RO118067B1 - Ansamblu de propulsie cu fluid pentru accelerarea si controlul directional al unui fluid - Google Patents

Ansamblu de propulsie cu fluid pentru accelerarea si controlul directional al unui fluid Download PDF

Info

Publication number
RO118067B1
RO118067B1 RO97-02263A RO9702263A RO118067B1 RO 118067 B1 RO118067 B1 RO 118067B1 RO 9702263 A RO9702263 A RO 9702263A RO 118067 B1 RO118067 B1 RO 118067B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
fluid
cylinder
dynamic surface
propulsion assembly
assembly according
Prior art date
Application number
RO97-02263A
Other languages
English (en)
Inventor
William W Jeswine
Original Assignee
William W Jeswine
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by William W Jeswine filed Critical William W Jeswine
Publication of RO118067B1 publication Critical patent/RO118067B1/ro

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C23/00Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for
    • B64C23/02Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for by means of rotating members of cylindrical or similar form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/04Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06Steering by rudders
    • B63H25/38Rudders
    • B63H25/40Rudders using Magnus effect
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/42Steering or dynamic anchoring by propulsive elements; Steering or dynamic anchoring by propellers used therefor only; Steering or dynamic anchoring by rudders carrying propellers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C23/00Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for
    • B64C23/08Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for using Magnus effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D5/00Pumps with circumferential or transverse flow
    • F04D5/001Shear force pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
  • Flow Control (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

Inventia se refera la un ansamblu pentru accelerarea si controlul directional al unui fluid, prin utilizarea unei suprafete continue dinamice, aplicabil la mijloace conventionale de deplasare. Ansamblul de propulsie pentru accelerarea si comanda directionala a unui fluid, conform inventiei, are o suprafata dinamica (40) continua pentru circulare printr-un fluid dintr-o zona de antrenare (44), in care fluidul este introdus catre suprafata dinamica (40) catre o zona de impingere (46) in care fluidul este descarcat de pe suprafata dinamica (40). Suprafata dinamica (40) accelereaza fluidul din vecinatatea suprafetei, astfel incat sa produca un strat de fluid accelerat din zona de antrenare (44) prin zona de impingere (46). Functional, un motor este conectat la suprafata dinamica (40) pentru a realiza actionarea suprafetei dinamice (40). O placa separatoare (60) este pozitionata in vecinatatea suprafetei dinamice (40). Placa separatoare (60) este prevazuta cu o muchie de ghidare (62) pentru separarea stratului de fluid accelerat fata de suprafata dinamica (40) si cu o fata de impingere (64), in mod substantial plata, adiacenta muchiei de ghidare (62) pentru dirijarea fluidului accelerat in directia dorita. Placa separatoare (60) poate fi pozitionata fata de suprafata dinamica (40) astfel incat muchia (62) sa fie situata in general in imediata apropiere a suprafetei dinamice (40), iar fata de impingere (64) este in mod substantial tangentiala suprafetei dinamice (40) pe cel putin o portiune a zonei de impingere (46).

Description

Prezenta invenție se referă la un ansamblu pentru accelerarea și comanda direcției unui fluid, prin utilizarea unei suprafețe continue dinamice, ansamblu aplicabil la mijloace convenționale de deplasare.
Avioanele, ambarcațiunile, planoarele și alte vehicule sunt propulsate prin accelerarea unui fluid, pentru a se genera o împingere. împingerea produce o forță care împinge vehiculul în direcție opusă direcției de deplasare. Sistemele convenționale de propulsie includ, în general, elice și turbine.
Ansamblurile de propulsie cu elice sunt larg utilizate în cazul avioanelor și ambarcațiunilor. Elicele sunt, în orice caz, relativ ineficiente, datorită faptului că un procentaj semnificativ de fluid este condus pe direcție radială către exterior, în afara direcției dorite a împingerii. în mod corespunzător, elicele pierd energie pe seama fluidului al cărui efect de împingere este semnificativ doar în zona marginală. Elicele sunt, de asemenea, supuse fenomenului de cavitate atunci când funcționează în apă, fenomen care le reduce în plus eficiența. O altă problemă cu elicele este aceea că ele sunt periculoase, conducând la răniri grave sau chiar la accidente mortale pentru persoanele sau animalele care vin în contact cu ele atunci când acestea se află în rotație. în ultimul rând elicele sunt deosebit de zgomotoase, creând poluarea sonoră în jurul aeroporturilor.
Turbinele sunt larg utilizate pentru propulsia avioanelor. Turbinele au în orice caz aplicații limitate, deoarece sunt costisitoare și totuși zgomotoase. Turbinele nu pot funcționa, de asemenea, în fluide de mare densitate, cum ar fi, de exemplu, apa. în lumina problemelor legate de elice și de turbine, ar fi de dorit să se realizeze un sistem de propulsie, eficient, sigur, silențios și cu posibilități largi de aplicare pe uscat, pe mare și în cazul vehiculelor aeriene.
O alternativă o constituie un ansamblu de propulsie constituit dintr-un cilindru aflat în mișcare de rotație. Soluțiile tehnice anterioare privind cilindrii aflați în mișcare de rotație rapidă s-au concentrat, în general, asupra folosirii cilindrilor într-un flux de fluid care să genereze efectul de înălțare, conform efectului Magnus. Deși asemenea aplicații ale unui cilindru în rotație rapidă sunt utile pentru înălțare, ele nu pot să realizeze un efect de împingere întrun fluid static, prin utilizarea unui cilindru în rotație rapidă.
Cilindrii în rotație nu au fost acceptați în mod larg până în prezent, ca sisteme de propulsie cu fluid. Atunci când un cilindru se rotește într-un fluid, frecarea între cilindru și fluid produce antrenarea unei părți a fluidului sub formă de strat, în jurul cilindrului.
Sistemele de propulsie convenționale, care utilizează cilindri în rotație, nu generează o împingere suficientă fără depășirea dimensiunilor fizice ale unui vehicul dat, ca, de exemplu, deschiderea aripilor (avioane) sau osia (vase și autovehicule). Astfel, până în prezent, cilindrii în rotație au fost considerați ca nepractici în aplicațiile la dimensiuni reale, în cazul avioanelor, ambarcațiunilor, planoarelor și altor vehicule.
Un ansamblu de propulsie care folosește cilindri în rotație este reprezentat în brevetul american US 2985406 al titularului H.W.Bump, brevet care descrie doi cilindri rotitori care acționează ca mijloace de propulsie și înălțare pentru un avion. Cilindrii sunt poziționați în mod substanțial paralel unul față de altul și se rotesc unul către altul astfel încât aerul să curgă în jurul cilindrilor și să conveargă în partea posterioare a cilindrilor. Aerul este inițial antrenat din spațiul dintre cilindri și direcționat în jurul părții exterioare a cilindrilor. în cazul în care nu este obstrucționată, direcția fluidului accelerat din spațiul dintre cilindri va fi, în general, opusă direcției dorite a împingerii maxime. Pentru dirijarea adecvată a fluidului accelerat, H.W.Bump plasează un deflectorîn partea posterioară a cilindrilor, deflector care separă aerul accelerat de cilindri și îl dirijează la un unghi de 90°, pentru a-l orienta în direcția dorită.
RO 118067 Β1
Ansamblurile de propulsie cu cilindri rotitori prezintă multe avantaje comparativ cu elicele și turbinele. Mai întâi, asemenea sisteme sunt relativ sigure comparativ cu elicele, 50 deoarece ele nu cuprind nici un fel de lame și creează un strat de fluid în vecinătatea cilindrului, care împiedică, în general, obiectele să ia în contact fizic cu suprafața cilindrilor. Cilindrii în rotație sunt, de asemenea, excepțional de silențioși și pot fi aplicați în mod similar, în cazul funcționării în apă sau aer. Din acest motiv, ar fi de dorit să se realizeze un sistem de propulsie flexbil și eficient, folosind cilindrii în rotație rapidă, sau un alt tip de suprafață 55 dinamică continuă, ca, de exemplu, curelele cu mișcare rapidă, pentru accelerarea și dirijarea unui fluid static.
Sistemul de propulsie original, conform invenției, reprezintă o suprafață dinamică continuă, destinată circulării într-un fluid dintr-o zonă de antrenare către o zonă de împingere. Suprafața dinamică accelerează fluidul din vecinătatea suprafeței în așa fel, încât să 60 producă un strat de fluid accelerat din zona de antrenare prin zona de împingere. La suprafața dinamică este conectat un motor, pentru acționarea suprafeței dinamice. O placă separatoare este poziționată în vecinătatea suprafeței dinamice. Placa separatoare este prevăzută cu o muchie de ghidare pentru separarea stratului de fluid accelerat față de suprafața dinamică, și o față substanțial plată, de împingere, adiacentă muchiei de ghidare, pentru 65 dirijarea fluidului accelerat în direcția dorită. Placa separatoare poate fi poziționată față de suprafața dinamică astfel, încât muchia de ghidare să fie în general în imediata vecinătate a suprafeței dinamice, iar fața de împingere este în mod substanțial tangentă la suprafața dinamică pe cel puțin o porțiune a zonei de împingere.
într-un alt exemplu de realizare, ansamblul de propulsie, conform prezentei invenții, 70 este prevăzut cu mai mulți cilindri. Fiecare cilindru este prevăzut cu o suprafață exterioară, care se poate roti în fluid dintr-o zonă de antrenare către o zonă de împingere, pentru realizarea unui strat de fluid accelerat în jurul fiecărei suprafețe exterioare. Cilindrii sunt distanțați unul față de altul, pentru a defini o zonă de convergență și de antrenare între cilindri, iar cilindrii sunt rotiți către interior spre zona de convergență, astfel încât fluidul accelerat, pro- 75 venind de la fiecare cilindru, să curgă către zona de convergență, în direcția dorită de împingere. La cilindri este atașat un motor pentru acționarea cilindrilor la viteză ridicată. Mai multe plăci separatoare de împingere, mobile, fiecare fiind prevăzută cu o muchie de ghidare și cu o față de împingere, sunt poziționate în vecinătatea cilindrilor, astfel încât fiecare cilindru să aibă cel puțin o placă separatoare corespondentă, poziționată în zona sa de împingere. 80 Fiecare placă separatoare poate fi poziționată în zona de convergență și se poate deplasa față de cilindrul căruia îi corespunde.
în cele ce urmează să dă un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig.
1...31, care reprezintă:
- fig. 1, o secțiune transversală printr-un ansamblu de propulsie cu fluid cu cilindru 85 în rotație rapidă, conform invenției;
- fig. 2, o altă secțiune transversală a unui cilindru cu rotație rapidă al unui ansamblu de propulsie cu fluid ca în fig. 1;
- fig. 3, o altă secțiune transversală a unui cilindru cu rotație rapidă al unui ansamblu de propulsie ca cel din fig. 1; 90
- fig. 4, o reprezentare izometrică a unui cilindru cu rotație rapidă a unui ansamblu de propulsie cu fluid, conform invenției, cu mai multe plăci separatoare;
- fig. 5, prezintă o secțiune transversală a ansamblului de propulsie din fig. 4;
- fig. 6, un cilindru cu rotație rapidă dintr-un ansamblu de propulsie cu fluid, conform invenției, utilizat la o ambarcațiune pentru acționarea în față; 95
- fig. 7, cilindrul cu rotație rapidă din fig. 6, în acționare neutră;
- fig. 8, cilindrul cu rotație rapidă din fig. 6, în acționare în spate;
RO 118067 Β1
- fig. 9, un detaliu în secțiune transversală a cilindrului cu rotație rapidă, din fig. 6;
- fig. 10, un detaliu în secțiune, al unui cilindru cu rotație rapidă, din fig. 7;
- fig. 11,o secțiune transversală a cilindrului cu rotație rapidă, din fig. 8;
- fig. 12, o reprezentare schematică a unui cilindru rotitor și a unei plăci separatoare, cu posibilitate de deplasare longitudinală a ansamblului de propulsie cu fluid, conform invenției;
- fig. 13, o reprezentare schematică a unui cilindru rotitor și a unei plăci separatoare mobile, pe direcție radială, a ansamblului de propulsie cu fluid conform invenției;
- fig. 14, o reprezentare schematică a unui cilindru rotativ și a unei plăci separatoare mobile, a ansamblului de propulsie cu fluid, conform invenției;
- fig. 15, o reprezentare schematică a unui cilindru rotitor și a unei plăci separatoare rotative a ansamblului de propulsie cu fluid, conform invenției;
- fig. 16, o reprezentare schematică a unui cilindru rotitor și a unei plăci separatoare mobile, unghiular, a ansamblului de propulsie cu fluid, conform invenției;
- fig. 17, o secțiune a ansamblului de propulsie cu fluid, conform invenției, cu cilindru dublu;
- fig. 18, o vedere de sus a ansamblului de propulsie cu fluid, conform invenției cu cilindru dublu;
- fig. 19, o secționare transversală a ansamblului de propulsie cu fluid, conform invenției, cu cilindru dublu în acționare în față;
- fig. 20, o secțiune transversală a ansamblului de propulsie cu fluid, conform invenției, cu cilindru dublu în acționare, în spate;
- fig. 21, o secțiune transversală a ansamblului de propulsie cu fluid, conform invenției, cu cilindru dublu, producând o împingere laterală.
- fig. 22, o secțiune transversală a ansamblului de propulsie cu fluid, conform invenției, cu cilindru dublu, producând o altă împingere laterală.
-fig. 23, reprezintă un ansamblu de propulsie cu fluid conform invenției, utilizat pentru propulsia unei ambarcațiuni;
- fig. 24, o reprezentare izometrică a unui ansamblu de propulsie cu fluid, conform invenției, cu mai mulți cilindri;
- fig. 25, o reprezentare izometrică a unui alt ansamblu de propulsie cu fluid, conform invenției, cu mai mulți cilindri;
- fig. 26, o secțiune transversală a unui ansamblu de propulsie cu fluid cu mai mulți cilindri, din fig. 24;
- fig. 27, o vedere de sus a unui ansmblu de propulsie cu fluid, conform invenției, cu cilindri multipli, utilizat pentru propulsia unui avion;
- fig. 28, o secțiune a unui ansamblu de propulsie cu fluid, conform invenției, cu cilindri multipli având axe de rotație mobile;
- fig. 29, o vedere de sus a unui ansamblu de propulsie cu fluid, conform invenției, cu cilindri multipli cu aripioare.
- fig. 30, o secțiune transversală a unui ansamblu de propulsie cu fluid, conform invenției, cu cilindri multipli, conform fig. 29;
- fig. 31, o secțiune transversală a unui ansamblu de propulsie cu fluid, conform invenției, în care suprafața dinamică este o cura mobilă.
Ansamblul de propulsie cu fluid pentru accelerarea și controlul direcțional al unui fluid, conform invenției, reprezentat în fig. 1...31, ilustrează niște ansambluri de propulsie cu fluid, conform invenției, pentru accelerarea și comanda direcțională a unui fluid, în scopul obținerii unei împingeri. în scopul clarificării terminologiei folosite, termenul “împingere” este
RO 118067 Β1 folosit în mod generic pentru indicarea unei curgeri a unui fluid accelerat într-o direcție dată, iar termenul “înălțare” este folosit pentru a indica o împingere orientată, în general, în sens vertical. Semne de referință identice sunt folosite, în general, pentru indicarea unor părți similare pe parcursul figurilor.
Astfel, în fig. 1, este reprezentată o secționare transversală a unui ansamblu de 150 propulsie cu fluid 10, conform invenției, care are o suprafață dinamică continuă, constituită cu ajutorul unui singur cilindru 40, în rotație rapidă. Cilindrul 40 este prevăzut cu o suprafață exterioară 41 și este montat pe un arbore 42. în timpul rotirii cilindrului 40, orice punct dat, al suprafeței exterioare 41, se rotește în mod continuu în fluid, de la o zonă de antrenare 44 către o zonă de împingere 46. Interfața de frecare dintre suprafața exterioară 41 și fluidul F 155 creează un strat de fluid accelerat 50, de la un punct 52, situat la începutul zonei de antrenare 44, către o bandă de împingere 54, situată la capătul zonei de împingere 46. Grosimea stratului de fluid accelerat 50 crește lateral către exterior față de suprafața exterioară, pe măsură ce înaintează prin zonele de antrenare și împingere 44 și 46. în stratul 50 este prezent un gradient de viteză G, astfel încât fluidul aflat în apropierea suprafeței exterioare 160 41 se deplasează mai repede decât fluidul care se deplasează de-a lungul marginii exterioare a stratului de fluid accelerat 50, în aceeași poziție radială față de cilindrul 40.
O placă separatoare 60 este poziționată în zona de împingere 46, cu rolul de a despărți stratul de fluid accelerat 50 față de cilindrul 40, și a-l dirija în direcția dorită. Placa separatoare 60 este prevăzută cu o muchie de ghidare 62, care este poziționată în imediata 165 vecinătate a suprafeței exterioare 41 a cilindrului 40 și cu o față de împingere 64 adiacentă muchiei de ghidare 62. Fața de împingere 64 este, de preferință, plată sau în mod substanțial tangențială la suprafața exterioară. Prin utilizarea unei fețe de împingere plate sau substanțial plate, poziționată tangențial la suprafața exterioară 41, fluidul accelerat este divizat în mod eficient față de suprafața exterioară 41, cu o pierdere minimă de energie. 170 Fața, substanțial plată și tangențială, de împingere 64, reduce pierderea de energie la divizarea fluidului accelerat față de stratul limită, comparativ cu moriștile care sunt neuniforme sau netangențiale, datorită feței de împingere 64, care nu face decât să reducă energia de rotație a fluidului; alte moriști neuniforme sau netangențiale au tendința să reducă atât energia de rotație, cât și energia în deplasare liniară a fluidului. Placa separatoare 60 poate 175 fi, de asemenea, prevăzută cu o suprafață delimitată (reprezentată punctuat) situată dincolo de fața de împingere 64. într-o variantă de realizare a invenției, este prevăzută o suprafață interioară curbă 66, ce are o rază care este substanțial aceeași cu a suprafeței 41 și este poziționată pe cealaltă parte a plăcii 60, în apropierea muchiei de ghidare. Un braț de antrenare 81 este poziționat în jurul unei porțiuni a cilindrului 40, cu rolul de a dirija mai mult 180 fluid în contact cu cilindrul 40 și de a împiedica acumularea de fluid accelerat în jurul plăcii separatoare 60 și returul acestuia în zona de antrenare 44. într-o variantă de realizare, brațul de antrenare 81 este o foaie curbată 80, conectată la capătul plăcii separatoare 60 și care se poziționează în jurul unei porțiuni a cilindrului 40. în altă variantă de realizare, brațul de antrenare 81 este prevăzut cu mai multe segmente, inclusiv foaia curbată 80 și o foaie 185 exterioară 82, situată în exteriorul foii curbate 80. Foaia curbată 80 și foaia exterioară 82 se suprapun pe o porțiune 84, care este, în general, situată paralel cu axa de rotație a cilindrului 40. Niște ghidaje 86 sunt poziționate pe capetele adiacente ale foii curbate 80 și ale foii exterioare 82, pentru ghidarea foii curbate 80, dedesubtul foii exterioare 82, pe măsură ce foaia curbată 80 este deplasată în jurul cilindrului 40, după cum este indicat prin săgeata A. 190
RO 118067 Β1
Brațul de antrenare 81 amplifică în mod semnificativ valoarea de ieșire a împingerii cilindrului rotitor 40. împingerea generată de către cilindrul 40 rotitor produce deplasarea prin mediul fluid a vehiculului la care este conectat acesta. în timpul mișcării vehiculului, se creează un flux de fluid peste cilindrul 40. în mod corespunzător, se creează un efect Magnus deasupra cilindrului 40, astfel încât este formată o zonă de presiune joasă la muchia de ghidare 62 și o zonă de presiune înaltă în apropierea suprafeței exterioare 41, din zona de antrenare 44. Brațul de antrenare 81 aplică presiunea înaltă asupra cilindrului 40, determinând o frecare mai mare între suprafața exterioară 41 și fluid. Din acest motiv, stratul de fluid accelerat 50 crește mai repede și mai mult decât în lipsa brațului de antrenare 81.
în timpul funcționării, suprafața exterioară 41 se deplasează, de preferință, cu o viteză extrem de mare. în funcție de raza cilindrului 40 și de tipul mediului fluid, cilindrul 40 se rotește, în general, la aproximativ 500-1200 rpm în apă sau aproximativ 18.000-100.000 rpm în aer. întinderea invenției nu este limitată la vitezele de rotație menționate mai sus, putând fi, de asemenea, utilizate și alte viteze de rotație. Atunci când este folosit în apă de exemplu, viteza suprafeței exterioare 41 este, în general, de câteva sute de picioare pe secundă [ex. 143,634 m/s (471,24 ft/a= pentru un cilindru având o rază de 15,24 cm (6 inch) și care se deplasează la 9000 rpm]. Frecarea dintre mediul fluid și suprafața exterioară 41 a cilindrului 40 produce creșterea cu viteză mare a stratului 50 în zona de antrenare 44. După cum este indicat prin săgețile de curgere a fluidului F, brațul de antrenare 81 amplifică creșterea stratului limită 50 de-a lungul zonei de antrenare 44, în timp ce fluidul adițional este în continuare în interiorul stratului 50, din zona de împingere. Viteza stratului 50 este o funcție de viteză a suprafeței exterioare 41 a cilindrului și de viscozitatea fluidului. Vehiculul este propulsat la o viteză dorită într-o direcție dorită, prin varierea cilindrului 40 și a poziției tangențiale a feței de împingere 64 față de suprafața exterioară 41.
Fig. 2 și 3 ilustrează comanda direcțională a unui fluid accelerat, ce utilizează un singur cilindru rotativ 40. După cum se vede în fig. 2, placa separatoare 60 se rotește radial în jurul cilindrului 40, pentru a dirija împingerea 54 transversal pe fața de împingere 64 către partea dreaptă a cilindrului 40. Fig. 3 ilustrează placa separatoare 60 poziționată radial față de cilindrul 40, astfel încât împingerea 54 să fie dirijată către partea stângă a cilindrului 40.
Poziția plăcii separatoare 60 față de cilindrul 40 afectează, de asemenea, mărimea și poziția zonelor de antrenare și de împingere 44 și 46; zona de antrenare 44 începe la dreapta cilindrului 40 atunci când se generează o împingere pe dreapta, după cum s-a reprezentat în fig. 2. în cazul dirijării împingerii către partea stângă a cilindrului 40, așa cum s-a reprezentat în fig. 3, zona de antrenare 44 începe pe partea stângă a cilindrului 40.
Fig. 4 și 5 reprezintă un cilindru rotitor 40, la care placa de separare este împărțită într-o primă porțiune 60a și într-o a doua porțiune 60b, având o muchie de ghidare 62b. Prima și cea de a doua porțiune 60a și 60b sunt împărțite de-a lungul unei limite care este în mod substanțial perpendiculară pe suprafața exterioară 41. Prima și cea de a doua porțiune 60a și 60b pot fi, de asemenea, poziționate în mod independent față de suprafața exterioară 41. Prima porțiune 60a separă fluidul accelerat 50 într-un strat 50a față de cilindrul 40 și îl dirijează peste fața de împingere 64a, în timp ce cea de a doua porțiune separă fluidul accelerat într-un al doilea strat 50b și îl direcționează peste o față de împingere 64b. într-o variantă de realizare, prima porțiune 60a este prevăzută cu o primă foaie curbată 80a, atașată la capătul feței sale de împingere 64a, iar cea de a doua porțiune 60b are o a doua foaie curbată 80b atașată la capătul feței sale de împingere 64b. Ca și în cazul primei și a celei de a doua porțiuni 60a și 60b, foile curbe 80a și 80b pot fi poziționate independent față de cilindrul 40. în afara foilor curbate 80a și 80b este poziționată o singură foaie exterioară 82. Foaia exterioară 82 este, de preferință, dispusă pe întreaga lungime a cilindrului 40.
RO 118067 Β1
240
Prin prevederea unor porțiuni 60a și 60b care pot fi poziționate independent, fluidul accelerat 50 poate fi divizat, astfel încât împingerea 54a este dirijată către stânga cilindrului 40, iar împingerea 54b este dirijată către partea dreaptă a cilindrului 40, după cum s-a arătat în fig. 4. Invers, prima și cea de a doua porțiune 60a și 60b pot fi rotite în jurul cilindrului 40, astfel încât împingerea 54a este dirijată către partea dreaptă a cilindrului, iar împingerea 54b este dirijată către stânga, după cum este reprezentat în fig. 5. Plăcile separatoare cu porțiuni multiple față de un singur cilindru rotitor asigură comanda direcțională îmbunătățită a unui vehicul.
Fig. 6 și 8 ilustrează o aplicație cu un singur cilindru 40 în rotație rapidă pe o ambarcațiune 90, ce are o parte inferioară 92, care este situată între o porțiune anterioară 94 și o porțiune posterioară 96. într-o variantă de realizare, cilindrul 40, cu rotație rapidă, este montat orizontal peste grinda ambarcațiunii 90, iar brațul de antrenare 81 este realizat în interiorul capătului 92. Cilindrul 40, rotitor, este, de preferință, poziționat astfel, încât suprafața sa cea mai de jos să fie în mod substanțial la același nivel cu planul definit de către fundul 92, la nivelul cozii 96. Placa de separare 60 este parțial plasată într-un buzunar 97, situat în capătul 92, la nivelul cozii 96. Placa separatoare 60 se poate deplasa în mișcare alternativă între o poziție de lucru sau de divizare, în care muchia sa de ghidare 62 se află în imediata vecinătate a cilindrului 40, și o poziție retractată, în care aceasta este introdusă în buzunarul 97. într-o altă variantă de realizare a invenției, placa de separare 60 se deplasează în mod substanțial paralel față de capătul 92 și tangențial față de fundul cilindrului 40, rotitor. O placă de întoarcere 70 este poziționată pe partea din față a cilindrului 40, rotitor, și înclinată în sus către hubloul ambarcațiunii. Placa de întoarcere 70 este conectată la o tijă cu mișcare alternativă 71, care trece printr-o deschidere 98, pentru a executa mișcarea între o poziție activă și o poziție retractată.
Fig. 4 și 5 reprezintă sistemul de propulsie cu un singur cilindru în modul de acționare în față. Pentru a genera o împingere către în față, placa separatoare este poziționată în poziția sa de lucru, iar placa de întoarcere 70 este poziționată în poziția retractată față de poziția înaintată a brațului de antrenare 81. Pe măsură ce cilindrul 40 se rotește, fluidul din zona de antrenare este accelerat și dirijat către în spate către placa de separare, după cum a fost explicat mai sus, cu referire la fig. 1. Pe măsură ce fluidul accelerat 50 se apropie de porțiunea cea mai de jos a cilindrului rotitor 40, muchia de ghidare 62 desparte motorul 54 de împingere de cilindrul 40, iar față de împingere 64 dirijează împingerea pe un vector 54 substanțial paralele cu fundul 92.
Fig, 7 și 8 ilustrează un ansamblu de propulsie cu un singur cilindru în acționare neutră. Placa separatoare 60 și placa de întoarcere 70 sunt ambele poziționate în pozițiile lor retractate. Placa separatoare 60 poate să fie parțial retractată după cum se observă în fig. 7 sau complet retractată, după cum se observă în fig. 10. Nu se generează împingere atunci când ambele plăci se află în poziție retractată, datorită faptului că nici unul dintre fluidele accelerate este separat de cilindrul 40. în consecință, forțele din fluidul accelerat din jurul cilindrului 40 se anihilează reciproc, ceea ce are ca rezultat o rezultantă nulă și deci o acționare nulă.
Fig. 8 și 11 reprezintă un ansamblu de propulsie cu un singur cilindru în acționare în marșarier. Placa separatoare 60 este retractată în interiorul buzunarului 97, iar placa de întoarcere 70 se află în poziția de lucru, astfel încât muchia de ghidare 71 a acesteia este poziționată în vecinătatea părții din față a cilindrului 40, rotitor. Pe măsură ce cilindrul 40 se rotește, fluidul este antrenat în interiorul brațului de antrenare pe o latură a cilindrului 40 și dirijat la un unghi orientat către în jos, către arcul 94 al feței de împingere 74.
245
250
255
260
265
270
275
280
285
RO 118067 Β1 în altă variantă de realizare (nereprezentată), cilindrul 40, ce se rotește orizontal, reprezentat în fig. 6...8, este prevăzut cu o placă de separare multisegment și cu o placă de întoarcere multisegment. Combinația de placă separatoare multisegment și placa de întoarcere multisegment divide fluxul de fluid din jurul cilindrului, pentru a imita sistemul convențional de propulsie, cu doi cilindri cuplați. De exemplu, o curbă la stânga poate fi executată prin poziționarea plăcilor separatoare și de întoarcere stângă pentru acționarea în marșarier, iar a plăcilor separatoare și de întoarecere dreapta, pentru acționarea în mers înainte. Invers, un viraj la dreapta poate fi executat prin poziționarea plăcii separatoare și de întoarcere stânga, în acționare de mers înainte, iar a plăcii separatoare și de întoarecere dreapta, la acționare în mers înapoi.
Fig. 12...16 ilustrează schematic modul în care poate fi poziționată placa de separare 60 față de cilindrul 40. în fig. 12, placa separatoare 60 poate fi poziționată de-a lungul generatoarei cilindrului 40 în mod substanțial paralel față de arborele 42. Prin reglarea poziției longitudinale a plăcii separatoare 60 față de cilindrul rotitor 40, fluidul accelerat poate fi separat în mod selectiv față de cilindrul rotativ 40, pentru generarea unui moment M1 (placa separatoare 60, poziționată în stânga centrului) sau momentul M2 (placa separatoare poziționată în dreapta centrului). Referitor la fig. 13, placa separatoare 60, poate fi poziționată radial către exterior și în mod substanțial perpendicular față de suprafața exterioară 41. Poziționarea radială a plăcii separatoare 60 reglează cantitatea de fluid accelerat care este separat de cilindrul 40. Placa separatoare 60 poate fi poziționată suficient din exterior, pe direcție radială față de cilindrul 40, astfel încât să detașeze stratul de fluid accelerat pentru a împiedica generarea oricărei împingeri. în fig. 14, placa separatoare poate fi poziționată de-a lungul unei tangente la suprafața exterioară 41. în mod similar, ca și în cazul poziționării radiale reprezentate în fig. 13, poziționarea tangențială a plăcii separatoare reduce cantitatea de fluid accelerat care este separat de cilindrul 40. Fig. 15 reprezintă modul de poziționare în rotație a plăcii separatoare 60 în jurul cilindrului 40, după cum s-a discutat cu referire la fig. 2 și 3. în fig. 16, muchia de ghidare 62 a plăcii separatoare 60 este reglabilă unghiular față de cilindrul 40. Un prim capăt 61, al muchiei de ghidare 62, este poziționat în exteriorul suprafeței exterioare 41, în timp ce un al doilea capăt 63, al muchiei de ghidare 62, este juxtapus în imediata apropiere a suprafeței exterioare 41. Prin reglarea unghiulară a muchiei de ghidare 62 față de cilindrul 40, se obțin ușoare variații ale inerției de masă și, astfel, ale direcției împingerii, pentru a îmbunătăți manevrarea vehiculului sau pentru a-i regla viteza acestuia.
Fig. 7...28 ilustrează o altă variantă de realizare a invenției, în care un ansamblu de propulsie, conform invenției, cuprinde mai mulți cilindri rotitori pentru producerea fie a unui vector de împingere mărit, fie a mai multor vectori. Referitor la fig. 7, ansamblul de propulsie 100 cuprinde un prim cilindru 40, rotitor, și un al doilea cilindru 40, rotitor. O placă separatoare 60 și o foaie curbată 80 sunt montate în jurul primului cilindru 40, după cum s-a explicat mai înainte, cu referire la fig. 1...16. O placă separatoare 160 și o foaie curbată 180 sunt poziționate în mod similar în jurul celui de-al doilea cilindru 40, rotitor. într-o altă variantă de realizare, cea de-a doua placă separatoare 160 este prevăzută cu o muchie separatoare 162, poziționată în imediata vecinătate a suprafeței exterioare 141, a celui de-al doilea rulou
140, și cu o suprafață de împingere în mod substanțial plată 164, adiacentă muchiei de ghidare 162. Fața de împingere 164 este situată, de preferință, în mod substanțial tangențial față de suprafața exterioară 141 și are posibilitatea de rotire în jurul suprafeței exterioare
141, astfel încât își păstrează poziționarea tangențială față de suprafața 141, pe parcurusul întregii game de mișcări pe care le execută. Primul și cel de al doilea cilindru 40 și 140 sunt
RO 118067 Β1 poziționați distanțați unul de altul, astfel încât plăcile de separare 60 și 160 să fie juxtapuse una alteia în zona de antrenare și convergență 148. într-o variantă de realizare, cilindrii 40 și 140 sunt configurați într-o pereche opusă, în care arborii de antrenare 42 și 142 sunt în 335 mod substanțial paraleli unul față de altul. Plăcile de separare 60 și 160 sunt, din acest motiv, poziționate opus și în mod substanțial paralele una față de alta în zona de convergență 148.
în timpul funcționării, primul cilindru 40 antrenează fluid dintr-un punct 52, într-un strat de fluid accelerat 50, care trece peste fața de împingere 64 într-o direcție dorită ca împingere 340 54. Cel de-al doilea cilindru 141 antrenează în mod similar fluid dintr-un punct 152 într-un strat de fluid accelerat 150, care trece peste fața de împingere 164 într-o direcție dorită ca împingere 154. Pe măsură ce straturile de fluid 50 și 150 converg în zona de convergență 148, acestea au tendința de a antrena mai mult fluid în împingere comparativ cu cilindrii rotitori unici, ceea ce are ca rezultat o împingere 158 crescută. împingerea crescută 158 are 345 o masă inerțială în mod semnificativ mai mare decât suma împingerilor singulare 54 și 154 fără creștere. Inerția de masă a împingerii crescute 158 este afectată de mărimea zonei de convergență 148 și de poziția relativă a arborilor de antrenare 42 și 142. Se va aprecia că creșterea împingerilor individuale 54 și 154 se reduce dacă zona de convergență este fie prea mare sau prea mică, dacă arborii 42 și 142 sunt poziționați în planuri orizontale diferite. 350 în consecință, în aplicațiile care necesită o creștere maximă a împingerii, este de dorit să se optimizeze mărimea zonei de convergență 148 în ceea ce privește raza cilindrilor rotitori 40 și poziția arborilor de antrenare 42 și 142 într-un plan comun.
Direcția de rotație a cilindrilor constituie un aspect important al exemplelor de realizare multicilindru, ale invenției. Pentru generarea unei împingeri maxime pentru acționarea 355 unui vehicul în direcția V, primul cilindru 40 se rotește în sensul acelor de ceasornic, iar cel de-al doilea cilindru 140, se rotește în sens invers acelor de ceasornic, către zona de convergență 148. Astfel, straturile de fluid accelerat 50 și 150 curg din exteriorul cilindrilor 40 și 140 prin zona de convergență 148 dintre cilindri, și peste plăcile separatoare și de împingere 60 și 160. Prin rotirea cilindrilor 40 și 140 astfel încât straturile de fluid accelerat 360 50 și 150 să curgă prin zona de convergență 148 dintre cilindrii 40 și 140, debitul se mărește după cum s-a discutat mai sus și nu se pierde energie pe plăcile deflectoare care dirijează curgerea și în alte direcții decât cea tangențială față de cilindrii 40 și 140.
Fig. 18 ilustrează conectarea unui motor de acționare 20 și a unei tije rotitoare 181 la un ansamblu de propulsie 100 având doi cilindri rotitori 40 și 140. Ansamblul de acționare 365 include un prim scripete 21, un al doilea scripete 23 și un al treilea scripete 26. Primul scripete 21 este atașat arborelui de acționare al motorului 20, iar cel de-al doilea și cel de-al treilea scripete 23 și 26 sunt montați pe arbori rotitori separați. Cel de-al doilea scripete 23 este prevăzut cu o roată dințată 24, care angrenează o roată dințată 25, montată pe cel de-al treilea scripete 26. Roata dințată 24 antrenează roata dințată 25, astfel încât rotația 370 celui de al doilea scripete 23 într-o anumită direcție transmite mișcarea de rotație celui de-al treilea scripete 26, în sens opus. Un al patrulea scripete 29 este atașat arborelui 42 al primului cilindru 40, și un al patrulea scripete 30 este atașat arborelui 142, al celui de-al doilea cilindru 140. O primă curea de acționare 22 este poziționată între primul scripete 21 și cel de-al doilea scripete 23, o a doua curea de acționare 27 este poziționată între cel de-al 375 treilea scripete 26 și cel de-al patrulea scripete 29, și o a treia curea de acționare 28 este poziționată între cel de-al doilea scripete 23 și cel de-al cincilea scripete 30. în funcționare, motorul 20 rotește primul scripete 21, pentru acționarea primei curele 22 și a celui de-al doilea scripete 23. Cel de-al doilea scripete 23 acționează cea de a treia curea 28, și cel deal treilea scripete 26. Cea de-a doua curea 27 și cea de-a treia curea 28 acționează rulourile 380 40 și respectiv 140.
RO 118067 Β1
Mecanismul de rotire cuprinde un suport 85, montat pe arborele 42, suport care poate pivota față de acest arbore și care este montat fix pe foaia curbată 80, în punctele opuse 87 și 89. Un suport 185 este în mod similar atașat arborelui 142 și montat fix pe foaia curbată 180, în punctele 187 și 189. O tijă 181 este montată, cu posibilitate de pivotare, la capetele suporturilor 85 și 185 prin intermediul unor știfturi 83 și respectiv 183. în timpul funcționării, mișcarea axială a tijei 181 produce pivotarea suporturilor 85 și 185 în jurul arborilor 42 și 142. Pe măsură ce suporturile 85 și 185 pivotează în jurul arborilor corespunzători, plăcile de separare 60 și 160 și foile curbate 80 și 180 se rotesc în jurul cilindrilor 40 și 140, pentru a dirija împingerea în direcția dorită.
Fig. 19...22 ilustrează o altă variantă de realizare a invenției, în care cei doi cilindri 40 și 140, rotitori, sunt prevăzuți cu plăci separatoare și brațe de antrenare, comandate independent. în fig. 19, plăcile separatoare 60 și 160 sunt poziționate în zona de convergență 148, după cum s-a arătat cu referire la fig. 17 de mai sus, pentru generarea unei împingeri maxime către înainte. Fig. 20 reprezintă plăcile separatoare 60 și 160, poziționate pe părți opuse, ale cilindrilor 40 și 140, în exteriorul zonei de convergență 148, pentru generarea unor împingeri separate 54 și 154, în direcție către înapoi. împingerile inverse 54 și 154 nu sunt mărite după cum se observă în fig. 19, deoarece împingerile nu sunt combinate în zona de convergență 148, pentru a amplifica antrenarea fluidului static în interiorul straturilor de fluid accelerat. Fig. 21 ilustrează plăcile separatoare 60 și 160, poziționate în jurul cilindrilor respectivi, corespunzători lor, pentru generarea unei împingeri laterale într-o direcție, iar fig. 22 ilustrează plăcile separatoare 60 și 160 poziționate astfel, încât să genereze o împingere laterală în direcția opusă.
Fig. 23 este o vedere laterală, ilustrând o aplicație a două ansambluri de propulsie cu cilindri dubli 100, montate pe fundul 192 al unui remorcher 190. Ansamblurile de propulsie sunt montate pe remorcher astfel, încât axele lor de rotație să fie situate vertical către în jos de la fundul 192. Pentru a produce împingerea maximă către înainte, plăcile separatoare ale cilindrilor sunt poziționate după cum este reprezentat în fig. 19, pentru a acționa remorcherul către înainte cu forță maximă.
Fig. 24 ilustrează un ansamblu de propulsie cu fluid 200 având patru cilindri 40,140, 240 și 340. Cilindrii sunt dispuși cap la cap și în mod substanțial perpendicular pe cilindrii lor adiacenți, pentru a forma o zonă de convergență 248, având forma rectilinie. Ca și în cazul ansamblului de propulsie cu cilindri dubli 100, direcția de rotație a cilindrilor este un aspect important al invenției. Pentru obținerea amplificării maxime a debitului de fluid, cilindrii se rotesc către interior, către zona de convergență 248, astfel încât fluidul accelerat curge prin zona de convergență 248 dintre cilindri și apoi în afara zonei de convergență, într-o direcție dorită, de maximă împingere.
Fiecare cilindru 40, 140, 240 și 340 are cel puțin o placă separatoare 60, 160, 260 și 360, corespunzătoare, poziționată în zona sa de împingere. într-o variantă de realizare, cilindrul 40 este prevăzut cu două plăci separatoare 60, cilindrul 140 este prevăzut cu două plăci separatoare 160, cilindrul 240 este prevăzut cu două plăci separatoare 260, iar cilindrul 340 este prevăzut cu două plăci separatoare 360. Fiecare placă separatoare poate fi poziționată față de cilindrul corespunzător atfel, încât vectorii de împingere individuali, asociați fiecărui cilindru, să poată fi comandați în mod separat. După cum se observă în fig. 24, vectorii de împingere 54,154, 254 și 354 pot fi separați față de cilindrii corespunzători și orientați care în jos și către exterior față de zona de convergență 248. împingerile dirijate către exterior 54, 154, 254 și 354 dispersează împingerea totală pe o arie mai mare, asigurând o comandă mai bună pentru manevrele de așezare la sol și reducând concentrația downwash.
RO 118067 Β1 în fig. 25, vectorii de împingere 54, 154, 254 și 354 sunt orientați către interior, concentrând astfel împingerile pentru creșterea volumului de fluid care este antrenat în interiorul straturilor de fluid accelerat. în funcționare, configurația ansamblului cu cilindri multipli, reprezentată în fig. 24 și 25, poate fi utilizată pentru ridicarea și propulsia unui vehicul ca, de exemplu, un avion sau planor.
Fig. 26 ilustrează o secțiune transversală prin ansamblul de propulsie cu patru cilindri 200. Pentru a genera o forță de ridicare maximă, fețele de împingere 60,160, 260 și 360 sunt poziționate astfel, încât să dirijeze împingerile 54,154, 254 și 354 vertical, către în jos și tangențial față de suprafețele cele mai din interior ale rulourilor în zona de convergență 248. Pentru generarea unei împingeri laterale combinată cu o împingere verticală, una sau mai multe dintre plăcile separatoare sunt rotite în jurul cilindrilor corespunzători, pentru a dirija lateral împingerile la un unghi potrivit, în scopul realizării împingerii laterale dorite.
Ansamblul de propulsie 200 asigură forțele de ridicare și de împingere laterală prin combinarea a trei sau a mai mulți cilindri rotitori, într-o configurație în care cel puțin doi dintre cilindri sunt poziționați în general opus unul față de altul. Prin prevederea a trei sau mai mulți cilindri, cel puțin doi dintre cilindri potfi destinați asigurării forței de ridicare, iar cel puțin unul dintre cilindri poate asigura împingerea laterală. într-o variantă de realizare, cilindrii sunt dispuși în perechi opuse, astfel încât cilindrii din fiecare pereche să fie în mod substanțial paraleli unul față de altul. Numerele și configurațiile cilindrilor dintr-un asemenea exemplu de realizare pot include, dar nu sunt limitate la aceasta, patru cilindri în configurație rectilinie, șase cilindri în configurație hexagonală sau opt cilindri în configurație octagonală. într-o altă variantă de realizare, ansamblul de propulsie 200 poate cuprinde trei cilindri în formă de U sau în configurație triunghiulară, cinci cilindri în configurație pentagonală, sau orice alt număr de cilindri configurați în mod corespunzător.
Se pot transmite, un efect giroscopic și caracteristici de rulare unui vehicul prin varierea individuală a vitezei cilindrilor 40,140, 240 și 340. O virare la stânga, cu o rulare către stânga, pot fi executate prin reducerea vitezei cilindrului 40 și/sau prin mărirea vitezei cilindrului 240. Invers, un viraj la dreapta, cu rulare la dreapta, poatet fi executat prin creșterea vitezei cilindrului 40 și/sau reducerea vitezei cilindrului 240.
Ansamblul de propulsie 200 asigură, de asemenea, în mod excepțional, un supliment de forță de împingere pe o zonă relativ mică, iar cilindrii sunt cu ușurință susținuți de către un vehicul. Fig. 27 reprezintă ansamblul de propulsie 200, în cazul unui avion sau planor 290. în mod diferit față de aripile rotitoare convenționale, executate din cilindri lungi, montați în consolă, cilindrii din ansamblul de propulsie 200 utilizează un număr de cilindri mai scurți, care pot fi prinși la ambele capete. Prin utilizarea unui număr de cilindri scurți, ansamblul de propulsie 200 poate avea aceeași lungime totală a cilindrilor, într-un spațiu fizic mult mai mic. în plus, cilindrii din ansamblul de propulsie 200 nu necesită reazeme scumpe și complexe din punct de vedere structural, ca și în cazul cilindrilor încastrați.
Fig. 28 ilustrează o altă variantă de realizare a unui ansamblu de propulsie 300, cu cilindri multipli, în care axele de rotație ale cilindrilor pot fi deplasate pentru a se realiza un sistem de propulsie având o forță de împingere laterală crescută și o viteză laterală crescută. Primul cilindru 40 poate fi ridicat astfel, încât axa sa de rotație 42 să fie poziționată deasupra poziției sale normale (reprezentată punctat). în mod similar, cel de-al treilea cilindru 240 poate fi poziționat astfel, încât axa sa de rotație 242 să fie situată mai jos decât poziția sa normală (reprezentată punctat). Prin deplasarea axelor de rotație, împingerile 54 și 254 pot fi dirijate lateral fără perturbarea antrenării fluidului pentru cilindrii 140 și 340.
Fig. 30 reprezintă un alt exemplu de realizare a unui sistem de propulsie multicilindru 200, având mai multe aripioare 68 disc, atașate suprafeței exterioare a cilindrului 40. în mod
430
435
440
445
450
455
460
465
470
475
RO 118067 Β1 similar, aripioarele 168, 268 și 368 sunt atașate suprafețelor exterioare ale cilindrilor 140, 240 respectiv 340. Aripioarele sunt poziționate perpendicular pe suprafața exterioară a cilindrilor și paralel cu sensul de curgere a fluidului accelerat. Aripioarele măresc aria de contact pe care se produce frecarea cu fluidul, antrenându-se astfel mai mult fluid în straturile de fluid accelerat și crescând viteza fluidului în aceste straturi. După cum este cel mai bine reprezentat în fig. 19, placa separatoare 60 este prevăzută cu mai multe degete 65, poziționate în spațiul dintre fiecare din aripioarele 68. Degetele plăcilor separatoare separă fluidul accelerat atât din suprafața exterioară a cilindrilor, cât și de suprafața aripioarelor, și îl dirijează de-a lungul fețelor de împingere ale plăcilor separatoare, după cum s-a arătat mai înainte.
Invenția analizează posibilitatea utilizării oricărui tip de suprafață dinamică continuă și nu se limitează la cilindrii în rotație. Fig. 31 ilustrează un alt tip de suprafață continuă dinamică, ca, de exemplu, o curea 40, înfășurată în jurul a cel puțin doi cilindri. Cureaua 40 este acționată la o viteză liniară mare, prin intermediul cel puțin unuia dintre cilindri, astfel încât o porțiune a curelei să circule prin fluid. O placă separatoare 60 este poziționată, la unul dintre cilindri, în zona în care fluidul accelerat trebuie separat de curea. Placa separatoare 60 poate fi poziționată în mod substanțial tangențial față de suprafața curelei, pentru a dirija împingerea 54 pe direcție longitudinală, în exteriorul curelei, sau poate fi poziționată într-un anumit unghi (reprezentat punctat) pentru dirijarea împingerii către partea laterală a curelei. Tipul suprafeței continue dinamice (de exemplu un cilindru rotitor sau o curea cu mișcare rapidă), nu afectează, în general, principiile și exemplele de realizare descrise mai sus. Astfel, invenția nu trebuie limitată la cilindrii rotitori.
Prezenta invenție oferă câteva avantaje față de sistemele convenționale de propulsie cu suprafețe dinamice. Mai întâi, prin separarea fluidului accelerat de suprafață dinamică dea lungul unui vector tangențial la suprafață, nu se pierde, pe placa separatoare, decât energia de rotație a fluidului accelerat. în plus, prin amplasarea unei suprafețe de împingere în mod substanțial plate, adiacent muchiei de ghidare, invenția minimizează pierderea de energie care s-ar produce în alte condiții la separarea fluidului accelerat de suprafață dinamică. în al doilea rând, în cazul a doi sau mai mulți cilindri rotitori, cilindrii sunt astfel așezați, încât să creeze o zonă de convergență care să mărească împingerea în direcția dorită, prin rotirea cilindrilor către interior, spre zona de convergență, astfel încât împingerea să nu fie obstrucționată în zona dintre cilindri, în direcția dorită a acesteia. în al treilea rând, invenția utilizează trei sau mai mulți cilindri rotitori, pentru a genera atât forța de înălțare, cât și forța de împingere.
Este, de asemenea, evident faptul că, deși în cazul invenției au fost descrise mai multe exemple de realizare specifice ale acesteia, în scop de ilustrare, se pot aduce diverse modificări, fără a se depăși spiritul invenției și întinderea acesteia.

Claims (26)

  1. Revendicări
    1. Ansamblu de propulsie cu fluid pentru accelerarea și controlul direcțional al unui fluid, caracterizat prin aceea că are o suprafață dinamică (41) continuă, cu rol de a circula printr-un fluid dinspre o zonă de antrenare (44) în care este introdus fluidul (F) către suprafața dinamică (41), și apoi fluidul (F) din proximitatea suprafeței este accelerat astfel, încât să producă un strat de fluid acclerat (50) printr-o zonă de împingere (46), în care fluidul accelerat (50) este descărcat de pe suprafața dinamică (41) la care se poate conecta un motor de acționare (20), conectat în mod operativ la suprafața dinamică (41), pentru acționarea suprafeței dinamice (41) și, de asemenea, mai este prevăzută o placă separatorare
    RO 118067 Β1
    525 (60,160) mobilă, ce are o muchie de ghidare pentru separarea fluidului accelerat (50) din stratul de suprafața dinamică (41) și care are o față de împingere în mod substanțial plată, adiacentă muchiei de ghidare pentru dirijarea fluidului accelerat (50) într-o direcție dorită, pentru a crea o deplasare prin împingere, astfel placa separatoare (60, 160) putându-se deplasa față de suprafața dinamică (41) astfel încât muchia de ghidare să se afle în imediata vecinătate a suprafeței dinamice (41), iar fața de împingere fiind, în general, orientată tangențial la suprafața dinamică (41), de-a lungul unei tangente la suprafața dinamică (41), într-o primă poziție și de-a lungul unei alte tangente la suprafața dinamică (41), într-o a doua poziție, prima și cea de-a doua poziție, dirijând fluxul forței de împingere de-a lungul primului și celui de-al doilea vector (54a, 54b) respectiv.
  2. 2. Ansamblu de propulsie cu fluid, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că suprafața dinamică (41) este continuă și cuprinde un cilindru rotitor (40).
  3. 3. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, cuprinde o curea mobilă (40*), înfășurată în jurul a două rulouri (40), cureaua mobilă (40*) fiind acționată prin intermediul a cel puțin unuia dintre rulouri (40) și în care cel puțin o porțiune a suprafeței curelei mobile (40*) formează suprafața dinamică (41) continuă.
  4. 4. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că mai cuprinde un braț de antrenare (81) poziționat în zona de antrenare, pentru dirijarea fluidului suplimentar către cilindru (40).
  5. 5. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că brațul de antrenare (81) cuprinde o foaie curbată (80), atașată plăcii separatoare (60), foaia curbată (80) fiind situată în jurul unei porțiuni a cilindrului (40), între placa separatoare (60) și către zona de antrenare.
  6. 6. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că brațul de antrenare (81) se poate roti în jurul cilindrului (40).
  7. 7. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că brațul de antrenare (81), într-o variantă de realizare, cuprinde mai multe segmente incluzând o foaie curbată (80) și o foaie exterioară (82), poziționată în exteriorul foii curbate (80).
  8. 8. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 7, caracterizat prin aceea că foaia curbată (80) și foaia exterioară (82) se suprapun una peste cealaltă, pe o porțiune (84) situată în mod substanțial paralel față de axa de rotație a cilindrului (40).
  9. 9. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 7, caracterizat prin aceea că, foile (80 și 82) cuprind mai multe porțiuni care sunt despărțite una față de alta de-a lungul unei zone limită, în mod substanțial perpendiculară pe axa de rotație a clindrului (40).
  10. 10. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că mai cuprinde o aripioară (68) atașată suprafeței dinamice (41), aripioara (68) fiind dispusă perpendicular pe suprafața dinamică (41) și paralel cu direcția curgerii fluidului accelerat (50).
  11. 11. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că placa separatoare (60) poate fi reglată între o poziție de divizare, în care muchia de ghidare (62) se află în imediata vecinătate a suprafeței dinamice (41) și o poziție de repaus, în care muchia de ghidare (62) este retractată față de suprafața dinamică (41) în mod substanțial în afara stratului de fluid accelerat (50).
  12. 12. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 11, caracterizat prin aceea că muchia de ghidare (62) are un prim capăt (61) și un al doilea capăt (63), muchia de ghidare (62) fiind reglabilă unghiular față de suprafața dinamică (41), astfel încât unul dintre capetele ei este imediat juxtapus suprafeței dinamice (41) în poziția de separare, iar celălalt capăt este cel puțin parțial retras față de suprafața dinamică (41).
    530
    535
    540
    545
    550
    555
    560
    565
    570
    RO 118067 Β1
  13. 13. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că placa separatoare (60) cuprinde mai multe secțiuni, fiecare secțiune având o muchie de ghidare și o față de împingere, secțiunile plăcii separatoare (60) putând fi poziționate individual față de suprafața dinamică (41), pentru dirijarea fluidului accelerat (50) în mai multe direcții.
  14. 14. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 13, caracterizat prin aceea că fiecare muchie de ghidare (62) poate fi reglată între o poziție de separare, în care muchia de ghidare (62) se află în imediata apropiere a suprafeței dinamice (41), și o poziție retrasă, în care muchia de ghidare (62) este retractată față de suprafața dinamică (41) în mod substanțial în exteriorul stratului de fluid accelerat (50).
  15. 15. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 13, caracterizat prin aceea că fiecare muchie de ghidare (62) are un prim capăt (61) și un al doilea capăt (63), muchiile de ghidare (62) putând fi reglate unghiular față de suprafața dinamică (41), astfel încât unul dintre capetele acestora să fie imediat juxtapus suprafeței dinamice (41) în poziția de separare, iar celălalt capăt să fie cel puțin parțial retractat față de suprafața dinamică (41).
  16. 16. Ansamblul de propulsie, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, întro variantă de realizare, mai cuprinde o placă de întoarcere (70) a fluxului, poziționată invers în zona de antrenare; placa de întoarcere (70) inversează deplasarea între o poziție de lucru și o poziție de repaus, placa de întoarcere (70) desparte fluidul accelerat (50) față de suprafața dinamică (41) și îl dirijează într-o direcție opusă, în poziția de lucru, și eliberează fluidul accelerat (50) corespunzător poziției retractate.
  17. 17. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că, într-o variantă de realizare, sunt prevăzuți mai mulți cilindri (40, 140, 240, 340), fiecare cilindru având cel puțin o placă separatoare (60, 160, 260, 360) corespunzătoare, poziționată în zona sa de împingere, cilindrii (40,140, 240, 340) fiind poziționați separat unul față de altul, astfel încât fiecare placă separatoare (60, 160, 260, 360) să fie juxtapusă unei alte plăci separatoare.
  18. 18. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 17, caracterizat prin aceea că cilindrii (40,140, 240, 340) sunt configurați în perechi opuse pentru definirea unei zone de convergență de antrenare între cilindri, fiecare cilindru fiind poziționat în mod substanțial paralel față de cilindrul său opus, și la care fiecare placă separatoare (60, 160, 260, 360) este poziționată în zona de convergență, opusă cel puțin unei alte plăci separatoare.
  19. 19. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 17, caracterizat prin aceea că fiecare placă separatoare (60,160, 260, 360) poate fi poziționată în jurul cilindrului (40,140, 240, 340), corespunzător acesteia.
  20. 20. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 17, caracterizat prin aceea că fiecare placă separatoare (60,160, 260, 360) este prevăzută cu mai multe secțiuni, fiecare secțiune putând fi poziționată în jurul cilindrului (40,140, 240, 340) corespunzător acesteia.
  21. 21. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că viteza suprafeței dinamice este variabilă.
  22. 22. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, într-o variantă de realizare, cuprinde mai mulți cilindri (40,140), fiecare cilindru având o suprafață dinamică (41, 141) exterioară, care se poate roti prin fluid de la o zonă de antrenare (44, 144) în care fluidul este introdus către suprafața exterioară; apoi fluidul din vecinătatea suprafeței dinamice (41,141) exterioare este accelerat, pentru a produce un strat de fluid accelerat (50,150) printr-o zonă de împingere în care fluidul este descărcat de pe suprafața dinamică (41,141) exterioară, cilindrii (40,140) sunt distanțați unul față de altul pentru a defini o zonă de antrenare (44, 144) și convergența între cilindrii (40, 140)care au posibiltatea
    RO 118067 Β1
    620 de a se roti către interior, înspre zona de convergentă, astfel încât fluidul accelerat (50,150) ce provine de la fiecare cilindrii (40,140) să curgă prin zona de convergentă (148) dintre cilindri într-o direcție dorită a împingerii, ansamblul cuprinzând și un motor (20) conectat la cilindri (40,140) pentru rotirea lor și, de asemenea, mai multe plăci separatoare (60,160), fiecare având o muchie de ghidare (62,162) și o față de împingere (64,164) în care fiecare cilindru (40,140) are cel puțin o placă separatoare (60,160), corespunzătoare, poziționată în zona sa de împingere, și fiecare placă separatoare (60,160) poate fi poziționată în zona de convergență (148) și se poate deplasa față de cilindrul (40,140) corespunzător acesteia.
  23. 23. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că cilindrii (40,140) reprezintă doi cilindri poziționați în mod substanțial paralel unul față de altul.
  24. 24. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 23, caracterizat prin aceea că mai cuprinde un braț de antrenare (81,184) cuplat la fiecare cilindru (40,140), fiecare braț de antrenare (81, 181) fiind poziționat, în general, opus zonei de antrenare și convergență (148).
  25. 25. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 22, caracterizat prin aceea că cilindrii (40,140) cuprind cel puțin trei cilindri.
  26. 26. Ansamblu de propulsie, conform revendicării 22, caracterizat prin aceea că viteza fiecărui cilindru (40,140) este variabilă și poate fi comandată în mod independent de cea a celorlalți cilindri.
RO97-02263A 1995-06-07 1996-05-30 Ansamblu de propulsie cu fluid pentru accelerarea si controlul directional al unui fluid RO118067B1 (ro)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/484,237 US5875627A (en) 1995-06-07 1995-06-07 Fluid propulsion system for accelerating and directionally controlling a fluid
PCT/US1996/008224 WO1996040555A1 (en) 1995-06-07 1996-05-30 A fluid propulsion system for accelerating and directionally controlling a fluid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO118067B1 true RO118067B1 (ro) 2003-01-30

Family

ID=23923318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO97-02263A RO118067B1 (ro) 1995-06-07 1996-05-30 Ansamblu de propulsie cu fluid pentru accelerarea si controlul directional al unui fluid

Country Status (21)

Country Link
US (1) US5875627A (ro)
EP (2) EP0830285B1 (ro)
JP (1) JPH11508206A (ro)
KR (1) KR19990022673A (ro)
CN (1) CN1077059C (ro)
AT (1) ATE215042T1 (ro)
AU (1) AU716930B2 (ro)
BR (1) BR9608726A (ro)
CZ (1) CZ387597A3 (ro)
DE (1) DE69620172T2 (ro)
DK (1) DK0830285T3 (ro)
ES (1) ES2171223T3 (ro)
HK (1) HK1041856A1 (ro)
MX (1) MX9709844A (ro)
NO (1) NO312822B1 (ro)
PL (1) PL323938A1 (ro)
RO (1) RO118067B1 (ro)
RU (1) RU2203199C2 (ro)
SK (1) SK166497A3 (ro)
UA (1) UA44788C2 (ro)
WO (1) WO1996040555A1 (ro)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6135708A (en) * 1999-01-08 2000-10-24 Fantom Technologies Inc. Prandtl layer turbine
ATE359208T1 (de) * 2004-02-24 2007-05-15 Jobmann Wolfgang Gmbh Zusatzantriebsanlage durch umlenkung des fluidstroms
US7427047B2 (en) * 2004-05-10 2008-09-23 Omid Saeed Tehrani Powered aircraft including inflatable and rotatable bodies exhibiting a circular cross-section perpendicular to its rotation axis and in order to generate a lift force
EP2443030B1 (en) * 2009-06-19 2016-04-13 Rodolfo Cicatelli Boat propulsion and steering system with fully submerged rotors
US8495879B2 (en) 2010-07-16 2013-07-30 Winston Grace Compressed air vehicle having enhanced performance through use of magnus effect
DE102010055676A1 (de) * 2010-12-22 2012-06-28 Eads Deutschland Gmbh Hybridrotor
KR101283402B1 (ko) * 2011-12-02 2013-07-08 한국철도기술연구원 모듈식 선박용 양력 발생장치
DE102011120855B4 (de) 2011-12-13 2016-01-14 Airbus Defence and Space GmbH Schubvektorsteuerung
US9511849B2 (en) * 2012-10-27 2016-12-06 The Boeing Company Fluidic traverse actuator
EP2829469B1 (en) * 2013-07-22 2017-03-01 Airbus Operations S.L. Drainage mast of an aircraft compartment subjected to a negative pressure
CN103754388B (zh) * 2013-10-01 2015-09-23 魏伯卿 节能式太空推进器
KR101599200B1 (ko) * 2015-10-27 2016-03-14 정유엽 유체가속장치
US10118696B1 (en) 2016-03-31 2018-11-06 Steven M. Hoffberg Steerable rotating projectile
US11712637B1 (en) 2018-03-23 2023-08-01 Steven M. Hoffberg Steerable disk or ball
CN108773469B (zh) * 2018-06-26 2020-01-17 李新亚 喷水推进无舵减阻船
GB201811422D0 (en) * 2018-07-12 2018-08-29 Rolls Royce Plc Low drag surface
US11414177B2 (en) * 2018-09-11 2022-08-16 The Boeing Company Fluidic actuator for airfoil
GB2584381A (en) * 2019-01-30 2020-12-09 Gregory Smith Anthony Use of spinning cylinders to achieve thrust reversal
US20220348319A1 (en) * 2021-01-11 2022-11-03 Cameron Carnegie Circuit Based Vehicle
RU2762848C1 (ru) * 2021-08-25 2021-12-23 Владимир Александрович Вьюрков Летательный аппарат на основе эффекта Магнуса и способ его работы
RU2762906C1 (ru) * 2021-08-25 2021-12-23 Владимир Александрович Вьюрков Летательный аппарат на основе эффекта Магнуса

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112318C (ro) *
US310065A (en) * 1884-12-30 Vamp-marker
DE354634C (de) * 1922-09-28 Hermann Bodenburg Reibungsturbine
US1278750A (en) * 1916-01-04 1918-09-10 Romualdi Machinery & Construction Co Aeroplane.
US2985406A (en) * 1959-04-29 1961-05-23 Bump Harold Wilson Aircraft sustained by cylindrical rotors
US3065928A (en) * 1960-07-16 1962-11-27 Dornier Werke Gmbh Multiple drive for aircraft having wings provided with transverse flow blowers
US3017848A (en) * 1960-11-14 1962-01-23 Charles R Bishop Boat propulsion unit
US3276415A (en) * 1961-12-12 1966-10-04 Firth Cleveland Ltd Device consisting of a drive and a rotating wheel producing thrust for the propulsion of boats
US3140065A (en) * 1962-06-27 1964-07-07 Alvarez-Calderon Alberto High lift and control system for aircraft
US3630470A (en) * 1970-02-13 1971-12-28 Frederick Thomas Elliott Vertical takeoff and landing vehicle
US4605376A (en) * 1985-01-18 1986-08-12 Aschauer George R Marine jet propulsion unit
AU3340089A (en) * 1988-02-08 1989-08-25 Ingeborg Weissheimer Technische Und Vermogensverwaltung Aircraft
CA2022087C (fr) * 1990-07-27 1995-02-21 Jean-Paul Picard Dispositif de sustentation aerienne verticale par soufflage de jets tangentiels sur le dessus de cylindres rotatifs

Also Published As

Publication number Publication date
CN1190938A (zh) 1998-08-19
EP0830285A1 (en) 1998-03-25
AU716930B2 (en) 2000-03-09
CN1077059C (zh) 2002-01-02
US5875627A (en) 1999-03-02
ES2171223T3 (es) 2002-09-01
AU5961296A (en) 1996-12-30
WO1996040555A1 (en) 1996-12-19
BR9608726A (pt) 1999-12-07
NO975733L (no) 1998-02-02
DE69620172T2 (de) 2002-08-14
SK166497A3 (en) 1998-06-03
MX9709844A (es) 1998-08-30
NO975733D0 (no) 1997-12-05
EP1155956A2 (en) 2001-11-21
JPH11508206A (ja) 1999-07-21
HK1041856A1 (zh) 2002-07-26
ATE215042T1 (de) 2002-04-15
EP0830285B1 (en) 2002-03-27
EP1155956A3 (en) 2002-03-27
UA44788C2 (uk) 2002-03-15
NO312822B1 (no) 2002-07-08
PL323938A1 (en) 1998-04-27
RU2203199C2 (ru) 2003-04-27
DE69620172D1 (de) 2002-05-02
DK0830285T3 (da) 2002-07-22
KR19990022673A (ko) 1999-03-25
CZ387597A3 (cs) 1998-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RO118067B1 (ro) Ansamblu de propulsie cu fluid pentru accelerarea si controlul directional al unui fluid
JPH05262295A (ja) 飛行装置
US11345471B2 (en) Flow diverting lift element
US3292721A (en) Toy air car
US3915411A (en) Discoidal aircraft
US3124200A (en) Propeller device
US3251334A (en) Marine craft propulsion system
US5860620A (en) Ram wing vehicle
US3965836A (en) High speed water vessel
WO1988000556A1 (en) A vtol aircraft and components
US6230835B1 (en) Ground effect vehicle
US7427047B2 (en) Powered aircraft including inflatable and rotatable bodies exhibiting a circular cross-section perpendicular to its rotation axis and in order to generate a lift force
US3125981A (en) Hydrorotor craft
US4473358A (en) Hydrofoil vessel
US6322024B1 (en) Lift multiplying device for aircraft
US3934844A (en) Free vortex aircraft
US2215919A (en) Aeromarine boat
US3669212A (en) Air-propelled vehicle and method for driving and steering said vehicle
KR20020039079A (ko) 가변베인 시스템을 이용한 수직이착륙 비행체
US6511017B2 (en) Method of steering aircraft, and aircraft
CA2223724C (en) A fluid propulsion system for accelerating and directionally controlling a fluid
JP7576384B2 (ja) 間欠スラスタ機能付き空気流アセンブリの活用
JP2005170106A (ja) ヘリコプタブレード
RU2163203C2 (ru) Аэродинамическое судно
JPH02270669A (ja) ラムウイング式地面効果翼機