ES2651726B1

ES2651726B1 - Sistema anti-caída para avión

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Publication number: ES2651726B1
Application number: ES201600661A
Authority: ES
Inventors: Francisco Javier Porras Vila
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2018-12-17
Anticipated expiration: 2036-07-28
Also published as: ES2651726A1

Abstract

El sistema anticaída para avión, está formado por unas hélices (3) que, al moverse a causa del aire en contra de la caída, moverán a un tren de engranajes-cono (14-16) que, por el otro extremo, moverá al eje (5) y a las hélices (6) que se hallan en el interior de un tubo cónico (4) que llevará el avión (1) por debajo, uno a cada lado. En la salida de éstos tubos cónicos (4), pondremos un alerón en oblicuo (8), contra el que incidirá el aire acelerado para que el avión (1) se eleve por la proa.

Description

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ES 2 651 726 A1

DESCRIPCION

SISTEMA ANTI-CAIDA PARA A VION

OBJETIVO DE LA INVENCION

El principal objetivo de la pnesente invencion es el de impedir quc un avion (1) pucda caeren vertical a causa de una eventual rotura de sus motores. Para impedirlo se instala un sistema formado por unas helices (3) que, al recibir el aire en contra de la caida, moveran a un tren de engranajcs-cono (14-16) que, a su vez, moveran al eje (5) del interior de un tubo conico (4), que esta lleno de helices (6). Asi, el aire se acelerara mucho, y, al salir por el extremo posterior, incidira contra un aleron (8) situado en oblicuo, que elevara al avion (1) por la proa. ANTECF.DENTES DE LA INVENCION

El principal antecedente de esta invencion se encuentra en mi patente n° P20I200690, titulada: Sistema anti-caida para aviones, con aleron posterior para tobera, en el que se presentaba un avion con tubos anti-caida como el que hoy se presenta, pero, vacio, sin helices (6) como las que tiene en el presente sistema anti-caida que he inventado el dia (26.07.16). Tambien tenia un aleron posterior para que el aire que saliese por el tubo, incidiese contra su superficie y permitiese que el avion (1) pudiese elevarse por la proa. Tambien se puede consultar mi patente n° P20I500718, titulada: Avion con tubos anti-caida, con diafragma y aletas. En lo que se refiere al tren de engranajes-cono (14-16), he de citar mi patente n° P201200419, titulada: Engranaje muhiplicador de fuerza y cantidad de giro. Y, tambien, mi patente n° P20J200498, titulada: Bicicleta y motocicleta con engranaje acelerador. Y, en lo que se refiere al tubo conico (4) con helices interiores (6), hay varios antecedentes en mis patentes, como la n°: P20I201076, titulada: Avion con motores y aletas en los extremos de las alas, en el que, en esos motores, habia grupos de helices en el mismo eje.

DESCRIPCION DE L4 INVENCION

El Sistema anticaida para avion, esta formado por un conjunto de carcasas semicirculares (2) situadas en los laterales de un avion (1). Estas carcasas (2) se mulliphcaran todo lo que se pueda segun la longitud del fuselaje. En la figura n° 1 solo se han representado dos de estas carcasas (2), en cuyo interior se situan las helices anti-caida (3) propiamente dichas, formadas por un eje y varias palas, tal como se aprecia mejor en la figura n° 2. Por debajo del avion instalamos, a cada lado, un tubo conico (4) que se extiende desde la proa hasta la popa, en cuyo interior hay un eje longitudinal (5) que lo recorre por su centra de extremo a extremo. A lo largo de este eje (5) ponemos helices (6), y, unos pinones dentados lateralmente (7). Se trata de que el giro de las helices anti-caida (3), -cuando el aire en contra de la caida, las haga girar-, pueda mover a las helices (6) del interior del tubo conico (4), mediante un tren de engranajes-cono (14-16) quc es el que se describe en la figura n° 2 . Este tren (14-16) sera el encargado de mantener la fuerza que se transmite, a la vez, que ira aumentando, en cada engranaje-cono, la cantidad de giro que puede transmitir la corona (16), hacia el siguienle pinon (14). El tren de engranajes-cono (14

16) esta formado por dos o cuatro engranajes-cono, que tienen un pifton (14) y una corona (16) cada uno, unidos a distancia por unas varillas metalicas (15). Entre la corona (16) de un engranaje-cono, y, el pinon (14) del siguienle engranaje-cono, ponemos un pinon intermedio (13). La ultima corona (17) del ultimo engranaje-cono, estara engranada con una rueda dentada

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(18) del mismo diametro que e! pindn (14) de los engranajes-cono, que esta situada en el extremo de un eje (19) que, en el otro extreme, tiene fijada otra rueda dentada (20), del mismo diametro que el pinones (14). La ultima rueda dentada (20) de este par de ruedas (18-20) se engranara con el pifion (7) que esta fijado en el eje interior (5) del tubo (4), que estara dentado lateralmente.

DESCRIPCION DE LAS F1GURAS

Figura n° I: Vista lateral de un avion en el que se ha instalado un sistema anti-caida formado por las helices (3) que reciben el aire en contra de la caida, que serdn las que moveran al tren de engranajes-cono (14-16) representado en la figura n° 2. Este tren (14-16) sera el que mueva los pinones (7) del eje (5) del tubo cdnico (4), haciendo que las helices (6) de su interior giren a gran velocidad.

Figura n° 2: Vista en planta de! mecanismo que engrana las helices anti-caida (3), con el tren de engranajes-cono (14-16), y, que, por el otro lado, engrana la ultima corona (17) de este tren (14-16), con las ruedas dentadas (18-20) que se engranaran con los pinones (7) del eje intenor (5) del tubo conico (4).

Figuras n° 1-2:

1) Avion

2) Carcasa de proteccion movil

3) Helices

4) Tubo conico

5) Eje horizontal

6) Helices del eje horizontal

7) Pinon dentado lateralmente

8) Aleron posterior

9) Ejes de fijacion y articulacion

10) Bobina del actuador electrohidraulico

11) Brazo del actuador electrohidraulico

12) Corona

13) Pifion intermedio

14) Pifion

15) Varillas metalicas

16) Corona

17) Ultima Corona del ultimo Engranaje-Cono

18) Rueda dentada

19) Eje

20) Rueda dentada

DESCRIPCION DE UNMODO DE REAI.IZACION PREFERIDO

El Sistema anticaida para avian, esta caracterizado por ser un sistema en el que, cuando el aire en contra de la caida incida contra las helices (3), estas moveran la corona (12) que tienen en el extremo de su eje, y, esta corona (12) pondra en marcha al tren de engranajes-cono (14-16),

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que sera el que, a su vez, mueva al par de ruedas (18-20) que se engranan con los pinones (7) del eje (5) del tubo conico (4). El aire que entre en este tubo (4), sera acelerado por todas las helices que tiene en su interior, y, saldra con mucha fuerza por la abcrtura de menor diametro que habra en el extremo posterior del tubo (4), de manera que este aire muy acelerado por las helices, incidira contra un aleron (8) situado en posicion oblicua frente a la salida, que hara que el avion (1) se eleve por la proa, al mismo tiempo que, una vez este estabilizado, el aleron (8) se apartara, y, dejara que el aire que saiga por el tubo conico (4), sirva de empuje para el avion (1), lo que hara que lo mantenga en vuelo, sin caer por su propio peso. Hay, por tanlo, en este sistema anti-caida, cinco mecanismos para acelerar el aire que entre en el tubo (4). Uno de ellos es el tren de engranajes-cono (14-16) que hara que sus ultimas ruedas giren a gran velocidad... Lo que hara que las helices (6) del interior del tubo (4) giren tambien a gran velocidad El segundo mecanismo es el propio tubo conico (4) cuya forma hara que, al estrecharse progresivamente, el aire se vaya comprimiendo cada vez mas, lo que funcionara como una manguera, que acelerara al fluido que recoira su interior porque este tendra que salir en la misma cantidad por segundo porque estara empujado desde atras por el fluido que sigue entrando en el tubo (4), y, como no puede salir todo a la vez porque el tubo (4) se ha estrechado, no tiene mas remedio que acelerar su salida, saliendo en un menor tiempo. El tercer mecanismo sera la multiplicacion del numero de helices (3) y trenes de engranajes-cono (14-16) que pongamos en el avion (1), porque, cuantos mas los multipliquemos, las helices (7) del interior del tubo conico (4) giraran con mas fuerza, y, mas deprisa, lo que aim acelerara mas al aire. Habria tambien un cuarto mecanismo de aceleracion del aire que se refiere a la multiplicacion de las helices (7) del interior del tubo (4). Cada helice (7) enviara a la siguiente helice (7) un aire mas acelerado, de manera que, este aire, al llegar a la ultima helice (7) del eje (5), estara mucho mas acelerado que al entrar en el tubo conico (4), lo que aumentara su fuerza y su energia. Tambien influira en la aceleracion del aire la multiplicacion del numero de engranajes-cono que pongamos en cada tren (14-16), porque, cuantos mas piezas de engranajes-cono pongamos en cada tren (14-16), mayor sera la cantidad de giro que transmitira la ultima corona (17) del tren (14-16) hacia el par de ruedas (18-20), lo que hara que el giro del eje (5) del interior del tubo (4) sea mayor tambien.

Realizare, ahora, un calculo minimo aproximado de la Presion que puede tener el aire en la salida del tubo (4). Esta Presion Total sera la suma de tres Presiones Parciales. La primera sera la Presion que imprime el Peso del Avion (1) al caer, sobre la Masa de aire que entra en el tubo (4). La segunda sera la que las Helices, -movidas por el tren de engranajes-cono (14-16)-, aportan a esa misma Masa de aire. Y, la tercera, sera la que impone el Estrechamiento del Tubo (4) en la salida posterior. Esta situacion se puede expresar en una ecuacion:

p - p r-Total r-Peso-Avion: + P 4-P r- Helices r-Estrechamiento

w: F F

_ Avion , Helices (: m -Aire

°Tubo: ° Tubo ° Salida-Tubo

en la que, el ultimo sumando, lo vamos a suponer como un multiplo de la suma de los otros dos sumandos porque no sabemos con exactitud las medidas concretas del Estrechamiento del Tubo (4). Lo que sabemos es que podra multiplicar, aproximadamente por cinco, la Presion del aire

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que llega a la salida de este tubo (4), porque funcionara como el cono de salida de una manguera, con lo que podemos decir que se cumplira:

W . F W F

__ Avion j Helices | t; / Avion , Helices \

-Total o _r ,, ^ o /

^Tubo ^Tubo ^Tube Tubo

sera lo mismo

Calculare por separado los dos sumandos.

El primer sumando sera, -para un avion grande de 300.000 newtons de Peso-, y, un tubo de 3

metros de diametro: ^ ^ ^ = 42.402*83 N / m1

STub0 1015 m1

El segundo sumando es mas elaborado porque debemos hallar primero el valor de la Fuerza que las helices podrian imprimir al aire que ha entrado ya con una Presion delerminada, causada por el Peso del Avion (1) en el sumando anterior. En esa Fuerza estara implicada la fuerza y la cantidad de giro que el tren de engranajes-cono (14-16) aporta a las helices (6).

La Superficie del tubo (4) sera: STubo - n R - n 1’53 = 7*075 mz

y, la Fuetza aproximada de las Helices, -ya que no sabemos con exactitud su Numero, ni el numero de engranajes-cono que pondremos en el tren (14-16)-, tendra que partirdel calculo de la Masa de aire que entra en el tubo (4), al que suponemos que nude unos 50 metros:

m-V S-(S I)- S- (1015m2 50m) V29kglmy = 456*34 kg

Si, en el eje (5), ponemos un conjunto de helices (6) en cada metro de su longitud, pondremos, entonces, 50 helices que aceleraran al aire que entre en el tubo (4), por lo menos, / metro por

segundo al cuadrado: F —m a = 456*34^ 1 mls2 = 456*34 N

De manera que, el segundo sumando esta ya preparado:

F

Helices

JTubo

456*34 N 7*075 m2

= 64*5 N/m2

lo que podemos aplicar en la ccuacion de partida:

_ 300.000 N 456*34 N~ _

r-Total - TQ75 m2 + TQ75 m2 ~

= 5 ■[42*402*83+ 64*5] = 5 ■42.467*33 = 212.336*63 N/m2

lo que supone una Presion mas que suficiente como para empujar con fuerza al avion (1) cuando sus motores no se hallan en funcionamiento, sobretodo, cuando tenemos en cuenta el empuje habitual de s61o uno de los motores de un avion, que suele ser, como minimo, de 25 .000 newtons.

El calculo, tal vez, podria exagerar un poco en la Aceleracidn que las Helices (6) imprimen al Aire, que podria ser menor de 1 metro por segundo al cuadrado. Y, tambien podria exagerar un

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poco en el Numero de veces que se multiplican los dos sumandos en el Estrechamiento del Tuho. que podria ser, tan solo, 3 veces, en lugar de 5 veces. Teniendo en cuenta estas dos

exageraciones, el resultado podria ser un poco menor.., como es este:

F = m a = 456’34kg ■ 0'5 mis2 = 228*17 N

F

1 Helices

c

^Tubo

228*17 N 7*075 m2

= 32*25 Nlm2

p =3

1 r-Total J

300,000 N 228*17 N 7'075 m1 7*075 m2

= 3 [42*402*83 + 32*25] = 3 • 42.435*08 = 127.305*24 Nlm2

que es solo un poco mas de la milad del calculo anterior, en el que seguimos observando que aun seria capaz de competir con los reaetores habiluales de un avi6n, cuando dstos tienen una fuer/.a de solo 25.000 newtons.

Claims

ES 2 651 726 A1

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RE1VINDICA CIONES

1) Sistema anticaida para avion, caractenzado por un conjunto de carcasas semicirculares (2) situadas a amhos lados de un avion (1); en el inlerior de esas carcasas semicirculares (2), se situan unas helices (3) de palas rectangulares, cuya arista larga se situa en paralelo con el eje; a cada lado del avion y en su zona inferior, se instala un tubo conico (4), que tiene en su interior un eje longitudinal (5) que lo recorre por su centro desde la proa hasta la popa; a lo largo de este eje (5) ponemos helices (6), y, unos piftones dentados lateralmente (7); las helices anti-caida (3), se ponen en conexion con las helices (6) del interior del tubo conico (4), mediante un tren de engranajes-cono (14-16); el tren de engranajes-cono (14-16) esta formado, por lo menos, por cuatro engranajes-cono, formados por un piflon (14) y una corona (16) cada uno, unidos a distancia por unas varillas metalicas (15); ponemos un pinon intermedio (13) entre la corona (16) de un engranaje-cono, y, el pinon (14) del siguiente engranaje-cono; la ultima corona (17) del ultimo engranaje-cono, esta engranada con un pinon (18) que es igual que el piflon (14) de los engranajes-cono, situado en el extremo de un eje (19) que, en el otro extremo, tiene ftjado otro piflon (20), igual, tambien, a los pinones (14); la ulUma rueda dentada (20) de este par de ruedas (18-20) se engranara con el piflon (7) que esta fijado en el eje interior (5) del tubo (4), que estara dentado lateralmente.