RO134498A2 - Sistem de propulsie şi aeronave cu decolare şi aterizare pe verticală-vtol - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un sistem de propulsie pentru o aeronavă cu decolare şi aterizare pe verticală care foloseşte fenomene aerodinamice de amplificare a tracţiunii pentru a reduce raportul tracţiune/greutate. Sistemul conform invenţiei are o aripă (3) înclinată cu un unghi α faţă de orizontală, la capetele căreia sunt fixate în poziţie verticală, respectiv perpendicular pe aripa (3), două limitatoare (4) de jet, aripa (3) având un profil aerodinamic care conţine un intrados (5) şi un extrados (6) şi un bord (7) de atac, cele două limitatoare (4) de jet servesc ca sprijin la contactul cu solul, în perioada staţionării, fiind utilizate ca tren de aterizare, pe extradosul (6) al aripii (3) sunt montate prin intermediul unor suporturi (8), un număr de motoare (9) electrice, fiecare motor (9) electric acţionează câte o elice (10) propulsivă, sub intradosul (5) al aripii (3) sunt montate prin intermediul unor suporturi (12) un număr de motoare (13) electrice, fiecare motor (13) electric acţionează câte o elice (14) propulsivă.

Description

Sistem de propulsie si aeronave cu decolare si aterizare pe verticala - VTOL

Prezenta invenție se refera la sistem de propulsie si aeronave cu decolare si aterizare pe verticala - VTOL ce folosesc fenomene aerodinamice de amplificare a tracțiunii pentru a reduce raportul tractiune/greutate.

Aeronavele care au capacitatea de decolare si de aterizare pe verticală (VTOL) combina avantajele elicopterelor, si anume decolarea si aterizarea pe un spațiu limitat sau pe terenuri greu accesibile, cu avantajele avioanelor convenționale, cum ar fi viteza de croazieră crescută si zborul orizontal cel mai eficient energetic. în ultimele decenii, s-au înregistrat progrese semnificative în domeniul aeronavelor cu decolare si aterizare pe verticală dar până în prezent un progres economic semnificativ nu a fost atins.

O mare parte a soluțiilor de aeronave VTOL utilizează sisteme de propulsie separate pentru zborul pe orizontala si pentru zborul pe verticala ceea ce complica construcția, creste greutatea aeronavei si prezintă un cost ridicat.

De asemenea majoritatea soluțiilor de aeronave VTOL utilizează propulsia electrica distriubuita (DEP) fara insa a folosi fenomene aerodinamice suplimentare pentru a reduce raportul tractiune/greutate care in majoritatea cazurilor este supraunitar (1.2 -1.4).

Este cunoscuta soluția descrisa in brevetul US9346542 pentru o aeronava individuala. Deși este o soluție simpla, prezintă dezavantajul unui raport tractiune/greutate supraunitar deoarece nu utilizează nici un dispozitiv suplimentar pentru amplificarea tracțiunii. Pe de alta parte, datorita faptului ca poziția pilotului in timpul decolării si aterizării este sprijinit pe spate si cu fata in sus, vizibilitatea este foarte proasta si confortul pilotului este sacrificat. La aceasta soluție rotoarele nu sunt protejate fiind poziționate defectuos.

In consecința devine o necesitate realizarea unui sistem de propulsie foarte eficient, cu raport tractiune/greutate unitar sau subunitar, care sa fie utilizat atit pentru zborul pe verticala cit si pentru zborul pe orizontala, a cărui acționare sa fie foarte simpla si la care trecerea de la zborul vertical la cel orizontal si invers sa se faca rapid.

a2019 00218

04/04/2019

Pe de alta parte exista necesitatea de a avea o configurație a unei aeronave care sa evite contactul pârtilor mobile, respectiv rotoarelor, cu mediul exterior sau cu persoane aflate la sol.

Prezenta invenție are ca obiectiv sa definească o noua arhitectura a unui sistem de propulsie si a unei aeronave cu decolare si aterizare pe verticala care sa utilizeze un singur tip de sistem de propulsie atit pentru zborul pe orizontala cit si pentru cel pe verticala si care sa provoace sustentatia inclusiv in condiții statice.

Invenția înlătură dezavantajele aratate mai sus prin aceea ca intr-o prima varianta o aeronava cu decolare si aterizare pe verticala, utilizează, conform unui prim aspect al invenției, un sistem de propulsie ce utilizează o aripa, profilata aerodinamic, avind un intrados si un extrados. In poziția statica respectiv la decolare sau aterizare, aripa formează cu orizontala un unghi de atac cuprins intre 35° si 85° Pe extrados sunt montate prin intermediul unor suporți un număr de motoare electrice ce actioneaza niște elici propulsive. Fiecare elice propulsiva prezintă niște palete articulate care se pot plia atunci cind elicea nu este actionata de motorul electric. Planul de rotatie ai fiecărei elicei propulsive este situat, deasupra extradosului, respectiv in proximitatea pârtii din spate a profilului aerodinamic. Sub intrados sunt montate prin intermediul unor suporți un număr de motoare electrice ce actioneaza niște elici propulsive. Fiecare elice propulsiva prezintă niște palete articulate care se pot plia atunci cind elicea nu este actionata de motorul electric. Planul de rotatie ai fiecărei elicei propulsive este situat, sub intrados respectiv in proximitatea bordului de atac al aripii. Aripa prezintă la fiecare capat cite un limitator de jet. Intre doua limitatoare de jet sunt fixate doua profile aerodinamic transversale care sunt fixate deasupra elicelor propulsive de pe extrados, respectiv dedesubtul elicelor propulsive situate sub intrados si care protejează aeronava împotriva contactului cu limitările materiale ale spațiului înconjurător si cu oamenii aflati la sol.

In conformitate cu alt aspect al invenției o metoda de a produce sustentatia pe verticala a aeronavei consta in acționarea elicelor propulsive care produc o depresiune importanta pe extradosul aripii anterioare, respectiv o presiune importanta pe intradosul aripii si acest lucru contribuie la amplificarea forței de tracțiune pe verticala.

a 2019 00218

04/04/2019 «ί

In conformitate cu alt aspect al invenției o metoda de a controla trecerea de la zborul vertical la cel orizontal si invers se realizează prin variația vitezei de rotatie a elicelor propulsive situate la partea superioara fata de elicele propulsive situate la partea inferioara, ceea ce produce modificarea unghiului de tangaj al aeronavei.

Intr-o alta varianta constructiva aeronava poate fi o aeronava pentru transport de pasageri si in acest caz sub aripa este fixat un cocpit.

Intr-o alta varianta constructiva elicele propulsive sunt fixate prin intermediul unor suporți pe o nacela sau fuzelaj care de asemenea susține doua aripi laterale. Suportii elicelor propulsive au un profil aerodinamic.

In toate variantele aripile pot fi prelungite cu alte profiluri aerodinamice suplimentare in cazul in care se dorește extinderea autonomiei de zbor.

In toate cazurile doua sau mai multe aeronave pot fi cuplate lateral pentru a realiza o eficienta sporita in zborul pe orizontala.

Aeronava conform invenției este un mijloc convenabil si sigur de a transporta cel puțin un pasager sau mărfuri între doua locații fara amenajeri speciale. Asa cum este conceputa, aeronava este stabila în timpul zborului si are o dimensiune compactă, astfel încât amprenta aeronavei la sol, respectiv aria necesara de stocare la sol să fie minime. Poziția 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 in zborul vertical datorita componentei generata de depresiunea de pe extrados si de presiunea de pe intrados. Randamentul propulsiei este imbunatit in zborul orizontal datorita posibilității de a întrerupe funcționarea unora dintre elicele propulsive cu palete pivotante. Este o construcție simpla cu cost redus care nu utilizează actuatoare pentru controlul zborului. Elicele propulsive sunt protejate împotriva contactului cu limitările materiale ale spațiului înconjurător si cu oamenii aflati la sol. Datorita posibilității de a cupla mai multe aeronave se poate creste foarte mult eficienta zborului pe orizontala.

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:

a 2019 00218

04/04/2019 te

Fig. 1, o vedere izometrica dinspre fata a unei aeronave in faza decolării sau aterizării;

Fig. 2, o secțiune longitudinala prin aeronava de la figura 1 in faza decolării sau aterizării;

Fig. 3, o reprezentare a fazelor de zbor succesive ale aeronavei de la figura 1;

Fig. 4, o vedere izometrica a aeronavei de la figura 1 in faza tranziției;

Fig. 5, o vedere izometrica a aeronavei de la figura 1 in faza zborului orizontal;

Fig. 6, o vedere izometrica dinspre fata a unei aeronave reconfigurata cu aripi suplimentare in faza zborului orizontal;

Fig. 7, o vedere izometrica a unei aripi suplimentare;

Fig. 8, o vedere izometrica dinspre fata a unei grupări de aeronave ca cele de la figura 1 in zbor orizontal;

Fig. 9, o vedere laterala a motorului electric si elicei propulsive cu paletele pliate;

Fig. 10, o vedere izometrica dinspre fata a unei aeronave cu cockpit vertical in faza aterizării sau decolării;

Fig. 11, o secțiune longitudinala prin aeronava de la figura 10 in faza decolării sau aterizării;

Fig. 12, o secțiune longitudinala prin aeronava de la figura 10 in faza zborului orizontal;

Fig. 13, o vedere izometrica dinspre fata a unei grupări de aeronave ca cele de la figura 10 in zbor orizontal;

Fig. 14, o vedere izometrica dinspre fata a unei aeronave cu nacela longitudinala in faza aterizării sau decolării;

Fig. 15, o secțiune longitudinala prin aeronava de la figura 14 in faza decolării sau aterizării;

Fig. 16, o vedere izometrica a aeronavei de la figura 14 in faza tranziției;

Fig. 17, o vedere izometrica a aeronavei de la figura 14 in faza zborului orizontal;

Fig. 18, o vedere izometrica dinspre fata a unei grupări de aeronave ca cele de la figura 14 in zbor orizontal;

Fig. 19, o vedere laterala cu secțiune a unei aeronave cu fuzelaj in faza aterizării sau decolării.

a 2019 00218

04/04/2019

Intr-o prima varianta de realizare o aeronava 1, cu decolare si aterizare pe verticala utilizează un sistem de propulsie 2 ca in figurile 1, 2, 3, 4, 5 si 9. Sistemul de propulsie 2, utilizează o aripa 3 înclinată cu un unghi a fata de orizontala, unghi masurat in poziția statica (la decolare/aterizare) si care este cuprins de preferința intre 35° si 80°. La capetele aripii 3 sunt fixate in poziție verticala, respectiv perpendicular pe aripa 3, doua limitatoare de jet 4. Aripa 3 prezintă un profil aerodinamic ce conține un intrados 5, un extrados 6 si un bord de atac 7. Cele doua limitatoare de jet 4 servesc ca sprijin la contactul cu solul pentru aeronava 1 in perioada staționarii, deci sunt utilizate ca tren de aterizare. Pe extradosul 6 al aripii 3 sunt montate prin intermediul unor suporți 8 un număr de motoare electrice 9. Fiecare motor electric 9 actioneaza o elice propulsiva 10. Fiecare elice propulsiva 10 prezintă un număr de palete 11, pliabile in lungul axului central atunci cind motorul electric 9 nu este acționat, ca in figura 9. Planul de rotatie al fiecărei elicei propulsive 10 este situat, deasupra extradosului 6, respectiv in proximitatea pârtii din spate a profilului aerodinamic al aripii 3, respectiv in spatele extradosului 6. Sub intradosul 5 al aripii 3 sunt montate prin intermediul unor suporți 12 un număr de motoare electrice 13. Fiecare motor electric 13 actioneaza o elice propulsiva 14. Fiecare elice propulsiva 14 prezintă un număr de palete 11, pliabile in lungul axului central atunci cind motoriii electric 13 nu este acționat, ca in figura 9. Planul de rotatie al fiecărei elice propulsive 14 este situat, dedesubtul intradosului 5, respectiv in proximitatea bordului de atac 7 al profilului aerodinamic al aripii 3, respectiv in fata intradosului 5. Limitatoare de jet 4 servesc in principal concentrării jetului produs de elicele propulsive 10 si 14. Intre doua limitatoare de jet 4 este fixat la partea superioara un profil aerodinamic 15, transversal, care este montat deasupra elicelor propulsive 10 si care protejează aeronava 1 împotriva contactului cu limitările materiale ale spațiului înconjurător si cu oamenii aflati la sol. De asemenea intre limitatoarele de jet 4 este fixat la partea inferioara un profil aerodinamic 16, transversal, care este montat dedesubtul elicelor propulsive 14 si care protejează aeronava 1 împotriva contactului cu limitările materiale ale spațiului înconjurător si cu oamenii aflati la sol. Doua elice propulsive 10 sau 14 vecine au sensuri de rotatie contrare. In cazul in care aeronava 1 este o drona, in zona mediana a aripii 3, este fixata o nacela 17, ce poate conține diverse sisteme. La decolare, atunci cind motoarele electrice 9 si 13 actioneaza asupra elicelor propulsive 10 si 14 este produsa o depresiune pe extradosul 6, respectiv o presiune pe intradosul 5. Depresiunea de pe a 2019 00218

04/04/2019 extradosul 6 creeaza o forța perpendiculara pe aripa 3, si îndreptată înclinat spre in sus. Presiunea de pe intradosul 5 creeaza o forța perpendiculara pe aripa 3, si îndreptată de asemenea înclinat spre in sus. Forțele de pe intradosul 5 si de pe extradosul 6 se compun cu forța de tracțiune dezvoltata de elicele propulsive 10 si 14, ceea ce generează o rezultanta totala îndreptată spre in sus. Rezultanta totala este mai mare decit forța de tracțiune dezvoltata de elicele propulsive 10 si 14. După ce aeronava 1 se ridica la un anumita altitudine elicele propulsive 10 sunt accelerate suplimentar fata elicele propulsive 14 ceea ce produce modificarea unghiului de tangaj al aeronavei 1, trecinduse in faza de tranziție (figura 4). Modificarea unghiului de tangaj al aeronavei 1 este continuata pina ce aripa 3 ajunge la unghi de atac corespunzător zborului pe orizontala (figura 5). Treptat aeronava 1 atinge viteza de croaziera si se ajunge la zborul stabilizat pe orizontala in care sustentatia produsa de aripa 3 se produce in maniera convenționala. In figura 3 este descrisa secvența de zbor dintre decolarea pe verticala si zborul orizontal: -Aeronava 1 se afla in poziția zborului pe verticala corespunzătoare poziției la;

- Aeronava 1 se afla in poziția primei faze a zborului de tranziție corespunzătoare poziției lb;

- Aeronava 1 se afla in poziția ultimei faze a zborului de tranziție corespunzătoare poziției lc;

- Aeronava 1 se afla in poziția zborului pe orizontala corespunzătoare poziției ld.

In zborul la viteza de croaziera o parte din motoarele electrice 9 si 13 sunt oprite si paletele 11 ale elicelor propulsive 10 si 14 corespunzătoare se aliniaza in lungul axei de rotatie pentru a produce o rezistenta la înaintare minima. In timpul aterizării fazele descrise se inversează. Controlul direcției aeronavei 1 este realizat prin variația vitezei de rotatie a diverselor elice propulsive 10 si 14. Motoarele electrice 9 si 13 sunt alimentate de un pachet de baterii electrice (nefigurat) sau de un sistem hibrid (nefigurat). Un număr de suprafețe aerodinamice mobile (nefigurate) in genul flapsurilor pot fi adaugate pentru un control imbunatatit al zborului.

Intr-o alta varianta constructiva derivata din cea anterioara pe aeronava 1 se montează doua aripi suplimentare 18 si 19, simetrice ca in figurile 6 si 7. Fiecare aripa suplimentara 18 sau 19 prezintă cel puțin doi cepi 20 care la montaj intra in interiorul aripii 3 in doua orificii cilindrice (nefigurate) si sunt blocati cu ajutorul unui mecanism (nefigurat) a 2019 00218

04/04/2019 cunoscut din stadiul tehnicii. Aripile suplimentare 18 si 19 cresc eficienta zborului pe orizontala a aeronavei 1, respectiv măresc raza de acțiune a aeronavei 1.

Intr-o alta varianta constructiva derivata din prima varianta mai multe aeronave 1 cuplate in zona limitatoarelor de jet 4 formează un grup zburător 21 ca in figura 8. Grupul zburător 21 este utilizat pentru a realiza o eficienta mărită in zborul orizontal pentru mai multe aeronave 1 care au o traiectorie comuna cel puțin pe o porțiune. In zborul la viteza de croaziera o parte din motoarele electrice 9 si 13 sunt oprite si paletele 11 ale elicelor propulsive 10 si 14 corespunzătoare se aliniaza in lungul axei de rotatie pentru a produce o rezistenta la înaintare minima ca in figura 9.

Intr-o alta varianta constructiva o aeronava 30, cu decolare si aterizare pe verticala utilizează un sistem de propulsie 31 ca in figurile 10, 11 si 12. Sistemul de propulsie 31, utilizează o aripa 32 înclinată cu un unghi a fata de orizontala, unghi masurat in poziția statica (la decolare/aterizare) si care este cuprins de preferința intre 35° si 80°. La capetele aripii 32 sunt fixate in poziție verticala, respectiv perpendicular pe aripa 32, doua limitatoare de jet 33. Aripa 32 prezintă un profil aerodinamic ce conține un intrados 34, un extrados 35 si un bord de atac 36. Cele doua limitatoare de jet 33 servesc ca sprijin la contactul cu solul pentru aeronava 30 in perioada staționarii, deci sunt utilizate ca tren de aterizare. Pe extradosul 35 al aripii 32 sunt montate prin intermediul unor suporți 37 un număr de motoare electrice 38, respectiv pe fiecare suport 37 sunt montate doua motoare electrice 38 așezate in serie. Fiecare grup de doua motoare electrice 38 actioneaza o elice propulsiva 39. Fiecare elice propulsiva 39 prezintă un număr de palete 54, pliabile in lungul axului central atunci cind nici-un motor electric 38 nu este acționat. Planul de rotatie al fiecărei elicei propulsive 39 este situat, deasupra extradosului 6, respectiv in proximitatea pârtii din spate a profilului aerodinamic al aripii 32 si in spatele extradosului 35. Sub intradosul 34 al aripii 32 sunt montate prin intermediul unor suporți 40 un număr de motoare electrice 41, respectiv pe fiecare suport 40 sunt montate doua motoare electrice 41, așezate in serie. Fiecare grup de doua motoare electrice 41 actioneaza o elice propulsiva 42. Fiecare elice propulsiva 42 prezintă un număr de palete 43, pliabile in lungul axului central atunci cind nici-un motor electric 41 nu este acționat. Planul de rotatie ai fiecărei elicei propulsive 42 este situat, dedesubtul intradosului 34, a 2019 00218

04/04/2019 respectiv in proximitatea bordului de atac 36 al profilului aerodinamic al aripii 32, respectiv in fata intradosului 34. Pe extradosul 35 sunt fixate alte doua limitatoare de jet 44 ce se unesc la partea superioara prin intermediul unii profil aerodinamic 45, transversal. In partea mediana a aripii 32 si dedesubtul acesteia este fixat un cockpit 46. In poziția inițiala, statica, respectiv la decolare si aterizare, cockpitul 46 are o forma alungită orientata pe verticala. In partea din fata cockpitul 46 prezintă o use 47, de acces in interior. La interior cockpitul 46 prezintă o incinta 48 ce conține cel puțin un scaun 49 pe care este așezat cel puțin un pasager 50 ce este asigurat de o centura 51. Scaunul 49 este înclinat spre in spate la un unghi β fata de orizontala in poziția statica cuprins intre 60° si 80°. In spatele scaunului 49 cockpitul 46 poate adăposti diverse sisteme ale aeronavei 30, inclusiv sursa de energie. De asemenea intre fiecare limitator de jet 33 si cockpitul 46 este fixat la partea inferioara un profil aerodinamic 52, transversal, care este montat dedesubtul elicelor propulsive 42 si care protejează aeronava 30 împotriva contactului cu limitările materiale ale spațiului înconjurător si cu oamenii aflati la sol. In cazul in care aeronava 30 este o drona, cockpitul 46 poate fi utilizat pentru transportul de mărfuri si poate conține diverse sisteme. In zborul vertical pasagerul 50 este ușor înclinat spre spate ca in figura 11. In zborul orizontal pasagerul 50 este ușor înclinat spre in fata ca in figura 12. Fiecare elice propulsiva 39 si 40 este actonata de doua motoare electrice 38, respectiv 41 pentru ca in caz de defectare a unuia din motoare electrice 38, respectiv 41 celalalt sa poata acționa in continuare asupra elicei propulsive 39 si 40 in asa fel incit sa se asigure un nivel de redundanta ridicat. Pentru creșterea autonomiei aeronavei 30 i se pot atașa niște aripi suplimentare 18 si 19. Aeronava 30 funcționează ca cea de la primul exemplu de realizare.

Intr-o alta varianta constructiva derivata din cea anterioara mai multe aeronave 30 cuplate in zona limitatoarelor de jet 33 formează un grup zburător 56 ca in figura 13. Grupul zburător 56 este utilizat pentru a realiza o eficienta mărită in zborul orizontal pentru mai multe aeronave 30 care au o traiectorie comuna cel puțin pe o porțiune. In zborul la viteza de croaziera o parte din motoarele electrice 38 si 41 sunt oprite si paletele 55 si 43 ale elicelor propulsive 39 si 42 corespunzătoare se aliniaza in lungul axei de rotatie pentru a produce o rezistenta la înaintare minima.

a2019 00218

04/04/2019

Intr-o alta varianta constructiva o aeronava 70, cu decolare si aterizare pe verticala utilizează un sistem de propulsie 71 ca in figurile 14, 15, 16 si 17. Sistemul de propulsie 71 este divizat in partea mediana de o nacela 72 ce poate conține sistemele auxiliare ale aeronavei 70 si un spațiu de depozitare pentru mărfuri. Nacela 72 poate avea o forma alungită ușor înclinată in poziția statica, respectiv avind partea anterioara mai ridicata fata decit partea posterioara. De fiecare parte a nacelei 72 este fixata o aripa 73 înclinată cu un unghi a fata de orizontala, unghi masurat in poziția statica (la decolare/aterizare) si care este cuprins de preferința intre 35° si 80°. La capetele fiecărei aripii 73 este fixat in poziție verticala, respectiv perpendicular pe aripa 73, un limitator de jet 74. Fiecare aripa 73 prezintă un profil aerodinamic ce conține un intrados 75, un extrados 76 si un bord de atac 77. Pe nacela 72 sunt montate simetric la partea din spate doi suporți 78, avind un profil aerodinamic, înclinat cu același unghi a fata de orizontala ce susțin doua motoare electrice 79. Fiecare motor electric 79 actioneaza o elice propulsiva 80. Fiecare elice propulsiva 80 prezintă un număr de palete 81, pliabile in lungul axului central atunci cind motorul electric 79. Planul de rotatie al fiecărei elice propulsive 80 este situat, deasupra extradosului 76, respectiv in proximitatea pârtii din spate a profilului aerodinamic al aripii 73, respectiv in spatele extradosului 76. Pe nacela 72 sunt montate simetric la partea din fata doi suporți 82, avind un profil aerodinamic, înclinat cu același unghi a fata de orizontala. Suportii 82 susțin doua motoare electrice 83. Fiecare motor electric 83 actioneaza o elice propulsiva 84. Fiecare elice propulsiva 84 prezintă un număr de palete 81, pliabile in lungul axului central atunci cind motorul electric 83. Planul de rotatie al fiecărei elice propulsive 84 este situat, dedesubtul intradosului 75, in proximitatea bordului de atac 77 al profilului aerodinamic al aripii 73, respectiv in fata intradosului 75. In poziția statica, aeronava 70 se sprijină pe sol prin intermediul a doua cadre 85, montate simetric pe nacela 72, la partea inferioara a acesteia. Pentru creșterea autonomiei aeronavei 70 i se pot atașa niște aripi suplimentare 18 si 19. Aeronava 70 funcționează ca cea de la primul exemplu de realizare.

Intr-o alta varianta constructiva derivata din cea anterioara mai multe aeronave 70 cuplate in zona limitatoarelor de jet 74 formează un grup zburător 86 ca in figura 18. Grupul zburător 86 este utilizat pentru a realiza o eficienta mărită in zborul orizontal pentru mai multe aeronave 70 care au o traiectorie comuna cel puțin pe o porțiune. In

2019 00218

04/04/2019 zborul la viteza de croaziera o parte din motoarele electrice 79 si 83 sunt oprite si paletele 81 ale elicelor propulsive 80 si 84 corespunzătoare se aliniaza in lungul axei de rotatie pentru a produce o rezistenta la înaintare minima.

Intr-o alta varianta constructiva derivata din cea de la figura 14, o aeronava 100, utilizează in locul nacelei un fuzelaj 101 ce poate fi folosit ca un cockpit pentru pasageri sau mărfuri ca in figura 19. Fuzelajul 101 prezintă la partea din spate o use 102, de acces in interior.

Claims (15)

1. Sistem de propulsie pentru aeronave cu decolare si aterizare pe verticala de tipul celor care poate fi utilizat atit pentru zborul vertical cit si pentru zborul orizontal caracterizat prin aceea ca un sistem de propulsie (2) utilizează o aripa (3) înclinată cu un unghi a fata de orizontala, unghi masurat in poziția statica, respectiv la decolare/aterizare si care este cuprins de preferința intre 35° si 80°, si aripa (3) prezintă un profil aerodinamic ce conține un intrados (5), un extrados (6) si un bord de atac (7), si pe extradosul (6) al aripii (3) sunt montate prin intermediul unor suporți (8) un număr de motoare electrice (9), fiecare motor electric (9) actionind o elice propulsiva (10), si planul de rotatie al fiecărei elice propulsive (10) este situat, deasupra extradosului (6), respectiv in proximitatea pârtii din spate a profilului aerodinamic al aripii (3) si in spatele extradosului (6), si sub intradosul (5) al aripii (3) sunt montate prin intermediul unor suporți (12) un număr de motoare electrice (13), fiecare motor electric (13) actionind o elice propulsiva (14), si planul de rotatie al fiecărei elice propulsive (14) este situat, dedesubtul intradosului (5), respectiv in proximitatea bordului de atac (7) al profilului aerodinamic al aripii (3) si in fata intradosului (5), si doua elice propulsive (10) sau (14) vecine au sensuri de rotatie contrare.

2. Sistem de propulsie ca la revendicarea 1 caracterizat prin aceea ca fiecare elice propulsiva (10) si (14) prezintă un număr de palete (11), pliabile in lungul axului central atunci cind motorul electric (9) nu este acționat.

3. Sistem de propulsie ca la revendicarea 1 caracterizat prin aceea ca motoarele electrice (9) si (13) sunt alimentate de un pachet de baterii electrice.

4. Sistem de propulsie ca la revendicarea 1 caracterizat prin aceea ca motoarele electrice (9) si (13) sunt alimentate de un sistem hibrid.

»2019 00218

04/04/2019

5. Aeronava ca la revendicarea 1 caracterizata prin aceea ca o aeronava (1), cu decolare si aterizare pe verticala utilizează un sistem de propulsie (2), si la capetele aripii (3) sunt fixate in poziție verticala, respectiv perpendicular pe aripa (3), doua limitatoare de jet (4) care servesc pe de-o parte concentrării jetului produs de elicele propulsive (10) si (14) si pe de alta parte ca sprijin la contactul cu solul pentru aeronava (1) in perioada staționarii, deci sunt utilizate ca tren de aterizare, si intre limitatoarele de jet (4) este fixat la partea superioara un profil aerodinamic (15), transversal, care este montat deasupra elicelor propulsive (10) si care protejează aeronava (1) împotriva contactului cu limitările materiale ale spațiului înconjurător si cu oamenii aflati la sol, si intre limitatoarele de jet (4) este fixat la partea inferioara un profil aerodinamic (16), transversal, care este montat dedesubtul elicelor propulsive (14) si care protejează aeronava (1) împotriva contactului cu limitările materiale ale spațiului înconjurător si cu oamenii aflati la sol, si in zona mediana a aripii (3), este fixata o nacela (17), ce poate conține diverse sisteme ale aeronavei (1).

6. Metoda de funcționare a unei aeronave cu decolare si aterizare pe verticala caracterizata prin aceea ca la decolare, atunci cind motoarele electrice (9) si (13) actioneaza asupra elicelor propulsive (10) si (14) este produsa o depresiune pe extradosul (6), respectiv o presiune pe intradosul (5), si depresiunea de pe extradosul (6) creeaza o forța perpendiculara pe aripa (3), si îndreptată înclinat spre in sus, si presiunea de pe intradosul 5 creeaza o forța perpendiculara pe aripa 3, si îndreptată înclinat spre in sus, si forțele de pe intradosul (5) si de pe extradosul (6) se compun cu forța de tracțiune dezvoltata de elicele propulsive (10) si (14), ceea ce generează o rezultanta totala îndreptată spre in sus, si rezultanta totala este mai mare decit forța de tracțiune dezvoltata de elicele propulsive (10) si (14), si după ce aeronava (1) se ridica la un anumita altitudine elicele propulsive (10) a 2019 00218

04/04/2019 sunt accelerate suplimentar fata elicele propulsive (14) ceea ce produce modificarea unghiului de tangaj al aeronavei (1), intrindu-se in faza de tranziție, si modificarea unghiului de tangaj al aeronavei (1) este continuata pina ce aripa (3) ajunge la unghi de atac corespunzător zborului pe orizontala, si treptat aeronava (1) atinge viteza de croaziera si se ajunge la zborul stabilizat pe orizontala in care sustentatia produsa de aripa (3) se produce in maniera convenționala, si in timpul aterizării fazele de la decolare se inversează, si controlul direcției aeronavei (1) este realizat prin variația vitezei de rotatie a diverselor elice propulsive (10) si (14).

7. Metoda ca la revendicarea 6 caracterizata prin aceea ca in zborul la viteza de croaziera o parte din motoarele electrice (9) si (13) sunt oprite si paletele (11) ale elicelor propulsive (10) si (14) corespunzătoare se aliniaza in lungul axei de rotatie pentru a produce o rezistenta la înaintare minima.

8. Aeronava ca la revendicare 5 caracterizata prin aceea ca pe aeronava (1) in continuarea aripii (3) se montează de o parte si de alta doua aripi suplimentare (18) si (19), simetrice, si aripile suplimentare (18) sau (19) cresc eficienta zborului pe orizontala a aeronavei (1), respectiv măresc raza de acțiune a aeronavei (1).

9. Aeronava ca la revendicare 5 caracterizata prin aceea ca mai multe aeronave (1) cuplate in zona limitatoarelor de jet (4) formează un grup zburător (21), si grupul zburător (21) este utilizat in scopul realizării unei eficiente mărită in zborul orizontal pentru mai multe aeronave (1) care au o traiectorie comuna cel puțin pe o porțiune, si in zborul la viteza de croaziera o parte din motoarele electrice (9) si (13) sunt oprite si paletele (11) ale elicelor propulsive (10) si (14) corespunzătoare se aliniaza in lungul axei de rotatie pentru a produce o rezistenta la înaintare minima.

a2019 00218

04/04/2019

10. Aeronava ca la revendicare 1 caracterizata prin aceea ca o aeronava (30), cu decolare si aterizare pe verticala utilizează un sistem de propulsie (31) care folosește o aripa (32) înclinată cu un unghi a fata de orizontala, unghi masurat in poziția statica si care este cuprins de preferința intre 35° si 80°, si in partea mediana a aripii (32) si dedesubtul acesteia este fixat un cocpit (46), si in poziția inițiala, statica, respectiv la decolare si aterizare, cockpitul (46) are o forma alungită orientata pe verticala, si in partea din fata cockpitul (46) prezintă o use (47), de acces in interior, si la interior cockpitul (46) prezintă o incinta (48) ce conține cel puțin un scaun (49) pe care este așezat cel puțin un pasager (50) ce este asigurat de o centura (51), si scaunul (49) este înclinat spre in spate la un unghi β fata de orizontala in poziția statica cuprins intre 60° si 80°, si in spatele scaunului (49) cockpitul (46) include diverse sisteme ale aeronavei (30), plus sursa de energie.

11. Aeronava ca la revendicare 10 caracterizata prin aceea ca incinta (48) a cockpitului (46) este utilizata pentru transportul de mărfuri.

12. Aeronava ca la revendicare 10 caracterizata prin aceea ca mai multe aeronave (30) cuplate pe laturile lor formează un grup zburător (56) care poate executa toate fazele de zbor ale aeronavei (30).

13. Aeronava ca la revendicare 1 caracterizata prin aceea ca o aeronava (70), cu decolare si aterizare pe verticala utilizează un sistem de propulsie (71) care este divizat in partea mediana de o nacela (72) ce poate conține sistemele aeronavei (70) si un spațiu de depozitare pentru mărfuri, si nacela (72) poate avea o forma alungită ușor înclinată in poziția statica, respectiv avind partea anterioara mai ridicata fata decit partea posterioara, si de fiecare parte a nacelei (72) este fixata o aripa (73) înclinată cu un unghi a fata de orizontala, unghi masurat in poziția statica (la decolare/aterizare) si care este cuprins de preferința intre 35° si 80°, si la capetele fiecărei aripii (73) este fixat in poziție verticala, respectiv a2019 00218

04/04/2019 perpendicular pe aripa (73), un limitator de jet (74), si pe nacela (72) sunt montate simetric la partea din spate doi suporți (78), avind un profil aerodinamic, înclinat cu același unghi a fata de orizontala ce susțin doua motoare electrice (79), si fiecare motor electric (79) actioneaza o elice propulsiva (80), si pe nacela (72) sunt montate simetric la partea din fata doi suporți (82), avind un profil aerodinamic, înclinat cu același unghi a fata de orizontala, si suportii (82) susțin doua motoare electrice (83), si fiecare motor electric (83) actioneaza o elice propulsiva (84), si in poziția statica, aeronava (70) se sprijină pe sol prin intermediul a doua cadre (85), montate simetric pe nacela (72), la partea inferioara a acesteia.

14. Aeronava ca la revendicare 13 caracterizata prin aceea ca mai multe aeronave (70) cuplate in zona limitatoarelor de jet (74) formează un grup zburător (86) care poate executa toate fazele de zbor ale aeronavei (70).

15. Aeronava ca la revendicare 13 caracterizata prin aceea ca o aeronava (100), utilizează un fuzelaj (101) pentru transportul de pasageri ce divizează sistemul de propulsie (71) in doua parti egale, si fuzelajul (101) prezintă la partea din spate o use (102), de acces a pasagerilor in interior.