ES2681547B1 - Sistema de empuje de aviones en un portaaviones, con cuatro trenes de engranajes-doble-cono en el eje del rodillo - Google Patents

Sistema de empuje de aviones en un portaaviones, con cuatro trenes de engranajes-doble-cono en el eje del rodillo Download PDF

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DESCRIPCIÓN
Sistema de empuje de aviones en un portaaviones, con cuatro trenes de engranajes-doblecono en el eje del rodillo.
Objetivo de la invención
El principal objetivo de la presente invención es el de crear un sistema de empuje, que ofrezca la mayor dosis de fuerza posible para que pueda hacer despegar a los aviones (21) de los portaaviones (20) con la máxima aceleración posible, porque esto asegura mejor su despegue. El segundo objetivo de la presente invención es el de utilizar el sistema de empuje que se presenta, para aumentar la fuerza de las hélices del portaaviones, lo que puede aumentar su velocidad y reducir el tiempo de sus desplazamientos. Al mismo tiempo, la fuerza de este sistema de empuje, puede servir para mover el eje (23) de un generador eléctrico (22-26), lo que tiene muchas utilidades en un portaaviones, como la del consumo general de electricidad, y, la de poder evaporar el agua del mar para quitarle la sal, ya que, en un portaaviones que pasa mucho tiempo en el mar, el agua potable exige de grandes depósitos que restan espacio y aumentan el peso del portaaviones.
Antecedentes de la invención
El principal antecedente de mi invención del día (10.03.17) se encuentra en el principio de palanca de Arquímedes que es de donde parte la lógica y la estructura de los engranajesdoble-cono (4-8) y (4’-8’) que forman los trenes (4-8’). En función de las medidas de sus radios largos (5, 5’) y cortos (7, 7’), la fuerza que pueden aplicar sus motores eléctricos (1), podrá ser mayor o menor a voluntad, lo que significa que con una menor potencia de los motores eléctricos (1) se podrá conseguir la fuerza suficiente para que el helicóptero pueda realizar sus funciones habituales. Otro de los antecedentes de estos trenes de engranajes-doble-cono (4-8’) se hallan en mi patente anterior n° P201200374, titulada: Juguete de vaivén con espirales, en la que presentaba trenes de engranajes-cono, que viene a ser, en su forma y estructura, sólo la mitad de las piezas o los vagones (4-8) y (4’-8’) que forman a los trenes de hoy (4-8’), porque sólo estarían formados, -en cada vagón-, por el piñón (4) y las varillas del radio largo (5) de cada vagón del tren (4-8’) que hoy presento. En lo que se refiere a los dos piñones (16, 18) con un eje (17) que añadimos en cada vagón (4-8) y (4’-8’), se pueden localizar en mi patente n° P201500445, titulada: Engranaje de fuerza recursiva para motor de explosión o eléctrico, en donde el eje del cigüeñal de la biela de un pistón, quedaba relacionado con dos engranajescono puestos en serie. Por debajo del cigüeñal, dos ruedas unidas por un eje, se engranaban en la última rueda del segundo engranaje-cono, y, en la primera rueda del sistema, lo que ofrecía un retomo de la fuerza que había aumentado en los engranajes-cono, desde la última rueda, hacia la primera, lo que reiteraba una y otra vez el proceso del aumento de la fuerza. En la presente invención, -tal y como se observa en la figura n° 3-, añadimos dos piñones (16, 18) unidas a un eje (17), que se pondrán en contacto con la corona (8) del primer vagón del tren de engranajes-doble-cono (4-8’), -o sea, en el primer engranaje-doble-cono (4-8) y (4’-8’)-, y, la corona (15) que vamos a adherir al piñón (4).
Descripción de la invención
El Sistema de empuje de aviones en un portaaviones, con cuatro trenes de engranajes-doblecono en el eje del rodillo, está determinado por un motor eléctrico (1) cuya corona (3) mueve a un tren de engranajes-doble-cono (4-8’), cuya última corona (8’) mueve al piñón (10) del eje (11) del rodillo (12). Alrededor del eje (11), se podrán instalar cuatro o seis trenes de engranaje-doble-cono (4-8’) con un motor eléctrico (1) cada uno. Cada uno de éstos trenes de engranajes-doble-cono (4-8’) están formados por dos o tres "vagones”, o, lo que es lo mismo, por dos o tres engranajes-doble-cono (4-8) y (4’-8’) que tienen, exactamente, las mismas dimensiones. La corona (3) de cada uno de los motores eléctrico (1), moverá al piñón (4) del primer vagón (4-8) de su propio tren (4-8’). Las cuatro varillas o el cono que forman su radio largo (5), y, que se fijan en los laterales del perímetro de éste piñón (4), se unen cien centímetros más allá, en el lugar en el que los rodeará un rodamiento (6). Desde éste rodamiento (6) se extienden, después, las cuatro varillas, -o, el cono-, que forman un radio corto (7), y, que se unen en los laterales del perímetro de una corona (8), cuyo dímetro será, como mínimo, el doble, que el del piñón (4). Esta corona (8) se engrana con un piñón intermedio (9) que tiene el mismo diámetro que el piñón (4), y, que, por el otro lado, se engrana con el piñón (4’) del segundo vagón (4’-8’) del tren (4-8’), que es exactamente igual que el que acabo de describir, aunque está situado en posición invertida respecto al anterior. La corona (8’) de éste segundo vagón (4’-8’) se engrana con el piñón (10) que se haya fijado en el eje (11) del rodillo (12). Como he dicho poco antes, en el tren (4-8’) podemos añadir un tercer vagón más (4”-8”), o, incluso un cuarto vagón (4”’-8’”), lo que aun aumentará mucho más la fuerza que llegue al piñón (10) del eje (11) del rodillo (12). En la figura n° 2, se presenta una aplicación del sistema de empuje descrito, para las hélices (14) del portaaviones (20). El sistema es exactamente el mismo, hasta llegar al eje (11). A partir de ahí, sustituimos el rodillo (12) y la cuerda (13), por unas hélices (14) de barco que se fijan en dicho eje (11). En la figura n° 3, se presenta un elemento que nos permitirá aumentar aun más la fuerza del tren de engranajesdoble-cono (4-8’). Añadimos dos piñones (16, 18) unidos a un eje (17), que se pondrán en contacto con la corona (8) del primer vagón de cada tren de engranajes-doble-cono (4-8’), -o, lo que es lo mismo, con el primer engranaje-doble-cono (4-8) y (4’-8’)-, y, la corona (15) que se adhiere al piñón (4), lo que forma, en este punto, una pieza de engranaje corona (15)-piñón (4). Los dos piñones (16, 18) y el eje (17) que añadimos ahora, se acoplarán en el espacio dentado de la corona (15), allí en donde no haya contacto entre los dientes de la corona (3) del motor eléctrico (1), con los dientes de la corona (15). Con éstos piñones (16, 18), la fuerza que habrá aumentado al llegar a la corona (8), volverá en retomo hacia la corona (15) después de atravesar el eje (17) de los piñones (16, 18). Esto es así porque la fuerza siempre tenderá a equilibrarse en estos dos piñones (16, 18), y, si el piñón (16) recibe una mayor dosis de fuerza desde la corona (8), esta fuerza se transmitirá por todo el eje (17), y, llegará al piñón (18), de manera que volverá a afectar a la corona (15)..., se duplicará en el piñón (4), y, llegará aumentada a la corona (8), en función de las medidas del radio largo (5) y el radio corto (7). Este proceso se reiterará continuamente. En la última corona (8”) del último vagón (4”-8”), se engrana un piñón intermedio (9), y, por el otro lado de este piñón (9) se engrana el piñón (22) del eje (23) del generador eléctrico (22-26), en cuyo eje (23) se fijan imanes (24) enfrentados a imanes (26) rodeados por bobinas (25).
Descripción de las figuras
Figura n° 1: Vista frontal del eje (11) del rodillo (12), en donde la corona (3) de un motor eléctrico (1) mueve a dos de los cuatro trenes de engranajes-doble-cono (4-8’) que se instalarán alrededor del eje (11) del rodillo (12). Estos trenes (4-8’) están formados por sólo dos vagones (4-8) y (4’-8’) de engranajes-doble-cono, aunque, se le pueden instalar tres o cuatro vagones.
Figura n° 2: Vista frontal del sistema de la figura n° 1, que se aplica, en esta ocasión, a las hélices (14) que mueven al portaaviones.
Figura n° 3: Vista frontal del eje (17) que tiene una piñón (16, 18) en cada extremo. El piñón (17) se engrana con la corona (8) del primer engranaje-doble-cono (4-8), y, el piñón (18) se engrana con la corona (15) que adjuntamos al piñón (4). Se crea así un retomo recursivo de la fuerza que llega a la corona (8), que siempre volverá hacia la corona (15). En la zona de la derecha de la figura, se muestra la posición del generador eléctrico (22-26) que se puede asociar al tren de engranajes-doble-cono (4-8’). La posición ideal del piñón intermedio (9) y el piñón (22) del eje (23) del generador, sería la que lo engranaría con la corona (8’) del segundo engranaje-doble-cono (4’-8’), pero, también se puede situar en donde lo muestra esta figura. El generador tiene imanes (24) en el eje (23), que se enfrentan a los imanes (26) con bobina (25). Figura n° 3: Vista lateral de un portaaviones con su pista de despegue (20) en la que hay un avión (21) preparado para ser empujado por el eje vertical (19) que está estirado por la cuerda (13) del rodillo (12).
Figuras n° 1-4:
1) Motor eléctrico
2) Varillas metálicas, o, superficie de un cono
3) Corona
4) y 4’) Piñón
5) y 5’) Radio largo
6) y 6’) Rodamiento
7) y 7’) Radio corto
8) y 8’) Corona
9) Piñón intermedio
10) Piñón del eje del rodillo
11) Eje del rodillo
12) Rodillo
13) Cuerda
14) Hélices
15) Corona añadida
16) Piñón
17) Eje
18) Piñón
19) Eje vertical que empuja al avión
20) Pista de despegue del Portaaviones
21) Avión
22) Piñón del eje del generador
23) Eje del generador
24) Imán
25) Bobina
26) Imán
Descripción de un modo de realización preferido
El Sistema de empuje de aviones en un portaaviones, con cuatro trenes de engranajes-doblecono en el eje del rodillo, está formado por los trenes de engranaje-doble-cono (4-8’) que rodean al eje (11) del rodillo (12) que estira la cuerda (13) que sirve para empujar a los aviones (21) para su despegue. También sirve para mover con mayor fuerza a las hélices (14) del portaaviones, y, al mismo tiempo, sirve como generador eléctrico (22-26). Con estos trenes (4­ 8’), la fuerza de origen de los motores eléctricos (1) se multiplica de manera que permiten aumentar la aceleración de los aviones (21) para que puedan despegar a una velocidad de más de 200 km/h. La cantidad de giro que transmitirá la corona (3) de los motores (1) hasta la última corona (8’) del tren (4-8’) se puede medir por esta ecuación: CG = v • N(n-1), en donde (v) será el numero de vueltas de la última corona (8) del primer vagón (4-8), y, (n) será el número mayor de la proporción de diámetros entre la ultima corona (8) del primer vagón (4-8), y, el primer piñón (4’) del segundo vagón (4’-8’). Debemos tener en cuenta, ahora, que esta cantidad de giro de la ultima corona (8’), se duplicará o triplicará después, al transmitir su giro hacia el piñón (10) del eje (11) del rodillo (12), -o, al eje (11) de las hélices (13) de la figura n° 2. Al mismo tiempo la fuerza de origen del motor eléctrico (1), también se multiplicará en el tren de engranajes-doble-cono (4-8’), lo que podemos obtener con la ecuación de la palanca de Arquímedes, aplicada a los tres vagones de un tren de engranajes-doble-cono (4-8”):
Figure imgf000005_0001
Hay que tener en cuenta, ahora, que la fuerza que le llegue a la corona (8’), cuando esta la transmita hacia el piñón (10) del eje (11) del rodillo (12), -o, al eje (11) de las hélices (13) de la figura n° 2-, aún aumentará el doble o el triple, según la proporción de diámetros que los relaciona.
En un ejemplo, suponemos que la fuerza de la corona (3) del motor eléctrico (1) es de 500 newtons, -lo que se duplica después, al ser transmitida, esta fuerza, hacia el piñón (4) del primer vagón (4-8)-, siendo los radios largos (5, 5’, 5”) de 100 centímetros, y, los radios cortos (7, 7’, 7”), de 10 centímetros; la proporción de diámetros de piñones y coronas es de (2:1); y el ángulo alfa es de 32°, tal como se forma entre la prolongación virtual de las varillas del radio largo (5, 5’, 5” ) y las varillas de los radios cortos (7, 7’, 7”). Con todos estos datos, la fuerza de la corona (8”) será ésta. En el primer vagón (4-8):
Figure imgf000006_0001
Y, ahora, en el segundo vagón (4’-8’):
Figure imgf000006_0003
Y, ahora, en el tercer vagón (4”-8”):
Figure imgf000006_0004
Como esta fuerza se multiplica por dos al llegar al piñón (10), entonces, el valor final de la fuerza, en cada uno de los cuatro trenes de engranaje-doble-cono (4-8’) que rodean al eje (11) del rodillo (12), será de:
2 • 609.800'2 =1.219.622'4 newtons
Lo que, al ser cuatro trenes (4-8’), sumará un total de:
4 • 1.219.622'4 =4.878.489'6 newtons
Y, como la cuerda (13) puede estar estirada, simultáneamente, por dos sistemas de empuje como el descrito, entonces, esta cifra aún se duplicará hasta los:
2 • 4.878.489'6 = 9.756.979'2 newtons
Alcanzamos así una fuerza próxima a las 9.757 toneladas de newtons de empuje, cuando estamos utilizando motores eléctricos (1) de 500 newtons de fuerza. El siguiente paso es el de calcular la aceleración que este sistema de empuje podrá imprimir en un avión (21), o sea, un avión-caza-, cargado de explosivos, que, así cargado, puede pesar, aproximadamente, unas diez toneladas, lo que viene a ser una masa de 1.000 kg:
Figure imgf000006_0002
En todos estos cálculos, no se dice nada de la fuerza que añadiría la presencia de los dos piñones (16, 18) del eje (17) que añadimos en el primer vagón de cada tren (4-8”). -figura n° 3-, lo que aún determinaría una cifra mucho mayor.

Claims (3)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de empuje de aviones en un portaaviones, con cuatro trenes de engranajes-doblecono en el eje del rodillo, caracterizado por estar formado por un motor eléctrico (1) cuya corona (3) se engrana con el primer piñón (4) de un tren de engranajes-doble-cono (4-8’), cuya última corona (8’) se engrana con el piñón (10) del eje (11) del rodillo (12); alrededor del eje (11), se instalan cuatro trenes de engranaje-doble-cono (4-8’) con un motor eléctrico (1) cada uno; cada uno de estos trenes de engranajes-doble-cono (4-8’) están formados por tres "vagones”, o, lo que es lo mismo, por tres engranajes-doble-cono (4-8) y (4’-8’) que tienen, exactamente, las mismas dimensiones; la corona (3) de cada uno de los motores eléctrico (1), se engrana con el piñón (4) del primer vagón (4-8) de su propio tren (4-8’); las cuatro varillas que forman su radio largo (5), y, que se fijan en los laterales del perímetro de este piñón (4), se unen cien centímetros más allá, en el lugar en el que los rodeará un rodamiento (6); desde este rodamiento (6) se extienden, después, las cuatro varillas que forman un radio corto (7), y, que se unen en los laterales del perímetro de una corona (8), cuyo diámetro será, como mínimo, el doble, que el del piñón (4); esta corona (8) se engrana con un piñón intermedio (9) que tiene el mismo diámetro que el piñón (4), y, que, por el otro lado, se engrana con el piñón (4’) del segundo vagón (4’-8’) del tren (4-8’), que es exactamente igual que el que acabo de describir, aunque está situado en posición invertida respecto al anterior; la corona (8’) de este segundo vagón (4’-8’) se engrana con el piñón (10) que se haya fijado en el eje (11) del rodillo (12); se añade un elemento formado por dos piñones (16, 18) unidos a un eje (17), que se pondrán en contacto con la corona (8) del primer vagón de cada tren de engranajes-doble-cono (4-8’), -o, lo que es lo mismo, con el primer engranaje-doble-cono (4-8) y (4’-8’)-, y, la corona (15) que se adhiere al piñón (4), lo que forma, en este punto, una pieza de engranaje corona (15)-piñón (4); los dos piñones (16, 18) y el eje (17) que se añaden ahora, se acoplarán en el espacio dentado de la corona (15), allí en donde no haya contacto entre los dientes de la corona (3) del motor eléctrico (1), con los dientes de la corona (15); en la última corona (8” ) del último vagón (4”-8”), se engrana un piñón intermedio (9), y, por el otro lado de este piñón (9) se engrana el piñón (22) del eje (23) del generador eléctrico (22-26), en cuyo eje (23) se fijan imanes (24) enfrentados a imanes (26) rodeados por bobinas (25).
2. Sistema de empuje de aviones en un portaaviones, con cuatro trenes de engranajes-doblecono en el eje del rodillo, -según la reivindicación primera-, caracterizado por ser una variante que se aplica en el eje (11) del rodillo (12), que ahora queda sustituido por el eje (11) de las hélices (14) del portaaviones.
3. Sistema de empuje de aviones en un portaaviones, con cuatro trenes de engranajes-doblecono en el eje del rodillo, -según la reivindicación primera-, caracterizado por ser una variante para las varillas que forman los radios largos (5, 5’, 5”) y cortos (7, 7’, 7”) de los engranajesdoble-cono (4-8), (4’-8’) y (4 ”-8”), que se sustituyen por superficies de conos.
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