WO2017035677A1 - Aparato que viaja como automóvil, despega como helicóptero y vuela como avión - Google Patents

Abstract

Aparato que puede viajar como auto, despegar como helicóptero y volar como avión.A un helicóptero de dos asientos, piloto y copiloto, se coloca bajo ellos una fuerza motriz que mueve un cardán vertical que en su extremo superior contiene las aspas delun helicóptero, sobre el techo del aparato. Este despega como cualquier helicóptero pero tiene dos alas como un avión de ala baja que pivotean en un mismo eje una a cada lado del aparato como persiana de ventana. Estas se posicionan vertical en modo helicóptero y cuando este adquiere velocidad horizontal, las alas giran en su eje a la forma horizontal como avión y mientras planea como avión el cardan vertical pivotea desde su base pasando entre los asientos de piloto y copiloto quedando horizontal y las aspas delante de la cabina soplan hacia atrás como avión. Aterriza en modo helicóptero

Description

6 Aparato que viaja como automóvil, despega como helicóptero y vuela como avión

Estado actual de la técnica

El avión es muy eficiente para volar en cuanto a consumo de energía y velocidad para desplazarse en

el aire,fue inventado hace más de cien años. Más que inventado fue copiado de la naturaleza, déla evolución de los pájaros a través de millones de años, pero solo puede aterrizar seguro en una pista larga y si no logra llegar a una pista se produce un desastre. Los pájaros usan la potencia de sus músculos para aterrizar, aletean, frenan y sostienen su peso en el aire y no necesitan pista de aterrizaje, se diría que aterrizan amotorados sobre el suelo o en una rama de árbol. El avión en cambio es nulo en todas estas virtudes, por eso hay que agregárselas. No usa su potencia ni para frenar ni para sostenerse en el aire. Es eficiente en consumo de energía por eso se usa para viajes largos pero es esclavo de una pista de aterrizaje por eso es tan peligroso. Un helicóptero nació con muletas, nació limitado, es muy eficiente despegando y aterrizando verticalmente pero no puede ir donde va el avión, llega ahí nada más. Esto porque las aspas del helicóptero no pueden soplar hacia atrás como las alas de un pájaro o la hélice de un avión, por el contrario soplan principalmente hacia abajo produciendo una gran turbulencia que agota su combustible por lo que solo se usa para rescate y vuelos locales.

En 1920 el español Juan de la Cierva, ya casi cien años, construyó algo muy parecido y con el mismo objetivo de este invento, un avión helicóptero, mala suerte para el que todavía no se había inventado el rotor de cola del helicóptero que ha sido un éxito y sus aspas rotatorias no pudieron controlarse.

Se ha visto en internet algún invento colocando las aspas rotatorias en la guata de un avión, pero no dan estabilidad, es como colocar al piloto de un globo sobre este y no colgando en una sesta bajo el globo como realmente funciona. Un avión británico de combate despega y aterriza vertical pero le falta el momento de inercia de un helicóptero, que realmente se ancla en el aire por lo que este último ha sido tan exitoso.

Frecuentemente aparecen autos voladores que son autos y tienen alas para volar, pero no pueden despegar en forma vertical. También aparecen aparatos que despegan vertical pero lo más eficiente que se conoce para despegar y aterrizar vertical es un helicóptero porque tiene estabilidad, esto está dado por el gran momento de inercia creado por sus aspas rotando y su gran maniobrabilidad que se consigue cambiando coordinadamente el ángulo de ataque de cada aspa, lo que le permiten incluso soportar ráfagas de viento cruzado sin volcarse y esto no se ha conseguido con otros inventos.

Por lo tanto hay que mantener las virtudes que funcionan, el avión ya no hay que inventarlo, hay que aprovecharlo, lleva más de cien años perfeccionándose y hace maravillas por su bajo consumo de combustible que le permite volar largas distancias y a su vez, el helicóptero es bueno para despegue y aterrizaje vertical y por su gran estabilidad, no hay que inventar otro helicóptero, hay que aprovecharlo como está, este aparato ocupa lo mejor de cada uno para volar sin depender de una pista de aterrizaje y más aún, un helicóptero tiene limitada su velocidad máxima unos 300 k/h como velocidad a no exceder, debido a que sus palas no deben superar la velocidad del sonido y al extremo desequilibrio de sustentación de cada pala cuando adquiere velocidad horizontal, que de 360° medio giro de un aspa, cuando va contra el viento relativoproduce sustentación máxima y el otro medio giro la sustentación tiende a ser nula cuando la pala avanza en la misma dirección del viento, ahora este invento al colocar el cardán horizontal y soplar la hélice hacia atrás, este problema del helicóptero mágicamente desaparece.

Descripción detallada de la invención

El invento se trata de un aparato que puede desplazarse como automóvil, despegar como helicóptero y volar como avión

Para ello acondicionamos un aparato como un helicóptero de dos asientos, izquierdo y derecho, piloto y copiloto y debajo de cada asiento se colocan dos motores (4), uno frente a otro con sus ejes (5) en línea como se muestra en la figura 1.

Cada motor a través de un piñón de ataque (6) acciona la misma corona (7) y cardan simultáneamente (2) ubicada entre los dos motores, pero con una chicharra como las de bicicleta, que permite detener un motor mientras el otro gira, cualquiera de los dos motores puede detenerse y el otro queda girando independientemente. Esto da la confianza que de fallar un motor en vuelo, solo se pierda potencia pero permite hacer un aterrizaje de emergencia.

El cardan (2) sale verticalmente desde la corona (7) que está en el piso de helicóptero entre ambos asientos hacia el techo de la cabina y sobre el techo se acoplan dos a más aspas (1) de un helicóptero normal. A este aparato se le agregan alas (3), como a un avión de ala baja. Ambas alas pivotean en un mismo eje, una a cada lado del aparato como persianas de ventana, con sus pivotes (14) como se muestra en la figura (2) para quedar en un plano vertical, para dejar pasar el aire hacia abajo en el modo helicóptero.

El borde de ataque del ala (15), o sea, la parte de adelante, es más corta con respecto al eje de pivoteo (11) que el lado por donde fuga el aire, esto es, la parte de atrás de ellas (12), por eso es que el viento las orienta en la misma dirección que sopla. Se orienta vertical cuando se está en modo helicóptero y horizontal cuando se está en modo avión.

Se colocará un tope alas alaspara que mantengan su posición vertical en modo helicóptero. Se colocará además un cilindro hidráulico (20), para mover a voluntad el pivoteo del ala pero siempre coordinado con la dirección del viento en cada maniobra.

En el modo helicóptero el aparato avanza horizontalmente hacia adelante hasta que el viento ayuda pivotear las alas, a la posición horizontal del modo avión, que terminan soportando todo el peso del aparato.

Cuando las alas soportan el peso del aparato, las aspas de helicóptero ya no cumplen ninguna función porque se ha trasformado en avión, ahora el cardán vertical del modo helicóptero se gira lentamente hacia adelante, teniendo como centro de giro su extremo inferior, pasando por entre los asientos de piloto y copiloto hasta quedar horizontal soplando hacia atrás como cualquier avión. Cabe destacar que las aspas soplando hacia atrás, como son extremadamente grandes, optimizan el consumo de energía, como un pájaro al volar, que su hélice es el ala misma. Si al revés, pusiéramos una hélice exageradamente pequeña, su eficiencia sería exageradamente baja en cuanto a consumo de energía.

Cuando se termina de viajar en modo avión, el eje de las aspas gira lentamente de su posición horizontal de modo avión para llegar a la posición vertical inicial, soplando aire hacia abajo en modo helicóptero. El viento vertical sostiene el aparato y ayuda a girar las alas desde su posición horizontal en modo avión a su posición vertical en modo helicóptero con lo que oponen una mínima resistencia al viento vertical, permitiendo un aterrizaje seguro.

95 El cardan del rotor de cola va engranado directamente al piñón de uno de los motores. En tierra las aspas se pliegan y las alas se guardan debajo del fuselaje del aparato, permitiendo que se desplace como auto.

Ventajas de la invención respecto de la técnica actual

Al despegar como helicóptero y cambiar a modo avión apenas tenga la altura y velocidad 100 suficiente para hacer esa maniobra, permitirá al aparato llegar mucho más lejos y más rápido de lo que nunca hallegado un helicóptero o visto de otro modo también permitirá a un avión independizarse de una pista de aterrizaje como nunca antes lo ha hecho. Michos pilotos dejan de volar porque la tecnología no está a la altura deseada. Con este diseño se siente la libertad de volar cuando uno quiere al lugar que uno desee y aterrizar cuando y donde lo decida y no cuando 105 encuentre una pista de aterrizaje como ocurre actualmente. Es probable que ahora se masifique mucho mas la aviación.

Este aparato deja obsoleta la actual tecnología tanto del avión como la del helicóptero. Tener un helicóptero que no puede pasar al modo avión no tiene sentido porque la nueva tecnología le 110 permite independizarse y llegar varias veces más lejos y más rápido por ende más eficiente y menor costo que la tecnología ya conocida.

A su vez tener un avión que no puede pasar al modo helicóptero es una desventaja, desde el punto de vista de las seguridad de vuelo, con la nueva tecnología no es necesario un aeropuerto, bajará apenas tenga una emergencia, con un helipuerto basta.

115 Tener un helicóptero con un ala vertical adosada a su fuselaje podría exponerlo a rachas de aire horizontal que tiendan a volcarlo. Pero esto queda automáticamente resuelto por el viento vertical del helicóptero que impide el acceso del viento horizontal hasta el ala ya mencionada.

Descripción de las Figuras

120 La figura 1 muestra un aparato en vista de frente, dos alas de avión (3) y en el piso de este dos motores (4), con sus ejes (5), dos piñones de ataque de motor (6), que accionan uno frente al otro, simultáneamente la misma corona (7) y un cardan (2) para accionar las aspas de un helicóptero (1).

125 La Figura 2 muestra una vista de costado del mismo aparato de la figura 1, en que se observa las aspas (1) y el cardan (2) en su posición vertical como helicóptero y en su posición horizontal en modo avión, el rotor de cola del helicóptero(lO), el cardán del rotor de cola (11), la parte trasera de un ala (12), el pivote de ala (14), la parte delantera del ala (15) más el espacio para guardar las alas 8 y la rueda de desplazamiento (9) los topes de las alas (16) y los cilindros hidráulicos (17).

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La figura 3 muestra una vista en planta en la que se aprecian la parte trasera del ala (12) el eje longitudinal de pivote (14) y la parte delantera del ala (15).

135 Forma de construir el auto avión helicóptero

Se comienza trabajando con un pequeño helicóptero a control remoto al que se le agregan las alas indicadas en este invento y se prueba su comportamiento en despegue y aterrizaje. Luego se 140 prueba su comportamiento en vuelo recto y nivelado.

Como segunda etapa se construye con las mismas piezas del helicóptero un aparato como el descrito en este invento mas las alas y el control remoto de un avión de aeromodelismo y se prueba hasta lograr que pase a la etapa desde vuelo de helicóptero a la de avión y viceversa.Como tercera etapa es construir el mismo aparato ya probado a pequeña escala ahora ya a escala 145 natural.

Forma de explotar comercialmente el aparato

Con los tramites de patente internacional iniciados más los videos del pequeño aparato probado 150 presentar el proyecto a los fabricantes de aviones y helicópteros vigentes para asociarse o vender la patente y construir una línea de producción que abastezca las necesidades del nuevo mercado

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Claims

Reivindicaciones

1- Un aparato acondicionado para viajar como auto, despegar como helicóptero y volar como avión de dos asientos izquierdo y derecho, piloto y copiloto y dos motores (4), uno frente a otro, uno bajo cada asiento, como se muestra en la figura 1, con sus ejes (5) en línea, accionando la misma corona de engranajes (7), impulsada por los dos motores simultáneamente (4), a través de sus piñones de ataque (6), ) cada motor tiene una chicharra como las de bicicleta, por lo que un motor pueda detenerse mientras el otro sigue girando, (esto permite que de fallar un motor en vuelo, solo se pierde potencia pero puede aterrizar de emergencia con la potencia del motor restante, CARACTERIZADO porque tiene un cardan (2) directamente conectado su extremo inferior a la corona de engranajes y su otro extremo sobresale sobre el techo de la cabina, y en este extremo se le acoplan dos o más aspas de helicóptero y cuando este cardán se hace trabajar vertical, sus aspas soplan hacia abajo como un helicóptero y cuando el despegue ha logrado altura y velocidad horizontal suficiente, las alas toman lentamente su posición horizontal y soportan todo el peso del aparato, por lo que la sustentación de helicóptero ya no es necesaria, entonces el cardán puede pivotar teniendo como centro de giro su extremo inferior, hacia adelante pasando por entre los asientos de piloto y copiloto para quedar en posición horizontal, soplando sus aspas ahora hacia atrás para viajar como un avión tradicional y una vez llegado al lugar de aterrizaje puede volver a su posición vertical inicial para aterrizar como helicóptero.

2- Un aparato según la reivindicación l,CARACTERIZADO porque tiene dos alas como avión de ala baja(3), pivotando ambas como persianas en un mismo eje una a cada lado del aparato (14 ), colocándose en su plano vertical para volar en modo helicóptero y girar nuevamente a su plano horizontal para volar como avión normal.

Un aparato según la reivindicación 1, CARACTERIZADOporque la parte delantera en cada ala, esto es, la distancia del punto de pivote al borde de ataque (15), es más corta que desde este mismo punto al borde de fuga, esto es, la parte de atrás de cada una de las alas (12), por eso se orientan en la dirección del viento que las afecta, vertical con el viento en modo helicóptero y horizontal cuando se está en modo avión.

Un aparato según la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque cada ala tiene un tope (16) para que mantenga su posición vertical en modo helicóptero, cada una tiene además un cilindro hidráulico (17), para mover a voluntad el pivoteo de las alas, sirviendo además de tope para la posición horizontal, pero siempre coordinado con la dirección del viento.

Un aparato según la reivindicación 1, CARACTERIZADOporque el cardán del rotor de cola se acopla a cualquiera de los dos piñones de motor como en un helicóptero normal.