ES1144743U - Sistema sustentador, propulsor y estabiliador para aeronaves de despegue y aterrizaje vertical - Google Patents

Abstract

1. Sistema sustentador, propulsor y estabilizador para aeronaves de despegue y aterrizaje vertical del tipo que utilizan en las aeronaves o drones, varios sistemas sustentadores y estabilizadores que aplican simultáneamente y combinados como sustentadores durante el tramo inicial del ascenso y al final del descenso: a) unos fanes o turbinas eléctricas, EDF, accionadas por motores eléctricos alimentados o impulsados por volantes de inercia, aire a presión almacenado en el armazón de la estructura hueca tubular de la aeronave o botellas de aire o nitrógeno, GPU, Grupo neumático, APU, turboejes, generadores o supergeneradores, células de combustible y/o baterías y b) al menos un rotor de palas externas y/o de alas giratorias a mediana o aita velocidad alimentados o impulsados por volantes de inercia, aire a presión almacenado en el armazón de la estructura hueca tubular de la aeronave o botellas de aire o nitrógeno, GPU, grupo neumático, APU, turboejes, generadores o supergeneradores, células de combustible y baterías, eléctrica, neumática, hidráulica o mecánicamente, y/o c) el flujo de los motores dirigido hacia abajo y/o d) chorros de aire a presión inyectado sobre bordes de ataque de las aletas de control, y/o e) chorros de agua, y/o f) complementados con la sustentación aerodinámica producida durante el avance frontal de la aeronave, en tierra se usa preferentemente GPU y/o grupo neumático para acelerar los volantes de inercia, en ascenso la sustentación aerodinámica se irá incrementando suave y paulatinamente, hasta ser igual o superior al peso de la aeronave, en ese momento se deja solo la configuración convencional de propulsión y sustentación aerodinámica, en el descenso la sustentación aerodinámica se reduce hasta que esta es totalmente producida por los rotores y/o fanes o por el flujo vertical de las turbinas, la estabilización se consigue con la rigidez giroscópica de los rotores y dos o más fanes sustentadores, aletas oscilantes o chorros de aire estabilizadores y controladores se colocan en dos o más puntos periféricos en un plano normal al eje vertical de la aeronave para estabilizarla, los rotores actúan como volantes de inercia. Pueden distribuirse varios fanes sustentadores y/o estabilizadores por los distintos extremos o periferia de la aeronave, la aeronave se eleva con energía auxiliar no propulsora ni de emergencia hasta un bajo nivel en el que se inicia la propulsión, caracterizado porque la aeronave porta unas alas giratorias circulares, ovaladas, trapeciales o trapezoidales sustentadoras, o rotores sustentadores alrededor de unos ejes soportados por la estructura de la aeronave, unos fanes carenados o EDF estabilizadores y sustentadores de la aeronave, accionados todos por motores eléctricos, y unas turbinas propulsoras y sustentadoras fijas, o giratorias alrededor de su eje transversal.

Description

DESCRIPCION DE LA INVENCION.-El sistema sustentador, propulsor y estabilizador para aeronaves de despegue y aterrizaje vertical para aeronaves y drones del tipo que aplica simultáneamente y combinados como sustentadores durante el tramo inicial del ascenso y al final del descenso: a) unos fanes o turbinas eléctricas, EDF, accionadas por motores eléctricos alimentados o impulsados por volantes de inercia, aire a presión almacenado en el armazón de la estructura hueca tubular de la aeronave o botellas de aire o nitrógeno, GPU, Grupo neumático, APU, turboejes, generadores o supergeneradores, células de combustible y/o baterías y b) al menos un rotor de palas externas y/o de alas giratorias a mediana o alta velocidad alimentados o impulsados por volantes de inercia, aire a presión almacenado en el armazón de la estructura hueca tubular de la aeronave o botellas de aire o nitrógeno, GPU, Grupo neumático, APU, turboejes, generadores o supergeneradores, células de combustible y/o baterías, eléctrica, neumática, hidráulica o mecánicamente, y/o c) el flujo de los motores dirigido hacia abajo y/o d) chorros de aire a presión inyectado sobre bordes de ataque de aletas de control, y/o e) chorros de agua y/o f) complementados con la sustentación aerodinámica producida durante el avance frontal de la aeronave. En tierra se usa preferentemente GPU y/o grupo neumático para acelerar los volantes de inercia. En ascenso la sustentación aerodinámica se irá incrementando suave y paulatinamente, hasta ser igualo superior al peso de la aeronave. En ese momento se deja solamente la configuración standard o convencional de propulsión y sustentación aerodinámica. En el descenso la sustentación aerodinámica se reduce hasta que esta es totalmente producida por los rotores y/o fanes o por el flujo vertical de las turbinas y/o hasta que se posa en el suelo. La transición empieza con la aplicación de empuje horizontal, y en el descenso en el último tramo y faltando poco para la llegada al suelo. El descenso y la subida con pesos bajos se puede efectuar verticalmente sin la contribución de la sustentación aerodinámica, es decir con los motores propulsando horizontalmente. Los rotores, turbofanes, turbohélices o múltiples fanes aplican su sustentación o su resultante preferentemente en, próxima o sobre el centro de gravedad de la aeronave. Dos o más fanes sustentadores, aletas oscilantes o chorros de aire estabilizadores y controladores se colocan en dos o mas puntos periféricos en un plano normal al eje vertical de la aeronave para estabilizarla. Los rotores a altas velocidades también pueden proporcionar una gran estabilidad por su rigidez giroscópica al actuar como volantes de inercia. Pueden distribuirse varios fanes sustentadores y/o estabilizadores por los distintos extremos o periferia de la aeronave. La aeronave se eleva con energía auxiliar no propulsora ni de emergencia hasta un bajo nivel en el que se inicia la propulsión de gran potencia y efectiva al no tener que usar los motores para sustentar, consiste en utilizar alas

giratorias circulares u ovaladas o formadas por dos semialas ovaladas o forma de trapecio plano-convexas superpuestas con ejes concéntricos e independientes entre sí, con una pequeña holguras de giro entre ambas, permitiendo dichas semi alas superpuestas por la acción de un fleje, muelle o goma. Un motor acciona el ala superior de modo que mediante unos topes arrastra la inferior retrasada con un pequeño ángulo de desfasaje creando entre los dos perfiles de semi alas un ángulo de ataque en ambas zonas de avance y un ángulo negativo en el borde de salida, con lo cual generan sustentación. Al dejar de actuar el motor el fleje, muelle o goma superpone a ambas semialas formando un ala de sección biconvexa, añadiendo rotores o fanes carenados o EDF y turbinas fijas o giratorias ..

También puede utilizar parejas de semialas giratorias en contrarrotación constituidas cada una de ellas por perfiles de trapecio o trapezoide, las cuales generan sustentación durante su giro. Al dejar de girar se superponen y blocan formando una única ala transversal sustentadora durante el avance. Las semialas superiores tienen sección de trapecio escaleno, el borde de ataque tiene mayor inclinación que el de salida. Las semialas inferiores pueden adoptar sección de trapecio escaleno con un borde de ataque de menor ángulo que el de salida. Las palas inferiores tiene sección de trapecio o de romboide.

Otra variante de semialas giratorias en contrarrotación están constituidas: la superior por un perfil alar inclinado con el intradós plano tipo AquiUa, NACA-4210 o similar y la inferior por un perfil trapezoidal con el borde de ataque con un ángulo positivo, los cuales generan sustentación durante su giro. En reposo se superponen y blocan formando una única ala transversal que genera sustentación durante el avance de la nave.

Otra variante de semi alas giratorias circulares, ovaladas o formadas por dos mitades trapezoidales o de trapecio unidas por sus bases mayores, portan dos palas giratorias y extensibles automáticamente por la fuerza centrífuga durante el giro de dichas alas. Se retraen mediante unos muelles o flejes. Dichas semialas pueden ser asimétricas de modo que en reposo se direccionan transversalmente por la acción del aire de la marcha y presentan un perfil aerodinámico. Para ello, cuando están extendidas las palas, las alas tienen su masa equilibrada simétricamente respecto a los ejes y/o planos transversales o longitudinales de simetría. Pueden colocarse dos de dichas semialas plano-convexas superpuestas en contrarrotación, acopladas por sus bases planas, de modo que en reposo se direccionan transversalmente por la acción del aire de la marcha y presentan un perfil aerodinámico.

Las palas o semi alas pueden tener los vértices de sus ángulos obtusos redondeados. Las tres últimas variantes de alas portan los extremos superiores de sus ejes roscados de modo que en reposo o al girar en sentido contrario se quedan adosadas entre sí y cuando se

accionan los motores para generar sustentación girarán en contrarrotación y se separan para evitar colisiones entre ambas.

Puede usar dos alas circulares, ovaladas o trapecio en contrarrotación las cuales portan interna y radialmente al menos dos palas extensibles centrífugamente o bien mediante unos engranajes lineales accionados por otros circulares impulsados por los ejes principales. También se pueden extender o retraerse enviando aire a presión o succión por el interior de los ejes de los rotores.

La excentricidad de las alas giratorias facilita su colocación o direccionamiento transversal cuando está en reposo. Puede estar formada por dos alas superpuestas.

La aeronave puede portar adosadas longitudinalmente unas aletas laterales cada una con dos o mas fanes EDF alineados longitudinalmente y un ala giratoria o rotor superior, añadiendo unas turbinas deflectoras de flujo o inclinables cerca del centro de gravedad. Las turbinas sustentadoras pueden ser propulsoras.

Los fanes o rotores carenados o EDF en el interior de los planos o estabilizadores o en las aletas longitudinales laterales que tienen los motores eléctricos sobresalientes exteriormente se cubren con un carenado o fuselado a modo de barquilla longitudinal que reduce la resistencia al avance. En el caso de las aletas longitudinales laterales un único carenado cubre longitudinalmente los fanes de cada lateral. Estos carenados pueden servir simultáneamente como tanques de combustible, para guardar equipos, carga, etc.

Los fanes pueden inclinarse para contrarrestar el par del rotor o ala giratoria. El par también se puede controlar con una aleta inclinada en la zona inferior de los fanes, la aleta puede inclinarse utilizando un motor eléctrico o un servo.

Los fanes pueden tener una o dos palas helicoidales, las cuales cubren totalmente la superficie circular barrida por los mismos. Al ser de una o dos palas sus bordes de ataque se direccionan con la corriente de aire o con el eje longitudinal de la aeronave, oponiendo mínima resistencia al avance de la aeronave y simultáneamente obtura el alojamiento del fan.

Puede añadir un rotor o rotores superiores los cuales se pueden alojar después de su uso en una cavidad dispuesta longitudinalmente sobre el fuselaje del avión. En una variante el rotor se eleva durante su utilización saliendo de dicho alojamiento y se puede introducir en el mismo aplicando al rotor un pequeño giro en sentido contrario.

Puede usar rotores con anchas palas-alas articuladas y sustentadoras. La nave puede portar longitudinalmente sobre el fuselaje un elemento sobresaliente o cubierta que sirve de alojamiento para el rotor. Las zonas enfrentadas entre sendas semialas son planas y las externas convexas.

Se pueden utilizar unas alas giratorias monopala, o ligeramente asimétricas longitudinalmente que giran a altas velocidades, la mitad de las hélices giran en un sentido y las otras en sentido contrario, las cuales en reposo se direccionan con la corriente del aire de la marcha y debido a su inclinación o paso producen sustentación. Su masa está compensada de modo que su centro de gravedad queda sobre el eje de giro del rotor.

Las alas monopala giratorias se pueden colocar sobre unos largueros a los lados del fuselaje de la aeronave. En estos dos casos las palas no están torsionadas para evitar se produzca mayor resistencia al avance y pueden ser compactas cuando son de pequeñas dimensiones. Pueden usarse dos fanes eléctricos carenados, EDF, independientes o adosados con sus ejes coaxiales y en contrarrotación.

Pueden usarse dos fanes eléctricos independientes en contrarrotación con un fan eléctrico especial del tipo "outrunner" el cual porta la hélice sobre la carcasa externa que es giratoria y portadora de los imanes permanentes de neodimio. También pueden usarse uno o dos rotores o fanes centrífugos sustentadores, si dos en contrarrotación, en un conducto troncocónico y unas aletas enderezadoras del flujo las cuales evitan el par de giro y debajo unas aletas estabilizadoras.

Fanes y rotores, preferentemente los de dos palas y las alas giratorias pueden colocarse y sobresalir total o parcialmente por la zona inferior de la aeronave.

Alas y fanes y rotores de dos palas, pueden sobresalir por la zona inferior de la nave.

Puede usar un sistema de persianas superiores antigranizo de actuación automática con las aletas ligeramente inclinadas respecto a la corriente de aire, con el fin de que la misma las cierre pero predominando la fuerza del flujo del fan abriendo la misma, utilizando aletas flexibles inferiores transversales que se cierran con el flujo del aire de la marcha y se abren con el del fan.

Los sistemas de aire a presión añaden un cambiador de calor para evitar se produzca congelación de la zona de descarga. Las botellas de nitrógeno o aire comprimido pueden ser de alta presión, aproximadamente 680 atmósferas.

Se pueden utilizar motores y generadores eléctricos superconductores, el alre o nitrógeno líquido se guarda en botellas o en la estructura tubular de la aeronave, convenientemente aislada.

Puede utilizar uno o mas turbofanes giratorios próximos al centro de gravedad de la aeronave, girando y colocándose superiormente para propulsar y en el interior del fuselaje o en sus laterales para sustentar, Fig. 25, 26 Y 27.

Puede utilizar parejas de turbofanes giratorios próximos al centro de gravedad de la aeronave, girando y colocándose sobre y bajo el fuselaje para propulsar y en los laterales del fuselaje para sustentar.

Puede utilizar parejas de turbofanes giratorios en los laterales de la aeronave, unidos entre si por un eje sobre el que giran mediante un motor o actuador colocándolo en una actitud propulsora o sustentadora.

En vuelo vertical puede usar dos sistemas de velocidad de giro para algunos rotores y/o fanes, usando una potencia del 50 al 75 % típica de funcionamiento y en caso de fallo la potencia del resto de rotores, hélices, fanes o motores sustentadores automáticamente se aumenta al máximo o potencia apta para mantener la sustentación óptima de la aeronave.

En reposo un actuador puede comprimir un muelle separador entre alas o semialas.

Las alas giratorias por quedar adosadas deben tener sus caras adyacentes planas.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La figura 1 muestra una vista esquematizada y en planta de un ala giratoria de avión formada por dos semialas o mitades. La figura 2 muestra una vista en alzado desde un extremo del ala de la figura l. Las figuras 3, 4, 5 y 9 muestran vistas esquematizadas en alzado de variantes de extremos de alas ovaladas giratorias.

La figura 6 muestra un rotor con palas-alas articuladas.

Las figuras 7 y 8 muestran vistas en planta de variantes de alas giratorias.

Las figuras 10 y 11 muestran vistas esquematizadas, parciales y en planta de aeronaves con unas variantes de alas giratorias. Las figuras 13 y 14 muestran vistas esquematizadas y seccionadas de alas giratorias. Las figuras 15, 16 Y9A a la 9D muestran vistas en planta, variantes de alas giratorias. Las figuras 17 a la 20 muestran vistas esquematizadas de variantes de fanes eléctricos. Las figuras 12, 21 Y 28 muestran vistas en planta de variantes de aeronaves. La figura 22 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de una

aeronave similar a la de la figura 21. Las figuras 23 a la 27 muestran vistas esquematizadas y laterales de aeronaves variantes del sistema de la invención. La figura 24 muestra una vista esquematizada de una porción superior de un fuselaje con un sistema de alojamiento de las palas de rotor. DESCRIPCION MAS DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La invención, figura 1 y 2, muestran las dos semialas giratorias (2t) cuyo eje interno

de la semiala superior presenta el tope (2y) y el eje externo de la semi ala inferior el tope (2z). Al impulsar y girar el eje interior (3) unido a la semiala superior arrastra y separa ambas semialas entre sí, hasta el limite permitido por los topes (2y y 2z), venciendo la acción de un fleje, muelle o goma. El desfasaje entre ambas semi alas proporciona un perfil con un borde de ataque (ba) y otro de salida que producen la sustentación. En reposo el fleje, muelle o goma no mostrado en las figuras alinea y superpone y bloca ambas semialas. Un rotor de cola puede contrarrestar el par de giro. Las semialas también pueden ser ovaladas, de forma de trapecio, etc. El semiala inferior puede tener mayor curvatura o ser plana inferiormente.

Las figuras 3 y 4 muestran el ala (2t) formada por dos semialas, ovaladas, rectangulares o de trapecio, las cuales giran en contrarrotación, al impulsar los ejes de las mismas inicialmente se separan entre si debido a sus ejes roscados (3d y 3t) generando ambas sustentación. Las palas superiores tienen sección de trapecio escaleno, el borde de ataque tiene mayor inclinación que el de salida. Las palas inferiores pueden adoptar sección de trapecio escaleno con un borde de ataque de menor ángulo (2') que el de salida (2"). La figura 3 muestra el giro individualizado de cada una de las semialas giratorias y la figura 4 las muestra adosadas superpuestas actuando como un ala estática. En esta posición el ala se direcciona transversalmente respecto al avión por ser de mayor dimensión el tramo del borde de salida según se muestra en la figura.

Las figuras 2, 3 y 4 muestran los extremos de las alas mas próximos al que los visualiza. No se muestran los extremos opuestos para facilitar la interpretación.

La figura 5 muestra el ala (2t) formada por dos semialas, ovaladas o rectangulares, las cuales giran en contrarrotación, al impulsar los ejes de las mismas inicialmente se separan entre si, debido a sus ejes roscados (3d y 3t) para generar sustentación. Las palas superiores tienen perfil alar inclinado con el intradós plano tipo Aquilla, NACA-4210 o similar y la inferior un perfil trapezoidal con el borde de ataque con ángulo positivo.

La figura 6 muestra el rotor (2) con dos anchas palas-alas (2a, 2b) articuladas que giran sobre los ejes (3k). En reposo se direccionan con el aire de la marcha y hacen de alas fijas sustentadoras. Las palas-alas se ponen a distinta altura para poder usar mayor superficie.

La figura 7 muestra dos alas lenticulares de sección plano-convexa giratorias en contrarrotación (2d), cada una con dos palas radiales extensibles (2v) por el interior de las mismas, mediante el rotor central el cual arrastra con el piñón (26) los extremos internos (28) de las palas los cuales están dentados. Las palas también pueden extenderse radial y automáticamente como en la figura 8.

La figura 8 muestra las dos semialas ovaladas de sección plano-convexas giratorias en contrarrotación (2t). Al ser impulsadas por sus respectivos ejes giran, se separan y automática y centrífugamente se extienden en cada una de las alas las palas (2u). En reposo dichas palas se retraen y se introducen en el alojamientos (14) mediante la acción de los muelles (13), colocándose transversalmente y blocándose como alas mediante los motores eléctricos.

La figura 9 muestra las dos semialas (2d o 2t) y sus ejes (3d y 3t) roscados en la zona superior para permitir su separación cuando los motores son activados en el sentido de generar sustentación. En sentido contrario ambas semialas se acoplan adosan y superponen. Las ranuras (2f) son opcionales y se utilizarían en semialas ovaladas sin palas extensibles.

La figura 9A muestra el ala giratoria ovalada (2t) alrededor del eje (3) con las dos palas giratorias y extensibles (2'), centrífuga y automáticamente, alrededor de los ejes de giro (2" '). Se retraen girando al revés y por un fleje no mostrado en la figura.

La figura 9B muestra el ala giratoria ovalada (2t) alrededor del eje (3) con las dos palas giratorias y extensibles (2 ') extendidas centrífuga y automáticamente, alrededor de los ejes de giro (2" '). La zona descubierta del ala también puede generar sustentación.

La figura 9C muestra el ala giratoria ovalada (2t) alrededor del eje (3) con las dos palas giratorias y extensibles (2' '), centrífuga y automáticamente, alrededor de los ejes de giro (2"'). A diferencia del ala de la figura 9A ambas palas están en el mismo lado.

La figura 9D muestra el ala giratoria ovalada (2t) alrededor del eje (3) con las dos palas giratorias y extensibles (2' '), centrífuga y automáticamente, alrededor de los ejes de giro (2'''). A diferencia del ala de la figura 9C ambas palas están mas desplazadas hacia el exterior con el fin de que el ala quede direccionada por la acción del aire de la marcha.

Las alas de las figuras 9A a la 9D pueden utilizarse como semi alas plano-convexas superpuestas sobre otras giratorias en contrarrotación. Pueden ser circulares o de forma trapecial y pueden tener un perfil aerodinámico NACA.

La figura 10 muestra el fuselaje de la aeronave (1), el ala delantera (48a) y las alas giratorias (2d) monopala, que giran a altas velocidades. La figura 11 muestra el fuselaje de la aeronave (1) ala delantera (48a) y las alas giratorias (2d) ligeramente excéntrica que giran a altas velocidades.

La figura 12 muestra el fuselaje de la aeronave (1), larguero (22) entre el ala o aleta delantera (48a) y la trasera (57a) y sobre el mismo las alas monopala giratorias (2d) que giran a altas velocidades. Dichas alas pueden solaparse colocándolas a distintas alturas. Añade las turbinas inclinables o giratorias (4d) próximas al centro de gravedad.

Las palas (2d) de las figuras 10 a la 12 tienen su masa compensada respecto al eje de giro, en reposo se direccionan con la corriente del aire de la marcha y debido a su gran superficie producen sustentación.

La figura 13 muestra perfil de las alas giratorias (2d) de sección de trapecio escaleno.

La figura 14 muestra un perfil de las alas giratorias (2d) con el intradós plano.

En estos dos casos las palas no están torsionadas para evitar se produzca mayor resistencia al avance y pueden ser compactas cuando son de pequeñas dimensiones.

La figura 15 muestra el ala giratoria (2) simétrica formada por dos semialas en forma de trapecios isósceles unidas por sus bases mayores. Puede estar formada por dos alas superpuestas como las de las figuras 1 , 3 o 5.

La figura 16 muestra el ala giratoria (2) formada por dos semialas, en forma de trapecios rectangulares, unidas por sus bases mayores. La excentricidad facilita su colocación

o direccionamiento transversal cuando está en reposo. Puede estar formada por dos alas superpuestas como las de las figuras 1,3 05. La figura 17 muestra un ala, aleta canard o estabilizadora horizontal (27, 48 Y 57) con un conjunto de dos fanes eléctricos (9b) con ejes coaxiales en contrarrotación.

La figura 18 muestra un ala, aleta canard o estabilizadora horizontal (27, 48 Y 57) con un fan eléctrico especial (9c) del tipo "outrunner" el cual porta la hélice sobre la carcasa externa que es giratoria y portadora de los imanes permanentes de neodimio. Se muestra un sistema de persiana superior automática antigranizo con las aletas ligeramente inclinadas respecto a la corriente de aire, con el fin de que las cierre pero que el flujo del fan pueda abrirla. Las aletas flexibles inferiores (25c) son transversales, están soportadas por una arista y se cierran con el flujo del aire de la marcha y se abren con el del fan.

Las figuras 19 y 20 muestran un fuselaje, ala, aleta canard o del estabilizador (1, 27, 48 y 57) con un rotor o fan eléctrico centrífugo especial (2, 9d), el disco (25p) Y sus aletas (46a) son accionados por los motores eléctricos (24). El deflector tronco cónico (25d) envía el aire hacia abajo y las aletas opcionales (25t) lo enderezan. Puede añadir las aletas estabilizadoras o de control (25s y 25t) en zona inferior y superior, mas útiles en fuselajes de una nave. El rotor o fan puede ser de dos palas y sobresalir por la zona inferior de la nave. El rotor o fan de la figura 19 es simple y doble y en contrarrotación ella figura 20.

La figura 21 muestra una aeronave con el fuselaje (1), el rotor superior (2) que puede ser un ala giratoria, se usa un rotor para proporcionar una mejor visión de la figura, las turbinas propulsoras posteriores (4), los turbofanes propulsores y sustentadores (4a) con aletas deflectoras en su zona delantera y posterior. Utiliza dos hileras de fanes EDF (9) en las aletas longitudinales laterales (116) del fuselaje, los cuales son centrífugos que también pueden ser axiales, o centrifugoaxiales y van introducidos en las aletas. Las aletas longitudinales se colocan entre las aletas (111) y las estabilizadoras (57a). Los fanes EDF

(110) pueden ser sustentadores o propulsores girándolos 90°. La estabilización se consigue con dos o mas de los fanes sustentadores.

La figura 22 muestra el fuselaje (1), el rotor superior (2) alojado y cubierto por la cubierta superior (1 b). Utiliza dos hileras de fanes (9) EDF en las aletas longitudinales laterales (116) del fuselaje y muestra los carenados (48c) cubriendo las hileras longitudinales de motores eléctricos impulsores (24). La zona inferior del fuselaje (117) puede ser plana. Las alas (27) son opcionales.

La figura 23 muestra una aeronave con el fuselaje (1), la cubierta (1 b) sobresaliente en la zona superior del fuselaje, para alojamiento de las palas del rotor, los turbofanes propulsores y sustentadores giratorios (4d), los fanes estabilizadores EDF (9) en aletas canard

(48) y en las del estabilizador horizontal (57). La figura 24 muestra el fuselaje (1), la pala de rotor (2) y su alojamiento (76a) en donde se aloja en reposo cuando se gira el rotor en sentido contrario al de sustentación.

La figura 25 muestra una aeronave con el fuselaj e (1), el turbofan o turbofanes propulsores y sustentadores giratorios (4r) mediante el motor eléctrico o actuador (24r), los fanes estabilizadores EDF (9) sobre las aletas canard (48) y el estabilizador horizontal (57). El turbofan se coloca en la zona superior para propulsar.

La figura 26 muestra una aeronave con el fuselaje (1), los turbofanes propulsores y sustentadores giratorios (4r) alrededor del eje (24s) mediante el motor eléctrico o actuador (24r), los fanes estabilizadores EDF (9) sobre las aletas canard (48) y el estabilizador horizontal (57). Muestra los turbofanes en modo de propulsión.

La figura 27 muestra una aeronave con el fuselaje (1), los turbofanes propulsores y sustentadores giratorios (4r) mediante el motor eléctrico (24m), los fanes estabilizadores EDF

(9) sobre las aletas canard (48) y el estabilizador horizontal (57). Muestra los turbofanes en modo de sustentación o de desplazamiento vertical.

La figura 28 muestra una aeronave con el fuselaje (1), los turbofanes propulsores y sustentadores giratorios (4r) alrededor del eje (24n) mediante un motor o actuador, los fanes estabilizadores EDF (9) sobre las alas y estabilizador horizontal. Muestra los turbofanes en modo de sustentación o de desplazamiento vertical.

Los turbofanes pueden girar alIado o en el interior del fuselaje. Las aristas angulares laterales de los perfiles de sección de trapecio, trapezoides o similares deben estar fuseladas o redondeadas. Son válidos para todss las aeronaves, aviones de radio controlo drones.

Claims (31)

1. REIVINDICACIONES

   1. Sistema sustentador, propulsor y estabilizador para aeronaves de despegue y aterrizaje vertical del tipo que utilizan en las aeronaves o drones, varios sistemas sustentadores y estabilizadores que aplican simultáneamente y combinados como sustentadores durante el tramo inicial del ascenso y al final del descenso: a) unos fanes o turbinas eléctricas, EDF, accionadas por motores eléctricos alimentados o impulsados por volantes de inercia, aire a presión almacenado en el armazón de la estructura hueca tubular de la aeronave o botellas de aire o nitrógeno, GPU, Grupo neumático, APU, turboejes, generadores o supergeneradores, células de combustible y/o baterías y b) al menos un rotor de palas externas y/o de alas giratorias a mediana o alta velocidad alimentados o impulsados por volantes de inercia, aire a presión almacenado en el armazón de la estructura hueca tubular de la aeronave o botellas de aire o nitrógeno, GPU, grupo neumático, APU, turboejes, generadores o supergeneradores, células de combustible y baterías, eléctrica, neumática, hidráulica o mecánicamente, y/o c) el flujo de los motores dirigido hacia abajo y/o d) chorros de aire a presión inyectado sobre bordes de ataque de las aletas de control, y/o e) chorros de agua, y/o 1) complementados con la sustentación aerodinámica producida durante el avance frontal de la aeronave, en tierra se usa preferentemente GPU y/o grupo neumático para acelerar los volantes de inercia, en ascenso la sustentación aerodinámica se irá incrementando suave y paulatinamente, hasta ser igualo superior al peso de la aeronave, en ese momento se deja solo la configuración convencional de propulsión y sustentación aerodinámica, en el descenso la sustentación aerodinámica se reduce hasta que esta es totalmente producida por los rotores y/o fanes o por el flujo vertical de las turbinas, la estabilización se consigue con la rigidez giroscópica de los rotores y dos o más fanes sustentadores, aletas oscilantes o chorros de aire estabilizadores y controladores se colocan en dos o mas puntos periféricos en un plano normal al eje vertical de la aeronave para estabilizarla, los rotores actúan como volantes de inercia. Pueden distribuirse varios fanes sustentadores y/o estabilizadores por los distintos extremos o periferia de la aeronave, la aeronave se eleva con energía auxiliar no propulsora ni de emergencia hasta un bajo nivel en el que se inicia la propulsión, caracterizado porque la aeronave porta unas alas giratorias circulares, ovaladas, trapeciales

   o trapezoidales sustentadoras, o rotores sustentadores alrededor de unos ejes soportados por la estructura de la aeronave, unos fanes carenados o EDF estabilizadores y sustentadores de la aeronave, accionados todos por motores eléctricos, y unas turbinas propulsoras y sustentadoras fijas, o giratorias alrededor de su eje transversal.
2. 2. Sistema según reivindicación 1, caracterizado por utilizar alas giratorias formadas

   por dos semialas ovaladas, en forma de trapecio o trapezoides plano-convexas superpuestas con ejes concéntricos e independientes. giratorias circulares u ovaladas, o formadas por dos semialas superpuestas con ejes concéntricos e independientes entre sí, con una pequeña holgura de giro entre ambas, permaneciendo dichas semialas superpuestas por la acción de un fleje, muelle o goma, un motor acciona el ala superior de modo que mediante unos topes arrastra la inferior retrasada con un pequeño ángulo de desfasaje creando entre los dos perfiles de semialas un ángulo de ataque en ambas zonas de avance y un ángulo negativo en el borde de salida, con lo cual generan sustentación, al dejar de actuar el motor el fleje, muelle o goma superpone a ambas semialas formando un ala de sección biconvexa, las aristas exteriores de trapecios y trapezoides deben estar fuseladas o redondeadas.

3. 3.

   Sistema según reivindicación 1, caracterizado por utilizar parejas de semialas giratorias en contrarrotación constituidas cada una de ellas por perfiles en forma de trapecio o trapezoidales, las cuales generan sustentación durante su giro, al dejar de girar se superponen y blocan formando una única ala transversal sustentadora durante el avance, las semialas superiores tienen sección de trapecio escaleno, el borde de ataque tiene mayor inclinación que el de salida, las semialas inferiores adoptan sección de trapecio escaleno con un borde de ataque de menor ángulo que el de salida, las palas inferiores tiene sección de trapecio o de romboide, las aristas exteriores de trapecios y trapezoides deben estar fuseladas o redondeadas..

4. 4.

   Sistema según reivindicación 1, caracterizado por utilizar parejas de semialas giratorias en contrarrotación constituidas: la superior por un perfil alar inclinado con el intradós plano tipo Aquilla, NACA-4210 o similar y la inferior por un perfil de sección trapezoidal con el borde de ataque con un ángulo positivo, los cuales generan sustentación durante su giro, en reposo se superponen formando una única ala transversal que genera sustentación durante el avance de la nave.

5. 5.

   Sistema según reivindicación 1, caracterizado por utilizar semialas giratorias circulares, ovaladas o formadas por dos mitades de trapecio o trapezoide unidas por sus bases mayores, las cuales portan dos palas giratorias y extensibles automáticamente por la fuerza centrífuga durante el giro de dichas alas y se retraen mediante unos muelles o flejes, en reposo y transversalmente presentan un perfil aerodinámico.

6. 6.

   Sistema según reivindicación 5, caracterizado porque las semialas son asimétricas de modo que en reposo se direccionan transversalmente por la acción del aire de la marcha y presentan un perfil aerodinámico, para ello cuando están extendidas las palas las alas tienen su masa equilibrada simétricamente respecto a los ejes y/o planos transversales o

   longitudinales de simetría.
7. 7. Sistema según reivindicación 5, caracterizado porque se colocan dos semialas plano-convexas superpuestas en contrarrotación, acopladas por sus bases planas, de modo que en reposo se direccionan transversalmente por la acción del aire de la marcha y presentan un perfil aerodinámico.
8. 8. Sistema según reivindicación 1, caracterizado por usar dos alas circulares, ovaladas

   o de forma de trapecio en contrarrotación las cuales portan interna y radialmente al menos dos palas, extensibles centrífugamente venciendo unos muelles o extensibles con engranajes lineales accionados por otros engranajes circulares impulsados por los ejes principales.

9. 9.

   Sistema según reivindicación 1, caracterizado por utilizar un rotor con dos anchas palas-alas articuladas y giratorias sobre unos ejes laterales, actuando en reposo como alas sustentadoras, las alas están a igualo a distinta altura.

10. 10.

    Sistema según reivindicación 1, caracterizado por usar dos alas circulares, ovaladas o de forma de trapecio en contrarrotación, que portan interna y radialmente al menos dos palas, extensibles enviando aire a presión o succión por el interior de los ejes de los rotores.

11. 11.

    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque la aeronave porta adosadas longitudinalmente unas aletas laterales cada una con dos o mas fanes EDF alineados longitudinalmente y un ala giratoria o rotor superior, añadiendo unas turbinas deflectoras de flujo o inclinables cerca del centro de gravedad, las cuales son sustentadoras y propulsoras.

12. 12.

    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque con los fanes o rotores carenados o EDF en el interior de los planos, de los estabilizadores o en las aletas laterales longitudinales, los motores eléctricos sobresalen exteriormente debiendo cubrirse con un carenado o fuselado a modo de barquilla longitudinal que reduce la resistencia al avance.

13. 13.

    Sistema según reivindicación 12, caracterizado porque las aletas longitudinales laterales usan un carenado que cubre longitudinalmente los motores de los fanes de un lateral.

14. 14.

    Sistema según reivindicación 1, caracterizado por utilizar unas alas giratorias monopala o ligeramente asimétricas longitudinalmente que giran a altas velocidades, la mitad en un sentido y la otra en sentido contrario, las cuales en reposo se direccionan con la corriente del aire de la marcha, debido a su paso o inclinación producen sustentación y tienen la masa compensada respecto al eje de giro

15. 15.

    Sistema según reivindicación 1, caracterizado por utilizar unas alas giratorias monopala o ligeramente asimétricas longitudinalmente que giran a altas velocidades, la mitad en un sentido y la otra en sentido contrario, las cuales en reposo se direccionan con la

    corriente del aire de la marcha y debido a su paso o inclinación producen sustentación, están compensadas de modo que su centro de gravedad queda sobre el eje de giro, colocándose las alas monopala giratorias sobre unos largueros a los lados del fuselaje de la aeronave.

16. 16.

    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las alas se colocan ligeramente excéntricas para facilitar su colocación o direccionamiento transversal cuando están en reposo.

17. 17.

    Sistema según reivindicación 1, caracterizado por usar uno o dos fanes eléctricos independientes con un fan eléctrico especial del tipo "outrunner" el cual porta la hélice sobre la carcasa externa que es giratoria y portadora de los imanes permanentes de neodimio.

18. 18.

    Sistema según reivindicación 1, caracterizado por usar rotores o fanes centrífugos sustentadores cuyo flujo se deflecta axialmente mediante un conducto tronco cónico, unas aletas enderezan dicho flujo y unas aletas estabilizadoras estabilizan la nave.

19. 19.

    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque se usan dos rotores o fanes eléctricos carenados, EDF, independientes o adosados con sus ejes coaxiales y en contrarrotación.

20. 20.

    Sistema según reivindicación 1, caracterizado por usar un sistema de persianas superiores antigranizo de actuación automática con las aletas ligeramente inclinadas respecto a la corriente de aire, con el fin de que la misma las cierre pero predominando la fuerza del flujo del fan abriendo la misma, utilizando aletas flexibles inferiores transversales que se cierran con el flujo del aire de la marcha y se abren con el del fan.

21. 21.

    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque los fanes, rotores y las alas giratorias se colocan y sobresalen total o parcialmente por la zona inferior de la nave.

22. 22.

    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las semialas giratorias tienen sus caras adyacentes o contiguas planas y en reposo un actuador comprime un muelle separador entre dichas semialas o entre las alas giratorias.

23. 23.

    Sistema según reivindicación 1, caracterizado por añadir un rotor o rotores en la zona superior del fuselaje los cuales se alojan después de su uso en una cavidad dispuesta longitudinalmente en el fuselaje del avión, el rotor se eleva durante su utilización saliendo de dicho alojamiento y se introduce en el mismo mediante una porción roscada, aplicando al rotor un pequeño giro en sentido contrario.

24. 24.

    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque la aeronave porta longitudinalmente sobre el fuselaje un elemento sobresaliente para alojamiento del rotor.

25. 25.

    Sistema según reivindicación 1, caracterizado por utilizar motores y generadores eléctricos superconductores, y el aire o nitrógeno líquido se porta en botellas o estructura

    tubular de la nave, añadiendo un cambiador de calor para evitar se produzca congelación.
26. 26. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las palas o semialas romboidales y de forma de trapecio tienen los vértices de sus ángulos obtusos redondeados.
27. 27. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las alas portan los extremos

    5 superiores de los ejes de los rotores roscados de modo que en reposo o al girar en sentido contrario se quedan adosadas entre sí y cuando se accionan los motores para generar sustentación giran en contrarrotación y se separan para evitar colisiones entre ambos.
28. 28. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque se añade una aleta inclinada en la zona inferior del fan, o se inclina para contrarrestar el par del rotor o ala giratoria.

    10 29. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque se utiliza uno o mas turbofanes giratorios próximos al centro de gravedad de la aeronave, girando y colocándose superiormente para propulsar y en el interior del fuselaje o en sus laterales para sustentar.
29. 30. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque se utilizan parejas de

    turbofanes giratorios próximos al centro de gravedad de la aeronave, girando y colocándose 15 sobre y bajo el fuselaje para propulsar y en los laterales del fuselaje para sustentar.
30. 31. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque se utilizan parejas de turbofanes giratorios en los laterales de la aeronave, unidos entre si por un eje sobre el que giran mediante un motor o actuador colocándolo en una actitud propulsora o sustentadora.
31. 32. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque los fanes utilizan una o dos

    20 palas helicoidales las cuales cubren totalmente la superficie circular barrida, obturando simultáneamente el alojamiento de los fanes.