BR112013002735B1 - veículo de voo com asas retráteis, conjunto de asa e de armação para um veículo de voo que define asas retráteis e veículo de voo com uma asa oscilante - Google Patents

Abstract

ARTICULAÇÃO E ARMAÇÃO DE ASA RETRÁTIL DE VEÍCULO DE VOO. A presente invenção refere-se a uma armação para um veículo de voo que suporta um par de asas em uma maneira que facilita a articulação das asas entre uma configuração desdobrada e uma configuração retraída. A armação inclui placas de topo e de fundo paralelas com a folga entre elas. As asas têm suportes de asa fixados a mesma com os suportes de asa articulavelmente suportados pelos conjuntos de articulação á placa superior e á placa de fundo de armação. Os conjuntos de travas poem ser seletivamente acionados para segurarem os suportes de asa e asas associadas á armação em, ou na configuração desdobrada, ou na configuração retraída, de modo que cargas entre as asas e a armação sejam principalmente transportadas através dos conjuntos de travas preferivelmente do que através dos conjuntos de articulações. Uma posição de articulação na armação e nos suportes de asa é selecionada para maximizar o comprimento da asa ponta a ponta, enquanto minimiza um contorno requerido para o veículo quando as asas estão totalmente retraídas.

Description

Campo Técnico

[0001] A seguinte invenção refere-se a veículos de voo e, particularmente, a veículos tipo avião com uma asa fixada quando em voo. Mais particularmente, esta invenção se refere a uma aeronave que exibe uma asa fixada quando em voo que pode ter as asas móveis de uma posição desdobrada para uma posição retraída quando as asas não estão em uso, tal como para facilitar o uso do veículo como um veículo de rodovia.

Técnica Antecedente

[0002] Embora os automóveis que voam têm apreendido a imaginação por gerações, um carro de voo viável não tem sido introduzido com sucesso. No presente, embora a construção e materiais tenham reduzido o peso do automóvel, a segurança do automóvel e regulamentos de mistura de neblina e fumaça requer um carro que seja mais pesado do que uma aeronave similarmente dimensionada. Parece uma tarefa intimidadora produzir um automóvel que também tenha qualidades adequadas para voo. A construção e peso de uma motocicleta é um casamento mais adequado para um veículo de voo ou veículo combinado de terra/ar, consequentemente a abordagem de três rodas aqui descrita.

[0003] Para o ato de dirigir no solo, as asas são prejudiciais. As asas produzem elevação, quando tal elevação desestabiliza indesejavelmente o veículo na terra. As asas são altamente submetidas a dano. Também, pistas de tráfego de veículo terrestre são muito estreitas para acomodar veículos com asas. Desse modo, é desejável ter a transição de asas entre uma posição de voo desdobrada e uma posição de percurso terrestre retraída. Numerosos exemplos existem de asas articuladas, especialmente para armazenagem de aeronave. Muitos tais projetos datam de operações de transporte de aeronave durante a II Guerra Mundial. Um exemplo seria a U.S. Navy Corsair.

[0004] Exemplos adicionais foram mostrados em aeronaves militares e não militares desde aquele tempo, incluindo o F-111, Tomcat e o Terrafugia. Enquanto que o Tomcat e F-111 foram de asas oscilantes, o Corsair e Terrafugia foram de asas dobradas. Cada um tem mecanismos de articulação que levam cargas significantes a partir da asa durante voo, e, consequentemente, tem que ser muito robusto. Mesmo com isto, existem problemas de manutenção com as asas oscilantes do F-111 e do Tomcat.

[0005] A presente invenção descreve um mecanismo de articulação de asa que permite que a asa oscile de uma posição retraída para uma posição desdobrada, mas, em seguida, tem características que permitem que as forças principais do carregamento da asa ultrapassem articulação enquanto em voo. Isto mantém a articulação regularmente pequena e leve, que é importante para veículos de voo, e impede a manutenção extra de articulações que sofrem de condições de carga de asa durante uso normal.

Descrição da Invenção

[0006] Com esta invenção, uma configuração de veículo é proporcionada que tem um par de asas que articulam sobre articulações relativas a uma armação central construída em uma estrutura do veículo. Enquanto que o veículo pode ser qualquer forma de veículo de voo que se beneficiaria de ter asas retráteis em certas circunstâncias, a concretização preferida está na forma de um veículo conversível entre um modo de voo e um modo de acionamento quando ele é configurado como um veículo de três rodas (isto é, uma motocicleta).

[0007] A estrutura de asa articulada geralmente inclui uma armação central, uma articulação esquerda, uma articulação direita e suportes de asa associados com uma asa esquerda e asa direita. Nesta concretização, a armação é geralmente na forma de duas placas substancialmente paralelas. Cada placa é formada de nervuras separadas como membros estruturais para transmitir cargas de tensão e compressão através de toda a armação. Um objetivo primário da armação é ter cargas de asa transmitidas diretamente a partir das asas para a armação preferivelmente do que tendo cargas significantes através das articulações. Desse modo, um tamanho e robustez das articulações e estrutura da armação diretamente adjacente às articulações podem ser otimizados.

[0008] Outra característica importante do mecanismo de asa articulada é facilitar as asas a serem mais longas possível estendendo- se em uma direção lateral quando em uma posição desdobrada, mas minimizando um comprimento das asas que necessitam serem armazenadas quando na posição armazenada, tal que as asas podem ajustar totalmente no interior de um contorno total de um invólucro externo do veículo, e manter o veículo em um tamanho mínimo. Para acomodar tal otimização de comprimento, o ponto de articulação é preferivelmente proporcionado nas porções posteriores mais externas das bordas laterais esquerda e direita da armação central. Em tal configuração, a largura da corda das asas é acomodada a bordo dos pontos de articulação. As asas podem, desse modo, ser estendidas para fora lateralmente, e uma largura total do veículo da ponta da asa à ponta da asa é substancialmente similar a um comprimento total da asa esquerda, mais um comprimento total da asa direita, mais um comprimento total da armação central. Quando armazenada, o comprimento do conjunto total incluindo a asa esquerda, asa direita e armação central, é substancialmente o mesmo como somente o comprimento da asa esquerda (ou da asa direita) da ponta à articulação. Como um exemplo, se a armação é cinco pés, e cada asa tem uma largura de corda de 2,5 pés e um comprimento de 12,5 pés, a largura de ponta a ponta do par de asas é trinta pés, enquanto que as asas entram em colapso em um acondicionamento armazenado de 12,5 pés, que podem ser armazenadas no interior do contorno do corpo do veículo.

[0009] Um veículo é, desse modo, proporcionado, que tem asas que podem transitar entre uma posição desdobrada e uma posição em colapso, e cujo veículo, quando suas asas estão na posição em colapso, pode ajustar no interior de um local de estacionamento padrão, tal como com um comprimento total do veículo de aproximadamente vinte pés ou menos. Contudo, quando as asas são desdobradas, as asas têm comprimento suficiente e outras características de tamanho que elas podem proporcionar a elevação requerida para um veículo deste tamanho e para uma carga útil, tal como um par de passageiros de peso típico e uma pequena quantidade de carga associada, similar àquela tipicamente encontrada em aeronave de aviação geral de dois ajustos.

[00010] A porção de cada articulação que se liga às asas preferivelmente interfaceia com um suporte de asa acoplado a cada asa nas extremidades deste opostas às pontas. Estes suportes de asa e porções das asas adjacentes a estas ajustam a bordo das duas placas paralelas da armação central. Estes suportes de asa são produzidos de elementos separados a partir da armação que são configurados para transmitir cargas efetivamente a partir da asa na armação central. Estas cargas incluem cargas de elevação que agem verticalmente, e cargas de gravidade que agem contra que também agem verticalmente.

[00011] Outras cargas através desta junta de articulação incluem cargas de arrasto e cargas de aceleração do sistema de propulsão do veículo que geralmente agem em uma direção dianteira e posterior. Outras cargas, tais como aquelas induzidas por turbulência, ou por desempenho de manobras aerobáticas, podem agir em outras direções, e serem ou cargas lineares, ou cargas de torção sobre eixos de rotação diferentes, e são todas efetivamente transmitidas a partir das asas aos suportes de asa e, em seguida, à armação central com um mínimo de carregamento e força associada nas próprias juntas de articulação atuais. Os suportes de asa podem se estender lateralmente em um interior de uma superfície aerodinâmica externa de uma asa associada, se desejado, para transportar efetivamente cargas a partir da asa ao suporte de asa.

[00012] Um mecanismo de travamento é também proporcionado que é configurado para travar uma concretização desta invenção entre uma posição aberta da asa e uma posição fechada/armazenada da asa. Um atuador pode, opcionalmente, ser proporcionado para ajustar as travas para engatar furos, ou outras estruturas, entre os suportes de asa e a armação. Na concretização exemplar mostrada, as travas são proporcionadas como um conjunto de quatro que são fixadas aos suportes de asa, e ajustavelmente engatam e desengatam a armação em duas localizações separadas para fixação segura em uma configuração de asa desdobrada, ou uma configuração de asa retraída. As travas são espaçadas a partir da articulação para minimizar estresse na articulação, e proporcionadas como um conjunto para distribuir cargas uniformemente à armação sem concentração de estresse.

Breve Descrição dos Desenhos

[00013] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma armação desta invenção para montagem segura de asas em um modo articulável a um veículo de voo, com as asas mostradas em uma configuração desdobrada.

[00014] A Figura 2 é uma vista em perspectiva similar àquela que é mostrada na Figura 1, mas com as asas mostradas em uma posiçãoretraída.

[00015] A Figura 3 é uma vista em perspectiva similar àquela que é mostrada na Figura 2, mas também mostrando um contorno geral de um veículo de voo, e ilustrando como as asas podem ser completamente retraídas no interior de um contorno do veículo.

[00016] A Figura 4 é uma vista em perspectiva similar àquela que é mostrada na Figura 3, mas com as asas desdobradas.

[00017] A Figura 5 é uma vista plana superior de uma extremidade esquerda da armação das Figuras 1 e 2, e porções da asa esquerda articulavelmente fixada à armação, e com as asas mostradas em uma orientação retraída relativa à armação, e com porções de armação mostrada em linhas quebradas.

[00018] A Figura 6 é uma vista plana superior similar àquela que é mostrada na Figura 5, mas com a asa em uma orientação desdobrada. [00019] A Figura 7 é uma vista em perspectiva daquilo que é mostrado na Figura 5, com ambas a armação e as estruturas da asa mostradas em linhas sólidas (exceto onde as estruturas são ocultas e, então, mostradas com linhas ocultas), e com uma placa superior da armação removida para melhor ilustrar detalhes de um suporte de asa e conjunto de articulação, bem como conjuntos de travas para união, facilitando a articulação e seguramento da asa esquerda à borda lateral esquerda da armação.

[00020] A Figura 8 é uma vista em perspectiva similar àquela que é mostrada na Figura 7, mas com a asa em uma configuração desdobrada.

[00021] A Figura 9 é uma vista de partes explodidas da extremidade esquerda da armação da Figura 1 e porções da asa esquerda, mostradas em perspectiva e ilustrando várias partes compreendendo os suportes de asa, conjuntos de articulações e conjuntos de travas que articulavelmente fixam e seguram a asa esquerda à borda lateral esquerda da armação, e com a asa mostrada em uma orientação desdobrada.

[00022] A Figura 10 é uma vista de partes explodidas em perspectiva similar àquela que é mostrada na Figura 9, mas com a asa retraída.

[00023] A Figura 11 é uma vista em perspectiva de uma porção de suporte de asa desta invenção mostrada com um conjunto de articulação desta invenção explodido a partir do suporte de asa.

[00024] A Figura 12 é uma vista em perspectiva do suporte de asa mostrado sozinho, e de um ângulo reverso daquele representado na Figura 11.

[00025] A Figura 13 é uma vista em perspectiva de uma armação de concretização alternativa daquela que é mostrada na Figura 1, incluindo uma placa central para união de uma placa superior e placa de fundo da armação juntas.

[00026] A Figura 14 é uma vista em perspectiva de uma armação de concretização alternativa adicional daquela que é mostrada na Figura 1, e caracterizando uma placa posterior para união da placa superior e placa de fundo da armação juntas.

[00027] A Figura 15 é uma vista em perspectiva de um veículo com o qual a armação e asas das concretizações da invenção aqui representada podem ser utilizadas.

Melhores Modos para Efetuar a Invenção

[00028] Referindo-se aos desenhos, nos quais numerais de referência similares representam partes similares através de todas as figuras de desenho, o numeral de referência 10 (Figuras 1-4) é direcionado a uma armação que suporta articuladamente uma asa esquerda 6 e asa direita 8 de um veículo de voo 1. A armação 10 transporta cargas a partir das asas 6, 8 a uma estrutura e corpo do veículo 1 quando as asas são desdobradas. Em adição, a armação 10 facilita a articulação das asas 6, 8 relativa à armação 10 e corpo associado do veículo 1, quando as asas 6, 8 são para serem retraídas, tal como para permitir que o veículo 1 opere como um veículo de estrada sem asa em um modo de operação.

[00029] Na essência, e com referência particular às Figuras 1 e 2, detalhes básicos da armação 10 e estruturas associadas para união das asas 6, 8 à armação 10, são descritos, de acordo com uma concretização exemplar. A armação 10 inclui pelo menos uma placa e, tipicamente, um par de placas incluindo uma placa superior 12 e placa de fundo 14 espaçadas entre si por uma folga entre as mesmas. Cada asa 6, 8 tem um suporte de asa 20 seguro a uma porção de cada asa 6, 8 adjacente à armação 10. Estes suportes de asa 20 interfaceiam com um par de conjuntos de articulações 30 que permitem que os suportes de asa 20 e asa associadas 6, 8 articulem relativos à armação 10. Os conjuntos de travas separados 40 são também proporcionados, que fixam removivelmente e seguram os suportes de asa 20 à armação 10 de modo que uma maioria de cargas entre as asas 6, 8 e a armação 10 não são transportadas pelos conjuntos de articulações 30, mas preferivelmente transportadas pelos conjuntos de travas 40 diretamente a partir dos suportes de asa 20 à armação 10, e sobre as outras porções do veículo.

[00030] Mais especificamente, e com referência particular às Figuras 3, 4 e 15, detalhes básicos de um veículo exemplar 1 com o qual a armação 10 desta invenção e asas associadas 6, 8 podem ser utilizadas, são descritos de acordo com esta concretização exemplar. O veículo 1 inclui uma dianteira 2 oposta a uma traseira 4. A armação 10 é orientada com bordas laterais 18 que definem uma extensão lateral da armação 10 transversal a uma linha de centro CL (Figuras 5-8) do veículo 1 estendendo-se a partir da extremidade dianteira 2 do veículo 1 para a extremidade traseira 4 do veículo 1.

[00031] Enquanto que o veículo 1 pode ter uma variedade de configurações diferentes, em uma concretização preferida, um motor proporciona uma força motiva para o veículo, e está localizado adjacente a traseira 4 do veículo 1. A dianteira 2 do veículo 1 define um nariz do veículo 1 que inclui compartimentos no interior dos quais as asas 6, 8 podem ser armazenadas quando em sua posição retraída, tal como quando o veículo 1 é para ser acionado em uma estrada. O veículo 1 tipicamente inclui rodas adequadas para permitir que o veículo 1 seja acionado nas rodas, com estas rodas tipicamente incluindo um par de rodas na traseira 4, e uma roda central única na dianteira 2. O veículo 1 tem uma largura maior do que duas vezes um comprimento de corda das asas de modo que as asas 6, 8 possam residir adjacentes entre si e ajustarem totalmente no interior de um contorno do veículo 1. Alternativamente, as asas 6, 8 podem se sobrepor levemente entre si quando retraídas, ou as asas 6, 8 podem se projetarem levemente a partir do contorno do veículo 1, em menos do que concretizações ótimas da invenção.

[00032] O veículo 1 também incluiria tipicamente superfícies de controle incluindo um leme e estabilizador vertical que são preferivelmente localizados em um conjunto de calda adjacente à traseira 4 do veículo 1. Este conjunto de calda pode ser telescopicamente desdobrado substancialmente horizontalmente posteriormente (e, opcionalmente, também ascendentemente) a partir da traseira 4 em uma concretização da invenção. Preferivelmente, portas cobrem as asas 6, 8 quando elas são retraídas em um contorno do veículo 1. Estas portas podem ser portas de articulação que articulam automaticamente aberta e fechada relativa ao movimento das asas 6, 8, ou podem, de outro modo, ser manualmente ou automaticamente abertas e fechadas. Uma cabine para o veículo também tipicamente seria proporcionada em uma parte do veículo entre a dianteira 2 e a traseira 4, e tipicamente acima e imediatamente para frente da armação10.

[00033] Com referência particular às Figuras 1 e 2, detalhes básicos da armação 10 são descritos, de acordo com esta concretização exemplar. A armação 10 é uma estrutura rígida que proporciona uma função geral de fixar articuladamente as asas 6, 8 ao veículo 1, e transferindo cargas a partir das 6, 8 ao veículo 1 em uma maneira onde uma maioria destas cargas são transferidas através de estruturas outras do que os conjuntos de articulações 30, e, mais preferivelmente, na forma de suportes de asa 20 e conjuntos de travas 40 espaçados a partir das articulações 30. Nesta concretização exemplar, a armação 10 inclui uma placa superior substancialmente planar 12 substancialmente paralela a e espaçada de uma placa de fundo substancialmente planar 14. Cada placa 12, 14 tem bordas posteriores 16 definindo uma borda posterior total da armação 10. Estas bordas posteriores 16 podem ser fixadas juntas, tal como por uma placa de armação traseira (ver Figura 14). Cada uma das placas 12, 14 também inclui bordas laterais 18 nas bordas laterais esquerda e direita 18 das placas 12, 14. Estas bordas laterais 19 são espaçadas por uma distância que define uma largura da armação 10. Esta largura é preferivelmente similar a duas vezes uma largura de corda para as asas.

[00034] As placas 12, 14 cada uma inclui furos de articulação 13 que passam através das mesmas que podem receber porções dos conjuntos de articulações 30. As placas 12, 14, mais preferivelmente, incluem uma pluralidade de nervuras 15 e aberturas. As nervuras 15 proporcionam resistência estrutural às placas 12, 14, enquanto que as aberturas minimizam um peso total da armação 10. Um padrão para estas nervuras 15 pode variar, mas é mais preferivelmente similar ao padrão representado nas Figuras 1 e 2. As placas 12, 14 são espaçadas por uma altura de folga similar a, mas maior do que, uma espessura da asa 6, 8, de modo que as asas 6, 8 podem ser retraídas pelo menosparcialmente nesta folga.

[00035] As placas 12, 14 preferivelmente incluem furos traseiros 17 adjacentes às bordas posteriores 16, e furos laterais 19 adjacentes às bordas laterais 18. Os furos traseiros 17 são preferivelmente proporcionados como um furo único na placa superior 12 e um furo único na placa de fundo 14 para cada lado lateral das placas 12, 14 em lados opostos da linha de centro CL (Figuras 5-8). Em contraste, um número maior de furos laterais 19 é preferivelmente proporcionado na placa superior 12 e placa de fundo 14 adjacentes às bordas laterais 18 destas. Em uma concretização mais preferida, quatro tais furos laterais 19 são proporcionados em cada placa 12, 14 adjacentes a cada borda lateral 18.

[00036] O par de furos traseiros singulares 17 interage com o conjunto de trava 40 para manter as asas 6, 8 em sua posição retraída. Devido às forças nas asas 6, 8 serem preferivelmente baixas quando as asas estão em sua posição retraída, somente um par de furos traseiros 17 é requerido nas placas 12, 14 para manter as asas 6, 8 na posição retraída para esta concretização. Em contraste, um número maior, e, preferivelmente, quatro furos laterais 19, são proporcionados em cada uma das placas 12, 14 em cada borda lateral das placas 12, 14 da armação 10. Estes furos laterais 19 cada um interfaceia com conjuntos de travas separados 40 e também com furos de trava 26 nos suportes de asa 20 de modo que batentes atuáveis 48 dos conjuntos de travas 40 se estendem através destes furos 26, e nos furos laterais 19, para segurar as asas 6, 8 à armação 10 através destes conjuntos de travas 40, preferivelmente do que através dos conjuntos de articulações 30.

[00037] Pela provisão de um número maior de furos laterais 19 e espaçando estes furos laterais 19 a partir dos furos de articulação 13, as asas 6, 8 podem ter cargas de voo desdobradas transferidas para a armação 10 em uma variedade de pontos separados. Não somente sãoestes pontos separados que se separam entre si para evitar configurações de estresse, mas também são espaçados a partir do conjunto de articulação 30. Pela provisão de múltiplos de tais furos laterais 19, e múltiplos conjuntos de travas associados 40, as cargas são distribuídas de modo que cada conjunto de trava 40 não necessita ser tão robusto, enquanto que ainda proporcionando travamento redundante seguramente. Com o espaçamento para fora dos furos de articulação 13, as forças são transportadas em localizações espaçadas a partir dos conjuntos de articulações 30 de modo que um mínimo de forças é transferido através dos conjuntos de articulações 30 a partir das asas 6, 8 para a armação 10.

[00038] Com referência particular às Figuras 9-12, detalhes básicos dos suportes de asa 20 e conjuntos de articulações 30 são descritos, de acordo com uma concretização mais preferida. Os suportes de asa 20 definem porções de cada asa 6, 8 que são seguramente fixados às asas 6, 8, e articulavelmente fixáveis à armação 10. Estes suportes 20, desse modo, proporcionam pelo menos uma porção de um meio para acoplar articulavelmente as asas 6, 8 à armação 10, e na estrutura do veículo 1. As figuras de desenho representam em detalhe um esquerdo um de um par de suportes de asa 20 para uso com a asa esquerda 6. Um suporte de asa correspondente também seria proporcionado para a asa direita que seria uma imagem de espelho do suporte de asa 20.

[00039] O suporte de asa 20 é uma estrutura rígida que é configurada de modo que ela pode ser seguramente fixada à asa esquerda 6. Este suporte de asa 20 pode ser incorporado na asa 6, ou ser uma estrutura separada fixável à asa 6. Nesta concretização, o suporte de asa 20 é separado a partir da asa esquerda 6, mas seguramente fixado à asa esquerda 6. O suporte de asa 20 inclui uma placa base 22 orientada substancialmente perpendicular a uma placa terminal 23, e com uma placa superior 24 e placa inferior 25 espaçada à parte por uma largura da placa base 22, e placa terminal 23 e com a placa superior 24 e placa inferior 25 geralmente paralelas entre si.

[00040] Um contorno destas placas superior e inferior 24, 25 é preferivelmente similar àquele representado nas figuras de desenho, e tendo uma altura similar a uma espessura das asas 6, 8, de modo que os suportes de asa 20 podem ajustar no interior da folga entre as placas 12, 14 da armação 10. Os suportes de asa 20 são configurados com a placa superior 24 e a placa inferior 25 tendo uma geometria específica que facilita a provisão de um grande número de furos de trava 26 nestas, e não totalmente no interior de uma linha, mas preferivelmente com pelo menos um dos furos de trava 26 em uma extremidade mais distante a partir do conjunto de articulação 30 estando fora do plano no qual os outros três furos de trava 26 são providos.

[00041] Preferivelmente, uma placa de interface 27 é proporcionada adjacente à placa base 22 que proporciona uma estrutura separada que pode ser fixada aos suportes de asa 20, e porções da asa 6 para distribuírem cargas e segurarem a asa esquerda 6 ao suporte de asa 20. As placas superior e inferior 24, 25 cada uma incluem lóbulos de articulação 28 em uma extremidade destes com um olhal 29 que passa através de cada lóbulo de articulação 28. Este olhal 29 de cada placa 12, 14 define um recesso cilíndrico em que um pivô central 32 do conjunto de articulação 30 pode ser colocado. O pivô central 32 preferivelmente inclui extremidades 33 com ranhuras 34 adjacentes a estas. Uma luva 35 pode percorrer uma superfície externa do pivô central 32 e proporciona uma função de equilíbrio que mantém as placas 12, 14 da armação 10 muito próximas juntas, e bloqueando o movimento das asas 6, 8 dentro e fora da folga entre as placas 12, 14.

[00042] O conjunto de articulação 30 inclui o olhal 29 formado no interior de cada lóbulo de articulação 28. Este olhal 29 recebe o pivô central 32 que passa substancialmente verticalmente através deste. As extremidades 33 do pivô central 32 preferivelmente incluem ranhuras horizontais 34 que podem receber anéis de trava 38 nestas. Arruelas 36 podem também estarem localizadas entre os anéis de trava 38 e os lóbulos de articulação 28 para completar a construção de cada conjunto de articulação 30. A luva 35 circunda o pivô central 32 entre as placas 12, 14 da armação 10. Este conjunto de articulação único 30 é preferivelmente mantido único por ter cargas de asa entre as asas 6, 8 e a armação 10 transferida através dos conjuntos de travas 40 preferivelmente do que através dos conjuntos de articulações 30.

[00043] As asas 6, 8 articulam sobre eixos verticais substancialmente associados que passam através de pivôs centrais 32 de cada conjunto de articulação 30. Enquanto que os eixos de articulação verticais são preferivelmente verdadeiramente inclinados para dentro e para frente levemente de modo que as asas 6, 8 exibem algum di-hedral (ou anedral) quando desdobradas, ainda sendo horizontais quando retraídas. Em uma concretização, esta orientação substancialmente vertical, mas levemente inclinada é seis a oito graus fora da vertical para dentro (em direção entre si) e seis a oito graus fora da vertical para frente para acomodar um di-hedral de seis a oito graus para as asas 6, 8.

[00044] Com referência particular às Figuras 9-11, detalhes específicos dos conjuntos de travas 40 são descritos, de acordo com esta concretização exemplar. Os conjuntos de travas 40 enquanto que eles podem ser integrados juntos, são, nesta concretização, estruturas isoladas separadas que são posicionadas para travar seletivamente os suportes de asa 20 e asas associadas 6, 8 às porções da armação 10. Cada conjunto de trava 40 inclui uma placa de montagem 42 que, nesta concretização, é configurada para permitir que os conjuntos de travas 40 sejam fixados através de prendedores 44 aos suportes de asa 20, e, mais particularmente, à placa base 22 dos suportes de asa 20.

[00045] Cada conjunto de trava 40 inclui um corpo cilíndrico 46 que se estende substancialmente verticalmente, e tem uma altura similar a uma distância entre a placa superior 24 e placa inferior 25 dos suportes de asa 20. Estes conjuntos de travas 40 são posicionados diretamente alinhados com os furos de trava 26 nos suportes de asa 20.

[00046] Os batentes acionados 48 se estendem das extremidades superior e inferior do corpo cilíndrico 46 e através dos furos de trava 26 nos suportes de asa 20. Os batentes 48 se movem para cima e para baixo (ao longo das setas C e D das Figuras 7 e 8). Tal movimento pode ser manual ou automático. Se automático, em uma concretização, os corpos cilíndricos 46 são configurados como solenoides. Quando um sinal elétrico apropriado é distribuído aos conjuntos, os batentes são impelidos a se moverem para cima ou para baixo, dependendo de se os conjuntos de travas são para serem engatados ou desengatados. Como uma alternativa, os conjuntos de travas podem ser manualmente acionados, com tal atuação manual ocorrendo através do deslizamento de uma alavanca, ou outro mecanismo associado com os batentes 48.

[00047] Se requerido, a assistência de força para movimento dos batentes 48 pode ser proporcionada por uma mola ou outro elemento para adição de força para movimento dos batentes 48. Estes batentes 48 se movem para cima nos furos na armação 10, incluindo furos laterais 19, ou os furos traseiros 17. Os furos laterais 19 são engatados pelos batentes 48 quando as asas 6, 8 são seguras em sua configuração desdobrada. Preferivelmente, todos os quatro batentes 48 são usados para engatar partes dos suportes de asa 20 às bordas laterais 18 da armação 10 através dos furos laterais 19 nas placas 12, 14. Quando as asas estão em sua posição retraída, somente um dos batentes 48 é usado e movido para engatar os furos traseiros 17 na armação 10 para segurar as asas 6, 8 em sua posição retraída. Opcionalmente, os furos traseiros 17 podem ser omitidos e as asas 6, 8 seguras em sua posição retraída por estruturas próximas à dianteira 2 que engatam as pontas das asas 6, 8, ou em qualquer lugar, à medida que as asas 6, 8 não encontram altas cargas quando retraídas.

[00048] Se desejado, sensores podem estar associados com os batentes 48 e conjuntos de travas 40 geralmente, cujos sensores asseguram que os batentes 48 engataram totalmente os furos na armação 10 para assegurar que as asas 6, 8 foram adequadamente travadas em sua posição desdobrada à armação 10. Este sistema pode ser integrado com luzes em um mostrador no interior da cabine que indica o estado do conjunto de trava 40.

[00049] Estes batentes podem ser perfeitamente cilíndricos se desejado. A tolerância pode ser proporcionada para permitir que os batentes 48 ajustem no interior dos furos na armação 10, incluindo os furos traseiros 17 e furos laterais 19. Como alternativa, os batentes 48 podem ter alguns graus de afilamento de modo que os batentes 48 podem se estenderem até que uma interferência com as superfícies dos furos laterais 19 ou furos traseiros 17 ocorra. Com tal afilamento, nenhuma tolerância é requerida, e um ajustamento seguro é sempre alcançado. Alguma combinação de tolerância e configuração geométrica dos batentes 48 pode ser apropriadamente selecionada para otimizar fixação segura e movimento conveniente dos batentes 48 para alcançar os benefícios de fixação segura e os benefícios de movimento conveniente dos batentes 48.

[00050] A Figura 13 representa uma armação alternativa 110 que é similar à armação 10 das Figuras 1-4, exceto que ela inclui unicamente uma placa central 150 que une a placa superior 12 e a placa de fundo 14 juntas. Tal placa central 150 adiciona resistência à armação 110, e pode ser adicionada à armação 10 se desejado. A placa 150 está posicionada ao longo da linha de centro para manter aberta a folga na armação para asa 6, 8 de posicionamento na mesma.

[00051] A Figura 14 representa uma armação alternativa 210 que inclui unicamente uma placa posterior 250 que une as bordas posteriores da armação 210 juntas. Esta placa posterior 250 caracteriza nervuras 255 nesta concretização que fornecem uma resistência a esta placa posterior 250, enquanto que minimiza o peso.

[00052] A placa central 150 da armação alternativa 110 (Figura 15) pode ser combinada com a armação alternativa 210 e placa posterior associada 250, e com estas estruturas integradas na armação 10 das Figuras 1-4 em uma forma da invenção de modo que as placas 12, 14 da armação 10 podem ser seguramente mantidas juntas e mantidas de distorção, enquanto que transporta as cargas entre as asas 6, 8 e uma estrutura do veículo 1 a qual a armação 10 é fixada. Tal fixação da estrutura entre a armação 10 e o veículo 1 pode ocorrer em uma variedade de porções diferentes da armação 10, provido que elas evitam interferência com movimento das asas 6, 8. Em uma concretização, a armação 10 é integrada na estrutura total do veículo, preferivelmente do que como uma estrutura separada.

[00053] A partir de um ponto de vista geométrico, a armação 10 tem dimensões de forma plana que são geralmente duas vezes tão ampla quanto o comprimento da corda das asas 6, 8. Desse modo, as asas 6, 8 podem ajustar dentro da folga quando as asas 6, 8 são retraídas. A armação 10 tem uma altura similar a uma espessura das asas 6, 8 de modo que as asas podem ajustar no interior da folga. O veículo 1 se estende a partir da localização da armação 10 próxima a um centro de gravidade do veículo 1 para frente da dianteira 2 uma distância similar a um comprimento de cada asa 6, 8. Pela articulação das asas 6, 8 à armação 10 nos cantos laterais traseiros da armação e extremidades de raiz traseiras das 6, 8, esta extensão de avanço das asas 6, 8 é mantida a um mínimo, de modo que o comprimento da asa 6, 8 pode ser maximizado, enquanto que o comprimento do veículo formado daarmação 10 pode ser minimizado.

[00054] Esta descrição é proporcionada para revelar uma concretização preferida da invenção e um melhor modo para praticar a invenção. Tendo, desse modo, descrito a invenção desse modo, deve ser aparente que várias modificações diferentes podem ser feitas na concretização preferida sem fugir do escopo e espírito desta revelação da invenção. Quando estruturas são identificadas como um meio para realizar uma função, a identificação é pretendida para incluir todas as estruturas que podem realizar a função especificada. Quando as estruturas desta invenção são identificadas como sendo acopladas juntas, tal linguagem deve ser interpretada amplamente para incluir as estruturas sendo acopladas diretamente juntas, ou acopladas juntas através da intervenção das estruturas. Tal acoplamento pode ser permanente ou temporário, e ou em um modo rígido, ou em um modo que permite articulação, deslizamento ou outro movimento relativo, enquanto que ainda proporciona alguma forma de fixação, a menos que especificamente restrita.

Aplicabilidade Industrial

[00055] Esta invenção exibe aplicabilidade industrial em que ela proporciona uma articulação e armação de asa que oscilam a asa parcialmente ou totalmente para fora do corpo para desdobramento da asa ou dentro do corpo do veículo para retração da asa.

[00056] Outro objetivo da invenção é oscilar a asa para fora do corpo e ser capaz de travar a asa ao corpo em um modo que transfere o carregamento da asa ao veículo, e para fora da articulação a um grau maior.

[00057] Outro objetivo da invenção é proporcionar uma asa retrátil que tenha extensão de asa aumentada sobre estado existente das asas oscilantes da técnica.

[00058] Outro objetivo da presente invenção é proporcionar um método e aparelho para transferência de cargas de uma asa a uma armação central de um veículo.

[00059] Outro objetivo da presente invenção é proporcionar uma asa articulada cuja articulação tem um mínimo de cargas de asa que agem nas mesmas.

[00060] Outro objetivo da presente invenção é proporcionar um veículo que pode ter uma transição de asa de uma configuração desdobrada para uma configuração retraída rapidamente, facilmente e seguramente.

[00061] Outros objetivos adicionais desta invenção, que demonstram sua aplicabilidade industrial, tornar-se-ão aparentes de uma leitura cuidadosa da descrição detalhada incluída, de uma revisão dos desenhos em anexo, e da revisão das reivindicações aqui incluídas.

Claims (21)

1. Veículo (1) de voo com asas retráteis, compreendendo em combinação: uma estrutura do veículo que suporta um corpo do veículo e superfícies de controle do veículo de voo; uma asa esquerda (6); uma asa direita (8); uma armação (10) rígida, a referida armação (10) fixada à referida estrutura; a referida armação (10) tendo um eixo de articulação esquerdo espaçado de um eixo de articulação direito, referidos eixos de articulação orientados verticalmente e espaçados entre si; a referida armação (10) inclui bordas laterais (18); a referida asa esquerda (6) articulavelmente fixada à referida armação (10), e adaptada para articular em relação à referida armação (10) sobre referido eixo de articulação esquerdo; a referida asa direita (8) articulavelmente fixada à referida armação (10), e adaptada para articular em relação à referida armação (10) sobre referido eixo de articulação direito; as referidas asas (6, 8) adaptadas para articular de uma posição desdobrada mais espaçada entre si para uma posição retraída mais próxima entre si; e a referida posição retraída para referida asa esquerda (6) e referida asa direita (8) à frente da referida posição desdobrada, e em que um suporte de asa (20) é fixado à cada asa (6, 8), o referido suporte de asa (20) articulavelmente fixado à referida estrutura; no qual articulações (30) são interpostas entre a referida armação (10) e cada um dos referidos suportes de asa (20), as referidas articulações (30) adaptadas para permitir que os referidos suportes de asa (20) e as referidas asas (6, 8) fixadas a estes se articulem em relação à referida armação (10); caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: pelo menos uma trava (40) para cada borda lateral (18) da referida armação (10), cada referida trava (40) espaçada de cada referida articulação (30), a referida trava (40) adaptada para acoplar liberavelmente um dos referidos suportes de asa (20) à referida armação (10), as referidas travas (40) tendo uma configuração travada e uma configuração destravada com um movimento de impedimento de configuração travada do referido suporte de asa (20) relativo à referida armação (10), e uma posição destravada que permite que referidos suportes de asa (20) articulem sobre a referida articulação (30) relativa à referida armação (10).

2. Veículo de voo (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida armação (10) inclui um par de bordas laterais (18) espaçadas por uma largura da referida armação (10), e com uma borda posterior estendendo-se entre as referidas bordas laterais (18), o referido eixo de articulação esquerdo localizado mais próximo à referida borda posterior de referida armação (10) do que porções mais dianteiras da referida armação (10), o referido eixo de articulação esquerdo localizado mais próximo a uma esquerda das referidas bordas laterais (18) do que a uma linha de centro (CL) da referida armação (10), o referido eixo de articulação direito localizado mais próximo à referida borda posterior da referida armação (10) do que porções mais dianteiras da referida armação (10), o referido eixo de articulação direito localizado mais próximo a uma direita das referidas bordas laterais (18) do que a uma linha de centro (CL) da referida armação (10).

3. Veículo de voo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o referido eixo de articulação esquerdo e o referido eixo de articulação direito são espaçados por uma distância similar a uma largura da referida armação (10) entre as referidas bordas laterais (18).

4. Veículo de voo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida armação (10) inclui uma placa superior (12) e uma placa de fundo (14), com a referida placa superior (12) paralela com a referida placa de fundo (14), e com uma folga entre a referida placa superior (12) e a referida placa de fundo (14), a referida folga sendo pelo menos tão alta quanto uma espessura da referida asa esquerda (6) e da referida asa direita (8), tal que a referida asa esquerda (6) e a referida asa direita (8) possam ajustar no interior da referida folga quando referidas asas (6, 8) estão na referida posição retraída.

5. Veículo de voo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as porções dianteiras da referida armação (10) opostas à referida borda posterior são abertas na referida folga, tal que as referidas asas (6, 8) possam se articular pelo menos parcialmente na referida folga através de porções da referida armação (10) opostas à referida borda posterior da referida armação (10).

6. Veículo de voo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que referida placa superior (12) e referida placa de fundo (14) incluem aberturas espaçadas nestas afastadas por nervuras (15); e no qual uma placa posterior (250) une a referida placa superior (12) e a referida placa de fundo (14) juntas adjacentes à referida borda posterior da referida armação (10).

7. Veículo de voo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as referidas articulações (30) incluem uma articulação (30) esquerda e uma articulação (30) direita, a referida articulação esquerda localizada no referido eixo de articulação esquerdo, a referida articulação direita localizada no referido eixo de articulação direito, e no qual as referidas travas (40) incluem pelo menos uma trava (40) transportada no referido suporte (20) de asa esquerda (6) e pelo menos uma trava (40) transportada no referido suporte (20) de asa direita (8), cada referida trava (40) adaptada para engatar a referida armação (10) em pelo menos uma posição na referida armação (10) correspondente com uma posição desdobrada para cada referida asa (6, 8).

8. Veículo de voo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o referido suporte (20) de asa esquerda (6) e o referido suporte (20) de asa direita (8) cada um suporta uma pluralidade de travas (40) nestes, cada uma da referida pluralidade de travas (40) espaçadas das referidas articulações (30), a referida pluralidade de travas (40) orientadas verticalmente com um par de batentes (48) em cada trava (40), com um batente (48) estendendo-se para cima, e o outro batente (48) estendendo-se para baixo, e no qual a referida armação (10) inclui furos (17, 19) nesta seletivamente alinháveis com referidos batentes (48) das referidas travas (40), os referidos furos (17, 19) incluindo uma pluralidade de furos laterais (19) localizados adjacentes às bordas laterais (18) da referida armação (10), e no qual uma pluralidade dos referidos batentes (48) engatam os referidos furos laterais (19) da referida armação (10) quando as referida asa (6, 8) está na referida posição desdobrada.

9. Veículo de voo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que referidos batentes (48) das referidas travas (40) são manualmente acionados para engatar e desengatar referidos furos (17, 19) na referida armação (10).

10. Veículo de voo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os referidos batentes (48) das referidas travas (40) são automaticamente acionados para engatar e desengatar referidos furos (17, 19) na referida armação (10).

11. Conjunto de asa e de armação (10) para um veículo de voo (1) que define asas (6, 8) retráteis, o conjunto compreendendo em combinação: uma asa esquerda (6); uma asa direita (8); uma armação (10) rígida; a referida armação (10) tendo um eixo de articulação esquerdo espaçado de um eixo de articulação direito, referidos eixos de articulação orientados verticalmente e espaçados entre si; a referida asa esquerda (6) articulavelmente fixada à referida armação (10) e adaptada para articular em relação à referida armação (10) sobre o referido eixo de articulação esquerdo; a referida asa direita (8) articulavelmente fixada à referida armação (10) e adaptada para articular em relação à referida armação (10) sobre o referido eixo de articulação direito; e as referidas asas (6, 8) adaptadas para articular de uma posição desdobrada mais espaçada entre si para uma posição retraída mais próxima entre si, em que a referida armação (10) rígida inclui uma articulação (30) esquerda e uma articulação (30) direita, a referida articulação (30) esquerda adaptada para facilitar a articulação da referida asa esquerda (6) em relação à referida estrutura, e a articulação (30) direita adaptada para facilitar a articulação da referida asa direita (8) em relação à referida estrutura; caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: pelo menos uma trava (40) esquerda e pelo menos uma trava (40) direita, as referidas travas (40) espaçadas das referidas articulações (30), as referidas travas (40) adaptadas para segurarem liberavelmente as referidas asas (6, 8) à referida armação (10), especialmente nas referidas posições desdobradas para referidas asas (6, 8).

12. Conjunto, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a referida posição retraída para referidas asas (6, 8) está localizada adiante da referida posição desdobrada das referidas asas (6, 8).

13. Conjunto, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a referida armação (10) rígida inclui pelo menos uma placa orientada perpendicular ao referido eixo de articulação esquerdo e ao referido eixo de articulação direito, a referida pelo menos uma placa incluindo bordas laterais (18) espaçadas entre si e uma borda posterior estendendo-se entre as referidas bordas laterais (18), a referida armação (10) configurada para ter a referida asa esquerda (6) e a referida asa direita (8) pelo menos parcialmente sobrepondo a referida pelo menos uma placa verticalmente quando as referidas asas (6, 8) estão na referida posição retraída.

14. Conjunto, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que as referidas articulações (30) incluem uma articulação esquerda e uma articulação direita, a referida articulação esquerda localizada no referido eixo de articulação esquerdo, a referida articulação direita localizada no referido eixo de articulação direito, e no qual as referidas travas (40) incluem pelo menos uma trava (40) transportada no referido suporte (20) de asa esquerda (6), e pelo menos uma trava (40) transportada no referido suporte (20) de asa direita (8), cada referida trava (40) adaptada para engatar a referida armação (10) em pelo menos uma posição na referida armação (10) correspondente com uma posição desdobrada para cada referida asa (6, 8).

15. Conjunto, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o referido suporte (20) de asa esquerda (6) e o referido suporte (20) de asa direita (8) cada um suporta uma pluralidade de travas (40) nestes, cada uma da referida pluralidade de travas (40) espaçada de uma adjacente de referidas articulações (30), a referida pluralidade de travas (40) cada uma orientada verticalmente com um par de batentes (48) em cada trava (40), com um batente (48) estendendo-se para cima e o outro batente (48) estendendo-se para baixo, e no qual a referida armação (10) inclui furos (17, 19) nestes seletivamente alinháveis com os referidos batentes (48) das referidas travas (40), os referidos furos incluindo uma pluralidade de furos laterais (19) localizados adjacentes às bordas laterais (18) da referida armação (10), e no qual uma pluralidade dos referidos batentes (48) engatam nos referidos furos laterais (19) da referida armação (10) quando a referida asa (6, 8) está na referida posição desdobrada.

16. Conjunto, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a referida armação (10) inclui um par de placas, o referido par de placas espaçadas por uma folga, a referida folga tendo uma altura maior do que uma altura da referida asa esquerda (6) e da referida asa direita (8), tal que a referida asa esquerda (6) e a referida asa direita (8) possam articular pelo menos parcialmente na referida folga.

17. Conjunto, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a referida armação (10) inclui um par de bordas laterais (18) espaçadas por uma largura da referida armação (10), e com uma borda posterior estendendo-se entre as referidas bordas laterais (18), o referido eixo de articulação esquerdo localizado mais próximo à referida borda posterior da referida armação (10) do que porções mais dianteiras da referida armação (10), o referido eixo de articulação esquerdo localizado mais próximo a uma esquerda das referidas bordas laterais (18) do que a uma linha de centro (CL) da referida armação (10), o referido eixo de articulação direito localizado mais próximo à referida borda posterior da referida armação (10) do que porções mais dianteiras da referida armação (10), o referido eixo de articulação direito localizado mais próximo a uma direita das referidas bordas laterais (18) do que a uma linha de centro (CL) da referida armação (10); e no qual o referido eixo de articulação esquerdo e o referido eixo de articulação direito são espaçados por uma distância similar a uma largura da referida armação (10) entre as referidas bordas laterais (18).

18. Veículo de voo com uma asa oscilante, compreendendo em combinação: um corpo suportado em pelo menos três rodas; um motor acoplado ao corpo e adaptado para proporcionar forças de impulso de avanço no veículo; um par de asas (6, 8); uma armação (10) rígida fixada ao referido corpo; as referidas asas (6, 8) articulavelmente fixadas à referida armação (10) sobre articulações (30) interpostas entre as referidas asas (6, 8) e a referida armação (10); caracterizado pelo fato de que compreende ainda: pelo menos uma trava (40) interposta entre cada um do referido par de asas (6, 8) e da referida armação (10), as referidas travas (40) espaçadas das referidas articulações (30), referidas travas (40) adaptadas para segurar as referidas asas (6, 8) na referida armação (10) quando as referidas asas (6, 8) estão em uma posição desdobrada.

19. Veículo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a referida armação (10) inclui um par de bordas laterais (18) opostas, cada uma de referidas bordas laterais (18) da referida armação (10) adaptada para engatar uma pluralidade das referidas travas (40) com a referida pluralidade de travas (40) interpostas entre cada referida asa e cada referida borda lateral (18) da referida armação (10), com cada uma da referida pluralidade de travas (40) espaçada das referidas articulações (30), com referidas travas (40) transportando uma maioria de cargas entre a referida asa, adjacente à referida borda lateral (18) da referida armação (10), e referida armação (10).

20. Veículo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a referida articulação está localizada atrás de uma linha média das referidas asas (6, 8) entre uma borda de condução e uma borda de reboque das referidas asas (6, 8).

21. Veículo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o referido par de asas (6, 8) são adaptados para articular juntas e no interior de um contorno do referido corpo quando referidas asas (6, 8) são articuladas sobre as referidas articulações (30) e relativas à referida estrutura em uma posição retraída.

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