ES2962659T3 - Dispositivo de propulsión con una plataforma para soportar un pasajero - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de propulsión, que incluye una plataforma configurada para soportar a un pasajero sobre la misma; un motor de empuje acoplado a la plataforma, en el que el motor de empuje está configurado para proporcionar una salida de empuje sustancialmente a lo largo de un primer eje; un conjunto deflector colocado cerca de la salida de empuje, en donde el conjunto deflector incluye dos guías de desviación para desviar la salida de empuje en al menos dos vectores de empuje en ángulo con respecto al primer eje; un actuador acoplado a cada guía de desviación para ajustar de forma controlable una posición de las guías de desviación con respecto al motor de empuje; y un controlador en comunicación con el actuador, en donde el controlador está configurado para operar el actuador en respuesta a una o más señales de al menos uno del pasajero y un sensor acoplado a la plataforma. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de propulsión con una plataforma para soportar un pasajero
La presente memoria se refiere a dispositivos de propulsión de pasajeros, en donde uno o más pasajeros pueden moverse por el aire con enorme libertad de movimiento mediante agilidad y configuración física.
El ser humano siempre se ha interesado por poder desplazarse con la mayor libertad posible en el espacio. Se han realizado diversos esfuerzos para lograr tal objetivo. Por ejemplo, en las patentes de Estados Unidos n°. 3.243.144 y 3.381.917 y, más recientemente, en la patente de Estados Unidos n°. 7.258.301 o la publicación de patente de Estados Unidos n°. 2013/0068895, se proporcionan dispositivos voladores, que utilizan una estación de compresión de fluido remota. A pesar de tales dispositivos y descripciones, siguen existiendo deficiencias en lo que respecta a capacidad y movilidad para futuros pilotos que desean capacidades acrobáticas, movimiento preciso sobre o en superficies acuáticas y terrestres a velocidades elevadas y reducidas, con un despliegue y una adopción en masa.
El documento US 3912 201 A describe un dispositivo de propulsión según el preámbulo de la reivindicación 1. La presente invención reivindicada se define en la reivindicación independiente 1. Aspectos adicionales de la invención reivindicada se definen en las reivindicaciones dependientes 2-11.
Resultará más fácil una comprensión más completa de la presente memoria, y de las ventajas y características asociadas de la misma haciendo referencia a la siguiente descripción detallada, considerada junto con los dibujos adjuntos, en donde:
- las Figuras 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F y 1G ilustran un ejemplo de un dispositivo de propulsión no según las reivindicaciones adjuntas;
- las Figuras 2A, 2B, 2C, 2D, 2E y 2F ilustran otro ejemplo de un dispositivo de propulsión no según las reivindicaciones adjuntas;
- la Figura 3 es un diagrama de un ejemplo de una configuración de un sistema de empuje de otro ejemplo de un dispositivo de propulsión no según las reivindicaciones adjuntas;
- la Figura 4 ilustra un sistema de interfaz y procesamiento ilustrativo para un dispositivo de propulsión no según las reivindicaciones adjuntas;
- la Figura 5 ilustra un controlador y sistema de procesamiento ilustrativos para un dispositivo de propulsión no según las reivindicaciones adjuntas;
- la Figura 6 ilustra varios aspectos de ejemplos de sistemas redundantes para un dispositivo de propulsión no según las reivindicaciones adjuntas;
- la Figura 7 ilustra diversos aspectos adicionales de sistemas redundantes para un dispositivo de propulsión no según las reivindicaciones adjuntas;
- la Figura 8 ilustra un dispositivo de entrada de pantalla y control para un piloto de un dispositivo de propulsión no según las reivindicaciones adjuntas;
- la Figura 9 ilustra un proceso para un dispositivo de propulsión no según las reivindicaciones adjuntas;
- las Figuras 10A-10D ilustran un ejemplo de un sistema de unidad de empuje/motor no según las reivindicaciones adjuntas;
- las Figuras 11A-11D ilustran otro ejemplo de un dispositivo de propulsión no según las reivindicaciones adjuntas;
- las Figuras 12A-12B ilustran un ejemplo de un sistema de deflexión de empuje para un dispositivo de propulsión según las reivindicaciones adjuntas, excepto por el hecho de que solo se muestra un accionador;
- las Figuras 13A-13B ilustran un ejemplo de un sistema de deflexión de empuje para un dispositivo de propulsión según las reivindicaciones adjuntas;
- las Figuras 14A-14C ilustran un ejemplo de un sistema de deflexión de empuje para un dispositivo de propulsión según las reivindicaciones adjuntas; y
- las Figuras 15A-15E ilustran un ejemplo de un sistema de deflexión de empuje para un dispositivo de propulsión no según las reivindicaciones adjuntas.
La presente memoria proporciona dispositivos de propulsión personal pro y sistemas de control mejorados y métodos de uso de los mismos. Los principios y características descritos en la presente memoria pueden aplicarse a distintas configuraciones de plataforma para transportar uno o más pasajeros, carga, instrumentos, herramientas, equipos o similares. Ejemplos de las numerosas ventajas descritas en la presente memoria incluyen: maniobrabilidad aumentada y mejorada; redundancia operativa para mantener la seguridad del piloto y posibles pasajeros; mayor autonomía del sistema y, por lo tanto, duración y/o distancia de vuelo; capacidades de despegue y aterrizaje dentro de un área especialmente reducida de solo unos pocos metros cuadrados.
En un ejemplo de un dispositivo de propulsión descrito en la presente memoria, el dispositivo consiste en un cuerpo que contiene una plataforma dispuesta para acomodar al pasajero y un sistema de empuje. El sistema de empuje puede incluir al menos un subsistema de empuje que contiene al menos dos propulsores; la dirección de eyección del flujo de gas desde cada propulsor puede orientarse a lo largo de un eje bastante normal en un plano longitudinal de la plataforma; el cuerpo del dispositivo tiene medios para soportar el grupo de empuje que coopera con la plataforma y para soportar el sistema de empuje y minimizar la distancia entre la dirección de eyección de los flujos de gas mediante la tobera de eyección de cada propulsor y la proyección ortogonal de la dirección de eyección del flujo de gas en un plano mediano que pasa por el centro de gravedad del cuerpo del dispositivo.
Dependiendo de la configuración del cuerpo de tal dispositivo, este último puede contener un segundo subsistema de empuje que coopera con la plataforma, estando dispuestos los medios de soporte del sistema de empuje para soportar el segundo sistema de empuje en paralelo al primer subsistema de empuje, minimizando al mismo tiempo la distancia entre un plano mediano que pasa por el centro de gravedad del cuerpo del dispositivo y la dirección de eyección del flujo de gas mediante la tobera de eyección de cada propulsor.
Para aumentar la maniobrabilidad de tal dispositivo de propulsión, la plataforma puede disponerse para que los pies del pasajero ocupen una posición, cuya altura en relación con el punto más bajo del dispositivo, cuando el pasajero está erguido o aproximadamente vertical sobre la plataforma y las toberas de eyección del propulsor están orientadas hacia el suelo, sea: aproximadamente igual o superior a la altura con respecto al punto inferior del centro de gravedad del cuerpo del dispositivo, e inferior en la altura con respecto al punto inferior del centro de gravedad del conjunto que incluye el dispositivo y el pasajero.
Para proteger el sistema de empuje de tal dispositivo de propulsión, el cuerpo de este último puede tener salientes que cooperan con la plataforma y dispuestos para evitar cualquier impacto o contacto directo entre el suelo y el sistema de empuje del dispositivo.
Los propulsores pueden incluir hélices y/o turborreactores, y los propulsores pueden disponerse en una configuración de contrarrotación. De forma alternativa o adicional, los métodos de soporte y/o los propulsores del grupo de empuje pueden estar dispuestos para orientar la dirección de eyección del flujo de gas mediante las toberas de eyección respectivas de los propulsores en un ángulo de entre aproximadamente -45° y aproximadamente 45° con un eje paralelo a un eje mediano de la plataforma.
Para preservar la integridad física del pasajero, un dispositivo de propulsión según la descripción puede tener una cubierta, que coopera con la plataforma o que constituye una estructura unitaria con la plataforma, que está dispuesta para evitar cualquier contacto directo entre el sistema de empuje y el pasajero. Además, la cubierta puede contener una rejilla dispuesta para ocultar parcialmente las entradas de fluido de los propulsores del sistema de empuje y, por lo tanto, evitar cualquier absorción de cuerpos extraños o residuos por las entradas de fluido. Para mantener al pasajero sobre el cuerpo del dispositivo de propulsión, este último puede tener de forma ventajosa métodos para asegurar que el pasajero permanece en la plataforma.
Para dirigir más fácilmente el dispositivo de propulsión en una trayectoria curva, el grupo de empuje puede tener propulsores de corrección de tope secundarios, estando dispuestos los métodos de soporte de los propulsores para cooperar con los propulsores de corrección de tope secundarios. Los métodos de soporte pueden disponerse de forma ventajosa para mantener estos últimos según una orientación aproximadamente paralela a un plano longitudinal de la plataforma.
Dependiendo de la configuración de la plataforma, especialmente si es alargada, tal como el chasis de un vehículo terrestre equivalente, como una motocicleta o un automóvil, el pasajero puede no ser capaz de mover suficientemente la base de la plataforma mediante la orientación de su cuerpo. Para ayudar a dirigir tal dispositivo de propulsión, el sistema de empuje puede tener propulsores de corrección de base secundarios, estando dispuestos los métodos de soporte de los propulsores para cooperar con los propulsores de corrección de base secundarios. Los métodos de soporte pueden disponerse de forma ventajosa para mantener estos últimos en una orientación aproximadamente normal a un plano longitudinal de la plataforma.
Para alimentar el sistema de empuje de un dispositivo de propulsión según la descripción, este último puede tener de forma ventajosa además un depósito de combustible conectado a los propulsores del sistema de empuje para suministrar combustible a este último, cooperando el depósito con el cuerpo del dispositivo o el pasajero.
Para que el pasajero pueda llevar el depósito como una mochila, tal depósito puede tener una envoltura flexible y un arnés para cooperar con el cuerpo del pasajero, estando diseñadas sus fijaciones para ser retiradas fácilmente por el pasajero en caso de emergencia.
Para que el pasajero pueda dirigir su dispositivo de propulsión, este último puede tener una interfaz hombre-máquina que traduzca un gesto del pasajero a una instrucción, los medios de procesamiento de la instrucción producida y la generación de un comando de potencia de propulsor utilizando la instrucción producida, siendo introducido el comando de potencia de propulsor al sistema de empuje mediante comunicación.
Tal dispositivo de propulsión puede contener además una base y/o un sensor de trayectoria que coopera con el cuerpo del dispositivo aproximadamente en la posición del centro de gravedad de este último y con los medios de procesamiento, generando estos últimos el comando de potencia de propulsor a partir de la información suministrada por la base y/o el sensor de trayectoria junto con una instrucción producida por la interfaz hombre-máquina.
Cuando el dispositivo tiene propulsores de corrección de tope secundarios, para aterrizar el dispositivo de propulsión, los métodos de procesamiento, presentes en el cuerpo del dispositivo pueden generar instrucciones de potencia a partir de los propulsores de corrección de tope secundarios a partir de información suministrada por el sensor de base y/o trayectoria para controlar uno de los propulsores secundarios y mantener la trayectoria actual del cuerpo, en ausencia de instrucciones producidas por la interfaz hombre-máquina.
De la misma forma, cuando el dispositivo tiene propulsores de corrección de base secundarios, los métodos de procesamiento, presentes en el cuerpo del dispositivo, pueden generar comandos de potencia a partir de los propulsores de corrección de base secundarios a partir de información suministrada por la base y/o el sensor de trayectoria a uno de los propulsores de corrección de base secundarios y mantener una base aproximadamente horizontal con respecto al cuerpo, en ausencia de instrucciones producidas por la interfaz hombre-máquina.
Un ejemplo del resultado preferido, tal interfaz de instrucción hombre-máquina puede tener un gatillo que puede ser accionado mediante uno o varios dedos del pasajero. La unidad de procesamiento puede desarrollar entonces un comando de potencia de propulsor para ajustar la potencia desarrollada por el sistema de empuje según la posición del gatillo.
De forma alternativa o adicional, la interfaz de instrucción hombre-máquina puede tener un sensor de medición de ángulo que mide el ángulo definido por el puño de un pasajero en comparación con el eje longitudinal del antebrazo correspondiente en comparación con una posición de referencia según la cual la mano del pasajero está alineada con el antebrazo. La unidad de procesamiento puede desarrollar entonces un comando de potencia de propulsor secundario para ajustar la potencia desarrollada por este último según la posición del puño.
La Figura 1A presenta una vista en perspectiva de una versión preferida inicial de un dispositivo de propulsión para un pasajero 1 según la descripción. Tal dispositivo tiene principalmente un cuerpo principal 10a en forma de una plataforma 11 sobre la que puede acomodarse un pasajero 1. Dependiendo de las dimensiones de la plataforma 11 y de la potencia del sistema 12 de empuje del dispositivo 10, la descripción prevé que varios pasajeros puedan ubicarse posiblemente al mismo tiempo en la plataforma 11. La plataforma 11 presenta para ello una o varias localizaciones 11 a dispuestas para recibir los pies o zapatos del pasajero 1, como se indica más claramente en la Figura 1D.
La descripción prevé que dichos sitios 11a puedan tener métodos 16 de soporte para el pasajero 1 en la plataforma 11. Por lo tanto, según la posición deseada por el pasajero 1 en la plataforma 11 de un dispositivo según la descripción, los métodos 16 de soporte pueden ser un par de zapatos o botas fijas de un tipo similar a lo que es posible encontrar en una tabla de esquí acuático. Pueden ser preferibles otros tipos de métodos de soporte, dependiendo de si desea tener un pasajero en una posición con las “ piernas dobladas” , de rodillas o incluso sentado.
Tal plataforma 11 puede diseñarse de forma ventajosa utilizando uno o varios materiales que presentan, solos o en combinación, rigidez suficiente para soportar el peso del pasajero o pasajeros e impidiendo de este modo cualquier deformación excesiva.
El cuerpo 10a del dispositivo de propulsión descrito en combinación con las Figuras 1A y 1D tiene un sistema 12 de empuje que coopera con la plataforma 11.
Como se utiliza en la presente memoria, se utilizan los siguientes términos para describir características como las que siguen:
- “ plano mediano” MP/PM: cualquier plano normal principalmente con respecto a la plataforma 11, que separa una mitad de babor de una mitad de estribor del cuerpo 10a del dispositivo 10, no siendo las mitades necesariamente iguales;
- “ plano transversal” TP/PT: cualquier plano normal a un plano mediano, que separa el cuerpo 10a del dispositivo de propulsión en dos mitades, una que consiste en la parte frontal, la otra en la parte posterior del cuerpo, no siendo las mitades necesariamente iguales;
- “ plano longitudinal” LP/PL: cualquier plano normal a los planos transversal y medio, separando el plano longitudinal una mitad superior de una mitad inferior del cuerpo 10a del dispositivo 10, no siendo las mitades necesariamente iguales.
Dichos planos MP, TP, LP se ilustran mediante líneas de puntos en la Figura 1A. Como se utiliza en la presente memoria, se utilizan los siguientes términos para describir características como las que siguen:
- “ eje transversal” : cualquier eje que pertenezca a un plano transversal y a un plano longitudinal;
- “ eje longitudinal” : cualquier eje que pertenezca a un plano mediano y a un plano longitudinal;
- “ eje medio” : cualquier eje que pertenezca a un plano mediano y a un plano transversal.
Un dispositivo de propulsión según la descripción tiene otros elementos accesorios, no representados por simplicidad en la Figura 1A, tal como un depósito de combustible para alimentar el sistema 12 de empuje o incluso una interfaz hombre-máquina, con un control remoto, por ejemplo, de modo que el pasajero 1 pueda interactuar con el sistema 12 de empuje del dispositivo 10. Dicha interfaz hombre-máquina se describirá en combinación con la Figura 5.
Las Figuras 1B, 1C y 1D describen tal dispositivo de propulsión inicial según la descripción, de perfil y de cara, respectivamente. Puede observarse a la vista de las Figuras 1A, 1B y 1C, que el cuerpo 10a de tal dispositivo tiene salientes 17 que, de forma ventajosa, pueden retraerse durante el vuelo, en cooperación con la plataforma 11, y dispuestos para impedir cualquier impacto o contacto directo entre el suelo y el sistema 12 de empuje del dispositivo 10. Los salientes pueden ser retráctiles a través de una configuración telescópica, abatible u otra configuración plegable que reduzca el perfil y/o las dimensiones de los salientes 17 en una etapa de vuelo o uso deseada.
Tales salientes 17 pueden consistir en cuatro pies lo suficientemente largos como para que las toberas de eyección del sistema de empuje 12 no golpeen el suelo y para ofrecer además cierta estabilidad, cuando el dispositivo está en el suelo o en una estación de despegue, no representada en las Figuras 1A a 1C, de forma que el pasajero pueda ubicarse de forma efectiva en la plataforma 11. Como alternativa, tales salientes 17 pueden consistir en un par de patines o cualquier otro elemento destinado a asegurar una cierta estabilidad según la naturaleza del suelo o el soporte del dispositivo.
La Figura 1D muestra una vista despiezada de un cuerpo 10a de tal dispositivo según la descripción. Como se indica en la Figura 1D, y como un ejemplo no limitado, al contrario que los dispositivos conocidos, el sistema 12 de empuje consiste de forma ventajosa en un par de subsistemas 12a y 12b de empuje, cada uno con dos propulsores o motores. Por lo tanto, un subsistema 12a de empuje inicial tiene dos propulsores 12a1 y 12a2. Lo mismo vale para el subsistema 1b de empuje, que tiene dos propulsores 12b1 y 12b2. Como alternativa, dichos subsistemas pueden tener más de dos propulsores. Según una segunda alternativa, el panel 12 de empuje puede tener más subsistemas de empuje, que tienen uno o varios propulsores. El ejemplo de configuración, descrito en relación con la Figura 1D, aunque sin limitar la descripción, impide ciertas características con respecto a otras configuraciones de sistema de empuje. En efecto, un dispositivo puedeincorporar un sistema de empuje reducido a un solo propulsor/motor, por ejemplo, un tipo de turborreactor térmico.
Para que pueda producir un empuje suficiente para desplazar el dispositivo y a su pasajero 1 por el aire, la longitud de tal propulsor único sería de aproximadamente un metro, incluso más. De la misma forma, podríamos imaginar un sistema 12 de empuje con dos subsistemas de empuje, cada uno con un propulsor. El espacio ocupado por cada propulsor se reduciría, pero tal sistema 12 de empuje tendría una desventaja importante en términos de seguridad, como la configuración de un solo propulsor mencionada anteriormente. En efecto, si falla uno de los dos propulsores, el empuje total del sistema sería insuficiente para mantener al pasajero 1 en el aire y para mantener una maniobrabilidad suficiente.
Al contrario que en estas dos posibles configuraciones, una configuración como la ilustrada en la Figura 1D, según la cual un sistema 12 de empuje tiene al menos dos subsistemas 12a y 12b de empuje, teniendo cada uno de ellos al menos dos propulsores, 12a1 y 12a2 para uno y 12b1 y 12b2 para el otro, ofrece un compromiso especialmente interesante.
Por lo tanto, el espacio ocupado por los cuatro propulsores, por ejemplo, los reactores, sigue siendo completamente compatible con los procedimientos de uso deseados. Por otra parte, el dispositivo de propulsión sigue siendo perfectamente maniobrable, incluso cuando uno de los propulsores falla.
Para ofrecer una maniobrabilidad mejorada, los propulsores en el sistema 12 de empuje están ubicados de forma ventajosa lo más al centro posible del cuerpo 10a del dispositivo 10.
Por lo tanto, el momento de inercia que el pasajero debe superar utilizando su cuerpo se reduce y la base y el dispositivo se mueven.
- recto hacia delante, si este último desplaza el peso de su cuerpo hacia la parte frontal del dispositivo;
- hacia atrás, si el pasajero 1 desplaza su peso corporal a la parte posterior del dispositivo;
- hacia delante en diagonal, si el pasajero 1 desplaza su peso corporal a la parte frontal del dispositivo y a uno de sus lados;
- hacia atrás en diagonal, si el pasajero 1 desplaza su peso corporal a la parte posterior del dispositivo y a uno de sus lados;
Para poder pivotar fácilmente y cambiar en giros, el grupo 12 de empuje puede incluir de forma ventajosa dos hélices secundarias 19a y correctores 19b de tope. Los correctores de tope están preferiblemente desplazados a través de un eje transversal de la plataforma. Activándolas de forma no simultánea, estas hélices crean respectivamente un par suficientemente fuerte para crear una trayectoria curva.
Las diferentes hélices del grupo de empuje se mantienen y soportan mediante los medios 14 de soporte; a continuación se describirá un ejemplo de la estructura. Estos medios 14 de soporte son la equivalencia funcional de un chasis que soporta la plataforma 11 y que cooperan a través de una conexión mecánica ventajosa, sin ningún grado de libertad o una conexión integrada con los medios salientes 17, formando un asiento y una protección del grupo 12 de empuje de este dispositivo 10.
Junto con el ejemplo de realización descrito en la Figura 1D, el cuerpo 10a de un dispositivo de propulsión según la descripción puede incluir un carenado 13u que coopera con la plataforma 11 y/o los medios 14 de soporte, mediante cualquier conexión mecánica integrada reversible o irreversible (p. ej., soldadura, atornillado), o que coopera con la plataforma 11 y/o con los medios 14 de soporte como una única entidad física. El propósito del carenado 13u es evitar cualquier contacto directo entre el grupo 12 de propulsión y el pasajero 1. La morfología (tamaños, forma) del carenado 13u se organizará por tanto para adaptarse al tamaño del grupo 12 de empuje, para proporcionarle un acabado y/o tener en cuenta la aerodinámica del dispositivo de propulsión, todo ello limitando cualquier incomodidad para el pasajero. Es muy importante poder limitar cualquier contacto entre el pasajero y el grupo de empuje para evitar cualquier riesgo de lesiones, dado que la temperatura de las paredes exteriores del grupo 12 de empuje puede hacerse muy alta rápidamente. Además, la parte superior del cuerpo 10a del dispositivo 10, ubicada considerablemente entre los pies del pasajero 1, tiene un fluido de entrada 18, en este caso, una entrada de aire, para suministrar fluido a las hélices a través de sus entradas de fluido respectivas. Las hélices incluyen rotores que podrían dañar al pasajero 1 si coloca inadvertidamente su mano en la entrada 18 de fluido. Por otra parte, la succión de elementos extraños (hojas, residuos, materia volátil, etc.) a través de la entrada 18 de fluido podría alterar el funcionamiento del grupo 12 de empuje. Para ello, el carenado 13u puede incluir de forma ventajosa una rejilla, no mostrada en la Figura 1D, cuya configuración cubre parcialmente la entrada 18 y, por lo tanto, limita o impide la succión de cuerpos extraños a través de la entrada 18 de aire, al tiempo que conserva el intercambio de fluidos entre el entorno exterior y las hélices.
Además de, y/o de forma alternativa al carenado 13u que reduce la probabilidad de entrada de residuos, el dispositivo 10 puede incluir uno o más filtros acoplados de forma móvil y/o selectiva a uno o más de los propulsores de los sistemas de empuje. Por ejemplo, como se muestra en la Fig. 1G, un filtro 30 de admisión puede estar acoplado de forma móvil a una región de admisión del propulsor 12a1 (y/o cualquiera de los otros propulsores 12a2, 12b1, 12b2, etc.). El filtro 30 de admisión puede tener un tamaño de paso o filtración adecuado para restringir el paso de un tamaño de residuo particular de interés (p. ej., cuerpos más grandes, tales como hojas, o partículas más pequeñas, tal como arena y tierra). El filtro 30 de admisión puede ubicarse de forma selectiva alrededor de la región de admisión en una primera posición que sella sustancialmente el filtro de admisión con respecto a la entrada del propulsor, y una segunda posición en donde el filtro 30 de admisión está desplazado o al menos parcialmente retirado de la región de admisión del propulsor. En la primera posición, sustancialmente todo el flujo de fluido al propulsor debe pasar a través del filtro de admisión, mientras que, en la segunda posición, el flujo de fluido al propulsor puede evitar al menos parcialmente el filtro 30 de admisión. El movimiento 30 del filtro de admisión puede lograrse mediante el uso de un servo, accionador, motor u otro mecanismo 32 que proporcione al usuario u operario del dispositivo 10 la capacidad de ajustar de forma selectiva la situación y posición del filtro 30 de admisión durante el uso. En un ejemplo, el filtro 30 de admisión puede mantenerse en la primera posición durante el despegue y/o el aterrizaje, cuando es más probable que haya residuos presentes cerca del dispositivo. El filtro de admisión puede moverse a la segunda posición una vez que el dispositivo 10 haya alcanzado una altitud suficiente donde se minimice la entrada de residuos y, por lo tanto, el flujo de fluido al propulsor puede proseguir sin limitaciones por parte del filtro 30 de admisión, lo que puede permitir obtener una mayor capacidad de rendimiento.
La Figura 1D también describe el funcionamiento de un carenado inferior 13d, que funciona a través de cualquier conexión mecánica integrada, proporcionando también una función protectora al pasajero o al entorno cercano de las salidas de fluido o las toberas de eyección del gas de las hélices de los subgrupos 12a y 12b de empuje. De hecho, la temperatura puede ser especialmente alta en proximidad directa a las toberas de eyección. Este tipo de carenado abierto ofrece una protección circunferencial o lateral. Al igual que el carenado 13u, que puede denominarse carenado superior, la geometría del carenado 13d también puede determinarse de forma ventajosa para no alterar la eyección de gas del grupo de empuje y mejorar la aerodinámica del cuerpo 10a del dispositivo 10. La elección del material o materiales previstos para formar estos elementos 13u y 13d de carenado se basará en la temperatura máxima del grupo 12 de empuje en estrecha proximidad con los elementos de carenado, de modo que no alteren su estructura.
La Figura 1D también describe la presencia de hélices 19a y 19b de corrección de tope secundarias, desplazadas y ubicadas lateralmente, al contrario que los subgrupos 12a y 12b de empuje.
Se describirá el suministro de estas hélices secundarias junto con la descripción detallada de un grupo de empuje ilustrativo ilustrado en la Figura 2E.
La Figura 1D no describe la mayor parte de los elementos electrónicos para mayor simplicidad. Como ejemplo, como se observa en la descripción del grupo 12 de empuje junto con la Figura 2E, el cuerpo 10a de un dispositivo de propulsión, según la descripción, incluye, o coopera con, medios de procesamiento de instrucciones para que el pasajero dirija la potencia de las hélices.
Además, dichos medios de procesamiento también pueden cooperar con, o incluir, uno o varios sensores, tales como, aunque no de forma limitativa, un inclinómetro, un acelerómetro, un altímetro, receptor GNSS, un receptor GPS (sistema de posicionamiento global), una sonda o tubo de Pitot y/o giroscopio, que pueden proporcionar información en relación con la base, la velocidad o de forma general con la trayectoria del cuerpo 10a del dispositivo 10. Los medios de procesamiento también están dispuestos para desarrollar comandos de potencia de propulsión del grupo 12 de empuje, especialmente las hélices de los subgrupos 12a y 12b de empuje, según las instrucciones del pasajero y/o la información producida por los sensores. De igual modo, para crear comandos de potencia para las hélices 19a y 19b de corrección de tope secundarias. Dichos medios de procesamiento pueden realizarse en forma de una o varias tarjetas electrónicas, dispuestas de forma ventajosa cerca del centro de inercia y el CG del cuerpo 10a del dispositivo 10 de propulsión, especialmente si los sensores están incluidos en las tarjetas electrónicas. La Figura 1C ilustra especialmente la posición virtual del centro de gravedad (CG) del cuerpo 10a en el ejemplo de la ejecución del dispositivo 10 de propulsión. En el resto del documento, se considera que los términos “ medios de procesamiento del cuerpo del dispositivo de propulsión o presentes en el cuerpo” cubren cualquier disposición que permite, en particular:
- disponer el sistema de procesamiento dentro de, o en el, cuerpo 10a, por ejemplo, en la plataforma 11 y/o el sistema 14, 15a, 15b de soporte, y/o
- conectar el sistema de procesamiento con un terminal o acoplamiento a los sensores y/o motores, cuando el sistema de procesamiento está configurado para su conexión y/o desconexión por el pasajero y/o para ser transportado por el pasajero.
Junto con las Figuras 1C y 1E, a continuación se estudia la estructura de un prototipo preferido de unidad 12 de empuje, del dispositivo de propulsión de un primer prototipo de la descripción y del sistema 14 de soporte de dicha fuerza de empuje.
Como se ha mencionado anteriormente, dicha unidad 12 de empuje incluye dos subunidades 12a y 12b de empuje, cada una de las cuales comprende dos motores, indicados como 12a1 y 12a2 en el caso del primero, y 12b1 y 12b2 en el caso del segundo. Dichos motores pueden consistir en hélices o motores de rotores o, preferiblemente, y en este caso, como se muestra en la Figura 1E, motores de turborreactor. Un motor turborreactor es un motor térmico, utilizado comúnmente en aviación, que transforma la energía potencial contenida en un combustible, por ejemplo, queroseno o equivalentes, asociado a una combustión, en este caso, el aire ambiental absorbido a través de la entrada 18 de fluido del cuerpo 10a, a energía cinética. Esta energía cinética genera una fuerza de reacción ambiental elástica en dirección opuesta a la eyección de una descarga de gas. Esto da lugar a una aceleración de una cierta cantidad de aire entre la entrada de fluido del motor y su tobera de escape, produciendo un empuje por expansión en la tobera de eyección. Dicho motor utiliza un compresor de aire de palas o de rotor. Podría utilizarse eventualmente cualquier otro tipo de combustible en vez de queroseno, como se ha mencionado anteriormente.
Según las Figuras 1C, 1D y 1E, puede considerarse que cada motor de las subunidades 12a y 12b de empuje es ajustable y, en funcionamiento nominal, se dispone según un eje AL12a (para el motor 12a2) o AL12b (para el motor 12b1) sustancialmente normal a un plano longitudinal de la plataforma 11, es decir, sustancialmente paralelo a un eje longitudinal AL1 del pasajero 1. Estos motores se disponen de forma que la tobera de chorro de cada uno de estos motores rechaza un flujo de gas en una dirección opuesta a la del eje longitudinal dispuesto según AL1, de los pies a la cabeza del pasajero 1. De esta forma, los motores “ empujan” al pasajero 1 a través de la plataforma 11. Como se ha mencionado anteriormente, en particular, para aumentar la maniobrabilidad del dispositivo 10, el cuerpo principal 10a incluye un sistema 14 de soporte de la unidad 12 de empuje, que coopera con la plataforma 11, dispuesto para soportar la unidad 12 de empuje mediante motores de enfoque de la forma más central posible con respecto al cuerpo 10a. Por lo tanto, este sistema de soporte 14 minimiza lo más posible la distancia entre las direcciones de eyección del chorro de gas AL12a y AL12b por las toberas 12a1, 12a2, 12b1, 12b2 respectivas de eyección de motor y las proyecciones ortogonales respectivas de las mismas en un plano mediano PM virtual a través del centro de gravedad CG del cuerpo 10a del dispositivo 10, siendo estas direcciones de eyección de flujo de gas sustancialmente paralelas al plano mediano PM. En el caso de tal dispositivo, el sistema 14 de soporte está configurado específicamente para minimizar la distancia entre las direcciones de eyección y el eje AM central virtual del cuerpo 10a a través del centro de gravedad CG10. Esto reduce el momento de inercia que el pasajero debe superar para cambiar, utilizando su cuerpo, el nivel del cuerpo 10a y, en consecuencia, la trayectoria de la propulsión del dispositivo 10. Por lo tanto, la diversión que se obtiene al utilizar dicho dispositivo de propulsión se multiplica por diez.
Según el ejemplo mostrado en las Figuras 1C, 1D y 1E, el centro de gravedad CG del cuerpo 10a está ubicado prácticamente en el centro de los dos motores 12a y 12b de las subunidades de empuje. En un ejemplo preferido, aunque no limitado al mismo, el sistema 14 de soporte puede comprender una subunidad de empuje de placa en donde se montan mediante un tipo de montaje de conexión mecánica de collarines que rodean, respectivamente, los motores de cada subunidad. De esta forma, los motores de la misma subunidad de empuje se mantienen juntos y se disponen paralelos a los ejes longitudinales. Por lo tanto, dos collarines 14b1 y 14b2 rodean los motores 12b 1 y 12b2, respectivamente. Los dos collarines también se fijan en una placa 14b. Lo mismo es aplicable a los motores de la subunidad 12a. Dos anillos 14a1 y 14a2 rodean los motores 12a1 y 12a2, respectivamente. Los collarines cooperan con la placa 14a, oculta en su mayor parte en la Figura 1E. El espesor de las placas 14a y 14b es minimizado por su entorno para que los motores de una misma subunidad estén lo más cerca posible entre sí. De forma similar, el sistema 14 de soporte se configura de modo que las partes proximales de las placas puedan cooperar, de forma que las subunidades de empuje estén lo más cerca posible. Cada una de estas partes proximales 14m, para las placas 14b y 14f, para la placa 14a, pueden describirse adecuadamente como un cilindro hueco. Las secciones de estos cilindros también se seleccionan adecuadamente de modo que una de las partes proximales penetre en la segunda. Utilizando orificios que se abren a cada lado de cada cilindro según el eje normal al eje de revolución de las partes proximales 14f y 14m, y un pasador, por ejemplo, es posible fijar las dos subunidades de empuje. De forma alternativa, podría ser una conexión mecánica de tipo de integración por soldadura para fijar las dos placas 14a y 14b.
Estas dos placas se utilizan para minimizar la distancia entre cada motor de 12a y 12b de las subunidades de empuje de un plano mediano de la plataforma 11 a través del centro de gravedad CG del cuerpo 10a del dispositivo 10.
Cuando los motores de las dos subunidades de empuje comprenden los rotores de compresor montados de forma contrarrotatoria, las direcciones de eyección de las toberas de los motores, por ejemplo, las direcciones indicadas como AL12a y AL12b en la Figura 2E, pueden ser paralelas entre sí y sustancialmente normales al plano longitudinal de la plataforma 11.
Por el contrario, la rotación de los rotores dentro de cada motor podría dar lugar a una rotación sobre sí misma de la unidad 12 de empuje y, en consecuencia, del cuerpo 10a del dispositivo 10. Para superar este inconveniente, la descripción contempla que el sistema de soporte 14 pueda disponerse para guiar la dirección de eyección del flujo de gas a través de la tobera de escape de cada motor de cada subunidad 12a y 12b de empuje, de modo que la dirección de eyección del flujo de gas describa un ángulo p de entre -10° y 10° con un eje central AM de la plataforma 11 o el cuerpo 10a. Como se muestra en la Figura 2B, es posible cruzar ligeramente las direcciones de eyección de ambas subunidades 12a y 12b formando un ángulo resultante del doble de “ p” , indicado como “ 2. B” en la Figura 1B. Un ángulo p de un valor absoluto de cuatro grados es suficiente para cancelar el efecto mencionado anteriormente, si los motores no son contrarrotatorios, sin penalizar excesivamente el aumento de potencia efectivo de la unidad 12 de empuje. De forma alternativa, podrían recomendarse otros valores p.
Como se muestra en la Figura 1E, se utiliza una pluralidad de orificios en las partes proximales 14 m y 14f de las placas 14a y 14b para seleccionar el ángulo p deseado. De forma alternativa, como se ha mencionado anteriormente, los niveladores pueden ajustarse entre sí en fábrica mediante soldadura.
Para asociar las subunidades 12a y 12b de empuje del motor 19a y 19b secundario corrector de rumbo y permitir por tanto trayectorias curvas, el sistema 14 de soporte de un dispositivo según la descripción, cooperan con el sistema 15a y 15b de soporte secundario para funcionar junto con el motor 19a y 19b secundario corrector de rumbo y mantenerlos en un vector de empuje sustancialmente paralelo a un eje longitudinal de la plataforma 11. Por lo tanto, como se describe a título de ejemplo no limitativo en la Figura 2E, las placas 14a y 14b pueden cooperar con los brazos 15a y 15b, respectivamente, o de forma más general, con las extensiones laterales. Según la Figura 2E, las placas 14a y 14b tienen partes distales 14d, diametralmente opuestas a las partes proximales mencionadas anteriormente. Al igual que estas, las partes distales son secciones circulares huecas sustancialmente menores o mayores que las partes proximales 15ap y 15 bp de las extensiones 15a y 15b. Por lo tanto, las placas y las extensiones pueden cooperar como una conexión limitante, opcionalmente mediante soldadura o mediante pasadores, que pasan a través de los orificios formados en las partes distales 14d de las placas 14a y 14b y las proximales 15ap y 15 bp de las extensiones 15a y 15b. Por lo tanto, esta última configuración permite ajustar la dirección relativa de las extensiones en estos niveladores.
Cada extensión 15a o 15b tiene una parte distal 15ad o 15bd dispuesta para rodear o de forma general para mantener un motor 19a o 19b secundario corrector de rumbo. Preferiblemente, dicho motor secundario puede consistir en una o más turbinas eléctricas. Dicha elección tecnológica permite disponer de un motor secundario corrector de rumbo 19a y 19b que es especialmente reactivo, más que algunos motores térmicos, tales como turbocompresores.
Sin embargo, una disposición de los motores térmicos correctores de rumbo 19a y 19b, podría disponerse, en el funcionamiento de un turborreactor, en vez de cada turbina eléctrica, sustancialmente paralelo a los motores de las subunidades 12a y 12b de empuje. Para mantener una alta reactividad, una salida de fluido direccional de tipo cono ajustable de una salida de fluido de una moto acuática, podría funcionar junto con la tobera de eyección de gas del motor térmico secundario. Situando este cono en un plano mediano de la plataforma 11, se logra un resultado cercano al obtenido mediante el uso de turbinas eléctricas.
Cuando el cuerpo 10a de un dispositivo de propulsión según la descripción comprende un sistema de procesamiento, no solo las instrucciones del pasajero 1, sino también los sensores de equilibrio y/o la trayectoria del cuerpo 10a en el espacio, la descripción contempla funcionar con el uso del motor 19a y 19b secundario de corrección de rumbo, para ayudar a que el pasajero mantenga el rumbo, especialmente si las condiciones meteorológicas son desfavorables. De hecho, un viento fuerte y racheado puede hacer que el dispositivo de propulsión entre en una trayectoria sinuosa, contrariamente al deseo del pasajero. Este puede equilibrarse con una interfaz de instrucciones, como se describe a continuación en relación con la Figura 5, aunque este equilibrio puede ser problemático a largo plazo.
Por lo tanto, la descripción contempla adaptar el sistema de procesamiento en el cuerpo 10a de modo que proporcione aceleración a los motores 19a y 19b secundarios correctores de rumbo, de forma que los mismos, en ausencia de instrucciones del pasajero, actúen en caso de cambio de la trayectoria deseada, manteniendo el rumbo actual. Por ejemplo, cuando una racha de viento tiende a llevar al dispositivo de propulsión a una trayectoria sinuosa a la derecha del pasajero, el sistema de procesamiento descrito en el cuerpo 10a, desarrolla un control de potencia para el motor 19b secundario corrector de rumbo, es decir, el dispuesto a la derecha del pasajero 1, activando el motor secundario 19b, que es suficiente para cancelar este cambio de trayectoria inesperado. El motor 19b secundario de corrección de rumbo se desactiva tan pronto como se recupera la trayectoria nominal. De esta forma, el sistema de propulsión mantiene automáticamente la trayectoria actual y libera al pasajero de cualquier esfuerzo de equilibrio. La decisión de priorizar los motores eléctricos secundarios está especialmente justificada en este prototipo, debido a la capacidad de respuesta requerida para tales motores 19a y 19b secundarios de corrección de rumbo para compensar los caprichos del tiempo, no conocidos por el pasajero.
Además, el prototipo de la unidad 12 de empuje soportada por el sistema 14 de soporte de un dispositivo descrito en la Figura 1E, presenta el sistema 14 de soporte con las extensiones 15a y 15b que tienen, respectivamente, un par de salientes o separadores 15p y 15s.
Estos están dispuestos según un eje normal longitudinal de cada extensión 15a o 15b para cooperar con la plataforma 11. Por lo tanto, esta última puede fijarse atornillando estos salientes, que son roscados en este caso. Sería posible concebir cualquier otra forma de operación conjunta entre el sistema 14 de soporte y la plataforma 11, según la descripción.
Según la Figura 1E, los salientes 15p y 15s están dispuestos, respectivamente, en las extensiones 15a o 15b, respectivamente, cerca de las partes distal y proximal de la extensión. Además de una función de montaje con la plataforma 11, estos salientes permiten determinar la altura relativa de las pistas 11a realizadas en la plataforma 11 para acomodar los pies del pasajero 1 con respecto al centro de gravedad CG del cuerpo 10a del dispositivo 10 de propulsión.
Se determinó después de los tests y pruebas de prototipo privadas confidenciales, que la altura relativa de las pistas 11a en relación con el centro de gravedad CG del cuerpo 10a afecta a la maniobrabilidad del dispositivo 10 de propulsión. Por lo tanto, como se muestra en la Figura 1C, en particular, resulta adecuado disponer la plataforma 11 de forma que las pistas 11a tengan una altura hp con respecto al punto inferior B (determinada por las partes distales del sistema saliente 17) del cuerpo 10a del dispositivo 10, cuando el pasajero 1 ocupa una posición sustancialmente vertical y las toberas de eyección de los motores de las subunidades 12a y 12b de empuje están orientadas hacia el suelo:
- aproximadamente igual o superior a la altura h10, en relación con el punto inferior B, el centro de gravedad CG del cuerpo 10a del dispositivo 10, e
- inferior a la altura h en relación con el punto inferior B, el centro de gravedad CG del conjunto que incluye el dispositivo y el pasajero 1.
Por lo tanto, las alturas respectivas de los salientes 15p y 15s ayudan a ajustar esta configuración regulando la altura hp.
Las pistas 11a ubicadas unos pocos centímetros por encima del centro de gravedad CG10, como se muestra en la Figura 1C, permiten obtener una excelente maniobrabilidad del dispositivo 10 de propulsión.
Para suministrar combustible a los motores principales, es decir, los motores de las subunidades 12a y 12b de empuje; la descripción contempla que el combustible pueda transportarse en uno o más depósitos, no mostrados en las Figuras para mayor simplicidad. A título de ejemplo no limitativo, tal depósito puede comprender una carcasa rígida o flexible, una boca de llenado y una boca de drenaje. Por lo tanto, es posible suministrar combustible líquido o gaseoso a tal depósito a través de la boca de llenado. Como ejemplo no limitativo, dicho combustible puede ser queroseno, adecuado comúnmente en la actualidad para motores convencionales. Sin embargo, podrían utilizarse combustibles alternativos. De este modo, este combustible se suministra desde este depósito a través de la boca de drenaje, dispuesta para cooperar con un conducto de suministro, no mostrado para mayor simplicidad en las Figuras, cuyos extremos están conectados, respectivamente, al depósito, más precisamente, a la boca de drenaje, para recoger el combustible, y a un sistema de recolección, tampoco mostrado en las figuras, para alimentar los motores con combustible. Dicho sistema de recogida suministra combustible a cada uno de los motores térmicos. Por lo tanto, coopera mediante conexión fluida con estos motores y el depósito.
Dicho depósito puede estar diseñado para ser transportado por el pasajero como una mochila o un paracaídas, con correas o arnés, si es posible, de tipo Rally, para liberar inmediatamente el depósito en caso de incendio.
De hecho, se considera que este tipo de arnés comprende sujeciones diseñadas para su fácil liberación por parte de la persona atrapada en situaciones de emergencia. Tal depósito también puede comprender una envoltura flexible para aumentar la comodidad del pasajero y reducir el riesgo de lesiones a este último durante una caída, por ejemplo. Un depósito puede fijarse de forma alternativa o adicional a la plataforma 11 o en el sistema 14 de soporte de la unidad de empuje. Según un prototipo preferido, cuando el depósito está previsto para ser transportado por el pasajero 1, la carcasa de este depósito puede ser flexible, tal como una bolsa desgasificada antes de llenarse con combustible. Dicha elección mejora la comodidad y la seguridad del pasajero en caso de caída y, en particular, evita cualquier riesgo de que el combustible salga de los motores.
La descripción también contempla que una fuente de energía eléctrica pueda integrarse en el cuerpo principal 10a de un dispositivo de propulsión 10. Tal fuente puede consistir en una o más baterías y/o celdas fotovoltaicas, actuando estas últimas como fuentes secundarias para alimentar componentes electrónicos de bajo consumo de energía, tal como el sistema de procesamiento de instrucciones del pasajero y la preparación del control de potencia de la unidad de empuje. Sin embargo, los motores secundarios 19a y 19b de corrección de rumbo descritos anteriormente requerirán una fuente más sustancial, tal como una batería o baterías, si estos motores secundarios son eléctricos.
Para controlar la potencia de la fuerza de empuje y también decidir la trayectoria de movimiento, un pasajero 1 con un dispositivo de propulsión según la descripción puede utilizar adecuadamente una interfaz de instrucciones hombremáquina, cuya función principal es traducir acciones gestuales de este pasajero 1 a un ajuste determinado. La Figura 4 muestra un ejemplo de dicha interfaz hombre-máquina o controlador 60, como control remoto que tiene una carcasa que puede ser sujetada con la mano del pasajero 1 o el instructor durante un período de entrenamiento. Según este ejemplo no limitativo, la interfaz 60 es similar a un control remoto de tipo pistola. Incluye, en particular, un gatillo 61 cuya carrera puede interpretarse como una instrucción para aumentar la potencia de la unidad 12 de empuje cuando el gatillo es accionado por el pasajero 1 o por el instructor, y esta potencia se reduce cuando dicho gatillo es liberado gradualmente por el usuario. Tal interfaz 60 también puede incluir otros componentes, tales como uno o más botones, por ejemplo, no mostrados en la Figura 4, mediante pulsadores, eventualmente, que establecen instrucciones de activación o detención para la unidad 12 de empuje para interrumpir el suministro de un motor determinado.
Esta interfaz 60 puede también comprender uno o más sensores, tales como un giroscopio, un inclinómetro o un sensor de medición de ángulo, que miden el ángulo descrito por la muñeca del usuario cuya mano sujeta la interfaz 60 en el eje longitudinal del antebrazo correspondiente con respecto a una posición de referencia en la que la mano de este usuario está alineada con su antebrazo. El ángulo puede medir una rotación o desplazamiento angular a lo largo de un eje longitudinal de la carcasa de la interfaz 60, que discurriría de forma sustancialmente perpendicular a un eje de un antebrazo del operario cuando se sujeta en el lado del operario. Por lo tanto, la muñeca moviéndose hacia el interior del cuerpo del usuario puede significar el deseo de girar el dispositivo 10 a la izquierda, si la interfaz 60 de usuario se sujeta con su mano derecha. En otras palabras, el movimiento de rotación de la interfaz 60 puede utilizarse para ejecutar aspectos de control de guiñada y/o una combinación de guiñada/balanceo del dispositivo 10, por ejemplo, mediante el control del funcionamiento de los motores principales y/o secundarios 19a, 19b.
Por el contrario, un movimiento de la muñeca hacia el exterior podría significar la voluntad de dirigir la trayectoria del dispositivo 10 a su derecha. De forma alternativa o adicional, la interfaz 60 puede comprender un inclinómetro. Una inclinación de la interfaz 60 hacia la izquierda o la derecha por parte del usuario puede traducirse en una dirección de trayectoria deseada del dispositivo 10. Dicha instrucción de dirección se traduce entonces mediante un comando de acelerador a los motores secundarios 19a y 19b descritos anteriormente. Para interpretar tales gestos del usuario, la interfaz 60, descrita a título ilustrativo en la Figura 4, comprende un sistema 62 de procesamiento electrónico con diversa información recopilada por el gatillo 61 y otros botones y/o sensores de la interfaz 60 para producir instrucciones interpretables mediante el sistema de procesamiento con instrucciones integradas en el cuerpo 10a del dispositivo 10 de propulsión. Para dirigir estas instrucciones a este sistema de procesamiento, la interfaz 60 y el sistema de procesamiento en el cuerpo 10a del dispositivo comprenden un sistema de comunicación por cable o, preferiblemente, inalámbrico, por ejemplo, por radio.
Este sistema de procesamiento se dispone para su posicionamiento cerca del centro de gravedad CG del cuerpo 10a, para generar controles de potencia la unidad 12 de empuje a partir de instrucciones generadas por la interfaz 60. Cada control de potencia controla adecuadamente el motor correspondiente mediante comunicaciones por cable. Dicho sistema de comunicación no se representa en las Figuras para mayor simplicidad.
También puede mencionarse que la información relacionada con el funcionamiento de la unidad de empuje puede ser desarrollada por el sistema de procesamiento y devuelta al pasajero 1 a través de una o más interfaces gráficas 20a y/o 20b, tales como pantallas o LED, preferiblemente dispuestas en la plataforma 11, como se muestra en la Figura 1D, mediante un ejemplo no limitativo, cerca de las pistas 11a.
Para facilitar la ignición o activar la unidad 12 de empuje del dispositivo de propulsión según la descripción, puede resultar adecuado disponer el cuerpo 10a de este dispositivo de modo que los motores de las subunidades 12a y 12b de empuje queden dispuestos de forma sustancialmente horizontal. De hecho, el combustible, tal como el queroseno, tiende a fluir antes de la ignición de los motores si permanece en posición vertical. La descripción contempla, como tal, una estación de despegue dispuesta para permitir conmutar el cuerpo 10a al activar la unidad 12 de empuje, y disponer el cuerpo 10a de modo que un pasajero 1 pueda disponerse fácilmente en las pistas 11a. De forma alternativa, la descripción contempla que la unidad 12 de empuje pueda montarse de forma giratoria a lo largo del eje transversal a la plataforma 11 para permitir la rotación de 90° y, por lo tanto, resolver el inconveniente de guiar el cuerpo 10a si la unidad 12 de empuje funciona conjuntamente en una conexión integrada con la plataforma 11. Después de la activación de tal unidad 12 de empuje montada de forma giratoria, se mantiene de forma estacionaria con respecto a la plataforma 11, tal como se ilustra en las Figuras 1A-1C en su conjunto.
La descripción contempla además un segundo prototipo de un dispositivo de propulsión según la descripción. En las Figuras 2A a 2F se muestra un ejemplo adecuado.
El primer y último ejemplos (descritos según las Figuras 1A a 1E) son más adecuados para aplicaciones de diversión, en las que la agilidad del piloto y/o el pasajero o pasajeros se pone a menudo a prueba. Para favorecer movimientos más lineales y menos acrobáticos, la descripción contempla la reinvención de la motocicleta tal como se conoce en la actualidad. Aunque estructural y físicamente distinto, tal segundo ejemplo de dispositivo tiene un diseño similar al descrito junto con las Figuras 1A-1E.
Tal “ motocicleta voladora” se describe en particular en las Figuras 2A a 2F, a través de vistas, respectivamente, en perspectiva, frontal, posterior, inferior y laterales, para las dos últimas. Tal dispositivo comprende una plataforma 11, descrita de una forma muy simplificada en las Figuras 2A a 2F, según las cuales solo se distinguen esencialmente en su bastidor. El piloto o pasajero 1 puede disponerse en su vehículo como en una motocicleta convencional, en un asiento 11a, no mostrado a efectos de simplificación de la plataforma 11. Por lo tanto, esta última tiene una o más áreas 11a en donde el piloto o pasajero 1 puede disponerse, preferiblemente, aunque no de forma limitativa, en posición sentada. Los pies de este último se apoyan en unos reposapiés 11d provistos de ganchos automáticos junto con unas piezas adecuadas bajo los zapatos del pasajero 1, como los pedales automáticos de un ciclista en la carretera. Con respecto al dispositivo 10, las ruedas, obviamente, no están presentes, y son sustituidas por una unidad 12 de empuje que incluye, en el ejemplo descrito con respecto a las Figuras 2A y 2D, seis motores, indicados como 12a1 a 12a6, preferiblemente, 3 motores de tipo térmico de la unidad 12 de empuje descrita anteriormente con respecto a la Figura 1E.
A diferencia de la unidad 12 de empuje descrita con el primer prototipo con dos subunidades 12a y 12b de empuje, tal como se muestra en la Figura 1E, la unidad 12 de empuje de esta motocicleta voladora tiene solo una subunidad 12a de empuje con al menos dos motores, en este caso, seis motores sustancialmente idénticos. La descripción no estará limitada a este ejemplo de configuración de la subunidad 12 de empuje. El número de motores de la subunidad 12a de empuje podría ser inferior o superior a seis. Lo mismo es aplicable a la cantidad de subunidades de empuje. De hecho, sería posible contemplar que la unidad 12 de empuje incluya dos filas o dos subunidades de empuje montadas sustancialmente en paralelo, como el dispositivo descrito en relación con la Figura 1A, o incluso de un ejemplo de dispositivo de propulsión como se describe en la Figura 4 en una vista muy sencilla desde abajo, para la que la plataforma 11 y el sistema 14 de soporte se extienden también en anchura. Más adelante podrá observase, en combinación con la Figura 3, que la descripción también puede aplicarse a la fabricación de un automóvil volador.
El dispositivo descrito en la Figura 2A puede incluir, aunque no de forma limitativa, un elemento 11c de anticipación, equivalente a un manillar de motocicleta, para permitir al pasajero 1 sujetarlo con sus manos. Dicho manillar 11 c puede<incluir una palanca de control de gas asociada a un sensor angular>61<, tal como un manillar montado para girar a la>derecha o a la izquierda, según las preferencias del pasajero 1. Tal palanca 61 de control de gas puede ser accionada como el gatillo 61 del control remoto 60 mostrado anteriormente en la Figura 4.
Tal palanca 61, o más específicamente, el sensor asociado a la misma para medir el rumbo, puede permitir transmitir un comando de control de potencia a la unidad 12 de empuje. El manillar también tiene una función de interfaz hombremáquina para conducir la máquina. También podría incluir otros mecanismos de instrucción, tales como botones, no mostrados en la Figura 2A, para informar de un comando de activación o detención de la unidad 12 de empuje, en particular.
Al igual que una motocicleta convencional, los manillares pueden también comprender una o dos palancas 63 de freno para transmitir un ajuste de desaceleración a la unidad 12 de empuje. El manillar 11c puede estar montado en rotación, como el de una motocicleta regular, e incluir un sensor capaz de emitir una medición angular del rumbo de dicho manilllar 11 c. Este sensor puede crear un cambio en la instrucción de trayectoria, especialmente cuando el dispositivo se mueve a una velocidad lenta, es decir, a unos pocos kilómetros por hora. A velocidades más altas, podrá observarse más adelante que el dispositivo será activo y/o solo reactivo a la inclinación del cuerpo 10a del dispositivo 10, la inclinación impuesta por el movimiento del cuerpo 1 del pasajero, para influir en la trayectoria y realizar trayectorias curvas. La plataforma 11 o de forma más general, el cuerpo 10a del dispositivo, ye un reposapiés 11d para acomodar los pies del pasajero 1. Dichos reposapiés 11d, o solo los reposapiés derecho o izquierdo, pueden perfectamente incluir un sensor 64 de presión para suministrar información que pueda traducirse a una instrucción de desaceleración, siendo dicha información complementaria o alternativa a la relacionada con el posible accionamiento de la palanca 63 del manillar 11c.
Por último, el segundo reposapiés, es decir, el reposapiés izquierdo, puede incluir un sensor 6 sensible a una rotación, con respecto al eje transversal al cuerpo 10a del dispositivo 10, de dicho reposapiés. Un soporte de empeine del pasajero 1 podría significar una instrucción de inclinación de nivel del dispositivo en su parte frontal que, por lo tanto, será “ descenso en picado” . Por el contrario, un accionamiento del reposapiés presionando el talón de ese pasajero 1 significa un comando de instrucción para que el dispositivo vaya hacia atrás. Todo el resto de la interfaz de instrucción podría accionarse en vez del, o además del, manillar 11c y/o del reposapiés. Como ejemplo, la descripción contempla por tanto un sistema de procesamiento electrónico, presente en el cuerpo 10a del dispositivo 10, que puede gestionar información proporcionada por un inclinómetro fijado a la ropa o accesorios del pasajero 1 o integrado en la ropa o accesorio. Gracias a la información suministrada por dicho sensor cuando el pasajero 1 inclina su torso hacia delante, hacia el manillar 11c, la inclinación del torso del pasajero 1 puede ser traducida por un sistema de procesamiento electrónico como una instrucción de aumento de potencia para la unidad 12 de empuje o una inclinación del motor de dicha unidad 12, como se verá más adelante. Por el contrario, cuando el pasajero 1 se reincorpora, el sistema de procesamiento electrónico del dispositivo 10 puede desarrollar una instrucción de desaceleración. Para desarrollar tales instrucciones y traducirlas a comandos de potencia para los motores, como el dispositivo descrito en relación con las Figuras 1A a 1E, el dispositivo descrito en relación con las Figuras 2A-2F, y puede también comprender dicho sistema de procesamiento electrónico (no representado en estas Figuras a efectos de simplificación) que consiste, por ejemplo, en uno o más microcontroladores o tarjetas electrónicas dispuestas, es decir, con una programación para interpretar la información suministrada por dichos sensores 61, 63, 64 y traducirla a instrucciones de conducción.
El dispositivo puede incluir además, aunque no de forma limitativa, un inclinómetro, un altímetro, receptor GNSS, un GPS (sistema de posicionamiento global, según la terminología en inglés), una sonda o un tubo de Pitot y/o un giroscopio, de forma más general todos los sensores para el sistema de procesamiento electrónico para controlar el nivel, la velocidad o la trayectoria del cuerpo 10a del dispositivo 10. Para ello, los sensores funcionan con el sistema electrónico mediante un enlace cableado o inalámbrico. Además, son útiles para algunos, tal como, en particular, un inclinómetro y/o un giroscopio dispuestos sustancialmente cerca del centro de gravedad CG del cuerpo 10a. Tal sensor, no mostrado en esas figuras, funciona conjuntamente, mediante cable o acoplamiento, con un sistema de procesamiento de forma conjunta con, o complementaria a, los mencionados anteriormente. Dichos sistemas consisten, por ejemplo, si están separados, en uno o más microcontroladores o tarjetas electrónicas; están bien dispuestos, es decir, programados para cooperar, por cable o mediante acoplamiento, es decir, a través de un enlace inalámbrico que utiliza un protocolo de comunicación de corto alcance, tal como Bluetooth o tipo equivalente, con el sistema de procesamiento dispuesto para producir uno o más aceleradores, enviados a algunos motores del dispositivo 10 a partir de información suministrada por el sensor de nivel y/o trayectoria conjunta con una de las instrucciones mencionadas anteriormente y que se producen a través de una interfaz hombre-máquina distribuida, a diferencia del control remoto 60 descrito anteriormente en relación con la figura que muestra los mecanismos de instrucciones principales, es decir, que comprenden el manillar 11c y/o el reposapiés 11d o elemento equivalente,teniendo estos últimos sensores. Además de la Figura 1A, que describe el prototipo de un primer dispositivo de propulsión según la descripción, la Figura 2A también permite definir los diversos planos que se denominarán alternativamente “ longitudinal” , “transversal” o “ mediano” , indicados respectivamente como PL, PT y PM en la Figura 2A, según los cuales se describe con más detalle la disposición del cuerpo 10a de un segundo ejemplo del dispositivo 10 de propulsión.
Por lo tanto, se entiende como:
- “ Plano mediano” PM: cualquier plano normal que incluye la plataforma 11, que divide una mitad de babor de una mitad de estribor del cuerpo 10a del dispositivo 10, estas mitades no son necesariamente iguales;
- “ Plano transversal” PT: cualquier plano normal a un plano mediano que divide el cuerpo 10a del dispositivo de hélice en dos mitades, una que tiene la parte frontal y la otra la parte posterior del cuerpo, estas mitades no son necesariamente iguales;
- “ Plano longitudinal” PL: cualquier plano normal a los planos transversal y mediano, el plano longitudinal divide la mitad superior de la mitad inferior del cuerpo 10a del dispositivo 10, estas mitades no son necesariamente iguales.
Dichos planos PM, PT, PL se ilustran con tres líneas de puntos en la Figura 2A. De forma similar:
- “ Eje transversal” significa cualquier eje que pertenece tanto a un plano transversal como a un plano longitudinal;
- “ Eje longitudinal” significa cualquier eje que pertenece tanto a un plano mediano como a un plano longitudinal;
- “ Eje medio” significa cualquier eje que pertenece tanto a un plano mediano como a un plano transversal.
Las Figuras 2A a 2F permiten describir la disposición de una unidad 12 de empuje de un ejemplo preferido de una motocicleta voladora. La unidad 12 de empuje incluye una subunidad 12a de empuje con seis motores 12a1 12a6, según este ejemplo no limitativo. Estos motores 12a1 a 12a6 están ubicados y soportados mediante un sistema 14 de soporte, dispuesto de forma que estos motores están alineados a lo largo de un eje longitudinal AL del cuerpo 10a del dispositivo 10, de sus ejes longitudinales, en donde el eje AL12a del motor 12a1 es sustancialmente coincidente con un plano mediano PM del cuerpo 10a del dispositivo 10, pasando el plano mediano a través del centro de gravedad CG de este último. Las toberas 12a1 a 12a6 de eyección respectivas de los motores son todas mutuamente paralelas. Por lo tanto, la dirección del flujo de gas eyectado por cada tobera de eyección de cada motor 12a1 a 12a6 es sustancialmente opuesta a la dirección de un eje longitudinal establecido con respecto a AL1 del torso a la cabeza del pasajero 1.
En relación con las Figuras 2E y 2F, puede observarse que el sistema 14 de soporte de los motores 12a1 a 12a6 permite la inclinación de los motores según un ángulo p entre -45° y 45°, o al menos inclinar el ángulo p del eje AL12 de las respectivas salidas de eyección de fluido gaseoso en un plano mediano PM del cuerpo 10a del dispositivo 10, en relación con una dirección nominal del dispositivo de eyección de fluido que se describe en la Figura 3E, es decir, de forma sustancialmente normal a un eje longitudinal AL del cuerpo 10a del dispositivo 10.
Por lo tanto, según la Figura 2E, los motores de la unidad 12 de empuje proyectan el dispositivo en una trayectoria vertical. Sin embargo, esos motores crean un movimiento hacia delante del dispositivo 10, cuando las direcciones de eyección del fluido se establecen según la Figura 2F. Por lo tanto, las direcciones de eyección de fluido de los motores de la misma subunidad 12a de empuje pueden ser dirigidas mediante el accionamiento de un accionador 14c, tal como, en un ejemplo no limitativo, un accionador, que cuando se presiona provoca la inclinación conjunta de estas salidas gaseosas. Dicho accionador 14c puede controlarse mediante comandos generados por el sistema de procesamiento mencionado anteriormente y presente en el cuerpo 10a del dispositivo 10, para transmitir instrucciones del pasajero 1. Por ejemplo, el accionador 14c puede estar en reposo, como se muestra en la Figura 2E, cuando los sensores 63 y/o 64 son desviados por el pasajero 1, proporcionando por tanto instrucciones de desaceleración. Por el contrario, puede ejecutarse este accionador 14c, y dar lugar a la inclinación de los motores de la unidad 12 de empuje, bajo el comando de un control adecuado desarrollado por el sistema de procesamiento cuando el pasajero libera la presión ejercida sobre el sensor 64 o presiona el manillar 63, mientras acciona el manillar giratorio 61, reflejando la voluntad del pasajero 1 de aumentar la potencia de la unidad 12 de empuje. Esta inclinación se vuelve gradual y es cada vez más marcada a medida que, y cuando, la potencia de la fuerza de empuje aumenta y viceversa. Una instrucción conjunta para la desaceleración y para el aumento de potencia de la unidad 12 de empuje puede significar un desplazamiento vertical del cuerpo 10a.
Al igual que el dispositivo descrito en la Figura 1C en particular, el cuerpo 10a del dispositivo 10 de las Figuras 2B y 2C, está dispuesto adecuadamente de modo que el área 11a de la plataforma 11, sobre la que se sitúa el pasajero 1, tiene una altura hp con respecto al punto inferior B del cuerpo 10a del dispositivo 10, cuando las toberas de escape (o salidas de fluido) de los motores del subgrupo 12a de empuje están orientadas hacia el suelo:
- aproximadamente igual o superior a la altura h con respecto al punto inferior B del centro de gravedad CG del cuerpo 10a del dispositivo 10, e
- inferior a la altura h con respecto al punto inferior B del centro de gravedad CG del conjunto, que incluye el dispositivo y el pasajero 1.
Por lo tanto, la altura 11a del asiento del pasajero 1 puede ser adecuadamente ajustable en altura, dependiendo de su peso o morfología o también de la sensación o del comportamiento del dispositivo buscado por el pasajero 1, para proporcionar a cada pasajero 1 un dispositivo de propulsión con una maniobrabilidad muy elevada.
Para una rotación y movimiento más fáciles en curvas, la unidad 12 de empuje de tal dispositivo puede muy bien incluir motores 19a y 19b secundarios de corrección de rumbo. Estos pueden soportarse mediante el sistema 14 de soporte y estar dispuestos centralmente a lo largo de un eje transversal de la plataforma 11, como los motores secundarios de corrección de rumbo del dispositivo descrito anteriormente en relación con la Figura 1A.
De forma alternativa, para limitar cualquier inconveniente causado por la presencia de los motores secundarios de corrección de rumbo en posición centralizada, la descripción contempla que estos motores secundarios de corrección de rumbo puedan consistir en dos pares 19a y 19b de motores dispuestos para expulsar fluido en direcciones opuestas según ejes sustancialmente paralelos a un eje transversal del cuerpo 10a. Estos dos pares 19a y 19b son soportados por el sistema 14 de soporte en dos posiciones, respectivamente, delante y detrás del área 11a de la plataforma diseñada para acomodar al pasajero 1. De forma útil, para aumentar su eficiencia, estos dos pares 19a y 19b están ubicados respectivamente cerca de los extremos del cuerpo 10a. La primera función de estos motores secundarios de corrección de rumbo es mantener el rumbo actual del dispositivo siempre que el pasajero no desee describir una trayectoria curva. Para ello, estos motores secundarios 19a y 19b de cada par pueden controlarse mediante un control de potencia eléctrico, creado por el sistema de procesamiento mencionado anteriormente, teniendo en cuenta la información proporcionada por el sensor o sensores de nivel y rumbo presentes en el cuerpo 10a, en ausencia de cualquier referencia procedente del pasajero 1 que indique un cambio en la trayectoria deseada. Al accionarse de forma no simultánea, estas hélices crean un par suficiente para provocar una rotación alrededor de un eje central del cuerpo 10a. Por lo tanto, cuando el motor del par 19a ubicado en la parte frontal del cuerpo 10a, la tobera de eyección descarga un fluido a la izquierda del cuerpo 10a y se acciona junto con el par de motores 19b ubicados en la parte trasera del cuerpo 10a, la tobera de eyección descarga un fluido a la derecha del cuerpo 10a, moviéndose este último automáticamente a la derecha y viceversa.
Por ejemplo, cuando una racha de viento tiende a desplazar el dispositivo de propulsión de una trayectoria sinuosa a la izquierda o derecha del pasajero 1, el sistema de procesamiento presente en el cuerpo 10a, desarrolla potencia de accionamiento para los correctores 19a y 19b de rumbo secundarios, funcionando uno de los motores secundarios de cada par, estando configurados dichos motores de modo que la eyección de fluido vaya en direcciones opuestas para cancelar este cambio de rumbo inesperado. Estos motores secundarios de corrección de rumbo se desactivan en cuanto se recupera la trayectoria nominal. De esta forma, el sistema de propulsión mantiene automáticamente la trayectoria actual y libera al pasajero 1 de cualquier esfuerzo de equilibrado.
La decisión de dar prioridad a los motores eléctricos secundarios está especialmente justificada en este prototipo, debido a la capacidad de respuesta requerida para tales motores 19a y 19b secundarios de corrección de rumbo para compensar de forma automática e instantánea los caprichos meteorológicos no conocidos por el pasajero. Sin embargo, como se ha descrito en el caso del prototipo anterior, los motores térmicos también podrían tener salidas de fluido ajustables, que podrían utilizarse en vez de turbinas eléctricas.
Estos motores 19a y 19b secundarios de corrección de rumbo también permiten al pasajero 1 realizar trayectorias curvas o desplazamientos laterales, por ejemplo, a la izquierda o derecha del cuerpo 10a. Por lo tanto, cuando el pasajero utiliza los manillares 11c montados en rotación, el sistema de procesamiento, responsable de desarrollar los controles de potencia para los motores secundarios, utiliza la información creada por el sensor que mide el ángulo descrito por los manillares, para enviar un comando de potencia a uno de los motores 19a y 19b de cada par, para crear una trayectoria curva.
A una velocidad de desplazamiento elevada, tal instrucción para cambiar el rumbo por el pasajero 1 será creada por el sistema de procesamiento a partir de la información enviada por un inclinómetro o un giroscopio presente en el cuerpo 10a del dispositivo. Por lo tanto, cuando el pasajero 1 se desplaza hacia un lado y mueve voluntariamente el cuerpo para inclinar el cuerpo 10a del dispositivo a su derecha, el sistema de procesamiento desarrollará una instrucción para cambiar el rumbo a la derecha del pasajero 1. En consecuencia, estos desarrollan controles de potencia en los motores secundarios de corrección de rumbo, como se ha mencionado anteriormente sobre el accionamiento del manillar 11c. Lo mismo sería aplicable para la inclinación voluntaria del cuerpo 10a impuesta por el pasajero 1, reflejando la voluntad de este último de cambiar el rumbo actual a su izquierda. La presencia de estos motores 19a y 19b secundarios de corrección de rumbo en asociación con la consideración de la información proporcionada por múltiples sensores que traducen el movimiento del cuerpo 10a y/o que transmiten instrucciones de conducción del pasajero 1, proporciona por tanto una excelente maniobrabilidad del dispositivo 10 de propulsión. Según un prototipo adecuado, la función de estos motores 19a y 19b secundarios de corrección de rumbo puede mejorar mediante la presencia de una aleta o brazo, tal como, por ejemplo, un elemento opcional sustancialmente plano, dispuesto en un plano paralelo a un plano mediano del cuerpo 10a y ajustable mediante una conexión de tipo pivote con un eje paralelo a un eje medio del cuerpo 10a. Como brazo utilizado en aeronáutica, tal elemento opcional, no mostrado en las figuras para mayor simplicidad, puede ser controlado perfectamente por un accionador y controles eléctricos. Dichos controles eléctricos pueden realizarse mediante el sistema de procesamiento electrónico presente en el cuerpo 10a del dispositivo junto con los de los motores 19a y 19b.
La plataforma 11 del dispositivo se extiende a lo largo de un eje longitudinal del cuerpo 10a y la posición de asiento del pasajero 1, lo que significa que no es fácil para el pasajero 1 controlar un nivel sustancialmente horizontal a lo largo del eje longitudinal AL10. Para corregir automáticamente la horizontalidad del nivel, este dispositivo de propulsión puede comprender también los motores secundarios 19c y 19d de corrección de nivel. Estos últimos motores existen convenientemente, aunque no de forma limitativa, en forma de turbinas eléctricas. Estas se sitúan, respectivamente, en los extremos del cuerpo 10a del dispositivo y sujetas por el sistema 14 de soporte. Se dispone en una misma dirección paralela a un eje central AM del cuerpo 10a del dispositivo 10. Esto permite, como los motores secundarios 19a y 19b de corrección de rumbo, mantener una posición sustancialmente horizontal a lo largo de un eje longitudinal AL del cuerpo 10a en ausencia de cualquier instrucción de control, con la que se desea bajar el cuerpo 10a o de otro modo ver el “ morro” del cuerpo 10a. Para ello, los motores 19c y 19d se accionan de forma alterna a través de comandos de potencia generados por el sistema de procesamiento presente en el cuerpo 10 del dispositivo, que interpreta la información proporcionada por los sensores de nivel y/o por la trayectoria del cuerpo 10a. Por lo tanto, cuando el dispositivo es desequilibrado de forma no intencionada por una racha de viento, con su parte frontal más alta que la parte posterior del cuerpo 10a, el motor 19d en la parte posterior del cuerpo 10a se acciona para corregir automáticamente la horizontalidad al nivel, descargando así al pasajero 1 de cualquier equilibrado de dicho nivel.
Por el contrario, el nivel del cuerpo 10a puede ser modificado voluntariamente por el pasajero 1 por medio de las instrucciones de conducción mencionadas anteriormente del sistema de procesamiento en el cuerpo 10a del dispositivo 10. El pasajero 1 puede modificar a voluntad todas las direcciones de movimiento del dispositivo de propulsión de forma muy intuitiva, del mismo modo que un piloto de una motocicleta convencional.
La descripción ofrece como opción la desactivación del funcionamiento automático de los motores secundarios 19a, 19b de corrección de rumbo y/o 19c, 19d de corrección de nivel, es decir, permitiendo que solo funcionen los sensores 10a de nivel y/o rumbo presentes en el cuerpo, para mantener el curso o nivel independientemente de las instrucciones de conducción definidas por voluntad del pasajero. Esta desactivación y/o reactivación puede ser determinada por el pasajero a través de una interfaz hombre-máquina adecuada, por ejemplo, un botón presente en los manillares 11c, teniendo en cuenta el procesamiento electrónico del cuerpo 10a la información suministrada por esta interfaz hombremáquina para desarrollar y transmitir tales comandos de mantenimiento de rumbo y/o nivel a los motores secundarios, únicamente si esta interfaz actúa en beneficio de la voluntad del pasajero. Si no es así, el pasajero 1 conductor tendrá una dirección de dispositivo para realizar ciertas maniobras para las cuales no desea asistencia. Dicha funcionalidad puede generalizarse a cualquier dispositivo según la descripción.
La descripción del cuerpo 10a de este dispositivo en las Figuras 2A a 2F se centra deliberadamente en los elementos primordiales para accionar el dispositivo. Sin embargo, como el dispositivo mostrado previamente en la Figura 1A, en particular, el cuerpo 10a este segundo ejemplo de dispositivo de propulsión según la descripción puede comprender de forma útil un sistema saliente, no mostrado en las Figuras 2A a 2F, en cooperación con la plataforma 11 y/o el sistema 14 de soporte y dispuesto para evitar el impacto o contacto directo entre el suelo y la unidad 12 de empuje del dispositivo 10. Dicho sistema saliente puede consistir, en particular, en longitudes de pie suficientes para que las toberas de escape de la unidad 12 de empuje no puedan golpear el suelo y también para obtener estabilidad cuando el dispositivo se dispone en el suelo o en una estación de despegue, tampoco mostrada en las Figuras 2A a 2F, de forma que el pasajero 1 pueda ubicarse de forma efectiva sobre la plataforma 11. De forma alternativa, dicho sistema saliente podría consistir en un par de patines u otros elementos capaces de proporcionar estabilidad según el tipo de suelo o el soporte del dispositivo 10. De forma útil, dicho sistema saliente puede estar dispuesto como plegable o retráctil, por ejemplo, telescópico. El sistema de procesamiento electrónico del cuerpo 10a puede disponerse para controlar, respectivamente, una retracción y/o disposición automática de este sistema saliente en cuanto se supere la velocidad de movimiento del cuerpo 10a o esté por debajo de una velocidad predeterminada, por ejemplo, cincuenta kilómetros por hora, mejorando por tanto la aerodinámica.
De forma alternativa, esta retracción y/o disposición puede activarse con el pulsado del pasajero 1 de una interfaz hombre-máquina específica, tal como un botón o palanca en comunicación con este sistema de procesamiento en el cuerpo 10a o directamente con un accionador de este sistema saliente.
El cuerpo 10a puede también comprender elementos de carenado potenciales, no descritos en las Figuras 2A a 2F, que interactúan con la plataforma 11 y/o el sistema 14 de soporte mediante cualquier conexión mecánica de forma reversible o irreversible de tipo integrado (soldadura, atornillado, por ejemplo) o con la plataforma 11 formando un único kit físico. La función de dicho carenado es evitar el contacto directo entre la unidad 12 de empuje y el pasajero 1. Por lo tanto, la morfología (tamaño y forma) de dicho carenado estará configurada para adaptarse a las dimensiones de la unidad 12 de empuje, conferir una estética y/o gestionar la aerodinámica del cuerpo 10a del dispositivo de propulsión, limitando al mismo tiempo cualquier inconveniente para el pasajero 1. De hecho, es importante poder limitar el contacto entre el pasajero y la unidad de empuje para evitar daños a esta última, ya que la temperatura de la carcasa exterior de la unidad 12 de empuje puede hacerse muy alta rápidamente. Además, dicho carenado puede incluir una o más entradas de aire para suministrar fluido a los motores. Dichos respiraderos pueden estar equipados con rejillas para evitar la aspiración de cuerpos extraños (hojas, residuos, aves, etc.). La elección del material para crear este carenado dependerá de la temperatura máxima de la unidad 12 de empuje, muy cerca de los elementos de este carenado, de modo que no altere la estructura del mismo.
Por último, para alimentar los motores térmicos del cuerpo 10a del dispositivo 10, el cuerpo 10a puede comprender una o más carcasas dispuestas para contener uno o más depósitos de combustible líquido o gaseoso requeridos para el funcionamiento de las unidades de empuje, p. ej, queroseno. Dichos depósitos no se muestran en las Figuras 2a a 2F para mayor simplicidad. Para evitar cualquier desequilibrio no compensado automáticamente por los motores 19a y 19b secundarios de corrección de rumbo, el depósito se situará más cerca de un plano transversal PT a través del centro de gravedad CG del cuerpo 10a, y a lo largo de un eje que pertenece a un plano mediano PM CG10 longitudinal que pasa a través del centro de gravedad. También, para mayor simplicidad, las figuras no describen la conexión de fluidos, que comprende, por ejemplo, un conjunto de mangueras, colectores y/o rutas, o entre los depósitos de combustible y los motores del cuerpo 10a para transportar el combustible a los motores. Al igual que en el primer prototipo descrito anteriormente en relación con la Figura 1A, la descripción contempla que pueda añadirse a los asientos del pasajero 1 un depósito de combustible auxiliar que podría, en caso necesario, estar también en comunicación de fluidos con los motores. Además, el cuerpo 10a, especialmente, la ropa y/o accesorios que lleva el pasajero 1, pueden comprender una o más fuentes en energía eléctrica, por ejemplo, una o más baterías, paneles solares o generadores eólicos, etc., conectados a dispositivos que requieren dicho suministro de energía, tal como, por ejemplo, el sistema de procesamiento, sensores, turbinas eléctricas.
La Figura 3 muestra una breve vista desde abajo de un vehículo simplificado según la descripción, que generaliza en cierto modo el funcionamiento de la descripción en cualquier vehículo volador equivalente a un automóvil, transporte de artículos, productos y/o pasajeros.
Como se indica en la Figura 3, el cuerpo de tal dispositivo incluye una plataforma 11 y un sistema 14 de soporte, que pueden funcionar en cooperación con, o comprender, una unidad de empuje que comprende una o más subunidades de empuje, en este caso, dos subunidades 12a y 12b de empuje de ocho motores térmicos cada una. El número de subunidades y los números respectivos de motores en dichas subunidades de empuje se determinarán dependiendo de la configuración del cuerpo del dispositivo de propulsión, de la carga que se transportará y del rendimiento y autonomía que se pretenden obtener.
Para conferir maniobrabilidad a dicho vehículo, es adecuado disponer la unidad de empuje de modo que se minimice la distancia entre la dirección de eyección del flujo de gas a través de la tobera de chorro de cada motor y la proyección ortogonal de la dirección de eyección del flujo de gas en un plano mediano que pasa a través del centro de gravedad del cuerpo del vehículo.
Además, para descargar cualquier compensación de pérdida de rumbo inesperada, dicho vehículo incluye motores 19a y 19b secundarios de corrección de rumbo. Junto con la Figura 3, dichos motores secundarios se disponen lateralmente de forma similar a lo descrito con respecto a la Figura 1A. Podrían disponerse, de forma alternativa o adicional, como el motor de corrección de rumbo descrito en la Figura 2A. Por último, para mantener o cambiar el nivel horizontal de dicho vehículo a lo largo del eje longitudinal, el vehículo puede incluir motores 19c y 19d de corrección de nivel dispuestos sustancialmente en los extremos del cuerpo del vehículo.
Según su anchura, es posible accionar solo dos motores, como los descritos con respecto a la Figura 2A, especialmente, dos pares u otros conjuntos de motores adicionales, para mejorar la estabilidad. En este caso, el vehículo descrito según la Figura 3 tiene dos pares de motores 19c y 19d de corrección de nivel ubicados en las esquinas del cuerpo del vehículo. También podría utilizarse cualquier tipo de interfaz hombre-máquina que desarrolle instrucciones de vuelo. Dicho vehículo puede incluir medios electrónicos para procesar tales instrucciones para desarrollar aceleradores para diferentes motores y los sensores de nivel y/o rumbo, la información producida por estos sistemas es considerada junto con las instrucciones de conducción por el sistema de procesamiento para generar comandos de potencia.
Cualquiera que sea la configuración del cuerpo de un dispositivo de tal propulsión según la descripción, este dispositivo permite utilizar un gran número de aplicaciones y/o servicios de diversión. La descripción revoluciona el transporte tal como lo entendemos hoy día y no estaría limitada únicamente por los ejemplos de uso citados anteriormente.
También podrían fabricarse accesorios para mejorar aún más la diversión o las condiciones operativas de tal dispositivo, especialmente con iluminación, ayudas de navegación, control remoto con o sin pasajeros, etc.
Por ejemplo, tal dispositivo puede incluir medios para la comunicación de largo alcance para interactuar con una estación de control remoto, de modo que dicha estación desarrolle instrucciones de conducción interpretables mediante sistemas de procesamiento electrónicos para el dispositivo de forma clara. De forma alternativa, este sistema de procesamiento electrónico puede incluir coordenadas de desplazamiento de memoria indicadas antes de un vuelo o durante dicho vuelo por un pasajero para producir comandos de potencia emitidos para distintos motores del dispositivo y llegar a un destino sin asistencia del pasajero. Este sistema de procesamiento electrónico puede aprovechar la presencia de un receptor GNSS, como se ha explicado anteriormente, para conocer en cualquier momento la posición geográfica del dispositivo durante su desplazamiento.
La descripción también contempla la presencia de cualquier interfaz hombre-máquina adaptada para mostrar al pasajero de forma gráfica, acústica o cinestésica, información relacionada con el funcionamiento del dispositivo de propulsión. Por ejemplo, podría considerarse un sistema de visión con tal información integrado en una visera en un casco y/o detección de instrucciones, analizando instrucciones de conducción de los movimientos del iris del ojo de un pasajero que lleve dicho casco.
Como se muestra en la Figura 1F en relación con el prototipo no limitativo de una unidad 12 de empuje de la Figura 1E, la descripción también contempla añadir a parte o a la totalidad de los motores o subunidades 12a, 12b de empuje una salida de fluido orientable, de tipo cono, de una salida de fluido ajustable de una moto acuática, por ejemplo, que funcionaría junto con la tobera de eyección del flujo de gas del o de los motores correspondientes. Esto puede observarse en la Figura 1F, que describe dos vistas frontal y lateral, respectivamente, de un ejemplo de unidad 12 de empuje que tiene dos subunidades 12a y 12b de empuje. Entre los cuatro motores, en la Figura 1F se resalta el motor 12b1, cuya dirección AL12b nominal de eyección de flujo de gas se representa mediante una línea de puntos.
Es posible ver que el flujo de gas de dicha tobera 12b1 de escape de motor funciona junto con una salida 12ex de fluido montada móvil, tal como un cono ajustable, según un tipo de pivote 12ax de eje de conexión mecánico paralelo a un eje transversal del cuerpo 10a del dispositivo descrito en la Figura 1A. Dicha salida de fluido ajustable puede describir, en un plano mediano del cuerpo 10a, un ángulo 8 alrededor del eje 12ax. Por lo tanto, un motor de una unidad de empuje según la descripción, ajustable o no ajustable dinámicamente, el sistema de procesamiento del cuerpo de un dispositivo de propulsión puede adaptarse para controlar un accionador de dicha salida de fluido ajustable para desviar la dirección de eyección de fluido del motor, en particular, mediante rotación alrededor de un eje paralelo a un eje transversal del cuerpo del dispositivo. De esta forma, resulta posible, sin tener que inclinar el motor y/o el cuerpo del dispositivo de hélice como tal, realizar un movimiento hacia delante del dispositivo cuando dicha salida de fluido se dirige hacia la parte posterior de este último y viceversa. Esta función puede ser controlada por el pasajero a voluntad, por ejemplo, a través de una solicitud de una interfaz hombre-máquina adaptada, como el dispositivo, conocido como TRIM, con el que están equipados muchos motores de lanchas motoras, que consiste en un accionador montado en el soporte de fijación del motor y controlado mediante un botón o un gatillo por los pasajeros de dicha lancha. El efecto TRIM consiste en descartar o acercar el motor al espejo de popa de la lancha, para cambiar el ángulo de empuje de la propulsión motorizada y, en consecuencia, el nivel de la lancha.
Dicha adaptación de las salidas de fluido de los motores de un dispositivo de propulsión según la descripción es consistente con el primer, segundo o tercer prototipos, es decir, tal como los descritos en los ejemplos según las Figuras 1A, 2A o 3, favorece movimientos en línea recta o velocidad de desplazamiento, del dispositivo de propulsión mientras se mantiene el nivel horizontal al cuerpo de este último.
La Figura 5 ilustra un sistema de procesamiento ilustrativo para el dispositivo de propulsión según la descripción. En un aspecto, el controlador 350 puede ejecutarse como un único control que ejecuta uno o más aspectos del dispositivo 10 de propulsión. En otro aspecto, pueden ejecutarse múltiples controladores 350, implementando cada uno o más aspectos del dispositivo 10 de propulsión. Por ejemplo, los controladores individuales 350 pueden ejecutarse para cada uno del sistema 12 de empuje, los subsistemas 12a, 12b de empuje, y cada propulsor o empujador 12a1, 12a2, etc. del dispositivo 10 de propulsión (o combinaciones de los mismos). En un aspecto, es posible ejecutar un controlador 350 para cada motor/hélice secundario19 del dispositivo de propulsión.
El controlador 350 puede recibir salidas de sensor desde uno o más sensores 372 y/o otros sensores descritos en la presente memoria, tal como un sensor de temperatura que detecta la temperatura de cualquier parte del sistema 12 de empuje y el sistema asociado, un sensor de presión que detecta la presión de una parte del sistema 12 de empuje y el sistema asociado, un sensor de posición que detecta la posición de una parte del sistema 12 de empuje y el sistema asociado, un sensor de RPM que detecta las rotaciones del sistema 12 de empuje y el sistema asociado, un sensor de flujo de combustible que detecta el flujo de combustible al sistema 12 de empuje y los componentes asociados, un sensor de presión de combustible que detecta la presión del combustible al sistema 12 de empuje y el sistema asociado, un sensor de vibración que detecta la vibración del sistema 12 de empuje, los sistemas o componentes asociados y similares. De forma similar, el controlador 350 puede recibir salidas de sensor similares de uno o más sensores del motor/hélice secundario 19.
El controlador 350 puede incluir un procesador 352. Este procesador 352 puede conectarse operativamente a una fuente 354 de alimentación, a una memoria 356, un reloj 358, a un convertidor 360 analógico a digital (A/D), a un puerto 362 de entrada/salida (I/O) y similares. El puerto I/O 362 puede configurarse para recibir señales de cualquier dispositivo electrónico unido adecuadamente y reenviar estas señales desde el A/D 360 y/o al procesador 352. Estas señales incluyen señales de los sensores 372. Si las señales son de formato analógico, las señales pueden avanzar a través del A/D 360. En este sentido, el A/D 360 puede configurarse para recibir señales de formato analógico y convertir estas señales en señales de formato digital correspondientes. El controlador 350 puede incluir un transceptor 380 configurado para transmitir señales a través de un canal de comunicación por cable y/o inalámbrico como se define en la presente memoria.
El controlador 350 puede incluir un receptor GNSS 376 y un procesador que pueden estimar la localización, velocidad, rumbo, altitud y similares del dispositivo 10. El controlador 350 puede incluir un sistema 384 de navegación inercial que puede estimar la localización, velocidad, rumbo, altitud y similares del dispositivo 10. El sistema 384 de navegación inercial puede ejecutarse como una ayuda de navegación que utiliza el procesador 352, sensores de movimiento, acelerómetros, sensores de rotación, giroscopios y similares para calcular a través de navegación por estima su localización, velocidad, rumbo, altitud y similares sin la necesidad de referencias externas. Además, el controlador 350 también puede incluir una unidad de reconocimiento de terreno configurada para capturar una indicación de foto o visual del terreno local o puntos de referencia geográficos, reconocer el terreno o uno o más puntos de referencia geográficos, y determinar una localización del dispositivo 10 basándose en el reconocimiento del terreno.
El controlador 350 puede incluir un convertidor 370 digital a analógico (DAC) que puede configurarse para recibir señales de formato digital desde el procesador 352, convertir estas señales a formato analógico, y reenviar las señales analógicas desde el puerto I/O 362. De esta forma, los componentes 382 del sistema 12 de empuje configurados para utilizar señales analógicas pueden recibir comunicaciones o ser controlados por el procesador 352. Los componentes 382 pueden incluir un sistema de inyección de combustible para el sistema 12 de empuje, un control de tobera para el sistema 12 de empuje, bombas de combustible, válvulas de combustible y similares. De forma similar, el motor/hélice secundario 19 puede recibir comunicaciones o ser accionado también por el procesador 352. En un aspecto, el controlador 350 puede controlar exclusivamente el motor/hélice secundario 19 para controlar la guiñada del dispositivo 10 de propulsión.
El procesador 352 puede configurarse para recibir y transmitir señales a y desde el DAC 370, A/D 360 y/o el puerto I/O 362. El procesador 352 puede configurarse además para recibir señales de tiempo del reloj 358. Además, el procesador 352 puede configurarse para almacenar y recuperar datos electrónicos a y desde la memoria 356. El controlador 350 puede incluir además una pantalla 368, un dispositivo 364 de entrada y una memoria de solo lectura (ROM) 374. Por último, el procesador 352 puede incluir un programa almacenado en la memoria 356 ejecutado por el procesador 352 para ejecutar el proceso 1000 descrito en la presente memoria.
El controlador 350 y el puerto I/O 362 pueden configurarse para controlar el funcionamiento del dispositivo 10 de empuje que incluye los componentes 382 y recibir señales del dispositivo 10 de empuje. Estas señales pueden incluir señales de los sensores 372 y similares. De igual modo, el controlador 350 y el puerto I/O 362 pueden configurarse para controlar el funcionamiento del motor/hélice secundario 19 que incluye los componentes asociados y recibir señales del motor/hélice secundario 19.
El controlador 350 puede controlar el funcionamiento del dispositivo 10 de empuje, y similares. En este sentido, cuando los sensores 372 detectan una temperatura, presión, vibración o similares del sistema 12 de empuje que está fuera de un intervalo de funcionamiento predeterminado, el controlador 350 puede reducir el flujo de combustible al sistema 12 de empuje para evitar daños, evitar un problema de seguridad o similar. Además, el controlador 350 puede aumentar el flujo de combustible a los subsistemas 12a, 12b de empuje restantes y/o propulsores/impulsores individuales para compensar el empuje reducido del componente que falla del sistema 12 de empuje. Del mismo modo, el controlador 350 puede controlar el funcionamiento del motor/hélice secundario 19 y similares de forma similar. En este sentido, cuando los sensores detectan una temperatura, presión, vibración, o similar del motor/hélice secundario 19 que está fuera de un intervalo de funcionamiento predeterminado, el controlador 350 puede reducir el flujo de combustible al motor/hélice secundario 19 para evitar daños, evitar un problema de seguridad o similar.
Además, en un aspecto, es posible la presencia de sensores redundantes 372. En este sentido, el controlador 350 puede muestrear las salidas de cada uno de los sensores redundantes 372. Posteriormente, el controlador 350 puede comparar las salidas de cada uno de los sensores redundantes 372 y descartar los valores que parecen erróneos. Por último, el controlador 350 puede promediar los valores de cada uno de los sensores redundantes 372 restantes para obtener un valor de sensor más preciso estadísticamente. Este proceso reduce errores de falso positivo y aumenta la seguridad.
La Figura 6 ilustra diversos aspectos de sistemas redundantes para el dispositivo de propulsión según un aspecto de la descripción. En particular, los sistemas 12 de empuje descritos anteriormente pueden ejecutarse con un número de sistemas redundantes para aumentar la seguridad, la fiabilidad, etc. Como se muestra esquemáticamente en la Figura 7, un depósito 602 de combustible puede incluir al menos dos bombas 604 de combustible. Las bombas 604 de combustible pueden funcionar en paralelo para suministrar combustible desde el depósito 602 de combustible a cada subsistema 12a, 12b de empuje. En este sentido, cuando falla una bomba 604 de combustible, la segunda bomba 604 de combustible puede compensar la bomba 604 de combustible que falla. De forma alternativa, cada empujador o motor 12a1, 12a2, 12b 1... puede acoplarse a una bomba de combustible individual controlada independientemente para aumentar aún más la redundancia, la estabilidad y la seguridad operativas. Además, cada bomba 604 de combustible puede incluir un sensor de flujo de combustible, un sensor de rotación o similar, indicado como 606. El controlador 350 puede detectar y controlar el funcionamiento de cada una de las bombas 604 de combustible basándose en una salida del uno o más sensores 606 a través de un canal 650 de comunicación como se define en la presente memoria. Aunque las bombas 604 de combustible se muestran dispuestas con el depósito 602 de combustible, las bombas 604 de combustible pueden ubicarse en cualquier posición entre el depósito 602 de combustible y el dispositivo 10 de empuje.
Cuando el controlador 350 detecta que una bomba 604 de combustible ha fallado, el controlador 350 puede controlar entonces la bomba 604 de combustible restante para compensar la bomba 604 de combustible que falla. De forma alternativa, una bomba 604 de combustible puede funcionar y la segunda bomba 604 de combustible puede funcionar en modo de espera. Cuando el controlador 350 detecta que la bomba de 604 combustible en funcionamiento ha fallado, el controlador 350 puede controlar entonces la bomba 604 de combustible en espera para compensar la bomba 604 de combustible que falla.
Los sistemas redundantes de la Figura 6 pueden incluir además una pluralidad de líneas 608 de combustible. La ejecución de una pluralidad de líneas 608 de combustible asegura que si una línea de combustible no puede suministrar combustible al dispositivo 10 de empuje, una línea 608 de combustible de reserva puede compensar el fallo de la línea 608 de combustible. Esto puede solucionar situaciones en donde la línea de combustible está obstruida, dañada, doblada, etc. Además, cada línea 608 de combustible puede incluir un sensor 610 de flujo de combustible. El controlador 350 puede detectar y controlar el funcionamiento de cada línea 608 de combustible a través del control de ambas bombas 604 de combustible basándose en una salida del sensor 610 de flujo de combustible para compensar una línea 608 de combustible que falla.
Los sistemas redundantes de la Figura 6 pueden incluir además una pluralidad de dispositivos 612 de válvula de combustible. La ejecución de una pluralidad de dispositivos 612 de válvula de combustible asegura que si un dispositivo 612 de válvula de combustible no puede suministrar combustible al dispositivo 10 de empuje, un dispositivo 612 de válvula de combustible de reserva pueda compensar el fallo del dispositivo 612 de válvula de combustible. Además, cada dispositivo 612 de válvula de combustible puede incluir un sensor de fallos. El controlador 350 puede detectar y controlar, a través de un canal 650 de comunicación como se define en la presente memoria, el funcionamiento de cada dispositivo 612 de válvula de combustible basada en una salida del sensor de fallos para compensar un dispositivo 612 de válvula de combustible que falla.
Los sistemas redundantes de la Figura 6 pueden incluir además una pluralidad de dispositivos 614 de inyección de combustible. Aplicar una pluralidad de dispositivos 614 de inyección de combustible asegura que si un dispositivo de inyección de combustible no suministra combustible al dispositivo 10 de empuje, un dispositivo 614 de inyección de combustible de respaldo puede compensar el fallo del dispositivo 614 de inyección de combustible. Además, cada dispositivo 614 de inyección de combustible puede incluir un sensor de fallos. El controlador 350 puede detectar y controlar, a través de un canal 650 de comunicación como se define en la presente memoria, el funcionamiento de cada dispositivo 614 de inyección de combustible basado en una salida del sensor de fallos para compensar un dispositivo 614 de inyección de combustible que falla. La característica redundante puede incluir tener un controlador 350 establecido para cada subsistema 12a, 12b de empuje y/o cada motor/propulsor individual 12a1, 12a2, 12b1_ del dispositivo 10 de propulsión.
La Figura 7 ilustra diversos aspectos adicionales de sistemas redundantes para el dispositivo de propulsión según un aspecto de la descripción. En particular, la Figura 7 ilustra la interfaz hombre-máquina 60 como un control remoto a sujetar en la mano del pasajero 1. En un aspecto, la interfaz 60 tiene un factor de forma de tipo pistola que tiene un gatillo 61 cuya carrera puede interpretarse como una instrucción para aumentar la potencia de la unidad 12 de empuje cuando el gatillo es accionado por el pasajero 1. La interfaz hombre-máquina 60 puede incluir un controlador que incluye uno o más de los diversos aspectos del controlador 350.
En un aspecto, la interfaz hombre-máquina 60 y el controlador pueden controlar la guiñada del dispositivo de propulsión controlando el motor/hélice secundario 19. En este sentido, el accionamiento de la interfaz 60 hombre-máquina puede aplicar un porcentaje de rotación del dispositivo de propulsión consistente con un movimiento de la interfaz hombremáquina 60 determinado por los sensores, descritos anteriormente, incluidos con la interfaz 60 hombre-máquina. En otras palabras, el movimiento de la interfaz hombre-máquina 60 en las manos del pasajero 1 puede controlar un porcentaje de rotación o guiñada del dispositivo de propulsión.
La interfaz hombre-máquina 60 puede comunicar diversas operaciones de control recibidas del pasajero 1 mediante un canal 802 de comunicación por cable, como se define en la presente memoria, al controlador 350. De forma redundante, la interfaz hombre-máquina 60 puede comunicar diversas operaciones de control recibidas del pasajero 1 mediante un canal 804 de comunicación inalámbrico como se define en la presente memoria al controlador 350. En consecuencia, si falla el canal 802 de comunicación por cable o el canal 804 de comunicación inalámbrico, puede utilizarse el otro canal 802 de comunicación por cable o canal 804 de comunicación inalámbrico, obteniéndose una mayor seguridad. En un aspecto, la señalización proporcionada mediante el canal 802 de comunicación por cable y el canal 804 de comunicación inalámbrico puede incluir modulación de ancho de pulso. También se contemplan otros tipos de señalización. En un aspecto, las señales pueden ser generadas por la interfaz hombre-máquina 60 en respuesta a sensores de efecto Hall asociados con el gatillo y otros dispositivos de entrada. También se contemplan otros tipos de sensores y entradas. El controlador 350 puede utilizar los controles por cable/inalámbricos redundantes para cualquier otro sensor o función de control en el dispositivo de propulsión.
La interfaz hombre-máquina 60 también puede incluir otros factores de forma y ejecuciones. Por ejemplo, la interfaz hombre-máquina 60 puede incluir una entrada de pie que puede permitir al pasajero 1 controlar diversos aspectos del dispositivo de propulsión a través del movimiento de sus pies. En particular, el dispositivo 10 puede incluir una o más entradas de control o sensores 34 en la plataforma 11 próximos a los medios 16 de soporte en donde se situarán los pies del operario. Los sensores 34 pueden disponerse en la plataforma directamente debajo de los pies del operario y/o en el lado de los pies (p. ej., tal como en los medios 16 de soporte o en un saliente o superficie elevado de la plataforma) para medir una fuerza o presión lateral o parcialmente lateral ejercida por un lado de cada pie. Los sensores 34 pueden medir, monitorizar o evaluar de otro modo una fuerza, presión u otra entrada de los pies del operario que se puede comunicar a otros componentes del dispositivo, tal como el controlador 350, para ajustar el funcionamiento de los sistemas de empuje principales y/o secundarios. En un ejemplo de tal funcionamiento y ajuste, los sensores 34 pueden medir o monitorizar una fuerza o presión de un primer pie del pasajero (tal como el pie izquierdo), y medir o monitorizar una fuerza o presión de un segundo pie del pasajero (tal como el pie derecho). Las mediciones del primer y segundo pies pueden compararse para determinar o calcular una diferencia, si existe, entre las mismas. El cálculo puede realizarse, por ejemplo, mediante una CPU u otro componente de los sensores 34 y/o el controlador 350. El diferencial calculado o determinado en la fuerza o presión medida puede utilizarse así para activar o iniciar un ajuste de los sistemas de empuje principales y/o secundarios. En un aspecto, el dispositivo 10 puede tener un umbral de diferencial preestablecido que se compara con el diferencial de medición determinado, y se lleva a cabo un ajuste de los sistemas de empuje únicamente si el diferencial medido es superior (o, de forma alternativa, inferior) al umbral de diferencial preestablecido. Tras la comparación, puede hacerse un ajuste de dirección, flujo de combustible, salida de empuje u otro ajuste en los sistemas de empuje principales y/o secundarios para que afecte a la velocidad, dirección, guiñada, balanceo y/o cabeceo del dispositivo.
La configuración de los sensores 34 puede incluir una estructura de cuatro sensores, donde se utiliza un sensor 34 para cada región de dedos y de talón de cada pie, lo que permite una diferenciación total tanto del pie izquierdo como del pie derecho, así como una monitorización de la presión y/o de la fuerza de cada segmento de dedo y talón y de los diferenciales entre los mismos (p. ej., monitorizar una diferencia entre una región de dedos izquierda y una región de talón derecha, que puede ser indicativa de un movimiento de pivotamiento del operario), permitiendo de este modo que el controlador se configure y programe para modificar el vuelo y/o salida de empuje para acomodar, facilitar o mejorar la dirección y funcionamiento sin manos del dispositivo 10 a través del movimiento físico y el desplazamiento del cuerpo del operario.
En un ejemplo ilustrativo de uso, un operario puede ubicarse en la plataforma 11 para su accionamiento, y los sistemas de empuje principales y secundarios pueden accionarse como se ha descrito en la presente memoria para conseguir volar. Durante el vuelo, el operario puede desear una dirección u orientación hacia la izquierda con respecto al rumbo actual. El operario puede inclinarse intuitivamente a la izquierda, poniendo más presión y peso en el pie izquierdo en comparación con el pie derecho. Dependiendo del peso y tamaño de pie del operario, la diferencia de presión ejercida por los pies izquierdo y derecho del operario y, por lo tanto, medida por los sensores, puede ser entre aproximadamente 1 psi y 4 psi, mientras que una diferencia de peso o fuerza medida puede estar entre aproximadamente un cuarto de peso corporal y un peso corporal completo (más cualquier equipo, instrumentos, armas o similares adicionales que lleve el operario). Al detectar este diferencial de fuerza o presión, el controlador 350 puede ajustar el funcionamiento de los sistemas de empuje principales y/o secundarios para facilitar un giro estable hacia la izquierda. La salida de empuje de uno de los subsistemas de empuje principales puede aumentarse (u orientarse en una dirección diferente) para proporcionar elevación adicional en el lado izquierdo del dispositivo para tener en cuenta la fuerza aumentada y evitar un balanceo excesivo o el vuelco. De forma adicional y/o alternativa a la modificación del sistema de empuje principal, el sistema de empuje secundario puede ajustarse para proporcionar una velocidad de rotación de guiñada o un cambio de dirección a la izquierda controlados. Al completar el giro o lograr el nuevo rumbo de dirección deseado, el operario puede reequilibrarse de nuevo sobre ambas piernas sustancialmente por igual, reduciendo por tanto el diferencial medido entre el pie izquierdo y el pie derecho (o partes de los mismos). El diferencial de medición reducido puede señalar así al controlador 350 y/o los sistemas de empuje principales y secundarios volver a un funcionamiento normal o funcionar de otro modo para mantener el rumbo y orientación actuales del dispositivo.
El ámbito o volumen de ajuste de los sistemas de empuje principales y/o secundarios puede ser proporcional o correlacionarse de otro modo con una magnitud del diferencial medido o calculado, de modo que los diferenciales medidos más grandes den lugar a ajustes más grandes de la salida de empuje, dirección o similares para compensar, equilibrar o facilitar la acción interpretada y la fuerza ejercida por el operario. La magnitud correlacionada del diferencial medido y el ajuste correspondiente puede ser lineal, puede incluir una relación de multiplicador o de cociente, o puede por lo demás estar relacionada matemáticamente o mediante cálculo según sea necesario o se desee para una aplicación o uso particular del dispositivo.
Además de, y/o como ejemplo de los diversos sensores de nivel, guiñada y otras características de orientación y/o vuelo descritos en la presente memoria, puede acoplarse un sensor 36 a al menos uno del operario 1, el dispositivo 10 o la interfaz 60 para medir una velocidad de cambio de dirección en uno o más planos de movimiento, tal como una velocidad de guiñada. El sensor puede comunicarse con el controlador 350 para afectar al ajuste o al funcionamiento de los sistemas de empuje principales y/o secundarios para limitar una velocidad de cambio de dirección experimentado máxima (por ejemplo, para evitar un giro excesivo que podría desestabilizar o lesionar al operario) y/o reducir la velocidad de cambio a sustancialmente cero una vez que se logra un rumbo o dirección de vuelo deseado. Por ejemplo, como se ha descrito anteriormente, el dispositivo 10 puede monitorizar el diferencial de fuerza o presión como un indicador y una entrada de dirección del operario. Una vez que el operario detiene el movimiento corporal o se pone en posición vertical para indicar un rumbo deseado, el dispositivo 10 aún puede estar experimentando una velocidad de guiñada que, de otro modo, haría que el dispositivo se desvíe del rumbo deseado. En consecuencia, el controlador 350 puede monitorizar o recibir información del sensor 36 (independientemente y/o junto con información recibida de los sensores 34) para contrarrestar una velocidad de guiñada existente u otra velocidad de cambio de dirección, ajustando el funcionamiento de los sistemas de empuje principales y/o secundarios para reducir la velocidad de cambio de dirección y estabilizar o mantener por lo demás un rumbo y orientación establecidos del dispositivo 10.
En otro aspecto, el dispositivo 10 puede incluir entradas verbales o de boca que permiten al pasajero 1 controlar diversos aspectos del dispositivo de propulsión mediante el movimiento de su mandíbula y/o utilizando comandos de reconocimiento de voz. Por ejemplo, el dispositivo puede incluir un dispositivo 38 de entrada oral que puede funcionar para recibir una entrada y/o medir o monitorizar una condición, fuerza o presión oral, y para comunicar la entrada recibida al controlador 350 para su posterior procesamiento, análisis u otra evaluación que luego puede utilizarse como al menos una base parcial para controlar, mantener o ajustar una o más características o componentes del dispositivo 10. Por ejemplo, el dispositivo 38 de entrada oral puede incluir uno o más de un micrófono, sensor de fuerza de mordida o presión, y/o sensores ópticos u otros sensores que monitorizan una anchura o movimiento de apertura de la boca y/o la mandíbula. El dispositivo 38 de entrada oral puede acoplarse al casco 904 cerca de la boca del operario para el accionamiento del mismo.
En un ejemplo de uso, el dispositivo 38 de entrada puede recibir o medir una entrada suministrada por el operario. La entrada puede incluir una mayor fuerza o presión de mordida sobre el dispositivo 38 de entrada, un comando oral en el dispositivo 38 de entrada, una mayor (o menor) apertura de la boca y/o un movimiento físico de una parte de la mandíbula del operario. La entrada recibida por el dispositivo 38 de entrada puede procesarse o comunicarse al controlador para su análisis o procesamiento para determinar si debe iniciarse un cambio de funcionamiento del dispositivo 10. Por ejemplo, la fuerza o presión de mordida puede compararse con un valor umbral preestablecido, y si el valor medido se desvía lo suficiente del valor umbral, el controlador puede aplicar un ajuste de los sistemas de empuje principales y/o secundarios, pudiendo incluir aumentar o disminuir la salida de empuje, cambiar la dirección de empuje, modificar el flujo de combustible a uno o más propulsores o motores o similares.
El ámbito o volumen de ajuste de los sistemas de empuje principales y/o secundarios puede ser proporcional o correlacionarse de otro modo con una magnitud de la entrada recibida por el dispositivo 38 de entrada de forma que la entrada de mayor magnitud (ya sea la fuerza de mordida, el volumen de voz, la apertura o el movimiento de la boca) dé lugar a ajustes más grandes de salida de empuje, dirección o similares. La magnitud correlacionada del diferencial medido y el ajuste correspondiente puede ser lineal, puede incluir una relación de multiplicador o de cociente, o puede estar por lo demás relacionada matemáticamente o mediante cálculo según sea necesario o se desee para una aplicación o uso particular del dispositivo.
En estas ejecuciones, un beneficio de utilizar entradas sin manos es dar al pasajero 1 la libertad de utilizar sus manos para otras tareas. En una ejecución militar, un soldado puede ser capaz de utilizar sus manos para disparar armas, controlar armas, controlar dispositivos de guiado de municiones y similares. En otro aspecto, un trabajador de mantenimiento puede ser capaz de utilizar sus manos para realizar el mantenimiento. Un ejemplo adicional puede incluir acoplar uno o más controladores o aspectos de la interfaz 60 utilizados para controlar aspectos del dispositivo 10 directamente a un arma o herramienta que sujeta el pasajero/operario 1 del dispositivo 10. También se contemplan otras aplicaciones y variaciones.
La Figura 8 ilustra un dispositivo de visualización para el piloto del dispositivo de propulsión según un aspecto de la descripción. En particular, la Figura 8 ilustra un dispositivo 902 de visualización configurado para visualizar información de funcionamiento para el usuario. En un aspecto, el dispositivo 902 de visualización puede estar unido a una superficie exterior de un casco 904. En otro aspecto, el dispositivo de visualización puede estar unido a una superficie interior del casco 904. En otro aspecto adicional, el dispositivo 902 de visualización puede estar unido a una visera 906 del casco 904. En un aspecto, el dispositivo 902 de visualización puede ejecutarse como un Heads-Up Display (HUD) que puede incluir un sistema de colimador óptico que incluye una lente convexa o espejo cóncavo con un tubo de rayos catódicos, un diodo emisor de luz o una pantalla de cristal líquido en su foco. En un aspecto, el HUD puede mostrarse en la visera 906. En otro aspecto, el dispositivo 902 de visualización puede verse directamente y puede ejecutarse mediante diodos emisores de luz, una pantalla de cristal líquido y similares. En un aspecto, el dispositivo 902 de visualización puede estar dispuesto en la parte superior del campo de visión del piloto para permitir que el piloto vea el suelo más fácilmente.
El dispositivo 902 de visualización puede visualizar información proporcionada por uno o más de los sensores descritos en la presente memoria, que incluyen, sin limitación, uno cualquiera o más de indicadores de velocidad aerodinámica, altitud, una línea de horizonte, rumbo, giro/alabeo, deslizamiento/derrape, estado del motor, advertencias de seguridad, alertas de seguridad, fallo del motor, fallo de transmisión inalámbrica, vibración excesiva, calor excesivo, fallo de motor inminente, bajo nivel de combustible, posición del acelerador y similares. La información proporcionada por el dispositivo 902 de visualización puede proporcionarse desde el controlador 350 a través de una conexión por cable o conexión inalámbrica 908 que utiliza un canal de comunicación como se define en la presente memoria.
La Figura 9 ilustra un proceso para el dispositivo de propulsión según un aspecto de la descripción. En particular, la Figura 10 muestra un proceso para el funcionamiento automatizado 1000 del dispositivo de propulsión. El funcionamiento automatizado 1000 puede ser controlado por el controlador 350 basándose en instrucciones cargadas previamente en la memoria 356. De forma alternativa, el funcionamiento automatizado 1000 puede controlarse mediante una entrada al dispositivo 364 de entrada en el campo operativo. De forma alternativa, el funcionamiento automatizado 1000 puede controlarse mediante comunicaciones inalámbricas recibidas por el transceptor 380 a través de un canal de comunicación como se define en la presente memoria.
El dispositivo de propulsión como se describe en la presente es muy ligero y puede ser transportado por personal según sea necesario. En este sentido, el dispositivo de propulsión puede incluir una carcasa ligera para alojar y proteger el dispositivo de propulsión mientras el personal lo mueve de un lugar a otro. Por ejemplo, durante operaciones militares, el personal militar puede transportar el dispositivo de propulsión para su uso en la evacuación rápida de personal militar, tal como durante operaciones militares. Si un soldado es herido durante la operación militar, el dispositivo de propulsión puede retirarse de la carcasa y utilizarse rápidamente para evacuar al soldado herido. En un aspecto, el dispositivo de propulsión puede incluir el equipo médico necesario para proporcionar atención médica inmediata al soldado, tal como soluciones intravenosas, cuidado de heridas y similares.
En otro aspecto, como se muestra en el cuadro 1002, el dispositivo de propulsión puede enviarse a una localización deseada a través de GNSS, sistema de guiado inercial, reconocimiento de terreno o similares. En este sentido, si un soldado es herido, el dispositivo de propulsión puede enviarse a su localización sin tripulación o pilotado de forma remota.
Como se muestra en el cuadro 1004, el dispositivo de propulsión puede alojar un ocupante una vez que alcanza el lugar deseado o una vez que se retira de su carcasa. En un aspecto, la configuración del dispositivo de propulsión puede incluir una configuración de tipo camilla. Esta configuración puede permitir que el pasajero esté sentado tumbado.
Como se muestra en el cuadro 1006, el dispositivo de propulsión puede enviarse a un lugar seguro. En este sentido, una vez se carga un pasajero en la configuración de camilla del dispositivo de propulsión, la interfaz hombre-máquina 60 puede utilizarse para desplazar el dispositivo de propulsión a un lugar seguro. En este sentido, si el dispositivo de propulsión está siendo utilizado para evacuación médica durante operaciones militares, puede ser prudente llevar al soldado herido lo más rápidamente posible fuera del campo de batalla para evitar lesiones adicionales. Además, retirar el dispositivo de propulsión rápidamente desde una localización concreta del campo de batalla puede permitir que el GNSS 376 obtenga una localización precisa. Por ejemplo, los lugares en el campo de batalla están sometidas con frecuencia a dispositivos de interferencia de localización por satélite. Llevar inmediatamente el dispositivo de propulsión a una altitud de varios miles de pies evitará los dispositivos de interferencia de localización por satélite y permitirá que el GNSS 376 obtenga una localización precisa. En otro aspecto, el dispositivo de propulsión puede utilizar el sistema 384 de navegación inercial o reconocimiento de terreno para dirigirse hacia una instalación médica segura que pueda dar tiempo a que el GNSS 376 obtenga una localización precisa lejos de los dispositivos de interferencia de localización por satélite.
Como se muestra en el cuadro 1008, el dispositivo de propulsión puede enviarse a una localización a través de GNSS, sistema de guiado inercial o similares. En este sentido, una vez que el dispositivo de propulsión recibe una localización por satélite precisa, el controlador 350 puede controlar el dispositivo de propulsión para desplazarse a una instalación médica en donde el personal herido pueda recibir atención médica.
Haciendo referencia en este caso a las Figuras 10A-10D, se muestra un ejemplo de un motor de empuje/unidad de propulsor 100 con una salida de empuje de múltiples ejes controlable de forma selectiva. El motor 100 de empuje puede incluir o comprender de forma general un motor turborreactor, un motor turbofán y/o un motor turbohélice, o variaciones de los mismos, que proporcionan empuje a través de los principios de combustión y flujo de fluido. El motor 100 de empuje puede ejecutarse con cualquiera de los dispositivos de propulsión personales y componentes, sistemas y operaciones asociados descritos en la presente memoria. El motor 100 de empuje puede ejecutarse, por ejemplo, en el dispositivo 10 de propulsión o en ejemplos y variaciones del mismo, tal como una unidad 12a 1, 12a2, 12b1, 12b2 de empuje o similar que proporcione empuje al dispositivo 10.
El motor 100 de empuje puede incluir o definir de forma general un extremo o región 102 de admisión donde el aire u otro fluido entra al motor, y un extremo o región 104 de salida o escape de empuje donde el fluido comprimido, quemado y/o presurizado es expulsado para generar empuje. El motor 100 de empuje puede incluir o definir una tobera 106 próxima a la región 104 de salida de empuje, en donde la tobera 106 está acoplada de forma móvil al motor 100 de empuje de forma que la tobera puede moverse, y dirigir la salida de empuje, a lo largo de dos ejes separados, un primer eje 108 (p. ej., un eje “Y” ) y un segundo eje 110 (p. ej., un eje “X” ) sustancialmente perpendicular al primer eje. La capacidad de pivotar alrededor de los dos ejes puede ejecutarse o lograrse mediante un collarín 111 acoplado de forma pivotante al motor 100 de empuje en una primera articulación 112a que permita girar la tobera 106 alrededor<del primer eje 108, y una segunda articulación 112b que conecte la tobera>106<al collarín 111 que permita girar la>tobera 106 alrededor del segundo eje 110. El collarín 111 incluye una deflexión hacia abajo hacia la segunda articulación 112b, e incluye además un segmento rebajado o recortado 114 justo debajo de la primera articulación 112a para proporcionar la maniobrabilidad multieje.
El ajuste selectivo de la posición de la tobera 106 puede lograrse con el funcionamiento de uno o más accionadores acoplados al motor 100 de empuje y/o a los dispositivos de propulsión descritos en la presente memoria. Por ejemplo, un primer accionador 116a puede estar acoplado a la tobera 106 a través de una primera armadura o conexión 118a para controlar el movimiento de la tobera 106 alrededor del primer eje 108. Un segundo accionador 116b puede estar acoplado a la tobera 106 a través de una segunda armadura o conexión 118b para controlar el movimiento de la tobera 106 alrededor del segundo eje 110. Los accionadores pueden funcionar o accionarse de forma neumática, eléctrica, hidráulica o de otro modo para proporcionar un movimiento controlado y la manipulación de la tobera 106. Los accionadores 116a, 116b pueden estar acoplados o, de otro modo, en comunicación, con los controladores, procesadores u otros componentes descritos en la presente memoria que permiten el funcionamiento controlado de los dispositivos de propulsión personales de la presente memoria.
El movimiento de la tobera 106 alrededor del motor 100, y el vector de empuje resultante indicado por una flecha, se ilustran alrededor del segundo eje 110 (eje “X” ) en la Figura 10B. El intervalo total de movimiento de la tobera 106 puede estar entre aproximadamente 15 grados y aproximadamente 60 grados, p.ej., de -7,5 grados a 7,5 grados con respecto a un eje de línea central, hasta -30 grados a 30 grados con respecto a un eje de línea central. Es posible establecer o personalizar otros intervalos angulares para aplicaciones o dispositivos particulares. En la Figura 10C se ilustran el movimiento de la tobera 106 alrededor del motor 100 alrededor del primer eje 108 (eje “Y” ) y el vector de empuje resultante indicado por una flecha. El intervalo angular de movimiento de la tobera 106 alrededor del primer eje 108 puede ser sustancialmente similar al del intervalo de movimiento alrededor del segundo eje, p. ej., entre aproximadamente 15 grados y aproximadamente 60 grados.
El movimiento multieje de la tobera 106 puede proporcionar vectores de empuje variables para obtener un control direccional variable cuando se ejecuta con los dispositivos de propulsión descritos en la presente memoria, ejemplos de los cuales incluyen un pasajero o carga útil ubicado encima de la plataforma 11 y sistemas de empuje del dispositivo. Por ejemplo, la Figura 10D ilustra una pluralidad de posiciones angulares variables de la tobera 106 con respecto al eje X (que refleja un ángulo alrededor del cual el dispositivo cabecearía en este ejemplo) y al motor 100 de empuje, el vector de empuje resultante ilustrado por una flecha a lo largo de un eje de la tobera, y el movimiento resultante del dispositivo con el pasajero o carga útil representado por un círculo e indicado por referencia a un centro de gravedad “ CDG” del dispositivo y la carga útil. En un ejemplo donde la tobera 106 está alineada con la línea central del motor 100, p. ej., una orientación de 0 grados, la salida de empuje no crearía ningún movimiento angular o cambio en el cabeceo alrededor del eje x. En un ejemplo donde la tobera 106 está orientada aproximadamente 20 grados con respecto a la línea central del motor 100, el vector de empuje transmitiría un cabeceo hacia delante alrededor del eje x, como lo indica la flecha giratoria alrededor del centro de gravedad “ CDG” del dispositivo y la carga útil. La Figura 10D también ilustra ejemplos de vectores de empuje resultantes y el movimiento del dispositivo con el pasajero o carga útil cuando el motor 100 se inclina alejándose de una orientación vertical, y la tobera 106 está alineada o dispuesta en ángulo con respecto al motor 100.
Haciendo referencia en este caso a las Figuras 11A-11D, se ilustra un ejemplo de un dispositivo 200 de propulsión personal que puede incluir elementos y características funcionales descritos en la presente memoria, incluyendo con respecto al ejemplo de los dispositivos 10 de propulsión mostrados en la Figura 1A a la Figura 3, y las características de control/entrada mostradas y descritas con respecto a la Figura 4 a la Figura 9. El dispositivo 200 incluye de forma general una plataforma 202 configurada para soportar un pasajero 1 sobre el mismo, con un sistema o unidad 204 de empuje acoplado a la plataforma para proporcionar movimiento y vuelo. Aunque se muestra configurada para soportar un solo pasajero, la plataforma puede variar en tamaño, forma y configuración para soportar múltiples pasajeros, instrumentos, carga, herramientas u otra carga para una aplicación y uso particulares.
El dispositivo 200 puede incluir un bastidor 206 de soporte de pasajeros para formar una estructura que un pasajero 1 pueda agarrar o de otro modo sujetar mientras acciona el dispositivo 200, reduciendo de este modo la necesidad de tener uniones fijas para las piernas o pies que conecten al pasajero a la plataforma 202. Por lo tanto, el dispositivo 200 permite a un pasajero subir y bajar de forma sencilla del dispositivo para su funcionamiento, sin tener que retirar o desconectar elementos para las piernas/pies. El bastidor 206 también forma un elemento de impulso mecánico que permite a un pasajero transmitir una fuerza giratoria o de dirección sobre el dispositivo utilizando los brazos del pasajero, en vez de limitar únicamente la dirección física y la manipulación del dispositivo 200 a los pies y piernas del usuario, como puede ser el caso del ejemplo del dispositivo 10 mostrado en las Figuras 1A a 1E. Por lo tanto, el accionamiento del dispositivo 200 puede ser menos fatigoso ejerciendo fuerza sobre el bastidor 206 con los brazos del pasajero, que luego se amplifica por la longitud del bastidor como un brazo de par para transmitir una rotación, cabeceo, balanceo u otro control direccional del dispositivo.
El dispositivo 200 puede incluir controles de entrada de usuario/interfaz de máquina 208 montados en una parte del dispositivo, tal como una sección superior del bastidor 206, que sea fácilmente accesible para el pasajero 1. La interfaz 208<puede incluir componentes y características similares a los descritos con respecto a la interfaz 60 y/o como se>describe de otro modo con respecto a la monitorización, medición y funcionamiento de las características del dispositivo de propulsión descritas en la presente memoria. El dispositivo 200 también puede incluir los diversos sensores y componentes operativos adicionales y las características y elementos del dispositivo de propulsión resultantes descritos en la presente memoria e ilustrados en cualquiera de las figuras.
La unidad 204 de empuje del dispositivo 200 puede incluir una pluralidad de motores de empuje/unidades de propulsor para suministrar un movimiento de empuje y direccional. Por ejemplo, como se muestra en las Figuras 11C-11D (en donde se han retirado partes del dispositivo 200 para mayor simplicidad y claridad de la ilustración), la unidad 204 de empuje puede incluir un motor principal 204a ubicado sustancialmente en el centro del dispositivo 204 para suministrar de forma general un empuje a lo largo de un eje de línea central vertical del dispositivo 200. El motor principal 204a puede incluir un control de empuje de múltiples ejes para suministrar una salida de empuje controlable y vectores de empuje resultantes a lo largo de múltiples ejes de desplazamiento y orientación del dispositivo 200, tal como se muestra mediante las flechas en la Figura 11D. El motor principal 204a puede incluir, por ejemplo, el control de empuje de múltiples direcciones mostrado y descrito con respecto a las Figuras 10A a 10D.
La unidad 204 de empuje puede incluir un primer par de motores 204b1, 204b2, con cada motor ubicado en lados opuestos del motor principal 204a a lo largo de un eje 210. Cada uno de los motores 204b1 y 204b2 puede incluir capacidades de salida de empuje direccional al menos a lo largo de una dirección sustancialmente perpendicular al eje 210 a través de una tobera pivotable o similar (y puede incluir control de empuje de múltiples ejes, de forma similar a lo descrito anteriormente), como se muestra mediante las flechas en la Figura 11D, para realizar principalmente cambios en el cabeceo y balanceo.
La unidad 204 de empuje puede incluir un segundo par de motores 204c1, 204c2, con cada motor ubicado en lados opuestos del motor principal 204a a lo largo de un eje 212 que es sustancialmente perpendicular al eje 210. Cada uno de los motores 204c1 y 204c2 puede incluir capacidades de salida de empuje direccional al menos a lo largo de una dirección sustancialmente perpendicular al eje 212 (y puede incluir control de empuje multieje, de forma similar a lo descrito anteriormente), como se muestra mediante las flechas en la Figura 11D, para realizar principalmente cambios en el cabeceo y balanceo. El primer y el segundo par de motores pueden agruparse sustancialmente alrededor de la línea central vertical del dispositivo 200, circunscribiendo de este modo sustancialmente el motor principal 204a dentro de una proximidad relativamente cercana.
La unidad 204 de empuje puede incluir uno o más motores 204d1, 204d2, con cada motor ubicado en lados opuestos del motor principal 204a a lo largo de un eje 214 que se extiende sustancialmente a lo largo de un eje longitudinal del dispositivo 200 que está inclinado aproximadamente 45 grados con respecto a cada uno de los ejes 210 y 212. Cada uno de los motores 204d1 y 204d2 puede incluir capacidades de salida de empuje direccional al menos a lo largo de una dirección sustancialmente perpendicular al eje 214 (y puede incluir control de empuje de múltiples ejes, de forma similar a lo descrito anteriormente), como se muestra mediante las flechas en la Figura 11D, para transmitir o controlar principalmente un movimiento de guiñada. Los motores 204d1, 204d2 pueden disponerse en lados opuestos del primer motor de empuje a una distancia más grande que una distancia entre los motores 204b1, 204b2, 204c1, 204c2 de empuje para transmitir un brazo de par más grande en el dispositivo 200 para controlar las velocidades de guiñada.
La composición y disposición del conjunto 204 de empuje como se muestra y se describe permite obtener un control y redundancia multieje en caso de fallo de uno o más de los motores. Cada uno de los motores mencionados anteriormente puede ser, por ejemplo, uno de un motor turborreactor, un motor turbofán y un motor turbohélice, y puede incluir además cualquiera de las características de control direccional y/o de salida descritas en la presente memoria. Además, cada uno de los motores mencionados anteriormente puede estar orientado en una dirección sustancialmente vertical, como se ilustra, para proporcionar capacidad de despegue y aterrizaje vertical, así como también las otras características de vuelo descritas en la presente memoria. El control de la salida de empuje direccional de los diversos motores descritos anteriormente puede lograrse mediante el uso de uno o más accionadores, controladores y/o procesadores como se describe en la presente memoria, y puede ajustarse automáticamente en respuesta a diversos parámetros detectados, medidos y/o percibidos para proporcionar características de vuelo como también se describe en la presente memoria.
Haciendo referencia en este caso a las Figuras 12 a 15E, se muestran ejemplos de sistemas 300 de empuje para dispositivos de propulsión, tal como los descritos en la presente memoria u otros, que han demostrado proporcionar características de respuesta de acelerador significativamente mejoradas en comparación con las respuestas de acelerador típicas relacionadas con los motores de combustión o de chorro únicamente. Por ejemplo, los motores de turbina son dispositivos mecánicos extremadamente capaces que pueden suministrar capacidades de empuje significativas, pero que adolecen de tiempos de retardo significativos entre la entrada de acelerador y la producción de empuje, especialmente al pasar de ajustes/RPM bajos a ajustes/RPM altos. Dicho retardo puede durar varios segundos debido, en parte, a la inercia del rotor de la turbina, a la respuesta del compresor, al suministro de combustible y al proceso de combustión, que crean una acumulación de latencias que retrasan el inicio del mayor empuje para satisfacer la demanda del acelerador. Esto puede hacer que un operario, o un sistema de vehículo general, yerre en el ajuste de control o entrada de acelerador, lo que provoca un punto de empuje previsto excesivo y una reacción excesiva en corrección comparado con cuando posteriormente se produce un empuje excesivo.
Un retardo de empuje de varios segundos puede tener consecuencias desastrosas cuando se hace funcionar una aeronave o dispositivo que pueda requerir de ajustes de fracciones de segundo en el accionamiento del acelerador, especialmente en situaciones que requieran maniobras evasivas y/o para superar algún fallo mecánico/del sistema. Una aeronave típica de tipo avión puede compensar el retardo de empuje a través de la manipulación de la orientación del perfil aerodinámico para proporcionar sustentación (p. ej., cambiando un ángulo de ataque, extendiendo flaps, etc.). De forma similar, los helicópteros pueden compensar el retardo de empuje a través de la manipulación del ángulo de ataque de las palas del rotor para aumentar o disminuir la sustentación resultante. Sin embargo, en operaciones de despegue/aterrizaje verticales sin perfiles aerodinámicos o palas de rotor, no existe tal mecanismo de compensación para solucionar el retardo de empuje. De hecho, los errores y la sobrecompensación en las operaciones manuales de acelerador en aeronaves de despegue vertical han ocasionado muertes debidas a este retardo.
Los ejemplos ilustrados permiten una respuesta de empuje precisa, casi instantánea (p. ej., centésimas de segundo) utilizando una o más guías accionadas montadas justo debajo (suponiendo un motor orientado verticalmente) del motor de turbina en la trayectoria de la salida/flujo de empuje. Al abrirse, el empuje pasa a través del espacio entre las guías, lo que permite obtener la capacidad de empuje total del motor y proporciona una elevación vertical. Al cerrarse completamente, el empuje actúa sobre las guías y/o es desviado por las mismas y se disipa. Dado que las guías están conectadas en última instancia al chasis de la aeronave/dispositivo, la fuerza hacia abajo se neutraliza dentro de la estructura de la aeronave, y el empuje del motor no contribuye materialmente a una elevación suficiente como para elevar el vehículo/dispositivo. Los accionadores utilizados pueden permitir un posicionamiento preciso entre estos dos extremos, creando un intervalo completamente controlable de respuestas de empuje con el motor de empuje a unas RPM y con un flujo de combustible sustancialmente constantes o preestablecidos, reduciendo el retardo de empuje al tiempo necesario para transmitir una señal de control al accionador, y para que el accionador responda, lo que, al ser de centésimas de segundo, es varios órdenes de magnitud más rápido que el retardo del motor de turbina.
Cada uno de los ejemplos de un sistema 300 de empuje ilustrado en las Figuras 12A-14B permite obtener las características y mejoras mencionadas anteriormente. Como se muestra en cada uno de los ejemplos, el sistema 300 generalmente incluye un motor 302 de empuje, que puede incluir un motor turborreactor, un motor turbofán y/o un motor turbohélice, tales como los descritos en otras partes de la presente memoria. El motor de empuje incluye o define de forma general un extremo o región 302a de admisión en donde el aire u otro fluido entra al motor, y un extremo o región 302b de salida o escape de empuje donde el fluido comprimido, quemado y/o presurizado es expulsado para generar empuje. El sistema 300 puede incluir un conjunto deflector 304 que puede funcionar y/o configurarse para desviar, absorber y/o disipar el fluido de escape de la región 302b de escape del motor 302 y el empuje y el vector de empuje resultante asociados. El conjunto deflector 304 puede incluir una o más guías 306a, 306b de deflexión móviles de forma selectiva y controlable alrededor de la región 302b de escape del motor 302 y el empuje y el vector de empuje resultante asociados para ajustar la magnitud y el vector de fuerza de empuje generales transmitidos a la aeronave, vehículo o dispositivo (tal como los descritos en la presente memoria) que incorpora el sistema 300 de empuje. El conjunto deflector desvía la salida de empuje a al menos dos vectores de empuje inclinados con respecto a un eje original de la salida de empuje (de forma típica, el eje longitudinal del motor que suministra el empuje). Los múltiples vectores de empuje pueden tener todos sustancialmente la misma magnitud, y pueden estar inclinados entre aproximadamente 45 grados y aproximadamente 90 grados con respecto al primer eje. Cada vector de empuje puede formar sustancialmente el mismo ángulo con respecto al eje original de la salida de empuje.
Las guías 306a, 306b de deflexión están acopladas al motor 302 (y/o, de otro modo, a un bastidor o chasis de la aeronave, vehículo o dispositivo que emplea el sistema 300) mediante una o más armaduras, conexiones u otras estructuras mecánicas 308. El movimiento/manipulación de las guías 306a, 306b de deflexión con respecto a la salida del motor 302 puede lograrse mediante uno o más accionadores 310 acoplados a las respectivas guías 306a, 306b de deflexión. Los accionadores 310 pueden acoplarse de forma operativa a las guías 306a, 306b de deflexión mediante una o más armaduras, conexiones u otras estructuras mecánicas 312.
Haciendo referencia en este caso a las Figuras 12A y 12B, las guías 306a, 306b de deflexión son sustancialmente planas y son móviles sustancialmente dentro de un plano que es sustancialmente paralelo a la superficie superior de las guías 306a, 306b. La Figura 12A muestra una configuración “ abierta” en donde las guías 306a, 306b de deflexión están dispuestas sustancialmente fuera de la trayectoria de la salida de fluido/empuje de escape del motor 302, permitiendo así que la totalidad de la fuerza y magnitud del vector de empuje que suministra el motor 302 tenga efecto sobre la aeronave, vehículo o dispositivo que utiliza el sistema 300. La Figura 12B muestra una configuración “ cerrada” en donde las guías 306a, 306b de deflexión están yuxtapuestas entre sí en la región 302b de escape del motor 302. La salida de fluido/empuje de escape del motor 302 se dirige en un principio sustancialmente a lo largo del eje longitudinal 314 del motor 302. El fluido de escape y la fuerza resultante se dirigen así hacia las guías 306a, 306b de deflexión, y se desvían o se dispersan de otra forma mediante las guías de deflexión en múltiples direcciones formando un ángulo a que se aleja del eje 314, reduciéndose sustancialmente la magnitud del vector de empuje resultante a lo largo del eje 314.
Haciendo referencia en este caso a las Figuras 13A y 13B, las guías 306a, 306b de deflexión están acopladas de forma pivotante a una región próxima a la región 302b de escape del motor 302, permitiendo un “ movimiento de pinzamiento” del conjunto eflector. La Figura 13A muestra una configuración “ abierta” en donde las guías 306a, 306b de deflexión están dispuestas sustancialmente fuera de la trayectoria de la salida de fluido/empuje de escape del motor 302, permitiendo de este modo que la totalidad de la fuerza y magnitud del vector de empuje que suministra el motor 302 tenga efecto sobre la aeronave, vehículo o dispositivo que utiliza el sistema 300. La Figura 13B muestra una configuración “ cerrada” en donde las guías 306a, 306b de deflexión están cerradas o “ pinzan” en la región 302b de escape del motor 302. La salida de fluido/empuje de escape del motor 302 se dirige inicialmente sustancialmente a lo largo del eje longitudinal 314 del motor 302. El fluido de escape y la fuerza resultante se dirigen a continuación hacia las guías 306a, 306b de deflexión. Las guías 306a, 306b de deflexión definen una superficie inferior sustancialmente plana que está inclinada con respecto al eje 314 para desviar o dispersar de otro modo el fluido de escape y las fuerzas resultantes en dos direcciones formando un ángulo a alejado del eje 314, reduciéndose sustancialmente la magnitud del vector de empuje resultante a lo largo del eje 314.
Haciendo referencia en este caso a las Figuras 14A y 14B, las guías 306a, 306b de deflexión están acopladas de forma pivotante a una región próxima a la región 302b de escape del motor 302, permitiendo un “ movimiento de pinzamiento” del conjunto deflector. Las guías 306a, 306b de deflexión pueden pivotar alrededor de un eje ubicado encima de la región 302b de salida de empuje del motor de empuje, lo que transmite una ventaja mecánica para el brazo de momento de par resultante del accionador para superar y resistir las fuerzas de salida de empuje del motor 302 al cerrar y abrir las guías 306a 306b de deflexión durante su funcionamiento. La Figura 14A muestra una configuración “ abierta” en donde las guías 306a, 306b de deflexión están dispuestas sustancialmente fuera de la trayectoria de la salida de fluido/empuje de escape del motor 302, permitiendo de este modo que la totalidad de la fuerza y magnitud del vector de empuje que suministra el motor 302 tenga efecto sobre la aeronave, vehículo o dispositivo que utiliza el sistema 300.
Las Figuras 14B-14C muestran una configuración “ cerrada” en donde las guías 306a, 306b de deflexión están cerradas o “ pinzan” en la región 302b de escape del motor 302. La salida de fluido/empuje de escape del motor 302 se dirige en un principio sustancialmente a lo largo del eje longitudinal 314 del motor 302. El fluido de escape y la fuerza resultante se dirigen a continuación hacia las guías 306a, 306b de deflexión. Las guías 306a, 306b de deflexión definen una superficie sustancialmente curvilínea, semicircular, que está en ángulo con respecto al eje 314 para desviar o dispersar de otro modo el fluido de escape y las fuerzas resultantes sustancialmente en dos direcciones formando un ángulo a alejado del eje 314, reduciéndose sustancialmente la magnitud del vector de empuje resultante a lo largo del eje 314.
Haciendo referencia en este caso a las Figuras 15A-15E, se muestra un ejemplo alternativo del sistema 300 de empuje que utiliza un rotor 320 acoplado a un motor 322 que revoluciona el rotor 320. La configuración puede utilizarse en un sistema de empuje de ventilador con conductos u otro sistema de hélice/rotor. El motor 322 puede incluir un motor de dos tiempos que tiene un par o potencia suficiente para desplazar la masa y dimensiones del rotor. El conjunto deflector de este ejemplo del sistema 300 de empuje incluye una pluralidad de palas que, de forma similar a las guías de deflexión descritas anteriormente, pueden ser accionadas y/o estar configuradas para desviar, absorber y/o disipar el fluido desplazado por el rotor 320 y el empuje y el vector de empuje resultante asociados. La pluralidad de palas es móvil de forma selectiva y controlable alrededor de la región de escape del rotor 320 y el empuje y el vector de empuje resultante asociados para ajustar la magnitud y el vector de fuerza de empuje generales transmitidos a la aeronave, vehículo o dispositivo (tal como los descritos en la presente memoria) que incorporan el sistema 300 de empuje. La pluralidad de palas puede desviar sustancialmente la salida de empuje a al menos dos vectores de empuje inclinados con respecto a un eje original de la salida de empuje (de forma típica, el eje longitudinal del rotor que suministra el empuje). Los múltiples vectores de empuje pueden tener todos sustancialmente la misma magnitud, y pueden estar inclinados entre aproximadamente 45 grados y aproximadamente 90 grados con respecto al primer eje. Cada vector de empuje puede formar sustancialmente el mismo ángulo con respecto al eje original de la salida de empuje. Las palas pueden disponerse a una distancia del rotor 320 que es igual a dos veces (2x) la anchura del rotor para reducir o evitar una fuerza de retroceso no deseada en el rotor y el aire desplazado.
Las palas pueden incluir una primera pluralidad de palas 324a y una segunda pluralidad de palas 324b dispuestas en mitades opuestas de la región de escape del rotor 320 y la unidad de empuje. Las palas pueden estar acopladas al conjunto de empuje (y/o, de otro modo, a un armazón o chasis de la aeronave, vehículo o dispositivo que emplea el sistema 300) mediante una o más armaduras, conexiones u otras estructuras mecánicas. El movimiento/manipulación individual e independiente de las dos pluralidades de palas con respecto a la salida 320 del rotor puede lograrse mediante uno o más accionadores (no mostrados) acoplados a las palas respectivas. Los accionadores pueden acoplarse operativamente a las palas mediante una o más armaduras, conexiones u otras estructuras mecánicas (no mostradas).
Las Figuras 15A-15C muestran una configuración “ cerrada” en donde las palas 324a, 324b están cerradas (p. ej., las palas son sustancialmente perpendiculares a un eje 326 de rotación del rotor para evitar sustancialmente el flujo de fluido a través de las mismas a lo largo del eje 326) en la región de escape del rotor 320. Por lo tanto, las palas desvían o dispersan de otro modo el fluido de escape y las fuerzas resultantes en sustancialmente dos direcciones formando un ángulo a alejado del eje 326 (que es sustancialmente perpendicular en esta configuración), reduciéndose sustancialmente o eliminándose por completo la magnitud del vector de empuje resultante a lo largo del eje 326.
La Figura 15D muestra una configuración parcialmente “ abierta” en donde las palas 324a, 324b están dispuestas formando un ángulo a más pequeño con respecto al eje 326, permitiendo de este modo que una parte selectiva de la totalidad de la fuerza y magnitud del vector de empuje que suministra el rotor 320 tenga efecto sobre la aeronave, el vehículo o el dispositivo que utiliza el sistema 300. La Figura 15E muestra una configuración “ abierta” en donde las palas 324a, 324b están dispuestas sustancialmente en paralelo a la trayectoria de la salida de fluido/empuje de escape del rotor 320, permitiendo de este modo que la totalidad de la fuerza y magnitud del vector de empuje que suministra el rotor 320 tenga efecto sobre la aeronave, vehículo o dispositivo que utiliza el sistema 300.
Los sistemas 300 de empuje pueden estar integrados con cualquiera de los dispositivos de propulsión descritos en la presente memoria, incluyendo con respecto al ejemplo de los dispositivos 10 de propulsión mostrados de la Figura 1A a la Figura 3, así como los mostrados en las Figuras 11A-11D, y también pueden ejecutarse en su totalidad o en parte con las características de control/entrada mostradas y descritas con respecto a las Figuras 4 a 9. Cada uno de los motores mencionados anteriormente puede ser, por ejemplo, uno de un motor turborreactor, un motor turbofán y un motor turbohélice, y puede incluir además cualquiera de las características de control direccional y/o de salida descritas en la presente memoria. Además, cada uno de los motores mencionados anteriormente puede ser orientado en una dirección sustancialmente vertical, como se ilustra, para permitir obtener capacidad de despegue y aterrizaje vertical, así como también las otras características de vuelo descritas en la presente memoria. El control de la salida de empuje de los sistemas 300 descritos anteriormente puede lograrse mediante el uso de uno o más accionadores, controladores y/o procesadores como se describe en la presente memoria, y puede ajustarse automáticamente en respuesta a diversos parámetros detectados, medidos y/o percibidos para obtener características de vuelo como también se describe en la presente memoria.
Los aspectos de la descripción pueden incluir canales de comunicación que pueden ser cualquier tipo de red de comunicaciones electrónicas por cable o inalámbrica, tal como, p. ej., una red de área local por cable/inalámbrica (LAN), una red de área personal por cable/inalámbrica (PAN), una red de área doméstica por cable/inalámbrica (HAN), una red de área amplia por cable/inalámbrica (WAN), una red de campus, una red metropolitana, una red privada de empresa, una red privada virtual (VPN), una interred, una red troncal (BBN), una red de área global (GAN), Internet, una intranet, una extranet, una red superpuesta, comunicación de campo cercano (NFC), una red de telefonía celular, un servicio de comunicaciones personales (PCS), utilizando protocolos tales como el sistema global de comunicaciones móviles (GSM), CDMA (acceso múltiple por división de código), tecnologías de red GSM/EDGE y UMTS/HSPA, evolución a largo plazo (LTE), 5G (redes móviles de 5a generación o sistemas inalámbricos de 5a generación), WiMAX, HSPA+, W-Cd MA (acceso múltiple por división de código de banda ancha), CDMA2000 [también conocido como C2K o IMT multi-portador (IMT-MC)], fidelidad inalámbrica (Wi-Fi), Bluetooth, y/o similares, y/o una combinación de dos o más de los mismos. Las normas NFC cubren protocolos de comunicaciones y formatos de intercambio de datos, y se basan en normas existentes de identificación por radiofrecuencia (RFID) que incluyen ISO/IEC 14443 y FeliCa. Las normas incluyen ISO/IEC 18092[3] y aquellas definidas por el foro N<f>C.
Aspectos de la presente memoria se describen con referencia a ilustraciones de diagrama de flujo y/o diagramas de bloques de métodos, aparatos (sistemas) y productos de programa informático según realizaciones de la descripción. Se entenderá que cada bloque de las ilustraciones de diagrama de flujo y/o de los diagramas de bloques, y las combinaciones de bloques en las ilustraciones de diagrama de flujo y/o de los diagramas de bloques, pueden ejecutarse mediante instrucciones de programa informático. Estas instrucciones de programa informático pueden suministrarse a un procesador de un ordenador de propósito general, ordenador de propósito especial u otro aparato de procesamiento de datos programable para producir una máquina, de forma que las instrucciones, que se ejecutan a través del procesador del ordenador u otro aparato de procesamiento de datos programable, creen medios para ejecutar las funciones/acciones especificadas en el bloque o bloques del diagrama de flujo y/o del diagrama de bloques.
Estas instrucciones de programa informático también pueden almacenarse en un medio legible por ordenador que puede dirigir un ordenador, otro aparato de procesamiento de datos programable u otros dispositivos para funcionar de una forma particular, de forma que las instrucciones almacenadas en el medio legible por ordenador producen un artículo de fabricación que incluye instrucciones que implementan la función/acción especificada en el bloque o bloques del diagrama de flujo y/o del diagrama de bloques. Aspectos de la descripción pueden ejecutarse en cualquier tipo de dispositivos informáticos, tal como, p. ej., un ordenador de sobremesa, un ordenador personal, un ordenador portátil/móvil, un asistente de datos personal (PDA), un teléfono móvil, una tableta, un dispositivo informático en la nube y similares, con capacidades de comunicaciones por cable/inalámbricas a través de los canales de comunicación.
Además, según diversos aspectos de la descripción, los métodos descritos en la presente memoria están previstos para funcionar con ejecuciones de hardware dedicadas que incluyen, aunque no de forma limitativa, PC, PDA, semiconductores, circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), matrices lógicas programables, dispositivos informáticos en la nube y otros dispositivos de hardware configurados para ejecutar los métodos descritos en la presente memoria.
También cabe señalar que las implementaciones de software de la descripción como se describe en la presente memoria se almacenan opcionalmente en un medio de almacenamiento tangible, tal como: un medio magnético, como un disco o una cinta; un medio magneto-óptico u óptico, como un disco; o un medio de estado sólido, como una tarjeta de memoria u otro paquete que aloja una o más memorias de solo lectura (no volátiles), memorias de acceso aleatorio u otras memorias que se pueden reescribir (volátiles). Un archivo adjunto digital a correo electrónico u otro archivo o conjunto de archivos de información auto contenidos se considera un medio de distribución equivalente a un medio de almacenamiento tangible. En consecuencia, se considera que la descripción incluye un medio de almacenamiento o medio de distribución tangible, como se enumera en la presente memoria y que incluye equivalentes reconocidos en la técnica y medios sucesores, en donde se almacenan las implementaciones de software de la presente memoria.
Además, los diversos aspectos de la descripción pueden ejecutarse en una ejecución de ordenador no genérico. Además, los diversos aspectos de la descripción expuestos en la presente memoria mejoran el funcionamiento del sistema, como resulta evidente a partir de su descripción. Además, los diversos aspectos de la descripción implican hardware de ordenador que se programa específicamente para resolver el problema complejo abordado por la descripción. En consecuencia, los diversos aspectos de la descripción mejoran el funcionamiento del sistema en general en su ejecución específica para realizar el proceso descrito en la descripción y la invención reivindicada es según lo definido en las reivindicaciones.
Según un ejemplo, el sistema de navegación global por satélite (GNSS) puede incluir un dispositivo y/o sistema que puede estimar su localización basándose, al menos en parte, en señales recibidas de vehículos espaciales (SV). En particular, tal dispositivo y/o sistema permite obtener mediciones de “ pseudointervalo” que incluyen aproximaciones de distancias entre SV asociados y un receptor de navegación por satélite. En un ejemplo particular, tal pseudointervalo puede determinarse en un receptor que es capaz de procesar señales de uno o más SV como parte de un sistema de posicionamiento por satélite (SPS). Tal SPS puede comprender, por ejemplo, un sistema de posicionamiento global (GPS), Galileo, Glonass, por nombrar algunos, o cualquier SPS desarrollado en el futuro. Para determinar su localización, un receptor de navegación por satélite permite obtener mediciones de pseudointervalo para tres o más satélites, así como sus posiciones en el momento de la transmisión. Conociendo los parámetros orbitales de los SV, pueden calcularse estas posiciones para cualquier punto temporal. A continuación, puede determinarse una medición de pseudointervalo basándose, al menos en parte, en el tiempo que una señal se desplaza desde un SV al receptor, multiplicado por la velocidad de la luz. Si bien las técnicas descritas en la presente memoria pueden utilizarse como ejecuciones de determinación de localización en SPS de tipo GPS y/o Galileo como ilustraciones específicas según ejemplos particulares, debe entenderse que estas técnicas también pueden aplicarse a otros tipos de SPS, y que el objeto reivindicado no está limitado en este sentido.
Los expertos en la técnica apreciarán que la presente memoria no se limita a lo mostrado y descrito especialmente con anterioridad en la presente memoria. Además, a menos que se haya indicado lo contrario, debe observarse que ninguno de los dibujos adjuntos están a escala. Cabe señalar que los componentes del sistema se han representado cuando proceda mediante símbolos convencionales en los dibujos, que muestran solo aquellos detalles específicos que son pertinentes para entender las realizaciones de la presente memoria para no dificultar la descripción con detalles que resultarán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica con la ventaja de la descripción en la presente memoria.
Son posibles varias modificaciones y variaciones teniendo en cuenta lo anteriormente descrito, sin apartarse del ámbito de la invención reivindicada, que está limitado únicamente por las siguientes reivindicaciones.
Claims (11)
- REIVINDICACIONESi.Dispositivo (10) de propulsión, que comprende-una plataforma (11) configurada para soportar un pasajero (1) sobre la misma;-un motor (302) de empuje acoplado a la plataforma, orientado en una dirección sustancialmente vertical para suministrar una capacidad de despegue y aterrizaje vertical y configurado para suministrar una salida de empuje sustancialmente a lo largo de un primer eje;-un conjunto deflector (304) acoplado de forma móvil al motor (302) de empuje y que incluye un par de guías (306a, 306b) de deflexión móviles para desviar de forma selectiva una parte de la salida (302b) de empuje, en donde el conjunto deflector está configurado para desviar la salida (302b) de empuje a al menos dos vectores de empuje que forman un ángulo (a) con respecto al primer eje (314);-al menos dos accionadores (310) acoplados a las guías (306a, 306b) de deflexión respectivas para ajustar de forma controlable una posición de las guías (306a, 306b) de deflexión respectivas con respecto al motor (302) de empujecaracterizado por quedichas guías de deflexión pueden desplazarse acercándose y alejándose entre sí entre una configuración cerrada en donde dichas guías de deflexión están yuxtapuestas entre sí en la salida de empuje de escape, y una configuración abierta en donde dichas guías de deflexión están fuera de la trayectoria de la salida de empuje de escape.
- 2. Dispositivo (10) de propulsión según la reivindicación 1, en donde los al menos dos vectores de empuje tienen todos sustancialmente la misma magnitud.
- 3. Dispositivo (10) de propulsión según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde cada vector de empuje forma un ángulo (a) de entre aproximadamente 45 grados y aproximadamente 90 grados con respecto al primer eje (314).
- 4. Dispositivo de propulsión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde cada vector de empuje forma sustancialmente el mismo ángulo (a) con respecto al primer eje (314).
- 5. Dispositivo (10) de propulsión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además un controlador en comunicación con los accionadores (310), en donde el controlador está configurado para hacer funcionar los accionadores (310) en respuesta a una o más señales de al menos uno de un operario (1) y un sensor.
- 6. Dispositivo de propulsión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde las guías (306a, 306b) de deflexión son cada una sustancialmente planas.
- 7. Dispositivo (10) de propulsión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde las guías (306a, 306b) de deflexión definen cada una superficie sustancialmente curvilínea que desvía la salida (302b) de empuje.
- 8. Dispositivo (10) de propulsión según la reivindicación 7, en donde las guías (306a, 306b) de deflexión definen cada una superficie que tiene una sección transversal sustancialmente semicircular que desvía la salida (302b) de empuje.
- 9. Dispositivo (10) de propulsión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde las guías (306a, 306b) de deflexión pueden pivotar alrededor de un segundo eje sustancialmente perpendicular al primer eje (314).
- 10. Dispositivo (10) de propulsión según la reivindicación 9, en donde el segundo eje está ubicado encima de la salida (302b) de empuje del motor (302) de empuje.
- 11.Dispositivo (10) de propulsión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el motor (302) de empuje es uno de un motor turborreactor, un motor turbofán y un motor turbohélice.
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