ES2378039B1 - Sistema y procedimiento sustentador, propulsor y estabilizador para aeronaves de despegue y aterrizaje vertical. - Google Patents

Sistema y procedimiento sustentador, propulsor y estabilizador para aeronaves de despegue y aterrizaje vertical. Download PDF

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Abstract

El sistema y procedimiento sustentador, propulsor y estabilizador para aeronaves de despegue y aterrizaje vertical consiste en aplicar como sustentadores durante el comienzo del ascenso y al final del descenso: a) al menos un ala giratoria o rotor accionados mediante motores eléctricos o con motores turboejes, turbofanes o turbohélices con una transmisión mecánica, o bien hidráulica, neumática o eléctrica y los correspondientes motores, y b) hélices o fanes sustentadores accionados con motores eléctricos y/o c) el flujo de los motores dirigido hacia abajo y/o d) complementados con la sustentación aerodinámica producida durante el avance de la aeronave. Las alas giratorias, rotores, turbofanes, turbohélices o múltiples fanes aplican la resultante de la sustentación en o sobre el centro de gravedad de la aeronave. Los fanes sustentadores, estabilizadores y controladores se colocan en al menos dos puntos a 90º entre sí en un plano normal al eje vertical de la aeronave.

Description

Sistema y procedimiento sustentador, propulsor y estabilizador para aeronaves de despegue y aterrizaje vertical.
Campo de la invención
En sistemas de sustentación, propulsión y estabilización de aeronaves tripuladas y no tripuladas, radio control, contraincendios, fotografía, aviones nodriza de repostaje en vuelo, ultraligeros, etc.
Estado de la técnica
Los aviones tienen poca sustentación a baja velocidad, necesitan usar 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 alturayabaja velocidad. Todos son difíciles de controlar. Puede considerarse es continuación de la patente P201001175.
Objetivo de la invención
Poder ascender y descender 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. Permitiendo el VTOL con gran carga y autonomía de vuelo.
Usar alas discoidales giratorias alrededor de su eje de simetría portadoras de unas aletas y unas ranuras que producen sustentación durante su giro y avance de la aeronave. Estas alas giratorias pueden portar un suplemento integrado
o externo que les proporciona un perfil aerodinámico. También pueden usar unas palas extensibles radialmente.
Proporcionar gran estabilidad usando fanes carenados accionados por motores eléctricos sustentadores y/o estabilizadores y/o propulsores, colocando los fanes estabilizadores y controladores, carenados o no carenados en al menos dos puntos a 90º entre sí en un plano normal al eje vertical de la aeronave. Compensando rápida y eficientemente. Problema de los VTOL actuales.
Eliminar los hipersustentadores, grandes alas y pesados y complicados trenes de aterrizaje, sus sistemas y complejos y costosos aeropuertos.
Colocar turbinas de gas preferentemente en o debajo del centro de gravedad de la aeronave además de en los lugares típicos.
Usar turboejes, turbinas, miniturbinas, microturbinas con potentes generadores de imanes permanentes de tierras raras a altas rpm y motores eléctricos potentes y livianos.
Utilizar unos motores turbofanes que portan integradas unas aletas abisagradas al cowl las cuales cuando se inclinan unos 45º succionan el flujo de entrada de la zona superior y deflectan el flujo de salida hacia abajo.
Utilizar pequeñas alas deflectoras detrás de las turbinas eléctricas o de gas.
Descripción de la invención
El sistema y procedimiento sustentador, propulsor y estabilizador para aeronaves de despegue y aterrizaje vertical de la invención consiste en aplicar como sustentadores durante el comienzo del ascenso y al final del descenso: a) al menos un ala giratoria o rotor accionados mediante motores eléctricos o con turboejes, turbofanes o turbohélices y una transmisión mecánica, o bien hidráulica, neumática o eléctrica y los correspondientes motores, b) hélices o fanes carenados o no carenados sustentadores accionados con motores eléctricos y/o c) el flujo de los motores dirigido hacia abajo y/o d) complementados con la sustentación aerodinámica producida durante el avance frontal de la aeronave. En ascenso esta situación se mantiene hasta que la sustentación aerodinámica, que irá incrementándose paulatinamente, sea igual o superior al peso de la aeronave. En ese momento se deja solamente la configuración standard o típica de propulsión y sustentación. En el descenso la sustentación aerodinámica se va reduciendo hasta que la sustentación es totalmente producida por el flujo vertical de las turbinas y/o por las alas giratorias y/o fanes, y hasta que se posa en el suelo. La transición empieza con el inicio del ascenso, y en el descenso en el último tramo y faltando poco para su llegada al suelo. El descenso y la subida con pesos bajos se puede efectuar verticalmente sin la contribución de la sustentación aerodinámica. Las alas giratorias, turbofanes, turbohélices o múltiples fanes aplican su sustentación
o su resultante preferentemente en, próxima o sobre el centro de gravedad de la aeronave. Uno o más de los fanes sustentadores son estabilizadores y controladores, y se colocan en al menos dos puntos a 90º entre sí en un plano normal al eje vertical de la aeronave. También pueden distribuirse varios fanes sustentadores y/o estabilizadores por los distintos extremos o puntos periféricos de la aeronave.
Los motores eléctricos de las alas giratorias, rotores y fanes se alimentan de las baterías de carga y descarga rápida, ultracondensadores, pilas de combustible o por generadores de turboejes, APUs o motores propulsores. La energía se aplica de modo que algunos de estos dispositivos se reserven para en caso de emergencia.
La energía eléctrica, hidráulica y neumática es aplicada por dispositivos o elementos que la aplican: a) Solo durante la subida y el descenso, b) solo durante el vuelo horizontal y c) en todas las fases del vuelo.
El ala giratoria puede ser: lenticular, discoidal, ovalada triangular, semilenticular o semiovalada, gira alrededor de su eje de simetría perpendicular a dicha ala y portan unas ranuras inclinadas y unas aletas fijas o extensibles todas ellas paralelas entre sí. Las aletas deflectan el flujo hacia abajo cuando giran, sin par de giro ni resistencia cuando están paradas y alineadas con la dirección de vuelo. Las aletas pueden ser tanto más anchas o altas cuanto mas próximas están del eje de giro. Con aletas extensibles no hace falta direccionar las alas giratorias cuando están en reposo. La inclinación de las aletas respecto al eje del rotor determina la fuerza centrifugoaxial aplicada al aire; esta inclinación se puede variar cuando las aletas son extensibles con un actuador. Estas aletas también se pueden disponer radialmente cuando son extensibles. Las aletas y las ranuras pueden formar un ángulo con las líneas radiales del ala giratoria, variando este ángulo se puede variar la fuerza centrífuga o centrípeta del flujo del ala. Las aletas extensibles se pueden extender con un actuador o por la fuerza centrífuga de su masa y de un bulón el cual porta una leva en su extremos y al desplazarse radialmente hace girar la aleta alrededor del eje de su arista obligando a la aleta a extenderse, la retracción se efectúa mediante un muelle. Las aletas se pueden extender impulsando aire a través del eje y/o utilizando un actuador o motor eléctrico, la recuperación se efectúa mediante un muelle.
El ala giratoria puede tener palas radiales, al menos una de ellas se extiende telescópicamente impulsando aire a través del eje y retrayéndose por succión y/o mediante muelles, en el caso de extenderse una sola la otra permanece extendida fija. Las palas también pueden extenderse mediante la fuerza centrífuga o mediante un motor o actuador, retrayéndose mediante muelles. Una variante utiliza un ala con perfil aerodinámico con una pala extensible radialmente en la zona del borde de ataque y otra fija en el borde de salida, esta última actúa de veleta cuando se recoge la del borde de ataque y se avanza en vuelo horizontal. También puede tener ambas palas extensibles radialmente, no recogiéndose totalmente una de ellas, quedando una porción extendida para actuar como veleta. El ala giratoria en vuelo horizontal puede quedar libre o puede ser accionada con los motores. La pala extensible puede ser solo la de un lado quedando y actuando la opuesta como veleta. Las palas serán preferentemente de sección constante. Las alas giratorias semilenticulares tienen la cara superior convexa y la inferior plana o de mayor curvatura, con perfiles similares a los NACA 2206 y NACA 2306. Las simétricas usan perfiles NACA 0006 o similares.
En los rotores las palas pueden ser retráctiles.
Las alas giratorias una vez en reposo se direccionan dejando una pala o parte de ella extendida. También se pueden direccionar mediante un actuador motor o martinete que sujeta o bloquea una porción excéntrica del eje del ala giratoria. También se pueden direccionar mediante sendas parejas de pequeñas aletas flexibles, formando un ángulo diedro, y dispuestas diametralmente; cuando el ala está estática se pliega la que se encuentra mas avanzada y se extiende y ofrece mas resistencia la mas retrasada respecto al avance de la aeronave.
Al borde de ataque del ala se añade un perfil aerodinámico que le proporciona mínima resistencia aerodinámica, ese perfil suplementario consiste en un perfil añadido: a) en una zona del ala giratoria que actuará de borde de ataque de la misma con perfiles NACA 2206 y NACA 2306 o similares, b) delante del ala giratoria y sujeto al fuselaje de la aeronave mediante montantes, c) un ala que rodea al ala giratoria en aproximadamente su tercio delantero o d) en el caso de aeronaves de ala delta el ala giratoria está integrada o formando parte de dicha ala.
Puede usarse la mitad de los fanes carenados y no carenados girando en un sentido y la otra mitad en sentido contrario. Se pueden colocar dos alas giratorias una sobre cada punta de cada ala fija o sobre los extremos del fuselaje.
La aeronave puede adoptar además de las formas típicas, forma triangular o de ala delta o utilizar cuatro alas similares a las canard y las estabilizadoras.
Al menos uno de los fanes eléctricos es giratorio o inclinable y se puede usar para sustentar y/o propulsar durante el vuelo horizontal.
Puede portar turbofanes adicionales sustentadores y propulsores en zonas periféricas o posteriores de las aeronaves.
Este sistema de estabilización se caracteriza por su rapidez de corrección y por ser más segura la corrección con fanes que estabilizan respecto a un gran rotor y/o turbinas de gas sustentadores centrales o al punto de aplicación de la resultante de varios de ellos. Pueden usarse chorros de aire para estabilización pero deben complementarse con los fanes eléctricos que son mas rápidos de actuación.
Unos fanes estabilizadores en la cola estabilizan respecto al eje transversal y vertical de la aeronave y otros en las puntas de las alas o en la zona inferior del fuselaje, bajo el centro de gravedad, estabilizan respecto al eje longitudinal.
Pueden utilizar un grupo de piñones que suma la fuerza de varios motores en un eje común o un sistema planetario de piñones. Las alas pueden girar soportadas de su periferia por tres o mas poleas, las cuales son a su vez accionadas por motores eléctricos.
Una pareja de fanes y rotores en contrarrotación se pueden accionar con motores eléctricos y varios piñones.
Las hélices o fanes pueden ser simultáneamente sustentadores, estabilizadores y propulsores. Pueden usarse fanes axiales o centrifugoaxiales.
Los motores propulsores pueden girar alrededor de su eje transversal o pueden tener una placa deflectora a la entrada y otra a la salida para dirigir el flujo de aire y gases de salida hacia abajo. Las turbinas con toberas orientables
o vectoriales también se pueden situar debajo del centro de gravedad de la nave o próximas al mismo para compensar el par creado por la succión de la turbina. Los motores turbofanes pueden añadir unos deflectores consistentes en una prolongación superior hacia atrás del cowl a modo de visera, y una prolongación en la zona delantera inferior del cowl articulada y giratoria 45º o mas alrededor de un eje transversal en su arista trasera succiona el aire de la zona superior durante el vuelo vertical. Pueden usarse unas minialas o pequeñas alas sustentadoras detrás de las turbinas de gas y de los fanes las cuales giradas 45º deflectan el flujo de la turbina o fanes hacia abajo.
Se colocarán uno o más fanes carenados y no carenados accionados con motores eléctricos sobre las aletas canard, estabilizadores o alas principales.
Los motores de cada punto se pueden alimentar de fuentes independientes.
Pueden usarse indistintamente motores turbofanes, turbohélices, alternativos, etc. Los turbohélices se adaptan fácilmente a los rotores para el vuelo vertical.
En todos los aviones UAV, de radio control o tripulados se pueden utilizar turbinas eléctricas EDF en sustitución de las de gas. En ese caso estarán alimentadas por baterías, células de combustible, turboejes, etc.
Al menos un turbofán se puede utilizar como fuente auxiliar, APU, etc., como sustentador en despegues y aterrizajes, y como propulsor en caso de fallo de los otros turbofanes. Estos motores turbofanes van alojados en el interior del fuselaje y durante su uso unas aletas deflectoras se accionan permitiendo la propulsión o la sustentación succionando el aire de la zona superior o lateral.
Los motores bajo el ala giratoria o rotores pueden succionar el aire a distancia a través de conductos en el fuselaje.
Una variante utiliza solamente motores turboeje los cuales impulsan mediante un sistema hidráulico, neumático o eléctrico los motores que accionan el rotor sustentador y/o los fanes o bien al rotor o ala giratoria mecánicamente.
Los fanes pueden ser levitados magnéticamente y usarse simultáneamente como propulsores, estabilizadores y/o sustentadores.
Se usan motores y generadores eléctricos de imanes permanentes de tierras raras, neodimio boro hierro, de samario cobalto o similares, refrigerados por aire, los generadores giran a las altas velocidades de las turbinas, miniturbinas, 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 los motores de CC, o de CA de baja frecuencia a través de un inversor. 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 proporcionan muy alta o rápida respuesta facilitando las correcciones en especial en casos de turbulencias, esto se consigue ajustando la frecuencia, voltaje o intensidad.
Durante el despegue y el aterrizaje se puede adicionar la energía eléctrica de baterías de carga y descarga rápida, pilas de combustible o supercondensadores o ultracondensadores de alta relación de potencia/peso, los motores eléctricos, hidráulicos o neumáticos complementarios que refuerzan la energía mecánica, eléctrica etc. aplicada a las alas giratorias y rotores. La energía de los ultracondensadores se puede utilizar en aviones militares para alimentar armas de energía dirigida: Láseres de estado sólido y rayos microondas de alta energía. 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 las alas giratorias o rotores se accionan con motores eléctricos, se añadirá dicha energía directamente a los mismos. Al aprovechar la sustentación aerodinámica nada mas iniciar el ascenso, el tiempo de utilización de las baterías, generadores, ultracondensadores, pilas de combustible etc. el tiempo de uso de estos es mínimo.
En los despegues, que es cuando mayor peso llevan los aviones, se puede aplicar energía eléctrica externa mediante un largo cable de suelta rápida soportado por un largo poste o por un globo cautivo. Se pueden utilizar aviones nodriza
o pueden usarse botellas de aire o nitrógeno comprimido o baterías lanzables una vez utilizadas.
Mediante brújulas, GPS, giróscopos y acelerómetros se detectan los cambios de altura, actitud respecto a la horizontal y al rumbo, generándose unas señales en unos microprocesadores o microcontroladores que con el correspondiente software actúan sobre motores eléctricos y servomandos accionando los fanes, aletas o controles de vuelo. Se complementa con el control manual el cual es menos preciso.
Los fanes carenados tienen unas persianas. Las de la zona superior consisten en unas aletas basculantes alrededor de un eje excéntrico que abren con el flujo del fan y cierran con el aire de la marcha que incide sobre la zona de la aletas de menor superficie en que las divide el eje, manteniéndose horizontales mediante unos topes cuando están cerradas. Las de la zona inferior constan de aletas flexibles o rígidas e inclinables mediante un eje de giro en una arista que igualmente abren con el flujo del fan y cierran con el aire de la marcha.
Los estatores de los motores, que pueden ser BLDC, pueden refrigerarse exteriormente mediante nitrógeno líquido, esto se podría efectuar antes de cada vuelo.
En subida o descenso la sustentación es tal que aunque falle un elemento el avión puede continuar compensado y ascendiendo o descendiendo.
En caso de emergencia puede utilizarse un paracaídas sujeto por los extremos de la aeronave, cuyos cordones van escondidos en el fuselaje y alas, de donde se extrae cuando se desea su uso. El descenso de emergencia también se puede efectuar utilizando el ala giratoria y/o los fanes.
Las aeronaves se construirán preferentemente con materiales resistentes, ligeros o ultraligeros, como la fibra de carbono, kevlar o similares. Con este sistema no es necesario el combustible al alternativo y preferiblemente no se transportará mercancía, con el fin de reducir pesos.
Ejemplo de funcionamiento típico: El ala giratoria y los fanes eléctricos se accionan preferentemente con motores alimentados con energía eléctrica de baterías, células de combustible, ultracondensadores, generadores accionados por turboejes, APUs o por turbinas de gas. Las turbinas de gas giratorias o con placas o minialas giratorias deflectarán el flujo hacia abajo. Unos APUs especiales también pueden deflectar su flujo de aire y gases hacia abajo. La sustentación aerodinámica se producirá durante el avance horizontal de la aeronave. Posteriormente una vez alcanzada la sustentación mediante medios aerodinámicos se reserva la utilización de los elementos que facilitan el uso del ala giratoria, los generadores y las APUs si se utilizó su flujo y se continúa con la propulsión standard.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra una vista esquematizada y en planta de una aeronave con el sistema de la invención.
Las figuras 2, 10, 11 y 14 y 15 muestran vistas esquematizadas y en alzado de variantes de la aeronave de la invención.
La figura 3,4y5 muestran vistas de porciones de alas giratorias con variantes de aletas de la invención.
Las figuras6ala8 muestran vistas esquematizadas, parciales y seccionadas de variantes de aletas giratorias.
Las figuras 9, 12, 13, 16 y 17 muestran vistas esquematizadas y en planta de variantes de aeronaves con el sistema de la invención.
Las figuras 18, 19 y 20 muestran vistas esquematizadas y en planta de variantes de alas giratorias.
Las figuras 21 y 22 muestran vistas esquematizadas y parcialmente seccionadas variantes de fanes.
La figura 23 muestra una vista esquematizada de una porción de rotor del ala giratoria.
La figura 24 muestra un diagrama de bloques de un sistema eléctrico alimentador de los motores de rotores y fanes.
La figura 25 muestra curvas de sustentación de los distintos sistemas utilizados en el sistema de la invención.
La figura 26 muestra un diagrama de bloques con los distintos sistemas de sustentación.
Descripción mas detallada de la invención
La invención, figura 1, muestra el fuselaje (1) de la aeronave, el ala lenticular giratoria alrededor de su eje de simetría y sustentadora (2d) la cual porta las aletas (2h) y las ranuras (2f) y gira soportada y accionada por el eje (3), utiliza los fanes estabilizadores y sustentadores (9) en las aletas canard (48) y en las aletas del estabilizador (57). El ala giratoria es accionada mecánicamente con los motores propulsores y/o con los motores eléctricos complementarios.
La figura 2 muestra el fuselaje (1) el ala lenticular giratoria sustentadora (2d), el turbofán inclinable (4) impulsando el flujo de aire y gases hacia abajo, la aleta canard (48), la aleta estabilizadora (57) y el fan (5) compensador del par de giro del rotor. Los vectores muestran las fuerzas de sustentación y/o de estabilización. Estas también pueden actuar en ambos sentidos.
La figura 3 muestra la porción del ala giratoria sustentadora (2d), la aleta superior (2h) resalte o proyección inferior (2q) y la ranura (2f). Las flechas muestran el desplazamiento del ala y del flujo de aire por la ranura.
La figura 4 muestra la porción del ala giratoria sustentadora (2d), el tramo superior de la aleta inclinable (2m) y la inferior (2n) que gira alrededor del eje (2k) accionada por el martinete (2j), creando la ranura (2f). Las flechas muestran el desplazamiento del ala y del flujo de aire por la ranura. Estas aletas también se pueden disponer radialmente, pero producirán mas pérdidas por ser mayor la fuerza centrífuga.
La figura 5 muestra la aleta inclinable (2m) que se extiende por la fuerza centrífuga de su masa y de un bulón (186) el cual porta una leva en su extremos (187) y al desplazarse radialmente hace girar la aleta alrededor del eje de su arista obligando a la aleta a extenderse, la retracción se efectúa mediante un muelle.
La figura 6 muestra la porción del ala giratoria sustentadora (2d) con solo la aleta superior (2p). Las flechas muestran el desplazamiento del ala y del flujo de aire por la ranura.
La figura 7 muestra la porción del ala giratoria sustentadora (2d) con el resalte o proyección inferior (2q). Las flechas muestran el desplazamiento del ala y del flujo de aire por la ranura.
La figura 8 muestra la porción del ala giratoria sustentadora (2d) con la aleta superior (2p) y la aleta inferior (2r). Las flechas muestran el desplazamiento del ala y del flujo de aire por la ranura.
Las alas giratorias al igual que el resto de la estructura de la aeronave pueden ser de fibra de carbono, materiales compuestos de fibras embebidas en una matriz plástica, epoxi, etc. fibra de vidrio-aluminio, grafito-kevlar y similares.
La figura 9 muestra el fuselaje de la aeronave (1), el ala lenticular (2d) y su eje (3), con las aletas (2h) y las ranuras (2f), todas ellas formando un ángulo con las líneas radiales, variando este ángulo se puede variar la fuerza centrífuga o centrípeta del flujo. Añade los fanes estabilizadores y/o sustentadores (9) en las aletas estabilizadoras (57) y en el ala delantera conformadora del perfil aerodinámico (2s) para el ala giratoria.
La figura 10 muestra el fuselaje de la aeronave (1), el ala lenticular giratoria (2d). Añade las turbinas de gas (4), las minialas o aletas deflectoras (155) y los fanes estabilizadores y/o sustentadores (9) en el ala delantera conformadora del perfil aerodinámico (2s) y en aletas (57). El perfil (2s) es soportado por el montante (2p).
La figura 11 muestra el fuselaje de la aeronave (1), dos alas lenticulares giratorias (2d), las turbinas de gas (4), las minialas o aletas deflectoras (155) y los fanes estabilizadores y/o sustentadores (9) en las aletas canard (48) y estabilizadoras (57). Delante de las alas giratorias se coloca el protector (2s) soportado por la aleta (2p) que les proporciona un perfil aerodinámico eficiente.
La figura 12 muestra el fuselaje de la aeronave (1), el ala lenticular giratoria (2d), las turbinas de gas (4) y los fanes estabilizadores y/o sustentadores (9). Las aletas (57) forman parte del perfil aerodinámico fijo colocado delante de las alas giratorias. El ala giratoria es soportada por los montantes (6). El ala giratoria también se puede soportar mediante poleas periféricas
La figura 13 muestra el fuselaje de la aeronave (1), el ala lenticular giratoria (2d), que portan sendas palas o álabes extensibles (2u y 2v) insuflando o succionando aire por el interior del eje del ala, la pala (2v) puede ser fija y estar siempre extendida, actuando de veleta. Añade las turbinas de gas (4) y los fanes estabilizadores y/o sustentadores (9). El ala giratoria es soportada por los montantes (6).
La figura 14 muestra una aeronave con el ala lenticular giratoria (2d), el fan (5) estabiliza en dirección y compensa el par de giro del ala giratoria, el fan (9) en la cola y el (9d) en la aleta canard (48) estabilizan respecto al eje transversal y el fan (9a) en la punta del ala (47) estabiliza alrededor del eje longitudinal. Lo propulsan dos motores turbofán giratorios o inclinables (4), se muestra el izquierdo en actitud sustentadora. Opcionalmente puede ser impulsado por el turbohélice o motor alternativo (4d).
La figura 15 muestra una aeronave con el ala lenticular giratoria (2d) la cual tiene un perfil aerodinámico similar a los NACA 2206 y NACA 2306, utiliza la pala fija en el borde de salida (2v) y la del borde de ataque (2u) extensible, que se introduce en el ala en el vuelo horizontal y puede ser de longitud superior al radio del ala giratoria. En ese caso el ala giratoria con la pala fija de la zona posterior actúa como veleta. El fan (5) estabiliza, controla la dirección y compensa el par de giro del ala giratoria utilizando el flujo de los motores y el aire de la marcha, uno o dos fanes (9) en la cola y el (9d) en la aleta canard (48) estabilizan horizontalmente, y dos fanes (9a) en cada extremo de las estrechas alas (47) estabilizan en alabeo. Es propulsada por dos turbofanes (4). La sustentación se incrementa con el flujo de los turbofanes propulsores (4) y la aleta o flap (46a) en el borde de salida del ala (47).
La figura 16 muestra el fuselaje (1) de la aeronave tipo ala delta con el ala lenticular giratoria (2d) integrada, su eje de giro (3), turbinas de gas (4) y (4a) esta última con aletas deflectoras integradas, y los fanes estabilizadores y sustentadores (9).
La figura 17 muestra el fuselaje (1) de la aeronave tipo ala delta, con el ala lenticular giratoria (2d) integrada, gira soportada por tres o mas poleas periféricas (2p) accionadas por motores eléctricos, turbinas de gas (4) y los fanes estabilizadores y sustentadores (9).
La figura 18 muestra el ala lenticular o semilenticular giratoria sustentadora (2d) la cual porta las aletas (2h) y las ranuras (2f) y gira soportada y accionada por el eje (3). Puede llevar múltiples aletas pero todas ellas paralelas entre sí. Las aletas se alinean con la dirección de avance para reducir la resistencia aerodinámica al mínimo, mediante las aletas diédricas (67) retraídas y las (67a) extendidas y ofreciendo estas mas resistencia.
La figura 19 muestra el ala giratoria sustentadora ovalada (2d) la cual porta las aletas (2h) y las ranuras (2f) y gira soportada y accionada por el eje (3) Puede llevar múltiples aletas pero todas ellas paralelas entre sí. Las aletas se alinean con la dirección de avance para reducir la resistencia aerodinámica al mínimo. El ala puede avanzar girada 90º si también se giran las aletas y ranuras.
La figura 20 muestra el ala giratoria (2d), con las palas o alabes extensibles (2v) las cuales se extienden centrífugamente y/o neumáticamente con aire enviado por el interior del eje del ala giratoria y la cámara (185) y los pistones (184), los muelles (183) tienden a recoger las palas. Una pala puede recogerse parcialmente y actúa de veleta.
La figura 21 muestra el fan (9) y en la zona superior las persiana formada por las aletas basculantes (25) alrededor del eje excéntrico (25a) que abren con el flujo del fan y cierran con el aire de la marcha que incide sobre la zona de la aletas de menor superficie en que las divide el eje, los topes (25b) las mantiene horizontales cuando están cerradas. En la zona inferior se colocan una serie de aletas flexibles o rígidas (25c) e inclinables mediante el eje de giro (25d) en una arista que igualmente abren con el flujo del fan y cierran con el aire de la marcha. No se muestran los montantes de soporte.
La figura 22 muestra los fanes axiales en contrarrotación (9 y 9a), accionados con los motores (24 y 24b) y el conjunto de piñones (31a). No se muestran los montantes de soporte.
La figura 23 muestra los ejes de los rotores (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). En reposo el actuador (35) mediante el eje (34) direcciona las aletas y ranuras con el eje longitudinal de la aeronave. (35) también podría ser un motor eléctrico o turbina accionada neumáticamente. El muelle (36) proporciona separación entre sendos rotores.
La figura 24 muestra la turbina, miniturbina o microturbina o turboeje (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 y 78b) envían la corriente a los rectificadores (62a y 62b) y una vez rectificadas se aplican a las barras de corriente continua (63a y 63b). Como ejemplo se muestran algunos fanes cuyas barras (63, 63a, 63b, y 63c) alimentan el motor (32) del ala lenticular giratoria (2d) mediante el variador de frecuencia (65), a los motores (24a, 24b y 24c) de los fanes carenados (9a, 9b y 9c) y a través de los correspondientes variadores o controladores de frecuencia (65a, 65b y 65c) controlados por las señales de control o de estabilización de los giróscopos, acelerómetros y/o GPS procesadas o controladas por el microprocesador o controlador (61). Los que utilizan varios motores pueden usar un sistema de varios piñones que actúan sobre un eje común para accionar el rotor
o el fan. Los motores pueden ser de CC o CA. La batería (81), la célula de combustible (82) y los supercondensadores
o ultracondensadores (83) alimentan el cañón láser (84) y el de microondas (85) y también a la barra (63c) a través de los semiconductores (66). Cada fan utiliza al menos un motor y cada motor se puede alimentar de otros variadores de velocidad si falla la alimentación principal. El ala giratoria (2d) es accionada mecánicamente por la turbina de gas (4). Esta última puede sustituir por un motor turboeje, turbohélice o motor de gran relación potencia/peso.
La figura 25 muestra las distintas curvas de sustentación durante el despegue y la subida inicial, donde (91) representa la sustentación debida a una ala giratoria o aun rotor, la (92) la sustentación debida al flujo dirigido hacia debajo de las turbinas de gas, la (93) representa la sustentación debida a los fanes eléctricos, (94) la sustentación aerodinámica y (90) la sustentación total, suma de las anteriores y equivalente al peso del avión, cuando intervienen turbinas de gas, uno o más rotores similares a los de los helicópteros, hélices o fanes eléctricos con sus motores alimentados por baterías, generadores, ultracondensadores, células de combustible, etc. y la sustentación aerodinámica. Pueden actuar todos los sistemas simultáneamente o solamente algunas de ellas. Si la subida se hace verticalmente la sustentación aerodinámica se iniciaría mas tarde al mismo tiempo que el desplazamiento horizontal. En este caso la suma de la sustentación del resto de sistemas se tendría que incrementar.
El diagrama de sustentación para el descenso es similar al anterior, la diferencia es debida al uso de menores pesos y por lo tanto menor energía.
La figura 26 muestra un diagrama de bloques con las distintas alimentaciones eléctricas utilizadas en la sustentación y su uso en alas giratorias (2d), su motor (32) y el variador de frecuencia (65), rotores (2k) y fanes carenados (9) y no carenados (9k). Las baterías (81), ultracondensadores (83), Células de combustible (82), turboeje (60) que acciona al generador (78) y su corriente se rectifica con el rectificador (62), botella neumática (87), que acciona la turbina (88) y esta al generador (78), Se muestran igualmente la sustentación efectuada con el flujo de los motores propulsores (4) y APUs (60a). También un ala (57) que representa la sustentación aerodinámica.
Todas las turbinas de gas se pueden sustituir por turbinas o fanes eléctricos estos últimos carenados o no.

Claims (44)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Sistema sustentador, propulsor y estabilizador para aeronaves de despegue y aterrizaje vertical que consiste en aplicar como sustentadores durante el comienzo del ascenso y al final del descenso: a) al menos un ala giratoria o rotor accionados mediante motores eléctricos o motores turboejes, turbofanes o turbohélices y una transmisión mecánica,
    o bien hidráulica, neumática o eléctrica y los correspondientes motores, b) hélices o fanes carenados o no carenados sustentadores accionados con motores eléctricos y/o c) el flujo de las turbinas de gas dirigido hacia abajo y/o d) complementados con la sustentación aerodinámica producida durante el avance frontal de la aeronave, en ascenso esta situación se mantiene hasta que la sustentación aerodinámica, que irá incrementándose paulatinamente, sea igual o superior al peso de la aeronave, en ese momento se deja solamente la configuración standard o típica de propulsión y sustentación, en el descenso la sustentación aerodinámica se va reduciendo hasta que la sustentación es totalmente producida por el flujo vertical de las turbinas y/o por las alas giratorias y/o fanes, y hasta que se posa en el suelo, uno
    o más de los fanes sustentadores son estabilizadores y controladores y se colocan en al menos dos puntos a 90º entre sí en un plano normal al eje vertical de la aeronave.
  2. 2.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque el ala giratoria es: lenticular, discoidal, ovalada, triangular, semilenticular o semiovalada, gira alrededor de su eje de simetría perpendicular a dicha ala y porta unas ranuras inclinadas y unas aletas fijas, dichas aletas deflectan el flujo hacia abajo no proporcionando par de giro ni resistencia cuando están paradas o estáticas y alineadas dichas aletas con la dirección de vuelo.
  3. 3.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque el ala giratoria es: lenticular, discoidal, ovalada, triangular, semilenticular o semiovalada, gira alrededor de su eje de simetría perpendicular a dicha ala y porta unas ranuras inclinadas y unas aletas extensibles mediante la fuerza centrífuga de su masa y de un bulón el cual porta una leva en su extremos y al desplazarse radialmente hace girar la aleta alrededor del eje de su arista obligando a la aleta a extenderse, la retracción se efectúa mediante un muelle.
  4. 4.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque el ala giratoria es: lenticular, discoidal, ovalada, triangular, semilenticular o semiovalada, gira alrededor de su eje de simetría perpendicular a dicha ala y porta unas ranuras inclinadas y unas aletas extensibles impulsando aire a través del eje y/o utilizando un actuador o motor e eléctrico, la recuperación se efectúa mediante un muelle.
  5. 5.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque el ala giratoria utiliza dos o más álabes o palas radiales, al menos una de ellas se extiende telescópicamente impulsando aire a través del eje y retrayéndose por succión y/o mediante muelles, en el caso de extenderse una sola la otra permanece extendida fija.
  6. 6.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque el ala giratoria utiliza dos o mas palas o álabes que se extienden radial y telescópicamente por la acción de la fuerza centrífuga o mediante un motor o actuador, y la retracción se realiza con muelles.
  7. 7.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque el ala giratoria utiliza dos o mas palas o álabes que se extienden radial y telescópicamente por la acción de la fuerza centrífuga y una de ellas no se recoge totalmente actuando de veleta.
  8. 8.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque el ala giratoria utiliza un ala con perfil aerodinámico con una pala extensible radialmente en la zona del borde de ataque y otra fija en el borde de salida, esta última actúa de veleta cuando se recoge la del borde de ataque y se avanza en vuelo horizontal, o un actuador, motor o martinete sujeta
    o bloquea una porción excéntrica del eje del ala giratoria.
  9. 9.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque al borde de ataque del ala giratoria se añade un perfil aerodinámico que le proporciona mínima resistencia aerodinámica, ese perfil suplementario consiste en un perfil añadido: a) en una zona del ala giratoria que actuará de borde de ataque de la misma, perfil NACA 2206 y NACA 2306 o similares, b) delante del ala giratoria y sujeto al fuselaje de la aeronave mediante montantes, o c) un ala que rodea al ala giratoria en aproximadamente su tercio delantero o d) integrado el suplemento o formando parte de dicha ala.
  10. 10.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado por utilizar el ala giratoria en o sobre el centro de gravedad de la aeronave.
  11. 11.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque la mitad de los fanes carenados y no carenados giran en un sentido y la otra mitad en sentido contrario.
  12. 12.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque al menos uno de los fanes eléctricos es giratorio o inclinable y se usa para sustentar y/o propulsar durante el vuelo horizontal.
  13. 13.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado por usarse para estabilización chorros de aire complementados con los fanes eléctricos.
  14. 14.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque unos fanes estabilizadores en la cola estabilizan respecto al eje transversal y vertical de la aeronave y otros en las puntas de las alas o en la zona inferior del fuselaje, bajo el centro de gravedad, estabilizan respecto al eje longitudinal.
  15. 15.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque los motores eléctricos de las alas giratorias, rotores y fanes se alimentan de las baterías de carga y descarga rápida, ultracondensadores, pilas de combustible o por generadores de turboejes, APUs o motores propulsores, aplicando la energía de modo que algunos de estos dispositivos o su energía se reserven para en caso de emergencia.
  16. 16.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las alas giran soportadas de su periferia por tres o más poleas, las cuales son a su vez accionadas por motores eléctricos.
  17. 17.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las hélices o fanes son simultáneamente sustentadores, estabilizadores y propulsores.
  18. 18.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque los motores propulsores giran alrededor de su eje transversal y/o tienen una placa deflectora a la entrada y otra a la salida para dirigir el flujo de aire y gases de salida hacia abajo, añaden unos deflectores a la entrada y a la salida de las turbinas en las que están integrados y/o unas pequeñas alas sustentadoras detrás de las turbinas de gas y de los fanes las cuales giradas unos 45º deflectan el flujo de la turbina
    o fanes hacia abajo.
  19. 19.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque se colocan uno o más de los fanes carenados y no carenados accionados con motores eléctricos sobre las aletas canard, estabilizadores o alas principales.
  20. 20.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque los motores eléctricos de cada punto se alimentan de fuentes independientes.
  21. 21.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque al menos un turbofán se utiliza como fuente auxiliar, APU, etc., como sustentador en despegues y aterrizajes, y como propulsor en caso de fallo de los otros turbofanes, van alojados en el interior del fuselaje y durante su uso unas aletas deflectoras se accionan permitiendo la propulsión o la sustentación succionando el aire de la zona superior o lateral.
  22. 22.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque se usan motores y generadores eléctricos de imanes permanentes de tierras raras, neodimio boro hierro, de samario cobalto o similares, refrigerados por aire, los generadores giran a las altas velocidades de las turbinas o miniturbinas.
  23. 23.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque durante el despegue y el aterrizaje se adiciona la energía eléctrica o neumática y la de los acumuladores de carga y descarga rápida, pilas de combustible o supercondensadores
    o ultracondensadores de alta relación de potencia/peso aplicándola a los motores eléctricos o neumáticos complementarios que refuerzan la energía mecánica, eléctrica, etc. aplicada a las alas giratorias.
  24. 24.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque las aeronaves se construirán preferentemente con materiales resistentes, ligeros o ultraligeros, como la fibra de carbono, kevlar o similares.
  25. 25.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque los turbofanes, turbohélices o múltiples fanes aplican su sustentación o su resultante en, próxima o sobre el centro de gravedad de la aeronave.
  26. 26.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque el ala giratoria porta sendas parejas de aletas flexibles, dispuestas diametralmente, formando un ángulo diedro, cuando el ala está estática se pliega la que se encuentra mas avanzada y se extiende y ofrece mas resistencia la mas retrasada respecto al avance de la aeronave.
  27. 27.
    Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque la energía eléctrica, hidráulica y neumática es aplicada por dispositivos o elementos que la aplican: a) solo durante la subida y el descenso, b) solo durante el vuelo horizontal y c) en todas las fases del vuelo.
  28. 28.
    Procedimiento sustentador, propulsor y estabilizador para aeronaves de despegue y aterrizaje vertical que consiste en aplicar como sustentadores durante el comienzo del ascenso y al final del descenso: a) al menos un ala giratoria
    o rotor accionados mediante motores eléctricos o motores turboejes, turbofanes o turbohélices y una transmisión mecánica, o bien hidráulica, neumática o eléctrica y los correspondientes motores, b) hélices o fanes carenados o no carenados sustentadores accionados con motores eléctricos y/o c) el flujo de las turbinas de gas dirigido hacia abajo y/o d) complementados con la sustentación aerodinámica producida durante el avance frontal de la aeronave, en ascenso esta situación se mantiene hasta que la sustentación aerodinámica, que irá incrementándose paulatinamente, sea igual o superior al peso de la aeronave, en ese momento se deja solamente la configuración standard o típica de propulsión y sustentación, en el descenso la sustentación aerodinámica se va reduciendo hasta que la sustentación es totalmente producida por el flujo vertical de las turbinas y/o por las alas giratorias y/o fanes, y hasta que se posa en el suelo, uno o más de los fanes sustentadores son estabilizadores y controladores y se colocan en al menos dos puntos a 90º entre sí en un plano normal al eje vertical de la aeronave.
  29. 29.
    Procedimiento según reivindicación 28, caracterizado porque el ala giratoria es: lenticular, discoidal, ovalada, triangular, semilenticular o semiovalada, gira alrededor de su eje de simetría perpendicular a dicha ala y porta unas ranuras inclinadas y unas aletas fijas, dichas aletas deflectan el flujo hacia abajo no proporcionando par de giro ni resistencia cuando están paradas o estáticas y alineadas dichas aletas con la dirección de vuelo.
  30. 30.
    Procedimiento según reivindicación 28, caracterizado porque el ala giratoria es: lenticular, discoidal, ovalada, triangular, semilenticular o semiovalada, gira alrededor de su eje de simetría perpendicular a dicha ala y porta unas ranuras inclinadas y unas aletas extensibles mediante la fuerza centrífuga de su masa y de un bulón el cual porta una leva en su extremos y al desplazarse radialmente hace girar la aleta alrededor del eje de su arista obligando a la aleta a extenderse, la retracción se efectúa mediante un muelle.
    31 Procedimiento según reivindicación 28, caracterizado porque el ala giratoria es: lenticular, discoidal, ovalada, triangular, semilenticular o semiovalada, gira alrededor de su eje de simetría perpendicular a dicha ala y porta unas ranuras inclinadas y unas aletas extensibles impulsando aire a través del eje y/o utilizando un actuador o motor e eléctrico, la recuperación se efectúa mediante un muelle.
  31. 32.
    Procedimiento según reivindicación 28, caracterizado porque el ala giratoria utiliza dos o más álabes o palas radiales, al menos una de ellas se extiende telescópicamente impulsando aire a través del eje y retrayéndose por succión y/o mediante muelles, en el caso de extenderse una sola la otra permanece extendida fija.
  32. 33.
    Procedimiento según reivindicación 28, caracterizado porque el ala giratoria utiliza dos o mas palas o álabes que se extienden radial y telescópicamente por la acción de la fuerza centrífuga o mediante un motor o actuador, y la retracción se realiza con muelles.
  33. 34.
    Procedimiento según reivindicación 28, caracterizado porque el ala giratoria utiliza dos o mas palas o álabes que se extienden radial y telescópicamente por la acción de la fuerza centrífuga y una de ellas no se recoge totalmente actuando de veleta.
  34. 35.
    Procedimiento según reivindicación 28, caracterizado porque el ala giratoria utiliza un ala con perfil aerodinámico con una pala extensible radialmente en la zona del borde de ataque y otra fija en el borde de salida, esta última actúa de veleta cuando se recoge la del borde de ataque y se avanza en vuelo horizontal, o un actuador, motor
    o martinete sujeta o bloquea una porción excéntrica del eje del ala giratoria.
  35. 36. Procedimiento según reivindicación 28, caracterizado porque al borde de ataque del ala giratoria se añade un perfil aerodinámico que le proporciona mínima resistencia aerodinámica, ese perfil suplementario consiste en un perfil añadido: a) en una zona del ala giratoria que actuará de borde de ataque de la misma, perfil NACA 2206 y NACA 2306
    o similares, b) delante del ala giratoria y sujeto al fuselaje de la aeronave mediante montantes, o c) un ala que rodea al ala giratoria en aproximadamente su tercio delantero o d) integrado el suplemento o formando parte de dicha ala.
  36. 37. Procedimiento según reivindicación 28, caracterizado porque los motores eléctricos de las alas giratorias, rotores y fanes se alimentan de las baterías de carga y descarga rápida, ultracondensadores, pilas de combustible o por generadores de turboejes, APUs o motores propulsores, aplicando la energía de modo que algunos de estos dispositivos
    o su energía se reserven para en caso de emergencia.
  37. 38.
    Procedimiento según reivindicación 28, caracterizado porque los motores eléctricos de cada punto se alimentan de fuentes independientes.
  38. 39.
    Procedimiento según reivindicación 28, caracterizado porque al menos un turbofán se utiliza como fuente auxiliar, APU, etc., como sustentador en despegues y aterrizajes, y como propulsor en caso de fallo de los otros turbofanes, van alojados en el interior del fuselaje y durante su uso unas aletas deflectoras se accionan permitiendo la propulsión o la sustentación succionando el aire de la zona superior o lateral.
  39. 40.
    Procedimiento según reivindicación 28, caracterizado porque se usan motores y generadores eléctricos de imanes permanentes de tierras raras, neodimio boro hierro, de samario cobalto o similares, refrigerados por aire, los generadores giran a las altas velocidades de las turbinas o miniturbinas.
  40. 41.
    Procedimiento según reivindicación 28, caracterizado porque durante el despegue y el aterrizaje se adiciona la energía eléctrica o neumática y la de los acumuladores de carga y descarga rápida, pilas de combustible o supercondensadores o ultracondensadores de alta relación de potencia/peso aplicándola a los motores eléctricos o neumáticos complementarios que refuerzan la energía mecánica, eléctrica, etc. aplicada a las alas giratorias.
  41. 42.
    Procedimiento según reivindicación 28, caracterizado porque los turbofanes, turbohélices o múltiples fanes aplican su sustentación o su resultante en, próxima o sobre el centro de gravedad de la aeronave
  42. 43.
    Procedimiento según reivindicación 28, caracterizado porque el ala giratoria porta sendas parejas de aletas flexibles, dispuestas diametralmente, formando un ángulo diedro, cuando el ala está estática se pliega la que se encuentra mas avanzada y se extiende y ofrece mas resistencia la mas retrasada respecto al avance de la aeronave.
  43. 44. Procedimiento según reivindicación 28, caracterizado porque la energía eléctrica, hidráulica y neumática es aplicada por dispositivos o elementos que la aplican: a) solo durante la subida y el descenso, b) solo durante el vuelo horizontal y c) en todas las fases del vuelo.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201001236
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 14.09.2010
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : Ver Hoja Adicional
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    X
    WO 03035470 A1 (LAMONT) 01.05.2003, todo el documento. 1-2,10-11,28-29,42
    Y
    4,12
    Y
    ES 2172362 A1 (MUÑOZ SAIZ) 16.09.2002, todo el documento. 4
    Y
    ES 2293818 A1 (MUÑOZ SAIZ) 16.03.2008, todo el documento. 12
    X
    US 6450446 B1 (HOLBEN) 17.09.2002, 1-2,6,11,25,28-29,
    todo el documento.
    33,42
    X
    ES 2288083 A1 (MUÑOZ SAIZ) 16.12.2007, todo el documento. 1,11-12,25,28,42
    A
    15,18,21,37,39
    X
    US 6340133 B1 (CAPANNA) 22.01.2002, todo el documento. 1,12,28
    A
    18
    X
    WO 2004024558 A2 (WHITE) 25.03.2004, todo el documento. 1,12,28
    A
    18
    X A A A
    FR 816813 A (LARUE) 18.08.1937, todo el documento. WO 9607586 A1 (VASS) 14.03.1996 US 3693910 A (ALDI) 26.09.1972 US 4365773 A (WOLKOVITCH) 28.12.1982 1,10,25,28,42
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 22.03.2012
    Examinador L. J. Dueñas Campo Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201001236
    CLASIFICACIÓN OBJETO DE LA SOLICITUD
    B64C29/00 (2006.01) B64C39/06 (2006.01) B64C27/22 (2006.01) B64C27/467 (2006.01) B64C27/473 (2006.01) B64C15/12 (2006.01)
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación)
    B64C
    Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados)
    INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201001236
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 22.03.2012
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-44 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones 3, 5, 7-9, 13-24, 26-27, 30-32, 34-443-44 1, SI
    Reivindicaciones
    1-2, 4, 6, 10-12, 25, 28-29, 33, 42 NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201001236
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    WO 03/035470 A1 (LAMONT) 01.05.2003
    D02
    ES 2172362 A1 (MUÑOZ SAIZ) 16.09.2002
    D03
    ES 2293818 A1 (MUÑOZ SAIZ) 16.03.2008
    D04
    US 6450446 B1 (HOLBEN) 17.09.2002
    D05
    ES 2288083 A1 (MUÑOZ SAIZ) 16.12.2007
    D06
    US 6340133 B1 (CAPANNA) 22.01.2002
    D07
    WO 2004/024558 A2 (WHITE) 25.03.2004
    D08
    FR 816813 A (LARUE) 18.08.1937
    D09
    WO 96/07586 A1 (VASS) 14.03.1996
    D10
    US 3693910 A (ALDI) 26.09.1972
    D11
    US 4365773 A (WOLKOVITCH) 28.12.1982
  44. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    La solicitud de invención presentada contiene dos reivindicaciones principales o independientes, una de aparato y 26 reivindicaciones más dependientes de la anterior, y otra de procedimiento, con otras 16 reivindicaciones más dependientes de la anterior. Dicha invención define como objeto técnico de la misma, según se expresa en las primeras líneas de la reivindicación principal, un sistema sustentador, propulsor y estabilizador; dicho objeto técnico se centra funcionalmente o como aplicación, según se continúa en el preámbulo de dicha reivindicación principal, en el campo de las aeronaves. La parte esencial de la invención que destaca el solicitante como novedosa frente al estado de la técnica de cara a resolver el problema técnico planteado y, por tanto, las características técnicas substanciales del aparato que de manera necesaria o suficiente afrontan dicho problema técnico, establecidas según el solicitante en la parte caracterizadora de la reivindicación independiente, se centra, de forma resumida, en un ala giratoria o rotor, unas hélices o fanes, y/o unas turbinas de gas, y/o un complemento de sustentación aerodinámica. Por otra parte, dicha reivindicación 1 presenta múltiples alternativas mediante enlaces gramaticales «y/o», por lo que, al ser opcionales, no añaden características técnicas al sistema definido.
    El documento D01 presenta un sistema sustentador (elemento 26), propulsor (elementos 54, 56) y estabilizador (elementos 18, 20, 24) para aeronaves de despegue y aterrizaje vertical (ver D01, página 1, líneas 3-5), que utiliza varios sistemas sustentadores y estabilizadores (debido al elemento 60 los fanes pueden dar también sustentación y los elementos estabilizadores son variados). Presenta unos fanes o turbinas (elementos 54, 56); éstos no son movidos eléctricamente, pero esto no se considera con suficiente actividad inventiva. Igualmente, presenta un rotor (elemento 26) de palas externas (elementos 36) del tipo discoidal actuado por unos turbojet. El resto de características técnicas son opcionales o son de procedimiento.
    Los documentos D02 y D03 están también bastante relacionados con la solicitud de invención presentada y también forma parte del mismo sector tecnológico. La consideración combinada de estos dos documentos individualmente con el documento D01 puede interesar de modo inherente en una afectación de la actividad subyacente en el objeto técnico que se identifica a partir de las características técnicas substanciales del aparato, presentadas en las reivindicaciones dependientes señaladas en el informe sobre el estado de la técnica. Así, las reivindicaciones dependientes afectadas podrían encontrarse descritas en alguno de los documentos citados, al menos en sus características técnicas esenciales. Igualmente, y no tomando en consideración aquellas características técnicas estimadas como ampliamente conocidas en el estado de la técnica o que pueden ser meras yuxtaposiciones de otras características de diseño propias del desarrollo o trabajo técnico normal y no inventivo de un experto en la materia, las dichas reivindicaciones dependientes pueden presentar un reducido contenido de salto inventivo que fuera susceptible de ampliar o complementar el correspondiente de la reivindicación principal.
    Los documentos D04-D08 están también bastante relacionados con la solicitud de invención presentada y también forman parte del mismo sector tecnológico. Dichos documentos D04-D08 reflejan de forma relevante el estado de la técnica de dicha reivindicación independiente.
    Los documentos D09-D11 presentan otras formas de realización que no anticipan la novedad o la actividad inventiva de la invención, aunque se incluyen como estado de la técnica y para el conocimiento del solicitante.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR816813A (fr) * 1936-04-22 1937-08-18 Appareil volant
US3693910A (en) * 1970-12-14 1972-09-26 Angelo J Aldi Aircraft rotor blade mechanism
US4365773A (en) * 1979-04-11 1982-12-28 Julian Wolkovitch Joined wing aircraft
US5503351A (en) * 1994-09-06 1996-04-02 Vass; Gabor I. Circular wing aircraft
IT1297108B1 (it) * 1997-12-10 1999-08-03 Franco Capanna Sistema per la trasformazione di un aeromobile a decollo e volo orizzontale autosostentato in aeromobile integrato, ibrido a decollo
ES2172362B1 (es) * 1999-04-06 2003-12-01 Saiz Manuel Munoz Perfil aerodinamico perfeccionado.
US6450446B1 (en) * 2001-06-05 2002-09-17 Bill Holben Counter rotating circular wing for aircraft
WO2003035470A1 (en) * 2001-10-22 2003-05-01 Lamont John S Aircraft
US6622962B1 (en) * 2002-04-29 2003-09-23 Bruce D. White Fixed wing aircraft having powered rotor VTOL capability with rotor blades stowable during horizontal flight
ES2288083B1 (es) * 2005-07-20 2008-10-16 Manuel Muñoz Saiz Disposicion sustentadora para aeronaves de despegue y aterrizaje vertical.
ES2293818B1 (es) * 2006-02-09 2009-02-16 Manuel Muñoz Saiz Sistema sustentador y propulsor para aeronaves de despegue y aterrizaje vertical.

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