ES2886364T3 - Configuraciones de eyector y cuerpo de sustentación - Google Patents

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Abstract

Un sistema de propulsión configurado para ser acoplado a un vehículo, el sistema comprende un eyector (200) que comprende una estructura de salida (101) de la que fluye fluido propulsor a una velocidad ajustable predeterminada; y una primera superficie de control (100) que tiene superficies superior e inferior y un borde de ataque (302); en donde la primera superficie de control (100) se ubica directamente aguas abajo de la estructura de salida (101) de manera que al menos una parte del borde de ataque (302) está dentro de los planos: (a) ocupados por la estructura de salida de superficies (101) que están paralelas al borde de ataque; y (b) que se extienden en dirección axial al eyector (200), por lo que el fluido propulsor desde el eyector (200) fluye sobre las superficies superior e inferior; la primera superficie de control (100) se posiciona suficientemente cerca de la estructura de salida (101) de manera que, durante el funcionamiento del sistema, únicamente fluido propulsor desde el eyector (200) fluye sobre las superficies superior e inferior; y el eyector (200) comprende además: una estructura de difusión (210); al menos un conducto acoplado a la estructura de difusión (210) y configurado para introducir a la estructura de difusión (210) un fluido primario producido por el vehículo; y una estructura de admisión (206) acoplada a la estructura de difusión (210) y configurada para introducir a la estructura de difusión (210) un fluido secundario accesible al vehículo, en donde la estructura de difusión (210) comprende la estructura de salida (101), y el fluido propulsor comprende el fluido primario y secundario; caracterizado por que el eyector (200) comprende además una superficie convexa (204), la estructura de difusión (210) se acopla a la superficie convexa (204) aguas abajo de la superficie convexa (204), y el al menos un conducto se acopla a la superficie convexa (204) aguas arriba de la superficie convexa (204) y se configura para introducir el fluido primario a la superficie convexa (204).

Description

DESCRIPCIÓN
Configuraciones de eyector y cuerpo de sustentación
Aviso de copyright
Esta divulgación está protegida por las leyes de Copyright de los Estados Unidos y las Internacionales. © 2016 Jetoptera. Todos los derechos reservados. Una parte de la divulgación de este documento de patente contiene material que está sujeto a protección de copyright. El propietario de copyright no tiene objeción a la reproducción por facsímil por del documento de patente o la divulgación de patente, como aparece en los registros o archivo de la Oficina de Patentes y Marcas registradas, pero de otro modo se reserva todos los derechos de copia cualesquiera que sean.
Reivindicación de prioridad
Esta solicitud reivindica prioridad de la solicitud provisional de EE. UU. n.° 62/213.465, presentada el 2 de septiembre de 2015.
Antecedentes
Las aeronaves que pueden planear, despegar y aterrizar verticalmente se denominan comúnmente aeronaves de despegue y aterrizaje vertical (VTOL, del inglés Vertical Take-Off and Landing). Esta clasificación incluye aeronaves de ala fija así como helicópteros y aeronaves con rotores energizados inclinables. Algunas aeronaves VTOL pueden funcionar también en otros modos, tales como despegue y aterrizaje cortos (STOL). VTOL es un subconjunto de V/STOL (despegue y aterrizaje vertical y/o corto).
Con fines ilustrativos, un ejemplo de una aeronave actual que tiene capacidad VTOL es la F-35 Lightning. Métodos convencionales para vectorizar el flujo de aire de elevación vertical incluyen el uso de toberas que se pueden girar en una única dirección junto con el uso de dos conjuntos de paletas de charnela plana dispuestas a 90 grados entre sí y ubicadas en la tobera externa. El sistema de propulsión de la F-35 Lightning, de manera similar, proporciona fuerza de elevación vertical usando una combinación de empuje vectorizado desde el motor de turbina y un ventilador de elevación orientado verticalmente. El ventilador de elevación se ubica detrás de la cabina en un compartimento con puertas de almeja superior e inferior. El motor envía productos de escape a través de una tobera giratoria de tres apoyos que puede desviar el empuje desde la horizontal justo hacia delante de la vertical. Conductos de control de alabeo se extienden fuera en cada ala y son suministrados con su empuje con aire del ventilador de motor. El control de cabeceo se ve afectado por medio de la división de ventilador de elevación/empuje de motor. El control de guiñada es a través del movimiento de guiñada de la tobera giratoria de motor. El control de alabeo es proporcionado por apertura y cierre diferenciales entre los agujeros en los extremos de los dos conductos de control de alabeo. El ventilador de elevación tiene una tobera telescópica en forma de “D” para proporcionar desviación de empuje en la direcciones hacia delante y popa. La tobera D tiene paletas fijas en el agujero de salida. El documento US3756542 A describe una aeronave que tiene en el borde de salida de su ala una aleta aumentadora de elevación hacia la que se puede dirigir, en la configuración de elevación máxima, una corriente de fluido alargada en la dirección de envergadura de ala y producida por una tobera plana de chorro en cola de pescado dispuesta por debajo de la superficie inferior de ala hacia delante y cerca de la aleta aumentadora de elevación, para aumentar la elevación por desviación de la corriente de fluido alargada con una adhesión de flujo correcta del fluido sobre la superficie superior de la aleta. La tobera de cola de pescado se subdivide en toberas elementales que producen tantas corrientes elementales de gases motores que contribuyen a la propulsión por chorro; estas toberas elementales son en forma de ranuras que se extienden paralelas entre sí, en la dirección de envergadura de ala y/o ángulos rectos con la misma.
El diseño de una aeronave o dron consiste más generalmente en sus elementos propulsores y el fuselaje en el que se integran esos elementos. Convencionalmente, el dispositivo propulsor en aeronaves puede ser un turbochorro, turboventilador, turbohélice o turboeje, motor de pistones o un motor eléctrico equipado con una hélice. El sistema de propulsión (propulsor) en vehículos aéreos no tripulados pequeños (UAV) es convencionalmente un motor de pistones o un motor eléctrico que proporciona potencia por medio de un vástago a una o varias hélices. El propulsor para una aeronave más grande, ya sea tripulada o no tripulada, es tradicionalmente un motor de chorro o un turbopropulsor. El propulsor se conecta generalmente al fuselaje o el cuerpo o las alas de la aeronave por medio de pilones o puntales capaces de transmitir la fuerza a la aeronave y sostener las cargas. El chorro mezclado emergente (eflujo a chorro) de aire y gases es lo que propulsa la aeronave en sentido opuesto al flujo del eflujo a chorro.
Convencionalmente, el eflujo de corriente de aire de una hélice grande no se usa para elevación en vuelo nivelado y por tanto no se utiliza una cantidad significativa de energía cinética para beneficio de la aeronave, a menos que se gire como en algunas de las aplicaciones existentes actualmente (es decir la Bell Boeing V-22 Osprey). En cambio, la elevación en la mayoría de aeronaves existentes es creada por las alas y la cola. Además, incluso en esas aplicaciones de VTOL particulares (p. ej., despegue a través de la transición a vuelo nivelado) encontrado en la Osprey, la elevación provocada por la propia hélice es mínima durante vuelo nivelado, y la mayor parte de la fuerza de elevación es no obstante desde las alas.
El estado de técnica actual para crear elevación en una aeronave es generar un flujo de aire a alta velocidad sobre el ala y elementos de ala, que generalmente son cuerpos de sustentación. Los cuerpos de sustentación se caracterizan por una línea de cuerda extendida principalmente en dirección axial, desde un borde de ataque a un borde de salida del cuerpo de sustentación. Sobre la base del ángulo de ataque formado entre el flujo de aire incidente y la línea de cuerda, y según los principios de generación de elevación de cuerpo de sustentación, aire a menor presión fluye sobre el lado de succión (superior) y por el contrario, por la ley de Bernoulli, se mueve a velocidades más altas que el lado inferior (lado de presión). Cuanto menor es la velocidad de aire de la aeronave, menor es la fuerza de elevación, y se requiere mayor área de superficie del ala o mayores ángulos de incidencia, incluso pare el despegue.
Los UAV grandes no son una excepción a esta regla. La elevación se genera al diseñar un cuerpo de sustentación de ala con ángulo de ataque, cuerda, envergadura de ala y línea de alabeo apropiados. Aletas, ranuras y muchos otros dispositivos son otras herramientas convencionales usadas para maximizar la elevación por medio de un aumento del coeficiente de elevación y el área de superficie del ala, pero será generando la elevación correspondiente en la velocidad de aire de la aeronave. (Aumentar el área (S) y el coeficiente de elevación (CL) permite generar una cantidad de elevación similar a una menor velocidad de aire (V0) de aeronave según la fórmula L = 1/ 2pV2SCi_, pero a costa de mayor rozamiento y peso). Estas técnicas actuales también se comportan mal con una caída significativa de la eficiencia en condiciones de vientos cruzados fuertes.
Si bien se puede decir que los UAV más pequeños usan el empuje generado por las hélices para elevar el vehículo, la tecnología actual depende estrictamente del control de las velocidades de motor eléctrico, y los VANT más pequeños pueden tener o no la capacidad de girar los motores para generar empuje y elevación, o hacer una transición a un vuelo nivelado inclinando las hélices. Es más, los UAV más pequeños que usan estos elementos de propulsión sufren de ineficiencias relacionadas con baterías, densidad de potencia y hélices grandes, que pueden ser eficientes al planear pero ineficientes en vuelo nivelado y crear dificultades y peligro cuando funcionan debido al rápido movimiento de la punta de las aspas. La mayoría de cuadricópteros actuales y otros vehículos aéreos propulsados eléctricamente únicamente son capaces de periodos de vuelo muy cortos y no se pueden elevar eficientemente o llevar grandes cargas útiles, ya que el peso del sistema de motor eléctrico y batería ya puede superar fácilmente el 70 % del peso del vehículo en todo momento del vuelo. Un vehículo similar que usa combustible a chorro o cualquier otro combustible de hidrocarburo típicamente usado en transporte llevará más combustible utilizable al menos en un orden de magnitud. Esto puede ser explicado por la densidad de energía mucho más alta del combustible de hidrocarburo comparado con los sistemas de batería (al menos un orden de magnitud), así como la menor relación de peso con el peso total del vehículo de un sistema basado en combustible de hidrocarburo.
Por consiguiente, existe la necesidad de mejor eficiencia, mejores capacidades, y otros avances tecnológicos en aeronaves, particularmente los UAV y ciertos vehículos aéreos tripulados. La presente invención se dirige a un sistema de propulsión según la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas.
Breve descripción de las figuras de los dibujos
La Figura 1 es una sección transversal de un ejemplo que representa la mitad superior de un eyector y perfiles de velocidad y temperatura dentro del flujo interno;
La Figura 2 ilustra una vista parcial en perspectiva de una estructura de admisión;
La Figura 3 ilustra una vista en planta lateral de un eyector colocado delante de una superficie de control según una realización;
La Figura 4 es una vista en perspectiva de un eyector colocado delante de una superficie de control en combinación con otra superficie de control según una realización;
La Figura 5 es una vista en sección transversal parcial superior de una aeronave;
La Figura 6 es una vista en perspectiva lateral de un sistema de propulsión;
La Figura 7 es una vista lateral de un elemento del sistema de propulsión ilustrado en la Figura 6;
Las Figuras 8-9 ilustran otro sistema de propulsión; y
La Figura 10 ilustra incluso otro sistema de propulsión.
Descripción detallada
Esta solicitud pretende describir una o más realizaciones de la presente invención. Se tiene que entender que el uso de términos absolutos, tales como “debe”, “será” y similares, así como cantidades específicas, se tiene que interpretar como aplicables a una o más de tales realizaciones, pero no necesariamente a todas dichas realizaciones. Como tal, realizaciones de la invención pueden omitir o incluir una modificación de uno o más rasgos o funcionalidades descritos en el contexto de tales términos absolutos. Adicionalmente, los encabezados en esta solicitud son únicamente como referencia y no afectarán de ninguna manera al significado o interpretación de la presente invención.
Una realización de la presente invención incluye un propulsor que utiliza fluidos para el arrastre y la aceleración de aire ambiente y entrega un eflujo a chorro a alta velocidad de una mezcla del gas a alta presión (suministrado al propulsor desde un generador de gas) y aire ambiente arrastrado. En esencia, este objetivo se logra al descargar el gas adyacente a una superficie convexa. La superficie convexa es una denominada superficie Coanda que se beneficia del efecto Coanda descrito en la patente de EE. UU. N.° 2.052.869 expedida para Henri Coanda el 1 de sep. de 1936. En principio, el efecto Coanda es la tendencia de un gas o líquido emitidos a chorro a trasladarse cerca de un contorno de pared incluso si la dirección de curvatura de la pared se aleja del eje del chorro. Las superficies Coanda convexas discutidas en esta memoria con respecto a una o más realizaciones no tienen que consistir en ningún material particular.
La Figura 1 ilustra una sección transversal de la mitad superior de un eyector 200 que se puede conectar a un vehículo (no se muestra), tal como, como ejemplo no limitativo, un VANT o un vehículo aéreo tripulado tal como un avión. Una cámara impelente 211 es suministrada con aire más caliente que el ambiente (es decir, una corriente de gas motor presurizado) desde, por ejemplo, un motor de combustión que puede ser empleado por el vehículo. Esta corriente de gas motor presurizado, denotada con la flecha 600, se introduce por medio de al menos un conducto, tal como toberas primarias 203, al interior del eyector 200. Más específicamente, las toberas primarias 203 se configuran para acelerar la corriente de fluido motor 600 a una velocidad deseada predeterminada variable directamente sobre una superficie Coanda convexa 204 como chorro de pared. Adicionalmente, las toberas primarias 203 proporcionan volúmenes ajustables de la corriente de fluido 600. Este chorro de pared, a su vez, sirve para arrastrar a través de una estructura de admisión 206 un fluido secundario, tal como aire ambiente denotado con la flecha 1, que puede estar en reposo o aproximándose al eyector 200 a velocidad distinta de cero desde la dirección indicada con la flecha 1. En diversas realizaciones, las toberas 203 se pueden disponer en una distribución y en una orientación curvada, una orientación espiralada y/o una orientación en zigzag.
La mezcla de la corriente 600 y el aire 1 puede tener movimiento puramente axial en una sección de garganta 225 del eyector 200. A través de difusión en una estructura de difusión, tal como el difusor 210, el proceso de mezcla y suavización continúa de modo que los perfiles de temperatura (800) y velocidad (700) en la dirección axial del eyector 200 ya no tienen los valores altos y bajos presentes en la sección de garganta 225, sino que se vuelven más uniformes en el extremo terminal 101 del difusor 210. Conforme la mezcla de la corriente 600 y el aire 1 se aproxima al plano de salida del extremo terminal 101, los perfiles de temperatura y velocidad son casi uniformes. En particular, la temperatura de la mezcla es suficientemente baja como para ser dirigida hacia un cuerpo de sustentación tal como un ala o superficie de control.
En una realización, la estructura de admisión 206 y/o el extremo terminal 101 pueden tener una configuración circular. Sin embargo, en diversas realizaciones, y como se muestra mejor en la Figura 2, la estructura de admisión 206, así como el extremo terminal 101, pueden ser no circulares y, ciertamente, asimétricos (es decir, no idénticos en ambos lados de al menos un plano, o como alternativa cualquier plano dado, que biseca la estructura de admisión). Por ejemplo, como se muestra en la Figura 2, la estructura de admisión 206 puede incluir bordes opuestos laterales primero y segundo 401, 402, en donde el primer borde opuesto tiene un radio de curvatura mayor que el segundo borde opuesto lateral. El extremo terminal 101 se puede configurar de manera similar.
La Figura 3 ilustra el propulsor/eyector 200, colocado delante de una superficie de control, tal como un cuerpo de sustentación 100 que tiene un borde de ataque 302 y que genera una fuerza de elevación 400. Como se ilustra, el cuerpo de sustentación 100 se posiciona directamente detrás (es decir, aguas abajo) de la estructura de salida, tal como el extremo terminal 101 del difusor 210, del eyector de manera que fluido propulsor desde el eyector 200 fluye sobre el cuerpo de sustentación. Ciertamente, el cuerpo de sustentación 100 se posiciona suficientemente cerca del extremo terminal 101 de manera que únicamente fluido propulsor desde el eyector 200, exclusivo de otro aire ambiente, fluye sobre el cuerpo de sustentación. Como se emplea en esta memoria, el término “directamente detrás” se interpreta que significa al menos una parte del borde de ataque 302 está dentro o alineada con uno de los planos (a) ocupados por superficies del extremo terminal 101 que son paralelas al borde de ataque y (b) que se extienden en la dirección axial al eyector 200 (es decir, en la dirección de las flechas 300 discutidas más adelante).
El flujo local sobre el cuerpo de sustentación 100 es a velocidad más alta que la velocidad de la aeronave, debido a la velocidad más alta del eflujo de chorro de salida del eyector 200, denotado por las flechas 300, en comparación con la velocidad de aire de aeronave denotado con la flecha 500. El eyector 200 mezcla vigorosamente la corriente motriz 600 más caliente (Figura 1) con la corriente de aire ambiente frío viniente a alta tasa de arrastre. En el cuerpo de sustentación 100 se pueden implementar superficies de control adicionales, tal como la superficie elevadora 150. En una realización la totalidad de cualquiera de dicha superficie de control es rotatoria alrededor de un eje orientado paralelo al borde de ataque 302. Al cambiar el ángulo de dichas superficies 100 y/o 150, se puede cambiar rápidamente la postura de la aeronave con poco esfuerzo dada la velocidad local más alta del eflujo a chorro 300. La mezcla es suficientemente homogénea como para reducir la corriente motriz caliente 600 del perfil de temperatura de eyector a una temperatura de mezcla 800 que no impactará negativamente en los cuerpos de sustentación 100 o 150 mecánica o estructuralmente. El perfil de velocidad 700 del chorro de eflujo que deja el propulsor es de manera que permitirá que el cuerpo de sustentación 100 genere más elevación 400 debido a velocidades locales más altas.
La Figura 4 ilustra que el propulsor/eyector 200 también se puede colocar delante de una superficie de control 1500 en combinación con otro cuerpo de sustentación 1000 y en una configuración diferente a la de las superficies de control ilustradas en la Figura 3. En la realización ilustrada, el borde de ataque 1501 de la superficie de control 1500 se dispone en un ángulo de aproximadamente 90 grados con respecto al borde de ataque 1001 del cuerpo de sustentación 1000. El eyector 200 puede tener una forma no axisimétrica, y la superficie de control se puede colocar exactamente en la estela de dicho eyector 200. El eyector 200 mezcla vigorosamente la corriente motriz 600 más caliente (Figura 1) con la corriente de aire ambiente frío viniente a alta tasa de arrastre. De manera similar, la mezcla es suficientemente homogénea como para reducir la corriente motriz caliente 600 del perfil de temperatura de eyector a una temperatura de mezcla que no impactará negativamente en la superficie de control 1500 mecánica o estructuralmente. En esta realización, la guiñada se puede controlar cambiando la orientación de la superficie de control 1500. En formas similares, y variando la orientación de una superficie de control 1500 con respecto a un cuerpo principal de vehículo, tal como un fuselaje de aeronave, cabeceo y alabeo se pueden controlar de manera semejante. Una función del eyector 200 es generar empuje, pero también puede proporcionar elevación o control de postura. En esta realización, el control de guiñada es en la dirección 151 creando una rotación alrededor del eje de aeronave 10.
La Figura 5 ilustra un ejemplo que proporciona una alternativa al planteamiento tradicional de colocar motores de chorro en las alas de una aeronave para producir empuje. En la Figura 5, un generador de gas 501 produce una corriente de aire motor para alimentar una serie de eyectores 502 que se incrustan en los cuerpos de sustentación primarios, tales como las alas 503, para propulsión hacia delante al emitir la corriente de gas directamente desde el borde de salida de los cuerpos de sustentación primarios. En este ejemplo, el generador de gas 501 se incrusta en el fuselaje de cuerpo principal 504 de la aeronave, se acopla para trasmisión de fluidos a los eyectores 502 por medio de conductos 505 y son los únicos medios de propulsión de la aeronave. Los eyectores 502 pueden ser circulares o no circulares como se ilustra en la Figura 2, tener una estructura de salida similar formada correspondientemente en el extremo terminal 101 y proporcionar, a una velocidad ajustable predeterminada, la corriente de gas desde el generador 501 y los conductos 505. Adicionalmente, los eyectores 502 pueden ser movibles de una manera similar a la de aletas o alerones, rotatorio a través de un ángulo de 180° y se pueden accionar para controlar la postura de la aeronave además de proporcionar el empuje requerido. Cuerpos de sustentación secundarios 506 que tienen bordes de ataque 507 se colocan en tándem con las alas 503 y directamente detrás de los eyectores 502 de manera que la corriente de gas desde los eyectores 502 fluye sobre los cuerpos de sustentación secundarios 506. Los cuerpos de sustentación secundarios 506 por tanto reciben una velocidad mucho más alta que la velocidad de aire de la aeronave, y como tal crean una alta fuerza de elevación, ya que la última es proporcional al cuadrado de la velocidad de aire. La totalidad de los cuerpos de sustentación secundarios 506 pueden ser rotatorios alrededor de un eje orientado paralelo a los bordes de ataque 507.
En este ejemplo, el cuerpo de sustentación secundario 506 verá una temperatura moderadamente más alta debido a la mezcla del fluido motor producido por el generador de gas 501 (también denominado fluido primario) y el fluido secundario, que es aire ambiente, arrastrado por el fluido motor a una tasa entre 5-25 partes de fluido secundario por cada parte de fluido primario. Como tal, la temperatura que el cuerpo de sustentación secundario 506 ve es un poco más alta que la temperatura ambiente, pero significativamente menor que el fluido motor, permitiendo que los materiales del ala secundaria soporten y sostengan las cargas de elevación, según la fórmula: Tmezcla =(Tmotor+ER*Tamb)/(l+ER) donde Tmezcla es la temperatura de mezcla de fluido final del eflujo a chorro emergente desde el eyector 502, ER es la tasa de arrastre de partes de aire ambiente arrastrado por parte del aire motor, Tmotor es la temperatura más caliente del fluido motor o primario, y Tamb es la temperatura de aire ambiente aproximándose.
La Figura 6 ilustra un sistema de propulsión para un vehículo 700 según un ejemplo alternativo. Un primer cuerpo de sustentación de aumento 702 se acopla al vehículo 700 y se posiciona aguas abajo del fluido que fluye sobre un cuerpo de sustentación primario 701 del vehículo. El cuerpo de sustentación 702 se configura para rotar alrededor del eje 707 y ser controlado por un accionador 708. Como se ilustra mejor en la Figura 7, el primer cuerpo de sustentación de aumento 702 incluye una primera estructura de salida, tal como superficies de tobera opuestas 705, 706 y al menos un conducto, tal como la cámara impelente 704, en comunicación de fluidos con un extremo terminal 703 definido por las superficies de tobera. Las superficies de tobera 705, 706 pueden incluir o no toberas similares a las toberas 203 discutidas anteriormente con referencia a la Figura 1. Adicionalmente, una o más de las superficies de tobera 705, 706 pueden incluir una superficie convexa que puede, en consecuencia, promover el efecto Coanda y pueden tener superficies continuamente redondeadas sin esquinas afiladas o bruscas. La cámara impelente 704 es suministrada con aire más caliente que el ambiente (es decir, una corriente de gas motor presurizado) desde, por ejemplo, un motor de combustión que puede ser empleado por el vehículo 700. La cámara impelente 704 se configura para introducir esta corriente de gas al extremo terminal 703, que se configura para proporcionar la entrada de la corriente de gas hacia el cuerpo de sustentación primario 701 y fuera del primer cuerpo de sustentación de aumento 702.
Haciendo referencia a las Figuras 8-9, un ejemplo puede incluir un segundo cuerpo de sustentación de aumento 902 similar al cuerpo de sustentación 702, cada uno con un respectivo borde de salida 714, 914 divergente desde el otro borde de salida. Más particularmente, el segundo cuerpo de sustentación de aumento 902 se acopla al vehículo 700 y se posiciona aguas abajo del fluido que fluye sobre el cuerpo de sustentación primario 701 del vehículo. El cuerpo de sustentación 902 se configura para rotar de una manera similar a la discutida anteriormente con referencia al cuerpo de sustentación 702. El cuerpo de sustentación 902 incluye una primera estructura de salida, tal como superficies de tobera opuestas 905, 906 y al menos un conducto, tal como la cámara impelente 904, en comunicación de fluidos con un extremo terminal 903 definido por las superficies de tobera. Las superficies de tobera 905, 906 pueden incluir o no toberas similares a las toberas 203 discutidas anteriormente con referencia a la Figura 1. Adicionalmente, una o más de las superficies de tobera 905, 906 pueden incluir una superficie convexa que puede, en consecuencia, promover el efecto Coanda. La cámara impelente 904 es suministrada con aire más caliente que el ambiente (es decir, una corriente de gas motor presurizado) desde, por ejemplo, un motor de combustión que puede ser empleado por el vehículo 700. La cámara impelente 904 se configura para introducir esta corriente de gas al extremo terminal 903, que se configura para proporcionar la entrada de la corriente de gas hacia el cuerpo de sustentación primario 701 y fuera del segundo cuerpo de sustentación de aumento 902.
Cada uno de los cuerpos de sustentación de aumento primero y segundo 702, 902 tiene un borde de ataque 716, 916 dispuesto hacia el cuerpo de sustentación primario, con el primer cuerpo de sustentación de aumento opuesto al segundo cuerpo de sustentación de aumento. En funcionamiento, los cuerpos de sustentación de aumento primero y segundo 702, 902 definen una región de difusión 802, entre los mismos y a lo largo de sus longitudes, similar en función al difusor 210 discutido anteriormente en esta memoria. Los bordes de ataque 716, 916 definen una región de admisión 804 configurada para recibir e introducir a la región de difusión 802 las corrientes de gas desde las cámaras impelentes 704, 904 y el fluido que fluye sobre el cuerpo de sustentación primario 701. La región de difusión 802 incluye un extremo terminal primario 806 configurado para proporcionar salida de la región de difusión para las corrientes de gas introducidas y fluido que fluye sobre el cuerpo de sustentación primario 701.
La Figura 10 representa un ejemplo alternativo que cuenta con alas en tándem. En el ejemplo ilustrado, un cuerpo de sustentación secundario 1010 se coloca directamente aguas abajo de los cuerpos de sustentación de aumento 702, 902 de manera que el fluido que fluye sobre el cuerpo de sustentación primario 701 y la corriente de gas desde los cuerpos de sustentación de aumento fluye sobre el cuerpo de sustentación secundario. La combinación de las dos alas relativamente más cortas 701, 1010 produce más elevación que la de un ala expandida mucho más grande que carece de los cuerpos de sustentación de aumento 702, 902 y que depende de un chorro motor conectado a un ala más grande para producir empuje.
Aunque el texto anterior presenta una descripción detallada de numerosas realizaciones diferentes, se debe entender que el alcance de protección está definido por las palabras de las reivindicaciones que siguen. La descripción detallada se debe interpretar como ejemplar únicamente y no describe cada posible realización porque describir cada posible realización no sería práctico, si no imposible. Se podrían implementar numerosas realizaciones alternativas, ya sea usando tecnología actual o tecnología desarrollada tras la fecha de presentación de esta patente, que todavía estarían dentro del alcance de las reivindicaciones.
Así, se pueden hacer muchas modificaciones y variaciones en las técnicas y estructuras descritas e ilustradas en esta memoria sin salir del alcance de la presente reivindicaciones. Por consiguiente, se debe entender que los métodos y aparatos descritos en esta memoria son únicamente ilustrativos y no limitan el alcance de las reivindicaciones.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de propulsión configurado para ser acoplado a un vehículo, el sistema comprende
un eyector (200) que comprende una estructura de salida (101) de la que fluye fluido propulsor a una velocidad ajustable predeterminada; y
una primera superficie de control (100) que tiene superficies superior e inferior y un borde de ataque (302);
en donde la primera superficie de control (100) se ubica directamente aguas abajo de la estructura de salida (101) de manera que al menos una parte del borde de ataque (302) está dentro de los planos:
(a) ocupados por la estructura de salida de superficies (101) que están paralelas al borde de ataque; y
(b) que se extienden en dirección axial al eyector (200),
por lo que el fluido propulsor desde el eyector (200) fluye sobre las superficies superior e inferior;
la primera superficie de control (100) se posiciona suficientemente cerca de la estructura de salida (101) de manera que, durante el funcionamiento del sistema, únicamente fluido propulsor desde el eyector (200) fluye sobre las superficies superior e inferior; y
el eyector (200) comprende además:
una estructura de difusión (210);
al menos un conducto acoplado a la estructura de difusión (210) y configurado para introducir a la estructura de difusión (210) un fluido primario producido por el vehículo; y
una estructura de admisión (206) acoplada a la estructura de difusión (210) y configurada para introducir a la estructura de difusión (210) un fluido secundario accesible al vehículo, en donde la estructura de difusión (210) comprende la estructura de salida (101), y el fluido propulsor comprende el fluido primario y secundario; caracterizado por que el eyector (200) comprende además una superficie convexa (204), la estructura de difusión (210) se acopla a la superficie convexa (204) aguas abajo de la superficie convexa (204), y el al menos un conducto se acopla a la superficie convexa (204) aguas arriba de la superficie convexa (204) y se configura para introducir el fluido primario a la superficie convexa (204).
2. El sistema de la reivindicación 1, en donde la totalidad de la superficie de control es rotatoria alrededor de un eje orientado paralelo al borde de ataque (302).
3. El sistema de la reivindicación 1, en donde la estructura de salida (101) es asimétrica.
4. El sistema de la reivindicación 3, en donde la estructura de salida (101) comprende bordes opuestos laterales primero y segundo, y el primer borde opuesto lateral tiene un radio de curvatura mayor que el segundo borde opuesto lateral.
5. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además una segunda superficie de control (150) que tiene un borde de ataque y acoplada directamente al vehículo, en donde la primera superficie de control (100) se acopla a la segunda superficie de control (150) de manera que el borde de ataque (302) de la primera superficie de control (100) está en un ángulo distinto de cero con el borde de ataque de la segunda superficie de control (150).
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