ES2439141A2

ES2439141A2 - Hélices anticaída con aletas y cuñas, para transbordador espacial autónomo

Info

Publication number: ES2439141A2
Application number: ES201200932A
Authority: ES
Inventors: Fº JAVIER PORRAS VILA
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-17
Filing date: 2012-07-17
Publication date: 2014-01-21
Anticipated expiration: 2032-07-17
Also published as: ES2439141R1; ES2439141B1

Abstract

Las hélices anti-caída con aletas y cuñas, para transbordador espacial autónomo, son el mecanismo de empuje y de avance de un avión, formadas por tres sistemas de empuje del aire, simultáneos. El primero es el de las palas (2) de las hélices, que son unas palas convencionales. El segundo sistema está formado por cajas (3) de aletas (7) que tienen varias aletas móviles (7), que forman cierto ángulo respecto del plano de giro, y, que se instalan en los extremos de las palas (2). El tercer sistema es el de unas cuñas (6) que ponemos en unas guías (5) concéntricas que se fijan entre las palas (2). Estas hélices, cuando se ponen en conexión con unas cuñas de aire (15) que giran por el aire en contra del avance, se constituyen en un buen sistema anti-caída, a la vez que, en un buen sistema de empuje adicional del avión.

Description

Hélices anticaída con aletas y cuñas, para transbordador espacial autónomo.

Objetivo de la invención

El principal objetivo de la presente invención es el de crear unas Hélices de Palas (2) que vayan a tener una gran incidencia en el Aire que encuentran en el avance del Avión en el que se instalen, a causa de que, en los extremos de sus Palas (2), habrá una Caja (3) con Aletas (7) móviles, en la que, éstas Aletas (7), formarán un determinado ángulo respecto de su plano de giro, lo que hará que, al girar, el Aire empuje a las Aletas (7) hacia delante, y, esto creará un gran Momento de Fuerza. Además, entre las Palas (2) de estas Hélices, se van a poner unas guías (5), y, en ellas, se pondrán unas Cuñas huecas (6) para el Aire, que harán que éste Aire entre en el hueco de las Cuñas (6) mientras giran las Palas (2).

De esta manera, habremos creado unas Hélices que empujan el Aire de tres maneras distintas y de manera simultánea. Además, por dos motivos, estas Hélices se constituyen en un buen Acelerador, en tanto que el Aire del avance que incida contra la cara anterior de las Cuñas (6), las empujará hacia delante debido a su curvatura, y, esto hará que giren aún más deprisa. El segundo motivo es que las Aletas (7) de las Cajas (3), cuando formen un ángulo en su posición elevada, empujarán con mucha Fuerza y hacia delante al Avión, y, esta Fuerza, se imbricará con la Fuerza de las Palas (2), y, con la Fuerza de las Cuñas (6).

Antecedentes de la invención

Desconozco la existencia de unas Hélices como las descritas, que tienen Cajas (3) de Aletas (7) en los extremos de las Palas (2) y Cuñas de Aire (6) situadas en unas guías (5), entre Pala y Pala.

Descripción de la invención

Las Hélices anti-caída con aletas y cuñas, para Transbordador Espacial autónomo, constituyen el mecanismo de avance de un Avión, Helicóptero, Barco, o, Submarino.., que tienen la cualidad de empujar el Aire, - o, el Agua -, de tres maneras distintas y al mismo tiempo. El primer empuje es el de las Palas (2). El segundo es el de las Cajas (3) de Aletas (7) de los extremos de las Palas (2), y, el tercero, es el de las Cuñas (6) que se instalan entre Pala (2) y Pala (2). Este empuje triple puede hacer que un Avión pueda avanzar muy deprisa, o, que remonte altura, también muy deprisa, como le sucedería a un Helicóptero. Queda la objeción de que, para mover estas Hélices, hará falta un mayor consumo de combustible, lo que podría ser cierto si no pusiéramos, en los extremos de las Alas (17) del Avión, otras Cajas (3) de Aletas (7) como las que llevan, también, las Palas (2) de las Hélices en sus extremos. Al instalar estas Aletas (7) en las Alas (17), así como en sus Estabilizadores (19), estamos reduciendo mucho el Peso del Avión, a causa del efecto de Brazo de Palanca de Arquímedes, en el que el Aire empujaría a estas Aletas (7), -a modo de Platos de Balanza -, como un Peso, aunque, hacia arriba. De esta manera, lo que gastarían los Motores a causa de estas Hélices, lo reducimos con las Aletas (7) de las Alas (17) y de los Estabilizadores (19), con lo cual, conseguimos que el Avión (16) pueda ir mucho más deprisa, sin consumir más combustible. El material con el que se construyen las Aletas (7), así como el de las Cuñas (6) puede ser fibra de vidrio o cualquier otro material muy ligero y muy resistente. Como estas Aletas (7) (no son imprescindibles para que el Avión funcione, en caso de rotura de alguna de estas piezas, sólo habría que esperar a llegar al Aeropuerto más cercano para cambiar las Hélices por otras. Además, como se describe en la figura nº 4, estas Hélices pueden formar un mecanismo Anti-Caída para Aviones. Observemos el Avión (16) de la figura nº 5. En él hay dos Hélices en cada Ala (17). Supongamos que una de ellas tiene Motor, y, la otra, no lo tiene, formando así un sistema de Hélices Anti-Caída. Las Hélices con Motor se ponen a girar y mantienen en vuelo al Avión. Esto hace que, el Aire en contra del avance, incida contra las Cuñas de Aire (15) que hay por detrás de las Hélices, las que se pondrán a girar enseguida y harán que giren las Hélices que tienen por delante. Esto hará que el Aire que llega a las Cuñas (15) esté asegurado en todo momento, porque están detrás de las Hélices, y, de esta manera, el Avión sumará el empuje de estas Hélices sin Motor, al empuje de las Hélices con Motor. Cuanto mayor sea el Empuje total, mayor será la Fuerza que las Hélices sin Motor enviarán a sus Cuñas de Aire (15), con lo cual, éstas girarán más deprisa y harán girar más deprisa a las Hélices mismas, con lo cual, tendremos así un buen Acelerador que no se sabe en qué número de vueltas dejarán de aumentar su giro. En el caso de rotura de los Motores, en pleno vuelo, el Avión tendería a descender y esto aumentaría la Fuerza del Aire que incidiría contra las Cuñas de Aire (15), con lo cual, se pondrían a girar con más Fuerza, y, harían girar, también, a sus Hélices sin Motor, lo que permitiría que el Avión remontase altura, incluso más de la que había empezado a caer. O sea que, de esta manera, el Avión tiene asegurado que nunca se va a caer en picado, porque siempre va a poder remontar altura con sólo dejarlo descender unos pocos metros, en un ángulo de pocos grados. Las Hélices sin Motor se encargarán de hacerlo ascender de nuevo. Esto es óptimo para el peligro de que se estropeen los Motores cuando se atraviesan los Océanos.

Por otro lado, hay la posibilidad de que, con estas Hélices, se pueda formar un Transbordador Espacial que no necesite ser lanzado con un Cohete de combustible. Sus Motores podrían ser Eléctricos. Si llevase cuatro largas Alas (17), con Cajas (3) de Aletas (7) en sus extremos, y, con tres ó cuatro Hélices como las descritas, él sólo, como un Avión normal y corriente, podría remontar la altura suficiente como para salir de la Atmósfera.

Podemos realizar un cálculo aproximado de la Fuerza que podrían desplegar las Cajas (3) de Aletas (7) de las Hélices de este Transbordador. Supongamos que el Peso que sostiene cada metro cuadrado de la Superficie Alar de un Avión es de (125) newtons por metro cuadrado. Esta cifra se obtiene de dividir las (50) Toneladas de su Peso supuesto, por los (400) metros cuadrados de la Superficie Alas supuesta en sólo dos de sus Alas de (40 m x 5 m). A partir de este dato, vamos a suponer que, cada Aleta (7) tiene un solo metro cuadrado. Si ponemos cinco Aletas en cada Caja (3) de las que instalamos en los extremos de las Palas (2), la Superficie Total de cada Caja (3) será de cinco metros cuadrados, los que multiplicados por (125 N/m) resultan en (625) newtons. Como cada Hélice tiene cuatro Palas (2), tendrá, también cuatro Cajas (3), con lo que habrá que multiplicar por cuatro la cifra de newtons, lo que ofrece la cifra de (2.500) newtons. Si las Palas (2) tienen cuatro metros de Radio, el Brazo de Palanca que se forma ahí se resuelve multiplicando: (2.500 x 4 = 10.000) newtons. O sea que, cada Hélice tendrá una Fuerza de

(10) Toneladas métricas, sólo por el efecto del Brazo de Palanca de las Cajas (3) de Aletas (7). A todo esto habrá que sumar la Fuerza que tengan las Palas (2), más las que tengan las Cuñas (6) que hay entre estas Palas (2). Sin embargo, sólo con lo que hemos calculado nos basta para hacernos una idea de la Fuerza que se puede desplegar. Y, si tenemos en cuenta lo que no hemos contado, esa Fuerza se podría duplicar. De cualquier manera, esa cifra se duplicaría ya si pusiéramos cuatro. Alas (17) en este Transbordador, o sea, unas doce Hélices que tuviesen una Fuerza de (10) Toneladas cada una: (12 x 10 = 120) Tm. Con esta Fuerza, que sólo es una ligera aproximación que se queda bien corta, se podría remontar toda la altura que hiciese falta, o sea, los cien kilómetros de Atmósfera que tendría que recorrer el Transbordador para salir al Espacio Exterior. Y, como es obvio, esto hace innecesario el uso de Cohetes de combustible. Bastaría con un pequeño Motor de Gasolina, para que el Transbordador Espacial pudiese moverse por el Espacio Exterior, en donde no hay Aire para las Hélices. Y, con esta Fuerza, se podría constituir en el mejor sistema de transporte y de lanzamiento de Satélites Artificiales que existe, ya que este Transbordador tendría mucha Fuerza sobrante y podría elevar mucho Peso. Fecha de la invención: (15.09.12).

Descripción de las figuras

Figura nº 1: Vista frontal de una Hélice de cuatro Palas (2) que tienen, cada una, una Caja (3) de Aletas Móviles (7) en el extremo. Unas guías metálicas (4) las fijan en su posición. Por debajo de estas guías (4), hay otras guías (5) concéntricas, en las que se instalan un conjunto de Cuñas (6) que están huecas por la otra cara.

Figura nº 2: Vista en perspectiva de una de estas Cuñas de Aire (6) de las Hélices. En ella se ven las guías metálicas (5) sobre las que están instaladas, la curvatura de la cara anterior, y, el hueco de la cara interna.

Figura nº 3: Vista en perspectiva de una Caja (3) de Aletas (7), en la que se observan varias de estas Aletas (7), de las cuales, las dos centrales se pueden mover por los pivotes (9) de sus extremos a causa del movimiento que les transmite un motorcito eléctrico que no se ha dibujado. En la parte posterior, cada Aleta (7) tiene un pivote fijio que puede girar sobre su eje.

Figura nº 4: Vista lateral del Sistema Anti-Caída que se puede instalar en cualquier Avión. En la parte izquierda de la figura, se ven unas Hélices con Palas y Cajas (3) de Aletas (7) con Cuñas (6), que giran sobre un Eje (11). En el extremo de la derecha, éste Eje (11) tiene una Rueda Dentada (12) de reducido diámetro. En conexión con ella, se halla la Rueda Dentada (13), también de reducido diámetro, que tiene dientes en una de sus caras laterales. Y, en conexión con ésta Rueda (13), se pone otra Rueda Dentada (14) cuyo diámetro es varias veces el de la Rueda (13),que se halla en el centro del Eje de giro de unas Cuñas de Aire (15). Éstas Cuñas de Aire (15) son triángulos que sólo tienen dos caras triangulares laterales y dos caras rectangulares que se unen en un vértice, de manera que la tercera cara rectangular es la que falta y la que constituye el hueco en el que incidirá el Aire en contra del avance del Avión (16) de la figura nº 5.

Figura nº 5: Vista en planta de un Avión (16) que puede servir como referencia para crear un Transbordador autónomo, - o sea, que no necesitará Cohetes para salir de la Atmósfera -, movido por estas Hélices con Cajas (3) de Aletas (7) y Cuñas (6). En la figura no es más que un Avión, que ejemplifica lo que sucede con el Sistema Anti-Caída de la figura no 4, pero, al mismo tiempo, ejemplifica también el hecho de que un Transbordador Espacial, que tuviese dos grandes Alas (17), en el que se instalasen tres ó cuatro Hélices como las descritas en las figuras anteriores, podría remontar la altura y escapar de la Atmósfera sin necesidad de Cohetes. A esto contribuyen las Cajas (3) de Aletas (7) que se instalan entre las dos Alas (17), en los extremos, formando sucesivas Cajas (3) de dos ó tres metros de largo, las que también se sitúan por arriba, sobre las anteriores, tal como se muestra en la siguiente figura.

Figura nº 6: Vista frontal de un Avión (16) en el que se observa la posición de las dos Cajas (3) de Aletas (7), que se ponen en los extremos de las Alas (17), las unas sobre las otras, y, que recorren todo el espacio que hay entre el Ala anterior y el Ala posterior, formando Cajas (3) de dos ó tres metros de largo, distanciadas un metro las unas de las otras.

Figura nº 7: Vista lateral de un Coche de Fórmula-1, (23), en el que se ha instalado dos Cajas (3) de Aletas (7) sobre

las tomas de aire que el piloto tiene a ambos lados de la cabina.

Figura nº 1-7:

1) Eje del Rotor

2) Palas de las Hélices

3) Caja de Aletas

4) Guías metálicas

5) Guías metálicas

6) Cuñas entre las Palas, para el aire

7) Aletas móviles

8) Pivote

9) Guía hueca

10) Pivote

11) Eje

12) Rueda dentada de menor diámetro

13) Rueda dentada de menor diámetro con dientes laterales

14) Rueda dentada de mayor diámetro

15) Cuñas de aire del sistema anti-caída

16) Transbordador

17) Alas

18) Elevones

19) Estabilizadores

20) Timón

21) Eje Vertical

22) Hélices

23) Coche de Fórmula-1

Descripción de un modo de realización preferido

Las Hélices anti-caída con aletas y cuñas, para Transbordador Espacial autónomo, están caracterizadas por ser Hélices de cuatro Palas (2) que tienen, cada una, una Caja (3) de Aletas Móviles (7) en el extremo. Unas guías metálicas (4) fijan a estas Cajas (3) en su posición. Por debajo de estas guías (4), hay otras guías (5) concéntricas, en las que se instalan un conjunto de Cuñas (6) que están huecas por la otra cara interna. Su misión es la de arrastrar el Aire que encuentran en su giro, para removerlo hacia su interior, o sea, hacia atrás, lo que contribuye a hacer avanzar la aeronave. El Aire en contra del avance que tropieza contra la cara anterior y curvada de estas Cuñas (6), contribuye a que su empuje aumente, con lo que girarán más deprisa y se convertirán en un buen Acelerador, porque el Aire que siga tropezando con ellas, como irá más rápido, hará que las empuje con más Fuerza, y, esto hará que giren aún más deprisa, etc... La Caja (3) de Aletas (7), está formada por varias de estas Aletas (7), de las cuales, las centrales son móviles por la zona anterior, en donde hay unos pivotes (10) en sus extremos laterales, que se pueden mover a causa del motorcito eléctrico que se pondrá en conexión con una guía dentada que se fijará en todas las Aletas móviles de la Caja (3). Estos pivotes (10), se instalan en el interior de unas guías huecas (9) y circularán a través de ellas cuando así se lo indique el motorcito. En la parte posterior, cada Aleta

(7): tiene un pivote fijo que puede girar sobre su eje.

Estas Cajas (3) de Aletas (7) se instalarán también en los extremos de las Alas (17) de los Aviones, y en los extremos de sus Estabilizadores (19) posteriores. El Sistema Anti-Caída que hoy se presenta, se puede instalar en cualquier Avión. Está constituido por unas Hélices con Palas (2) y Cajas (3) de Aletas (7) con Cuñas (6), que tienen un Eje (11) de giro. En el extremo de la derecha, éste Eje (11) tiene una Rueda Dentada (12) de reducido diámetro. En conexión con ella, se halla la Rueda Dentada (13), también de reducido diámetro, que tiene dientes en una de sus caras laterales. Y, en conexión con ésta Rueda (13), se pone otra Rueda Dentada (14) cuyo diámetro es variasveces el de la Rueda (13), que se halla en el centro del Eje de giro de unas Cuñas de Aire (15). Éstas Cuñas de Aire

(15): son triángulos que sólo tienen dos caras triangulares en los extremos laterales y dos caras rectangulares que se unen en un vértice, de manera que la tercera cara rectangular es la que falta y la que constituye el hueco en el que incidirá el Aire en contra del avance del Avión (16) de la figura nº 5. De esta manera, cuando este Aire en contra llegue a estas Cuñas huecas (16), éstas se pondrán a girar, y, harán que gire, también, la Rueda Dentada grande

(14): de su Eje de giro. Esto hará que se muevan las Hélices con Cajas (3) de Aletas (7) y que aumenten el avance del Avión, o, que contribuyan al Empuje de las otras Hélices con Cajas (3) de Aletas (7)y Cuñas (6) que están movidas por los Motores. Pensemos ahora en la aplicación de estas Hélices con Cajas (3) de Aletas (7) y Cuñas (6) a un Transbordador Espacial autónomo, que no necesitará llevar Cohetes para salir de la Atmósfera, movido por estas Hélices con Cajas (3) de Aletas (7) y Cuñas (6). Sea un Transbordador Espacial, que tenga cuatro grandes Alas (17), en el que se instalan, en cada una de ellas, tres ó cuatro Hélices como las descritas en las figuras anteriores, y, de gran diámetro, como por ejemplo unos ocho metros. En sus Alas (17) se instalarán Cajas (3) de Aletas (7), así como en los extremos de los Estabilizadores (19), que reducirán el Peso del Avión (16), en la medida en que servirán para que el Aire en contra del avance, empuje hacia arriba a las Aletas (7) de las Cajas (3). Un Transbordador Espacial, que tuviese dos grandes Alas (17), como las de la figura nº 5, en el que se instalasen tres ó cuatro Hélices como las descritas en las figuras anteriores, y, Cajas (3) de Aletas (7) en los extremos de estas Alas (17), así como en sus Estabilizadores posteriores (19), podría remontar la altura y escapar de la Atmósfera sin necesidad de Cohetes. Y, si además, se unen las dos Alas (17) por sus extremos con otra Ala transversal, en la que se instalan un buen número de Cajas (3) de Aletas (7), - que se separan un metro entre ellas y miden dos ó tres metros cada una de ellas -, se puede conseguir una gran Fuerza para el Aire que presiona hacia arriba a estas múltiples Aletas (7), de manera que podría llegar a las ocho Toneladas de Fuerza hacia arriba, cuando, como en la figura nº 6, situamos dos filas de Cajas (3) de Aletas (7), la una sobre la otra, en los extremos de las Alas (17), elevadas dos 6 tres metros mediante varillas metálicas. Esa Fuerza conseguida así no tiene en cuenta la Fuerza del Empuje de las Hélices (22), ni la Fuerza hacia arriba que podrían conseguir los Estabilizadores (19). Esto permitiría, al Transbordador, elevar al Espacio Exterior una gran carga, y, también sería especialmente útil para el Transporte de Mercancías por Aviación. Otra de las aplicaciones posibles de estas Cajas (3) de Aletas (7), sería en un Coche de Fórmula-1, (23), en el que se instalan dos Cajas (3) de Aletas (7), a ambos lados del piloto, sobre las tomas de aire laterales. Esto contribuye a que el Coche de Competición (23) pese mucho menos en los tramos rectos, con lo que podría correr mucho más. Al llegar a las curvas, las Aletas (7), - que son móviles -, reducirían el ángulo de inclinación y se pondrían rectas para que el Coche volviese a pesar más. y, en las curvas, se pegase mejor al asfalto. Incluso se puede hacer que el ángulo de inclinación descienda un poco más que la horizontal, lo que hará que el Coche se pegue al asfalto todo lo que necesita para no salirse por la tangente, aún a pesar de que lleve la velocidad máxima posible.

Claims

REIVINDICACIONES

1.

Hélices anti-caída con aletas y cuñas, para Transbordador Espacial autónomo, caracterizadas por ser Hélices de cuatro Palas (2) que tienen, cada una, una Caja (3) de Aletas Móviles (7) en el extremo. Unas guías metálicas (4) fijan a estas Cajas (3) en su posición. Por debajo de estas guías (4), hay otras guías (5) concéntricas, en las que se instalan un conjunto de Cuñas (6) que están huecas por la otra cara interna. La Caja (3) de Aletas (7), está formada por varias de estas Aletas (7), de las cuales, las centrales, son móviles por la zona anterior en donde hay unos pivotes (1 O) en sus extremos laterales. Un motorcito eléctrico se pondrá en conexión con la guía dentada que se fije en todas las Aletas móviles de la Caja (3). Estos pivotes (10), se instalan en el interior de unas guías huecas (9). En la parte posterior, cada Aleta (7) tiene un pivote fijo (8). El Sistema Anti-Caída, que se puede instalar en cualquier Avión, está constituido por unas Hélices con Palas (2) y Cajas (3) de Aletas (7) con Cuñas (6), que tienen un Eje (11) de giro. En el extremo de la derecha, éste Eje (11) tiene una Rueda Dentada (12) de reducido diámetro. En conexión con ella, se halla la Rueda Dentada (13), también de reducido diámetro, que tiene dientes en una de sus caras laterales. Y, en conexión con ésta Rueda (13), se pone otra Rueda Dentada (14) cuyo diámetro es varias veces el dela Rueda (13), que se hal1a en el centro del Eje de giro de unas Cuñas de Aire (15). Éstas Cuñas de Aire (15) son triángulos que sólo tienen dos caras triangulares laterales y dos caras rectangulares que se unen en un vértice, de manera que la tercera cara rectangular es la que falta y la que constituye un hueco para el Aire.
2.

Hélices anti-caída con aletas y cuñas, para Transbordador Espacial autónomo, - según reivindicación primera -, caracterizadas por ser la aplicación de estas Hélices con Cajas (3) de Aletas (7) y Cuñas (6) a un Transbordador Espacial autónomo, que no necesitará llevar Cohetes Sea un Transbordador Espacial, que tenga cuatro grandes Alas (17), en el que se instalan, en cada una de ellas, tres ó cuatro Hélices como las descritas en las figuras anteriores, y, de gran diámetro, como por ejemplo unos ocho metros. En los extremos de sus Alas (17), y, en los extremos de sus Estabilizadores (19) se instalarán Cajas (3) de Aletas (7), que unirán las dos Alas (17) por sus extremos. Y, sobre ellas, se pondrá otra fila paralela de Cajas (3) de Aletas (7), que se separan de la fila de abajo mediante unas Varillas Metálicas.
3.

Hélices anti-caída con aletas y cuñas, para Transbordador Espacial autónomo, - según reivindicación segunda -, caracterizadas por la aplicación de las Cajas (3) de Aletas (7), - las que se instalan en los extremos de las Alas (17) del Transbordador -, que se pueden instalar, también, en un Coche de Competición Deportiva, corno un Coche de Fórmula-1, (23), en el que se instalan dos Cajas (3) de Aletas (7) corno las descritas, situadas sobre las tornas de aire que hay a ambos lados de la cabina del piloto.