ES2942272T3 - Un sistema de vuelo - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un aparato para permitir que un individuo vuele. En particular, la invención se refiere a la provisión de conjuntos de propulsión que pueden sostenerse en las manos de un usuario y/o llevarse en los antebrazos de un usuario y proporcionar empuje para levantar al usuario del suelo. Un sistema de vuelo portátil comprende una pluralidad de ensamblajes de propulsión (100, 200, 400) que incluyen un ensamblaje de propulsión izquierdo (100) configurado para ser usado en la mano y/o antebrazo izquierdo del usuario y un ensamblaje de propulsión derecho (100) configurado para ser usado en la mano y/o antebrazo derecho de un usuario. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Un sistema de vuelo

La invención se refiere a un aparato para permitir que un individuo vuele. En particular, la invención se refiere a la provisión de conjuntos de propulsión que pueden sostenerse en las manos de un usuario y/o llevarse en los antebrazos de un usuario y proporcionar empuje para sustentar al usuario del suelo.

Ha habido diversos intentos en el pasado para permitir que las personas vuelen con un equipo mínimo. Típicamente, dichos sistemas están formados por un armazón que conecta rígidamente una o más unidades de propulsión entre sí o con un ala.

Los inventores se han dado cuenta de que es posible configurar un sistema de vuelo que pueda utilizar la fuerza del cuerpo humano, en lugar de una estructura rígida, para proporcionar un vuelo estable a un individuo.

El documento US 2014/196650 A1 divulga un vehículo acuático motorizado adaptado para operar como una estación de compresión de fluidos para alimentar un dispositivo de propulsión de pasajeros.

El documento US 2009/020654 Al divulga un arnés con marco de motor montado.

En consecuencia, se proporciona un sistema de vuelo portátil y un conjunto de propulsión como se define en las reivindicaciones.

Por conjunto de propulsión se entiende un dispositivo que produce empuje. Un conjunto de propulsión puede comprender una o más unidades de propulsión, cada una de las cuales proporciona empuje (por ejemplo, en una dirección conocida) y define colectivamente el empuje que produce el conjunto de propulsión. El empuje proporcionado por un conjunto de propulsión produce una fuerza igual y opuesta sobre el usuario. Preferiblemente, cada conjunto de propulsión puede proporcionar un empuje máximo de al menos 400N y preferiblemente de al menos 500N. Cada conjunto de propulsión puede controlarse para producir un empuje inferior al máximo con base en las señales de control. Los conjuntos de propulsión pueden comprender turbinas o ventiladores con conductos.

Por “utilizable” se entiende que los conjuntos de propulsión del sistema de vuelo (aquellas partes que proporcionan empuje) pueden montarse en el cuerpo humano de manera que el “portador” contribuya al menos en parte al movimiento relativo de esos conjuntos de propulsión. Es decir, se reconoce que el difícil problema de control de orientar correctamente una diversidad de empujes producidos por una pluralidad de conjuntos de propulsión puede delegarse en los sentidos naturales de equilibrio, propiocepción, y cinestesia del usuario.

Las realizaciones de la invención incluyen un sistema de vuelo que comprende al menos dos conjuntos de propulsión que pueden sostenerse en las manos y/o montarse de otro modo en los antebrazos del usuario.

En dicho sistema, el empuje neto se dirige sustancialmente en línea con el antebrazo respectivo del usuario y lejos del codo, de modo que la tensión inducida en general se alinea con los huesos del antebrazo del usuario y se dirige hacia afuera. Aquí, se hace referencia al empuje neto más que al empuje total. Puede haber múltiples unidades de propulsión que produzcan individualmente un empuje que no está alineado con el brazo del usuario, pero colectivamente para cada unidad de propulsión, el empuje neto (la resolución de las fuerzas generadas) estará alineado.

Un usuario con la condición física adecuada puede soportar su propio peso usando solo sus brazos, pero para un uso prolongado, es preferible compartir parte de la carga con otras partes del esqueleto o la musculatura del usuario. Opcionalmente, por lo tanto, se puede proporcionar adicionalmente un conjunto de propulsión corporal dispuesto para acoplarse al torso del usuario para impedir sustancialmente el movimiento relativo entre el conjunto de propulsión corporal y el torso del usuario. Además, o alternativamente, se pueden proporcionar uno o más conjuntos de propulsión de piernas (ya sea uno para ambas piernas o uno para cada pierna). Los conjuntos de propulsión de piernas pueden estar dispuestos para acoplar una o ambas piernas del usuario para impedir sustancialmente el movimiento relativo entre los conjuntos de propulsión de piernas y la(s) pierna(s) correspondiente(s) del usuario.

Sin embargo, en las realizaciones más preferidas, la mitad o la mayor parte de la carga es llevada por los conjuntos de propulsión izquierdo y derecho colectivamente. En otras palabras, la capacidad máxima de empuje de los conjuntos de propulsión izquierdo y derecho juntos es preferiblemente igual o mayor que la capacidad máxima de empuje de los otros conjuntos de propulsión combinados.

De hecho, se ha descubierto que proporcionar un empuje aproximadamente igual entre cada uno de: el conjunto de propulsión izquierdo; el conjunto de propulsión derecho; y, colectivamente, los otros conjuntos de propulsión, proporciona una estabilidad aún más preferida (es decir, un equilibrio similar a un trípode entre cada brazo y el cuerpo). Por lo tanto, la capacidad máxima de empuje de los conjuntos de propulsión izquierdo y derecho juntos es preferiblemente igual y la capacidad máxima de empuje de cada uno de los conjuntos de propulsión izquierdo y derecho es preferiblemente igual o mayor que la capacidad máxima de empuje de los otros conjuntos de propulsión combinados.

La sustentación es producida por la resolución vertical combinada de las fuerzas generadas por todos los conjuntos de propulsión. Si bien no es esencial, se prefiere por razones de control y estabilidad que el empuje generado por los conjuntos de propulsión izquierdo y derecho sea igual. Con el fin de controlar el movimiento horizontal, el usuario puede usar sus brazos para dirigir los conjuntos de propulsión derecho e izquierdo para producir un empuje neto que incluya un componente horizontal.

Cuando se proporciona un conjunto de propulsión corporal, este puede inclinarse en relación con el torso del usuario (en virtud de la disposición de un soporte a través del cual se acopla al usuario) para proporcionar una pequeña fuerza neta hacia adelante sobre el usuario, es decir, el empuje se dirige hacia atrás para producir una fuerza neta sobre el usuario en una dirección hacia adelante perpendicular a una línea que se extiende entre el centro de la cabeza del usuario y el centro de la cintura del usuario. En otras palabras, con el usuario sostenido en posición vertical, el conjunto de propulsión corporal puede proporcionar una fuerza neta hacia adelante. Esa fuerza hacia adelante puede ser contrarrestada por el usuario inclinando sus brazos frente a su torso para proporcionar un empuje neto igual en la dirección opuesta. Por lo tanto, los conjuntos están dispuestos de manera que colectivamente puedan producir equilibrio (un empuje vertical neto igual a la carga del usuario y el sistema de vuelo, con un empuje horizontal neto cero) cuando están en una disposición abierta (es decir, divergente). Por supuesto, esto también tiene la ventaja de que el escape de los conjuntos de propulsión está alejado del cuerpo del usuario.

Cuando se proporciona un conjunto de propulsión corporal, preferiblemente se dispone verticalmente a la misma altura que los conjuntos de propulsión izquierdo y derecho cuando están en la disposición abierta que produce el equilibrio. Se ha encontrado que la ubicación preferida en el cuerpo del usuario es por lo tanto en la región de la cintura del usuario (es decir, el empuje se genera cerca de la cintura del usuario). Preferiblemente, la salida del empuje no está por encima de las vértebras lumbares del usuario ni por debajo de los muslos del usuario. Lo más preferiblemente, la salida del empuje está alineada con las vértebras lumbares del usuario.

Entre otras ventajas, en el caso de que se utilicen turbinas o ventiladores para proporcionar empuje, esto asegura que la entrada de aire por un conjunto de propulsión no sea alimentada por la salida de otro conjunto de propulsión.

En realizaciones opcionales, un tanque de combustible suministra combustible a los conjuntos de propulsión (por ejemplo, el combustible puede suministrar turbinas que forman las unidades de propulsión). Dado que el usuario vuela en función de la sensación, es importante que la experiencia permanezca constante a lo largo del tiempo para que el usuario no necesite volver a calibrar en gran medida sus acciones a medida que se agota el combustible. En consecuencia, el empuje proporcionado por uno o más o todos los conjuntos de propulsión puede variar automáticamente en función del combustible almacenado. Es decir, se puede monitorizar el uso de combustible (o el combustible almacenado restante), y se puede usar el empuje proporcionado por los conjuntos de propulsión para compensar la reducción en el peso de la carga de combustible. El combustible uso/combustible restante puede medirse directamente o inferirse mediante el uso de una o más unidades de propulsión.

Dado que el depósito de combustible puede llevarse en la espalda del usuario, es más preferible en ese caso que el empuje de un conjunto de propulsión corporal (dado que estará ubicado más cerca del depósito de combustible) varíe en función del combustible almacenado. Preferiblemente, el empuje del conjunto de propulsión corporal se reduce automáticamente para compensar la reducción de la carga del depósito de combustible a medida que se utiliza el combustible.

En realizaciones preferidas, los conjuntos de propulsión configurados para usarse en la mano o antebrazo de un usuario pueden comprender al menos dos unidades de propulsión de mano en una disposición abierta que producen empujes que divergen de tal manera que su empuje neto está sustancialmente alineado con el brazo del usuario. Se ha encontrado que esto se suma a la estabilidad del sistema en general.

El sistema de vuelo de la invención se puede proporcionar con o sin una o más alas. Sin embargo, las características expuestas a continuación hacen innecesario el uso de un ala y se prefiere que no sea posible.

Para una mejor comprensión de la invención, y para mostrar cómo se puede poner en práctica, se hará referencia ahora, a modo de ejemplo únicamente, a los dibujos adjuntos en los cuales:

las Figuras 1a a 1c muestran un primer conjunto de propulsión de acuerdo con la invención;

las Figuras 2a a 2c muestran un segundo conjunto de propulsión que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones;

las Figuras 3a a 3e muestran una primera realización de un sistema de vuelo de acuerdo con la invención;

las Figuras 4a a 4c muestran un tercer conjunto de propulsión que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones;

las Figuras 5a a 5d muestran una segunda realización de un sistema de vuelo de acuerdo con la invención; y

las Figuras 6a a 6d muestran un ejemplo, que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones, de un sistema de vuelo.

En las Figuras 1a a 1c se muestra una primera realización de un conjunto 100 de propulsión para aplicar empuje directamente al brazo de un usuario. Por supuesto, se pretende que un sistema de vuelo de acuerdo con la invención tenga un conjunto 100 de propulsión para cada brazo.

Con referencia a la Figura 1a, un conjunto 100 de propulsión comprende: una o más unidades 110 de propulsión; un manguito 120; y uno o más montajes 118.

En la realización representada hay dos unidades 110 de propulsión, una primera unidad 110a de propulsión y una segunda unidad 110b de propulsión. Para la/cada unidad 110a, 110b de propulsión existe un montaje 118a, 118b a través del cual se monta la respectiva unidad 110a, 110b de propulsión en el manguito 120.

El manguito 120 del conjunto 100 de propulsión está configurado para ser usado en la mano y/o el antebrazo de un usuario. Es preferible que el manguito 120 se extienda sobre una longitud de 20 cm a 50 cm, y más preferiblemente una longitud de 30 cm a 35 cm, de modo que el conjunto 100 de propulsión se mantenga alineado con el brazo del usuario, pero no obstaculice la articulación del codo. El manguito 120 define un eje longitudinal, un extremo 121 distal y un extremo 122 proximal. Cuando se usa el conjunto 100 de propulsión, el extremo 121 distal es distal con respecto al cuerpo del usuario (por ejemplo, más cerca de la mano del usuario) y el extremo 122 proximal es proximal con respecto al cuerpo del usuario (por ejemplo, más cerca del codo del usuario). El manguito 120 puede tener un diámetro en el rango de 8 cm a 10 cm.

Preferiblemente, el manguito 120 está acolchado por dentro. El acolchado puede tener la forma del contorno general de un brazo para distribuir el apoyo cómodamente.

Independientemente del número de unidades 110 de propulsión, el conjunto 100 de propulsión como un todo está dispuesto para proporcionar un empuje neto a lo largo de un eje que en general corresponde con el antebrazo del usuario cuando se usa el conjunto 100 de propulsión. Es decir, el conjunto 100 de propulsión como un todo está dispuesto para proporcionar un empuje neto a lo largo del eje longitudinal del manguito 120.

Las unidades 110a, 110b de propulsión primera y segunda están separadas en ángulo para producir empuje a lo largo de vectores no paralelos. Por ejemplo, los montajes 118a y 118b pueden incluir miembros 130 de conexión que separan las unidades 110a, 110b de propulsión del manguito 120 en una cantidad mayor en el extremo 121 distal que en el extremo 122 proximal.

La primera unidad 110a de propulsión está dispuesta para proporcionar una fuerza neta a lo largo de un primer eje Xa que define un primer vector de propulsión. La segunda unidad 110b de propulsión está dispuesta para proporcionar una fuerza neta a lo largo de un segundo eje Xb que define un segundo vector de propulsión.

Se ha encontrado que la divergencia de empuje puede proporcionar una estabilidad beneficiosa. Preferiblemente, por lo tanto, el primer vector de propulsión es al menos un ángulo de 5° con respecto al segundo vector de propulsión y más preferiblemente al menos un ángulo de 10°. Además, es preferible que el primer vector de propulsión no tenga más de un ángulo de 30° con respecto al segundo vector de propulsión y más preferiblemente no más de 25°. Permaneciendo dentro de este rango, la pérdida de empuje debido a la divergencia se puede equilibrar con la mejora de la estabilidad.

Como se muestra mejor en la Figura 1c, dentro del manguito 120 se proporciona un mango 124 para que el usuario lo agarre. El mango 124 puede tener controles 126 montados sobre él. Los controles 126 están orientados hacia el extremo 121 distal del manguito 120. De esta manera, cuando una porción del peso del usuario se aplica al mango para apoyo, los dedos del usuario estarán libres para manipular los controles 126. Más preferiblemente, el mango 124 tiene una forma ergonómica para distribuir el peso del usuario sobre un área de la mano del usuario tan grande como sea posible. Como resultado, un conjunto 100 de propulsión izquierdo puede tener una empuñadura 124 de mano izquierda, a la vez que un conjunto 100 de propulsión derecho puede tener una empuñadura 124 de mano derecha. Una o ambas de la empuñadura 124 de mano izquierda y la empuñadura 124 de mano derecha tendrá controles 126 montados en ella.

Como en esta realización, cuando se proporcionan unidades 110a, 110b de propulsión primera y segunda, el mango se coloca preferiblemente de modo que esté alineado con una línea que se extiende entre las unidades 110a, 110b de propulsión primera y segunda. Esto define la posición de la primera y segunda unidades 110a, 110b de propulsión con respecto al puño cerrado, y se ha encontrado que es particularmente estable.

Los inventores se han dado cuenta de que la posición del mango 124 con respecto a la(s) salida(s) de la(s) unidad(es) de propulsión 110 del conjunto 100 de propulsión puede influir en la estabilidad. Se prefiere que el mango 124 esté separado más allí de la(s) salida(s) del conjunto 100 de propulsión (por ejemplo, las salidas de la primera y segunda unidades 110a, 110b de propulsión) por una distancia en el rango de 20 mm a 100 mm, preferiblemente de 30 mm a 60 mm, más preferiblemente por 40 mm.

Es decir que el mango 124 puede estar separado por esta distancia más allí de las salidas en una dirección correspondiente al eje del empuje neto

Dicho de otro modo, el mango 124 puede estar separado por esta distancia más allí de las salidas en una dirección correspondiente al eje longitudinal del manguito 120 si se proporciona.

El mango 124 puede estar separado por esta distancia más allí de las salidas en una dirección correspondiente al eje que en general corresponde con el antebrazo del usuario cuando el conjunto 100 de propulsión está desgastado.

Los controles 126 comprenden preferiblemente dos dispositivos de entrada. El primero de los dispositivos de entrada proporciona una señal variable y puede usarse para controlar una cantidad de empuje producido por un conjunto 100 de propulsión (o un conjunto de conjuntos 100 de propulsión). El segundo de los dispositivos de entrada proporciona una salida binaria y se puede utilizar para desactivar uno o más o (preferiblemente) todos los conjuntos 100 de propulsión del sistema de vuelo cuando se libera. No es esencial que los conjuntos 100 de propulsión tanto del lado izquierdo como del derecho incluyan el segundo dispositivo de entrada, aunque esto puede ser preferible. El segundo de los dispositivos de entrada es preferiblemente un “ interruptor de apagado”. Es decir, debe permanecer presionado por el usuario para impedir la desactivación de los conjuntos 100 de propulsión.

Preferiblemente, los controles 126 están montados en el mango para alinearse con el pulgar y el índice del usuario. Por lo tanto, el primer dispositivo de entrada tiene preferiblemente la forma de un gatillo alineado con el dedo índice del usuario (cuando el mango se sostiene en la mano del usuario). El segundo dispositivo de entrada se alinea preferiblemente con el pulgar del usuario (cuando el mango se sostiene en la mano del usuario) para que se pueda mantener presionado continuamente durante el uso del sistema de vuelo para impedir la desactivación.

Un ejemplo, que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones, de un conjunto 200 de propulsión para el torso de un usuario se muestra en las Figuras 2a a 2c. Se prefiere que un sistema de vuelo de acuerdo con la invención tenga un conjunto 200 de propulsión de este tipo.

El conjunto 200 de propulsión corporal está configurado para aplicar empuje directamente al torso de un usuario y comprende al menos una unidad 210 de propulsión corporal y un soporte 220.

El soporte 220 está dispuesto para soportar la cintura o el torso de un usuario. Por ejemplo, puede comprender un asiento, arnés, cinturón, chaqueta, y/u otra prenda de vestir para asegurar al menos una unidad 210 de propulsión corporal al cuerpo de un usuario. Preferiblemente, la al menos una unidad 210 de propulsión corporal está soportada en el lado dorsal del cuerpo del usuario.

El soporte puede estar configurado para ser usado en la espalda o la cintura de un usuario, pero en cualquier caso es preferible que el soporte tenga un tamaño y una forma tales que la ubicación en la cual la al menos una(s) unidad(es) 210 de propulsión corporal genera el empuje (es decir, la tobera de la(s) unidad(es) 210 de propulsión corporal cuando estas son turbinas y/o el ventilador de un ventilador accionado por un motor) está ubicada entre el borde inferior de la caja torácica y las rodillas, y más preferiblemente entre la extensión superior de las vértebras lumbares y la parte superior del muslo del usuario.

Lo más preferiblemente, el soporte tiene un tamaño y una forma tales que la ubicación en la cual la al menos una unidad(s) 210 de propulsión corporal (es decir, la tobera de la unidad(es) 210 propulsión corporal cuando se trata de turbinas y/o el ventilador de un ventilador accionado por un motor) está alineado con las vértebras lumbares.

El soporte 220 está dispuesto para sujetar al menos una unidad 210 de propulsión corporal en un ángulo fijo con respecto al torso del usuario cuando el conjunto 200 de propulsión corporal es llevado por el usuario (es decir, acoplado). El soporte 220 define un eje Z, el cual es paralelo a una línea que se extiende entre el centro de la cabeza del usuario y el centro de la cintura del usuario cuando se lleva puesto el soporte.

El soporte 220 sostiene al menos una unidad 210 de propulsión corporal en un ángulo con el eje Z. Ese ángulo tiene una componente de elevación, el ángulo de elevación de propulsión corporal W. Es decir, el ángulo de elevación de propulsión corporal W es el ángulo en el plano sagital (el plano que divide al usuario en lados izquierdo y derecho) entre el empuje neto producido por el conjunto 200 de propulsión corporal y el eje Z.

En otras palabras, el soporte 220 está configurado para sujetar el cuerpo de un usuario con respecto a la al menos una unidad 210 de propulsión corporal de tal manera que una línea que se extiende entre el centro de la cabeza del usuario y el centro de la cintura del usuario se extiende en relación con la orientación del empuje neto proporcionado por el conjunto 200 de propulsión corporal por el ángulo de elevación de propulsión corporal W.

El ángulo de elevación de propulsión corporal W es mayor que cero. Preferiblemente, el ángulo de elevación de propulsión corporal W es de al menos 10° y más preferiblemente de al menos 12°. Incluso más preferiblemente, el ángulo de elevación de propulsión corporal W no es superior a 30° grados y más preferiblemente no superior a 18°.

Se ha encontrado que esta elección de ángulo mejora la estabilidad y protege las piernas del usuario sin reducir en gran medida la sustentación total.

Como puede verse mejor en las Figuras 2b y 2c, una forma opcional de mantener el ángulo de elevación de propulsión corporal W con respecto a las piernas del usuario es proporcionar el soporte con abrazaderas 240 para las piernas para acoplar la parte superior de los muslos del usuario. Una abrazadera 240 para las piernas preferible puede comprender una sección 244 dispuesta para extenderse entre las piernas del usuario de modo que las piernas puedan sujetar las abrazaderas 240 para las piernas. Las abrazaderas 240 para las piernas también pueden tener una sección 242 más ancha en la cual puede sentarse un usuario.

Aunque una sola unidad de propulsión corporal es suficiente, el conjunto 200 de propulsión corporal incluye preferiblemente al menos una primera unidad 210a de propulsión corporal y una segunda unidad 210b de propulsión corporal. La primera unidad 210a de propulsión corporal está dispuesta para proporcionar una fuerza neta a lo largo de un primer eje Ya que define un primer vector de propulsión. La segunda unidad 210b de propulsión corporal está dispuesta para proporcionar una fuerza neta a lo largo de un segundo eje Yb que define un segundo vector de propulsión. El primer vector de propulsión no es paralelo al segundo vector de propulsión. Preferiblemente, los vectores de propulsión primero y segundo están separados por un ángulo de al menos 5° y preferiblemente de al menos 20°. Aún más preferiblemente, los vectores de propulsión de los cuerpos primero y segundo están separados por un ángulo de no más de 30°.

Una primera realización de un sistema de vuelo se muestra en las Figuras 3a a 3e, en las cuales se puede ver que el sistema comprende un conjunto 100 de propulsión izquierdo (del tipo discutido anteriormente con referencia a las Figuras 1a a 1c); un conjunto 100 de propulsión derecho (del tipo discutido anteriormente con referencia a las Figuras 1a a 1c); un conjunto 200 de propulsión corporal (del tipo discutido anteriormente con referencia a las Figuras 2a a 2c).

Preferiblemente, cada conjunto 100, 200 de propulsión puede proporcionar un empuje máximo en el rango de 400N a 500N.

Las Figuras 3a a 3e muestran la realización preferida en la cual se proporcionan dos unidades 110 de propulsión para cada uno de los conjuntos 100 de propulsión izquierdo y derecho. También se prefiere la provisión de dos unidades 210 de propulsión para el conjunto 200 de propulsión corporal. Esto es, una combinación de seis unidades 110, 210 de propulsión, con dos para cada brazo y dos para el torso del usuario. También se muestra la orientación hacia atrás preferida antes descrita de las unidades 210 de propulsión del conjunto 200 de propulsión corporal cuando el usuario adopta una postura erguida.

Como se discutió anteriormente, el soporte 220 del conjunto 200 de propulsión corporal tiene el tamaño y la forma para sujetar las unidades 210 de propulsión corporal de modo que el empuje se produzca a una altura entre el borde inferior de la caja torácica y las rodillas, y más preferiblemente al nivel de las vértebras lumbares.

El sistema 300 de vuelo también comprende un dispositivo 310 de almacenamiento de energía para proporcionar energía a los conjuntos de propulsión. Esto puede comprender un contenedor de almacenamiento de combustible para suministrar combustible a turbinas y/o baterías para alimentar ventiladores y/o circuitos de control. El dispositivo 310 de almacenamiento de energía se proporciona preferiblemente en la forma de mochila para llevar encima de un conjunto 200 de propulsión corporal montado en la parte inferior de la espalda o en la cintura, o el cual puede tener una o más unidades de propulsión unidas al mismo (por ejemplo, uno a cada lado de un contenedor central de almacenamiento de combustible).

Dado que el sistema 300 de vuelo se proporciona preferiblemente sin un ala (es decir, puede depender únicamente de los conjuntos de propulsión para proporcionar sustentación), es beneficioso minimizar las interrupciones en el empuje proporcionado por cualquier unidad 110, 210, 410 de propulsión. Una fuente de interrupciones, en el caso en el cual los conjuntos propulsores comprendan turbinas, es la posibilidad de una burbuja en la línea de combustible. Esto puede causar una pérdida momentánea de empuje o incluso apagar el motor. Es preferible que cuando el dispositivo 310 de almacenamiento de energía comprenda un contenedor de almacenamiento de combustible, el contenedor se proporcione como un almacenamiento de volumen variable (por ejemplo, una vejiga o un cilindro cerrado por un pistón) en lugar de una cámara de volumen fijo. De esta forma, no habrá aire presente en el contenedor de almacenamiento de combustible. 25. Las realizaciones preferibles comprenderán un sensor de burbujas para detectar la presencia de burbujas en las líneas de suministro de combustible para suministrar combustible a las turbinas. El sensor de burbujas es para alertar al usuario de la presencia de burbujas. En algunas realizaciones, el sensor de burbujas puede proporcionar una señal de burbujas representativa de una cantidad de burbujas (volumen o número, etc.) en la línea de combustible. Cuando la señal de la burbuja supera un umbral, el usuario recibe una alerta y puede aterrizar, por ejemplo, antes de que las turbinas fallen. La alerta puede ser audible o visual (por ejemplo, utilizando la pantalla de visualización frontal que se describe a continuación).

Se proporciona un sistema 330 de control. Este puede realizarse en un solo dispositivo para llevar en el pecho del usuario, o puede formarse con dispositivos distribuidos. El sistema 330 de control está dispuesto para proporcionar señales de control a cada conjunto 100, 200 de propulsión. El sistema 330 de control también puede estar dispuesto para recibir señales de control de cada conjunto 100, 200 de propulsión y/o del dispositivo 310 de almacenamiento de energía.

Aunque el sistema 330 de control puede controlar de forma independiente los conjuntos 100 de propulsión izquierdo y derecho, se prefiere que cada uno proporcione el mismo empuje.

Por lo tanto, en realizaciones preferidas, las señales de control pueden incluir: una primera señal de aceleración generada por los controles 126 de uno de los conjuntos 100 de propulsión izquierdo y derecho, y una segunda señal de aceleración generada por los controles 126 del otro de los conjuntos 100 de propulsión izquierdo y derecho. El sistema 330 de control utiliza la primera señal de aceleración para ordenar a los conjuntos 100 de propulsión derecho e izquierdo que cada uno proporcione un primer empuje correspondiente. El sistema 330 de control usa la segunda señal del acelerador para ordenar al conjunto 200 de propulsión corporal que proporcione un segundo empuje correspondiente.

Como se discutió anteriormente, los controles 126 pueden realizarse como uno o dos dispositivos de entrada, los conjuntos 100 de propulsión izquierdo y derecho. En cada caso, uno de los dispositivos de entrada proporciona una señal variable en la forma de señal de aceleración. El otro de los dispositivos de entrada (si se proporciona) puede ser un “ interruptor de apagado”, el cual proporciona una salida binaria y es monitorizado por el sistema 330 de control para desactivar uno o más o (preferiblemente) todos los conjuntos 100 de propulsión del sistema de vuelo cuando se libera.

El sistema de vuelo incluye preferiblemente un casco 320 el cual comprende una pantalla de visualización frontal en comunicación con el sistema 330 de control. Preferiblemente, la pantalla de visualización frontal representa la cantidad de energía restante en el dispositivo 310 de almacenamiento de energía (por ejemplo, un volumen de combustible restante en la vejiga) y/o el empuje de cada uno de los conjuntos 100, 200 de propulsión (por ejemplo, las velocidades de rotación de las turbinas).

A la vez que el sistema 300 de vuelo de la primera realización se ha mostrado con un conjunto 100 de propulsión izquierdo, un conjunto 100 de propulsión derecho, y un conjunto 200 de propulsión corporal, se prevén realizaciones en las cuales el conjunto 200 de propulsión corporal se sustituye por (como en el sistema 500 de vuelo de las Figuras 5a a 5d), o complementado con un conjunto 400 de propulsión de piernas (ya sea uno para ambas piernas, o uno para cada pierna).

Un conjunto 400 de propulsión de piernas comprende: al menos una unidad 410 de propulsión de piernas; y un soporte 420. El soporte 420 tiene preferiblemente el tamaño y la forma para ser usado en la pantorrilla de un usuario de manera que el al menos un conjunto 410 de propulsión de piernas esté en el lado dorsal de la pantorrilla. El soporte 420 puede comprender ataduras para rodear la pierna del usuario de tal manera que las ataduras definan un eje longitudinal alineado con los huesos de la parte inferior de la pierna.

Se prefiere tener una unidad 410 de propulsión de una sola pierna. El soporte 420 tiene preferiblemente el tamaño y la forma para ser usado en la pantorrilla de un usuario, de tal modo que la unidad 410 de propulsión de la pierna forma un ángulo V con el eje longitudinal del soporte 420 (es decir, no está alineado con los huesos de la parte inferior de la pierna). Preferiblemente, el ángulo V es tal que cuando se usa, se aplica una pequeña fuerza hacia adentro para presionar las piernas del usuario una hacia la otra. Esto proporciona divergencia de empuje cuando un par de conjuntos 400 de propulsión de piernas están desgastados, y se ha descubierto que mejora la estabilidad. El soporte 420 está preferiblemente dispuesto de tal manera que la unidad 410 de propulsión de piernas forme un ángulo con el eje longitudinal del soporte 420 de al menos 3°. Más preferiblemente, el soporte 420 está dispuesto preferiblemente de tal manera que la unidad 410 de propulsión de piernas forme un ángulo con el eje longitudinal del soporte 420 de no más de 20°. De esta forma, las unidades 410 de propulsión de piernas formarán ese ángulo con la pierna del usuario cuando las lleve puestas.

En las realizaciones discutidas anteriormente, los conjuntos 100 de propulsión izquierdo y derecho incluían cada uno dos unidades 110 de propulsión. Aunque se prefiere, se pueden proporcionar más y, de hecho, solo se requiere una. Por lo tanto, se contempla un ejemplo, que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones, de un sistema 600 de vuelo como el que se muestra en las Figuras 6a a 6d, en el cual cada uno de los conjuntos 100 de propulsión izquierdo y derecho incluye cada uno una sola unidad 110 de propulsión.

Como puede verse en las Figuras, en cada realización de un sistema 300, 500, 600 de vuelo, los conjuntos de propulsión izquierdo y derecho están cada uno conectado al conjunto de propulsión corporal a través de un marco 340, 540, 640 articulado. Este es meramente opcional y, en la práctica, una persona debidamente capacitada puede utilizar los sistemas sin dicho marco.

Sin embargo, un marco 340, 540, 640 es útil para personas menos capacitadas para restringir el movimiento relativo de los conjuntos 100 de propulsión izquierdo y derecho. Al proporcionar un conjunto de juntas para articular el marco 340, 540, 640, predeterminado se pueden proporcionar grados de libertad. Esto puede asegurar que los conjuntos 100 de propulsión izquierdo y derecho siempre estarán orientados en una dirección apropiada (por ejemplo, el marco 340, 540, 640 puede impedir que un brazo se coloque detrás de la espalda del usuario).

El marco 340, 540, 640 comprendería materiales compuestos y/o titanio. Puede tener una bisagra debajo de cada axila para permitir la aducción o abducción de los brazos, una articulación de rotación entre el hombro y el codo para permitir la circunducción de la parte superior del brazo, una bisagra en el codo para permitir la flexión del brazo, otra articulación de rotación entre el codo y muñeca para permitir la circunducción de la mano. Simplemente restringir el movimiento del usuario de esta manera ayudará a soportar la carga.

Sin embargo, puede ser preferible usar un sistema de control que tenga uno o más giroscopios y/o acelerómetros para controlar el marco 340, 540, 640 y el empuje aplicado por los conjuntos 100, 200, 400 de propulsión. En dicho caso, se proporcionan los actuadores 345, 545, 645 para accionar el marco articulado. Los actuadores 345, 545, 645 pueden ser servos, tal como se dibujan, o actuadores lineales (tales como actuadores neumáticos o hidráulicos).

Los actuadores 345, 545, 645 pueden ser controlados por el sistema 330 de control para proporcionar una fuerza hacia una posición de estabilidad (donde los componentes horizontales del empuje están balanceados) con base en las señales de uno o más giroscopios y/o acelerómetros que forman parte del sistema. Como ejemplo, esto puede llevarse a cabo utilizando un controlador PID para controlar los ángulos de los vectores de empuje neto producidos por cada conjunto 100, 200, 400 de propulsión para proporcionar un empuje horizontal neto predeterminado (por ejemplo, cero o un pequeño empuje positivo).

Cada unidad 110, 210, 410 de propulsión produce empuje en una dirección predeterminada. Como se sabe en la técnica, esto se puede lograr acelerando el aire y/o los productos de combustión en una dirección longitudinal de la unidad 110, 210, 410 de propulsión.

Por ejemplo, cada unidad 110, 210, 410 de propulsión puede ser una turbina de gas. Por ejemplo, una turbina adecuada sería una turbina JetCat disponible en JetCat Alemania, la cual normalmente se usa en modelos de aviones o drones militares.

Alternativamente, se puede usar un ventilador con conductos accionado por un motor eléctrico como unidad 110, 210, 410 de propulsión. Si se requiere que el sistema pueda volar durante un período prolongado, es posible que la fuente de alimentación se pueda conectar a través de un largo cable y, por lo tanto, no es necesario transportarlo, lo que reduce la carga de los ventiladores.

Si bien las unidades de propulsión divergentes de cada conjunto de propulsión son preferiblemente turbinas individuales (o ventiladores canalizados), los empujes divergentes pueden lograrse alternativamente utilizando una sola turbina que tenga dos o más toberas de escape que a su vez divergen por los ángulos estabilizadores preferibles.

Además, aunque no se necesitan alas para que el sistema de vuelo vuele, estas pueden proporcionarse adicionalmente. Por ejemplo, un traje que forma parte del sistema de vuelo puede comprender una membrana que se extiende entre los brazos y el costado del cuerpo, o una membrana que se extiende entre las piernas. Alternativamente (o adicionalmente) se puede llevar en la espalda del usuario un ala rígida con forma para proporcionar sustentación.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto (100) de propulsión configurado para ser usado en una de las manos y/o antebrazos de un usuario, que comprende:

al menos primera y segunda unidades (110) de propulsión de mano, la primera unidad (110a) de propulsión de mano dispuesta para proporcionar fuerza neta a lo largo del primer eje (Xa), la segunda unidad (110b) de propulsión de mano dispuesta para proporcionar fuerza neta a lo largo del segundo eje (Xb), en donde el primer eje (Xa) no es paralelo al segundo eje (Xb);

un manguito (120) configurado para ser usado en una de las manos y/o antebrazos de un usuario y montajes (118a, 118b), en donde cada unidad (110) de propulsión está montada en el manguito (120) a través de uno de los montajes (118a, 118b).

2. Un conjunto (100) de propulsión configurado para ser usado en una de las manos y/o antebrazos de un usuario, que comprende:

una sola turbina que tiene dos o más toberas de escape que divergen para proporcionar un primer empuje a lo largo de un primer eje (Xa) y un segundo empuje a lo largo de un segundo eje (Xb), en donde el primer eje (Xa) no es paralelo al segundo eje (Xb); un manguito (120) configurado para ser usado en una de las manos y/o antebrazos de un usuario; y un montaje (118), en donde la única turbina está montada en el manguito (120) a través del montaje (118).

3. El conjunto (100) de propulsión de la reivindicación 1, en donde las dos unidades (110) de propulsión de mano están en una disposición abierta que produce empujes que divergen de tal manera que su empuje neto está configurado para alinearse con el brazo del usuario.

4. El conjunto (100) de la reivindicación 1 o la reivindicación 3, en donde las dos unidades (110) de propulsión de mano están dispuestas a cada lado de un manguito (120) en el cual está montado un mango (124) para ser sostenido por una mano del usuario.

5. El conjunto (100) de la reivindicación 4, en donde un eje longitudinal (Xa, Xb) de cada una de las dos unidades (110a, 110b) de propulsión de mano y el manguito (124) se encuentran en un plano.

6. El conjunto (100) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los ejes primero y segundo (Xa, Xb) están separados en un ángulo de al menos 5°.

7. El conjunto (100) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los ejes primero y segundo (Xa, Xb) están separados en un ángulo de no más de 30°.

8. Un sistema (300) de vuelo portátil que comprende una pluralidad de conjuntos de propulsión que incluyen: un conjunto (100) de propulsión izquierdo de acuerdo con cualquier reivindicación anterior y configurado para ser usado en la mano y/o antebrazo izquierdo del usuario; y

un conjunto (100) de propulsión derecho de acuerdo con cualquier reivindicación precedente y configurado para ser usado en la mano y/o antebrazo derecho de un usuario.

9. El sistema de la reivindicación 1 o una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8 como dependientes de la reivindicación 1, en donde las unidades (110) de propulsión comprenden turbinas y/o ventiladores eléctricos con ducto.