ES2960202T3 - Dirigible aerostático con envoltura flexible y extensión motorizada - Google Patents
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Abstract
Este dispositivo (20) para la fijación de una extensión motorizada sobre una envoltura flexible (24) de un dirigible aerostático comprende una placa (22) destinada a estar en contacto con la envoltura flexible (24), medios para la fijación de la placa (22) sobre una cara externa (26) de la envoltura flexible (24), una base (28) de soporte de la extensión motorizada y elementos (30) de fijación de la base de soporte (28) sobre la placa (22). La placa (22) y la base de soporte (28) están diseñadas para formar un conjunto brida/contrabrida. Los medios de fijación de la placa (22) sobre la cara externa (26) de la envoltura flexible (24) comprenden varias piezas de fijación independientes (32A, 32B), teniendo cada una un extremo (34A, 34B) destinado a ser solidario de la cara externa (34A, 34B). cara (26) de la envoltura flexible (24) y una parte media (36A, 36B) encerrada entre la placa (22) y la base de soporte (28) del conjunto brida/contrabrida al utilizar los elementos de fijación (30). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dirigible aerostático con envoltura flexible y extensión motorizada
La presente invención se refiere a un dirigible aerostático con envoltura flexible y extensión motorizada, que incluye un dispositivo de fijación de la extensión motorizada sobre una cara externa de la envoltura flexible.
Una aplicación se refiere, por ejemplo, a los vehículos aéreos aerostáticos sin personas a bordo, o drones dirigibles, que presentan una envoltura flexible mantenida a presión. La propulsión de dichos drones dirigibles se garantiza, generalmente, mediante dos extensiones motorizadas, o brazos motores, orientables a 360 grados. Para el correcto equilibrio de un dron dirigible, los brazos motores deben posicionarse preferiblemente en el medio de la envoltura flexible. Pero es difícil fijar los brazos motores, que son, generalmente, elementos rígidos, a la envoltura flexible del dirigible. Esta es la razón por la que, en la mayoría de las ocasiones, los motores se disponen debajo de la envoltura flexible. Esta solución no es óptima en cuanto al equilibrio.
Otra solución se enseña, por ejemplo, en el documento de patente EP 1 772 374 B1. Consiste en montar un ensamblaje complejo de cables alrededor de la envoltura flexible para mantener de la manera más firme posible las extensiones laterales de los brazos de los motores. Además de la complejidad de dicha solución, no resulta sencillo mantener en equilibrio la base de cada brazo de motor contra la envoltura flexible.
Para una mejor fijación de la base de una extensión motorizada sobre la envoltura flexible del dirigible, la invención se refiere, más particularmente, a un dispositivo de fijación que incluye:
- una placa diseñada para estar en contacto con la envoltura flexible,
- medios de fijación de la placa sobre una cara externa de la envoltura flexible,
- una base de soporte para la extensión motorizada, y
- elementos de fijación de la base de soporte en la placa.
Un ejemplo se proporciona, por ejemplo, en el documento de patente CN 104986319 A. Las dimensiones laterales de la placa cuadrada, cuya curvatura coincide con la de la envoltura flexible del dirigible, permiten prever un soporte equilibrado para la base de soporte de la extensión motorizada. Pero la fijación, por soldadura, pegado u otro, de la placa sobre la cara externa de la envoltura flexible es problemática. Esta cuestión ni se aborda ni resuelve en el documento CN 104986319 A.
De este modo, puede ser conveniente proporcionar un dirigible aerostático con envoltura flexible y extensión motorizada, que permita superar al menos una parte de los problemas y restricciones anteriormente citados.
Por lo tanto, se propone un dirigible aerostático con envoltura flexible y extensión motorizada, que incluya un dispositivo de fijación de la extensión motorizada sobre una cara externa de la envoltura flexible, incluyendo el dispositivo de fijación una placa destinada a estar en contacto con la envoltura flexible, los medios de fijación de la placa sobre la cara externa de la envoltura flexible, una base de soporte de la extensión motorizada, y los elementos de fijación de la base de soporte en la placa, en donde:
- la placa y la base de soporte están concebidas para formar un conjunto de brida/contrabrida; y
- los medios de fijación de la placa sobre la cara externa de la envoltura flexible incluyen varias piezas de fijación independientes, presentando cada una un extremo destinado a ser solidario con la cara externa de la envoltura flexible, y una parte intermedia confinada entre la placa y la base de soporte del conjunto de brida/contrabrida mediante los elementos de fijación.
De este modo, no estando la propia placa directamente unida a la envoltura flexible, sino por medio de varias piezas de fijación independientes confinadas en el conjunto de brida/contrabrida que forma con la base de soporte de la extensión motorizada, es posible simplemente ajustar la cantidad y disposición de estas piezas de fijación en función de la configuración del conjunto de brida/contrabrida, para mejorar especialmente la firmeza y el equilibrio del soporte de la extensión motorizada contra la envoltura flexible del dirigible.
Opcionalmente, cada pieza de fijación presenta otro extremo, opuesto al extremo destinado a ser solidario con la cara externa de la envoltura flexible, con una relinga y un junco que se extienden en un espacio interior libre del conjunto de brida/contrabrida.
También opcionalmente, cada pieza de fijación incluye un elemento textil de poliuretano, en concreto con tejido de poliamida, destinado a estar soldado o pegado a la cara externa de la envoltura flexible.
También opcionalmente, la placa y la base de soporte tienen forma poligonal, incluyendo concretamente al menos tantas piezas de fijación independientes como lados de esta forma poligonal.
También opcionalmente, los elementos de fijación de la base de soporte sobre la placa incluyen pernos o tornillos.
También opcionalmente, un dispositivo de fijación según la invención puede incluir, además:
- varias varillas de distribución de esfuerzo unidas a la base de soporte y que se extienden lateralmente inclinadas alrededor del conjunto de brida/contrabrida, para apoyarse sobre la cara externa de la envoltura flexible; y
- varias piezas de fijación de las varillas de distribución de esfuerzo, en concreto, piezas textiles con ganchos y bucles, destinadas a estar soldadas o pegadas sobre la cara externa de la envoltura flexible.
También opcionalmente, cada varilla de distribución de esfuerzo está unida a la base de soporte mediante la inserción de uno de sus extremos en un alojamiento diagonal inclinado correspondiente de la base de soporte.
También opcionalmente, el extremo de inserción de cada varilla está provisto de un casquillo para fijación lateral mediante atornillado en el alojamiento diagonal inclinado correspondiente de la base de soporte.
También opcionalmente, un dispositivo de fijación según la invención puede incluir, además, varios discos de apoyo contra la cara externa de la envoltura flexible, fijándose cada disco de apoyo mediante atornillado a un extremo libre, opuesto al extremo de inserción, de una de las varillas de distribución de esfuerzo.
También opcionalmente, al menos una de las varillas de distribución de esfuerzo incluye dos partes de varilla ensambladas una en una prolongación desplazada de la otra mediante una carcasa de unión con alojamientos correspondientes desplazados.
La invención se comprenderá mejor a través de la descripción a continuación, dada únicamente a título ilustrativo y realizada haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en donde:
la Figura 1 representa esquemáticamente en vista superior un dirigible aerostático provisto de dos extensiones motorizadas laterales,
la Figura 2 representa esquemáticamente en sección transversal un dispositivo de fijación de una de las dos extensiones motorizadas sobre la envoltura flexible del dirigible aerostático de la Figura 1, según una primera realización de la invención,
la Figura 3 ilustra en perspectiva un ejemplo de realización de una placa del dispositivo de fijación de la Figura 2,
la Figura 4 ilustra en perspectiva un ejemplo de realización de una base de soporte de extensión motorizada del dispositivo de fijación de la Figura 2,
la Figura 5 representa esquemáticamente en perspectiva un dispositivo de fijación de una de las dos extensiones motorizadas sobre la envoltura flexible del dirigible aerostático de la Figura 1, según una segunda realización de la invención,
la Figura 6 ilustra un primer detalle de una cualquiera de las varillas de distribución de esfuerzo del dispositivo de fijación de la Figura 5 y de su anclaje en la base de soporte de la Figura 4,
la Figura 7 ilustra un segundo detalle de una cualquiera de las varillas de distribución de esfuerzo del dispositivo de fijación de la Figura 5,
la Figura 8 ilustra un tercer detalle de una cualquiera de las varillas de distribución de esfuerzo del dispositivo de fijación de la Figura 5 y
la Figura 9 ilustra un cuarto detalle de una cualquiera de las varillas de distribución de esfuerzo del dispositivo de fijación de la Figura 5.
El conjunto dirigible representado esquemáticamente en vista superior en la Figura 1, incluye un dirigible aerostático 10 cuya envoltura flexible está llena de gas a presión. Incluye, además, dos extensiones 12 motorizadas laterales para su propulsión. Cabe señalar que, ventajosamente, las hélices 14 de estas dos extensiones 12 motorizadas laterales pueden girar a 360 grados alrededor de los brazos laterales 16 que llevan sus motores 18 de accionamiento. Dos dispositivos 20 de fijación se proporcionan, además, lateralmente para un soporte firme y equilibrado de las dos extensiones 12 motorizadas laterales contra la envoltura flexible del dirigible aerostático 10.
Uno de los dos dispositivos 20 de fijación se ilustra en sección transversal en la Figura 2. Representa un ejemplo no limitativo de una realización posible de un dispositivo de fijación según la presente invención. Incluye una placa 22 dispuesta en contacto con la envoltura flexible 24 del dirigible aerostático 10, más concretamente contra su cara externa 26. Incluye, además, una base 28 de soporte de la extensión 12 motorizada lateral correspondiente, más concretamente una base 28 de soporte que recibe un extremo a fijar de uno de los brazos laterales 16. La placa 22 y la base 28 de soporte son ambas, por ejemplo, de aluminio. Como variante, podrían diseñarse de carbono o, más generalmente, de un material compuesto de fibra de carbono, o similar.
La placa 22 y la base 28 de soporte están concebidas, por otro lado, para formar un conjunto de brida/contrabrida unidas entre sí mediante elementos 30 de fijación, dos de los cuales se representan en la Figura 2 a título ilustrativo no limitativo. Puede tratarse, por ejemplo, de sistemas de atornillado por perno, es decir, mediante un tornillo y una tuerca por cada elemento de fijación, o de sistemas de atornillado simple, es decir, mediante un tornillo y un alojamiento roscado en la placa 22 y la base 28 de soporte por cada elemento de fijación.
El dispositivo 20 de fijación incluye, además, medios de fijación de la placa 22 sobre la cara externa 26.
Estos medios de fijación incluyen varias piezas de fijación independientes, dos de las cuales se ilustran en la Figura 2, y se identifican mediante 32A y 32B. Por ejemplo, cada una consiste esencialmente en una tira de tejido de poliuretano, en concreto, con tejido de poliamida.
Cada una de estas piezas presenta un extremo 34A, 34B concebido para unirse a la cara externa 26, dispuesto en el exterior del conjunto de brida/contrabrida y una parte intermedia 36A, 36B confinada entre la placa 22 y la base 28 de soporte del conjunto de brida/contrabrida mediante los elementos 30 de fijación. En la práctica, cada extremo 34A, 34B puede fijarse a la cara externa 26 por soldadura o pegado, mediante una capa 38A, 38B de soldadura o de pegamento epoxi. Cada pieza 32A, 32B de fijación presenta, por lo demás, otro extremo 40A, 40B, opuesto al extremo 34A, 34B, con sobreespesor, por ejemplo, con una relinga y un junco, que se extiende hacia el tope en un espacio interior libre del conjunto 22, 28 de brida/contrabrida. Más precisamente, el extremo 40A, 40B con relinga y junco impide que la parte intermedia 36A, 36B se deslice entre la placa 22 y la base 28 de soporte, haciendo, gracias a su sobreespesor, tope contra el conjunto 22, 28 de brida/contrabrida en su espacio interior libre.
La Figura 3 ilustra en perspectiva un ejemplo de realización en forma de marco para la placa 22 que, de forma más general, es ventajosamente de forma poligonal. En cada una de las cuatro esquinas del marco están formados dos alojamientos roscados 42 para recibir los elementos 30 de fijación que, entonces, toman la forma de simples tornillos, en total ocho. Esta cantidad es simplemente un ejemplo. Pueden preverse más o menos tornillos, en función del contexto de la aplicación. Sobre cada uno de los cuatro lados del marco se dispone una pieza 32 de fijación independiente, tal como una de las piezas 32A, 32B de la figura anterior, haciendo su extremo 40 con sobreespesor, por ejemplo, con relinga y junco, tope contra la placa 22 en el interior del marco que forma. Varias piezas de fijación independientes podrían disponerse sobre cada uno de los cuatro lados del marco, según diferentes configuraciones y dimensiones posibles. Más generalmente, pueden proporcionarse al menos tantas piezas de fijación independientes como lados de la forma poligonal de la placa 22. También pueden proporcionarse menos piezas de fijación independientes que lados de esta forma poligonal.
La Figura 4 ilustra en perspectiva un ejemplo de realización en forma de marco, también para la base 28 de soporte que, de forma más general y como la placa 22, es ventajosamente de forma poligonal. En cada una de las cuatro esquinas del marco están formados dos alojamientos roscados 44 concebidos para cooperar con los dos alojamientos 42 roscados correspondientes de la placa 22, para recibir los elementos 30 de fijación y formar el conjunto de brida/contrabrida. De una forma general, se prevén tantos alojamientos roscados 44 como elementos 30 de fijación a utilizar para formar el conjunto de brida/contrabrida. También cabe señalar, que la placa 22 y la base 28 de soporte no tienen necesariamente la misma forma para formar el conjunto de brida/contrabrida.
A partir de cada una de las cuatro esquinas del marco formado por la base 28 de soporte, cuatro casquillos 46 se extienden diagonalmente hacia el interior e inclinados para unirse a un soporte central 48, por ejemplo, troncocónico, destinado a recibir el brazo lateral 16 correspondiente. El marco, los cuatro casquillos 46 y el soporte 48 se producen a partir de un material, por ejemplo, mediante moldeo. En lo que se refiere al soporte 48, el que se ilustra en la Figura 4 presenta una forma tal que su plano de recepción del brazo lateral 16 está inclinado, de modo que este último presenta una inclinación con respecto a la normal al plano principal del marco de la base 28 de soporte y, por lo tanto, de la placa 22 y, por lo tanto, localmente de la cara externa 26 del dirigible aerostático 10 sobre la que el dispositivo 20 de fijación se dispone. Esta inclinación es regulable a voluntad, según la aplicación contemplada. Puede ser nula para una extensión lateral normal a la envoltura flexible 24 del dirigible aerostático 10.
Como se ilustra en la Figura 5 en perspectiva según otra posible realización de la presente invención, el dispositivo 20 de fijación puede incluir, además, varias varillas 50 de distribución de esfuerzo, por ejemplo, al menos cuatro cuando el conjunto 22, 28 de brida/contrabrida sea de forma cuadrada. Más generalmente, pueden preverse al menos tantas varillas 50 de distribución de esfuerzo como ángulos de la forma poligonal de la base 28 de soporte. Cada varilla 50 está, por ejemplo, formada por un tubo de carbono, o de un material compuesto de fibra de carbono, o similar. Presenta un extremo 52 de inserción que se aloja en el interior de uno de los casquillos 46. Teniendo en cuenta la inclinación y la disposición en diagonal de los cuatro casquillos 46, cada varilla 50 se extiende lateralmente en diagonal e inclinada alrededor del conjunto 22, 28 de brida/contrabrida. La inclinación de los casquillos 46 está concebida para que cada varilla 50 pueda apoyarse con cierta flexibilidad sobre la cara externa 26 de la envoltura flexible 24, para que se adapte a su forma. Cabe destacar que cada varilla 50 de distribución de esfuerzo de la Figura 5 presenta un extremo libre 54 opuesto a su extremo 52 de inserción y una parte intermedia 56 con posible prolongación. También cabe destacar que la longitud de cada varilla 50 es adaptable en función de la forma de la envoltura flexible 24 y de la aplicación objetivo. La propia forma de cada varilla 50 puede adaptarse a la envoltura flexible 24 para adaptarse a su forma.
La Figura 6 ilustra el extremo 52 de inserción de una cualquiera de las varillas 50 de distribución de esfuerzo. Está provisto de un casquillo 58 de aluminio (o de carbono, o de un material compuesto de fibra de carbono, o similar) de fijación mediante atornillado lateral 60 en el alojamiento diagonal inclinado del casquillo correspondiente 46 de la base 28 de soporte. El casquillo 46 incluye, por lo tanto, un orificio pasante 62 correspondiente para la realización de esta fijación lateral.
La Figura 7 ilustra el extremo libre 54 de una cualquiera de las varillas 50 de distribución de esfuerzo. Este extremo libre 54 tiene que apoyarse contra la cara externa 26 de la envoltura flexible 24. Para no debilitar esta última, está provista, por lo tanto, de un disco 64 de apoyo de aluminio (o de carbono, o de un material compuesto de fibra de carbono, o similar) en donde se inserta, por ejemplo, en diagonal a través de dos aros 66, 68 del disco, uno de los cuales (68) está provisto de una fijación 70 mediante atornillado.
La Figura 8 ilustra la parte intermedia 56 con prolongación de una cualquiera de las varillas 50 de distribución de esfuerzo. Más precisamente, en esta realización opcional, al menos una de las varillas 50 se constituye de dos partes 50A, 50B de varilla ensambladas una en una prolongación desplazada de la otra, mediante una carcasa 72 de unión con alojamientos 72A, 72B correspondientes desplazados. Visto desde arriba en la parte superior de la Figura 8, se puede ver que las dos partes 50A, 50B de varilla están una en la prolongación de la otra. Visto de lado en la parte inferior de la Figura 8, se puede ver que los dos alojamientos 72A, 72B están desplazados. El alojamiento 72A que recibe la parte proximal 50A de la varilla 50 es de un eje paralelo a la base de la carcasa 72 de unión, mientras que el alojamiento 72B que recibe la parte distal 50B de la varilla 50 está inclinado para reforzar la presión de la varilla 50 contra la cara externa 26 de la envoltura flexible 24, para que se adapte mejor a su forma en la parte distal. Más generalmente, al menos una cualquiera de las varillas 50 puede constituirse de más de dos partes de varillas, o sea, N varillas, con N > 2. En este caso, deben preverse N - 1 carcasas de unión para ensamblarlas una seguida de la otra.
Además, como se ilustra en la Figura 9, el dispositivo 20 de fijación puede incluir varias piezas 74 de fijación de las varillas 50 de distribución de esfuerzo sobre la cara externa 26 de la envoltura flexible 24. En esta figura se representan dos piezas 74 de fijación, montadas sobre una placa 76, la cual está soldada o pegada sobre la cara externa 26. Estas piezas 74 son, por ejemplo, tiras de tejido con ganchos y bucles textiles para un soporte amovible de una cualquiera de las varillas 50 contra la cara externa 26 de la envoltura flexible 24.
Es claramente evidente que un dispositivo de fijación tal como uno de los descritos anteriormente, permite mejorar el soporte de la disposición, en concreto, lateral, de una extensión motorizada sobre la envoltura flexible de un dirigible aerostático. Además, cuando este dispositivo de fijación incluye varillas de distribución de esfuerzo, tales como las ilustradas en la Figura 5, el equilibrio de las tensiones ejercidas sobre la envoltura flexible está aún mejor garantizado por la difusión de los esfuerzos inducidos por las rotaciones de los motores y las hélices.
Cabe destacar, por otro lado, que la invención no se limita a las realizaciones descritas anteriormente.
En particular, se indicó anteriormente una aplicación para drones dirigibles, pero una aplicación para el transporte de personas mediante un dirigible motorizado, también puede implementar los principios generales de la presente invención, exceptuando un cambio de escala.
Claims (10)
- REIVINDICACIONESi.Dirigible aerostático (10) con envoltura flexible (24) y extensión motorizada (12), que incluye un dispositivo (20) de fijación de la extensión motorizada (12), sobre una cara externa (26) de la envoltura flexible (24), incluyendo el dispositivo (20) de fijación una placa (22) destinada a estar en contacto con la envoltura flexible (24), medios de fijación de la placa (22) sobre la cara externa (26) de la envoltura flexible (24), una base (28) de soporte de la extensión motorizada, y elementos (30) de fijación de la base (28) de soporte sobre la placa (22),caracterizado por que:-la placa (22) y la base (28) de soporte están concebidas para formar un conjunto de brida/contrabrida; y-los medios de fijación de la placa (22) sobre la cara externa (26) de la envoltura flexible (24) incluyen varias piezas (32A, 32B; 32) de fijación independientes, presentando cada una un extremo (34A, 34B) destinado a unirse a la cara externa (26) de la envoltura flexible (24), y una parte intermedia (36A, 36B) confinada entre la placa (22) y la base (28) de soporte del conjunto de brida/contrabrida mediante los elementos (30) de fijación.
- 2. Dirigible aerostático (10) con envoltura flexible (24) y extensión motorizada (12) según la reivindicación 1, en donde cada pieza (32A, 32B; 32) de fijación presenta otro extremo (40A, 40B; 40), opuesto al extremo (34A, 34B) destinado a unirse a la cara externa (26) de la envoltura flexible (24), con una relinga y un junco que se extienden en un espacio interior libre del conjunto de brida/contrabrida.
- 3. Dirigible aerostático (10) con envoltura flexible (24) y extensión motorizada (12) según las reivindicaciones 1 o 2, en donde cada pieza (32A, 32B; 32) de fijación incluye un elemento textil de poliuretano, en concreto, con tejido de poliamida, destinado a estar soldado o pegado sobre la cara externa (26) de la envoltura flexible (24).
- 4. Dirigible aerostático (10) con envoltura flexible (24) y extensión motorizada (12) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la placa (22) y la base (28) de soporte tienen forma poligonal, en concreto, incluyendo al menos tantas piezas (32A, 32B; 32) de fijación independientes como lados de dicha forma poligonal.
- 5. Dirigible aerostático (10) con envoltura flexible (24) y extensión motorizada (12) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde los elementos (30) de fijación de la base (28) de soporte sobre la placa (22) incluyen pernos o tornillos.
- 6. Dirigible aerostático (10) con envoltura flexible (24) y extensión motorizada (12) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que incluye:-varias varillas (50) de distribución de esfuerzo unidas a la base (28) de soporte, y que se extienden lateralmente inclinadas alrededor del conjunto de brida/contrabrida para apoyarse sobre la cara externa (26) de la envoltura flexible (24); y-varias piezas (74) de fijación de las varillas (50) de distribución de esfuerzo, en concreto, piezas textiles con ganchos y bucles, destinadas a estar soldadas o pegadas sobre la cara externa (26) de la envoltura flexible (24).
- 7. Dirigible aerostático (10) con envoltura flexible (24) y extensión motorizada (12) según la reivindicación 6, en donde cada varilla (50) de distribución de esfuerzo se une a la base (28) de soporte mediante la inserción de uno de sus extremos (52) en un alojamiento (46) diagonal inclinado correspondiente de la base (28) de soporte.
- 8. Dirigible aerostático (10) con envoltura flexible (24) y extensión motorizada (12) según la reivindicación 7, en donde el extremo (52) de inserción de cada varilla (50) está provisto de un casquillo (58) de fijación mediante atornillado lateral (60) en el alojamiento (46) diagonal inclinado correspondiente de la base (28) de soporte.
- 9. Dirigible aerostático (10) con envoltura flexible (24) y extensión motorizada (12) según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, que incluye, además, varios discos (64) de apoyo contra la cara externa (26) de la envoltura flexible (24), fijándose cada disco (64) de apoyo mediante atornillado (70) a un extremo libre (54), opuesto al extremo (52) de inserción, de una de las varillas (50) de distribución de esfuerzo.
- 10.Dirigible aerostático (10) con envoltura flexible (24) y extensión motorizada (12) según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en donde al menos una de las varillas (50) de distribución de esfuerzo incluye dos partes (50A, 50B) de varilla ensambladas una en una prolongación desplazada de la otra mediante una carcasa (72) de unión con alojamientos (72A, 72B) correspondientes desplazados.
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