IT8323054A1

IT8323054A1 - Boomerang

Info

Publication number: IT8323054A1
Application number: IT1983A23054A
Authority: IT
Original assignee: Blight Marshall Rushton
Priority date: 1982-04-29
Filing date: 1983-09-29
Publication date: 1985-03-29
Also published as: WO1983003769A1; EP0107682A4; ZA836217B; DE3342775T1; GB8334053D0; AU2144083A; IT8323054A0; US4591164A; GB2129695B; JPS59500750A; CA1215729A; EP0107682A1; GB2129695A; IT1167222B

Description

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

I boomerang sono dispositivi ben noti che comprendono tipicamente una coppia di elementi disposti ad angolo l'uno rispetto all'altro. Gli elementi sono tipicamente sagomati in modo che se il dispositivo viene lanciato esso descriver? un percorso secondo il quale esso ritorna in prossimit? del lanciatore.

La presente invenzione fornisce un boomerang di costruzione diversa dai boomerang noti.

Secondo la presente invenzione si fornisce un dispositivo di boomerang sostanzialmente piatto che comprende un elemento anulare centrale piatto avente confini interno ed esterno circolari e che definisce un'apertura centrale, almeno due elementi alari che si estendono verso l'esterno dal confine esterno dell'anello sostanzialmente nel piano di esso, ciascun elemento alare avendo un profilo aerodinamico asimmetrico ed essendo disposto in modo da agire nella stessa direzione di tutte le altre ali cosicch? quando il dispositivo viene lanciato con moto rotatorio le ali producono sollevamento e anche rotazione.

La presente invenzione verr? ora descritta per mezzo di un esempio con riferimento ai disegni allegati nei quali: la FIGURA 1 ? una vista in pianta di una realizzazione di un boomerang a quattro ali secondo la presente invenzione:

la FIGURA 2 ? una vista laterale del boomerang della figura 1; La FIGURA 3 ? una vista in pianta di una realizzazione

di un dispositivo a boomerang a tre ali secondo la presente invenzione.

La FIGURA 4 ? una vista laterale del boomerang della figura 3.

La FIGURA 5A ? una sezione trasversale lungo le linee A-A delle figure 1 e 3.

La FIGURA 5B ? una sezione trasversale lungo le linee B-B delle figure 1 e 3.

La FIGURA 6 mostra una vista in pianta di un dispositivo a boomerang secondo la presente invenzione che possiede lo stesso disegno generale dei boomerang delle figure da 1 a 5 ma possiede ali rivolte all'indietro.

La FIGURA 6A ? una sezione lungo la linea A-A della figura 6 .

La FIGURA 6B ? una sezione lungo la linea B-B della figura 6. La FIGURA 6C ? una sezione lungo la linea C-C della figura 6. La FIGURA 7 mostra una vista in pianta di un dispositivo a boomerang secondo la presente invenzione che possiede lo stesso disegno generale dei boomerang delle figure da 1 a 5 ma possiede ali rivolte in avanti.

La FIGURA 7A ? una sezione lungo la linea A-A della figura 7; e la FIGURA 7B ? una sezione lungo la linea B-B della figura 7.

Nelle figure 1 e 2 ? mostrato un dispositivo a boomerang con quattro ali secondo la presente invenzione che comprende '?uaio l?nsuf?tift Srevetuafe sii

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un anello centrale IO avente quattro ali 11 che si estendono normalmente verso l'esterno dall'anello e sono distanziate di 90?. L'anello 10 possiede un confine circolare interno 12 e un confine circolare esterno 13. L'anello 10 definisce inoltre un'apertura centrale 14.

Come indicato nella figura 5B l'anello 10 presenta un profilo aerodinamico simmetrico il quale ? piatto al di sotto e arcuato simmetricamente al di sopra.

L'uso di un anello 10 con un'apertura centrale 14 presenta il vantaggio che durante il volo l'aria pu? passare attraverso il centro dell?anello 10 con riduzione della resistenza aerodinamica. Inoltre il profilo aerodinamico dell'anello 10 presenta il vantaggio di impartire portanza di planata al dispositivo a boomerang durante il volo. Si trova che la forma anulare circolare conserva la rotazione con efficacia specialmente in confronto con forme pi? angolate come triangoli o quadrati e si trova anche che questo ? un vantaggio importante per ottenere buone caratteristiche di volo.

Inoltre, come indicato nella figura 5A ciascuna ala 11 possiede un profilo aerodinamico simmetrico nel quale un lato ? piatto e l'altro lato ? curvato. La porzione dell'ala 11 ? adiacente al bordo Ila che si trova davanti durante il volo rotazionale ? pi? spessa della porzione dell'ala 11 adiacente al bordo llb che segue. Ciascuna ala 11 ? sagomata in modo che il suo bordo pi? spesso Ila sia rivolto nella stessa direzione dei bordi pi? spessi di tutte le altre ali 11.

Come mostrato le ali 11 hanno tutte la stessa lunghezza e larghezza e spessore e sono montate simmetricamente intorno all'anello 10. Tuttavia non ?.assolutamente essenziale per il dispositivo a boomerang di essere simmetrico. Si preferisce che il centro di gravit? del dispositivo si trovi al centro dell'anello 10. Se le ali 11 fossero disposte in qualche modo asimmetricamente sia per posizione sia per dimensioni, forma o peso, in tal caso, se lo si desiderasse, il centro di gravit? potrebbe essere mantenuto nella posizione preferita contrappesando opportunamente il lato opposto del dispositivo .

Si deve evidenziare il fatto che si preferisce che le ali 11 siano uguali e si estendano verso l'esterno dall'anello IO in modo simmetrico cosicch? ogni coppia di ali adiacenti sia distanziata dello stesso angolo, per esempio 90? e ci? significa che nella realizzazione preferita ogni ala 11 porta un uguale contributo al volo del dispositivo a boomerang.

Inoltre le ali 11 sono preferibilmente distanziate in modo che esse non si sovrappongano quando osservate in pianta.

Infine nella costruzione indicata l'anello 10 presenta sostanzialmente lo stesso spessore delle ali 11 nel loro punto di maggiore spessore e l'anello 10 ? completamente piatto .MUOIO lonsulenia Brevetuale sjJ,

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su un lato e arcuato simmetricamente in modo aerodinamico sull'altro. Tuttavia non vi ? nessun motivo per il quale le ali 11 e l'anello IO non possano essere di spessori diversi.

Si preferisce che sul rovescio del lato con profilo aerodinamico simmetrico dell'anello 10 vi sia un lato piatto. E' preferito che l'anello 10 sia di profilo aerodinamico simmetrico poich? nell'impiego, quando il dispositivo ruota, un lato dell'anello 10 che si trova davanti in un istante si trover? indieto nel successivo. Inoltre, come indicato, il dispositivo a boomerang pu? comprendere un anello circolare 15. Questo anello esterno 15 ? parzialmente incluso per motivi di sicurezza. Preferibilmente l'anello esterno 15 ha uno spessore ridotto, per esempio circa 1/2 dello spessore in confronto con la restante parte del dispositivo e presenta una sezione trasversale circolare o ellittica per ridurre ogni effetto negativo sulle caratteristiche di volo del boomerang.

Inoltre le congiunzioni tra le ali 11 e l'anello esterno 15 possono comprendere porzioni di rivestimento 16 per ridurre la resistenza aerodinamica. Le porzioni di rivestimento 16 sono porzioni piatte con superfici piatte opposte e sono situate negli angoli tra le ali 10 e l'anello esterno MUOIO Ufflsywnu IHCTCHUU^

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Inoltre, infine, si trova anche che le ali 11 possono essere leggermente piegate al di fuori del piano dell?anello 10 distanziandosi dal lato piatto di esso per aumentare la stabilit? del volo. L'angolo di piegatura pu? essere tipicamente sino a 5?, per esempio circa 2?.

Nell'uso, il dispositivo a boomerang delle figure 1 e 2 viene lanciato in modo simile a quello di un boomerang convenzionale. Ci? significa che il dispositivo pu? essere lanciato con un angolo di circa 45? contro vento. Il dispositivo viene lanciato in relazione al terreno con un angolo tra la verticale e, per esempio 40? dalla verticale con inclinazione verso l'esterno rispetto al lanciatore. Inoltre il dispositivo viene lanciato con un?azione di rotazione cosicch? l'intero dispositivo adotta un moto rotatorio. L?interazione della portanza rotante prodotta dalle ali 11 durante il volo rotatorio e la progressione giroscopica dell'intero dispositivo porta ad ottenere un volo curvato che riporta il dispositivo in prossimit? del lanciatore.

Nelle figure 3 e 4 ? indicato un dispositivo simile a quello indicato nelle figure 1 e 2 fatta eccezione per il fatto che esso comprende tre ali disposte simmetricamente che si. estendono verso l'esterno e sono distanziate di 120?.

Il numero delle ali pu? variare ampiamente. Tuttavia se il numero delle ali aumenta si ritiene che aumenter? anche Mudio Consulenza Brwemiaie SIA

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l'interferenza reciproca tra le ali a causa della turbolen-

za dell'aria e aumenter? la quantit? complessiva di resisten-

za aerodinamica. Preferibilmente il dispositivo a boomerang

secondo la presente invenzione possiede da 2 a 6 ali, per

esempio 3 oppure 4.

Per i risultati migliori si preferisce che le proporzioni

complessive del dispositivo vengano mantenute entro certi

X

limiti. Per esempio il rapporto ? tra x (diametro esterno

d

dell'anello 10) e d (diametro complessivo) ? preferibilmente

tra circa 0,3 e circa 0,6. Per un dispositivo a quattro ali

esso ? preferibilmente di circa 0,41 mentre per un dispositivo

a tre ali esso ? preferibilmente di circa 0,51.

Altri rapporti preferiti sono i seguenti:

1 (lunghezza dell1ala)

: circa 0,2 sino a circa 0,35 (pred (diametro complessivo)

feribilmente circa 0,28 per quattro ali, circa 0,24 per tre ali) (larghezza media)

w (dell1ala)_

: circa 0,05 sino a circa 0,1

d (diametro complessivo) (preferibilmente circa 0,08 per quattro e tre ali)

Z (larghezza dell?anello)

: circa 0,05 sino a circa 0,1 (preferid (diametro complessivo)

bilmente circa 0,07 per quattro ali, circa 0,076 per tre ali)

? (spessore massimo dell'ala)

d (diametro complessivo) : circa 0,008 sino a circa 0,015 (preferibilmente circa 0,01 per quattro ali e circa 0,013 per tre ali).

*ritualeMA'

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Inoltre quando l'anello di sicurezza esterno viene utilizzato si preferisce che il rapporto tra l'area totale delle ali e l'area totale dell'anello interno sia compreso tra circa 0,5 e 1,8,

Inoltre il rapporto tra la lunghezza dell?ala (in cm) e il volume totale del dispositivo (in cm^) ? preferibilmente superiore a l.

Evidentemente i vari rapporti tenderanno a variare al variare del numero delle ali usate -e anche del grado di inclinazione delle ali 11 come verr? descritto in seguito con riferimento alle figure 6 e 7,

Si prevede che il dispositivo a boomerang secondo la presente invenzione verr? fabbricato in un unico pezzo essendo stampato in materiale plastico. Tuttavia esso pu? anche essere fabbricato con altri materiali leggeri, per esempio il legno compensato. In particolare i dispositivi a boomerang secondo la presente invenzione possono essere sagomati in un unico pezzo a partire da materiale termoplastico flessibile, in particolare un materiale resiliente come il polipropilene. Ci? consente all'utente di piegare le ali esso stesso a piacimento in qualsiasi forma desiderata sia verso l'alto sia verso il basso. Se le ali sono piegate verso il basso il dispositivo tende ad avere un ampio volo circolare basso e questo ? positivo in condizioni di vento. Se le ali vengono piegate verso l'alto il dispositivo tende ad avere un volo librato in alto e questo ? positivo nelle condizioni di calma. Con un materiale resiliente come il polipropilene il dispositivo a boomerang tende a ritornare alla sua forma sostanzialmente piatta con il tempo.

Nella figura 6 ? indicato un dispositivo a boomerang dello stesso tipo generale indicato nelle figure l e 2, ma avente quattro ali 11 disposte in modo equiangolare. I numeri di riferimento uguali definiscono parti uguali.

.Tuttavia le ali 11 non si estendono secondo un diametro, come nelle figure 1 e 2, verso l'esterno dall'anello 10, ma sono piegate all'indietro. Le ali 11 possono essere piegate all'indietro di un angolo nell'intervallo da 2 a 20?, preferibilmente da 3 a 10?.

Nella figura 7 ? indicato un dispositivo a boomerang anche esso dello stesso tipo generale descritto nelle figure 1 e 2, ma avente quattro ali 11 disposte ad angoli uguali che sono rivolte in avanti. Le ali 11 possono essere rivolte in avanti di un angolo nell'intervallo da 5 a 30?, preferibilmente da 10 a 25?, per esempio 16?.

Come indicato nelle figure 6A e 7A gli anelli 10 hanno una sezione trasversale con profilo aerodinamico simmetrico come nella realizzazione delle figure 1 e 2. Inoltre, come indicato nelle figure 6B e 7B, ciascuna ala 11 in ciascuna di queste realizzazioni ha una sezione trasversale a profilo aerotudto Unsulenia wevenuaie SJ.I.

- Il -

dinamico simmetrico avente una porzione pi? spessa adiacente al bordo conduttore Ila e una porzione pi? sottile adiacente al bordo posteriore llb.

Inoltre si deve notare che nella realizzazione della figura 7 le ali 11 si restringono nel piano cosicch? i lati delle ali 11 convergono insieme leggermente distanziandosi dall'anello 10.

Inoltre, come indicato nelle figure 6 e 6C, i bordi anteriori esterni, durante l?uso, delle ali 11 della realizzazione della figura 6 secondo la presente invenzione possono essere muniti di porzioni rientranti 18 che migliorano le ca ratteristiche di volo del dispositivo a boomerang secondo la figura 6.

Inclinando le ali sia verso avanti sia in indietro si riduce la resistenza aerodinamica e il dispositivo ? in grado di restare in rotazione per un periodo pi? lungo di quello che si sarebbe verificato altrimenti.

L'inclinazione delle ali consente anche di incorporare entro un diametro pi? piccolo ma pi? grande superficie di volo.

Ci? influenza favorevolmente il rapporto tra portanza e rotazione e aumenta le dimensioni relative dell'anello interno 10.

Inoltre la direzione dell'inclinazione influenza la traiettoria del dispositivo. Ali rivolte in avanti (come nella figura 7)producono un vol? circolare basso ampio, mentre le ali rivolte all'indietro (come nella figura 6) forniscono un volo alto, con librazione ellittica.

L'uso di un anello interno 10 in confronto con un piccolo mozzo conserva pi? efficacemente la rotazione del dispositivo poich? esso agisce come un volano. Inoltre l'anello interno 10 produce portanza in aggiunta alle ali 11 poich? anch'esso ha un profilo aerodinamico. La portanza prodotta dall'anello interno ? pi? una portanza di planata che una portanza di virata.

Le ali 11 possiedono una portanza superiore sul lato dell'ala avanzante poich? esso possiede una superiore velocit? relativa rispetto all'aria dell'ala in ritorno sull'altro lato. Di conseguenza il boomerang tende a sollevarsi verso il lato di avanzamento e ad abbassarsi verso il lato di ritiro. Questo ? quello che viene definito un momento di rollio.

L'anello interno 10 agisce anche come dispositivo conveniente e sicuro per afferrare il dispositivo al suo ritorno.

Inoltre il dispositivo a boomerang in tutte le realizzazioni della presente invenzione ? sostanzialmente planare ed ? privo di proiezioni che si allontanino con un grande angolo dal piano generale del dispositivo a boomerang, come una asta assiale, un gambo, un manico o simili, come si trova in alcuni dispositivi della tecnica precedente.

Inoltre le bordature di resistenza aerodinamica esterne 16 del boomerang della presente invenzione contribuiscono a ridurre la resistenza aerodinamica alla rotazione e in tal modo aumentano efficacemente la durata del volo. Si deve osservare che nelle figure 6 e 7 le bordature di resistenza aerodinamica 16 adiacenti al bordo avanzante llb di ciascuna ala 11 sono pi? grandi delle bordature di resistenza aerodinamica adiacenti al bordo seguente llb. Le bordature 16 forniscono anche un'opportuna flangia per accogliere il dito indice del lanciatore. Ci? consente al lanciatore di impartire pi? facilmente rotazi?ne al boomerang quando esso viene lanciato.

Modifiche e variazioni che risulterebbero apparenti a un esperto sono considerate entro l'ambito della presente invenzione. Per esempio le sezioni a profilo aerodinamico indicate nei disegni possono avere superfici piatte rovesciate. Queste superfici, se lo si desidera, potrebbero essere rese concave specialmente quando i dispositivi a boomerang sono stampati in materiale plastico.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Dispositivo a boomerang caratterizzato dal fatto che comprende un elemento anulare centrale piatto avente confini interno ed esterno sostanzialmente circolari e che definisce un'apertura centrale, almeno due elementi alari che si estendono verso l'esterno dal confine esterno dell'anello, ciascun elemento alare essendo di profilo aerodinamico simmetrico ed essendo disposto in modo da agire nella stessa direzione di tutte le altre ali cosicch? quando il dispositivo viene lanciato con moto rotatorio le ali producono portanza e anche rotazione.

2. Dispositivo a boomerang secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che esso ? sostanzialmente piatto, le ali sono sostanzialmente nel piano dell'anello ed esso ? privo di espansioni che si allontanano dal piano generale del dispositivo di un grande angolo.

3. Dispositivo a boomerang secondo la rivendicazione 1 oppure 2 caratterizzato dal fatto che comprende da due a sei, preferibilmente tre o quattro delle suddette ali.

4. Dispositivo a boomerang secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da l a 3 caratterizzato dal fatto che la dimensione esterna dell'elemento anulare centrale ? compresa tra circa 0,3 e 0,6 della dimensione globale.

5. Dispositivo a boomerang secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dal a 4 caratterizzato dal fatto che l'elemento anulare centrale presenta un profilo aerodinamico simmetrico, il profilo aerodinamico essendo su un lato dell'anello in modo da aumentare la portanza prodotta dalle ali durante il volo.

6. Dispositivo a boomerang secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5 caratterizzato dal fatto che le ali han no tutte la stessa forma e la stessa lunghezza e sono disposte ad angoli uguali, senza sovrapposizione, intorno all'elemento anulare centrale.

7. Dispositivo a boomerang secondo una'qualsiasi delle ^rivendicazioni da 1 a 6 caratterizzato dal fatto che le ali hanno tutte la stessa lunghezza e gli estremi esterni delle ali sono collegati mediante un elemento anulare esterno circolare.

8. Dispositivo a boomerang secondo la rivendicazione 7 caratterizzato dal fatto che almeno i lati posteriori delle giunzioni tra ciascuna delle ali e l'elemento anulare esterno sono muniti di una bordatura piatta, con effetto di riduzione della resistenza aerodinamica, che si estende tra un lato delle ali e i lati adiacenti dell'elemento anulare esterno.

9. Dispositivo a boomerang secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che le ali sono disposte con un angolo compreso tra 0 e 5? rispetto al piano dell'elemento anulare centrale.

10. Dispositivo a boomerang secondo.una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che le ali sono inclinate in avanti di un angolo compreso tra circa 5 e 30? relativamente all'anello centrale.

11. Dispositivo a boomerang secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10 caratterizzato dal fatto che le ali sono rivolte all'indietro di u n angolo compreso tra circa 10 e 25? relativamente all'anello centrale.

? Milano, 29. settembre 1983

Studio Consulen? Brevettuale

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