desta forma, o motor (M) gera força motriz para as polias (P3), que movimentam as correias (C1), que, por consequência, movimentam as polias (P2) e todas as polias (P1) e correias (C) dos roletes (5) e roletes (6), simultaneamente, fazendo com que a película emborrachada e/ou tecido especial (3) sobreposta a esteira (2), composta pelos roletes (5) e roletes (6), bem como as nervuras, se movimente, fazendo com que o ar se concentre mais na parte de baixo do mecanismo aerodinâmico (1), aumentando a sustentação do mecanismo aerodinâmico (1) quando em uso.

31. Os referidos roletes (5) e roletes (6) compreendem pequenos dentes de engrenagem (11), para que ocorra o encaixe de película emborrachada e/ou tecido especial (3)

32. A película emborrachada e/ou tecido especial (3) em questão compreende pequenos orifícios (12), para encaixe nos dentes de engrenagem (11) dos roletes (5) e dos roletes (6).

33. Para controlar uma aeronave equipada com o referido mecanismo aerodinâmico (1), é necessário a instalação de uma pequena asa convencional próxima ao bordo de fuga da estrutura em “T” da esteira (2), a qual configura a asa do mecanismo aerodinâmico (1), formando assim uma asa composta de duas asas no mesmo plano.

34. Assim, o mecanismo aerodinâmico (1) é envolvido por uma película emborrachada e/ou tecido especial (3) móvel, que gira em alta velocidade em volta da asa com o objetivo de aproveitar o Efeito Magnus, gerando pouco atrito na parte de cima da asa e, ao mesmo tempo, gerando muito atrito na parte debaixo dessa mesma asa, criando assim uma melhor sustentação durante o voo.

Claims

MECANISMO AERODINÂMICO PARA AVIÕES E AEROMODELISMO, refere-se a um mecanismo aerodinâmico (1), caracterizado por ser compreendido por uma estrutura em “T” da esteira (2), a qual é composta por uma película emborrachada e/ou tecido especial (3); pela superfície da esteira (2) compreender pequenas saliências (4); por compreender roletes (5) de maior diâmetro e roletes (6) de menor diâmetro, os quais acompanham o mesmo formato que as nervuras (7) dotadas de uma “silhueta” da asa de um avião; pelas nervuras (7) serem dotadas de orifícios (7A), os quais são transpassados por uma longarina transversal (8), conectada a uma longarina longitudinal (9), configurando a estrutura em “T” da esteira (2); pelos roletes (5) de maior diâmetro e os roletes (6) de menor diâmetro possibilitarem o movimento de rotação do mecanismo aerodinâmico (1); pelos roletes (5) e os roletes (6) serem conectados por eixos transversais (10), bem como por polias (P1), em suas extremidades e correias (C) dotadas de projeções (S); pela estrutura em “T” da esteira (2) compreender polias (P2), as quais também são encaixadas nos eixos transversais (10), ao passo que as referidas polias (P2) são fixadas ao corpo das nervuras (7) e as polias (P1), a medida que as polias (P2) recebem correias (C1), que se estendem até as polias (P3) de um motor (M); pelo motor (M) gerar força motriz para as polias (P3) e movimentar as correias (C1), as polias (P2) e todas as polias (P1) e correias (C) dos roletes (5) e roletes (6), simultaneamente; pelo movimento gerado nos roletes (5) e roletes (6) movimentar a película emborrachada e/ou tecido especial (3) sobreposta a esteira (2); pelo referidos roletes (5) e roletes (6) compreenderem pequenos dentes de engrenagem (11), para que ocorra o encaixe de película emborrachada e/ou tecido especial (3) dotada de pequenos orifícios (12) para encaixe.
MECANISMO AERODINÂMICO PARA AVIÕES E AEROMODELISMO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do mecanismo aerodinâmico (1) gerar mais sustentação a aeronave e/ou aeromodelo, uma vez que o mecanismo aerodinâmico (1) é projetado para que o ar passe mais lento que o comum em baixo de suas esteiras (2), as quais configuram a asa do mecanismo aerodinâmico (1), gerando mais pressão, assim como fazer com que o ar passe ainda mais rápido por cima de suas esteiras (2), com menor pressão.