BRPI1001654B1 - Aeronave super-rígida continuamente auto-sustentável, suas características estruturais e seu processo construtivo - Google Patents

Abstract

aeronave super-rígida continuamente auto-sustentável, suas características estruturais e seu processo construtivo. patente de invenção com aplicação no setor aeronáutico de transportes e içamento, criadora de uma nova categoria de dirigíveis construídos integralmente em material rígido, incombustível e impermeável aos gases com sua estrutura totalmente condutiva impedindo a geração ou armazenagem de eletricidade estática, sendo invulnerável a tempestades, revestido por delgadas chapas metálicas recheadas e intercaladas por material composto de fibras e resinas e pressurizado internamente com hélio ou mistura com halon, possuindo estrutura interna baseada em um tubo central(1) e anéis estruturais(2) concêntricos ancorados ao tubo central por tirantes(3), sendo esses toros(2) igualmente pressurizados com gases leves contendo em seções intercaladas aos anéis estruturais bolsas(6) infladas por hidrogênio combinadas com balonetes(7) inflados com ar atmosférico intercambiáveis garantindo estabilidade operacional de vôo pairado, possuindo ainda: sistemas de controle de pressão, densidade através de aquecedores e resfriadores. com sua área externa(4) revestida em material antiatrito que agrega composições fixas(13) para o comando operacional dotadas de asas(18) e motores(19) que asseguram o movimento pivotante, dotada também de composição móvel(15) para cargas e/ou passageiros e dispositivo de ancoragem(20). seu processo de fabricação pode usar um sistema que permite sua construção vertical modular.

Description

Refere-se a presente patente de invenção a uma aeronave comumente conhecida como dirigível, suas características estruturais e seu processo de construção, tendo seu campo de aplicação no mercado aeronáutico, de transportes e de içamento.

Atualmente são conhecidas as seguintes categorias construtivas de dirigíveis: - Rígidas, são aeronaves que dispõe de uma estrutura treliçada, formada por cavernas e longarinas que definem a forma da aeronave, revestidas com materiais leves como tecidos, mantas,- borracha e materiais similãfés que lhes dão a forma final; não há pressurização interna, o gás é acondicionado em vários balões dispostos intemamente à estrutura, com toda a carga mecânica dos motores, cabines, leme e demais componentes, descarregada na estrutura. Estes dirigíveis foram os mais seguros, rápidos e com maiores capacidades de carga útil, a exemplo dos famosos dirigíveis Graf Zeppelin e o Hindenburg, integrantes desta categoria. - Semi-Rígidas, utilizam-se da pressão interna para manter a forma e de elementos estruturais em pontos chaves que sustentam cabine, motores, leme e outros itens de maior solicitação, são confeccionados com materiais flexíveis e resistentes como Hypalom (marca registrada Dupont) que é usado em botes de borracha. - Não Rígida, são confeccionados integralmente em material flexível pressurizados geralmente com Hélio e sua cabine fica dependurada. São também conhecidos por Blimps (um exemplo é o dirigível promocional da Goodyear). - Metal-Clad, possuem características dos dirigíveis rígidos e não rígidos, utilizando um balão de metal muito fino e hermético, em vez do balão de borracha fechado conforme o habitual. Só há dois exemplos de dirigíveis deste tipo, o balão de alumínio de Schwarz 5 de 1987 e o ZMC-2, construído na mesma época.

As aeronaves mais leves que o ar, conhecidas como dirigíveis, apresentavam nas primeiras décadas do século passado quando dominavam o transporte aéreo, deficiências pela falta de recursos e de tecnologia. Atualmente, a despeito de todos os recursos e 10 tecnologias disponíveis, a tentativa de outrora esbarra nos mesmos problemas e dificuldades que limitaram seu desenvolvimento,_tais fatores como segurançã, éstãbilidade dimensional em condições de turbulência ou tempestades, resistência e capacidade de absorver descargas atmosféricas, riscos de incêndio, manobrabilidade, 15 comprometimento da sustentação sob chuvas torrenciais, instabilidade em velocidades maiores que 150 km/h e limitações construtivas para aeronaves de grande porte. Estas limitações, como: a grande preocupação com a segurança, os riscos envolvidos, os custos de produção e ainda pelas lembranças do incidente 20 ocorrido com o maior dirigível já construído, o Hindenburg, vêem retardando o desenvolvimento dessas aeronaves.

Os maiores desenvolvimentos nesta área, atualmente, estão baseados em dirigíveis semi-rígidos, que utilizam materiais de alta tecnologia como fibras de carbono e alumínio nos elementos 25 estruturais e lonas plásticas de grande resistência na capa, melhorando sensivelmente a estabilidade dimensional e operacional, porém com algumas das mesmas deficiências dos antigos dirigíveis, dentre as quais: - instabilidade operacional e estrutural em decorrência de mau tempo, tempestades, rajadas de vento e demais condições atmosféricas adversas; - sensibilidade a variações bruscas de temperatura, pressão atmosférica e densidade do ar; - sensibilidade e dificuldade de sustentação em situações de chuvas torrenciais; - dificuldades e limitações técnicas e de segurança nos pousos e decolagens; — - Uimitações-de- velocidades; - limitações técnicas, construtivas e econômicas para aeronaves com dimensões maiores; - problemas constantes relativos à permeabilidade dos materiais como o hidrogênio e ou hélio com conseqüente perda do gás; - dificuldades e limitações no uso do hidrogênio, gás ideal pela menor densidade e preço, devido ao grande risco de incêndios e explosão; - insegurança e riscos provocados por raios e descargas elétricas; - dificuldades e limitações no uso de lastro para a manutenção da densidade e do empuxo em condições de variações de densidade do ar, da redução do peso de combustível gasto, das variações de altitude e conseqüente pressão atmosférica; - limitações técnicas e econômicas para a implantação de hangares e galpões para construção de grandes dirigíveis; - limitações de velocidade, aumento de consumo e da inércia inserida pela grande camada de ar aderida aos grandes dirigíveis; - limitações e dificuldades de manutenção do nível estático da aeronave quando parada.

A aeronave objeto desta invenção cria uma nova categoria de dirigíveis, aeronaves super-rígidas continuamente auto- sustentáveis, comumente em formato ovoide (forma de charuto), revestida externamente por chapas delgadas metálicas intercaladas com material composto (composit) de resinas e fibras com alguns poucos reforços internos, mantendo sua forma original e pressurizada intemamente com pressões situadas entre 0,0]kg/cmL _a_0,14-kg/cm—(roo’mmCrVT^o'mOTC∑Xincluindo assim, todas as vantagens e potencial oferecido pelo conceito da PI0706251-6 ESTRUTURAS CONSTRUTIVAS RÍGIDAS PRESSURIZADAS COM GASES. Construído integralmente em material rígido, incombustível e totalmente impermeável aos gases, garante uma atmosfera interna isenta de oxigênio; sua estrutura é completamente condutiva, não criando condições para a geração ou armazenagem de eletricidade estática, sendo invulnerável a raios e tempestades. Sua estrutura super-rígida baseia-se em sua espinha dorsal, uma estrutura tubular pressurizada (PI0706251-6) com diâmetro aproximado entre 5 a 10% do diâmetro máximo da aeronave, situando-se na linha central, do nariz até a cauda, rígida e protendida pela aplicação de pressões internas de hidrogênio de 0,5 a 2,0kg/cm2, cuja ação exercida na cúpula de fechamento no nariz e na cauda o mantém reto; um excedente de pressão à ordem de aproximadamente 1,0 a 2,0kg/cm2 poderá ser aplicado para formação de reserva a ser transferida para outros componentes em caso de eventual perda de pressão durante o voo. Estruturas em formas toroidais pressurizadas (PI0706251-6) fixadas em intervalos aproximados de 50% a 100% do diâmetro máximo do “charuto”, com o seu centro associado à linha de centro do tubo central, presas a este por uma série de cabos tracionados formando uma configuração similar a rodas de bicicletas, sendo o tubo central comparado ao eixo, os toros comparados à roda/pneu e os cabos comparados aos raios. Esses toros pressurizados, concêntricos e dispostos alinhadamente ao tubo central, somados ao revestimento externo com seu interior mantido protendido por uma sobre^pressão, compreendem urri'conjunto totalmente rígido, reforçando ò formato da aeronave. Com a manutenção de uma pressão interna ao redor de 350mmCA, o revestimento externo em material rígido, seus componentes internos também pressurizados e tracionados, configuram-se em uma estrutura extremamente firme, capaz de enfrentar ventos de até 280 km/h sem sofrer deformações e sem comprometer a navegabilidade, dirigibilidade e a segurança da aeronave, permitindo também o uso seguro do hidrogênio. Para manutenção da rigidez e resistência mecânica, o volume interno da estrutura deverá ser mantido a uma pressão superior à pressão externa, provocando um fracionamento bidirecional na capa estrutural que assim se manterá protendida e inflada, podendo suportar solicitações de pressão externa, a exemplo de rajadas de ventos, choques de pássaros, de objetos e solicitações mecânicas diversas, sem sofrer deformações, pois a pressão exercida de dentro para fora tende a mantê-la totalmente rígida. No tubo central que é a espinha dorsal da aeronave, uma pressão fixa é obtida pela introdução de um volume duas ou três vezes maior de gases leves em seu interior, gerando pressões de 1 a 3 atmosferas (kg/m2) ou 14 a 42 Ib/pol2, mantendo-a totalmente rígida com a força longitudinal 5 sendo definida pela pressão interna “kg/cm2 vezes a área da secção transversal do tubo”, resultando assim em uma pressão constante e definida como elemento construtivo da estrutura. A pressão interna da aeronave (charuto), que divide o volume interno da estrutura pressurizada do ambiente externo ou ar atmosférico em que se 10 sustenta, pode ser variada de acordo com a altitude ou teto operacional-de~vôo_da-aeronave,_com_a_velocidade_da_mesma_Qu ainda de acordo com as condições meteorológicas, já que essa sobre-pressão determina a resistência mecânica e estrutural da aeronave; um controle rigoroso das pressões interna e externa é 15 obtido através de pressóstatos diferenciais, que medem suas diferenças e as comparam com os valores estabelecidos como mínimo e máximo para a altitude e condições atmosféricas, corrigindo-os pela introdução ou remoção do ar atmosférico das bolsas de lastro(7) ou variando a temperatura interna dos balões(6) 20 de hidrogênio, mantendo assim, sempre controlada a pressão interna da aeronave, ajustando a velocidade e teto operacional do vôo, mantendo inalterado e estável o empuxo exercido pelo ar externo sobre o volume deslocado.

A despeito da pressurização interna que mantem a aeronave 25 super-rígida preservando inalterada sua forma mesmo sob solicitações severas, em eventuais falhas decorrentes de situações adversas como problemas mecânicos/elétricos ou choques aéreos, os elementos estruturais, em face de suas próprias pressurizações internas, manterão a forma original da aeronave, perdendo apenas a rigidez adicional necessária para velocidades maiores, obrigando sua redução, mas não impedindo a continuidade do vôo. 5 Os laminados com fibras técnicas especiais de alta resistência à tração, a exemplo das fibras de carbono, aramida (Kevlar®), como também as fibras de vidro, possuem características ímpares no quesito resistência à tração, em que superam em até quarenta vezes os componentes metálicos, porém, quando 10 impregnados por resinas plásticas, tomam-se inflamáveis, pouco resistentes—aos_raios—ultravioletas,—são—permeáveis—a—gases—de pequeno tamanho molecular e podem ser cortados e riscados com muita facilidade. A produção de “sanduíches” em que chapas metálicas extremamente delgadas e por isso mais leves, aderem-se 15 às fibras unidas e impregnadas por adesivos a exemplo do epóxi, protegendo-as contra a ação degradante dos raios ultravioleta, de um decepamento por material cortante e isolando-as do oxigênio, tomam o laminado assim construído extremamente leve, impermeável e resistente, além de protegido contra combustão, 20 podendo ser confeccionado com laminas simples ou múltiplas, inclusive intercalando as camadas de fibras, como um núcleo, lâminas de materiais leves e de boa resistência à compressão, a exemplo de madeira balsa ou estruturas em papel fenólico tipo Honey Comb, aumentando ainda mais sua resistência e 25 impermeabilidade.

Aeronaves ou estruturas de grandes dimensões, ao se deslocarem em um meio fluido, neste caso no ar atmosférico, criam, aderidos à superfície, moléculas de ar que ficam paradas, formando uma camada. Esta característica física é estudada e definida por “Reynolds”, que definiu um número que aplicado à mecânica de fluidos, pode determinar a espessura dessas camadas limite. Essa 5 característica dos gases foi verificada e observada na prática pelos mecânicos de manutenção e tripulantes dos antigos dirigíveis rígidos, a exemplo do “Graf Zeppelin”, e “Hindenburg”, onde, com a aeronave deslocando-se a cerca de 140 km/h, formavam-se camadas de ar aderidas com espessuras médias, próximas de 1,20 a l,70m, 10 permitindo aos mecânicos caminharem sobre a capa externa sem .. terem-que se preocupar-com-ventos ou-grandes velocidades dc ar que poderiam por suas caminhadas em risco. Essa camada, segundo cálculos da época, representava praticamente o peso do próprio dirigível, aumentando sua inércia, diminuindo assim o seu 15 desempenho e reduzindo sua manobrabilidade. Um dispositivo especial acoplado ao “bordo de fuga” ou cauda do dirigível foi concebido, o qual aqui tratamos como indutor(lO), para em conjunto com a capa estrutural(4), totalmente lisa e revestida de agentes cristalizantes especiais (disponíveis no mercado), reduzirem 20 signifícativamente o coeficiente de atrito e assim a formação dessa camada. Outros indutores podem ser distribuídos sobre a capa da aeronave, por toda sua extensão, com a finalidade de reduzir ainda mais a camada limite.

Outro problema importante é que chuvas torrenciais provocam 25 grandes acúmulos de água na superfície do revestimento externo, aumentando excessivamente seu peso, causando problemas de sustentação, redução no desempenho e dificuldades na manobrabilidade da aeronave. Sopradores de ar(12), distribuídos na linha central superior de seu revestimento, em que jatos de ar varrem a superfície para a direita e para a esquerda em velocidade acima de 20m/s eliminam rapidamente toda a água ali retida. 5 Estas características construtivas e funcionais além de solucionarem a maioria das deficiências existentes apresentam outra grande vantagem, caracterizada por permitir sua construção verticalizada, executada em moldes centralizadores através de segmentos anelares concêntricos, iniciando-se pela cúpula frontal 10 até o diâmetro máximo, cujos içamentos são facilitados pela pressurização_de-_seus_próprios_componentes-intemos.—A-segunda- metade é igualmente construída a partir da cúpula de fuga (fundo) até o diâmetro máximo, cujos içamentos são igualmente facilitados com a ajuda de gases leves já pressurizados em seus componentes 15 internos. As duas metades são então montadas no ar, simplificando e tomando o custo de produção extremamente competitivo e permitindo a execução de aeronaves gigantes, sem limitação de tamanho (Figuras 10 e 11).

Alguns exemplos vantajosos na utilização das aeronaves 20 super-rígidas continuamente auto-sustentáveis, dentre inúmeros, é a possibilidade de se retirar toneladas de colheitas em zonas de difíceis acessos e as descarregar diretamente em navios sem que o custo com outros transportes e logísticas inviabilizem economicamente sua produção e escoamento, permitindo ainda o 25 transporte de cargas super pesadas sem os transtornos de uma logística complicada com operações arriscadas e de alto custo, possibilitando o carregamento de peças inteiras jamais transportadas, sem que haja a necessidade de desmonte ou fragmentação, descarregando-as diretamente em seu destino final, facilitando ainda, a exploração mais racional e ecológica de recursos naturais como arvores e minérios. Para o transporte de passageiros oferece a possibilidade de variadas configurações de composições com áreas enormes, proporcionando conforto para um grande número de passageiros em suas viagens, permitindo o carregamento, descarregamento ou troca de composições, de acordo com as necessidades, sem que se exija a movimentação de pessoas para baldeações ou conexões com outras aeronaves iguais (Figura 7).

A-descrição-que-se-segue-e-os-desenhos-associados,4udo-dado—- a título de exemplo não limitativo, farão compreender a invenção. Figura 1 - vista em perspectiva da estrutura interna do dirigível; Figura 2 - vista em perspectiva da estrutura interna do dirigível com os balonetes inflados com ar atmosférico; Figura 3 - vista em perspectiva da estrutura interna do dirigível com os balões inflados com hidrogênio; Figura 4 - vista em perspectiva da estrutura interna do dirigível fechado com a capa de revestimento; Figura 5 - vista em perspectiva inferior do dirigível completo; Figura 6 - vista em perspectiva superior do dirigível completo; Figura 7 - vista lateral do dirigível sobre um “aeroporto”; Figura 8 - vista em lateral, parcial do dirigível ancorando-se a torre; Figura 9 - vista em perspectiva de um dirigível em forma de “disco voador”; Figura 10 - vista de parte do processo de construção.

A presente invenção cria um novo conceito estrutural para dirigíveis que é essencialmente composto pelos itens a seguir elencados: - um tubo central! 1) estrutural, de dimensões relativas ao tamanho 5 da aeronave, com diâmetro situado entre 5% e 10% do diâmetro máximo da aeronave, confeccionado em alumínio ou duralumínio em composição com fibras técnicas, formando a “espinha dorsal” da aeronave, pressurizado com hidrogênio na ordem 0,5 a 2,0 Kg/cm2, pressão que o manterá rijo e protendido, transferindo as forças 10 recebidas pelo empuxo da motorização na cauda e as transmitindo , preferencialmente_para axúpula .frontaLe-parcialmente-para-os-toros anelares que sustentam a capa externa. A pressão interna mantem tracionadas as fibras transversais que não deixam o tubo estourar já que são muito mais resistentes à tração do que as laminas metálicas. 15 Já as fibras longitudinais têm solicitação reduzida, pois parte da força é equilibrada pela força de reação do empuxo das turbinas dispostas na cauda da aeronave e pela força exercida pela cúpula frontal que rompe as camadas de ar no deslocamento da aeronave. - anéis estruturais(2), em formatos de toros, igualmente 20 confeccionados em alumínio ou duralumínio, em composição ou não com fibras técnicas, pressurizado com hidrogênio na ordem 2,0 a 3,0 kg/cm2, pressão esta que o manterá rijo e protendido, concêntricos e ancorados ou tubo central por tirantes(3). - capa(4) (revestimento) externa em material rígido metálico ou misto 25 (Alumínio /Duralumínio), formando um sanduíche de chapas metálicas de laminados e fibras técnicas especiais (composiiy, totalmente impermeável, conformando o corpo(5) da aeronave (charuto) que é < ** pressurizado internamente com Hélio ou este em uma mistura com Halon, com pressões da ordem de 100-1.400mmCA, representando apenas de 5% a 10% do volume total da aeronave e que manterá todo o conjunto extremamente rígido, além de absorver os raios e 5 descargas elétricas impedindo que campos elétricos ou magnéticos atinjam a parte interna, conferindo também, maior proteção a utilização de balões de hidrogênio(ó), protegendo-os. - balões(ó) em secções internas intercaladas aos anéis estruturais(2), em quantidades e dimensões relativas ao tamanho da aeronave, 10 fabricadas em material flexível, espaçadas das paredes externas e ——entre-si por “redes ou4elas”, são infladas pelo hidrogênio em seu interior, que através de resfriamento e aquecimento mantém regulada sua densidade total interna. As variações da temperatura do hidrogênio nessas câmaras são controladas por intercambiadores 15 aletados, sendo um conjunto para aquecimento na parte inferior e outro para resfriamento na parte superior; esses conjuntos, carenados, compostos por tubos aletados e ventiladores axiais poderão mover grandes quantidades de hidrogênio que terá sua temperatura alterada pela transposição de fluido térmico, quente nos 20 intercambiadores inferiores, expandindo-o e frio nos intercambiadores superiores, contraindo-o. - balonetes(7) em secções intercaladas aos anéis estruturais(2) e também intercalados às secções dos balões(6), próximas a cada uma das extremidades do tubo central(l), inflados ou não com ar 25 atmosférico externo intercambiável entre eles, em quantidades e dimensões relativas ao tamanho da aeronave, usando um maior espaçamento e com a função de garantir a sobre-pressão necessária - ü "f à estrutura, mantendo-a constante e ajustada à pressão externa da aeronave (gwe varia de acordo com a altitude), servindo de lastro operacional, garantindo um equilíbrio entre peso e volume, para uma estabilidade operacional de vôo pairado, permitindo que a 5 aeronave mantenha-se totalmente parada e nivelada, (p nível é obtido pela utilização de dois ou mais balonetes afastados que permitem variar o centro de gravidade longítudinalmente à aeronave)’, - elementos para aquecimento e resfriamento do gás dos balões(6) de hidrogênio (com a variação da temperatura ocorre uma expansão dos 10 gases, para uma mesma pressão, ou aumento da pressão do mesmo, para um voliime_mantido_constante)~.q\xc,_^ conjuntamente—corn—osbalonetes, preenchidos com ar atmosférico (dez vezes mais pesado que o hidrogênio) e com um dispositivo de medição e controle da pressão interna do corpo do dirigível, comprimindo ar para dentro dos 15 balonetes quando houver tendência à queda de pressão (com o resfriamento e consequente contração do hidrogênio) sendo que nesta operação, o dirigível ganhará peso (mais ar atmosférico, mais peso) reduzindo sua sustentação, fazendo-o descer. Ao contrário (com o aquecimento e consequente expansão do hidrogênio que tenderia a aumentar 20 a pressão interna), a aeronave ganha sustentação, pela expulsão do ar atmosférico contido nos balonetes (lastro) e redução da densidade do hidrogênio, tomando-a mais leve, fazendo-a subir; uma interligação entre os balonetes(7) por um duto provido de ventiladores permite a transferência de ar da proa para a popa e vice-versa, garantindo 25 assim a manutenção do centro de gravidade e o nivelamento da aeronave mesmo que ocorra um diferencial de temperatura entre os diversos balões de hidrogênio ao longo de seu corpo; - uma turbina!8) ou “Ducted Fan” de elevado empuxo fixada na parte posterior da estrutura central(l), dentro ou logo a seguir da parte central do indutor principal! 10), exercendo e garantindo a transmissão de toda carga mecânica ao conjunto; - indutores! 10), dispositivos compostos por dois cones acoplados entre si por seus extremos delgados, através de um tubo ora designado garganta, onde, ou próximo de onde é instalada uma ou um conjunto de turbinas(8) ou “Ducted fan”, que, além de sua finalidade principal de impulsionar a aeronave e garantir a transmissão da carga mecânica à estrutura central, aspira a dita garganta,—induzindo—uma—grande—massa—de—ar—que—adquire— velocidades significativas através das entradas dos cones, estabelecendo grande velocidade ao fluxo gasoso junto a capa(4), reduzindo assim a camada limite, favorecendo o desempenho da aeronave e criando um jato com grande quantidade de ar na extremidade de saída, permitindo, juntamente com os lemes(9) horizontais e verticais ali existentes, estabelecer manobrabilidade adicional quando ainda não adquirida velocidade própria. Outros indutores semelhantes podem ser distribuídos por toda a extensão de sua capa superior com a finalidade de reduzir ainda mais a camada limite. - revestimento! 11) antiatrito como teflon®, silicatos, agentes cristalizantes e repelentes a água e pó aplicados na capa externa metálica(4), necessariamente lisa e sem nervuras, emendas e outros elementos que venham a prejudicar a aerodinâmica, conferem à aeronave maior desempenho, velocidade e autonomia; - sopradores de ar(12) dispostos na linha central do topo da aeronave, em que jatos (lâminas) de ar varrem a superfície superior da linha central para a direita e para a esquerda à velocidade acima de 20 m/s, eliminando rapidamente as gotas d’água, impedindo 5 assim que chuvas torrenciais aumentem seu peso e causem problemas de sustentação, ao mesmo tempo em que reduz a pressão na secção curva da aeronave, implementando o empuxo, recurso que também pode ser utilizado em operações de içamento; - composições fixas! 13) dispostas na parte inferior frontal e final, 10 destinadas ao comando operacional de controle e locomoção da aeronave, tais como: depósitos, reservatórios,maquinários e demais recintos necessários; - espaço central! 14) para compartimentos de carga(15) e/ou para cabines de passageiros! 16) em forma de composições que podem 15 ser içadas por cabos(17) mesmo com a aeronave situada a algumas » dezenas de metros do chão, com rapidez e eficiência.

A carenagem suporte para sustentação das cabines e composições é fixada a elementos estruturais lineares, a exemplo de perfis L, U, H ou similares, rebitados e colados ao corpo da 20 aeronave, ficando presos à capa protendida(4) e aos diversos toros ou anéis circundantes(2). Tendo em vista que a pressurização z . interna do corpo da aeronave mantem a capa fracionada no sentido transversal, o peso das composições que levam a carga e/ou os passageiros é transmitido diretamente á capa estruturada, 25 homogeneamente, por toda a sua extensão longitudinal. - asasfl 8) em suas composições fixas(13) tal qual aquelas utilizadas em aviões, com motores e hélices ou turbo hélices(19) em suas extremidades, que podem girar e pivotar para facilitar as manobras em curvas curtas ou ajudar a manter a aeronave parada mesmo em situações de turbulência e rajadas de vento. Podem também fazer subir ou descer a aeronave sem necessidade de variar seu peso, ideal 5 para manobras que requeiram mais rapidez ou para corrigir efeitos térmicos, servem também, após, atingida a velocidade de cruzeiro, ajudar no controle de sustentação e direcionamento e quando ancorado, possibilitam manter a aeronave horizontalmente estabilizada, independentemente da velocidade dos ventos. 10 Agregando asas a uma estrutura mais leve que o ar, caracteriza-se o título. “ aeronave-continuamentc-auto-sustentávell^-somando-se-as qualidades de flutuação sem necessidade da força motriz de um dirigível com a característica de vôo estável e facilidade de manobras de um avião e as características de manobrabilidade em 15 vôo pairado de um helicóptero, produzindo assim um meio de transporte extremamente versátil. - sistema de ajuste de posição e piloto automático utilizando GPS s múltiplos, na proa e popa, acoplados a um sistema computadorizado central situado nas composições de comando, permitindo analisar e 20 corrigir quaisquer movimentos relativos à aeronave, incluindo giros, desvios e outras alterações de situação ou de rota; - sistema de encaixe magnético (Figura 08) através de uma concavidade frontal(20) na aeronave, fixada no tubo central para estacionamento / ancoragem do dirigível. 25 A partir de uma secção do tubo central(l), dos primeiros anéis estruturais(2) adequados à parte frontal, dos balões(6) e dos balonetes(7), inicia-se a construção de módulos que são sucessiva e verticalmente unidos até a secção de maior diâmetro da aeronave, completando sua metade frontal. Da mesma forma, a partir da outra secção do tubo central(l), dos últimos anéis estruturais(2) adequados à parte final, dos balões(6) e dos balonetes(7), inicia-se a construção de módulos que são também sucessiva e verticalmente unidos até a secção de maior diâmetro da aeronave, completando sua metade posterior. Agora, com todas as suas partes estruturais devidamente pressurizadas com gases leves, a montagem pode passar a ser feita horizontalmente, pois, suas porções frontal e posterior estarão flutuando, dispensando então quaisquer suportes, andai mesegalpões, apropriados

Dentre vários formatos de aeronaves, possíveis com a utilização dos princípios estruturais descritos acima, um com formato de um grande toro (Figura 09), com fechamento superior e inferior por “calotas” convexas e formato análogo a um “disco voador” com o seu interior pressurizado e com balonetes no seu interior em material flexível que recebe ou expulsa ar para aumentar ou diminuir seu peso, mantendo a pressão interna constante, independentemente da altitude ou pressão atmosférica externa e preso ao solo com tirantes(21) devidamente dimensionados para mantê-la na posição estacionária necessária é ideal para postos de observação, filmagem e controle geral.

O objeto desta patente não se limita às características aqui descritas, mas sim a um dirigível super-rígido e continuamente auto- sustentável, para o qual o depositante reserva-se o direito de reivindicar outras características de significado inventivo não reveladas no presente relatório, nos desenhos e não constantes das reivindicações apresentadas.

Claims (13)

1). Aeronave super-rígida continuamente auto-sustentável, suas características estruturais e seu processo construtivo, caracterizado por prever um corpo revestido extemamente por chapas metálicas delgadas, intercaladas com material composto de resinas e fibras, consistindo-se em um formato rígido, condutivo, incombustível e impermeável aos gases pelos quais é pressurizado e protendido; sua estrutura, igualmente e totalmente pressurizada é protendida por gases leves e se baseia em um tubo central(l) com diâmetro situado entre 5% e 10% do diâmetro máximo de seu corpo, confeccionado em alumínio ou duralumínio ern composição_ou-não__ com fibras técnicas onde são dispostos anéis estruturais(2), circundantes e concêntricos ao tubo central e nele fixados por tirantes(3), entremeados por bolsas internas(ó) em material flexível utilizando hidrogênio em seu interior, intercaladas, nas extremidades, por balonetes(7) inflados com ar atmosférico intercambiável entre eles, servindo de lastro operacional e garantindo equilíbrio entre peso, pressão e volume, com as dimensões e quantidades dos itens relacionados, dependentes do tamanho total da aeronave, cuja construção permite montagem por módulos.

2). Aeronave super-rígida continuamente auto-sustentável, suas características estruturais e seu processo construtivo, de acordo com a reivindicação um, caracterizado por prever que sua capa extema(4) de revestimento seja constituída de laminado de chapas metálicas extremamente delgadas (aiumimo / duralumínio), recheadas com fibras técnicas especiais a exemplo de fibras de carbono, aramida, Kevlar® e spectra®, dispostas longitudinal e transversalmente no mesmo plano das laminas, aderidas a elas por adesivo do tipo epóxi, formando uma espécie de “sanduíche”, permitindo uma multiplicidade de camadas, inclusive, eventual formação de núcleo 5 com lâminas de materiais leves de boa resistência a compressão, como madeira balsa, papel fenólico tipo Honey Comb ou poliestireno extrudado.

3). Aeronave super-rígida continuamente auto-sustentável, suas características estruturais e seu processo construtivo, de acordo 10 com a reivindicação um, caracterizado por prever o controle da ——variação-da4emperatura-.do-hidrogênio-contido_em^cada_uma_ das bolsas(6), através de sua movimentação gerada por conjuntos carenados de intercambiadores aletados para transposição de fluidos térmicos aquecidos ou resfriados. 15

4). Aeronave super-rígida continuamente auto-sustentável, suas características estruturais e seu processo construtivo, de acordo com as reivindicações um e dois, caracterizado por prever a associação de uma turbina(8) fixada na parte posterior da estrutura central(l) junto à cúpula de fuga do revestimento extemo(4), com 20 um dispositivo indutor(lO) semelhante a cones, acoplados entre si por um tubo em seus extremos delgados, onde é instalada a turbina.

5). Aeronave super-rígida continuamente auto-sustentável, suas características estruturais e seu processo construtivo, de acordo com as reivindicações um, dois e quatro, caracterizado por prever 25 um indutor(lO) junto à cúpula de fuga, onde por ação da força aspirativa da turbina, induz uma grande massa de ar retirada da camada limite, provocando um jato com grande quantidade de ar na extremidade de saída.

6). Aeronave super-rígida continuamente auto-sustentável, suas características estruturais e seu processo construtivo, de acordo com reivindicações um e dois, caracterizado por prever a aplicação de camadas de revestimento antiatrito como teflon®, silicato, agentes cristalizantes e repelentes a água e pó sobre a capa(4) da aeronave.

7). Aeronave super-rígida continuamente auto-sustentável, suas características estruturais e seu processo construtivo, de acordo com reivindicações-um-e^dois,-caracterizado-por preyer_um-sistema de sopradores(12) ou dispersores de ar dispostos na linha central longitudinal da capa superior de modo que o jateamentó de ar se faça do centro para a direita e do centro para a esquerda.

8). Aeronave super-rígida continuamente auto-sustentável, suas características estruturais e seu processo construtivo, de acordo com reivindicações um e dois, caracterizado por dispor, fixados em sua capa inferior por meio de perfis e carenagens, de composições fixas na parte frontal e final(13) e de espaço central(14) para configuração de carga(16) e/ou para cabines de passageiros(15).

9). Aeronave super-rígida continuamente auto-sustentável, suas características estruturais e seu processo construtivo, de acordo com as reivindicações um, dois e oito, caracterizado por prever a aplicação de asas(18) aeronáuticas dispostas em cada uma das laterais das composições fixas(13), dotadas de motores e hélices ou turbo-helices em suas extremidades.

10). Aeronave super-rígida continuamente auto-sustentável, suas características estruturais e seu processo construtivo, de acordo com reivindicações um e dois, caracterizado por prever a aplicação de sistema operacional de ajuste de posição e piloto automático, através da utilização de GPS 's múltiplos, dispostos aos pares na proa e na popa.

11). Aeronave super-rígida continuamente auto-sustentável, suas características estruturais e seu processo construtivo, de acordo com reivindicações um e dois, caracterizado por prever dispositivo de encaixe magnético em abertura(20) na cúpula frontal, fixado-no-tubo-central—

12). Aeronave Super-Rígidas continuamente auto-sustentáveis e suas formas estruturais e construtivas, de acordo com reivindicações um a onze, caracterizado por permitir através da pressurização de suas partes e componentes estruturais internos, a aplicação da ação dos gases leves na sustentação de módulos, possibilitando a construção verticalizada da aeronave.

13). Aeronave Super-Rígidas continuamente auto-sustentáveis e suas formas estruturais e construtivas, de acordo com reivindicações um a doze, caracterizado por possuir estruturas construtivas que permitem a multiplicidade de formatos e aplicações.

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