NO842500L - Flyvemaskin - Google Patents

Description

flyvemasKin

Teknisk område

Foreliggende opptinneise angår en maskin som er tyngre enn luft og som har evne til vertikal oppstigning og landing, og nærmere bestemt men ikke utelukkende, en flyvemaskin som benytter bakkeeffekt som hjelp under visse driftstilstand-er.

Kjent teknikk

Forskjellige flyvemaskiner som har evne til vertikal oppstigning og landing har vært foreslått.

GB-PS 1405737 beskriver et luftfartøy som er tyngre enn luft, og som er slik anordnet at under normal fremdrift forover kommer den samlede løftekraft som er nødvendig for å holde luftfartøyet i luften fra de aerodynamiske krefter som virker mot bunnen av et flatt skrog som er skrådd i en liten vinkel med horisontalretningen, og som er i stand til å sveve som et resultat av løftekreftene, som er i det minste lik dets samlede vekt, frembragt av i det minste to motorenheter som frembringer løftekraft og er festet til endene av vinger eller korte vinger på hver side av skroget. Et slikt luftfartøy vil gi betydelige stabiliserings-problemer, særlig på skrådde flater, fra hvilke det vil søke å gli.

En artikkel med tittelen "Hybrid Heavy-Lift Airships Under Study" publisert i Aviation Week & Space Technology, 21. juni 1976, sidene 48-52, beksriver et luftskip, som er en flyvemaskin som er lettere enn luft, og som er et hybrid-fartøy som benytter oppdriftskraften til et stort, sigarformet, heliumfylt hylster i kombinasjon med løftekraften til fire modifiserte helikoptere som er festet til undersiden av hylsteret, et foran og et bak på hver side, ved hjelp av en stiv forbindelseskonstruksjon. Løftekraften for hylsteret motsvarer hovedsakelig hele tomvekten til fartøyet, og overlater til den tilgjengelige skyvekraft fra helikopterrotorene å bære nyttelasten og å manøvrere far-tøyet. Et slikt fartøy har en tendens til å utsettes for negativ løftekraft på grunn av formen til hylsteret.

En annen kjent type maskin for vertikal oppstigning og landing er en bakkeeffektmaskin, vanligvis kjent som en Hovercraft, som omfatter en lastbærende plattform som har en hovedsakelig plan underside, samt midler for å danne og opprettholde en bærende luftpute under undersiden, ved hjelp av hvilken maskinen kan understøttes over en inntilliggende bæreflate. Slike maskiner er notorisk ustabile når de benyttes ved verdier for forholdet mellom høyde og effekti diameter (h/d) på 0,2 eller mer, og over skrått underlag. De medfører også problemer med å opprettholde den bærende luftputen når de må passere søkk eller plutse-lige forsenkninger og skarpe fremspring i bæreflaten.

Et formål med denne oppfinnelse er å komme frem til en flyvemaskin som er i stand til vertikal oppstigning og landing og som ikke er beheftet med de forskjellige ulemper under bruk til hvert av fartøyene beskrevet ovenfor dersom og når den brukes på en ekvivalent måte.

Beksrivelse av oppfinnelsen.

Foreliggende oppfinnelse bygger på en erkjennelse av at stabiliseringssystemet som inngår i et luftskip kan over-føres til en maskin som er tyngre enn luft ved å utstyre maskinen som er tyngre enn luft med et oppblåsbart hylster som er noe mindre i størrelse sammenlignet med resten av maskinen enn det oppblåsbare hylster til et luftskip, og som er for lite for å løfte maskinen.

I henhold til et aspekt ved oppfinnelsen er det kommet frem til en flyvemaskin som er tyngre enn luft og som omfatter et element, midler som bæres av elementet for å danne en luftstrøm som kan rettes nedover i forhold til elementet for å frembringe i det minste størstedelen av den aerodynamiske løftekraft som trengs for vertikal oppstigning og landing og for svevedrift av maskinen når den er lastet, samt et oppblåsbart hylster som er montert på elementet slik at når det er oppblåst er dets volummetriske sentrum over tyngdepunktet til maskinen, for derved å bevirke aero-

dynamsik stabilisering av maskinen.

I henhold til et annet aspekt ved oppfinnelsen er det kommet frem til en flyvemaskin som er tyngre enn luft og som omfatter et element som har en hovedsakelig plan underside som er egnet for under denne å danne en understøttende luftpute, ved hjelp av hvilken maskinen kan understøttes over en nærliggende bæreflate, midler som holdes av elementet for å danne en luftstrøm rettet nedover i forhold til undersiden i det minste på to innbyrdes adskilte steder, slik at en slik understøttende luftpute kan dannes, og et hylster fylt med en gass som er lettere enn luft, idet hylsteret er montert på elementet med sitt volummetriske sentrum over tyngdepunktet til elementet.

Fortrinnsvis er midlene for å danne den nedover rettende luftstrøm sammen i stand til å danne en skyvekraft med en reaksjonskraft som vil drive maskinen til en høyde som er større enn den maksimale høyde som en understøttende luftpute kan opprettholdes mellom undersiden og bæreflaten, i det minste når maskinen bare er delvis lastet.

Dersom maskinen blir tungt lastet kan den drives i brukbare høyder over en bæreflate som et konvensjonelt luftputefar-tøy (eller bakkeeffektmaskin), uten nedhengende, fleksible skjørt rundt omkretsen, idet det er vifter som bevirker drivkraft forover og et oppblåst hylster som gir stabilisering. På den annen side kan maskinen, dersom den er lett lastet, stige hovedsakelig vertikalt gjennom de høydeområd-er der den kan drives ved hjelp av bakkeeffekt, til fri drift i luften i svevning eller flukt forover på grunn av vektorsummen av krefter fra viftene supplert med den dynamiske skyvekraft dannet av midlene som bevirker den nedover rettede luftstrøm, mens den stabiliseres av det opp-låste hylster.

Anvendelse av denne oppfinnelse i en maskin medfører at det er iboende stabilitet i maskinen når den drives med bakkeeffekt, stiger og lander vertikalt, svever, er i flukt forover og til og med ved fri vertikal senkning uten drivkrefter, på grunn av den strategiske plassering og festing av blæren med gass (f.eks. helium) lagret i hylsteret som er plassert enten inne i den stive konstruksjon til maskinen med sitt volummetriske sentrum over tyngdepunktet til maskinen, eller er festet i en høyde som kan bestemmes (metasenteret) over tyngdepunktet til maskinen. Det nøyak-tige volum av den stabiliserende blæren avhenger av størr-elsen, den samlede vekt av maskinen og metasenterets mo-ment.

Det antas at den trege massen som utgjøres av gassblæren i hylsteret i stor grad motstår tendensen til en ellers ustabilt svevende plattform til å forskyves fra vertikal-stillingen, slik at dette har en lignende virkning som et gyro-stabiliseringssystem. Armlengden til metasenteret er nøye knyttet til de opptredende aerodynamiske/hydrodyna-miske og dynamiske forstyrrende krefter som maskinen utsettes for.

Det kan vises at den stabiliserende verdi av en luftblære (avhenger av armlengden til metasenteret) i vekt kan være så liten som 10% av den samlede vekt til maskinen, og, når det gjelder helium, er det en betydelig, ytterligere vekt-reduksjon og følgelig en minskning av behovet for motor-ytelse. Prinsippet ved drift av en maskin der denne oppfinnelse inngår skiller seg fra driften av et konvensjonelt luftskip som benytter en bærende gass for å oppta den meste av sin vekt.

Det kan være muliggjort vertikal og langsgående forskyvning av gassblæren for forandringer for trimningsformål.

Det antas at ved å benytte trekkene ved denne oppfinnelse i en maskin kan den notoriske ustabilitet for bakkeeffekt- maskiner, slik som maskiner kjent som Hovercraft, når de benyttes ved verdier for forholdet mellom høyde og effektiv diameter, (h/d) 0,2 eller mere, fjernes, hvilket gjør maskinen i stand til å stige ved hjelp av bakkeeffekt til høyder som gir h/d =0,8 eller mere, mens den er fullstendig stabil også over skrått underlag, på grunn av jetvirk-ningen. Dersom den vertikale kraftkomponent er stor nok vil maskinen gå fullstendig stabil inn i fri vertikal flukt.

Den stabiliserende blære kan være inndelt i flere ytre, oppblåsbare hylstre eller enheter (det vil si to eller flere), slik plassert at det felles kraft- eller treghets-sentrum blir liggende i det ønskede forhold til tyngdepunktet til maskinen. Slike oppblåste enheter kan benyttes slik at de virker som vinger som kan gi godt aerodynamisk løft under flukt forover (med liten motstand, omkring = 0,03) men som også vil i maksimal motstand (omtrent

= 1,4) ved fri vertikal senkning. Disse enheter kan

ha forskjellige plane fasonger, slik som sirkelformet, med en ytre, avstivende torus eller rør, eller deltaformet, eller de kan ha form som en rett spindel, som også gir minimal motstand ved flukt forover og maksimal motstand ved vertikal senkning uten drivkrefter.

Momentmotstanden, som hindrer drift forover av maskinen ved hjelp av bakkeeffekt, opphører å være effektiv når maskinen arbeider i høyder over den høyde der det er nyttig bakkeeffekt, understøttet av vektorsummen av den dynamiske skyvekraft fra viftene alene.

Beskrivelse av tegningene

Flere maskiner som oppfinnelsen inngår i skal nå beskrives, som eksempler, under henvisning til de vedføyde tegninger, der: Fig. 1 viser i perspektiv en utførelsesform av en flyvemaskin der denne oppfinnelse inngår. Fig. 2 viser maskinen i fig. 1 sett forfra, og illustrerer en kontrollert nedstigning for maskinen. Fig. 3 viser i perspektiv et gassfylt hylster for en annen utførelsesform av en flyvemaskin som denne oppfinnelse inngår i. Fig. 4 viser i perspektiv en annen type gassfylt hylster for en flyvemaskin som oppfinnelsen inngår i. Fig. 5 viser skjematisk, sett ovenfra, en annen utførelses-form av en flyvemaskin som denne oppfinnelsen inngår i. Fig. 6 er et diagram som illustrerer bruken av maskinen vist i fig. 5 ved hjelp av bakkeeffekt i en høyde som er for stor til at det kan dannes og opprettholdes noen luftpute som understøtter maskinen. Fig. 7 viser et lignende diagram som fig. 6, og illustrerer oppstigning for maskinen vist i fig. 6 fra et løst underlag . Fig. 8 viser et lignende diagram som fig. 7, og illustrerer en annen utførelsesform av en flyvemaskin som oppfinnelsen inngår i, under bruk i lav høyde over en overflate som er for ujevn til at en understøttende luftpute kan opprettholdes . Fig. 9 er et lignende diagram som fig. 8, og illustrerer bruken av maskinen vist i fig. 8 mens den beveger seg over et søkk i den underliggende flate, slik som utløpet av en foss, som maskinen har nærmet seg understøttet ved hjelp av sin luftpute. Fig. 10 illustrerer bruken av maskinen vist i fig. 8 mens den beveger seg over et søkk som er for dypt til at noen som helst form for understøttelse ved hjelp av bakkeeffekt kan opprettholdes inntil maskinen nærmer seg bunnen. Fig. 11 viser skjematisk og i perspektiv en praktisk ut-førelseform av maskinen vist i fig. 8 til 10, idet maskinen er firkantet sett ovenfra, og har fire innbyrdes adskilte, aksiale bærevifter og er vist mens den bæres av luftputer. Fig. 12 viser på lignende måte som fig. 11 maskinen innrettet til bruk i høyder som er for store til at det kan dannes og opprettholdes en luftpute for understøttelse. Fig. 13 er et tredimensjonalt diagram som illustrerer bruken av bæreviftene i en annen utførelsesform av maskinen som oppfinnelsen benyttes for, når en firkantet plattform på maskinen er skrådd i forhold til underlaget, og Fig. 14 viser i perspektiv en annen utførelsesform av en flyvemaskin der oppfinnelsen inngår.

Utførelsesformer av oppfinnelsen

Fig. 1 og 2 viser en flyvemaskin som har en vinge 10 med deltaform med lavt forholdstall. Vingen 10 er konstruert for å inneholde på sin underside, mellom undersiden og en bakkeflate, en luftpute som opprettholdes av luft som til-føres av en bærevifte eller vifter (ikke vist) gjennom tre adskilte åpninger 14, 15 og 16, som er dannet i undersiden, for å bevirke aerodynamisk løftekraft ved hjelp av bakkeeffekt. Luften som strømmer ut gjennom hver åpning 14, 15, 16 danner en søyle av luft som er adskilt fra søylene av luft som kommer ut fra de øvrige to av åpningene 14, 15 og 16, og som passerer mellomrommet mellom undersiden og bakkeoverflaten.

Et skrog 17, høyderor 18, en finne 19 og et ror 20 er festet til vingen 10. To korte vinger 21 og 22 rager oppover fra skroget 17 og divergerer fra dette. Hver av de korte vinger 21, 22 bærer en svingbar vifte 23, 24. Viftene 23 og 24 kan settes i drift for å gi langsgåene skyvekraft og vertikal skyvekraft når det kreves. De kan også brukes for å bevirke rotasjon av maskinen om en vertikal akse.

Hver av de korte vinger 21, 22 bærer hver sitt strømlinje-formede, oppblåste hylster 25, 26 på den ende som er fjern-est fra skroget 17. Hvert hylster 25, 26 er blåst opp med helium.

Bæreviften eller viftene befinner seg inne i skroget 17 og er forbundet ved hjelp av passende kanaler med åpningene 14, 15 og 16 og med et luftinntak 27 dannet i oversiden av

skroget 17.

Maskinen står på bakken når bæreviftene ikke er i drift. Når maskinen startes opp, vil luft fra de tre søyler som treffer bakken rettes inn i rommet mellom undersiden og bakken og danne en luftpute mellom undersiden og bakken. Først heves fartøyet fra bakken og understøttes over bakken av luftputen, idet lufttrykket inne i luftputen er forholdsvis høyt. Maskinen styres for å hindre vilkårlig rotasjonsbevegelse om den midtre akse som rager opp mellom hylsterne 25 og 26, ved drift av viftene 23 og 24. Maskinen vil virke som et luftputefartøy, understøttet over bakken av høytrykks-luftputen dannet mellom dens underside og bakken, dersom den er så tungt lastet at skyvekraften som oppstår ved utstrømningen av de tre søyler av luft fra åpningene 14, 15 og 16 ikke er tilstrekkelig til å heve maskinen over bakken i en avstand som er større enn den største høyde til undersiden over bakken som luftputen kan opprettholdes ved hjelp av luft som strømmer ut gjennom åpningene 14, 15 og 16. Denne avstand er vanligvis i størr-elsen 1/5 av den effektive diameter til undersiden. Langsgående bevegelse av maskinen i forhold til bakken skjer ved drift av viftene 23 og 24.

De to blærer av helium som befinner seg inne i hylsterne 25 og 26 utgjør trege masser av gass som er lettere enn luft, og befinner seg med sine volummetriske sentrer forskjøvet en viss høyde over tyngdepunktet til maskinen. Disse trege masser motvirker en hvert tendens til at maskinen, når den er i luften, avviker fra den stilling der dens midtre akse som rager opp mellom de to hylsterne 25 og 26 er vertikal, fordi de bevirker en bremsende kraft som søker å holde maskinen i denne stilling, på grunn av Archimedes prinsippet.

Dersom belastningen på maskinen er slik at skyvekraften som dannes av de nedover rettede søyler av luft som strømmer ut av de tre åpninger 14, 15 og 16 er større enn den som bare er nødvendig for å danne og opprettholde en luftpute mellom undersiden og bakken, vil maskinen drive oppover bort fra bakkenbg over den største høyde som en luftpute kan opprettholdes mellom maskinen og bakken. Når luftputen for-svinner vil maskinen holdes over bakken av kombinasjonen av reaksjonskraften fra skyvekraften til de nedover rettende søyler som strømmer ut fra de tre åpninger 14, 15 og 16 og av skyvekraft på grunn av resirkulasjonen av luft som av-bøyes oppover fra bakken til undersiden, der den igjen av-bøyes nedover, slik at det skjer en kraftutveksling mellom den oppover rettede luft som treffer undersiden og derved danner en oppover rettet kraft som øker skyvekraften som skyldes de nedover rettede søyler av luft som strømmer ut fra åpningene 14, 15 og 16. Det vil også være en viss, forholdsvis liten løftekraft som dannes av de oppblåste hylsterne 25, og 26.

Eventuelt kan maskinen komme til en høyde der det ikke er noen vesentlig oppover rettet kraft på grunn av resirkulasjon av luft som avbøyes oppover fra bakken og treffer undersiden av maskinen. Denne høyde er vanligvis omtrent lik den effektive diameter til undersiden. Maskinen vil fullstendig avhenge av løftekraft som skyldes reaksjonen fra kraften til de nedover rettede søyler av luft som strømmer ut fra de tre åpninger 14, 15 og 16, i tillegg til løftekraft som skyldes heliumet som hylsterne 25 og 26 er blåst opp med og løftekraft fra vingen 10 og fra selve hylsterne 25 og 26, som tjener som en forlengelse av vingen 10.

Maskinen kan ta av med et vanlig, kort tilløp, understøttet over bakken av luftputen, i stedet for et konvensjonelt understell, inntil det er opprettet tilstrekkelig hastighet forover til at all bæreevnen kan overføres til vingeflat-ene, hvorved bæreviften eller viftene kan stanses, slik at momentkraften fra driften av viftene unngås.

Under fri flukt stabiliseres maskinen av virkningen av de to blærene av helium som inneholdes i hylsterne 25 og 26, slik som beskrevet ovenfor. Maskinen kan på konvensjonell måte gå inn for landing fra en slik fri flukt, med en siste sving for å gi kraft ved vertikal senkning, slik som vist i fig. 2. Maskinen kan foreta en sikker og kontrollert vertikal landing også dersom bare en av de tre søyler av luft fra åpningene 14, 15 og 16 skulle bli dannet, på grunn av en eller annen svikt i systemet som danner de tre søylene av luft. Dette skyldes, ved en slik senkning, den asymme-triske kraft motvirkes av det gjenopprettende kraftpar som skyldes virkningen av de to blærer av helium som inneholdes i hylsterne 25 og 26. I tilfelle av sving i alle viftene kan maskinen foreta en kontrollert glidesenkning på vanlig måte ved hjelp av passende justering av høyderoret 18. I et ekstremt tilfelle, når maskinen nærmer seg bakken, dersom det bare er begrenset landingsplass tilgjengelig (f.eks. en glenne i en skog), kan maskinen foreta en sving og gå inn i vertikal senkning, og lande med akseptabel landingshastighet, og denne manøver er gjort mulig på grunn av den stabiliserende virkning til blærene av helium som inneholdes i hylsterne 25 og 26 og justering av høyderoret 18.

Undersiden, selv om den er hovedsakelig plan, er utformet med litt konkav form, med kantfremspring hengende ned. Dette arrangement har den fordel at undersiden vil gi en ytterligere fallskjerm-kraftvirkning som er effektiv, uten fare for at maskinen blir aerodynamisk ustabil, på grunn av den stabiliserende virkning vil de to blærer av helium som befinner seg i hylsterne 25 og 26.

Forskjellige alternative utførelsesformer av hylsteret som er blåst opp med en lettere gass enn luft kan anvendes i stedet for hylsterne 25 og 26, for å gi det gjenopprettende kraftpar på grunn av Archimedes-virkningen, slik som beskrevet. Det er ikke vesentlig at det er to hylstere, idet et enkelt hylster anordnet med sitt geometriske sentrum vertikalt over tyngdepunktet til maskinen kan benyttes. Et slik hylster kan være langstrakt, og fortrinnsvis sigarformet. Alternativt kan det benyttes en oppblåst ringkonstruksjon som kan være lukket av overlappende ark, slik som vist i fig. 3. Eller det kan benyttes en deltaformet konstruksjon som omfatter to sigarformede hylstre som er sammenføyd ved en ende og adskilt ved den annen ende, med overlappende ark som lukker hele konstruksjonen slik som vist i fig. 4.

Viftene som danner luftputen kan være montert utenform omkretsen av den lastbærende plattformen som danner den nedover konkave undersiden, i stedet for å være montert inne i skroget, slik som beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 1 og 2. Et slikt arrangement er skjematisk illustrert i fig. 5, som viser en sirkelformet plattform 10A med to par diametralt motstående aksialvifter 28 og 29, 28A og 29A påmontert. Et av parene av diametralt motstående vifter kan utelates. Plattformen 10A behøver ikke å være sirkelformet, idet enhver passende form, slik som firkantet, vist i fig. 8, 9 og 10, kan benyttes. Driften av maskinen er hovedsakelig den samme som beskrevet ovenfor.

Fig. 6 illustrerer resirkulasjonen, som er kortfattet beskrevet for å forklare hvordan maskinen vist i fig. 1 og 2 understøttes når den er hevet over den høyde som det kan opprettholdes en luftpute men ikke så høyt at det hindrer at maskinen understøttes av bakkeeffekt. Fig. 6 viser at hvert vifte 28, 29 i maskinen vist i fig. 5 retter en søyle av luft nedover utenfor omkretsen av plattformen 10A. Når søylen av luft treffer bakken 12 spres denne i alle retninger fra kontaktpunktet. Noe av luften avbøyes inn i rommet mellom den konkave undersiden og bakken 12, der den treffer luft som er avbøyd innover i den motsatte retning fra søylen av luft dannet av den diametralt motstående viften 28, 29. De to luftstrømmer som møtes under midten av den konkave undersiden samvirker til å danne en oppover-strømmende søyle av luft som strømmer opp og treffer undersiden av den konkave undersiden i midten. Den oppover strømmende søyle av luft avbøyes ved kontakt med undersiden og spres utover i alle retninger mot den radialt ytre omkrets av den konkave undersiden, der den avbøyes nedover igjen av den nedover buede omkrets av undersiden og retur-nerer mot bakken 12.

Bruken av aksialvifter som er plassert på utsiden av om-kretsens av undersiden og over den underste flate, på maskinen (som vist i fig. 6) fører til at viftene er tilstrekkelig fjernt fra bakken 12 til at risikoen for at viftene stanser på grunn av mottrykk og mangel på strømning er så liten som mulig. Videre kan, som vist i fig. 7, aksialviftene 28 og 29 som er slik plassert muliggjøre dannelse og opprettholdelse av bærekraft over sumpig underlag av den type der konvensjonelle luftputefartøyer har en tendens til å sette seg fast uten at det dannes noen luft-, pute. Fig. 8 viser at et fartøy som omfatter den foreliggende oppfinnelse kan være slik innrettet at en luftpute opprettholdes over den type meget ujevnt underlag som vanligvis gjør det umulig å opprettholde en luftpute for konvensjonelle luftputefartøyer. Dette skyldes resirkulasjonseffek-ten som dannes av de adskilte, enkeltvise søyler av luft som dannes av aksialviftene som den type fartøy vist i fig. 5, 6 og 7 er utstyrt med. Fig. 9 og 10 viser at når en maskin som omfatter den foreliggende oppfinnelse drives ved hjelp av bakkeeffekt og nærmer seg en brå fordypning, slik som kanten av en foss, forblir den stabil og vipper ikke over kanten. Dette skyldes virkningene av den stabiliserende blære eller blærer og også det faktum at, som vist i fig. 9, det parti av maskinen som rager utenfor fordypningen kan understøttes av en slags bakkeeffekt som skyldes resirkulasjon som beskrevet ovenfor selv om det er i en høyde over bakken som er større enn den største høyde som en luftpute kan opprettholdes i. Fig. 10 viser at maskinen beveger seg over den skarpe kant hovedsakelig horisontalt og deretter senkes gradvis inntil den kommer nær den nedre bakkeflate, der den trekker en luftpute som er dannet mellom dens underside og bakkeflaten, og som understøtter den for fortsatt bevegelse langs den nedre flaten.

Figurene 11 og 12 viser en praktisk utførelseform av en maskin som er av den grunnleggende konstruksjon som er vist skjematisk i fig. 8 til 10. Hoveddelen 31 av maskinen er hovedsakelig firkantet. To par aksialvifter 28 og 29, 28A og 29A er anordnet nær hvert sitt hjørne av den firkantede delen 31. Størstedelen av den øvre halvdel av maskinen omfatter en oppblåst, hovedsakelig firkantet madrass 32 som er blåst opp med en gass som er lettere enn luft, slik som helium. Madrassen 32 understøttes på hoveddelen 31 ved hjelp av forlengbare armmekanismer 33, slik at den kan beveges til en stilling der den er i avstand over hoveddelen 31 ved forlengelse av mekanismen 33. Maksinen er anordnet i den tilstand som er vist i fig. 11 for slik drift at den understøttes av en luftpute, idet de forlengbare armer 33 er trukket sammen slik at madrassen 32 er i sin nedre stilling og maskinen er i sin mest kompakte og strømlinjede tilstand.

Når maskinen omdannes fra sin tilstand for understøttelse av en luftpute til sin høyere tilstand der den understøttes over bakken av bakkeeffekt på grunn av resirkulasjon, og fra hvilken den beveger seg til fri flukt, er armene 33 forlenget for å holde madrassen 32 i avstand over hoveddelen 31, slik som vist i fig. 12. Madrassen 32 tjener som det stabiliserende hylster.

De adskilte søyler av luft dannet av aksialviftene til hver av maskinene vist i fig. 1 til 12 søker å stabilisere maskinen når den drives med bakkeeffekt. Denne effekt er illustrert i fig. 13, som viser en firkantet hovedplattform 51 som omfatter en firkantet omkretsramme 52 som omgir en fjernbar, firkantet lastbærende pall 53 og har fire aksialvifter 28, 28A, 29 og 29A som hver befinner seg i et nedover åpent kammer dannet ved hvert hjørne av rammen 52.

Det stabiliserende hylster, som holdes over rammen 52, er for å forenkle ikke vist.

Når plattformen 51 er skrådd i forhold til bakken 12 vil den nedover rettede luftsøyle 34-37 dannet av hver av viftene 28, 28A, 29 og 29A treffe bakken 12 under en vinkel med vertikalretningen. Når luften i hver søyle 34-37 treffer bakken 12, spres den i alle retninger langs bakken 12. Den avbøyde luften som strømmer mot en annen av søylene av luft (f.eks. fra søylen 34 mot søylen 35) treffer luften som er avbøyd fra denne annen søyle 34-37 og samvirker med denne til å danne en oppover rettet søyle av luft 41-44 hovedsakelig midt mellom disse to nedover rettede luftsøyler. Den oppover rettede søylen 41-44 som er under den del av plattformer 51 som er nærmest bakken 12 (det vil si søylen 41 i fig. 13) motvirker den anti-stabiliserende virkning på plattformen 51 av de to nærmeste luftsøyler (det vil si søylene 42 og 44 i fig. 13), mens den motsatte luftsøyle (det vil si søylen 43 i fig. 13) ikke treffer plattformen 51. Den resulterende virkning av de oppover rettede søyler 41-44 på plattformen 51 er således et stabiliserende kraftpar som søker å rette opp plattformen 51 og holde den i en stilling der den er hovedsakelig parallell med bakken 12.

Når maskinen er utstyrt med to par aksialvifter 28 og 29, 28A og 29A anordnet på steder med jevn vinkelavstand rundt og utenfor omkretsen av en sirkelformet plattform (som vist i fig. 5), eller ved eller nær hjørnene til en firkantet plattform (som vist i fig. 8 til 13), er det hensiktsmessig å utstyre hver vifte 28, 29, 28A, 29A med sin egen motor. Det er også hensiktsmessig å sammenkoble styresystemene til de to motorer som driver viftene i hvert par vifter 28 og 29 eller 28A og 29A som befinner seg på diametralt eller diagonalt motsatte steder på plattformen eller skroget. De samenkoblede par av styresystemer, som hensiktsmessig er sammenkoblet elektrisk eller med andre midler er slik anordnet at i tilfelle av svikt i hvilken som helst av motorene stanses den diametralt eller diagonalt motstående motor automatisk, slik at fortsatt drift av maskinen skjer ved hjelp av bare det annet par motorer og vifter.

Fig. 14 viser en maskin som har et stabiliserende hylster 54 som er et oppblåst hylster som ligner hylsteret vist i fig. 4, og som er utstyrt med et par halefinner, utgjør en deltaformet aerofoil eller vinge på maskinen. Hylsteret 54 er montert på toppen av en del 55 som omfatter en kabin-konstruksjon 56 og et haleparti 57. Selv om undersiden av kabinkonstruksjonen 56 kan være plan, er den ikke beregnet til å inneholde en luftpute mellom seg og en bakkeflate- som understøtter maskinen. Maskinen er utformet som en maskin for fri flukt som kan sveve enten inn i eller ut av bakkeeffekt. Hele undersiden av maskinen, omfattende det som dannes av vingen eller hylsteret 54 som har vesentlig stør-re plant areal enn delen 55, samvirker med bakken for å frembringe bakkeeffekt-understøttelse for maskinen når maskinen er tilstrekkelig nær bakken.

Selv om det er mulig å få maskinen til å fly dersom den er utstyrt med en eneste motor som er roterbart montert i delen 55 like bak kabinseksjonen, slik at den kan rettes nedover for vertikal oppstigning og landing og for sveving, og rettes bakover for fremdrift forover i fri flukt, antas det at det i praksis vil være nødvendig med to slike motorer eller en motor som driver to adskilte vifter, for å gi effektiv bakkeeffekt-understøttelse når det benyttes bakkeeffekt. Således er maskinen vist i fig. 14 utstyrt med to motorer, en på hver side av kabinseksjonen 56. En av motorene er vist ved 58 i fig. 14. Luft kan tas fra bære-motorene og ledes til sideveis åpne dyser utformet på den bakre ende av halepartiet, og styreklaffer er anordnet for selektiv åpning av slike dyser i valgt sideretning, slik at luft strømmer ut av disse for å gi retningskontroll ved slingring.

En maskin utstyrt med et oppblåst hylster fylt med luft ville oppnå en grad av stabilisering av dette hylster, men et luftfylt hylster ville ikke i vesentlig grad forbedre stabiliseringen av et fartøy som bæres av en luftpute i høyder der fartøyet har en tendens til å være aerodynamisk ustabil. En gass som er lettere enn luft, slik som helium, foretrekkes fremfor luft fordi den gir bedre stabilisering. I tillegg gir den noe løftekraft.

Claims (14)

1. Flyvemaskin som er tyngre enn luft, omfattende et skrog (10, 10A, 31, 51, 55) midler som holdes av skroget (10, 10A, 31, 51, 55) for å danne en luftstrøm som kan rettes nedover i forhold til skroget (10, 10A, 31, 51, 55) for å bevirke i det minste størstedelen av den aerodynamiske løftekraft som trengs for vertikal oppstigning og landing og for sveving av maskinen når den er lastet, karakterisert ved at et oppblåsbart hylster (25 og 26, 32, 54) er montert på skroget, slik at når det er oppblåst, er dets volummetriske sentrum over tyngdepunktet til maskinen, slik at det bevirkes aerodynamisk stabilisering av maskinen.

2. Flyvemaskin som er tyngre enn luft, i henhold til krav 1, karakterisert ved at skroget (10, lOA, 31, 51, 55) har en underside som er egnet for under denne å danne en understø ttende luftpute, ved hjelp av hvilken maskinen kan understøttes over en inntilliggende bæreflate (12), idet midlene for å danne den nedover rettede luftstrøm er innrettet til å rette luft nedover i forhold til undersiden i det minste på to adskilte steder, slik at en bærende luftpute kan dannes, og at det oppblåsbare hylster (25 og 26, 32, 54) er fylt med en gass som er lettere enn luft.

3. Flyvemaskin som angitt i krav 2, karakterisert ved at midlene som danner den nedover rettede luftstrøm sammen er i stand til å danne en kraft, idet reaksjonskraften for denne vil drive maskinen til en høyde som er større enn den maksimale høyde som den bærende luftpute kan opprettholdes mellom undersiden og den bærende flate (12) i det minste når maskinen bare er delvis lastet.

4. Flyvemaskin som angitt i krav 3, karakterisert ved at midlene som danner den nedover rettede luftstrøm er innrettet til å danne en separat søyle av luft på hvert av de adskilte steder, slik at når maskinen er over den nevnte maksimale høyde avbøyes luft som danner en del av hver strøm innover i forhold til rommet mellom undersiden og den bærende flate (12), idet de således avbøyde deler av luftstrømmen løper sammen hovedsakelig ved midten av rommet, for å danne en oppover rettet luftstrøm som treffer undersiden og avbøyes utover for resirkulasjon.

5. Flyvemaskin som angitt i krav 2-5, karakterisert ved at hylsteret er anbragt inne i den stive konstruksjon til maskinen.

6. Flyvemaskin som angitt i krav 1 - 5, karakterisert ved at det er muliggjort vertikal og langsgående forskyvning av hylsteret for trimm-ings forandr inger .

7. Flyvemaskin som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at det oppblåste hylster er inndelt i flere ytre, oppblåste enheter (25 og 26) som er slik plassert at det felles sentrum for hevekraft eller treghetskraft befinner seg i det ønskede forhold til tyngdepunktet til maskinen.

8. Flyvemaskin som angitt i krav 7, karakterisert ved at de oppblåste enheter anvendes slik at de virker som vinger (54) som kan gi aerodynamisk løftekraft under flukt forover, men som også gir maksimal bremsing ved fri vertikal senkning.

9. Flyvemaskin som angitt i krav 7 eller 8, karakterisert ved at hylsteret (54) er deltaformet.

10. Flyvemaskin som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at hylsteret er sigarformet.

11. Flyvemaskin som angitt i krav 6, eller i krav 7 til 10 tilknyttet krav 6, karakterisert ved at hvert hylster (32) eller enhet er montert på en forlengbar understøttelse (33) slik at det kan anbringes i en stilling for en type drift av maskinen og kan beveges til en annen stilling for en annen type drift av maskinen.

12. Flyvemaskin som angitt i krav 1-11, karakterisert ved at midlene som danner den nedover rettede luftstrøm omfatter to eller flere aksialvifter (28, 28A, 29, 29A, 58) som er plassert i en liten avstand utenfor omkretsen av undersiden.

13. Flyvemaskin som angitt i krav 12, karakterisert ved at midlene (28, 28A, 29, 29A, 58) som danner den nedover rettede luftstrøm er over nivået til undersiden.

14. Flyvemaskin som angitt i krav 2-5, eller krav 6 til 13 tilknyttet krav 2, utstyrt med to par aksialvifter (28 og 29, 28A og 29A) som er innrettet til å danne nedover rettede luftstrømmer (34-37), idet hver vifte (28, 28A, 29, 29A) drives av sin egen motor, idet styresystemene for de to motorer som driver viftene (28 og 28A, 29 og 29A) i hvert par er slik sammenkoblet og innrettet at i tilfelle av svikt i en av motorene stanser den motor som driver den annen vifte i vedkommende par av vifter automatisk. En maskin som er tyngre enn luft omfatter et element (10) som bærer flere motordrevne vifter som virker til å rette luft nedover. To oppblåste hylstre (25, 26) er festet til elementet med sine volumetriske sentrer over tyngdepunktet til maskinen. Anordningen av de oppblåste hylstrene (25, 26) medfører at maskinen i seg selv blir aerodynamisk stabil når den drives med bakkeeffekt, stiger opp eller lander vertikalt, svever eller er i flukt forover, og til og med under fri vertikal senkning uten drivkrefter.