RO135271A0 - Aeronavă reconfigurabilă cu decolare scurtă sau pe verticală - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la o aeronavă reconfigurabilă cu decolare scurtă sau pe verticală, utilizată pentru misiuni diferite prin schimbarea configuraţiei. Aeronava conform invenţiei este constituită dintr-un sistem (2) de propulsie fixat pe un fuzelaj (15), care include două aripi (3) principale fixate simetric de o parte şi de alta a fuzelajului (15), fiecare aripă (3) principală are un profil (4) aerodinamic care conţine un intrados (5), un extrados (6), două borduri (7 şi 16) de atac şi de fugă, pe fiecare aripă (3) principală este montat la fiecare capăt al unui suport (8) cel puţin un element (23) producător de tracţiune care conţine un motor (9) electric ce acţionează o elice (10) tractivă, suportul (8) este fixat perpendicular pe aripa (3) principală corespunzătoate prin intermediul unor distanţiere (21 şi 22) care creează un spaţiu între suportul (8) şi aripa (3) principală pentru trecerea fluxului de aer frontal pe perioada zborului orizontal, planul de rotaţie al fiecărei elice (10) tractive din spate este dispus deasupra extradosului (6) respectiv în proximitatea bordului (16) de fugă, planul de rotaţie al fiecărei elice (10) tractive, din faţă este dispus, dedesubtul intradosului (5), respectiv în proximitatea bordului (7) de atac al profilului aerodinamic (4) al aripii (3) principale.

Description

Data depozit .

Aeronava reconfigurabila cu decolare scurta sau pe verticala

Prezenta invenție se refera la o aeronava reconfigurabila cu decolare scurta sau pe verticala, ce poate fi utilizata pentru misiuni diferite prin schimbarea configurației. In continuare se va utiliza pentru o aeronava cu decolare si aterizare scurta denumirea consacrata de „aeronava STOL si pentru o aeronava cu decolare si aterizare verticala denumirea consacrata de „aeronava VTOL.

Invenția reprezintă o continuare in parte si o perfecționare a invențiilor cu număr de publicare RO134498 si RO134897.

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 (termen consacrat DEP) fara insa a folosi fenomene aerodinamice suplimentare pentru a reduce raportul tractiune/greutate (care in majoritatea cazurilor este supraunitar).

Este cunoscuta soluția descrisa in brevetul US9346542 pentru o aeronava individuala. Deși este o soluție simpla, aceasta 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

RO 135271 AO aterizării este sprijinit pe spate si cu fata in sus, vizibilitatea este foarte proastra si confortul pilotului este sacrificat.

Unele aparate VTOL utilizează aripi pentru zborul orizontal. Acestea prezintă un gabarit extins, respectiv o proiecție pe sol mărită, ceea ce le face improprii utilizării in orașe. Pe de alta parte, aeronavele VTOL fara aripi au o autonomie redusa datorita eficientei scăzute a zborului orizontal.

Aeronavele VTOL in marea lor majoritate nu au posibilitatea, ca in caz de urgenta, sa aterizeze ca un avion convențional utilizind o pista de aterizare. In cazul unui defect major al sistemului de propulsie este posibil ca singura posibilitate de salvare sa fie aterizarea pe o pista situata in apropiere.

Pe de alta parte sunt cunoscute aeronavele STOL. Fata de aeronavele VTOL acestea au avantajul unui raport tractiune/greutate redus ceea ce face ca masa sursei de energie îmbarcate sa fie scăzută.

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.

Un obiectiv principal al prezentei invenții este acela ca o aeronava VTOL sa poata fi utilizata intr-o forma compacta pentru misiuni in spatii restrinse si care intr-o alta configurație, obinute din cea anterioara, sa poata fi utilizata in mod eficient pentru misiuni cu autonomie extinsa.

Un alt obiectiv al acestei invenții este de a oferi o varianta de funcționare sigura pentru o aeronava VTOL in cazul defecțiunii sistemului de propulsie.

Un alt obiectiv al acestei invetii este acela ca o aeronava cu decolare si aterizare scurta STOL sa poata utiliza o pista se dimensiuni foarte reduse.

RO 135271 AO

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 fuzelaj, ce prezintă o forma aerodinamica, înclinat fata de un plan orizontal, cu partea anterioara spre in sus, cu un ughi cuprins intre 1° si 40°. Pe fuzelaj se montează un sistem de propulsie. Sistemul de propulsie utilizează doua aripi principale, dispuse simetric pe fuzelaj, avind un unghi de incidența pozitiv cu fuzelajul, care sunt profilate aerodinamic, avind fiecare un intrados si un extrados, respectiv un bord de atac si un bord de fuga. In poziția statica, respectiv la decolare sau aterizare, fiecare aripa principala formează cu un plan orizontal un unghi cuprins intre 3° si 50°. Sub fiecare aripa este fixat prin intermediul unor distantiere un suport. La fiecare capat al suportului este fixat cel puțin un motor electric ce antrenează o elice. Planul de rotatie ale fiecărei elice anterioare este situat, sub intrados, respectiv in proximitatea bordului de atac al aripii. Unghiul dintre planul ce conține coarda profilului aripii si planul de rotatie al elicei anterioare este cuprins intre 100° si 170°. Planul de rotatie ale fiecărei elice posterioare este situat, deasupra extradosului, respectiv in proximitatea bordului de fuga al aripii. Unghiul dintre planul ce conține coarda profilului aripii si planul de rotatie al elicei posterioare este cuprins intre 100° si 170°. Centru de greutate al aeronvei este situat intr-un plan transversal ce trece prin mijlocul fiecărui suport de motoare. Intr-o configurație pentru autonomie extinsa, aripilor principale li se ataseaza niște aripi adiționale montate pe aripile prinncipale.

La decolare si aterizare fuzelajul se sprijină pe porțiunea din spate, numita coada, respectiv la partea din fata pe doua picioare fixate pe el si avind de asemenea un profil aerodinamic.

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 posterioare fata de elicele anterioare, ceea ce produce modificarea unghiului de tangaj al aeronavei. Pe perioada zborului orizontal aripile principale fac cu fluxul frontal de aer un unghi de atac cuprins intre 3° si 13°. Unghiul de atac format de aripile principale este mai mare cind nu sunt atașate aripile adiționale si este mai mic cind aripile adiționale sunt atașate. Datorita poziționării elicelor fata de aripi funcționarea aeronavei pe

RO 135271 AO perioda zborului orizontal este similara ca la aeronavele cu aripi suflate deci in aceasta perioada se ceeaza o portanta mărită raportata la suprafața aripii.

In conformitate cu alt aspect al invenției o metoda de a produce sustentatia pe verticala a aeronavei consta in acționarea elicelor posterioare care produc o depresiune importanta pe extradosul aripiilor. Concomitent sunt acționate elicele anterioare care produc o presiune importanta pe intradosul aripiilor. Atit depresiunea cit si presiunea creata contribuie la amplificarea forței de tracțiune pe verticala.

Intr-o alta varianta constructiva doua sau mai multe aeronave cu decolare si aterizare pe verticala pot fi cuplate lateral pentru a realiza o eficienta sporita in zborul pe orizontala.

Intr-o alta varianta o aeronava utilizează la fiecare capat al suportului de motoare cite doua motoare, unul actionind o elice tractiva si cel situat dedesubt antrenind o elice propulsiva. Elicea tractiva si cea propulsiva de la același capat sunt contrarotative. Fiecare elice propulsiva poate prezenta niște palete articulate care se pot plia in zborul orizontal atunci cind funcționarea motorului electric corespunzător este întrerupta. In acest fel eficienta zborului pe orizontala este crescută.

Intr-o alta varianta o aeronava cu decolare si aterizare pe verticala poate utiliza la aterizarea in caz de urgenta un tren de aterizare cu roti.

Intr-o alta varianta o aeronava cu decolare si aterizare scurta utilizează un tren de aterizare cu roti atit la decolare cit si la aterizare.

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 necesar la decolare si aterizare fac aeronava ideală pentru o utilizare zilnică, inclusiv in orașe. 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 aripilor suflate. Este o construcție simpla cu cost redus care nu utilizează actuatoare pentru controlul zborului. Datorita posibilității de a cupla mai multe aeronave se poate creste foarte mult eficienta zborului pe orizontala sau in cazul utilizării unor drone pentru agricultura se mărește frontul de lucru. Majoritatea pârtilor componente inclusiv fuzelajul, sunt astfel construite incit sa ofere portanta pe perioada zborului orizontal ceea ce creste randamentul zborului si concomitent mărește autonomia.

Se dau mai jos un număr de exemple de realizare a invenției in legătură cu figurile 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19, 20 si 21 care reprezintă:

- Fig. 1, o vedere izometrica dinspre fata a unei aeronave cu decolare si aterizare pe verticala cu patru elice, aripi adiționale si stabilizatoare înclinate;

- Fig. 2, o vedere izometrica dinspre spate a aeronavei de la figura 1;

- Fig. 3, o vedere cu secțiune prin aeronava de la figura 1 in faza decolării sau aterizării;

- Fig. 4, o vedere cu secțiune a aeronavei de la figura 1 in faza zborului orizontal;

- Fig. 5, o vedere izometrica dinspre fata a aeronavei de la figura 1, in varianta compacta, fara aripi adiționale, in faza decolării sau aterizării;

- Fig. 6, o vedere izometrica dinspre fata a aeronavei de la figura 5, in faza zborului orizontal;

- Fig. 7, o vedere izometrica dinspre fata a unei grupări de aeronave cuplate in zona limitatoarelor de jet;

- Fig. 8, o vedere cu secțiune a unei aeronave de pasageri cu opt elice cu use de acces in spate;

- Fig. 9, o secțiune longitudinala prin aeronava de la figura 8;

- Fig. 10, o vedere cu secțiune a unei aeronave de pasageri cu usi laterale;

- Fig. 11, o vedere a unei elice propulsive cu paletele pliate pe perioada zborului orizontal;

- Fig. 12, o vedere izometrica dinspre fata a a unei aeronave cu decolare si aterizare pe verticala cu patru elice pivotante si tren de aterizare cu roti;

- Fig. 13, o vedere laterala a aeronavei de la figura 12 in faza de decolare;

RO 135271 AO η

Fig. 14, o vedere cu secțiune a aeronavei de la figura 12 in faza de zbor orizontal, avind elicele rotite;

Fig. 15, o vedere laterala a aeronavei de la figura 12 in faza de zbor orizontal, avind elicele rotite;

Fig. 16, o vedere izometrica dinspre spate a a unei aeronave cu decolare si aterizare pe verticala cu patru elice pivotante fixate pe fuzelaj;

Fig. 17, o vedere cu secțiune a aeronavei de la figura 16 in faza de zbor vertical;

Fig. 18, o vedere cu secțiune a aeronavei de la figura 16 in faza de zbor orizontal, avind elicele rotite;

Fig. 19, o vedere izometrica dinspre fata a unei aeronave cu decolare si aterizare pe verticala cu opt elice pivotante fixate pe fuzelaj;

Fig. 20, o vedere izometrica dinspre fata a unei aeronave cu fuzelaj cilindric si stabilizator in forma de T;

Fig. 21, o vedere izometrica a unei aeronave pentru unul sau doi pasageri si tren de aterizare cu roti.

Intr-o prima varianta de realizare o aeronava 1, cu decolare si aterizare pe verticala utilizează un sistem de propulsie 2 fixat pe un fuzelaj 15, avind un profil aerodinamic, ca in figurile 1, 2, 3 si 4. Fuzelajul 15 este înclinat fata de un plan orizontal, cu partea anterioara spre in sus, cu un ughi a cuprins intre 1° si 40°. Sistemul de propulsie 2 include doua aripi principale 3, fixate simetric de o parte si de alta a fuzelajului 15. Aripile principale 3 sunt înclinate cu un unghi β fata de orizontala, unghi masurat in poziția statica (la decolare/aterizare) si care este cuprins de preferința intre 3° si 50°. Unghiul β este masurat pe coarda profilului fiecărei aripi 3. Fiecare aripa principala 3 prezintă un profil aerodinamic 4 ce conține un intrados 5, un extrados 6, un bord de atac 7 si un bord de fuga 16. Pe fiecare aripa principala 3 este montat la fiecare capat al unui suport 8 cel puțin un element producător de tracțiune 23. Fiecare element producător de tracțiune 23 conține un motor electric 9 ce actioneaza o elice 10, tractiva. Suportul 8 este fixat perpendicular pe aripa principala 3 corespunzătoare prin intermediul unor distantiere 21 si 22. Distantierele 21 si 22 creeaza un spațiu intre suportul 8 si aripa principala 3 pentru trecerea fluxului de aer frontal pe perioada zborului orizontal. Planul de rotatie al fiecărei elice 10, tractive din spate este situat deasupra extradosului 6, respectiv in proximitatea bordului de fuga 16 si este înclinat cu unghi μ cuprins intre 100° si 170° fata de planul ce conține corzile profilelor aerodinamice 4 ale aripilor principale 3. Planul de rotatie al fiecărei elice 10, tractive, din fata este situat, dedesuptul intradosului 5, respectiv in proximitatea bordului de atac 7 al profilului aerodinamic 4 al aripii principale 3 si este înclinat cu unghi ζ cuprins intre 100° si 170° fata de planul ce conține corzile profilelor aerodinamice 4 ale aripilor principale 3. La căpătui fiecărei aripi principale 3 este fixat un limitator de jet 12, care produce un efect de tunel pentru aerul vehiculat de elicele 10 tractive. La decolare si aterizare fuzelajul 15 se sprijină in fata pe doua picioare 13 si in spate pe doua picioare 17. Fuzelajul 15 este închis pe lateral de doua panouri 18 care se prelungesc la partea din spate cu doua stabilizatoare 19, înclinate. Stabilizatoarele 19 sunt suflate pe suprafața inferioara (intrados) de jetul produs de elicele 10, tractive, ceea ce produce o creștere a portantei aeronavei 1. Pe fiecare aripa principala 3 este montata in prelungire o aripa adiționala 20 care mărește portanta aeronavei 1 pe perioada zborului orizontal, realizind o creștere a eficentei si extindind astfel raza de acțiune. La decolare, atunci cind motoarele electrice 9 actioneaza asupra elicelor 10 tractive este produsa o depresiune pe extradosul 6, respectiv o presiune pe intradosul 5. Depresiunea de pe extradosul 6 creeaza o forța perpendiculara pe aripa principala 3, si îndreptată înclinat spre in sus. Presiune de pe intradosul 5 creeaza o forța perpendiculara pe aripa principala 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 10, tractive, ceea ce generează o rezultanta totala îndreptată spre in sus. Rezultanta totala este mai mare decit forța de tracțiune dezvoltata de elicele 10, tractive. După ce aeronava 1 se ridica la o anumita altitudine elicele 10, tractive, situate la partea din spate sunt accelerate suplimentar fata de elicele 10, tractive situate la partea din fata ceea ce produce modificarea unghiului de tangaj al aeronavei 1. Modificarea unghiului de tangaj al aeronavei 1 este continuata pina ce aripile principale 3 ajung la un unghi de atac corespunzător zborului pe orizontala ca in figura 4. Treptat aeronava 1 atinge viteza de croaziera si se ajunge la zborul stabilizat pe orizontala in care sustentatia este produsa in principal de aripile principale 3. In timpul aterizării fazele descrise se inversează. Controlul direcției si al stabilitatii aeronavei 1 este realizat prin variația vitezei de rotatie a diverselor elice 10, tractive. Motoarele electrice 9 sunt alimentate de un pachet de baterii electrice (nefigurat) sau de un sistem hibrid

RO 135271 AO (nefigurat). Pentru misiuni de durata redusa aripile adiționale 20 se demontează ca in figurile 5 si 6. In consecința pe perioada zborului orizontal portanta scade si eticele 10 tractive sunt utilizate la o turatie mărită pentru a creste forța de tracțiune, respectiv portanta.

Intr-o varianta compusa, mai multe aeronave 1 pot fi unite prin intermediul aripilor principale 3 pentru a forma un grup de aeronave 26 ca in figura 7.

Intr-o alta varianta constructiva derivata din cea de la figura 1, o aeronava 40, cu decolare si aterizare pe verticala, pentru pasageri, utilizeza un sistem de propulsie 41 fixat de un fuzelaj 42, ca in figurile 8, 9 si 11. Sistemul de propulsie 41 include doua aripi principale 43. Pe fiecare aripa principala 43 este fixat prin intermediul unor distantiere 44 si 45 un suport 46. Suportul 46 este poziționat perpendicular pe aripa principala 43 corespunzătoare. La fiecare capat al fiecărui suport 46 sunt fixate doua elemente producătoare de tracțiune 47 si 48. Elementul producător de tracțiune 47, situat deasupra, conține un motor electric 49 ce actioneaza o elice 50 tractiva. Elementul producător de tracțiune 48, situat dedesupt, conține un motor electric 51 ce actioneaza o elice 52, propulsiva. Elicele 50 tractive au un pas optimizat pentru zborul orizontal iar elicele 52 propulsive au un pas optimizat pentru zborul vertical. Fiecare elice 52, propulsiva prezintă niște palete 53 pliabile ca in figura 11. Fuzelajul 42 este asemanator cu cel de la exemplul anterior, respectiv este închis pe lateral de doua panouri 18 care se prelungesc la partea din spate cu doua stabilizatoare înclinate 19. Intre cele dou panouri 18, laterale, fuzelajul este închis de un panou 54, de închidere (fig. 9). Panoul 54, de închidere, este format dintr-o use superioara 55 care se deschide spre in sus si de o use inferioara 56, care se deschide spre in jos si poate fi folsita ca o scara pentru accesul pasagerilor intr-o cabina 57 inclusa in fuzelajul 42. In cabina 57 sunt montate un număr de rinduri de scaune 58 pentru pasageri. Accesul in cabina 57 se face prin spatele aeronavei 40. Funcționarea este asemanatoare cu cea a aeronavei de la exemplul anterior, cu deosebirea ca in timpul zborului orizontal de croaziera funcționarea elicelor 52 propulsive este întrerupta si paletele acestora sunt împinse către spate de jetul de aer generat de elicele 50, tractive (figura 11), generind o rezistenta la înaintare minima.

Intr-o alta varianta constructiva, o aeronava 70, cu decolare si aterizare pe verticala, pentru pasageri, utilizeza o cabina 71 plasata sub niște aripi principale 72 ca in figura 10.

RO 135271 AO

Prin poziționarea aripilor principale 72 la partea superioara a cabinei 71 se permite utilizarea unor usi 73 si 74, laterale pentru accesul pasagerilor.

Intr-o alta varianta constructiva o aeronava 80, cu decolare si aterizare pe verticala, prezintă un fuzelaj 81 aerodinamic prelungit la partea din spate cu o coada 82, ca in figurile 12,13,14 si 15. Pe fuzelajul 81 este montat un sistem de propulsie 83 ce conține niște aripi principale 84 fixate simetric de o parte si de alta a fuzelajului 81. Fuzelajul 81 si aripile principale 84 sunt fixate la aceleași unghiuri ca la aeronava de la figura 1. Pe fiecare aripa principala 84 este montat la fiecare capat al unui suport 85 cel puțin un element producător de tracțiune 86. Fiecare element producător de tracțiune 86 conține un motor electric 87 ce actioneaza o elice 88. Suportul 85 este montat perpendicular pe aripa principala 84 corespunzătoare prin intermediul unei urechi 98 care se rotește intro articulație cilindrica 89 ca in figura 14. Urechea 98 este solidara cu un arbore 90 care transmite mișcarea de rotatie la o roata dintata melcata 91. Roata dintata melcata 91 este rotita de un pinion melcat 92, acționat de către un actuator 93. Aripa principala 84 prezintă o decupare 97 care permite rotirea suportului 85 spre in sus, evitind contactul cu aripa principala 84. Pe fuzelajul 81, respectiv pe coada 82 este montat un stabilizator vertical 94 pe care este fixat un stabilizator orizontal 95 de dimensiuni mărite. Stabilizatorul orizontal 95, in afara de rolul sau convențional, contribuie si la creșterea portantei la partea din spate a aeronavei 80. La decolare si aterizare fuzelajul 81 se sprijină pe un tren de aterizare cu roti 96. In cazul unor defecțiuni majore a sistemului de propulsie 83 aeronava 80 poate plana si apoi ateriza folosind trenul de aterizare cu roti 96. In funcționare, poziția planelor de rotatie ale elicelor 10 este reglata de către actuatorul 93 in fazele de decolare si aterizare, respectiv in zborul la punct fix ca la exemplul de la figura 1, respectiv ca in figura 13. In alte faze ale zborului, respectiv in tranziție sau in zborul pe orizontala actuatorul 93 poate roti elicele 88 intr-o poziție cit mai apropiata de verticala, ca in figurile 14 si 15, ceea ce mărește componenta orizontala a tracțiunii si deci randamentul in zbor orizontal. In cosecinta aeronava 80 poate efectua trecerea de la zborul vertical la cel orizontal si invers in doua modalitati diferite, respectiv printr-o prima modalitate variind viteza de rotatie si deci cuplul dezvoltat de elicele 88 situate in fata in comparativ cu elicele 88 situate in spate, si printr-o a doua modalitate realizata prin rotirea simmultana a planelor elicelor 88 situate in spate si in fata, cu un anumit unghi, dintr-o poziție favorabila zborului vertical la un unghi favorabil

RO 135271 AO zborului orizontal. Elicele 88 sunt astfel dispuse incit in cazul ambelor modalitati, respectiv atit pentru zborul vertical cit si pentru zborul orizontal se creeaza o portanta indusa datorita apariției unei depresiuni pe intradosul fiecărei aripi principale 84 si a unei presiuni crescute pe extradosul fiecărei aripi principale 84.

Intr-o alta varianta, aeronava 80 poate fi utilizata ca aeronava cu decolare si aterizare scurta - STOL, folosind trenul de aterizare cu roti 96 atit pentru decolare cit si pentru aterizare. Pentru un control imbunatatit pe fiecare aripa principala 84 este montat un flaps si un eleron (nefigurate). In cazul versiunii STOL raportul tracțiune greutate poate sa aiba o valoare subunitara si deci sursa imbarcata de energie are o putere, respectiv o greutate mult mai mica in comparație cu o aeronava VTOL.

Intr-o alta varianta constructiva o aeronava 140, cu decolare si aterizare pe verticala, prezintă un fuzelaj 141 aerodinamic ca in figurile 16, 17 si 18. Pe fuzelajul 141 este montat un sistem de propulsie 142 ce conține niște aripi 143 fixate simetric de o parte si de alta a fuzelajului 141. Fuzelajul 141 si aripile 143 sunt fixate la aceleași unghiuri ca la aeronava de la figura 1. Fuzelajul 141 prezintă niște panouri laterale 144. Pe fiecare panou lateral 144 se poate roti un suport 145. Fiecare suport 145 susține un braț fata 146 si un braț spate 147. Pe fiecare braț fata 146 este montat cel puțin un element producător de tracțiune 148. Pe fiecare braț spate 147 este montat cel puțin un element producător de tracțiune 148. Fiecare element producător de tracțiune 148 conține un motor electric 149 ce actioneaza o elice 150. Suportul 145 este acționat de un actuator (nefigurat) ca la exemplul descris in figura 15 si funcționarea sistemului de propulsie 142 este si ea asemanatoare, respectiv faza decolarii/aterizarii este conforma cu figura 17 iar faza zborului orizontal este conforma cu figura 18.

Intr-o alta varianta constructiva o aeronava 160, cu decolare si aterizare pe verticala, prezintă un fuzelaj 161 aerodinamic ca in figura 19. Pe fuzelajul 161 este montat un sistem de propulsie 162 ce conține niște aripi 163 fixate simetric de o parte si de alta a fuzelajului 161. Fuzelajul 161 si aripile 163 sunt fixate la aceleași unghiuri ca la aeronava de la figura 1. Fuzelajul 161 prezintă niște panouri laterale 164. Pe fiecare panou lateral 164 se poate roti un suport 165. Fiecare suport 165 susține un braț fata 166 si un braț spate 167. Pe fiecare braț fata 166 este montata o traversa 168, paralela cu aripa 163, ce susține la un capat un motor electric 169 ce actioneaza o elice 170, tractiva si la celalalt capat un motor electric 171 ce actioneaza o elice 172, propulsiva. Pe fiecare braț

RO 135271 AO spate 167 este montata o traversa 173, paralela cu aripa 163, ce susține la un capat un motor electric 174 ce actioneaza o elice 175, tractiva si la celalalt capat un motor electric 176 ce actioneaza o elice 177, propulsiva. Elicele 172 si 177, propulsive prezintă niște palete articulate ca cele descrise in figura 11. Suportul 165 este acționat de un actuator (nefigurat) ca la exemplul anterior. Pe perioada zborului orizontal motorele electrice 171 si 176 sunt întrerupte si paletelele elicelor 172 si 177, propulsive se pliaza sub acțiunea fluxului de aer.

Intr-o alta varianta constructiva o aeronava 110, cu decolare si aterizare pe verticala, prezintă un fuzelaj 111, considerat in mod substanțial cilindric, fiind de tipul celor utilizate de aeronavele comerciale, ca in figura 20. Fuzelajul 111 poate fi preluat de la o aeronava existenta si in acest caz costurile lui pot sa scada foarte mult.

Intr-o alta varianta constructiva o aeronava 120, cu decolare si aterizare pe verticala, pentru unul sau doi ocupanti, prezintă un sistem de propulsie 121 cu patru elice 122, tractive si patru elice 123, propulsive, fixat pe un fuzelaj 124, aerodinamic, ca in figura 21. In zona mediana, fuzelajul 124 prezintă o cupola 125 ce închide habitaclul pasagerilor. Pe fuzelajul 124 este montat un tren de aterizare cu roti 126.

Toate sistemele de propulsie descrise pot fi alimentate de un pachet de baterii electrice. Intr-o alta varianta toate sistemele de propulsie descrise pot fi alimentate de un sistem hibrid.

Ori care combinatii dintre soluțiile descrise anterior sunt considerate ca facind parte din descriere si revendicări.

Claims (14)

1. Revendicări

   1. Aeronava de tipul celor descrise in invențiile cu număr de publicare RO134498 si RO134897 din data de 10/10/2019, care propun utilizarea unor fenomene aerodinamice adiționale pentru a crea o portanta indusa in tote fazele zborului, inclusiv la decolare si aterizare, caracterizata prin aceea ca un sistem de propulsie (2) este fixat pe un fuzelaj (15), avind un profil aerodinamic, si fuzelajul (15) este înclinat fata de un plan orizontal, cu partea anterioara spre in sus, cu un ughi a cuprins intre 1° si 40°, si sistemul de propulsie (2) include doua aripi principale 3, fixate simetric de o parte si de alta a fuzelajului (15), si aripile principale (3) sunt înclinate cu un unghi β fata de orizontala, unghi masurat in poziția statica, respectiv la decolare/aterizare, si care este cuprins de preferința intre 3° si 50°, unghi β masurat pe coarda profilului fiecărei aripi principale (3), si fiecare aripa principala (3) prezintă un profil aerodinamic (4) ce conține un intrados (5), un extrados (6), un bord de atac (7) si un bord de fuga (16), si pe fiecare aripa principala (3) este montat la fiecare capat al unui suport (8) cel puțin un element producător de tracțiune (23), si fiecare element producător de tracțiune (23) conține un motor electric (9) ce actioneaza o elice (10), si planul de rotatie al fiecărei elice (10) din spate este situat, deasupra extradosului (6), respectiv in proximitatea bordului de fuga (16) si este înclinat cu unghi μ cuprins intre 100° si 170° fata de planul ce conține corzile profilelor aerodinamice (4) ale aripilor principale (3), si planul de rotatie al fiecărei elice (10) din fata este situat, dedesuptul intradosului (5), respectiv in proximitatea bordului de atac (7) al profilului aerodinamic (4) al aripii principale (3) si este înclinat cu unghi ζ cuprins intre 100° si 170° fata de planul ce conține corzile profilelor aerodinamice (4) ale aripilor principale (3), si la căpătui fiecărei aripi principale (3) este fixat un limitator de jet (12), care

   RO 135271 AO produce un efect de tunel pentru aerul vehiculat de elicele (10), si fuzelajul (15) se prelungește la partea din spate cu doua stabilizatoare (19), si stabilizatoarele (19) sunt suflate pe intrados de jetul produs de elicele (10), ceea ce produce o creștere a portantei.
2. 2. Aeronava ca la revendicarea 1, caracterizata prin aceea ca sistemul de propulsie (2) este utilizat de o aeronava (1) cu decolare si aterizare pe verticala si in acest caz pe fuzelajul (15) este fixat un tren de aterizare format din niște picioare (13) si (17), fixe.
3. 3. Aeronava ca la revendicarea 1, caracterizata prin aceea ca sistemul de propulsie (2) este utilizat de o aeronava (1), cu decolare si aterizare pe verticala, dar care in caz de urgenta poate plana si ateriza ca o aeronava convenționala si in acest caz pe fuzelajul (15) este fixat un tren de aterizare cu roti (96).
4. 4. Aeronava ca la revendicarea 1, caracterizata prin aceea ca sistemul de propulsie (2) este utilizat de o aeronava (80), cu decolare si aterizare scurta si in acest caz pe un fuzelaj (81) este fixat un tren de aterizare cu roti (96), care este folosit atit la decolare cit si la aterizare, si pentru un control imbunatatit pe fiecare aripa principala (84) este montat un flaps si un eleron.
5. 5. Aeronava ca la revendicarea 1 caracterizata prin aceea ca o aeronava (40) utilizeza un sistem de propulsie (41) fixat de un fuzelaj (42), si sistemul de propulsie (41) include doua aripi principale ( 43), si pe fiecare aripa principala (43) este fixat prin intermediul unor distantiere (44) si (45) un suport (46), suportul (46) fiind poziționat perpendicular pe aripa principala (43) corespunzătoare, si la fiecare capat al fiecărui suport (46) sunt fixate doua elemente producătoare de tracțiune (47) si (48), si elementul producător de tracțiune (47), situat deasupra, conține un motor electric (49) ce actioneaza o elice (50), tractiva, si elementul producător de tracțiune (48), situat dedesupt, conține un motor electric (51) ce actioneaza o elice (52), propulsiva, si

   RO 135271 AO elicele (50), tractive au un pas optimizat pentru zborul orizontal si elicele (52), propulsive au un pas optimizat pentru zborul vertical, si fiecare elice (52), propulsiva prezintă niște palete (53) pliabile.
6. 6. Aeronava ca la revendicarea 5 caracterizata prin aceea ca fuzelajul (42) este închis pe lateral de doua panouri (18) care se prelungesc la partea din spate cu doua stabilizatoare înclinate (19), si intre cele dou panouri (18), laterale, fuzelajul este închis de un panou (54), de închidere, si panoul (54), de închidere, este format dintr-o use superioara (55) care se deschide spre in sus si de o use inferioara (56), care se deschide spre in jos si poate fi folsita ca o scara pentru accesul pasagerilor intr-o cabina (57) inclusa in fuzelajul (42), si in cabina (57) sunt montate un număr de rinduri de scaune (58) pentru pasageri.
7. 7. Aeronava ca la revendicarea 5 caracterizata prin aceea ca o aeronava (70), pentru pasageri, utilizeza o cabina (71) plasata sub niște aripi principale (72) si prin poziționarea aripilor principale (72) la partea superioara a cabinei (71) se realizează montarea unor usi (73) si (74), laterale pentru accesul pasagerilor.
8. 8. Aeronava ca la revendicarea 1 caracterizata prin aceea ca suportul (8) este fixat perpendicular pe aripa principala (3) corespunzătoare prin intermediul unor distantiere (21) si (22), distantiere creeaza un spațiu intre suportul (8) si aripa principala (3) pentru trecerea fluxului de aer frontal.
9. 9. Aeronava ca la revendicarea 1 caracterizata prin aceea ca suportul (85) este montat perpendicular pe aripa principala (84) corespunzătoare prin intermediul unei urechi (98) care se rotește intr-o articulație cilindrica (89), si urechea (98) este solidara cu un arbore (90) care transmite mișcarea de rotatie la o roata dintata melcata (91), si roata dintata melcata (91) este rotita de un pinion melcat (92), acționat de către un actuator (93), si aripa principala (84) prezintă o decupare (97) care permite rotirea suportului (85)

   RO 135271 AO spre in sus, si poziția planelor de rotatie ale elicelor (10) este reglata de către actuatorul (93) in toate fazele de funcționare.
10. 10. Metoda de funcționare a unei aeronave (80) caracterizata prin aceea ca poziția planelor de rotatie ale elicelor (10) este reglata de către actuatorul (93) in toate fazele de funcționare, si in faza de tranziție, respectiv in zborul pe orizontala actuatorul (93) rotește elicele (88) intr-o poziție cit mai apropiata de verticala, ceea ce mărește componenta orizontala a tracțiunii si deci randamentul in zbor orizontal, si elicele (88) sunt astfel dispuse incit, in toate fazele de funcționare, se creeaza o portanta indusa datorita apariției unei depresiuni pe intradosul fiecărei aripi principale (84) si a unei presiuni crescute pe extradosul fiecărei aripi principale (84).
11. 11. Aeronava ca la revendicarea 1 caracterizata prin aceea ca o aeronava (140), cu prezintă un fuzelaj (141) aerodinamic, si fuzelajul (141) prezintă niște panouri laterale (144), si pe fiecare panou lateral (144) se poate roti un suport (145), si fiecare suport (145) susține un braț fata (146) si un braț spate (147), si pe fiecare braț fata (146) este montat cel puțin un element producător de tracțiune (148), si pe fiecare braț spate (147) este montat cel puțin un element producător de tracțiune (148), si suportul (145) este acționat de un actuator.
12. 12. Aeronava ca la revendicarea 11 caracterizata prin aceea ca fiecare suport (165) susține un braț fata (166) si un braț spate (167), si pe fiecare braț fata (166) este montata o traversa (168), paralela cu aripa (163), ce susține la un capat un motor electric (169) ce actioneaza o elice (170), tractiva si la celalalt capat un motor electric (171) ce actioneaza o elice (172), propulsiva, si pe fiecare braț spate (167) este montata o traversa (173), paralela cu aripa (163), ce susține la un capat un motor electric (174) ce actioneaza o elice (175), tractiva si la

    RO 135271 AO ¢1 celalalt capat un motor electric (176) ce actioneaza o elice (177), propulsiva, si elicele (172) si (177), propulsive prezintă niște palete articulate (11), si suportul (165) este acționat de un actuator.
13. 13. Aeronava ca la revendicarea 1 caracterizata prin aceea ca o aeronava (110), prezintă un fuzelaj (111), considerat in mod substanțial cilindric, fiind de tipul celor utilizate de aeronavele comerciale.
14. 14. Aeronava ca la revendicarea 1 caracterizata prin aceea ca o aeronava (120), pentru unul sau doi ocupanti, prezintă un sistem de propulsie (121) cu patru elice (122), tractive si patru elice (123), propulsive, fixat pe un fuzelaj (124), aerodinamic, si in zona mediana, fuzelajul (124) prezintă o cupola (125) ce închide habitaclul pasagerilor.