RO133412A2 - Aeronavă individuală cu decolare şi aterizare pe verticală - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la o aeronavă individuală cu decolare şi aterizare pe verticală care transportă un pasager în poziţia şezând în timpul zborului. Aeronava conform invenţiei este constituită din două propulsoare (2) multiple, fixe, de tipul cu amplificator de debit, care sunt ataşate solidar de un cadru (3), în interiorul căruia este aşezat un pilot (4), cadrul (3) este conceput ca o structură aerodinamică simetrică faţă de planul median longitudinal şi cuprinde în fiecare parte un corp (5) central care se continuă cu două lonjeroane (6 şi 7), frontal şi posterior, nişte profile (8, 9 şi 10) sunt dispuse favorabil pentru a obţine o forţă de sustentaţie în timpul zborului pe orizontală, corpul (5) central este suspendat de un suport (11) principal care conţine o zonă (12) masivă, prevăzută cu un alezaj (13) cilindric, în care este fixat un tub (14) de rigidizare, de suportul (11) principal sunt fixate un număr de tije (15) care susţin un scaun (16) pe care este aşezat pilotul (4), între suportul (11) principal şi scaun (16) este montat un pachet de baterii (17) electrice, care alimentează cu energie electrică propulsoarele (2) multiple, pentru rigidizarea lonjeroanelor (6 şi 7) frontal şi posterior sunt utilizate nişte aripi (18 şi 20), între cele două propulsoare (2) multiple şi deasupra lor este fixată, cu ajutorul unor suporturi (21), o aripă (22) centrală, iar la partea inferioară a fiecărui propulsor (2) multiplu este montat cel puţin un flaps (23) transversal.

Description

Aeronava individuala cu decolare si aterizare pe verticala

Prezenta invenție se referă la o aeronava individuala cu decolare si aterizare pe verticala care transportă un pasager în poziția sezind în timpul zborului.

S-au depus eforturi numeroase pentru a proiecta o aeronavă personală care să transporte un pasager ușor si în siguranță dintr-o locație în alta. Din păcate, majoritatea modelele anterioare de aeronave cu un singur pasager sunt impracticabile pentru utilizarea de zi cu zi de către o persoană obisuită.

O soluție comerciala este totuși propusa in invenția EP1855941 de către Martin Aircraft Company Limited. Aceasta soluție utilizeza doua ventilatoare intubate paralele dispuse pe verticala acționate de un singur motor cu ardere interna prin intermediul unor curele. Un dezavantaj al acestei soluții este redundanta foarte redusa. In aces caz. defectarea unei singure piese din lanțul cinematic poate conduce la o catastrofa. Pe de alta parte poziția in picioare a pilotului expune o arie transversala mărită contactului cu aerul, ceea ce mărește rezistenta la înaintare si reduce vireza de croaziera.

Sunt de asemenea cunoscute un număr de soluții care utilizează ventilatoare intubate acționate electric cum este cea propusa de Neva Aerospace. Conceptul propus ca aeronava personala nu utilizează aripi pentru zborul orizontal ceea ce reduce randamentul global al propulsiei si viteza de croaziera.

Un alt tip de aeronava individuala utilizeza un asa-zis rucsac zburător, alcătuit dintr-o structură care se sprijină pe trunchiul pilotului. Rucsacul zburător conține dispozitivele de propulsie sub forma unor mici motoare rachetă sau turboreactoare, care sunt susținute de trunchiul pilotului. Aceste motoare sunt, din păcate, instabile si periculoase în timpul zborului si, prin urmare, nesigure pentru uzul general. De asemenea autonomia este foarte redusa.

Sunt de asemenea cunoscute invențiile cu numărul de înregistrare a 2016 00438/15-062016 si a 2016 00844/17-11-2016, avind același autor ca prezenta invenție, unde este a 2017 01040

06/12/2017

propusa utilizarea unor propulsoare multiple electrice avind amplificator de debit cu efect Venturi pentru aeronave cu decolare si aterizare pe verticala, respectiv utilizarea unei aeronave individuale la care propulsoarele multiple sunt inclinabile. Un dezavantaj al acestei ultime soluții consta in faptul ca aripile utilizate nu sunt pliabile si aeronava oferă o amprenta pe sol cu o arie ridicata. De asemenea pilotul este așezat in picioare si daca autonomia este mărită aceasta poziție devine incomoda si obositoare.

Prin urmare, este nevoie de o aeronavă individuala, care să fie mai practică, mai sigura, mai compacta si mai comoda decât modelele anterioare, respectiv care sa ofere o redundanta ridicata si o autonomie extinsa .

Invenția înlătură dezavantajele aratate mai sus prin aceea ca o aeronavă care este configurată să găzduiască un singur pasager sau pilot este alcătuită dintr-un cadru care susține pasagerul sau pilotul in poziția sezind. Cadrul aeronavei menține în mod avantajos pilotul in poziție verticală sau ușor înclinată atât în timpul decolării, cât si în timpul zborului. Acest lucru creste nivelul de confort al pilotului în timpul funcționării aeronavei si oferă un câmp de vizibilitate avantajos neobstructionat. Aeronava individuala este stabila în timpul zborului si are o dimensiune relativ compactă mai ales la decolare si aterizare, ceea ce de asemenea reduce spațiul de parcare necesar atunci când aeronava nu este utilizată.

Intr-un exemplu de realizare preferat aeronava individuala utilizează o pereche de propulsoare multiple cu amplificator de debit fixe care sunt atașate solidar de cadrul aeronavei, deasupra centrului de greutate al pilotului, respectiv al aeronavei, si sunt amplasate simetric de o parte si de alta a pilotului. Fiecare propulsor multiplu cu amplificator de debit este format din mai multe ventilatoare intubate așezate pe cel puțin un rind intr-o structura de tip fagure avind un număr de ajutaje Venturi egal cu numărul de ventilatoare intubate. Fiecare ventilator intubat este compus in principal din cel puțin un motor electric ce actioneaza cel puțin un rotor si un tub care înconjoară rotorul la o distanta minima, directionind aerul vehiculat de rotor. Fiecare ventilator intubat este fixat in interiorul ajutajului Venturi corespunzător si debitează aerul sub presiune intr-o secțiune îngustată a acestuia. Datorita efectului Venturi debitul de aer expulzat de propulsoarele multiple este amplificat si impulsul masei de aer creeaza sustentatia a 2017 01040

06/12/2017

aeronavei. Un efect de suctiune suplimentar apare pe extradosul propulsorului multiplu creind o depresiune care de asemenea amplifica forța de sustentatie. Cadrul aeronavei este conceput ca o structura aerodinamica formata din mai multe profile aerodinamice așezate favorabil pentru a obține o forța de sustentatie in timpul zborului pe orizontala, forma cadrului fiind asemanatoare cu cea a unei piramide cu baza in jos. De asemenea pe cadrul aeronavei sunt fixate un număr de aripi ce creeaza sustentatie in timpul zborului pe orizontala. La partea inferioara a fiecărui propulsor multiplu este montat cel puțin un flaps, transversal, acționai de un actuator. Motoarele electrice sunt acționate individual de un număr de baterii electrice suspendate de cadrul aeronavei de preferința in spatele pilotului, sau in cazul unui sistem hibrid energia electrica poate fi furnizata si de la o unitate de putere. In timpul decolării, al aterizării sau al zborului la punct fix debitul de aer furnizat de propulsoarele multiple este orientat spre in jos. Prin alimentarea diferita a motorelor electrice se creeaza un dezechilibru longitudinal care provoacă înclinarea ușoara a aeronavei spre in fata. De asemenea dezechilibrul poate fi creat prin acționarea simultana a flapsurilor in aceiași direcție, respectiv spre in spatele direcției de mers. Datorita acestui dezechilibru, cadrul aeronavei se înclina spre in spate si apare o componenta orizontala a forței de sustentatie care provoacă deplasarea pe orizontala.

Intr-un al doilea exemplu de realizare propulsoarele multiple sunt preferabil configurate pentru a fi înclinate pentru a varia direcția de împingere si pentru a controla astfel aeronava în timpul zborului pe orizontala. In acest caz in zborul pe orizontala la viteza de croaziera propulsoarele multiple ajung in poziție aproape vericala iar cadrul aeronavei se înclina cu un anumit unghi deteriminat de rezistenta aerodinamica opusa de aeronava la înaintarea in aer. Forța de sustentatie este amplificata in timpul zborului pe orizontala de doua aripi rabatabile fiecare fiind atastata de unul dintre propulsoarele multiple. In timpul decolării, al aterizării si in staționare aripile rabatabile sunt pliate pentru ca aeronava sa poata fi utilizata si parcata in spatii înguste.

Aeronava individuala este un mijloc convenabil si sigur de a transporta un singur pasager între doua locații fara amenajeri speciale. Asa cum este conceputa, aeronava individuala este stabila în timpul zborului si are o dimensiune extrem de compactă, astfel încât amprenta aeronavei la sol, respectiv aria necesara de stocare la sol să fie minime. Poziția a 2017 01040

06/12/2017 naturală a pilotului în timpul zborului si un nivel redus de spațiu de decolare si aterizare fac aeronava ideală pentru o utilizare zilnică. Randamentul propulsiei este imbunatit datorita efectului Venturi si al existentei aripilor in timpul zborului pe orizontala, ceea ce creste substanțial viteza de croaziera respectiv autonomia de deplasare. Datorita utilizării unui număr ridicat de motoare electrice, in cazul defectării unora dintre ele, aeronava poate continua sa funcționeze fara a produce accidente, obtinindu-se un nivel de redundanta ridicat. Pilotul fiind așezat, aria transversala a aeronavei este redusa si rezistenta la înaintare este de asemenea redusa.

Se dau mai jos un număr de exemple de realizare a invenției in legătură cu figurile 1, 2, 3,4, 5,6, 7, 8, 9,10, 11, 12, 13 14, 15, 16,17, 18 si 19 care reprezintă:

Fig. 1, o vedere izometrica a unei aeronave individuale cu doua propulsoare multiple cu amplificator de debit fixe in faza decolării sau aterizării;

- Fig. 2, o vedere frontala a aeronavei de la figura 1;

- Fig. 3, o secțiune orizontala după traseul A-A din figura 2;

- Fig. 4, o o secțiune orizontala după traseul B-B din figura 2;

- Fig. 5, o vedere de sus a aeronavei de la figura 1;

Fig. 6, o secțiune după traseul C-C de la figura 5 printr-un propulsor cu ventilator intubat singular;

- Fig. 7, o secțiune printr-un propulsor cu ventilator intubat singular si deflector conic;

- Fig. 8, o secțiune printr-un propulsor cu ventilator intubat singular si deflector conic crestat;

- Fig. 9, o secțiune după traseul C-C de la figura 5 printr-un propulsor cu ventilatoare intubate concentrice;

Fig. 10, o secțiune longitudinala prin aeronava de la figura 1 in faza de decolare si aterizare;

- Fig. ll,o secțiune longitudinala prin aeronava de la figura 1 in faza de tranziție si zbor orizontal;

- Fig. 12, o secțiune longitudinala printr-o aeronava individuala cu propulsie hibrida;

a 2017 01040

06/12/2017

- Fig. 13, o vedere izometrică a unei aeronave individuale cu doua propulsoare multiple cu amplificator de debit fixe si aripi laterale rabatabile in faza decolării si aterizării;

- Fig. 14, o vedere izometrică a aeronavei de la figura 11 la altitudinea de pornire sau de staționare;

- Fig. 15, o vedere izometrică a aeronavei de la figura 11 in faza de zbor de tranziție si orizontal;

Fig. 16, o vedere izometrică a unei aeronave individuale cu doua propulsoare multiple cu amplificator de debit mobile si aripi laterale rabatabile in faza decolării si aterizării;

Fig. 17, o vedere izometrică a aeronavei de la figura 14 la altitudinea de pornire sau de staționare;

Fig. 18, o vedere izometrică a aeronavei de la figura 14 la trecerea in faza de tranziție;

Fig. 19, o vedere izometrică a aeronavei de la figura 14 in faza de zbor orizontal.

Intr-o prima varianta de realizare o aeronava 1, individuala utilizează o pereche de propulsoare multiple 2, fixe, de tipul cu amplificator de debit, care sunt atașate solidar de un cadru 3 al aeronavei 1 ca in figura 1, 2, 3, 4, 5 si 10. In interiorul cadrului 3 este așezat un pilot 4. Propulsoarele multiple 2 sunt situate deasupra centrului de greutate al pilotului 4, respectiv al aeronavei 1, si sunt amplasate simetric de o parte si de alta a pilotului 4. Cadrul 3 este conceput ca o structura aerodinamica simetrica fata de planul median logitudinal al aeronavei si care cuprinde in fiecare parte un corp central 5 care se continua cu un lonjeron 6, frontal, si cu un lonjeron 7, posterior. Corpul central 5 are o forma trapezoidala si in secțiune prezintă un profil aerodinamic 8 ca in figura 3. Lonjeronul 6, frontal, este înclinat spre fata dar si spre exterior si in secțiune prezintă un profil aerodinamic 9 ca in figura 4. Lonjeronul 7, posterior, este înclinat spre spate si in secțiune prezintă un profil aerodinamic 10 ca in figura 4. Profilele aerodinamice 8, 9 si 10 sunt așezate favorabil pentru a obține o forța de sustentatie in timpul zborului pe orizontala, forma cadrului 3 fiind asemanatoare cu cea a unei piramide cu baza in jos ce conferă stabilitate la aterizare. Corpul central 5 este supendat de un suport principal 11 , construit eventual sub forma unui prolfi L (sau cornier), care de asemenea fixeaza propulsorul multiplu 2 corespunzător. Suportul principal 11 conține o zona 12, masiva, ce a 2017 01040

Τ

06/12/2017 poate fi construita si ca o piesa separata, prevăzută cu un alezaj cilindric 13. in alezajul cilindric 13 este fixata prin fretare sau prin filetare un tub 14, de ridizare intre cei doi suporți principali 11.De suportul pricipal 11 sunt fixate un număr de tije 15 care susțin un scaun 16 pe care este așezat pilotul 4 (figura 10). Intre suportul principal 11 si scaunul 16 este montat un pachet de baterii 17, electrice. Pentru rigidizarea celor doua lonjeroane 6, frontale sunt utilizate doua aripi 18 ce susțin la mijloc un grilaj 19 pe care sunt așezate picioarele pilotului 4. De asemenea pentru rigidizarea celor doua lonjeroane 7, posterioare, este utilizata o aripa 20 . Intre cele doua propulsoare multiple 2 si deasupra lor este fixata cu ajutorul unor suporți 21 o aripa centrala 22. Aripile 18, 20 si cea centrala 22 au același unghi de incidența fata de planul trasversal al aeronavei 1 pentru a favoriza sustentatia in zborul orizontal. La partea inferioara a fiecărui propulsor multiplu 2 este montat cel puțin un flaps 23, transversal, acționat de un actuator (nefigurat). Pentru marirea stabilitatii in plan transversal propulsoarele multiple 2 pot fi montate înclinate cu un anumit unghi a fata de planul longitudinal al eronavei 1, ca in figura 2. Aripa centrala 22 poate include in interior o parașuta balistica (nefigurata) ce poate fi actionata in cazuri de extrema urgenta, si care deservește aeronava 1 in totalitate.

Fiecare propulsor multiplu 2, cu amplificator de debit, este format din mai multe ventilatoare intubate 24 așezate pe cel puțin un rind intr-o structura 25, de tip fagure, avind un număr de ajutaje Venturi 26 egal cu numărul de ventilatoare intubate 24, ca in figura 6. Ajutajele Venturi 26 sunt de tipul convergent-divergent. Fiecare ventilator intubat 24 este compus in principal din cel puțin un motor electric 27 ce actioneaza cel puțin un rotor 28 si un tub 29 care înconjoară rotorul 28 si fixeaza motorul electric 27 prin intermediul unor suporți 30. In construcțiile convenționale suporți 30 sunt constituit! ca un aparat director 31 (linia întrerupta) care este folosit la anularea vortexului produs de rotorul 28 si direcționarea liniara a jetului de aer. La prezenta varianta se propune utilizarea unor suporți 30 de lungime redusa care sa permită conservarea vortexului provocat de rotorul 28. Fiecare propulsor multiplu 2 prezintă un extardos 32, respectiv un intrados 33. Fiecare ventilator intubat 24 este fixat in interiorul ajutajului Venturi 26 corespunzător si debitează aerul sub presiune produs de rotorul 28 intr-o secțiune 34, îngustată a acestuia. Pe motorul electric 27 este fixat un deflector 35 care directioneaza aerul epuizat de rotorul 28 spre pereții ajutajului Venturi 26. Datorita microvirtejurilor apărute la suparfata jetului de aer principal expulzat de rotorul 28, aerul existent in

a 2017 01040

06/12/2017 ajutajul Venturi 26 este absorbit cu o viteza ridicata provocind apariția unui al doilea jet de aer suplimentar, concentric cu cel principal. Prin utilizarea efectului Venturi debitul de aer expulzat de propulsoarele multiple 2 este amplificat cu o cantiate importanta si impulsul masei de aer amplificat creeaza parțial sustentatia aeronavei 1. Vortexul provocat de rotorul 28 amplifica amestecarea aerului absorbit prin ajutajul Venturi 26 cu jetul principal de aer sub presiune, mărind si mai mult viteza aerului din ajutajul Venturi 26. Forța de sustentatie este amplificata datorita apariției unei depresiuni pe extradosul

32. Distribuția depresiunii pe extradosul 32 este redata de curbele 36, 37 si 38. Cu cit sunt mai multe ajutaje Venturi 26 ce înconjoară aria respectiva cu atit depresiunea este mai mare. Daca ventilatoarele intubate 24 sunt înșirate pe mai multe rinduri, un rind de motoare electrice 27 poate acționa rotoarele 28 intr-un sens de rotatie si celalalt rind intrun sens contrar in asa fel incit momentele dezvoltate de vortexurile de aer sa se anuleze.

Intr-o alta varianta secundara in fiecare ajutaj Venturi 26 este montat in avalul ventilatorului intubat 24 un deflector conic 100 fixat prin intermediul unor suporți 101, ca in figura 7. Deflectorul conic 100 are o forma de trunchi de con gol in partea de mijloc. In funcționare deflectorul conic 100 deviaza jetul principal de aer produs de ventilatorul intubat 24 spre pereții ajutajului Venturi 26.

Intr-o a doua varianta secundara in fiecare ajutaj Venturi 26 este montat in avalul ventilatorului intubat 24 un deflector conic crestat 110 fixat prin intermediul unor suporți 111, ca in figura 8. Deflectorul conic crestat 110 prezintă niște crestaturi 112 care pot avea diverse forme. In funcționare deflectorul conic crestat 110 deviaza jetul principal de aer produs de ventilatorul intubat 24 spre pereții ajutajului Venturi 26 si concomitent produce microvirtejuri care îmbunătățesc amestecarea jetului principal de aer cu jetul secundar din ajutajul Venturi 26.

Intr-o a doua varianta principala in fiecare ajutaj Venturi 26 este montat un bloc 39 de doua ventilatoare intubate unul superior 40 si altul inferior 41, de diametre diferite, ca in figura 9. Ventialtorul intubat superior 40, de diametru mai mare, realizează si supraalimentarea ventilatorului intubat inferior 41, de diametru mai mic. Ventialtorul intubat superior 40 are un rotor 42 care este acționat de un motor electric 43 intr-un sens de rotatie. Ventialtorul intubat inferior 41 are un rotor 44 care este acționat de un motor

a2017 01040

06/12/2017 electric 45 intr-un sens de rotatie contrar celui provocat de rotorul 42. In funcționare sunt create trei jeturi de aer concentrice, doua principale provocate de rotorul 42 si 44, altul secundar provocat de efectul Venturi in ajutajul Venturi 26. In acest caz datorita debitului mărit al celor doua jeturi principale însumate si al depresiunii suplimentare create in ajutajul Venturi 26 forța de sustentatie creata este considerabil amplificata.

In timpul decolării, al aterizării sau al zborului la punct fix debitul de aer furnizat de propulsoarele multiple 2 este orientat spre in jos, ca in figura 10. Prin alimentarea diferita a motorelor electrice 27 se creeaza un dezechilibru longitudinal care provoacă înclinarea ușoara a aeronavei 1 spre in fata, ca in figura 9. De asemenea dezechilibrul poate fi creat prin acționarea flapsurilor 23 in aceiași direcție, respectiv spre in spatele direcției de mers. Datorita acestui dezechilibru, cadrul 3 aeronavei 1 se înclina spre in spate si apare o componenta orizontala a forței de sustentatie care provoacă deplasarea pe orizontala. Înclinarea optima a aeronavei 1 in funcție de viteza este controlata de o centrala electronica in baza informațiilor furnizate de niște senzori (nefigurati) si al unei centrale giroscopice (nefigurata) prin variația vitezei de rotatie a diferitelor motoare electrice 27 dispuse pe propulsoarele multiple 2. La viteza de croaziera pe orizontala unghiul de incidența al aripilor 18, 20 si cea centrala 22 este de asemenea optim si o mare parte din forța de sustentatie este realizata de aripile 18, 20 si cea centrala 22, putindu-se scadea turatia motoarelor electrice 27 si concomitent energia consumata de acestea. In poziția de zbor orizontal cadrul 3 utilizează profilele aerodinamice 8, 9 si 10 pentru a majora forța de sustentatie. Daca se dorește virajul aeronavei in zbor orizontal se variaza diferit turatia motoarelor electrice 27 ce aparțin propulsorului multiplu 2 din stingă fata de cele dispuse pe propulsorul multiplu 2 din dreapta. In cazul zborului pe verticala sau al zborului la punct fix rotatia aeronavei 1 in jurul axei verticale se realizează prin înclinarea in direcții diferite a flapsurilor 23. Datorita numărului mare de motoare electrice 27, in cazul defectării a cel mult doua motoare electrice 27, centrala electronica comanda creșterea turației celorlalte si aeronava 1 continua sa zboare fara a provoca un accident, nivelul de redundanta fiind ridicat.

La acest prim exemplu de realizare energia necesara acționarii motoarelor electrice 27 este furnizata de pachetul de baterii 17. Energia furnizata poate fi suplimentată de un al doilea pachet de baterii (nefigurat) situate sub scaunul 16 al pilotului 4.

a 2017 01040

06/12/2017 lntr-o a doua varianta de realizare o aeronava 50, individuala, avind in general aceiași structura generala ca cea din exemplul anterior, poate uitilza o unitate de putere 51, hibrida, amplasata sub scaunul 16 al pilotului 4, ca in figura 12. Unitatea de putere 51 are la baza un motor termic cu recuperare interna a energiei gazelor arse, avind un ranadment de peste 50% si o densitate de putere de peste 8 kW/kg ca in brevetul RO130861 al aceluiași autor. Motorul termic cu recuperare interna a energiei gazelor arse este asociat cu un generator electric. Spațiul din spatele pilotului 4 este impartit de un pachet de baterii 52 si de un rezervor de combustibil 53 care alimentează motorul termic. Pilotul 4 este aparat de o use 54, rabatabila si transparenta care protejează pilotul 4 de curentul frontal de aer in zborul orizontal. In funcționare unitatea de putere 51 poate furniza energie electrica propuisoarelor multiple 2 împreuna sau separat cu pachetul de baterii 52 in funcție de necesitați. Randamentul mărit al motorului termic permite îmbarcarea unei cantitati reduse de combustibil. Utilizarea a doua surse de energie creste nivelul de redundanta pentru aeronava 50.

Intr-o alta varianta aeronava 50 utilizează o unitate de putere 51 formata dintr-un motor termic cu pistoane libere asociat cu un generator oscilant.

Intr-o alta varianta aeronava 50 utilizează o unitate de putere 51 formata dintr-o pila de combustie.

Intr-o varianta alternativa o aeronava 60 prezintă atașate niște aripi 61, rabatabile, montate pe propulsoarele multiple 2, ca in figura 13, 14 si 15. In timpul decolării, al aterizării si al parcării aeronava 60 are aripile 61 rabatate in sus pentru a avea o proiecție la sol minima ca in figura 13 . După decolare, la o anumita altitudine unde nu mai exista clădiri sau alte formațiuni învecinate aripile 61 sunt extinse in poziția de funcționare ca in figura 14. Tranziția si zborul pe orizontala se realizează ca la exemplele anterioare si ca in figura 15. La aterizare procesul se inversează.

Intr-o alta varianta constructiva o aeronava 70 utilizează o pereche de propulsoare multiple 71, mobile, de tipul cu amplificator de debit, care sunt atașate de un cadru 72 al aeronavei 70 ca in figura 16, 17, 18 si 19. In acest caz corpul central 5 este supendat de un suport principal 73, realizat eventual sub forma unei placi, care este solidar fixat cu un lagar 74 prevăzut cu un alezaj cilindric 75. In alezajul cilindric 75 este fixat prin fretare a 2017 01040

06/12/2017 sau prin filetare un tub 76, de rigidizare intre cele doua lagare. In interiorul tubului 76 se poate roti un arbore (nefigurat) care se sprijină pe lagărele 74 si care face legătură intre doua flanse 77, fiecare din ele fiind fixata pe propulsorul multiplu 71 corespunzător. Arborele, împreuna ou propulsoarele multiple 71, este antrenat de preferința de un actuator (nefigurat). In acesta configurație, de suportul pricipal 73 sunt fixate tijele 15 care susțin scaunul 16 unde este așezat pilotul 4. Pe fiecare propulsor multiplu 71 este pliata o aripa 78, rabatabila, care in poziția pliata, corespunzătoare decolării, aterizării si parcării (figura 16), copiaza pe intradosul ei profilul propulsorului multiplu 71 de pe o latura rectilinie 79 si prelungit pe o racordare 80. Intre cele doua propulsoare multiple 71 este montata cu ajutorul unor suporți 81 o aripa 82, fixa, poziționată vertical in poziția de decolare a aeronavei 70. După decolare, la o anumita altitudine unde nu mai exista clădiri sau alte formațiuni învecinate aripile 78 sunt extinse in poziția de funcționare ca in figura 17. Pentru trecerea la zborul de tranziție propulsoarele multiple 71 sunt înclinate treptat spre fata ca in figura 18 producind apariția unei componente orizontale a forței de sustentatie care provoacă deplasarea pe orizontala. La atingerea vitezei de croaziera propulsoarele 71 ajung in poziție aproape verticala iar unghiul de incidența al aripilor 78, respectiv 82, ajunge la o valoare optima astfel incit cea mai mare parte din forța de sustentatie este realizata de aripile 78, respectiv 82, ca in figura 19. In aceasta faza cadrul 72, împreuna cu pilotul 4 sunt înclinate datorita presiunii aerului ce se exercita pe suprafața lor.

Claims (24)

1. Revendicări

   1. Aeronava individuala cu decolare si terizare pe verticala de tipul celor care utilizează doua propulsoare multiple electrice cu amplificator de debit caracteriazata prin ceea ca in scopul micșorării gabaritului, al scăderii greutății si al scăderii rezistentei la înaintare utilizează un cadru (3) pentru un pilot (4) care este transportat in poziția așezat.
2. 2. Aeronava ca la revendicarea 1 caracterizata prin aceea ca forma generala a cadrului (3) este asemanatoare cu cea a unei piramide cu baza in jos ce conferă stabilitate la aterizare si componentele cadrului (3) folosesc atit pentru susținerea pilotului (4) cit si pentru a realiza intr-o anumita măsură sustentia aerodinamica a unei aeronave (1).
3. 3. Aeronava ca la revendicarea 2 caracterizata prin aceea ca aeronava (1) utilizează doua propulsoare multiple (2), fixe, de tipul cu amplificator de debit, care sunt atașate solidar de cadrul (3) al aeronavei (1), si propulsoarele multiple (2) sunt situate deasupra centrului de greutate al pilotului (4), respectiv al aeronavei (1), si sunt amplasate simetric de o parte si de alta a pilotului (4), si _t cadrul (3) este conceput ca o structura aerodinamica simetrica fata de planul median logitudinal al aeronavei si care cuprinde in fiecare parte un corp central (5) care se continua cu un lonjeron (6), frontal, si cu un lonjeron (7), posterior, si corpul central (5) are o forma trapezoidala si in secțiune prezintă un profil aerodinamic (8), si lonjeronul (6), frontal, este înclinat spre fata dar si spre exterior si in secțiune prezintă un profil aerodinamic (9), si lonjeronul (7), posterior, este înclinat spre spate si in secțiune prezintă un profil aerodinamic (10), si profilele aerodinamice (8), (9) si (10) sunt așezate favorabil pentru a obține o forța de sustentatie in timpul zborului pe orizontala, si corpul central (5) este supendat de un suport principal (11), construit eventual sub forma unui prolfi L , care fixeaza propulsorul multiplu (2) corespunzător, si suportul principal (11) conține o zona (12), masiva, prevăzută cu un alezaj cilindric (13), in alezajul cilindric (13) fiind fixata prin fretare sau prin filetare un tub a 2017 01040

   06/12/2017 T/6 (14), de ridizare intre cei doi suporți principali (11), si de suportul pricipal (11) sunt fixate un număr de tije (15) care susțin un scaun (16) pe care este așezat pilotul (4), intre suportul principal (11) si scaunul (16) este montat un pachet de baterii (17), electrice, care alimentează cu energie electrica propulsoarele multiple (2), si pentru rigidizarea celor doua lonjeroane (6), frontale sunt utilizate doua aripi (18) ce susțin la mijloc un grilaj (19) pe care sunt așezate picioarele pilotului (4), si pentru rigidizarea celor doua lonjeroane (7), posterioare, este utilizata o aripa (20), si intre cele doua propulsoare multiple (2) si deasupra lor este fixata cu ajutorul unor suporți (21) o aripa centrala (22), si aripile (18), (20) si cea centrala (22) au același unghi de incidența fata de planul trasversal al aeronavei (1) pentru a favoriza sustentatia in zborul orizontal, si la partea inferioara a fiecărui propulsor multiplu (2) este montat cel puțin un flaps (23), transversal, acționat de un actuator.
4. 4. Aeronava ca la revendicarea 3 caracterizata prin aceea ca pentru marirea stabilitatii in plan transversal propulsoarele multiple (2) pot fi montate înclinate cu un anumit unghi a fata de planul longitudinal al aeronavei (1).
5. 5. Aeronava ca la revendicarea 3 caracterizata prin aceea ca aripa centrala (22) poate include in interior o parașuta balistica ce poate fi actionata in cazuri de extrema urgenta, si care deservește aeronava (1) in totalitate ei.
6. 6. Propulsor multiplu electric cu amplificator de debit carcterizat prin aceea ca fiecare propulsor multiplu (2), cu amplificator de debit, este format din mai multe ventilatoare intubate (24) așezate pe cel puțin un rind intr-o structura (25), de tip fagure, avind un număr de ajutaje Venturi (26) egal cu numărul de ventilatoare intubate (24), si ajutajele Venturi (26) sunt de tipul convergent-divergent, si fiecare ventilator intubat (24) este compus in principal din cel puțin un motor electric (27) ce actioneaza cel puțin un rotor (28) si un tub (29) care înconjoară rotorul (28) si fixeaza motorul electric (27) prin intermediul unor suporți (30), si fiecare propulsor multiplu (2) prezintă un extardos (32), respectiv un intrados (33).

   a2017 01040

   06/12/2017 si fiecare ventilator intubat (24) este fixat in interiorul ajutajului Venturi (26) corespunzător si debitează aerul sub presiune produs de rotorul (28) intr-o secțiune (34), îngustată a acestuia, si pe motorul electric (27) este fixat un deflector (35) care directioneaza aerul epuizat de rotorul (28) spre pereții ajutajului Venturi (26).
7. 7. Propulsor ca la revendicarea 6 caracterizat prin aceea ca pe motorul electric (27) este fixat un deflector (35) care directioneaza aerul epuizat de rotorul (28) spre pereții ajutajului Venturi (26).
8. 8. Propulsor ca la revendicarea 6 caracterizat prin aceea ca in funcționare datorita microvirtejurilor aparute la suparfata jetului de aer principal expulzat de rotorul (28), aerul existent in ajutajul Venturi (26) este absorbit cu o viteza ridicata provocind apariția unui al doilea jet de aer suplimentar, concentric cu cel principal, si prin utilizarea efectului Venturi debitul de aer expulzat de propulsoarele multiple (2) este amplificat cu o cantiate importanta si impulsul masei de aer amplificat creeaza parțial sustentatia aeronavei (1), si vortexul provocat de rotorul (28) amplifica amestecarea aerului absorbit prin ajutajul Venturi (26) cu jetul principal de aer sub presiune, mărind si mai mult viteza aerului din ajutajul Venturi (26), si forța de sustentatie este amplificata datorita apariției unei depresiuni pe extradosul (32), si distribuția si marimea depresiunii pe extradosul (32) este influențată de numărul de numărul de ajutaje Venturi (26) ce înconjoară aria respectiva fiind proporțional cu acesta.
9. 9. Propulsor ca la revendicarea 6 caracterizat prin aceea ca in fiecare ajutaj Venturi (26) este montat in avalul ventilatorului intubat (24) un deflector conic (100) fixat prin intermediul unor suporți (101), si deflectorul conic (100) are o forma de trunchi de con gol in partea de mijloc, si in funcționare deflectorul conic (100) deviaza jetul principal de aer produs de ventilatorul intubat (24) spre pereții ajutajului Venturi (26).

   a 2017 01040

   06/12/2017
10. 10. Propulsor ca la revendicarea 6 caracterizat prin aceea ca in fiecare ajutaj Venturi (26) este montat in avalul ventilatorului intubat (24) un deflector conic crestat (110) fixat prin intermediul unor suporți (111), si deflectorul conic crestat (110) prezintă niște crestaturi (112) care pot avea diverse forme, si in funcționare deflectorul conic crestat (110) deviaza jetul principal de aer produs de ventilatorul intubat (24) spre pereții ajutajului Venturi (26) si concomitent produce microvirtejuri care îmbunătățesc amestecarea jetului principal de aer cu jetul secundar din ajutajul Venturi (26).
11. 11. Propulsor multiplu electric cu amplificator de debit carcterizat prin aceea ca in fiecare ajutaj Venturi (26), continui in propulsorul multiplu, este montat un bloc (39) de doua ventilatoare intubate unul superior (40) si altul inferior (41), de diametre diferite, si ventialtorul intubat superior (40), de diametru mai mare, realizează si supraalimentarea ventilatorului intubat inferior (41), de diametru mai mic, si ventialtorul intubat superior (40) are un rotor (42) care este acționat de un motor electric (43) intr-un sens de rotatie si ventialtorul intubat inferior (41) are un rotor (44) care este acționat de un motor electric (45) intr-un sens de rotatie contrar celui provocat de rotorul (42).
12. 12. Propulsor ca la revendicarea 11 carcterizat prin aceea ca in funcționare sunt create trei jeturi de aer concentrice, doua principale provocate de rotorul (42) si (44) si altul secundar provocat de efectul Venturi in ajutajul Venturi (26), si datorita debitului mărit al celor doua jeturi principale însumate si al depresiunii suplimentare create in ajutajul Venturi (26) forța de sustentatie creata este considerabil amplificata.
13. 13. Aeronava ca la revendicările 3, 6 si 11 caracterizata prin aceea ca in, timpul decolării, al aterizării sau al zborului la punct fix, debitul de aer furnizat de propulsoarele multiple (2) este orientat substanțial spre in jos, si prin alimentarea diferita a motorelor electrice (27) se creeaza un dezechilibru longitudinal care provoacă înclinarea ușoara a aeronavei (1) spre in fata, si datorita dezechilibrului longitiudinal, cadrul (3) aeronavei (1) se înclina spre in a 2017 01040

    06/12/2017 %L spate si apare o componenta orizontala a forței de sustentatie care provoacă deplasarea pe orizontala, si la atingerea vitezei de croaziera pe orizontala unghiul de incidența al aripilor (18), (20) si al celei centrale (22) este optim si o mare parte din forța de sustentatie este realizata de aripile (18), (20) si cea centrala (22), putindu-se scadea turatia motoarelor electrice (27) si concomitent energia consumata de acestea, si in poziția de zbor orizontal cadrul (3) utilizează profilele aerodinamice (8), (9) si (10) pentru a majora forța de sustentatie.
14. 14. Aeronava ca la revendicarea 13 caracterizata prin aceea ca dezechilibrul longitudinal este creat prin acționarea flapsurilor (23) in aceiași direcție, respectiv spre in spatele direcției de mers.
15. 15. Aeronava ca la revendicarea 2 caracterizata prin aceea ca o aeronava (60) prezintă atașate niște aripi (61), rabatabile, montate pe propulsoarele multiple (2).
16. 16. Aeronava ca la revendicarea 15 caracterizata prin aceea ca in timpul decolării, al aterizării si al parcării aeronava (60) are aripile (61) rabatate in sus pentru a avea o proiecție la sol minima, si după decolare, la o anumita altitudine unde nu mai exista clădiri sau alte formațiuni învecinate aripile (61) sunt extinse in poziția de funcționare.
17. 17. Aeronava ca la revendicarea 2 caracterizata prin aceea ca o aeronava (70) utilizează o pereche de propulsoare multiple (71), mobile, de tipul cu amplificator de debit, care sunt atașate de un cadru (72) al aeronavei (70), si corpul central (5) este supendat de un suport principal (73), realizat eventual sub forma unei placi, care este solidar fixat cu un lagar (74) prevăzut cu un alezaj cilindric (75), si in alezajul cilindric (75) este fixat prin fretare sau prin filetare un tub (76), de rigidizare intre cele doua lagare (74), si in interiorul tubului (76) se poate roti un arbore care se sprijină pe lagărele (74) si care face legătură intre doua flanse (77), fiecare din ele fiind fixata pe propulsorul multiplu (71) corespunzător, si arborele, împreuna cu propulsoarele multiple (71), este antrenat de preferința de a 2017 01040

    06/12/2017 2// un actuator, si pe fiecare propulsor multiplu (71) este pliata o aripa (78), rabatabila, care in poziția pliata, corespunzătoare decolării, aterizării si parcării, copiaza pe intradosul ei profilul propulsorului multiplu (71) de pe o latura rectilinie (79) si prelungit pe o racordare (80), si intre cele doua propulsoare multiple (71) este montata cu ajutorul unor suporți (81) o aripa (82), fixa, poziționată vertical in poziția de decolare a aeronavei (70).
18. 18. Aeronava ca la revendicarea 17 caracterizata prin aceea ca după decolare, la o anumita altitudine unde nu mai exista clădiri sau alte formațiuni învecinate aripile (78) sunt extinse in poziția de funcționare, si pentru trecerea la zborul de tranziție propulsoarele multiple (71) sunt înclinate treptat spre fata, producind apariția unei componente orizontale a forței de sustentatie care provoacă deplasarea pe orizontala, si la atingerea vitezei de croaziera propulsoarele (71) ajung in poziție aproape verticala iar unghiul de incidența al aripilor (78), respectiv (82), ajunge la o valoare optima astfel incit cea mai mare parte din forța de sustentatie este realizata de aripile (78), respectiv (82), si in aceasta faza cadrul (72), împreuna cu pilotul (4) sunt înclinate datorita presiunii aerului ce se exercita pe suprafața lor.
19. 19. Aeronava ca la revendicarea 3, 15 si 17 caracterizata prin aceea ca propulsia este pur electrica, respectiv energia necesara funcționarii propulsoare lor mltiple (2) este livrata de pachetul de baterii (17).
20. 20. Aeronava ca la revendicarea 5, 15 si 17 caracterizata prin aceea ca propulsia este hibrida, respectiv energia necesara funcționarii propulsoarelor mltiple (2) poate fi livrata si de o unitate de putere (51), hibrida, amplasata sub scaunul (16) al pilotului (4).
21. 21. Aeronava ca la revendicarea 20 caracterizata prin aceea ca unitatea de putere (51) are la baza un motor termic cu recuperare interna a energiei gazelor arse, si motorul termic cu recuperare interna a energiei gazelor arse este asociat cu un generator electric, si a 2017 01040

    06/12/2017 spațiul din spatele pilotului (4) este impartit de un pachet de baterii (52) si de un rezervor de combustibil (53) care alimentează motorul termic.
22. 22. Aeronava ca la revendicarea 20 caracterizata prin aceea ca unitatea de putere (51) este formata dintr-un motor termic cu pistoane libere asociat cu un generator oscilant.
23. 23. Aeronava ca la revendicarea 20 caracterizata prin aceea ca unitatea de putere (51) este formata dintr-o pila de combustie.
24. 24. Aeronava ca la revendicarea 3, 15, 17 si 19 caracterizata prin aceea ca pilotul (4) este aparat de o use (54), rabatabila si transparenta care protejează pilotul (4) de curentul frontal de aer in zborul orizontal.