ES2367501A1 - Sustainer system, propulsor and stabilizer for vertical landing and landing aircraft. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Sistema sustentador, propulsor y estabilizador para aeronaves de despegue y aterrizaje vertical.Sustaining, propellant and stabilizer system for vertical take-off and landing aircraft.
En sistemas de sustentación, propulsión y estabilización de aeronaves tripuladas y no tripuladas.In lift systems, propulsion and stabilization of manned and unmanned aircraft.
Los aviones tienen poca sustentación a baja velocidad, necesitan máxima potencia, grandes alas e hipersustentadores para el despegue y aterrizaje, son peligrosos por su alta velocidad junto al suelo, utilizan pesados trenes de aterrizaje, grandes aeropuertos, costosas pistas y no efectúan el despegue vertical. Los helicópteros son lentos, caros, pesados, complejos y tienen poca autonomía. Los aviones VTOL y SVTOL actuales, con toberas orientables o no, tienen poca seguridad o son inestables y no aprovechan eficientemente la energía de las turbinas a baja altura y a baja velocidad. Todos son difíciles de controlar. La invención soluciona estos inconvenientes.Airplanes have low lift to low speed, need maximum power, large wings and hyper-sustainers for takeoff and landing, are dangerous for their high speed next to the ground, they use heavy trains of landing, large airports, expensive runways and do not perform the vertical takeoff. The helicopters are slow, expensive, heavy, complex and have little autonomy. VTOL and SVTOL aircraft current, with adjustable nozzles or not, have little security or are unstable and do not efficiently use turbine energy at low altitude and at low speed. All are difficult to control. The invention solves these drawbacks.
Poder despegar en modo VTOL y SVTOL reuniendo las ventajas de los helicópteros y de los aviones y facilitando el pilotaje. Utilizando solo una parte de la gran potencia y sustentación disponibles y simultáneamente distintos sistemas de sustentación, estabilización y control.Be able to take off in VTOL and SVTOL mode gathering the advantages of helicopters and airplanes and facilitating the pilotage. Using only part of the great power and support available and simultaneously different systems of lift, stabilization and control.
Poder fuselar, carenar u ocultar las palas cuando se usan rotores externos.Be able to fuselar, hunt or hide the blades when external rotors are used.
Utilizar rotores contrarrotatorios internos,
carenados o no con perfiles aerodinámicos, si usa uno solo estará
colocado en o próximo al centro de grave-
dad.Use internal counter-rotary rotors, fairings or not with aerodynamic profiles, if you use only one, it will be placed at or near the center of gravity.
dad
Aplicar selectivamente la energía impulsora a los propulsores y sustentadores.Selectively apply the driving energy to the thrusters and sustainers.
Proporcionar gran estabilidad usando fanes, turbinas tangenciales y/o aletas oscilantes y/o unos chorros de aire propulsores, sustentadores y/o estabilizadores, colocando los sustentadores horizontales en las proximidades de al menos un extremo del eje longitudinal y del transversal de la aeronave, unas aletas estabilizadoras a la salida de los rotores o la aplicación de potencia asimétrica mediante varios rotores. Compensando rápida y eficientemente, en especial cuando se utilizan sistemas eléctricos.Provide great stability using fans, tangential turbines and / or oscillating fins and / or air jets thrusters, sustainers and / or stabilizers, placing the horizontal sustainers in the vicinity of at least one end of the longitudinal and transverse axis of the aircraft, some stabilizing fins at the exit of the rotors or the application of asymmetric power through several rotors. Compensating fast and efficiently, especially when systems are used electric
Eliminar los hipersustentadores, grandes alas y pesados y complicados trenes de aterrizaje y sus sistemas.Eliminate hypersusters, large wings and heavy and complicated landing gear and its systems.
Colocar las toberas orientables de las turbinas en o debajo del centro de gravedad de la aeronave.Fit the adjustable nozzles of the turbines at or below the center of gravity of the aircraft.
Accionar los rotores, fanes y turbinas mecánica, eléctrica, hidráulica o neumáticamente.Actuate the rotors, fans and mechanical turbines, electrically, hydraulically or pneumatically.
Usar turbohélices y turboejes para la sustentación y la propulsión.Use turboprops and turbo axles for lift and propulsion.
Utilizar fanes centrifugoaxiales o axiales carenados y aletas oscilantes como propulsores.Use centrifugal or axial fans fairings and oscillating fins as propellers.
Usar turboejes, turbinas, miniturbinas, microturbinas o motores Wankel con potentes generadores de imanes permanentes de tierras raras a altas rpm. El peso del generador se puede reducir a 1/50 del actual. Pueden usarse motores eléctricos livianos.Use turbo axles, turbines, mini turbines, Wankel microturbines or motors with powerful magnet generators rare earth permanent at high rpm. The weight of the generator is can reduce to 1/50 of the current one. Electric motors can be used Lightweight
Usar turbinas muy ligeras, similares a los turboejes, sin engranajes ni ejes, con generadores de imanes permanentes de tierras raras integrados en la zona del compresor.Use very light turbines, similar to those turbo axles, without gears or shafts, with magnet generators Rare earth permanent integrated in the area of compressor.
Controlar la nave aplicando energía diferencial a sendos electroimanes de las aletas oscilantes. Sistema más sencillo, rápido, eficaz y económico que los servosistemas.Control the ship by applying differential energy to two electromagnets of the oscillating fins. More system Simple, fast, efficient and economical than servo systems.
El Sistema sustentador, propulsor y estabilizador para aeronaves de despegue y aterrizaje vertical de la invención consiste en aplicar sobre, bajo o en el interior de las aeronaves de alas fijas uno o mas rotores o grandes fanes cada uno con dos o mas palas horizontales, dichos rotores son accionados mediante turboejes, turbofanes, turbohélices con una transmisión mecánica, o bien hidráulica, neumática o eléctrica y los correspondientes motores. Utilizando unos fanes, turbinas tangenciales y/o aletas oscilantes y/o unos chorros de aire propulsores, sustentadores y/o estabilizadores y/o de control, colocando los sustentadores horizontales en las proximidades de al menos un extremo del eje longitudinal y del transversal de la aeronave. Generalmente dichos elementos estabilizadores forman 90º entre sí y con el punto de aplicación del rotor central o de aplicación de la resultante de las fuerzas de sustentación.The sustaining, propelling and stabilizer for vertical take-off and landing aircraft of the invention consists in applying on, under or inside the fixed-wing aircraft one or more rotors or large fans each with two or more horizontal blades, said rotors are driven by turbo axles, turbofan, turbo propellers with a transmission mechanical, or hydraulic, pneumatic or electric and the corresponding engines. Using some fans, turbines tangential and / or oscillating fins and / or air jets thrusters, sustainers and / or stabilizers and / or control, placing horizontal holders in the vicinity of the minus one end of the longitudinal and transverse axis of the aircraft. Generally said stabilizing elements form 90 ° with each other and with the application point of the central rotor or of application of the resulting support forces.
Uno o dos rotores o grandes fanes se pueden colocar en el interior de unos conductos o carenarse los rotores con un perfil aerodinámico NACA 4412, 2412 o similar, a la altura del fuselaje o sobre el mismo y pueden ser centrifugoaxiales o axiales Dichos rotores disponen de unas aletas que desvían el flujo de aire impulsado para estabilizar la aeronave. En caso de necesidad a dichos rotores se les puede aplicar toda la potencia durante cinco minutos. Si se utiliza un solo rotor o gran fan se coloca en, sobre o bajo el centro de gravedad de la aeronave.One or two rotors or large fans can be place inside some ducts or fair the rotors with an aerodynamic profile NACA 4412, 2412 or similar, at the height of the fuselage or on it and can be centrifugal or axial These rotors have fins that divert air flow driven to stabilize the aircraft. In case of need to said rotors can be applied full power for five minutes If a single rotor or large fan is used it is placed on, on or under the center of gravity of the aircraft.
Los rotores externos son de palas rígidas o semirígidas, de paso fijo, simples, abatibles y retráctiles. Cada rotor con dos o más palas, las cuales se retraen y adosan al fuselaje o se introducen parcial o totalmente en una cavidad acanalada de la zona superior del mismo y/o de las alas en los aviones de ala alta, quedando fuseladas o carenadas con su superficie. Puede usar y guardar otro rotor en la zona inferior del fuselaje. Pueden introducirse solo los extremos mas externos de las palas.The external rotors are of rigid blades or semi-rigid, fixed pitch, simple, folding and retractable. Every rotor with two or more blades, which retract and attach to the fuselage or are introduced partially or totally into a cavity ribbed of the upper part of the same and / or of the wings in the high-wing airplanes, being fuselated or fairing with their surface. You can use and store another rotor in the lower area of the fuselage. Only the outermost ends of the Pallas.
Las palas se pueden introducir en unas cavidades con igual forma, carenando o fuselando su cara superior o externa con la superficie del fuselaje de la aeronave. Unos imanes, muelles o unos flejes las pueden sujetar cuando están retraídas. Los flejes la sujetan de su borde de ataque y de salida. Las palas se pueden introducir lateralmente en una pieza de retén externa Las puntas de las palas pueden estar inclinadas hacia abajo alojándose y quedando retenidas en unos alojamientos e igualmente inclinados y reforzados del fuselaje. También pueden portar en la puntas de las palas unos ganchos que se sujetan en unos alojamientos del fuselaje. La zona del alojamiento de las palas debe calefactarse.The shovels can be introduced in some cavities in the same way, lacking or fusing its upper or outer face with the surface of the fuselage of the aircraft. Some magnets, springs or some straps can hold them when they are retracted. The strips They hold it at its leading and trailing edge. The shovels can be insert laterally into an external retainer piece The tips of the blades can be tilted down by staying and being held in housings and equally inclined and reinforced of the fuselage. They can also carry on the tips of the blades hooks that are held in fuselage housings. Area The blade housing must be heated.
Los extremos de las palas, preferentemente rígidas, pueden tener unas pequeñas aletas laterales inclinadas en un única dirección, que obliga a las palas a direccionarse con el aire de la marcha cuando quedan libres. Las palas tienen que tener un ángulo fijo para evitar que produzcan resistencia o su giro cuando están libres. De este modo no hay que recoger el rotor o las palas.The ends of the blades, preferably rigid, they can have small lateral fins inclined in a single address, which forces the blades to address the Marching air when free. The shovels have to have a fixed angle to prevent them from producing resistance or their rotation when they are free This way you don't have to pick up the rotor or the Pallas.
Las palas pueden ser flexibles con los extremos externos ligeramente curvados hacia abajo, para que al retraerse el rotor las palas se adosen a la superficie del fuselaje, en una zona reforzada.The blades can be flexible with the ends external slightly curved down, so that when the rotor blades are attached to the surface of the fuselage, in an area reinforced
Las palas pueden girar y guardarse entre el fuselaje y unas placas o puentes longitudinales sobre y bajo dicho fuselaje.The blades can rotate and be stored between the fuselage and longitudinal plates or bridges on and under said fuselage.
El accionamiento de los rotores y fanes se puede asegurar, complementar o reforzar con unos motores eléctricos, hidráulicos o neumáticos.The drive of the rotors and fans can be secure, complement or reinforce with electric motors, hydraulic or pneumatic
Se pueden usar parejas de rotores en contrarrotación. Cuando se extienden los rotores en contrarrotación aumenta la separación entre ambos mediante un muelle. Si se usa un solo rotor se debe compensar con aletas, fanes o chorros de aire sobre el timón de dirección.Rotor pairs can be used in counter rotation. When the rotors are extended in rotation Increase the separation between the two by a spring. If a single rotor must be compensated with fins, fans or air jets on the steering wheel.
Puede usarse uno o más rotores en, sobre o bajo el centro de gravedad de la aeronave o varios rotores espaciados regularmente sobre la superficie de la misma.One or more rotors can be used in, over or under the center of gravity of the aircraft or several spaced rotors regularly on the surface of it.
Los rotores se acoplan a las turbinas o motores propulsores utilizando válvulas hidráulicas o de aire, o con embragues manuales, hidráulicos, neumáticos o eléctricos y los correspondientes reductores de rpm. Si se aplica neumático no necesitan reductor.The rotors are coupled to the turbines or engines thrusters using hydraulic or air valves, or with manual, hydraulic, pneumatic or electric clutches and corresponding rpm reducers. If tire is not applied They need a reducer.
Los motores eléctricos de los rotores y de los fanes pueden embragarse automáticamente cuando reciben energía los motores, desembragándose si la pierden.The electric motors of the rotors and the fans can clutch automatically when they receive power engines, falling apart if they lose it.
Las palas y los ejes de los rotores pueden estar articulados, o ser telescópicos con ejes deslizantes o con roscados de gran longitud en el interior de unos elementos tubulares y pueden recogerse y extenderse verticalmente, o bien pueden bascular dichos ejes con sus extremos articulados y unidos a las palas mediante una horquilla y un muelle que tiende a colocar las palas perpendiculares a dichos ejes cuando se recogen, siendo movidos mediante motores, actuadores o martinetes. Los rotores roscados se extienden al iniciar el giro en sentido sustentador y se retraen si se giran en sentido contrario, esto lo puede realizar el viento. A las palas telescópicas se les aplica aire a presión o succión por su interior que es hueco. Los ejes de los rotores portan en sus extremos de unión con las palas forma de cuña y cuando se retraen se introducen entre sí y en una cavidad acanalada igualmente en cuña del fuselaje. Las palas del rotor más externo son mas anchas que las del interno. Un martinete lo puede introducir en la oquedad.Rotor blades and shafts may be articulated, or be telescopic with sliding or threaded shafts of great length inside some tubular elements and can collect and extend vertically, or they can swing these axes with their articulated ends and attached to the blades by means of a fork and a spring that tends to place the perpendicular blades to these axes when they are collected, being moved by motors, actuators or hammers. The threaded rotors extend to the start the turn in a sustaining sense and retract if they turn on In the opposite direction, this can be done by the wind. To the shovels Telescopic air is applied under pressure or suction inside That is hollow. The shafts of the rotors carry at their ends union with the wedge-shaped blades and when they retract they are introduced each other and in a grooved cavity also wedge the fuselage. The outermost rotor blades are wider than the inner ones. A martinete can introduce it in the cavity.
Con las turbinas de gas en, o próximas al centro de gravedad, se usa una placa deflectora para dirigir el flujo de aire y gases de salida hacia abajo y hacia el interior, también se pueden aplicar sobre los flaps durante el vuelo vertical. Las turbinas con toberas orientables o vectoriales se sitúan y descargan debajo del centro de gravedad de la nave o próximas al mismo para compensar el par creado por la succión de la turbina. Esto reduce la inestabilidad y facilita la estabilización con fanes o aletas.With gas turbines in, or near the center of gravity, a baffle plate is used to direct the flow of air and exhaust gases down and inwards, also They can apply on the flaps during vertical flight. The turbines with adjustable or vector nozzles are placed and unloaded below the center of gravity of the ship or next to it to compensate the torque created by the turbine suction. This reduces the instability and facilitates stabilization with fans or fins.
Una variante utiliza solamente motores turboeje los cuales impulsan mediante un sistema hidráulico, neumático o eléctrico los motores que accionan los rotores sustentadores o principales y/o los fanes centrifugoaxiales o axiales carenados propulsores. A estos carenados se les puede añadir una tobera convergente. Los gases de los turboejes se dirigen hacia abajo y la succión se realiza de la zona superior, generando una sustentación adicional.A variant uses only turbo axle engines which drive through a hydraulic, pneumatic or electric motors that drive the sustaining rotors or main and / or centrifugal axial or axial shingles propellers To these fairings a nozzle can be added convergent. The turbo axle gases are directed downwards and the Suction is performed from the upper zone, generating a lift additional.
Con varios rotores la estabilización se consigue usando potencia asimétrica.With several rotors the stabilization is achieved using asymmetric power.
Los fanes estabilizadores y de control pueden ser parejas de fanes hidráulicos, neumáticos o eléctricos en serie. Pueden usarse aletas oscilantes. También se puede inyectar aire por unas ranuras desde el interior de las alas o estabilizadores sobre la aleta compensadora estabilizando la aeronave durante el vuelo vertical. La aleta actúa igualmente en vuelo horizontal con el aire de la marcha, siendo el mismo sistema de control útil para todo el vuelo, es sencillo y muy útil. Unas aletas flexibles laterales perfilan la corriente de aire externa.Stabilizing and control fans can be pairs of hydraulic, pneumatic or electric fans in series. Oscillating fins can be used. You can also inject air by some grooves from inside the wings or stabilizers on the compensating fin stabilizing the aircraft during the flight vertical. The flap also acts in horizontal flight with the air of the march, being the same control system useful for all the Flight is simple and very useful. Flexible side fins profile the external air flow.
Pueden usarse chorros de aire directos en al menos la punta de un ala, y del morro y/o la cola, enviados desde al menos dos fuentes distintas por un conducto que forma parte de la estructura de la aeronave, largueros, costillas y similares, también se usarán estos conductos para enviar el neumático de los motores accionados neumáticamente. Los chorros de aire se controlan con válvulas reguladoras de flujo.Direct air jets can be used in the minus the tip of a wing, and the nose and / or tail, sent from to at least two different sources through a conduit that is part of the aircraft structure, stringers, ribs and the like, too these ducts will be used to send the engine tire pneumatically operated The air jets are controlled with flow regulating valves.
Los fanes o turbinas pueden ser axiales y centrifugo-axiales y pueden ser levitados magnéticamente y usarse simultáneamente como propulsores, estabilizadores y/o sustentadores. Las palas o álabes de los fanes centrifugoaxiales lanzan el flujo de aire radial y axialmente, contribuyendo a ello la carcasa o carena de las mismos. Las palas pueden ser planas y paralelas con los planos que pasan por el eje de giro o pueden estar torsionadas.Fanes or turbines can be axial and centrifugal-axial and can be levitated magnetically and used simultaneously as propellants, stabilizers and / or sustainers. The blades or blades of the fans Centrifugal launch air flow radially and axially, contributing to it the housing or care of them. Shovels they can be flat and parallel with the planes that pass through the axis of turn or may be twisted.
Pueden usarse varias parejas de fanes propulsores fijos a cada lado del fuselaje, los cuales pueden tener un ligero ángulo de morro arriba y/o pueden girar 90º alrededor del eje transversal. Su flujo se puede enderezar con unas aletas.Several pairs of fans can be used fixed thrusters on each side of the fuselage, which may have a slight angle of nose above and / or can rotate 90º around the transverse axis. Its flow can be straightened with fins.
Se puede colocar uno o mas fanes o turbinas, carenados o no carenados, en al menos un ala, en una aleta de un avión tipo canard o en los estabilizadores, los fanes laterales se pueden colocar inclinados alrededor del eje transversal y los delanteros alrededor del eje longitudinal para contrarrestar el par del rotor principal, también se pueden colocar sobre el estabilizador horizontal y vertical. Unas aletas estabilizadoras desvían el flujo de aire a la salida de los fanes de los rotores carenados. Pueden usarse dos fanes en contrarrotación y en serie carenados dentro de un único conducto, y pueden accionarse por dos sistemas y motores independientes.One or more fans or turbines can be placed, fairings or not fairings, on at least one wing, on a fin of a plane type canard or in the stabilizers, the side fans are they can place inclined around the transverse axis and the front around the longitudinal axis to counteract the torque of the main rotor, can also be placed on the horizontal and vertical stabilizer. Stabilizing fins divert the air flow at the outlet of the rotor fans fairings Two fans can be used in rotation and in series fairings within a single conduit, and can be operated by two independent systems and engines.
Los fanes estabilizadores pueden usar un flujo sustentador variable para producir la estabilización y pueden invertir el flujo para compensar con o sin sustentación.Stabilizing fans can use a flow variable sustainer to produce stabilization and can reverse the flow to compensate with or without lift.
Los rotores o fanes centrifugoaxiales carenados portan en la zona posterior de las palas o hélices un disco y/o un cono o semiovoide.Rotors or centrifugal fanes fairing they carry a disc and / or a disc in the back area of the blades or propellers cone or semiovoid.
Las aletas oscilantes, oscilan alrededor de un eje o de un fleje bajo el fuselaje y alas, o en el borde de salida de alas y estabilizadores y portan un imán permanente o una porción ferromagnética atraída alternativamente por electroimanes alimentados por corrientes o señales eléctricas de multivibradores u osciladores, variando la intensidad o frecuencia se varia la potencia del flujo sustentador o compensador. Para mayor rendimiento pueden oscilar alojadas en unos recipientes prismáticos.The oscillating fins oscillate around a shaft or a strap under the fuselage and wings, or at the trailing edge of wings and stabilizers and carry a permanent magnet or a portion ferromagnetic alternatively attracted by electromagnets powered by currents or electrical signals from multivibrators or oscillators, varying the intensity or frequency the sustaining or compensating flow power. For better performance they can oscillate lodged in prismatic containers.
Las turbinas tangenciales periféricas accionadas por motores envían el aire succionado por las entradas laterales o superiores del fuselaje o de las alas y lo expulsan hacia abajo por las salidas en zona inferior.Peripheral driven tangential turbines by motors send the air sucked by the side inlets or upper fuselage or wings and expel it down by the exits in the lower zone.
Los motores de los fanes y turbinas periféricas pueden ser reversibles, produciendo y almacenando corriente o neumático durante el descenso.Fans engines and peripheral turbines they can be reversible, producing and storing current or tire during descent.
Los cojinetes de fanes y rotores también pueden ser de aire o magnéticos.Fans and rotors bearings can also Be air or magnetic.
Se usan generadores eléctricos de imanes
permanentes de tierras raras, neodimio boro hierro, de samario
cobalto o similares, refrigerados por aire, que giran a las altas
velocidades de las turbinas, miniturbinas, motores Wankel, etc.
aplicándolos directamente a los mismos, o a través de una pequeña
reducción de rpm: La corriente de alta frecuencia generada se
rectifica y se aplica a las aletas oscilantes y a los motores de CC,
o de CA de baja frecuencia a través de un inversor. El peso del
generador se puede reducir a 1/50. A los rotores y fanes se les
puede aplicar múltiples motores eléctricos sin escobillas. Su uso
reduce la energía necesaria, el ruido y la emisión de contaminantes.
Los motores eléctricos también deben usar imanes permanentes de
tierras
raras.Electric generators of permanent rare earth magnets, iron boron neodymium, cobalt samarium or the like, air-cooled, rotating at high speeds of turbines, miniturbines, Wankel engines, etc. are used. applying them directly to them, or through a small reduction in rpm: The generated high frequency current is rectified and applied to oscillating fins and DC, or low frequency AC motors through an inverter. The weight of the generator can be reduced to 1/50. Rotors and fans can be applied with multiple brushless electric motors. Its use reduces the necessary energy, noise and emission of pollutants. Electric motors must also use permanent earth magnets
rare
Puede usar motores Wankel o unas turbinas, miniturbinas, etc. de gas livianas para uso exclusivo de corriente eléctrica, que no usan engranajes reductores ni ejes externos, las cuales pueden portar integrado un gran alternador cuyo rotor de imanes permanentes de tierras raras es solidario y gira con el compresor, teniendo el estator sujeto mediante montantes a un buje fijo o a la carcasa de la turbina. Por su bajo peso pueden usarse solo en el vuelo vertical.You can use Wankel engines or turbines, mini turbines, etc. Light gas for exclusive current use electric, which do not use reduction gears or external shafts, the which can carry a large alternator whose rotor of permanent rare earth magnets is supportive and rotates with the compressor, with the stator secured by uprights to a bushing fixed or to the turbine housing. Due to their low weight they can be used only on vertical flight.
Durante el despegue y el aterrizaje se puede adicionar la energía eléctrica o neumática y la de los acumuladores, pilas de combustible o supercondensadores aplicándola a los motores eléctricos o neumáticos complementarios que refuerzan a los motores de los rotores principales y de los fanes. Una caja de engranajes facilita la suma de las energías de los distintos ejes o motores antes de aplicarla a los ejes de los rotores y fanes. Si los rotores sustentadores principales se accionan con motores eléctricos, se añadirá dicha energía directamente a los mismos. Los acumuladores serán de descarga rápida.During takeoff and landing you can add electrical or pneumatic energy and that of the accumulators, fuel cells or supercapacitors applying it to engines electric or complementary tires that reinforce the motors of the main rotors and the fans. A gearbox facilitates the sum of the energies of the different axes or motors before applying it to the shafts of the rotors and fans. If the rotors main sustainers are powered by electric motors, they It will add that energy directly to them. Accumulators They will be quick download.
Unos giróscopos detectan el cambio de actitud respecto a la horizontal y al rumbo, generándose unas señales que actúan sobre motores eléctricos accionando los fanes, aletas y controles de vuelo. Puede haber un giróscopo para cada motor o fan.Gyros detect the change in attitude with respect to the horizontal and heading, generating signals that they act on electric motors driving the fans, fins and flight controls There may be a gyro for each engine or fan.
Las mejores soluciones son: a) Uso de motores Wankel o sencillas y livianas miniturbinas, microturbinas o turboejes con generadores de potentes imanes permanentes, integrados o no, para accionar rotores, aletas oscilantes y/o fanes eléctricos, b) Uso de turbohélices poniendo el paso de la hélice propulsora a cero durante el vuelo vertical, c) Uso del sistema hidráulico de un turboeje para accionar el rotor durante el vuelo vertical y un fan centrifugoaxial carenado o hélice propulsora para el vuelo horizontal y d) Uso de la trasmisión mecánica de un turboeje para accionar el rotor durante el vuelo vertical y el fan centrifugoaxial carenado o la hélice propulsora para el vuelo horizontal.The best solutions are: a) Use of engines Wankel or simple and light miniturbines, microturbines or turbo axes with powerful permanent magnet generators, integrated or not, to drive rotors, oscillating fins and / or electric fans, b) Use of turboprops setting the propeller propeller pitch a zero during vertical flight, c) Using the hydraulic system of a turbo shaft to drive the rotor during vertical flight and a fan centrifugal axial fairing or propeller propeller for flight horizontal and d) Use of the mechanical transmission of a turbo shaft for drive the rotor during vertical flight and the centrifugal axial fan fairing or propeller propeller for horizontal flight.
Se puede utilizar un sistema adicional consistente en turbofanes, en los cuales se independice el fan del eje de la turbina mediante un embrague durante el vuelo vertical.An additional system can be used consisting of turbofan, in which the fan of the turbine shaft through a clutch during flight vertical.
Las patas pueden ser unos flejes amortiguadores flexibles y fijos, curvados hacia atrás y sustentadores, los cuales pueden ser retráctiles y portar ruedas en sus extremos.The legs can be a buffer strips flexible and fixed, curved backwards and sustainers, which They can be retractable and carry wheels at their ends.
Los cambios de modo de sustentación de los rotores al modo proporcionado por las alas se solapan y se hace suavemente, evitando los cambios de actitud bruscos.The changes of support mode of the rotors as provided by the wings overlap and is made gently, avoiding sudden changes in attitude.
En el ascenso se puede utilizar un cable eléctrico umbilical unido a tierra o a un brazo giratorio el cual alimenta de energía a la aeronave hasta cierta altura o hasta cierta velocidad, desconectándose posteriormente. Para vuelos largos se puede ascender e incluso descender ayudado por un helicóptero alimentador y un cable eléctrico. También se puede elevar la aeronave mediante una plataforma hasta una altura de inicio del vuelo. Todo esto ahorra combustible y da seguridad, en especial en los despegues que es cuando presenta mayor peso.In the ascent you can use a cable electric umbilical attached to ground or a swivel arm which feeds the aircraft to a certain height or to a certain extent speed, disconnecting later. For long flights it can ascend and even descend helped by a helicopter power supply and an electric cable. You can also raise the aircraft using a platform up to a starting height of the flight. All this saves fuel and gives security, especially in the takeoffs that is when it presents greater weight.
En vuelos largos se puede utilizar otra aeronave o helicóptero nodriza que recarga combustible una vez ha ascendido la aeronave que efectúa el vuelo. También se pueden efectuar repostajes intermedios a lo largo de dichos vuelos.On long flights another aircraft can be used or nurse helicopter that refills fuel once it has risen the aircraft that makes the flight. They can also be done intermediate refueling along these flights.
El rotor lleva un freno que facilita introducirlo, una vez parado, en su alojamiento.The rotor has a brake that facilitates Enter it, once stopped, in your accommodation.
La aeronave puede usar solamente cuatro alas reducidas y/o de poca cuerda, dos canard y dos posteriores en posiciones del estabilizador, para que el flujo del rotor tenga poca oposición. En compensación la zona inferior del fuselaje puede ser plana.The aircraft can use only four wings reduced and / or low rope, two canard and two later in stabilizer positions, so that the rotor flow has little opposition. In compensation the lower area of the fuselage can be flat.
En subida puede usar un gas licuado y aislado térmicamente, como el nitrógeno, el cual acciona unas turbinas o motores neumáticos, los cuales a su vez mueven unos generadores eléctricos. Este sistema es económico y no necesita botellas pesadas.On the rise you can use a liquefied and isolated gas thermally, such as nitrogen, which drives turbines or pneumatic motors, which in turn move generators electric This system is economical and does not need bottles heavy
Las persianas de los fanes y rotores carenados se accionan con motores, abren con el flujo interno y se cierran con el aire de la marcha y unos muelles. También se pueden accionar automáticamente, abren con el flujo interno y cierran con el aire de la marcha. Las persianas pueden usarse para estabilizar la aeronave respecto a su eje transversal.Fans blinds and fairings rotors they are powered by motors, open with internal flow and close with the air of the march and some springs. They can also be operated automatically, they open with the internal flow and close with the air of the March. Blinds can be used to stabilize the aircraft with respect to its transverse axis.
Para mejorar la sustentación los despegues y aterrizajes se efectuarán con naves de fuselaje plano aproadas al viento con un ángulo de ataque positivo.To improve lift offs and landings will be made with plane fuselage ships approved at wind with a positive angle of attack.
La figura 1 muestra una vista esquematizada y en perspectiva de una aeronave con el sistema de la invención.Figure 1 shows a schematic view and in perspective of an aircraft with the system of the invention.
Las figuras 2 y 6, 7 y 32 muestran vistas esquematizadas y en alzado de variantes de la aeronave de la invención.Figures 2 and 6, 7 and 32 show views schematized and elevation of variants of the aircraft of the invention.
Las figuras 3, 26 y 27 muestran vistas esquematizadas y en alzado y parcialmente seccionada de variantes de aeronaves.Figures 3, 26 and 27 show views schematized and in elevation and partially sectioned variants of aircraft
Las figuras 4, 5,18 a la 25 y 38 son vistas en planta de variantes de la aeronave.Figures 4, 5,18 to 25 and 38 are seen in plant of variants of the aircraft.
Las figuras 9, 10, 10A, 10B y 10C muestran vistas seccionadas transversalmente de sendas palas adosadas o introducidas en una porción de fuselaje.Figures 9, 10, 10A, 10B and 10C show cross-sectional views of semi-detached blades or introduced into a portion of fuselage.
La figura 11 muestra una vista seccionada de una porción de fuselaje y rotor.Figure 11 shows a sectional view of a fuselage and rotor portion.
La figura 12 muestra una vista parcialmente seccionada de un fan propulsor.Figure 12 shows a partially view sectioned by a propellant fan.
La figura 13 muestra una vista esquematizada y transversalmente seccionada de una porción de ala o estabilizador y una aleta de control.Figure 13 shows a schematic view and cross section of a wing or stabilizer portion and a control fin.
Las figuras 8, 14 y 41 muestran vistas esquematizadas y parcialmente seccionadas de dispositivo de doble fan.Figures 8, 14 and 41 show views schematized and partially sectioned double device fan.
La figura 15 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de un rotor y los piñones transmisores del movimiento.Figure 15 shows a schematic view and partially sectioned of a rotor and the drive pinions of the movement.
Las figuras 16 y 17 muestran vistas en alzado y parcial de variantes de rotor.Figures 16 and 17 show elevation views and partial rotor variants.
Las figuras 28, 33 y 42 muestran vistas esquematizadas de fuselajes parcialmente seccionados.Figures 28, 33 and 42 show views Schematized of partially sectioned fuselages.
Las figuras 29 y 30 muestran vistas frontales de fuselajes con variantes de aletas oscilantes.Figures 29 and 30 show front views of fuselages with oscillating fin variants.
La figura 31 muestra una vista de un ala seccionada con aletas oscilantes.Figure 31 shows a view of a wing sectioned with oscillating fins.
Las figuras 34 a la 36 muestran vistas en planta de distintas variantes de aletas oscilantes.Figures 34 through 36 show plan views of different variants of oscillating fins.
La figura 37 muestra una vista esquematizada y en perspectiva de una aeronave con una variante de sistema de aletas oscilantes.Figure 37 shows a schematic view and in perspective of an aircraft with a fin system variant oscillating
La figura 39 muestra una vista en planta de una variante de fan.Figure 39 shows a plan view of a fan variant
La figura 40 muestra una vista en alzado del fan de la figura 30.Figure 40 shows an elevation view of the fan of figure 30.
La figura 43 muestra una vista de un ala seccionada con turbinas tangenciales.Figure 43 shows a view of a wing sectioned with tangential turbines.
Las figuras 44, 45 y 46 muestran vistas esquematizadas de variantes de turbinas especiales con generadores incorporados.Figures 44, 45 and 46 show views Schematized variants of special turbines with generators incorporated.
La figura 47 muestra un diagrama de bloques de un sistema eléctrico alimentador de los motores de rotores, fanes, turbinas y de los electroimanes de las aletas.Figure 47 shows a block diagram of an electrical system that feeds rotors, fans, turbines and fin electromagnets.
La invención, figura 1, muestra el fuselaje (1) de la aeronave en vuelo vertical, las palas (2), el eje del rotor externo (3) del tipo deslizante o telescópico, los turbofanes (4), el doble fan de cola (5), el ala (47) y las aletas canard (48). La flecha mayor muestra la fuerza de sustentación del rotor y las pequeñas alas de los fanes dobles sustentadores y estabilizadores (9 y 9a), para estabilizar es suficiente aplicarlas en solo dos puntos, los otros fanes se utilizan cuando se usan como sustentadores. Las palas son flexibles y sus extremos (72) ligeramente curvados hacia abajo, muestra el alojamiento opcional (43).The invention, figure 1, shows the fuselage (1) of the aircraft in vertical flight, the blades (2), the rotor shaft external (3) of the sliding or telescopic type, the turbofan (4), the double tail fan (5), the wing (47) and the canard fins (48). The major arrow shows the rotor's bearing force and the small wings of the double supportive and stabilizing fans (9 and 9a), to stabilize it is sufficient to apply them in only two points, the other fans are used when used as sustainers. The Blades are flexible and their ends (72) slightly curved towards Below, it shows the optional housing (43).
La figura 2 muestra el fuselaje (1) de la aeronave, las palas (2), el eje del rotor superior externo extendido (3). Las turbinas (4a) con la tobera orientable (58), bajo el centro de gravedad, succionan el aire de la zona superior por el conducto (62) con la válvula (63) abierta por un muelle, esta se cierra al avanzar el avión a cierta velocidad. Los rotores están en contrarrotación, el de cola (5) es opcional.Figure 2 shows the fuselage (1) of the aircraft, blades (2), extended external upper rotor shaft (3). The turbines (4a) with the adjustable nozzle (58), under the center of gravity, they suck the air from the upper area through the duct (62) with the valve (63) open by a spring, it closes at the advance the plane at a certain speed. The rotors are in counter rotation, the tail (5) is optional.
La figura 3 muestra el fuselaje (1) de la aeronave, las palas (2) del rotor externo retraídas y fuseladas en zona superior del fuselaje de la aeronave, los turbofanes (4) y el rotor de cola (5), el eje del rotor externo (3) deslizante verticalmente con un actuador o motor y los engranajes (21), el eje del rotor gira adicionalmente dentro de la carcasa tubular (22) y está soportado por unos cojinetes. El eje del rotor (3) gira mediante el árbol transmisor desde la turbina y los engranajes (23).Figure 3 shows the fuselage (1) of the aircraft, the outer rotor blades (2) retracted and fuselated in upper area of the fuselage of the aircraft, the turbofan (4) and the tail rotor (5), the external rotor shaft (3) sliding vertically with an actuator or motor and gears (21), the shaft of the rotor rotates further inside the tubular housing (22) and It is supported by bearings. The rotor shaft (3) rotates using the drive shaft from the turbine and gears (2. 3).
La figura 4 muestra la aeronave (1), el eje del
rotor superior externo (3) sus palas (2) y las del rotor opcional
bajo el fuselaje (2a), los fanes dobles centrifugoaxiales
propulsores (10), los fanes dobles sustentadores y estabilizadores
(9), las cuatro minialas en posiciones del estabilizador (57) y en
las aletas canard (48) fuera del circulo de los rotores. Puede usar
alas de poca cuerda en la zona central. Los fanes propulsores o
turbinas se colocan fuera de la zona central. La zona inferior del
fuselaje puede ser
plana.Figure 4 shows the aircraft (1), the axis of the upper external rotor (3), its blades (2) and those of the optional rotor under the fuselage (2a), the twin centrifugal-axial propeller fans (10), the double supporting fans and stabilizers (9), the four minialas in positions of the stabilizer (57) and in the canard fins (48) outside the circle of the rotors. You can use little rope wings in the central area. The driving fans or turbines are placed outside the central zone. The lower area of the fuselage can be
flat.
La figura 5 muestra la aeronave (1) tipo canard, el eje del rotor externo (3), los fanes centrifugoaxiales propulsores (10), las aletas oscilantes compensadoras horizontales (71) en un ala y en la cola (71a). Fanes y aletas se usan en dos puntos a 90º con el rotor principal. Muestra las palas (2) en un alojamiento superior de las alas de un avión de ala alta. Las palas de líneas de trazos pueden ser las de un rotor de cuatro palas.Figure 5 shows the aircraft (1) canard type, the external rotor shaft (3), centrifugal axial fans propellers (10), horizontal compensating oscillating fins (71) on a wing and tail (71a). Fanes and fins are used in two 90º points with the main rotor. Show the blades (2) in a Superior accommodation of the wings of a high wing aircraft. Shovels of dashed lines can be those of a four-bladed rotor.
La figura 6 muestra el fuselaje (1) de la aeronave, las palas (2), el eje del rotor externo (3) de tipo basculante, el eje de la horquilla (8), el rotor de cola (5), el flujo de salida de las turbinas (4a) bajo el centro de gravedad impacta sobre la plancha inclinada (64) accionada por el martinete (65) y deflecta el flujo hacia abajo y hacia el interior, puede succionar el aire de la zona superior por el conducto (62) al abrirse la compuerta de la válvula (63), la cierra un muelle y se cierra al avanzar el avión a cierta velocidad.Figure 6 shows the fuselage (1) of the Aircraft, blades (2), external rotor shaft (3) type tilting, the fork shaft (8), the tail rotor (5), the outflow of turbines (4a) under the center of gravity hits the inclined plate (64) driven by the hammer (65) and deflects the flow down and inwards, it can suction the air from the upper area through the duct (62) to the open the valve gate (63), a spring closes it and closes when the plane advances at a certain speed.
La figura 7 muestra el fuselaje (1) de una aeronave, las palas (2) extendidas, el eje del rotor externo (3), el turbohélice (4b) las articulaciones del rotor y palas (8 y 8a), el fan de cola (5a), el fan doble estabilizador (9), la cola (53) con un fan doble estabilizador (9b) y el alojamiento de las palas retraídas, señalado con línea de trazos.Figure 7 shows the fuselage (1) of a aircraft, extended blades (2), external rotor shaft (3), the turboprop (4b) the rotor joints and blades (8 and 8a), the tail fan (5a), double stabilizer fan (9), tail (53) with a double stabilizer fan (9b) and the blade housing retracted, marked with dashed line.
La figura 8 muestra el fan axial doble (9) con sus palas (46) en contrarrotación con motores comunes (56 y 56a), los piñones (28) y sus ejes de actuación (29), los motores se embragan al recibir corriente. Los fanes pueden ser independientes entre sí. La persiana (25) accionada con un actuador, también abre automáticamente con el aire de los fanes y cierra con el de la marcha y la acción de unos muelles. Usa las aletas flexibles (25a) en la cara inferior. No se muestran los cojinetes. Este sistema de engranajes se puede usar en los rotores colocados sobre y bajo el fuselaje, ambos rotores externos se extenderían o desplazarían hacia el exterior impulsados por los piñones (28) y ejes (29).Figure 8 shows the double axial fan (9) with their blades (46) in counter-rotation with common engines (56 and 56a), the pinions (28) and their axes of action (29), the motors are They clutch when receiving power. Fanes can be independent each. The blind (25) operated with an actuator also opens automatically with the air of the fans and closes with that of the March and the action of some docks. Use the flexible fins (25a) In the lower face. Bearings not shown. This system of gears can be used on rotors placed above and below the fuselage, both external rotors would extend or move towards the outside driven by the pinions (28) and shafts (29).
La figura 9 muestra la pala (2) alojada en la zona reforzada superior o inferior del fuselaje (la), atraída y sujeta por el imán fijo (50) y su tramo ferromagnético (51). Añade el retén flexible (76).Figure 9 shows the blade (2) housed in the reinforced upper or lower area of the fuselage (la), attracted and held by the fixed magnet (50) and its ferromagnetic section (51). Add the flexible seal (76).
La figura 10 muestra la pala (2) alojada en la zona reforzada superior o inferior externa del fuselaje (1b), sujeta por el retén lateral sobresaliente (77). El extremo de la pala está inclinado lateralmente para que el aire de la marcha la presione hacia el interior del retén (77). Para ello debe girar la pala en sentido contrario.Figure 10 shows the blade (2) housed in the reinforced upper or lower external area of the fuselage (1b), subject by the protruding lateral seal (77). The end of the shovel is inclined laterally so that the air of the march presses it into the retainer (77). To do this you must turn the shovel in Wrong Way.
La figura 10A muestra la pala (2) adosada al fuselaje (1) y retenida, de su borde de ataque y de salida, con los flejes (38 y 38a).Figure 10A shows the blade (2) attached to the fuselage (1) and retained, of its leading edge and exit, with the Straps (38 and 38a).
La figura 10B muestra la pala (2), el alojamiento inclinado (92) reforzado sobre el fuselaje (1) en donde se aloja la punta inclinada (93) de la pala adosada (2).Figure 10B shows the blade (2), the inclined housing (92) reinforced on the fuselage (1) where the inclined tip (93) of the attached blade (2) is housed.
La figura 10C muestra la pala (2) adosada, el alojamiento inclinado (92) reforzado sobre el fuselaje (1) en donde se aloja la punta inclinada (93) de la pala.Figure 10C shows the shovel (2) attached, the inclined housing (92) reinforced on the fuselage (1) where the inclined tip (93) of the blade is housed.
La figura 11 muestra el extremo del rotor externo (3) con la cuña (14) la cual se introduce en el canal de paredes inclinadas (15) del fuselaje (1) obligándole al retraerse a direccionarse en la hendidura longitudinal del mismo. Esto es válido para un solo rotor. Si usa dos rotores el externo es mas ancho y el interno se introduce a más profundidad.Figure 11 shows the end of the rotor external (3) with the wedge (14) which is introduced into the channel of sloping walls (15) of the fuselage (1) forcing it to retract to address in the longitudinal slit thereof. This is valid for a single rotor. If you use two rotors the external one is wider and the Internal is introduced deeper.
La figura 12 muestra el doble fan propulsor centrífugo-axial (10), puede ser sustentador y/o estabilizador, sus ejes (11), la carena (12), la tobera convergente (13) y las palas (46) planas y paralelas con los planos que pasan por el eje de giro, pueden estar torsionadas, añade los discos deflectores (89) y el cono o semiovoide opcional (91).Figure 12 shows the double propeller fan centrifugal-axial (10), can be supportive and / or stabilizer, its shafts (11), the fairing (12), the convergent nozzle (13) and the blades (46) flat and parallel with the passing planes by the axis of rotation, they may be twisted, add the discs baffles (89) and the optional cone or semiovoid (91).
La figura 13 muestra el ala o estabilizador (17), por cuya ranura interior (16) se inyecta aire sobre la aleta compensadora (18) giratoria alrededor del eje (19), compensando la aeronave durante el vuelo vertical, la aleta se divide por el eje (19) en dos secciones asimétricas, lo cual ayuda a deflectar el chorro de aire a mío u otro lado de la misma. La aleta actúa en vuelo horizontal sobre el aire de la marcha. Las aletas flexibles (20 y 20a) permiten perfilar aerodinámicamente la corriente de aire externa.Figure 13 shows the wing or stabilizer (17), through whose inner groove (16) air is injected onto the fin compensator (18) rotating around the axis (19), compensating the aircraft during vertical flight, the fin is divided by the axis (19) in two asymmetric sections, which helps to deflect the air jet to me or another side of it. The fin acts on horizontal flight over the air of the march. Flexible fins (20 and 20a) allow aerodynamically profiling the air flow external
La figura 14 muestra los fanes centrifugoaxiales dobles (9) con los discos deflectores (89) con sus palas (46) en contrarrotación, accionados simultáneamente por los motores eléctricos (24 y 24a) y los embragues (61 y 61a), las persianas (25) actuadas con los actuadores o martinetes (26), los soportes y cojinetes (27), el conjunto de piñones (28) y sus ejes (29). No se muestran algunos cojinetes. Los fanes pueden ser independientes entre sí.Figure 14 shows the centrifugal axial fans doubles (9) with the deflector discs (89) with their blades (46) in counter rotation, driven simultaneously by motors electric (24 and 24a) and clutches (61 and 61a), blinds (25) operated with actuators or hammers (26), brackets and bearings (27), the pinion assembly (28) and its shafts (29). I dont know Show some bearings. Fanes can be independent each.
La figura 15 muestra los ejes de los rotores
externos (3) en contrarrotación, estriados y deslizantes
longitudinalmente entre sí, accionados por los piñones (31), el eje
principal (30) y reductor de revoluciones (55) cuando se acciona el
embrague (49) y también por el motor eléctrico complementario de
refuerzo o de seguridad (32) y su embrague y reductor de rpm (61b).
Los rotores se extienden con el actuador (35) y el vástago (34),
relacionado principalmente con el rotor externo el cual al
extenderse, extiende el muelle (36) separando los rotores entre sí
para mayor seguridad. No se muestran los cojinetes. (35) podría ser
un motor eléctrico o turbina accionada neumática-
mente.Figure 15 shows the axes of the external rotors (3) in rotation, grooved and longitudinally sliding between them, driven by the pinions (31), the main shaft (30) and speed reducer (55) when the clutch is operated ( 49) and also by the complementary electric motor for reinforcement or safety (32) and its clutch and rpm reducer (61b). The rotors extend with the actuator (35) and the rod (34), mainly related to the external rotor which, when extended, extends the spring (36) separating the rotors from each other for greater safety. Bearings not shown. (35) could be an electric motor or pneumatic driven turbine-
mind.
La figura 16 muestra un rotor externo (3) de palas (2) extensibles, telescópicas y huecas y su tramo externo (40), se extienden con aire a presión y se retraen por succión.Figure 16 shows an external rotor (3) of shovels (2) extensible, telescopic and hollow and its outer section (40), extend with pressurized air and retract by suction.
La figura 17 muestra un rotor externo (3), los extremos de las palas (2), preferentemente rígidas, que pueden tener unas pequeñas aletas laterales inclinadas en una única dirección (41 y 41a), que obliga a las palas a direccionarse, cuando quedan libres, con el aire de la marcha mostrado por la flecha. Pueden usarse solo las aletas superiores o las inferiores.Figure 17 shows an external rotor (3), the blade ends (2), preferably rigid, which may have small side wings inclined in a single direction (41 and 41a), which forces the blades to address, when they remain free, with the air of the march shown by the arrow. They can use only the upper or lower fins.
Las figuras 18 a la 21 muestran aeronaves (1), con parejas de rotores internos principales centrifugoaxiales en contrarrotación (54) y en el centro de gravedad, con aletas estabilizadoras en su zona inferior, los propulsores (4) y los fanes dobles sustentadores y estabilizadores opcionales (9 y 9a) en contrarrotación. Si falla un fan, se aumenta la potencia del contiguo. Los rotores pueden ser axiales. Los fanes delanteros (73) de la figura 21 se retraen y ocultan en el fuselaje durante el vuelo horizontal. El sistema es similar al utilizado en el F-35 pero utiliza fanes centrifugoaxiales en o sobre el centro de gravedad y añade unos fanes estabilizadores.Figures 18 through 21 show aircraft (1), with pairs of centrifugal main internal rotors in counter-rotation (54) and in the center of gravity, with fins stabilizers in its lower zone, propellers (4) and fans double sustainers and optional stabilizers (9 and 9a) in counter rotation. If a fan fails, the power of the fan is increased adjacent. The rotors can be axial. The front fans (73) from figure 21 they retract and hide in the fuselage during the flight horizontal. The system is similar to the one used in the F-35 but uses centrifugal axes in or on the center of gravity and add stabilizing fans.
La figura 22 muestra la aeronave (1), las parejas de rotores centrifugoaxiales o axiales internos en contrarrotación (54), con aletas estabilizadoras, los propulsores (4) y los propulsores (4a) típicos para toberas orientables y para aletas o flaps inclinadoras del flujo, los chorros de aire directos estabilizadores (59 y 59a), colocados en las proximidades de al menos un extremo del eje longitudinal y del transversal de la aeronave.Figure 22 shows the aircraft (1), the pairs of internal centrifugal or axial rotors in counter rotation (54), with stabilizing fins, propellers (4) and the thrusters (4a) typical for orientable nozzles and for flip flops or flaps, direct air jets stabilizers (59 and 59a), placed in the vicinity of the minus one end of the longitudinal and transverse axis of the aircraft.
Las figuras 23 a la 25 muestran la aeronave (1), con tres o cuatro parejas de rotores internos centrifugoaxiales o axiales en contrarrotación (54) con aletas estabilizadoras, no mostradas en la figura, y propulsores (4) y los propulsores (4a) típicos para toberas orientables y para aletas o flaps inclinadoras del flujo. Los rotores pueden ser axiales.Figures 23 through 25 show the aircraft (1), with three or four pairs of centrifugal internal rotors or axial in counter rotation (54) with stabilizing fins, not shown in the figure, and propellers (4) and propellers (4a) typical for orientable nozzles and for fins or tilting flaps of the flow. The rotors can be axial.
En las aeronaves de las figuras 18 a la 25 la
estabilización también se consigue variando la sustentación mediante
aletas estabilizadoras en la corriente de
aire.In the aircraft of Figures 18 to 25, stabilization is also achieved by varying the lift by means of stabilizing fins in the flow of
air.
La figura 26 muestra la aeronave (1), la pareja de rotores centrifugoaxiales internos principales (54) con los discos deflectores (89)., sus ejes (3), los propulsores (4), el fan estabilizador opcional (5), el árbol de transmisión (30), la caja de engranajes (31) y las aletas estabilizadoras (59) que accionadas por los motores (60) desvían el flujo de aire. Los rotores pueden ser axiales y estar accionados por árboles transmisores o motores totalmente independientes.Figure 26 shows the aircraft (1), the couple of main internal centrifugal rotors (54) with the deflector discs (89)., their shafts (3), the thrusters (4), the fan optional stabilizer (5), the drive shaft (30), the box gears (31) and stabilizing fins (59) which are actuated by the motors (60) divert the air flow. The rotors can be axial and be driven by drive shafts or motors totally independent.
La figura 27 muestra la aeronave (1), los ejes de los rotores (3) y la porción de árbol transmisor (30), la pareja de rotores centrífugo-axiales (54) y los dos carenados de perfil aerodinámico (48) de los rotores. En vez de los discos deflectores se usa la pared deflectora fija (90). Un rotor está a la altura del fuselaje y el otro en la zona superior de la nave formando un ala alta soportada por los montantes (43).Figure 27 shows the aircraft (1), the axles of the rotors (3) and the transmitting shaft portion (30), the pair of centrifugal-axial rotors (54) and both aerodynamic profile fairings (48) of the rotors. Instead of deflector discs the fixed deflector wall (90) is used. A rotor is at the height of the fuselage and the other in the upper area of the ship forming a high wing supported by the uprights (43).
La figura 28 muestra el fuselaje (la), las aletas (67) oscilantes alrededor de los ejes (74) atraídos alternativamente sus brazos opuestos por los electroimanes (68). Las aletas se guardan en alojamientos (69), tramos de trazos. No se muestran los actuadores.Figure 28 shows the fuselage (the), the flippers (67) oscillating around the axes (74) attracted alternatively their arms opposite by electromagnets (68). The fins are stored in accommodation (69), sections of strokes. I dont know show the actuators.
La figura 29 muestra el fuselaje (la) y las aletas oscilantes (67) adaptadas a los laterales planos e inclinados de un fuselaje especial. Las flechas indican la entrada del flujo de aire.Figure 29 shows the fuselage (la) and the oscillating fins (67) adapted to the flat and inclined sides of a special fuselage. The arrows indicate the flow input of air.
La figura 30 muestra el fuselaje (la) y las aletas oscilantes (67) adaptadas adyacentes al fondo plano de un fuselaje especial.Figure 30 shows the fuselage (la) and the oscillating fins (67) adapted adjacent to the flat bottom of a special fuselage
La figura 31 muestra el ala (47), las aletas (67) oscilantes alrededor de los ejes (74), atraídas alternativamente por los electroimanes (68). Pueden ser estabilizadoras, sustentadoras y propulsoras. Las aletas también pueden girar alrededor de un fleje soporte y retraerse adosándose al intradós durante el vuelo horizontal, pueden mantenerse adheridas al ala con actuadores, imanes, succión en la cara interna o por tener ligeramente ladeado el borde de salida hacia el exterior. La aleta (67b) se aplica al borde de salida, siendo (75 y 75a) unas membranas elásticas o relleno de gomaespuma que fuselan la aleta con el ala.Figure 31 shows the wing (47), the fins (67) oscillating around the axes (74), attracted alternatively by electromagnets (68). They may be stabilizers, sustainers and propellers. Fins too they can rotate around a support strap and retract by attaching to the intrados during the horizontal flight, they can remain attached to the wing with actuators, magnets, suction on the inner face or having slightly tilted the trailing edge outwards. The fin (67b) is applied to the trailing edge, (75 and 75a) being membranes elastic or foam rubber padding that fuse the fin with the to.
La figura 32 muestra la aeronave (1) y las aletas oscilantes (67, 67a, 67b y 67c). Pueden estar formadas por varios tramos según se muestra con las líneas de trazos.Figure 32 shows the aircraft (1) and the oscillating fins (67, 67a, 67b and 67c). They can be formed by several sections as shown with dashed lines.
La figura 33 muestra la aeronave (1) con la aleta oscilante (67), giratoria alrededor del eje (74) y accionada por el electroimán (68).Figure 33 shows the aircraft (1) with the oscillating fin (67), rotating around the axis (74) and driven by the electromagnet (68).
La figura 34 muestra la aleta (67) accionada por el electroimán (68), que se puede colocar en la posición opcional (68a), el eje de giro (74) y la pieza ferromagnética (75).Figure 34 shows the fin (67) actuated by the electromagnet (68), which can be placed in the optional position (68a), the axis of rotation (74) and the ferromagnetic part (75).
La figura 35 muestra la aleta (67) accionada por el electroimán (68) que atrae la articulación ferromagnética (76) alrededor del eje de giro (74).Figure 35 shows the fin (67) actuated by the electromagnet (68) that attracts the ferromagnetic joint (76) around the axis of rotation (74).
La figura 36 muestra la aleta (67) accionada por el electroimán (68) que atrae la pieza ferromagnética (75) flexionando el fleje (77).Figure 36 shows the fin (67) actuated by the electromagnet (68) that attracts the ferromagnetic part (75) flexing the strap (77).
La figura 37 muestra la aeronave (1), las aletas oscilantes (67a, 67b, 67c y 67d) en reposo o propulsando horizontalmente, las alas (47), aletas canard (48) y el turbofan (4).Figure 37 shows the aircraft (1), the fins oscillators (67a, 67b, 67c and 67d) at rest or propelling horizontally, the wings (47), canard fins (48) and the turbofan (4).
La figura 38 muestra la aeronave (1), los fanes dobles centrifugoaxiales propulsores, sustentadores y estabilizadores (10), los fanes o rotores dobles sustentadores y estabilizadores (9), el estabilizador (57) y las aletas canard (48). Las alas al no utilizar rotor pueden estar también en la zona central.Figure 38 shows the aircraft (1), the fans double centrifugal thrusters, sustainers and stabilizers (10), supportive double fans or rotors and stabilizers (9), stabilizer (57) and canard fins (48). The wings when not using rotor can also be in the zone central.
La figura 39 muestra la hélice (46) de los fanes, su aro periférico (70), poleas (71) y motores eléctricos accionadores (56d).Figure 39 shows the propeller (46) of the Fanes, its peripheral ring (70), pulleys (71) and electric motors actuators (56d).
La figura 40 muestra los aros periféricos de las hélices (70) de los fanes, poleas (71) y motores eléctricos accionadores (56d).Figure 40 shows the peripheral rings of the propellers (70) of the fans, pulleys (71) and electric motors actuators (56d).
La figura 41 muestra los fanes centrifugoaxiales dobles (9) con los discos deflectores (89).con sus palas (46) en contrarrotación, accionados simultáneamente por los motores eléctricos independientes (24) y los embragues (61) los soportes y cojinetes (27).Figure 41 shows the centrifugal axial fans doubles (9) with the deflector discs (89) .with their blades (46) in counter rotation, driven simultaneously by motors independent electric (24) and clutches (61) supports and bearings (27).
La figura 42 muestra el fuselaje (1) con las turbinas tangenciales periféricas (84), accionadas con los motores (85), las cuales succionan el aire por las entradas superiores (86) y lo impulsan hacia abajo por las salidas (87).Figure 42 shows the fuselage (1) with the peripheral tangential turbines (84), driven by motors (85), which suck the air through the upper inlets (86) and push it down through the exits (87).
La figura 43 muestra el ala (47) con dos turbinas tangenciales (84) accionadas con los motores (85).Figure 43 shows the wing (47) with two tangential turbines (84) powered by engines (85).
La figura 44 muestra la miniturbina o microturbina (60), con el rotor de imanes permanentes de tierras raras (69) en la zona del compresor y el estator (70) o bobinado unido a la carcasa mediante montantes o álabes fijos.Figure 44 shows the miniturbine or microturbine (60), with permanent earth magnet rotor rare (69) in the area of the compressor and the stator (70) or winding attached to the housing by means of uprights or fixed blades.
La figura 45 muestra la miniturbina o microturbina (60), el rotor con varias etapas de imanes permanentes de tierras raras (69a) en la zona del compresor, y el estator (70a) unido a la carcasa mediante montantes.Figure 45 shows the miniturbine or microturbine (60), the rotor with several permanent magnet stages Rare earth (69a) in the compressor area, and the stator (70a) attached to the housing by uprights.
La figura 46 muestra la miniturbina o microturbina (60), con los imanes permanentes de tierras raras (69b) en el compresor y el estator (70b) a su alrededor.Figure 46 shows the miniturbine or microturbine (60), with permanent rare earth magnets (69b) in the compressor and the stator (70b) around it.
Las miniturbinas o microturbinas anteriores no usan engranajes reductores ni ejes externos.The previous miniturbines or microturbines do not use reduction gears or external shafts.
La figura 47 muestra la turbina, miniturbina o
microturbina (60), que acciona el generador (78) entre 10.000 a
200.000 rpm aproximadamente, cuya corriente alterna se envía al
rectificador (62) el cual envía la corriente continua obtenida a la
barra (63). Los generadores (78a, 78b y 78c) envían la corriente a
los rectificadores (62a, 62b y 62c) y una vez rectificadas se
aplican a las barras de corriente continua (63a, 63b y 63c). Como
ejemplo se muestran algunos hélices o fanes cuyas barras (63, 63a,
63b, y 63c) alimentan los motores (32, 24a, 24b y 24c) del rotor
externo (3), rotor interno (54), rotor interno (54b) carenado con el
perfil aerodinámico (48) y los fanes (9 y 10) a través de los
correspondientes variadores de frecuencia (65, 65a, 65b y 65c)
accionados por las señales de los giróscopos o de control. Los que
utilizan varios motores pueden usar un sistema planetario de
engranajes para accionar el rotor o el fan. El motor Wankel (79), el
motor accionado por neumático o nitrógeno (80), la batería (81), la
célula de combustible (82) y los supercondensadores (83) alimentan
la barra (63c) a través de los semiconductores (66), y de la barra
(63c) a través de los variadores de frecuencia (65e y 65f ) a los
motores (85) de las turbinas tangenciales (84) y a los electroimanes
de las aletas oscilatorias (67) Cada fan utiliza al menos un motor y
cada motor se puede alimentar de otros variadores de frecuencia si
falla la alimentación
principal.Figure 47 shows the turbine, miniturbine or microturbine (60), which drives the generator (78) between approximately 10,000 to 200,000 rpm, whose alternating current is sent to the rectifier (62) which sends the obtained direct current to the bar (63 ). The generators (78a, 78b and 78c) send the current to the rectifiers (62a, 62b and 62c) and once rectified they are applied to the direct current bars (63a, 63b and 63c). As an example some propellers or fans are shown whose bars (63, 63a, 63b, and 63c) feed the motors (32, 24a, 24b and 24c) of the external rotor (3), internal rotor (54), internal rotor (54b) fairing with the aerodynamic profile (48) and the fans (9 and 10) through the corresponding frequency inverters (65, 65a, 65b and 65c) operated by the gyro or control signals. Those who use several engines can use a planetary gear system to drive the rotor or fan. The Wankel engine (79), the pneumatic or nitrogen driven motor (80), the battery (81), the fuel cell (82) and the supercapacitors (83) feed the rod (63c) through the semiconductors (66 ), and from the bar (63c) through the frequency inverters (65e and 65f) to the motors (85) of the tangential turbines (84) and to the electromagnets of the oscillatory fins (67) Each fan uses at least one motor and each motor can be powered by other frequency inverters if the power fails
principal.
Claims (67)
alta.7 System according to claims 1 and 3, characterized in that the blades are attached or inserted into a grooved cavity in the wings of wing-type aircraft
high.
embrague durante el vuelo vertical.44. System according to claim 1, characterized in that the turbofan engines use a fan that becomes independent from the turbine shaft by means of a
clutch during vertical flight.
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