ES2325013B1 - Sistema y metodo propulsor y sustentador para naves y aeronaves vtol. - Google Patents
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Abstract
Sistema y método propulsor y sustentador para
naves y aeronaves VTOL.
El sistema y método propulsor y sustentador para
naves y aeronaves VTOL, del tipo de bomba oscilante consiste en una
o más aletas, sujetas y oscilantes alrededor de una de su arista o
eje próximos a la intersección de la prolongación de las dos
paredes rectangulares del diedro del tramo del conducto divergente
en forma de prisma triangular en que se mueve, las aletas son
accionadas mediante motores, actuadores, electroimanes, etc. y
pueden ser rectangulares o trapezoidales, rígidas o flexibles
incrementando la flexibilidad hacia la zona de mayor radio.
Description
Sistema y método propulsor y sustentador para
naves y aeronaves VTOL.
En la sustentación de aeronaves VTOL y
propulsión de todo tipo de barcos y aviones.
Los aviones y barcos utilizan preferentemente
hélices y turbinas para propulsión, todos ellos producen flujos
giratorios y centrífugos de fluido, con la consiguiente pérdida
energética. Los aviones tipo VTOL utilizan como sustentadores y
propulsores hélices y turbinas accionados por sistemas complejos y
pesados. Otros han utilizado sistemas oscilantes similares al de los
peces pero con poco rendimiento. Con la presente invención se
producen flujos canalizados simples y de gran rendimiento.
El sistema y método propulsor y sustentador
para naves y aeronaves VTOL, del tipo de bomba oscilante de la
invención consiste en una o más aletas, sujetas y oscilantes
alrededor de una de su arista o eje próximos a la intersección de
la prolongación de las dos paredes rectangulares del diedro del
tramo del conducto divergente en forma de prisma triangular en que
se mueve, las aletas son accionadas mediante motores, actuadores,
electroimanes, etc.
Las aletas son total o parcialmente flexibles
incrementando la flexibilidad hacia la zona de mayor radio, pueden
portar unas placas ferromagnéticas que son atraídas y/o repelidas
mediante unos electroimanes externos a los que se les aplican
corrientes alternas sinusoidales generadas por un circuito
oscilador eléctrico o electrónico.
Las aletas pueden ser rectangulares o
trapezoidales y oscilan alrededor de una arista flexionando
mediante un fleje o banda flexible de acero y/o caucho muy elástico,
los flejes de acero permiten la oscilación de toda la aleta que en
este acaso puede ser rígida. Pueden tener un eje de giro y un
muelle o una anilla de caucho para recuperación. La oscilación de
las aletas puede ser vertical, horizontal o inclinada e igualmente
su cubierta. Unas aletas paralelas a continuación del conducto
divergente evitan el retroceso del flujo durante la actuación de la
aleta oscilante. Aplicando el giro de la aleta en la zona alta de
una prolongación de su eje se evitan los problemas de
estanqueidad.
La propulsión o sustentación se puede producir
aplicando directamente al eje de la aleta, que puede ser rígida, un
movimiento oscilante. Se suele aplicar en los laterales de un largo
eje.
Se pueden utilizar los electroimanes en una sola
cara o pared del conducto y usar señales independientes. Pueden
usarse motores o actuadores piezoeléctricos.
La armadura puede ser un imán permanente o solo
una placa magnética.
Pueden usarse múltiples sistemas o dispositivos
con las aletas accionadas simultáneamente, unidas entre sí mediante
un cordón o cuerda de acero. También pueden usarse los conductos y
aletas de gran amplitud o longitud
lateral.
lateral.
El conducto divergente puede estar extendido o
rematado por una tobera convergente o con caras paralelas.
Los elementos internos, aletas, soportes, etc.
son hidrodinámicos y sin protuberancias generadoras de
turbulencias. La velocidad del fluido se puede modificar variando
la frecuencia o la amplitud de la onda de corriente aplicada.
Añade un elemento troncocónico cuya sección es
aproximadamente un trapecio de menor ángulo al del prisma barrido
por la aleta, el cual crea dos pasillos laterales por donde circula
el fluido.
Cuatro válvulas de retención de aletas o
chapaleta, flexibles o giratorias alrededor de un eje permiten la
succión y evitan el retroceso del fluido en sendos conductos
creados a ambos lados de la paleta actuando como una doble bomba
aspirante impelente.
Para la propulsión de todo tipo de naves y
aeronaves se coloca el dispositivo o dispositivos horizontales y
para sustentación en aviones VTOL se aplican verticalmente
impulsando el flujo hacia abajo. Pueden usarse múltiples
dispositivos con finas aletas para producir la sustentación en los
VTOL. Es muy útil en submarinos.
Ventajas: Es práctico, sencillo, económico, muy
seguro, es ligero, tiene gran resistencia, duración, no mata los
peces, tiene gran rendimiento y por tanto es mas ecológico. Los
sistemas de tipo electromagnético permiten una gran
estanqueidad.
La figura 1 muestra una vista esquematizada y
parcialmente seccionada de un conducto o bomba con el sistema de la
invención.
Las figuras 2 a la 5 y de la 9 a la 12 y 13
muestran vistas esquematizadas y parcialmente seccionadas de
variantes de conductos con el sistema de la invención.
La figura 6 muestra una vista en planta y
esquematizada de una variante del sistema de la invención.
La figura 7 y 8 muestran vistas laterales y
esquematizadas y parcialmente seccionadas de la popa de un barco
con el sistema de la invención.
La figura 14 muestra una vista en perspectiva,
esquematizada y parcial de un sistema sustentador para aviones.
El sistema de la invención, figura 1, muestra
las bobinas (3 y 3a) las cuales al ser alimentadas con corrientes
sinusoidales independientes atraen o repelen la placa o imán
permanente (4) y por tanto la aleta oscilante (1), que oscila según
las flechas de trazos, succionando el fluido y lanzándolo entre las
paredes angulares divergentes (2 y 2a) en forma de prisma
triangular de la bomba de donde sale impulsado, una arista de la
aleta (1) está adosada a la unión (7) de las paredes angulares
mediante el fleje o banda (6). El fluido entra por los orificios
(5) según las flechitas contiguas y es enviado divergentemente
según las flechas de mayor tamaño. Un electroimán es opcional.
La figura 2 muestra las bobinas (3 y 3a) las
cuales al ser alimentadas con corriente sinusoidal atraen o repelen
la placa (4) y por tanto la aleta oscilante (1), succionando el
fluido y lanzándolo entre las paredes angulares divergentes (2 y 2a)
en forma de prisma triangular de la bomba de donde sale impulsado,
una arista de la aleta (1) está unida al eje de giro (7a) mediante
el fleje o banda (6). Utiliza una anilla de caucho (8) como
recuperador. El fluido entra por los orificios (5) según las
flechitas contiguas y es enviado paralelo al eje mediante las
aletas (16) las cuales facilitan que el flujo no retroceda.
La figura 3 muestra las bobinas (3 y 3a) las
cuales, al ser alimentadas con corrientes sinusoidales
independientes, atraen o repelen la placa (4) y por tanto la aleta
oscilante (1), succionando el fluido y lanzándolo entre las paredes
angulares divergentes (2 y 2a) en forma de prisma triangular de la
bomba de donde sale impulsado, una arista de la aleta (1) está
adosada a la unión de las paredes angulares (7) mediante el fleje o
banda (6). El fluido entra por los orificios (5) según las flechitas
contiguas y es enviado paralelo al plano de simetría según las
flechas de mayor tamaño mediante las paredes paralelas (9 y 9a) y
entre las aletas fijas (34). Un electroimán es opcional.
La figura 4 muestra las bobinas (3 y 3a) las
cuales al ser alimentadas con corriente sinusoidal atraen o repelen
la placa (4) y por tanto la aleta oscilante (1), succionando el
fluido y lanzándolo entre las paredes angulares divergentes (2 y 2a)
en forma de prisma triangular de la bomba de donde sale impulsado,
una arista de la aleta (1) está adosada a la unión de las paredes
angulares (7) mediante el fleje o banda (6). El fluido entra por
los orificios (5), flechitas contiguas, y es enviado
convergentemente según las flechas de mayor tamaño mediante las
paredes convergentes (10 y l0a).
La figura 5 muestra un conducto similar a una
tobera venturi, las bobinas (3 y 3a) al ser alimentadas con
corriente sinusoidal atraen o repelen sus núcleos y mediante la
varilla (54) la placa (4) y por tanto la aleta oscilante (1),
succionando el fluido y lanzándolo entre las paredes angulares
divergentes (2 y 2a) en forma de prisma triangular de donde sale
impulsado, una arista de la aleta (1) está unida al nervio o eje
(7) mediante el fleje o banda (6), y está soportado por las varillas
de soporte (11). El fluido entra por el conducto convergente (12)
según la flecha mayor y es enviado paralelo al plano de simetría
según las flechas de mayor tamaño mediante las paredes paralelas (9
y 9a). Las cuatro válvulas de retención flexibles (30 y 31) permiten
la succión y evitan el retroceso del fluido en sendos conductos
creados a ambos lados de la paleta, actuando como una doble bomba
aspirante impelente. Las válvulas de retención (31) están sujetadas
por las varillas de soporte (32) y el perfil aerodinámico (33). Un
electroimán y las válvulas anteriores o posteriores son
opcionales.
La figura 6 muestra el conducto de entrada (12),
el eje de giro o punto de sujeción de la aleta (7), la aleta (1) y
el conducto divergente (2). Es similar a una porción del
dispositivo de la figura (5).
La figura 7 muestra el eje de giro (7a) de la
aleta (1), la popa del barco (12), el motor (13) y el soporte de su
eje (14).
La figura 8 muestra el eje de giro (7a) de la
aleta (1), la popa del barco (12), el motor (13), el soporte de su
eje (14) y reja filtro a la entrada de agua lateral (15).
La figura 9 muestra el eje de giro (7a) de la
aleta (1), su soporte (11), el conducto divergente (2) rematado en
un conducto horizontal (9), la placa ferromagnética o de sujeción
(4) desplazada por el electroimán (3), el fluido entra por el
conducto (27).
La figura 10 muestra el eje de giro (7a) de la
aleta (1), accionada mediante el disco (38) movido por un motor y
la articulación (39), el conducto divergente (2) y rematado en la
tobera (10).
La figura 11 muestra la aleta (1) accionada el
piñón de su eje (41) movido a su vez por el piñón (40), el conducto
divergente (2) rematado en la tobera convergente (10).
La figura 12 muestra el eje de giro (7a) de la
aleta (1) la aleta (1) accionada mediante el disco (38) movido por
un motor y la articulación (39), el conducto divergente (2)
rematado en la tobera convergente (1) rodeando estos dos últimos el
elemento (37a), generador de los dos conductos de salida.
La figura 13 muestra las aletas (1), las paredes
convergentes (2) y las entradas de aire de los conductos (50).
La figura 14 muestra el dispositivo con válvulas
de retención de aletas (30a y 31a) con los ejes de giro (51 y 52).
Los flejes (53) las mantienen cerradas. Las válvulas de entrada o
de salida pueden ser opcionales. Su apertura y cierre es
automático.
Claims (20)
1. Sistema y método propulsor y sustentador para
naves y aeronaves VTOL, del tipo de bomba oscilante consiste en una
o más aletas, sujetas y oscilantes alrededor de una de su arista o
eje próximos a la intersección de la prolongación de las dos paredes
rectangulares del diedro del tramo del conducto divergente en forma
de prisma triangular en que se mueve, las aletas son accionadas
mediante motores, actuadores o electroimanes.
2. Sistema y método según reivindicación 1,
caracterizado porque las aletas son rectangulares y oscilan
alrededor de la arista, flexionando mediante un fleje o banda
flexible de acero y/o caucho muy elástico.
3. Sistema y método según reivindicación 1,
caracterizado porque las aletas tienen un eje de giro.
4. Sistema y método según reivindicación 1,
caracterizado porque las aletas portan unas placas
ferromagnéticas que son atraídas y/o repelidas mediante unos
electroimanes externos a los que se les aplican corrientes alternas
sinusoidales generadas por un circuito oscilador eléctrico o
electrónico y añaden un muelle o anilla de caucho para
recuperación.
5. Sistema y método según reivindicación 1 y 4,
caracterizado porque aplica los electroimanes en una sola
cara del conducto divergente.
6. Sistema y método según reivindicación 1 y 4,
caracterizado porque aplica los electroimanes en ambas caras
del conducto y los electroimanes reciben señales
independientes.
7. Sistema y método según reivindicación 1 y 4,
caracterizado porque la placa ferromagnética es una placa
magnética o un imán permanente.
8. Sistema y método según reivindicación 1,
caracterizado por añadir a continuación del conducto
divergente un elemento troncocónico cuya sección es aproximadamente
un trapecio de menor ángulo al del prisma barrido por la aleta, el
cual crea dos pasillos laterales por donde circula el fluido.
9. Sistema y método según reivindicación 1,
caracterizado porque se utilizan múltiples conductos o
bombas con aletas accionadas simultáneamente, unidas entre sí
mediante un cordón o cuerda de acero.
10. Sistema y método según reivindicación 1,
caracterizado porque se utilizan conductos y aletas de gran
amplitud lateral.
11. Sistema y método según reivindicación 1,
caracterizado por añadir cuatro válvulas de retención de
chapaleta y/o aletas flexibles a ambos lados de la aleta.
12. Sistema y método según reivindicación 1,
caracterizado porque el conducto divergente está extendido o
rematado por una tobera con caras paralelas y por añadir aletas
paralelas a continuación del conducto divergente que evitan el
retroceso del flujo durante la actuación de la aleta oscilante.
13. Sistema y método según reivindicación 1,
caracterizado porque para la propulsión se colocan
horizontalmente los conductos divergentes.
14. Sistema y método según reivindicación 1,
caracterizado porque para sustentación en aviones VTOL se
colocan verticalmente los conductos divergentes, impulsando el
flujo hacia abajo.
15. Sistema y método según reivindicación 1,
caracterizado porque las aletas son rígidas.
16. Sistema y método según reivindicación 1,
caracterizado porque las aletas son flexibles.
17. Sistema y método según reivindicación 1,
caracterizado porque las aletas son parcialmente flexibles e
incrementan la flexibilidad hacia su zona de mayor radio de
giro.
18. Sistema y método según reivindicación 1,
caracterizado porque la aleta es de forma trapezoidal.
19. Sistema y método según reivindicación 1,
caracterizado porque el conducto divergente está extendido o
rematado o prolongado por una tobera convergente.
20. Sistema y método según reivindicación 1 y 3,
caracterizado porque se aplica el giro de la aleta en la
zona alta de una prolongación de su eje.
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