BR112020001112A2 - automóvel conversível em aeronave de rotor - Google Patents
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Abstract
Automóvel conversível em aeronave de rotor (10) que compreende uma cabine de passageiros (12) com pelo menos um assento (26); um par de rodas dianteiras (14a, 14b); uma roda traseira central (16); e dois pares de braços de suporte esquerdo e direito (18, 20) localizados em lados opostos da cabine de passageiros (12) em relação a um plano longitudinal central (P) da cabine de passageiros (12), cada braço de suporte (18, 20) transportando um respectivo conjunto de rotor (22, 24) tendo pelo menos um rotor (22a, 22b, 24a, 24b) com um cubo de rotor (32) e uma pluralidade de pás de rotor implantáveis (34) conectadas ao cubo de rotor (32). Os braços de suporte (18, 20) são articulados de maneira articulada à cabine de passageiros (12), de modo que o carro conversível em aeronave (10) seja conversível entre uma configuração na estrada, onde os braços de suporte (18, 20) com os conjuntos do rotor (22, 24) estão dispostos dentro do tamanho geral lateral da cabine de passageiros (12) e uma configuração de voo, em que os braços de suporte (18, 20) com os conjuntos de rotores (22, 24) estão dispostos pelo menos parcialmente fora da dimensão lateral total da cabine de passageiros (12). De acordo com a invenção, os braços de suporte (18, 20) e os conjuntos de rotores (22, 24) são configurados de modo que, na configuração em estrada, os conjuntos de rotores (22, 24) sejam acomodados embaixo da cabine de passageiros (12), nos lados opostos da roda traseira central (16).
Description
AUTOMÓVEL CONVERSÍVEL EM AERONAVE DE ROTOR Antecedentes da invenção
[001] A presente invenção se refere a um automóvel conversível em aeronave de rotor, isto é, um automóvel que pode ser convertido em aeronave de rotor e vice-versa, de modo a permitir que os passageiros viajem no solo e no ar usando o mesmo veículo.
[002] Um automóvel conversível em aeronave de rotor de acordo com o preâmbulo da reivindicação independente 1 é conhecido, por exemplo, no documento US 2016/0114887 A1. Este automóvel conhecido como conversível em aeronave de rotor compreende um corpo que envolve um compartimento de passageiros, um conjunto de rodas dianteiras com um par de rodas dianteiras, um conjunto de rodas traseiras com um par de rodas traseiras e dois pares de braços de suporte retráteis localizados em lados opostos do corpo do veículo e transportando conjuntos de rotor dobráveis, em que os braços de suporte e os conjuntos de rotor são acomodados, na posição fechada (isto é, quando o automóvel está configurado para viajar na estrada), nos respectivos assentos do corpo do automóvel, colocados lateralmente para fora das rodas. Tal automóvel conhecido como conversível em aeronave de rotor é bastante volumoso, pois requer espaço adicional lateralmente para fora das rodas para acomodar os braços de suporte e os conjuntos de rotor na configuração de estrada do automóvel. Sumário da invenção
[003] É um objetivo da presente invenção fornecer um automóvel conversível em aeronave de rotor que seja mais compacto do que a técnica anterior.
[004] Um objetivo adicional da presente invenção é fornecer um automóvel conversível em aeronave de rotor que possa ser facilmente alternado entre uma configuração na estrada e uma configuração de voo.
[005] Esses e outros objetivos são completamente atingidos de acordo com a presente invenção em virtude de um automóvel conversível em aeronave de rotor como definido na reivindicação independente 1 anexa.
[006] Configurações vantajosas da invenção constituem o objeto das reivindicações dependentes, cujo conteúdo deve ser entendido como constituindo parte integrante da descrição a seguir.
[007] Em resumo, a invenção é baseada na ideia de fornecer um automóvel conversível em aeronave de rotor em que o conjunto da roda traseira possui uma roda traseira central configurada como uma roda única ou como uma roda gêmea e em que os braços de suporte e os conjuntos do rotor são configurados de modo que, na configuração em estrada, os conjuntos de rotores sejam acomodados embaixo da cabine de passageiros, em lados opostos da roda traseira central.
[008] Um automóvel conversível em aeronave de rotor de acordo com a invenção possui, portanto, uma estrutura tal que nenhum espaço adicional lateralmente para fora das rodas dianteiras é necessário para acomodar os conjuntos de rotores na configuração em estrada.
[009] Além disso, um automóvel conversível em aeronave de rotor de acordo com a presente invenção permite uma fácil mudança da configuração de estrada para a configuração de voo e vice-versa. A mudança da configuração de voo para a configuração de estrada é obtida retraindo os braços de suporte com os conjuntos de rotores transportados sob a cabine de passageiros, girando em torno dos respectivos eixos de rotação e dobrando as pás do conjunto de rotores na posição fechada. Por outro lado, a mudança da configuração na estrada para a configuração de voo é obtida extraindo os braços de suporte para projetar lateralmente para fora da cabine de passageiros e estendendo as pás do rotor.
[0010] De acordo com uma configuração da invenção, o automóvel tem dois pares de braços de suporte esquerdo e direito, ou seja, um primeiro par de braços de suporte esquerdo e direito que, na configuração de voo, estão dispostos na parte frontal da cabine de passageiros e um segundo par de braços de suporte esquerdo e direito que, na configuração de voo, estão dispostos na parte traseira da cabine de passageiros.
[0011] De preferência, os braços de suporte esquerdos do primeiro e segundo pares de braços de suporte são articulados à cabine de passageiros em torno de um mesmo eixo esquerdo de rotação, enquanto os braços de suporte direitos dos primeiro e segundo pares de braços de suporte são articulados à cabine de passageiros sobre o mesmo eixo direito de rotação.
[0012] Os braços de suporte e os conjuntos de rotor podem ser configurados de modo que, na configuração de estrada, os braços de suporte e as pás dos conjuntos de rotor se estendam essencialmente paralelos a um plano longitudinal central da cabine de passageiros.
[0013] De acordo com uma configuração da invenção, cada conjunto de rotor tem um par de cubos de rotor coaxial, cada um tendo suas respectivas pás de rotor conectadas a ele. Isso não apenas melhora a capacidade de levantamento de cada conjunto de rotor e, portanto, do automóvel conversível em aeronave de rotor como um todo sem a necessidade de braços de suporte adicionais, mas também ajuda a equilibrar as forças e torques normalmente desequilibrados da aeronave dentro do braço único. Breve descrição das figuras
[0014] Outras características e vantagens da presente invenção serão evidentes a partir da descrição detalhada a seguir, dada puramente a título de exemplo não limitativo, com referência aos desenhos anexos, em que: - as figuras 1, 2 e 3 são uma vista lateral, uma vista em perspectiva traseira e uma vista superior, respectivamente, de um automóvel conversível em aeronave de acordo com a presente invenção, numa configuração de estrada; e - as figuras 4, 5 e 6 são uma vista lateral, uma vista em perspectiva frontal e uma vista superior, respectivamente, do automóvel conversível em aeronave de rotor das figuras 1 a 3, em uma configuração de voo. Descrição detalhada de configurações preferidas da dita invenção
[0015] Com referencia às figuras, o automóvel conversível em aeronave de rotor de acordo com a presente invenção é geralmente indicado pela referência 10.
[0016] O automóvel 10 é capaz de trocar alternativamente entre a configuração de estrada, para viajar pelo chão, e a configuração de voo, para viajar através do ar.
[0017] O automóvel 10 pode ser configurado como um veículo autônomo ou como um veículo não-autônomo ou semi-autônomo.
[0018] O automóvel 10 compreende basicamente uma cabine de passageiros 12, um conjunto de roda dianteira com uma roda dianteira esquerda 14a e uma roda dianteira direita 14b, um conjunto de roda traseira com uma roda traseira central 16 e pelo menos um par de braços de suporte esquerdo e direito 18 e 20 carregando os respectivos conjuntos de rotores 22 e 24.
[0019] A cabine de passageiros 12 encerra um compartimento de passageiros onde pelo menos um assento 26 está disposto para acomodar pelo menos um passageiro a bordo do automóvel.
[0020] A cabine de passageiros 12 compreende uma porção frontal 12a carregando as rodas dianteiras 14a e 14b e uma porção traseira 12b carregando a roda traseira 16.
[0021] De preferência, o piso da parte traseira 12b da cabine de passageiros 12 é elevado em relação ao piso da parte frontal 12a, como pode ser visto na figura 1, ou seja, é colocado a uma altura maior do chão do que o piso da cabine. porção frontal 12a. Além disso, a porção traseira 12b da cabine de passageiro 12 tem, de preferência, um tamanho lateral menor que a porção frontal 12a, como mostrado claramente na figura 3.
[0022] As rodas dianteiras esquerda e direita 14a e 14b são colocadas nos respectivos lados da cabine de passageiros 12 em relação a um plano longitudinal central (indicado por P nas figuras 3 e 6) da cabine de passageiros 12. A roda traseira central 16 está na ilustração modalidade uma roda gêmea, mas também pode ser uma roda única.
[0023] Na configuração ilustrada, o automóvel 10 compreende dois pares de braços de suporte esquerdo e direito 18 e 20, ou seja, um primeiro par de braços de suporte esquerdo e direito 18 e 20 que na configuração de voo estão dispostos na parte frontal da cabine de passageiros 12 e um segundo par de braços de suporte esquerdo e direito 18 e 20 que na configuração de voo estão dispostos na parte traseira da cabine de passageiros 12 (ver figura 6).
[0024] Cada braço de suporte 18 e 20 é conectado articuladamente em uma extremidade proximal 18a e 20a à cabine de passageiros 12 para rotação em torno de um respectivo eixo de rotação (que é preferencialmente orientado essencialmente na vertical) em relação à cabine de passageiros 12. Preferencialmente, como na configuração ilustrada, os braços de suporte esquerdos 18 do primeiro e segundo pares de braços de suporte são articulados à cabine de passageiros 12 em torno de um mesmo eixo de rotação zL, daqui em diante referido como eixo de rotação esquerdo, enquanto os braços de suporte direitos 20 do primeiro e segundos pares de braços de suporte são articulados à cabine de passageiros 12 em torno de um mesmo eixo de rotação zR, daqui em diante referido como eixo de rotação direito.
[0025] Os braços de suporte 18 e 20 são conectados de maneira articulada à cabine de passageiros 12 através das respectivas dobradiças de conexão 28 e 30, que são preferencialmente colocadas embaixo do piso da cabine de passageiros 12 em um local entre a porção frontal 12a e a porção traseira 12b da cabine de passageiro.
[0026] Na configuração ilustrada, os braços de suporte esquerdo 18 são articulados de maneira pivotante à cabine de passageiros 12 através da mesma dobradiça de conexão
28. Da mesma forma, os braços de suporte direitos 20 são articulados de maneira pivotante à cabine de passageiros 12 através da mesma dobradiça de conexão 30.
[0027] Cada braço de suporte 18 e 20 carrega o respectivo conjunto de rotor 22 e 24 em uma extremidade distal do mesmo, indicado 18b e 20b para os braços de suporte esquerdo 18 e os braços de suporte direitos 20, respectivamente.
[0028] De preferência, como na configuração ilustrada, as extremidades distais 18b e 20b dos braços de suporte 18 e 20 são elevadas em relação às extremidades proximais 18a e 20a, de modo que os conjuntos de rotores 22 e 24 são colocados acima de um plano que passa pelos eixos da rotação xF e xR as rodas dianteiras 14a, 14b e da roda traseira 16, respectivamente.
[0029] Os braços de suporte 18 e 20 são rotativos em torno dos respectivos eixos de rotação zL e zR entre uma posição estendida (correspondente à configuração de voo do automóvel) e uma posição retraída (correspondente à configuração em estrada do automóvel).
[0030] Na posição estendida, os braços de suporte 18 e 20 estão pelo menos parcialmente fora do tamanho lateral geral da cabine de passageiros 12, em que o termo "tamanho lateral geral" se destina aqui a indicar a largura máxima da cabine de passageiros, correspondente à distância entre o ponto mais distante da roda dianteira esquerda 14a em relação ao plano longitudinal central P e o ponto mais distante da roda dianteira direita 14b em relação ao plano longitudinal central P.
[0031] Na posição retraída, os braços de suporte 18 e 20 estão voltados para trás e orientados essencialmente paralelos ao plano longitudinal central P da cabine de passageiros 12, de modo que os conjuntos de rotores 22 e 24 são acomodados embaixo da cabine de passageiros 12, em lados opostos da roda traseira 16.
[0032] De preferência, os braços de suporte 18 e 20 são modelados de modo que, na posição retraída, os dois braços de suporte esquerdo 18 sejam sobrepostos pelo menos parcialmente um ao outro e os conjuntos de rotor 22 transportados por esses braços de suporte são dispostos lado a lado no lado esquerdo da roda traseira 16, enquanto os braços de suporte direitos 20 estão pelo menos parcialmente sobrepostos um ao outro e os conjuntos de rotores 24 transportados por esses braços de suporte são dispostos lado a lado no lado direito da roda traseira 16.
[0033] Cada conjunto de rotor 22, 24 compreende pelo menos um rotor, de preferência, como na configuração ilustrada, dois rotores 22a, 24a e 22b, 24b, isto é, um rotor superior 22a e um rotor inferior 22b para cada um dos conjuntos de rotor 22 transportados pelos braços de suporte esquerdo 18 e um rotor superior 24a e um rotor inferior 24b para cada um dos conjuntos de rotores 24 transportados pelos braços de suporte direitos 20. Os rotores superior e inferior 22a, 22b dos conjuntos de rotores 22 estão dispostos coaxialmente para um ao outro, em lados opostos das extremidades distais 18b dos braços de suporte esquerdos 18, e são de preferência acionados para girar em direções opostas uma em relação à outra. Da mesma forma, os rotores superior e inferior 24a, 24b dos conjuntos de rotores 24 estão dispostos coaxialmente um ao outro, em lados opostos das extremidades distais 20b dos braços de suporte direitos 20, e também são preferencialmente acionados para girar em direções opostas em relação entre si.
[0034] Cada rotor 22a, 24a, 22b e 24b compreende um cubo de rotor 32 e um conjunto de pás do rotor 34 (de preferência pelo menos quatro pás do rotor 34) fixadas em suas extremidades radialmente internas ao cubo do rotor 32. As pás do rotor 34 são configuradas como lâminas dobráveis e são, portanto, equipadas com mecanismos (não mostrados, mas do tipo conhecido) para mover as lâminas do rotor 34 em relação uma à outra entre uma posição ativa e uma posição inativa. Na posição ativa, as pás do rotor 28 são totalmente desdobradas e são essencialmente angularmente espaçadas uma da outra. Na posição inativa, as pás do rotor 34 são totalmente sobrepostas umas às outras ou, mais geralmente, pelo menos parcialmente sobrepostas umas às outras. De preferência,
como na configuração ilustrada, na configuração de voo do automóvel 10, as pás do rotor 34 se estendem essencialmente paralelas ao plano longitudinal central P da cabine de passageiros 12, como os braços de suporte 18 e 20.
[0035] Os rotores 22a, 24a, 22b e 24b dos conjuntos de rotores 22 e 24 podem ser configurados como rotores basculantes, de modo a garantir a manobrabilidade em algumas ou em todas as direções do automóvel 10 na configuração de voo. Além disso, os conjuntos de rotores 22 e 24 podem ser fornecidos com controles convencionais (controle de passo cíclico, controle de passo coletivo, etc.).
[0036] Uma unidade de controle eletrônico (não mostrada) do automóvel controla, com base, por exemplo, nas entradas de controle fornecidas pelo motorista, o movimento dos braços de suporte 18 e 20 entre as posições estendida e retraída, bem como o movimento das pás do rotor 34 entre as posições de trabalho e economia de espaço.
[0037] Como já mencionado acima, o automóvel 10 é, portanto, comutável entre uma configuração de estrada (figuras 1 a 3), em que os braços de suporte 18 e 20 estão na posição retraída e as pás do rotor 34 estão na posição inativa, e uma configuração de voo, em que os braços de suporte 18 e 20 estão na posição estendida e as pás do rotor 34 estão na posição ativa.
[0038] Graças à disposição dos conjuntos de rotores 22 e 24, na configuração de estrada do automóvel 10, abaixo da porção traseira 12b da cabine de passageiros 12 nos lados opostos da roda traseira central 16, o automóvel da presente invenção apresenta uma estrutura mais compacta que a técnica anterior. Mais especificamente, o automóvel da presente invenção não requer espaço lateral adicional para acomodar os braços de suporte 18 e 20 com os respectivos conjuntos de rotores 22 e 24 na configuração de estrada.
[0039] Naturalmente, o princípio da invenção permanece inalterado, as configurações e os detalhes construtivos podem variar amplamente daqueles descritos e ilustrados puramente por meio de exemplo não limitativo, sem assim sair do escopo da invenção, conforme definido nas reivindicações anexas.
Claims (10)
1. Automóvel conversível em aeronave de rotor (10), compreendendo: - uma cabine de passageiros (12) compreendendo pelo menos um assento (26); - um conjunto de roda dianteira (14a, 14b) com uma roda dianteira esquerda (14a) e uma roda dianteira direita (14b) e um conjunto de roda traseira (16); e - pelo menos um par de braços de suporte esquerdo e direito (18, 20) localizados em lados opostos da cabine de passageiros (12) em relação a um plano longitudinal central (P) da cabine de passageiros (12), cada braço de suporte (18, 20) transporta um respectivo conjunto de rotor (22, 24) tendo pelo menos um rotor (22a, 22b, 24a, 24b), sendo que cada rotor (22a, 22b, 24a, 24b) compreende um cubo de rotor (32) e uma pluralidade de pás de rotor dobráveis (34) conectadas ao cubo de rotor (32), sendo que os braços de suporte (18, 20) são articulados de maneira pivotante à cabine de passageiros (12), de modo que o automóvel conversível em aeronave (10) seja conversível entre uma configuração de estrada, onde os braços de suporte (18, 20) com o rotor os conjuntos (22, 24) são dispostos dentro do tamanho geral lateral da cabine de passageiros (12) e uma configuração de voo, onde os braços de suporte (18, 20) com os conjuntos de rotores (22, 24) são dispostos pelo menos parcialmente fora da dimensão lateral geral da cabine de passageiros (12), caracterizado por o conjunto da roda traseira possuir uma roda traseira central única ou dupla (16), e sendo que os braços de suporte (18, 20) e os conjuntos de rotores (22, 24) são configurados de modo que, na configuração de estrada, os conjuntos de rotores (22, 24) sejam acomodados embaixo da cabine de passageiros (12), em lados opostos da roda traseira central (16).
2. Automóvel conversível em aeronave de rotor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os braços de suporte (18, 20) e os conjuntos de rotores (22, 24) serem configurados de modo que, na configuração de estrada, os braços de suporte (18, 20) e as pás do rotor (34) dos conjuntos de rotores (22, 24) se estendem essencialmente paralelos ao dito plano longitudinal central (P).
3. Automóvel conversível em aeronave de rotor, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por compreender dois pares de braços de suporte esquerdo e direito (18, 20), ou seja, um primeiro par de braços de suporte esquerdo e direito (18, 20) que na configuração de voo estão dispostos na parte frontal da cabine de passageiros (12) e um segundo par de braços de suporte esquerdo e direito (18, 20) que na configuração de voo estão dispostos na parte traseira da cabine de passageiros (12).
4. Automóvel conversível em aeronave de rotor, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por os braços de suporte esquerdo (18, 20) do primeiro e segundo pares de braços de suporte (18, 20) serem articulados à cabine de passageiros (12) em torno do mesmo eixo de rotação esquerdo (zL) enquanto os braços de suporte direitos (18, 20) do primeiro e segundo pares de braços de suporte (18, 20) são articulados à cabine de passageiros (12) em torno de um mesmo eixo de rotação direito (zR).
5. Automóvel conversível em aeronave de rotor, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado por os braços de suporte (18, 20) serem moldados de modo que, na configuração de estrada, os braços de suporte esquerdos (18, 20) são pelo menos parcialmente sobrepostos entre si e os conjuntos de rotor (22, 24) transportados pelos braços de suporte esquerdo (18, 20) são dispostos lado a lado e em que os braços de suporte direito (18, 20) são pelo menos parcialmente sobrepostos entre si e os conjuntos de rotor (22 , 24) transportados pelos braços de suporte direitos (18, 20) estão dispostos lado a lado.
6. Automóvel conversível em aeronave de rotor, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por cada conjunto de rotor (22, 24) compreender primeiros e segundos rotores (22a, 22b, 24a, 24b), o cubo de rotor (32) do primeiro rotor (22a, 24a) sendo coaxial ao cubo do rotor (32) do segundo rotor (22b, 24b).
7. Automóvel conversível em aeronave de rotor, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por uma porção traseira (12b) da cabine de passageiros (12) que transporta o conjunto de rodas traseiras (16) ser elevada em relação a uma porção frontal (12a) da cabine de passageiros (12) carregando o conjunto de roda dianteira (14a, 14b), os conjuntos de rotor (22, 24) sendo dispostos, quando o automóvel (10) está na configuração de estrada, abaixo da parte traseira (12b) da cabine de passageiros ( 12)
8. Automóvel conversível em aeronave de rotor, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a porção traseira (12b) da cabine de passageiros (12) ter um tamanho lateral menor que a porção frontal (12a) da cabine de passageiros (12).
9. Automóvel conversível em aeronave de rotor, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por cada braço de suporte (18, 20) possuir uma extremidade proximal (18a, 20a) conectada de forma pivotante à cabine de passageiros (12) e uma extremidade distal (18b, 20b) carregando o conjunto de rotor (22, 24), sendo a dita extremidade distal (18b, 20b) elevada em relação à dita extremidade proximal (18a, 20a).
10. Automóvel conversível em aeronave de rotor, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os conjuntos de rotor (22, 24) serem colocados acima de um plano que passa pelos eixos de rotação (xF, xR) das rodas dianteiras e traseiras (14a, 14b, 16).
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