SI9420005A - Flight device - Google Patents

Description

BIL-INNOVATIONS-STIFTUNG

LETALNA NAPRAVA

Izum se nanaša na letalno napravo, namestljivo in pritrdljivo na breme, po uvodnem delu

1. patentnega zahtevka, pri čemer je breme primemo za opravljanje krmilnih funkcij in se ga da s pomočjo letalne naprave avtonomno dvigniti od tal ter v lebdenju nad tlemi gibati ali držati stacionarno. Breme je pri tem v bistvu pokončen pilot ali daljinsko upravljana krmilna priprava.

Znane so tovrstne letalne naprave, katerih pogonski agregat pa je zasnovan kot z gorivom gnani raketni motor ali z gorivom gnani turbinski motor z v bistvu navzdol usmerjenimi šobami, tako da so njih vroči izpušni plini nevarni. Nastali potisni curek je vroč in predstavlja nevarnost zgoretja za pilota in nastanka požara za okolje.

Poleg tega visoka temperatura teh izpušnih plinov omejuje izbiro materialov, uporabljivih za izgradnjo letalne naprave, za gradnike, ki so izpostavljeni vročim izpušnim plinom, se ne da uporabiti npr. umetne snovi in v danem primeru niti aluminija.

V spisu US-A-3 023 980 je prikazana tovrstna letalna naprava, gnana s plinsko turbino. Letalna naprava obsega nosilno pripravo, s katero se jo da pripeti na hrbet pilota. Kot gorivo za plinsko turbino se uporablja npr. bencin. Plinska turbina pri tem preko neposredno povezane, vodoravno uležajeno vrteče se pogonske gredi z enako vrtilno hitrostjo poganja propelerski kompresor, ki posesa okoliški zrak in ga kot tak zopet dovaja plinski turbini. Preko dveh potisnih cevi, ki peljeta od plinske turbine k ob strani poleg pilota razporejenima izstopnima šobama, se iztiska ustvarjeni vroči plinski tok z izstopno temperaturo okoli 700° C (1200° F), s čimer se ustvarja potrebno vzgonsko silo. Za

-:---.- 2..-...krmiljenje letalne naprave se da izstopajoči vroči plinski tok s pomočjo krmilne ročice in vrtljive odprtine izstopne šobe preusmeriti in orientirati glede na okoliško atmosfero. Pomanjkljivosti te letalne naprave leže v visoki izstopni temperaturi iztiskanega plinskega toka in zaradi velike porabe goriva v ekstremno kratkem naj večjem trajanju poleta.

V spisu US-A-4 795 111 je prikazana daljinsko upravljana leteča ploščad, pri kateri batni zgorevalni motor neposredno poganja oplaščen propeler. Napravo se največ uporablja kot vojaško ali civilno opazovalno ploščad z daljinskim upravljanjem. Možnost, da bi se z njo v lebdeče stanje preneslo tudi pilota, je sicer omenjena, ni pa opisana. Problema vročih izpušnih plinov tu sicer ni. Odprto ploščad se ne da pritrditi na hrbet pilota. Oplaščenje propelerja prehaja v potosno cev, ki pa se ne razcepi, ni kratka in ravna ter ni zavihtljiva. Zlasti že pri uporabi dveh potisnih cevi bi postala ploščad preveč neformalna in pretežka, da bi se jo lahko pritrdilo na hrbet pilota.

Zato obstaja potreba po letalni napravi uvodoma navedene vrste, katere izpušni plini obsegajo tako nizko temperaturo, da so v bistvu nenevarni in poleg tega dovoljujejo optimalno izbiro za gradnjo letalne naprave uporabljenih lahkih gradbenih materialov. Nadalje je zaželeno ustvariti letalno napravo, ki omogoča daljši zadrževalni čas v zraku.

Naloga izuma je pokriti to potrebo. Za rešitev te naloge je opisana letalna naprava uvodoma navedene vrste, katere značilnosti so podane s kombinacijo lastnosti, podanimi v 1. patentnem zahtevku. Prednostne nadaljnje izvedbe letalne naprave po izumu so definirane v odvisnih zahtevkih.

Predloženi izum omogoča bremenu, ki je sposobno opravljati krmilne funkcije za upravljanje letalne naprave, prednostno pilotu, da je letalna naprava po izumu s pomočjo steznika oz. nosilne priprave pripeta na njegov hrbet, da se od tal dvigne v navpični smeri in prosto lebdi ali leti tekom daljšega razdobja (do ene ure in več) oz. na daljši progi. Pogon za letalno napravo dobavlja npr. z gorivom gnani batni motor vrste Otto, ki preko pogonske gredi poganja zgoraj razporejen propelerski kompresor, ki s svojim propelerjem sesa zrak in ga zbija ter pospešuje, s čimer se ga z višjo hitrostjo vodi preko dveh ali več potisnih cevi v navpični smeri, kjer izteka skozi ustrezne šobe. Kot pogonski agregat se prav tako lahko uporabi npr. zgorevalne motorje vrste Diesel ali Wankel. Kot pogonski .:-.- .- 3- -agregat se lahko uporabi tudi druge vrste zgorevalnih motorjev, npr. vodikove eksplozijske motorje. Na izstopnih koncih potisnih cevi povzročijo šobe zožitev in s tem pospešitev izstopajočega zračnega toka.

Z možnostjo prilagajanja geometrije kompresorja pogonskemu motorju odpade potreba po predležju za multipliciranje ali reduciranje med ojnico batnega motorja in propelerskim kompresorjem. Neposredni pogon s pogonsko gredjo med pogonsko pripravo in propelerjem pomeni bistveno poenostavitev, povezano z bistvenim prihrankom pri teži.

Kljub uporabi pogonske priprave z vrtečimi se deli odpade pri letalni napravi po izumu, v nasprotju s helikopterjem, potreba po izravnavi vrtilnega momenta motorja s posebnim propelerjem. Zahtevani vrtilni moment se da doseči z odklonom pogonskega zračnega toka od navpične smeri curka..

Izum pokriva obstoječo potrebo po majhni, lahki, po funcionalnem principu enostavni letalni napravi, ki bremenu, sposobnemu opravljanja krmilnih funkcij, npr. osebi daje letalne sposobnosti. Z letalno napravo po izumu se da zlahka manevrirati, da se jo enostavno transportirati, montirati in tudi nositi na tleh, startati in upravljati. Z njo se da izvajati tudi takšne letalne manevre, ki se jih z drugimi znanimi letalnimi napravami kot npr. ploskovno intenzivnimi letali, ultra lahkimi letali, letalnimi zmaji, motoriziranimi drsnimi padali, obesnimi jadralnimi letali ipd. Poleg tega se da doseči vsako področje ali cilj, ki s helikopterjem ni ali je le težko dostopno, npr. v ozkih gorskih soteskah. Letalna naprava po izumu zaradi odprave nevarnosti nastanka požara omogoča poleg tega polet po pogozdenih območjih kot tudi med ozkimi vrstami hiš in neposredno ob fasadah hiš.

Ena od najbolj odločilnih prednosti izuma, kot tudi bistvena razlika v primerjavi z že znanimi letalnimi napravami, je uporaba zgorevalnega oz. batnega motorja. Le-ta je v primerjavi z drugimi pogonskimi možnostmi, kot plinskimi turbinami, kemičnimi pogoni, npr. z vodikovim peroksidom itd., veliko učinkovitejši in gospodarnejši kot tudi tehnično enostavnejši, kar omogoča bistveno daljše trajanje poleta. Nadaljnja prednost batnega motorja leži v enostavnem, robustnem rokovanju z njim, kot tudi v nižjih začetnih in obratovalnih stroških. Tudi nega in vzdrževanje sta bistveno cenejša kot je to v primeru plinskih turbin. Kot gorivo se da uporabiti običajna goriva za batne motorje, tako da že . 4 obstoječa infrastruktura brez težav omogoča oskrbo z gorivom.

Zahvaljujoč nižji temperaturi zračnega toka, ki ga ustvarja propelerski kompresor in ga iztiska skozi potisni cevi, se da pomembne sestavne dele stroja, npr. potisni cevi in/ali propelerski kompresor, s prednostjo zgraditi iz lahkih materialov povezanih z vlakni. Ta prednost se izkaže zlasti tedaj, ko se izpušne pline batnega motorja primeša iztisnjenemu zračnemu toku.

Ugodna raba letalne naprave po izumu je njena uporabnost kot transportno sredstvo za prvo pomoč pri reševalnih posegih v težko dostopnih področjih ali urbanih središčih velikih mest, kjer se zaradi prometa ali drugih ovir poškodovanih oseb ne da pravočasno doseči z običajnimi transportnimi sredstvi. Ugodna raba letalne naprave po izumu je njena uporabnost pri velikih požarih na nebotičnikih, da se omogoči dovoz reševalnih sistemov za ogrožene osebe oz. le-te s podobno letalno napravo odpeljati. To je smiselno zlasti tedaj, ko običajna sredstva, kot reševalne lestve ali helikopterji, niso uporabljivi ali niso smotrni.

Nadalje predstavlja letalna naprava po izumu zlasti lahko, majhno in cenovno ugodno zračno transportno sredstvo, za kar zadostujejo vzletne in pristajalne površine na manjšem prostoru. Glede pristajalnega oz. vzletnega okolja je bistveno manj občutljiva kot npr. s olinskimi turbinami gnane letalne naprave, pri katerih obstaja v bližini tal nevarnost, da recirkulacija izpušnih plinov zmanjša potisk ali da se nečistoče, kot prah, listje, kamenčke itd., posesa v potisni agregat, s čimer se ga poškoduje.

Letalna naprav po izumu je s tem na cenovno ugoden in hiter način primerna za dosego težko dostopnih območij, npr. za opravljanje kontrolnih in nadzornih nalog. Z letalno napravo po izumu se da enostavno manevrirati in omogoča pilotu letenje po pogozdenem območju in izkoriščanje zelo majhnih skrivališč. Tudi letenje preko daljših razdalj v bližini tal je vseskozi mogoče. Vrsta uporabnih možnosti obstaja torej pri vojaški uporabi, pri čemer sta pri tem odločilna dokaj šen akcijski radij letalne naprave kot tudi njena kompaktna izgradnja in dajeta zelo široke možnosti uporabe. Toda tudi pri splošnem zračno-športnem udejstvovanju je uporabnost letalne naprave po izumu široka in zanimiva.

S prednostnim, novim in zlasti enostavnim načinom pogona, ki sestoji iz kombinacije

5..-...zgorevalnega motorja, oplaščenega propelerja in dvojne potisne cevi, je po eni strani postalo mogoče doseči optimalno vodenje zračnih tokov in s tem z visokim izkoristkom pretvoriti pogonsko energijo motorja. Z neposredno sklopitvijo vrtilnih osi zgorevalnega motorja in propelerskega kompresorja, kot tudi optimalno uskladitvijo območja števila vrtljajev zgorevalnega motorja z aerodinamično obliko propelerskega kompresorja se doseže, da se zračni tok iztisne skozi vse potisne cevi s podzvočno hitrostjo, s čimer se nadalje zviša izkoristek vzgonske priprave, tj. vzgonske priprave s propelerskim kompresorjem, glede na letalno napravo, gnano s plinsko turbino, katere plinski tok se iztisne z mnogo višjim območjem hitrosti. Letalna naprava po izumu ima zato manjšo porabo goriva in posledično dovoljuje izvajanje dalj trajajočih poletov.

V nadaljevanju so s pomočjo skic pobliže predstavljeni izvedbeni primeri letalne naprave po izumu, pri čemer so na različnih slikah isti deli označeni z enakimi sklicevalnimi oznakami. Pri tem kaže sl. la, lb, lc in ld izvedbeni primer letalne naprave po izumu, ki je pritrjena na hrbet pilota, vsakokrat v shematskem pogledu od strani, od spredaj z delnim prerezom, od spredaj in od zgoraj;

sl. le, lf vodni hladilnik na sesalnem lijaku kompresorja za hlajenje batnega motorja; sl. Ig s pogonsko gredjo gnan hladilni rotor in vodni hladilni del za hlajenje batnega motorja;

sl. Ih vodne hladilne elemente na koncih potisnih cevi za hlajenje batnega motorja kot tudi daljinsko upravljano krmilno pripravo namesto pilota;

sl. Ii obvodna povezava za povečanje motorske moči batnega motorja;

sl. lj kot zagonsko jermenico zasnovano priključno prirobnico;

sl. 2 zasnovo kardanskega zgiba v območju propelerskega kompresorja;

sl. 3 del letalne naprave po izumu s sl. la, lb, lc in ld, v shematskem pogledu od zgoraj, za ponazoritev možnosti kompenzacije vrtilnega momenta;

sl. 4a, 4b, 4c in 4d del letalne naprave s sl. la, lb, lc in ld, vsakokrat v shematskem pogledu od strani, za ponazoritev možnosti nastavitve smeri izstopajočega zračnega toka;

sl. 5 shematski način delovanja reševalnega sistema letalne naprave po izumu s sl. la, lb, lc in ld.

'.· ~ 6 'z

Kot je zlasti razvidno s sl. la je letalna naprava nameščena na hrbtu pilota P. Steznik je zasnovan kot vsebnik 10 goriva in tvori stično ploskev s hrbtom pilota P. S sistemom 16 oprtnic, ki je zasnovan kot sedež, se s pritrdiščem 17 konca oprtnice doseže silosklepno zvezo med pilotom in letalno napravo. Sočasno je to namenjeno tudi nošenju naprave s strani pilota P pred in po poletu. Skupna težiščnica X letalne naprave in pilota oz. bremena poteka v normalnem letalnem položaju letalne naprave med pogonsko pripravo 100 in pilotom P v bistvu skozi sredino izstopnih šob 304, 305, ki sta prednostno razporejeni nad skupnim težiščem letalne naprave in pilota P. Moč batnega motorja, ki tvori pogonsko pripravo 100 in ki se ga da vžgati s pomočjo ročnega zaganjalnika 105, regulira pilot P z ročajem 310 za plin na eni od dveh krmilnih rok 309. Pogonsko pripravo 100 se preko običajnega sistema za tvorbo zmesi oskrbuje z gorivom iz vsebnika 10 goriva. Vsebnik lo goriva je pri tem lahko predeljen v več delov, predvidenih pa je lahko tudi več vsebnikov goriva.

Na letalni napravi je razporejen propelerski kompresor 200 s krili 203 iz ogljikovih vlaken, katerega jeklena propelerska gred 208 je preko pogonske gredi 108, ki pri normalni letalni legi letalne naprave stoji navpično, sklopljena z ojnico 107 pogonske priprave 100.

Propelerska gred 208 se konča v pestu 204 kompresorja, sestoječem iz aluminija, v katerega so vgrajena krila 203 kompresorja. Pri tem je propelerska gred 208 prednostno opremljena s samomazalnimi ležaji. Propelerski kompresor 200 sesa preko sesalnega lijaka 202 kompresorja, ki sestoji iz ogljikovih vlaken in ki se pri normalni letalni legi letalne naprave nahaja v vodoravni legi nad pilotom, zrak iz okolice in ga z visoko hitrostjo potiska navzdol ven skozi iz ogljikovih vlaken sestoječ stator 205, ki je namenjen uravnavanju zračnega toka, in to navpično kot tudi enakomerno porazdeljeno na dve potisni cevi 300, sestoječi iz ogljikovih vlaken. Ob strani poleg pilota P na izstopnih koncih za zrak potisnih cevi 300 razporejeni izstopni šobi 304, 305 izvajata vzgonski potisk, da se pilota in letalno napravo dvigne od tal in drži v lebdenju.

Zvišanje moči pogonske priprave 100 ima za posledico zvišanje števila vrtljajev propelerskega kompresorja 200. Dviganje moči kril 203 kompresorja ima za posledico zvišanje izstopne hitrosti zraka iz izstopnih šob 304, 305 in s tem povečanje vzgonskega potiska.

Z izravnavo izstopne vrtilne količine kompresorja s pomočjo geometriji kompresorja prirejenih, iz ogljikovih vlaken sestoječih statorskih lopat nastane zelo učinkovita pretvorba motorske moči pogonske priprave 100 v tokovno energijo, ki se jo dovaja potisnima cevema 300. To je znatna izboljšava v primerjavi z običajnimi helikopterskimi kot tudi propelerskimi pogoni. Torzijska tulka 106 je na svojem zgornjem koncu zvijačena s propelerjem 205’ statorja, na svojem spodnjem koncu pa z veznim rebrom 9. Slednje je na obeh svojih koncih togo povezano z okvirom 1, ki nosi pogonsko pripravo 100, vsebnik 10 goriva in propelerski kompresor 200. S tem se ojača nosilno konstrukcijo in zmanjša zvijanje okvira 1 zaradi vrtilnega momenta, ki ga ustvarja pogonska priprava 100.

Preko krmilnih rok 309, ki sta s pomočjo vijačne zveze 319 togo povezani s potisnima cevema 300, in kardanskega zgiba 2 (glej zlasti sl. lc, Id in sl. 2), ki povezuje potisni cevi 300 s statorjem 205 propelerskega kompresorja 200, se da obe potisni cevi 300 kot tudi izstopni šobi 304, 305, nahajajoči se na izstopnih koncih zraka, premakniti v vsako smer za kot okoli ±10° (glej črtkano prikazan odklonski položaj na sl. Ib). To krmilno gibanje omogoča pilotu tako spremeniti rezultirajočo silo skozi potisni cevi 300 iztisnjenega zračnega toka, da sovpada s težiščnico X celotne letalne naprave vključno s pilotom, s čimer omogoča lebdenje. Z majhnimi odstopanji od te nastavitve se dodatno povzroči letalno gibanje v vodoravni smeri. Ta možnost nastavljanja mora biti na razpolago tudi zato, da bi se upoštevalo različne teže pilotov.

Najučinkovitejša metoda izravnave vrtilnega momenta pogonske priprave 100 in propelerskega kompresorja 200 z nasprotnim vrtilnim momentom obstoji v odklanjanju 306, 307 (glej zlasti sl. la in ld) obeh potisnih cevi 300, tako da njih izstopni šobi 304, 305 odklonita potisni curek na način, ki poveča vrtilni moment. Fina nastavitev kompenzacije vrtilnega momenta lahko pri tem sledi s pomočjo trimerjev 302, ki sta razporejena v območju izstopnih šob 304, 305.

Nadaljnja možnost izravnave vrtilnega momenta, ustvarjenega s pogonsko pripravo 100 in propelerskim kompresorjem 200, z nasprotnim vrtilnim momentom je razvidna s sl. 3 in sestoji v tem, da se od ustvarjenega zračnega toka preusmeri majhno količino. To se doseže z odklonskima šobama 209, ki na odmiku od težiščnice X odklonita preusmerjena zračna tokova v tangencialni smeri z 90° odklonom in izpihata. S pomočjo ročaja 311 za vrtenje, razporejenega na eni od krmilnih rok 309, sta dušilni loputi 210 prestavljivi, da se krmili iz odklonskih šob 209 izpihana zračna tokova in s tem upravlja nasprotni vrtilni moment.

Odklon potisnih cevi 300 se izvede s kardanskim zgibom 2, obsegajočim kardanski obroč 2’ za obešenje potisnih cevi 300 na okvir 1 s pomočjo locnaste zveze 3 (glej zlasti sl. Ib). Da bi se zatesnilo prosti gibalni prostor, nastali med plaščem 201 kompresorja, pritrjenim nasproti okvira 1, in potisnima cevema 300, se usmerjevalni kompenzator 301, ki obsega meh z enim ali več valovi in je sočasno namenjen razdeljevanju zračnega toka, s pomočjo priteznih obročev pritrdi ali neposredno vlaminira oz. odvisno od materiala (pri različnih možnostih materialov) ustrezno poveže. Na ta način se da za stabilizacijo poleta nastali potisni curek z majhnimi izgubami odkloniti v zahtevano območje. Ustrezno tesnilo se namesti pri prehodu pogonske gredi 108. Plašč 201, ki obdaja propelerski kompresor 200, je preko sprejemnika 207 okvira togo povezan z okvirom 1 kot tudi pogonsko pripravo 100 in vsebnikom 10 goriva.

Nadaljnje možne rešitve za preusmerjanje in odklanjanje potisnega curka oz. krmiljenje letalne naprave in stabiliziranje ravnotežja so predstavljene na sl. 4a, 4b, 4c in 4d.

S sl. 4a je razvidno, da pogonska priprava 100 tvori z okvirom 1 kot tudi vsebnikom 10 goriva in na njem nameščeno nosilno pripravo prvo enoto, da celota potisnih cevi 300 s propelerskim kompresorjem 200 tvori drugo enoto, in da je pogonska priprava 100 preko kardanske gredi 110 povezana s propelerskim kompresorjem 200. Ta kardanska gred 110 obsega npr. kot je predstavljeno dva homokinetična kardanska zgiba. Upravljanje se doseže s pomočjo premaknitve navpične težiščnice X skozi kardanski zgib 2 med prvo in drugo enoto v območju plašča 201 kompresorja.

S sl. 4b je razvidno, da pogonska priprava 100, okvir 1, propelerski kompresor 200 in celota potisnih cevi 300 tvorijo prvo enoto, in da vsebnik 10 goriva z na njem nameščeno nosilno pripravo za pilota P tvori drugo enoto, pri čemer sta v območju nosilne priprave obe enoti medsebojno povezani z obračalnim in nagibnim zgibom 6. Z usmerjanjem vugonske sile se da letalno napravo krmiliti.

S sl. 4c je razvidno, da sta za krmiljenje in stabiliziranje letalne naprave križno razporejeni krmilni krili 315, 316 vzdolžno in prečno pritrjeni na votli gredi 314, gibljivi okoli lastne osi, s čimer se da iztisnjeni zračni tok odkloniti v poljubno smer. V votli gredi 314 je voden kabelski vlek 303, s pomočjo katerega se preko vrtilnih osi 317 z vrtljivo ročico 311 premika krmilno krilo 316. Z votlo gredjo 314 je togo povezano krmilno krilo 315. Le-to se okoli lastne osi premika preko krmilnega locna 318 z vrtenjem krmilne roke 309 v vrtilnem zgibu 313. S pomočjo tega, na izstopnih koncih zraka potisnih cevi 300 razporejenega odklonilnika potisnega curka, se da doseči stabiliziranje in upravljanje letalne naprave.

S sl. 4d je razvidno, da so za krmiljenje in stabiliziranje letalne naprave na koncu potisne cevi 300 s pomočjo nadaljnjega kardanskega obroča 320 kot tudi nadaljnjega veznega locna gibljivo pritrjene krmilne šobe 312. Pri tem sta krmilni roki 309 togo povezani z gibljivimi krmilnimi šobami 312. Prosti gibalni prostor med krmilnimi šobami 312 in potisnima cevema 300 se zatesni s pomočjo nadaljnjega usmerjevalnega kompenzarorja 322. Z odklonom potisnega curka se doseže stabilno ravnotežno lego oz. se da letalno napravo krmiliti. Pri uporabi nadaljnjih kardanskih obročev 320 za krmiljenje in stabiliziranje letalne naprave lahko kardanski zgib 2 seveda odpade.

Da bi se pri lebdenju omogočilo vrtenje okoli lastne osi oz. letelo po tesnih krivuljah, se preko kabelskega vleka 303 s pomočjo vrtljive ročice 311 premika trimerski krili 302 (glej sl. Ib, lc), ki zračni tok glede na njih nastavitev odklanjata bodisi naprej ali nazaj. Ta odklon poleg pomoči pri krmiljenju dodatno še deloma izravnava vrtilni moment propelerskega kompresorja 200 in pogonske priprave 100. Pomemben vidik glede na motorsko moč pri pogonski pripravi z zgorevalnim motorjem oz. batnim motorjem tvori na pogonski pripravi 100 razporejen izpušni sistem 101. Končne cevi izpušnega sistema 101 so v splošni smeri oddajanja obrnjene navzdol in z motorskimi izpušnimi plini dajejo dodaten vzgon. Vodni hladilnik 103 za hlajenje glave valja batnega motorja je razporejen tako, da ga okoliški zrak karseda dobro obteka. To obtekanje se da doseči oz. pospešiti s pomočjo ustreznih vodilnih lopat za zrak 109 v zračnem toku izstopnih šob 304, 305.

Pogonska priprava 100 je s pomočjo motorskega obešenja 4 z glavnimi pritrdilnimi vijaki pritrjena na dušilnikih vibracij 104 na okviru 1. Dodatno obstaja možnost, da se batni motor pri glavi valja preko vijakov za zvijačenje le-te s pomočjo obešenja 5 glave valja

J. J 10 .

vibracijsko dušilno pritrdi na okvir 1. Nihanja dušeča priključna prirobnica 102 z zvezdastim gumijastim uležajenjem motorske gredi ali ojnice 107 povezuje slednjo vibracijsko dušilno z nihanja dušečo pogonsko gredjo 108 iz ogljikovih vlaken. Vsebnik 10 goriva z na njem nameščeno nosilno pripravo se uležajeno preko gume privijači neposredno na okvir 1. Na zgornji strani vsebnika 10 goriva se nahaja nastavek 13 za polnjenje rezervoarja, odzračevalnik 12 rezervoarja vsebnika 10 goriva kot tudi električna merilna enota 11 za merjenje vsebine vsebnika goriva. Priključek 14 za gorivo se nahaja na najbolj spodnjem lijakasto zoženem koncu vsebnika 10 goriva. Zavorne stene 15 ali penasto polnilo vsebnika 10 preprečuje pljuskanje v njem nahajajočega goriva. Instrumenti 308 za prikaz vsebine vsebnika 10 goriva, števila vrtljajev pogonske priprave 100 in temperature pogonske priprave 100 se nahajajo na krmilni roki 309. Stojalo 8 oz. nosilna noga letalne naprave je z okvirom 1 povezana prestavljivo po višini in dovoljuje, da se letalno napravo odloži tako, da stoji sama. Stojalo 8 se da med poletom uvleči oz. potegniti navzgor in obsega blažilnik udarcev, ki pri udarcu letalne naprave ob tla služi kot absorber 408 udarca. Stojalo 8 je lahko zasnovano tudi tako, da obsega vrtilno os ali da med poletom služi kot stojišče za pilota (neprikazano). Oboj 206 pesta 204 propelerskega kompresorja 200 izboljša aerodinamično dovajanje vsesanega zraka.

Nadaljnja varianta hlajenja batnega motorja je predstavljena na sl. le in lf. Obročasti vodni hladilnik 111 (sl. le) ali obročasti vodni hladilnik 112 z vodilnim obročem za zrak (sl. lf) sta zasnovano krožno in se brezšivno zaključujeta na sesalnem lijaku 202 propelerskega kompresorja 200, ki v obratovanju del dotekajočega zraka vsesa skozi obročasta vodna hladilnika 111, 112. S prikazano optimalno razporeditvijo obročastega vodnega hladilnika na robu sesalnega lijaka 202 kompresorja oz. z razporeditvijo obroča za vodenje zraka za izboljšanje dovoda zraka k obročastemu vodnemu hladilniku se z višjo hitrostjo vsesanega zraka ne moti, temveč pospeši.

Še ena nadaljnja varianta za hlajenje batnega motorja oz. pogonske priprave 100 je predstavljena na sl. Ig. S pomočjo pritrdilnega okvira 114 je hladilni rotor 115 nameščen pod pogonsko pripravo 100. Pogon hladilnega rotorja 115 sledi preko zobatega jermena 117 in na spodnjem koncu ojnice 107 pritrjene jermenice 116. S hladilnim rotorjem 115 ustvarjeni zračni tok se po kanalu 118 za vodenje zraka dovaja pod njim ležečemu ploskemu hladilniku 119, skozi katerega teče. Z uporabo jermenic 116 z različnimi premeri se da spremeniti število vrtljajev hladilnega rotorja 115.

Še nadaljnja varianta za hlajenje batnega motorja je predstavljena na sl. Ih. Na tej sliki je poleg tega prikazana mogoča zamenjava pilota P z daljinsko upravljano krmilno pripravo 409. Za hlajenje batnega motorja se s pomočjo kanalov 120 za vodenje zraka na potisni cevi zrak odkloni od glavnega toka v potisnih ceveh 300 in vodi k vodnim hladilnim elementom 121, razporejenim na koncih potisnih cevi. Z zamenjavo pilota P z daljinsko upravljano krmilno pripravo 409 se lahko letalno napravo uporabi tudi brez posadke. Daljinsko upravljana krmilna priprava 409 prevzame pri tem odklanjanje potisnih cevi 300 za krmiljenje oz. upravljanje ravnotežja. Z bistveno izboljšanim izkoristkom propelerskega kompresorja v primerjavi s helikopterjem enakega težinskega razreda je daljinsko upravljana tovrstna letalna naprava primerna za transport materiala kot tudi nadzorovalne naloge.

Na sl. lije prikazana obvodna povezava 113 za povečanje motorske moči batnega motorja. Obvodna povezava 113 je razporejena pod statorskim obročem 205 propelerskega kompresorja 200 in neposredno povezana s sesalnimi lijaki motorskega uplinjača.

Po sl. lj je priključna prirobnica 102 z motorske strani lahko zasnovana kot priključna prirobnica z zaganjalno jermenico 122, tako da se da motor vžgati s pomočjo na zaganjalni jermenici 122 navite pletene vrvi, ki se jo da potegniti z roko. Vezne napere 123 priključne prirobnice z zaganjalno jermenico 122 so krilasto zapognjene, tako da pri vrtenju skrbe za kroženje zraka, ki hladi zgoraj oz. spodaj razporejene dele.

Kot se vidi s sl. 5 sestoji reševalni sistem 400 iz padala 401, izstreljivega s pomočjo pogonskega polnila, katerega mehanizem se sprosti z delovanjem traku 407 rešilnega padala ali samodejno. Z zelo nizko letalno višino, na kateri se letalno napravo največ uporablja, obstaja potreba po izredno hitrem odpiranju padala 401 po izpadu vzgonskega potiska. Ker letalna naprava ne obsega nikakršne velike rotorske ali krilne razporeditve, se da padalo 401 z zelo kratkimi vrvicami izstreliti navpično navzgor.

V predstavitvi, označeni s stopnjo 1, se padalo 401 v zapakiranem stanju nahaja v tulki 402 padala s pogonskimi polnili 403. Pogonska polnila 403 za pospešitev odpiranja padala 401 še niso aktivirana. V padalu 401 se prav tako zapakirano nahaja ekspanzijska patrona 404 s primernim eksplozivnim polnilom, ki z ekspanzijo povzroči, da se volumen padala 401 hitreje napolni. Pri predstavitvi, označeni s stopnjo 2, vleče srednje pogonsko polnilo 403 padalo 401 iz tulke 402 do popolne raztegnitve vrvic 405 reševalnega padala. Te aktivirajo, kot se vidi iz stopnje 3, pomožni pogonski polnili 403a, 403 b, ki hitreje odpreta padalo 401. K hitrejšemu odpiranju padala 401 prav tako pripomorejo tokovni žepi 406. Sočasno s pomožnima pogonskima polniloma 403a, 403b se aktivira na spodnji strani padala 401 nahajajoča se ekspanzijska patrona 404. S pomočjo slednje se padalo 401 odpre v najkrajšem času. V fazi, označeni s stopnjo 4, se padalo 401 nahaja v odprtem stanju.

BIL-INNOVATIONS-STIFTUNG

... 13

Seznam sklicevalnih številk:

P pilot

X težiščnica okvir kardanski zgib

2’ kardanski obroč locnasta zveza motorsko obešenje obešenje glave valja obračalni in nagibni zgib glavni pritrdilni vijaki motorja stojalo vezno rebro vsebnik goriva merilnik vsebine rezervoarja odzračevalnik rezervoarja nastavek za polnjenje rezervoarja priključek za gorivo zavorne stene sistem oprtnic pritrdišče konca oprtnice

100 pogonska priprava

101 izpušni sistem

102 priključna prirobnica

103 vodni hladilnik

104 dušilnik vibracij

105 ročni zaganjalnik

106 torzijska tulka

107 ojnica

108 pogonska gred . . ’ - ’-· 14- -109 vodilne lopate za zrak

110 kardanska gred

111 obročasti vodni hladilnik

112 obročasti vodni hladilnik z vodilnim obročem za zrak

113 obvodna povezava

114 pritrdilni okvir

115 hladilni rotor

116 jermenica

117 zobati jermen

118 kanal za vodenje zraka

119 ploski hladilnik

120 kanal za vodenje zraka na potisni cevi

121 vodni hladilni element

122 zaganjalna jermenica

123 vezne napere

200 propelerski kompresor

200’ propeler

201 plašč kompresorja

202 sesalni lijak kompresorja

203 krila kompresorja

204 pesto kompresorja

205 stator

205’ propeler statorja

206 oboj

207 sprejemnik okvira

208 propelerska gred

209 odklonska šoba

210 dušilna loputa

300 potisna cev

301 usmerjevalni kompenzator

302 trimer

303	kabelski vlek
	304	izstopna šoba
	305	izstopna šoba
	306	odklanjanje
5	307	odklanjanje
	308	instrumenti
	309	krmilna roka
	310	ročaj za plin
	311	vrtljiva ročica
10	312	gibljiva krmilna šoba
	313	vrtilni zgib
	314	votla gred
	315	vzdolžno krmilno krilo
	316	prečno krmilno krilo
15	317	vrtilna os
	318	krmilni locen
	319	vijačna zveza
	320	nadaljnji kardanski obroč
	321	nadaljnji vezni locen
20	322	nadaljnji usmerjevalni kompenzator
	400	reševalni sistem
	401	padalo
	402	tulka padala
25	403	pogonsko polnilo
	403a	pomožno pogonsko polnilo
	403b	pomožno pogonsko polnilo
	404	ekspanzijska patrona
	405	vrvica reševalnega padala
30	406	tokovni žep
	407	trak rešilnega padala
	408	absorber udarca

Claims (21)

1. Patentni zahtevki

   1. Letalna naprava, namestljiva in pritrdljiva na breme, pri čemer je breme primerno za opravljanje krmilnih funkcij in se ga da s pomočjo letalne naprave avtonomno dvigniti od tal ter v lebdenju nad tlemi gibati ali držati stacionarno, obsegajoča:

   na breme pritrdljivo nosilno pripravo za vzpostavitev v bistvu silosklepne povezave med letalno napravo in bremenom, pogonsko pripravo (100), ki je za ustvarjanje zračnega toka neposredno sklopljena preko vrteče se pogonske gredi (108) s propelerjem (200’) propelerskega kompresorja (200), pri čemer se pogonska priprava (100) in propelerski kompresor (200= vrtita z enako hitrostjo, vsaj en vsebnik (10) za gorivo za obratovanje pogonske priprave (100), vsaj dve potisni cevi (300), ki segata v ob strani poleg bremena na izstopnih koncih za zrak razporejeni izstopni šobi (304, 305) in skozi kateri izstopa po en smemo nastavljiv plinski tok, pri čemer izstop plinskih tokov skozi potisni cevi (300) ustvarja rezultirajočo vzgonsko silo, ki vzpostavi dvig kot tudi letenje oz. lebdenje bremena, značilna po tem, da propelerski kompresor (200) obsega sesalni lijak (202), ki se v normalnem letalnem položaju letalne naprave nahaja v bistvu v vodoravni legi nad bremenom, da stoji vrteča se pogonska gred (108) za pogon propelerskega kompresorja (200) v normalnem letalnem položaju letalne naprave v bistvu navpično, da sta izstopni šobi (304, 305) v normalnem letalnem položaju letalne naprave v bistvu razporejeni v ravnini, v kateri leži navpična težiščnica (X), in prednostno nad skupnim težiščem letalne naprave in bremena, in da se zračni tok, ki ga ustvarja propeler (200’) propelerskega kompresorja (200), iztiska skozi celoto potisnih cevi (300) s podzvočno hitrostjo.
2. 2. Letalna naprava po zahtevku 1, značilna po tem, da je breme pilot (P).
3. 3. Letalna naprava po zahtevku 1, značilna po tem, da je breme daljinsko upravljana krmilna priprava (409).
4. 4.

   Letalna naprava po zahtevku 1, značilna po tem, da pogonska priprava (100) obsega

   17' zgorevalni motor.
5. 5. Letalna naprava po zahtevku 4, značilna po tem, da je zgorevalni motor batni motor.
6. 6. Letalna naprava po zahtevku 1, značilna po tem, da potisni cevi (300) in propelerski kompresor (200) v bistvu sestoje iz lahkih gradbenih materialov, npr. z vlakni povezanih materialov.
7. 7. Letalna naprava po zahtevku 1, značilna po tem, da vsebnik (10) goriva z na njem nameščeno nosilno pripravo, pogonsko pripravo (100) in propelerskim kompresorjem (200) tvorijo prvo enoto, da celota potisnih cevi (300) tvori drugo enoto, in da sta obe enoti preko kardanskega zgiba (2) ter usmerjevalnega kompenzatorja (301) v območju propelerskega kompresorja (200) medsebojno povezani in to z namenom upravljanja letalne naprave z bremenom, sposobnim izvajati upravljalske funkcije.
8. 8. Letalna naprava po zahtevku 1, značilna po tem, da vsebnik (10) goriva z na njem nameščeno nosilno pripravo in pogonsko pripravo (100) tvorijo prvo enoto, da celota potisnih cevi (300) in propelerski kompresor (200) tvorita drugo enoto, in da sta obe enoti preko kardanskega zgiba (2) v območju propelerskega kompresorja (200) medsebojno povezani in to z namenom upravljanja letalne naprave z bremenom, sposobnim izvajati upravljalske funkcije, in da je pogonska priprava (100) preko kardanske gredi (110), ki prednostno obsega dva homokinetična kardanska zgiba, povezana s propelerskim kompresorjem.
9. 9. Letalna naprava po zahtevku 1, značilna po tem, da pogonska priprava (100), propelerski kompresor (200) in celota potisnih cevi (300) tvorijo prvo enoto, da vsebnik (10) goriva z na njem nameščeno nosilno pripravo tvori drugo enoto, in da sta obe enoti preko obračalnega in nagibnega zgiba (6) medsebojno povezani in to z namenom upravljanja letalne naprave z bremenom, sposobnim izvajati upravljalske funkcije.
10. 10. Letalna naprava po zahtevku 1, značilna po tem, da sta izstopna konca za zrak potisnih cevi (300) v normalni letalni legi letalne naprave razporejena poševno kot tudi

    18osnosimetrično glede na navpično težiščnico (X), da se letalni napravi dodeli vrtilni moment, ki pretežno kompenzira od pogonske priprave (100) ustvarjeni vrtilni moment, in da sledi fina nastavitev kompenzacije vrtilnega momenta s trimerji (302), ki so razporejeni v območju izstopnih šob (304, 305).
11. 11. Letalna naprava po zahtevku 1, značilna po tem, da sta izstopna konca za zrak potisnih cevi (300) v normalni letalni legi letalne naprave razporejena navzdol, obstajata pa tudi dve, v vodoravni smeri razporejeni odklonski šobi (209), v katerih se del zračnega toka odcepi in z istimi šobami iztisne, da se letalni napravi dodeli vrtilni moment, ki pretežno kompenzira od pogonske priprave (100) ustvarjeni vrtilni moment, in da sledi fina nastavitev kompenzacije vrtilnega momenta z dušilnima loputama (210), ki sta postavljeni nad odklonskima šobama (209).
12. 12. Letalna naprava po zahtevku 1, značilna po tem, da za upravljanje letalne naprave obstajajo v območju izstopnih šob (304, 305) križno razporejena, s pomočjo kabelskega vleka upravljana krmilna krila (315, 316) ali preko kardanskega zgiba nastavljivo gibljive krmilne šobe (312).
13. 13. Letalna naprava po zahtevku 1, značilna po tem, da je opremljena z reševalnim sistemom z enim ali več padali (401).
14. 14. Letalna naprava po zahtevku 13, značilna po tem, da reševalni sistem vsebuje ekspanzijsko patrono (404) za hitro napihnitev padala (401).
15. 15. Letalna naprava po zahtevku 13, značilna po tem, da reševalni sistem vsebuje več pogonskih polnil (403, 403a, 403b) za hitro izvlečenje in odprtje padala (401).
16. 16. Letalna naprava po zahtevku 13, značilna po tem, da je opremljena z absorberjem (408) udarca.
17. 17. Letalna naprava po zahtevku 5, značilna po tem, da na sesalnem lijaku (202) kompresorja obstaja obročasti vodni hladilnik (111) za hlajenje batnega motorja.

    1918. Letalna naprava po zahtevku 17, značilna po tem, da na sesalnem lijaku (202) kompresorja obstaja obročasti vodni hladilnik (111) z vodilnim obročem (112) za zrak za hlajenje batnega motorja.
18. 19. Letalna naprava po zahtevku 5, značilna po tem, da na koncih potisnih cevi (300) obstajajo vodni hladilni elementi (121) za hlajenje batnega motorja.
19. 20. Letalna naprava po zahtevku 5, značilna po tem, da pod pogonsko pripravo (100) obstajata s pogonsko gredjo (108) gnan hladilni rotor (115) in ploski hladilnik (119) za hlajenje batnega motorja.
20. 21. Letalna naprava po zahtevku 5, značilna po tem, da je pod statorskim obročem (205) propelerskega kompresorja (200) razporejena obvozna povezava (113), kije povezana neposredno s sesalnim lijakom motorskega vplinjača pogonske priprave (100) in služi povečanju motorske moči.
21. 22. Letalna naprava po zahtevku 1, značilna po tem, da je z motorske strani razporejena priključna prirobnica (102) zasnovana kot priključna prirobnica z zaganjalno jermenico (122), da se motor ročno vžge s pomočjo na zaganjalni jermenici navite pletene vrvi, in da priključna prirobnica obsega krilasto zasnovane vezne napere (123).