Dispositivo de propulsión.

Dispositivo personal de vuelo (1) que comprende:

- una carcasa (4) que se puede fijar a un piloto;

- por lo menos un par de hélices

(7, 8), una hélice del par montada en un lado de la carcasa (4) y la otra hélice del par montada en el otro lado de la carcasa; en el que cada hélice (7, 8) gira alrededor de un eje de rotación; caracterizado porque el eje de rotación de cada hélice está fijo con respecto a la carcasa (4);

y

- por lo menos un motor (6) montado en la carcasa (4) para accionar las hélices (7, 8), girando ambas hélices en la misma dirección para producir el empuje.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/NZ2006/000029.

Solicitante: MARTIN AIRCRAFT COMPANY LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Nueva Zelanda.

Dirección: C/-P S ALEXANDER & ASSOCIATES LIMITED UNIT 1 AMURI PARK 25 CHURCHILL STREET CHRISTCHURCH NUEVA ZELANDA.

Inventor/es: MARTIN,GLENN NEIL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA > AEROPLANOS; HELICOPTEROS (vehículos de colchón... > B64C29/00 (Aeronaves con capacidad de despegue o aterrizaje vertical (Control de la actitud, la dirección de vuelo o la altitud por reacción a chorro B64C 15/00; giroaviones B64C 27/00; vehículos de colchón de aire B60V; detalles de plantas propulsoras a reacción, p. ej. de toberas o conducciones del chorro, F02K))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA > AEROPLANOS; HELICOPTEROS (vehículos de colchón... > Giroaviones; Sus rotores específicos (dispositivos... > B64C27/08 (con dos o más rotores)

PDF original: ES-2541333_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Dispositivo de propulsión.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo personal de vuelo para despegue y aterrizaje vertical, es decir, un dispositivo que se puede fijar al piloto en cierto modo como una mochila propulsora, y que permite realizar al piloto un vuelo controlable accionado por motor.

Antecedentes de la invención

Los dispositivos personales de vuelo se desarrollaron en las décadas de 196 y 197, pero eran sustancialmente dispositivos basados en cohetes (mochilas propulsoras) que permitían unos tiempos de vuelo muy cortos (normalmente unos 26 segundos) y resultaban difíciles de controlar. Además, dichos dispositivos se alimentaban mediante combustible de cohetes, que es intrínsecamente peligroso.

En un tipo de dispositivo relacionado se alimenta el combustible a una capa catalizadora para producir gas caliente que se distribuye entre dos turbinas espaciadas de giro contrario para generar un empuje vertical a partir de los tubos de escape de la turbina. El dispositivo se dirige mediante coronas o anillos deflectores que giran en la base de cada turbina.

Más recientemente, se han propuesto diversos dispositivos de vuelo personales que utilizan hélices canalizadas como medios de propulsión, por ejemplo, el dispositivo descrito en el documento WO 2/47978 que comprende un par de hélices canalizadas y que se dirige y/o se equilibra inclinando las hélices canalizadas con respecto al piloto. Un dispositivo de este tipo requiere un sistema de montaje de las hélices relativamente pesado y complejo, para permitir dicho movimiento, y ello supone añadir una gran cantidad de peso al dispositivo y, por lo tanto, resulta más susceptible a deteriorarse. Además, en este diseño la dos hélices giran en un sentido contrario entre sí y, por lo tanto, el dispositivo requiere una caja de cambios, lo que aumenta considerablemente el peso del dispositivo.

Se ha propuesto un tipo de diseño bastante similar, que utiliza propulsores encerrados en lugar de hélices canalizadas.

En lo que se refiere a los términos que se utilizan en la presente memoria, la distinción entre un "propulsor encerrado" y una "hélice canalizada" consiste sustancialmente en que una hélice canalizada comprende una o más superficies aerodinámicas giratorias o hélices (con una o una pluralidad de palas) montadas completamente dentro de un conducto; el conducto aumenta la eficiencia global de la hélice. Un propulsor encerrado comprende una superficie aerodinámica giratoria o propulsor que se encuentra rodeado por una corona, siendo la única función de la corona proteger el propulsor; la corona no afecta sustancialmente a la eficiencia del propulsor.

Otra propuesta describe un dispositivo que comprende un par de hélices canalizadas. En este dispositivo, se fijan firmemente las hélices al arnés de soporte y se determina la dirección mediante aletas de control montadas adyacentes a la salida de cada hélice. Sin embargo, en este diseño las dos hélices giran en un sentido contrario entre sí y, por lo tanto, deben impulsarse mediante una caja de cambios que utiliza un sistema de transmisión rígido relativamente complejo; ello añade un peso considerable al dispositivo.

Otras propuestas de la técnica anterior se refieren a propulsores encerrados o hélices canalizadas simples. Los dispositivos de propulsor/hélice simple adolecen del inconveniente de que el propulsor/hélice debe ser muy grande para proporcionar la elevación adecuada y para equilibrar los dispositivos, el piloto tiene generalmente el propulsor/hélice encima o debajo del mismo, lo que dista de ser ideal desde el punto de vista de la seguridad. Un inconveniente adicional es que debe dividirse de algún modo el empuje de una única hélice para poder proporcionar una dirección y ello tiende a provocar pérdidas elevadas por fricción en los tubos o conductos de dirección.

Sumario de la invención

Un objetivo de la presente invención es un dispositivo personal de vuelo que supera las desventajas de los dispositivos de la técnica anterior descritos anteriormente y que proporciona un dispositivo personal de vuelo ligero pero potente que resulta relativamente seguro de utilizar.

La presente invención proporciona un dispositivo personal de vuelo que comprende: una carcasa que se puede fijar a un piloto;

por lo menos un par de hélices, una hélice del par montada en un lado de la carcasa y la otra hélice del par montada en el otro lado de la carcasa; girando cada hélice alrededor de un eje de rotación, encontrándose el eje de rotación de cada ventilador en una posición fija con respecto al alojamiento; y

por lo menos un motor montado en la carcasa para accionar las hélices, girando ambas hélices en la misma dirección para producir el empuje.

Se prevé que el dispositivo utilizaría probablemente un único motor y un único par de hélices, ya que es importante en la mayoría de aplicaciones mantener el peso global del dispositivo lo más bajo posible. Sin embargo, sería posible utilizar más de un par de hélices, accionándose cada par mediante su propio motor o accionándose ambos/todos los pares mediante un único motor. Preferentemente, cada hélice sería una hélice canalizada, pero sería posible utilizar una hélice no canalizada.

Preferentemente, se puede fijar la carcasa a un piloto mediante un arnés y comprende un blindaje protector entre el piloto y el motor y las hélices.

El motor puede ser cualquier motor apto fiable, sólido y de peso ligero, por ejemplo un motor de combustión interna de dos tiempos o de cuatro tiempos, un motor giratorio o una turbina de gas.

Los medios de accionamiento pueden ser cualquier unidad de accionamiento fiable y de peso ligero, por ejemplo, un propulsor de cadena, un propulsor hidráulico o un propulsor de correa. Preferentemente, los medios de accionamiento comprenden un propulsor de correa flexible, más preferentemente un propulsor de correa dentada o un propulsor de correa en micro-V. Se prefiere un propulsor de correa ya que el piloto puede examinar fácilmente un propulsor de correa para comprobar si se ha producido algún desgaste o daño, y los propulsores de correa modernos proporcionan una propulsión con eficiencia elevada y con un peso reducido. Para mayor seguridad, se pueden utilizar dos o más medios de accionamiento en paralelo.

Preferentemente, el dispositivo comprende asimismo unos medios de dirección, que pueden ser cualquier medio adecuado, por ejemplo, una paleta de dirección en una o más hélices; una corona móvil de dirección alrededor del extremo inferior de una o más hélices; o chorros guiadores. Preferentemente, los medios de dirección comprenden una paleta de dirección en cada hélice, dispuestas para dirigir la corriente de aire dejando la hélice en uso y pudlendo el piloto controlar las mismas.

Breve descripción de los dibujos

Únicamente a título de ejemplo, se describe detalladamente una forma de realización preferida de la presente invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos en los que:

La figura 1 es una vista frontal esquemática de un dispositivo según la presente invención;

La figura 2 es una vista en planta superior del dispositivo de la figura 1;

La figura 3 es una vista lateral del dispositivo de la figura 1;

La figura 4 es una vista inferior de una hélice canalizada;

La figura 5 es una vista lateral de la hélice de la figura 4;

La figura 6 es un esquema de la disposición de accionamiento;

La figura 7 es un esquema de una parte del sistema de control;

Las figuras 8a y b son esquemas de dos versiones diferentes de estátores;

La figura 9 es una vista en planta de un estátor de la figura 8b a una... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo personal de vuelo (1) que comprende:

una carcasa (4) que se puede fijar a un piloto;

por lo menos un par de hélices (7, 8), una hélice del par montada en un lado de la carcasa (4) y la otra hélice del par montada en el otro lado de la carcasa; en el que cada hélice (7, 8) gira alrededor de un eje de rotación; caracterizado porque el eje de rotación de cada hélice está fijo con respecto a la carcasa (4);

y

por lo menos un motor (6) montado en la carcasa (4) para accionar las hélices (7, 8), girando ambas hélices en la misma dirección para producir el empuje.

2. Dispositivo personal de vuelo (1) según la reivindicación 1, en el que cada hélice (7, 8) se fija a la carcasa (4) de tal modo que el eje de rotación de cada hélice es sustanclalmente vertical cuando el dispositivo se fija a un piloto que se mantiene erguido.

3. Dispositivo personal de vuelo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, que comprende además una paleta de dirección (18) acoplada a por lo menos una hélice (7, 8), pudlendo controlarse dicha paleta para dirigir la corriente de aire que abandona la por lo menos una hélice.

4. Dispositivo personal de vuelo (1) según la reivindicación 3, en el que la paleta de dirección (18) comprende una placa que presenta una sección transversal de perfil aerodinámico y se monta dlametralmente en un borde Inferior (9a, 1a) de un conducto (9, 1) que rodea dicha por lo menos una hélice (7, 8).

5. Dispositivo personal de vuelo (1) según la reivindicación 3, en el que la carcasa (4) Incorpora:

un soporte para un control del acelerador (16); y un control (17, 19) para la paleta de dirección (18).

6. Dispositivo personal de vuelo (1) según la reivindicación 5, en el que el soporte del control del acelerador (16) y el control (17, 19) de la paleta de dirección (18) se montan en apoyabrazos (14, 15) que se extienden desde la carcasa (4).

7. Dispositivo personal de vuelo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la carcasa (4) comprende un blindaje de protección (13) para proteger el piloto del motor (6) y las hélices (7, 8).

8. Dispositivo personal de vuelo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la carcasa (4) comprende un arnés para fijar el dispositivo a un piloto.

9. Dispositivo personal de vuelo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada hélice (7, 8) es una hélice canalizada que comprende un conducto (9, 1) que rodea la hélice y que define un orificio de admisión.

1. Dispositivo personal de vuelo (1) según la reivindicación 9, en el que dicho orificio de admisión se cubre con una malla.

11. Dispositivo personal de vuelo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el motor (6) se selecciona de entre el grupo que consiste en motores de combustión interna de dos tiempos, motores de combustión interna de cuatro tiempos, motores giratorios o motores de turbina de gas.

12. Dispositivo personal de vuelo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además unos medios de accionamiento impulsados mediante por lo menos un motor (6), impulsando dichos medios de accionamiento por lo menos un par de hélices (7, 8).

13.

Dispositivo personal de vuelo comprenden un único propulsor.

(1)

según

la

reivindicación

12,

en

el

que

los

medios

de

accionamiento

14.

Dispositivo personal de vuelo comprenden un propulsor doble.

(1)

según

la

reivindicación

12,

en

el

que

los

medios

de

accionamiento

Dispositivo personal de vuelo

(1)

según

la

reivindicación

12,

en

el

que

los

medios

de

accionamiento

comprenden un propulsor que se selecciona de entre el grupo que consiste en propulsores de cadena, propulsores hidráulicos y propulsores de correa.

16. Dispositivo personal de vuelo (1) según la reivindicación 12, en el que los medios de accionamiento son un propulsor de correa dentada.

17. Dispositivo personal de vuelo (1) según la reivindicación 12, en el que los medios de accionamiento son un propulsor de correa en micro-V.

18. Dispositivo personal de vuelo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo comprende un único par de hélices canalizadas (7, 8) y un único motor (6).

19. Dispositivo personal de vuelo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un paracaídas acoplado a la carcasa (4).

2. Dispositivo personal de vuelo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada hélice (7, 8) se monta dentro de un conducto (9, 1), comprendiendo además el dispositivo una pluralidad de estátores (12) dispuestos en cada conducto de hélice para enderezar la corriente de aire que abandona dicha hélice.

21. Dispositivo personal de vuelo (1) según la reivindicación 2, en el que los estátores (12) de cada pluralidad presentan un extremo fijado a una pared interior del conducto (9, 1) y otro extremo fijado a un núcleo de la hélice (7, 8) dentro del conducto.

22. Dispositivo personal de vuelo (1) según la reivindicación 2, en el que cada estátor (12) es una placa de cara plana de lados paralelos.

23. Dispositivo personal de vuelo (1) según la reivindicación 2, en el que cada estátor (12) comprende una sección transversal de perfil aerodinámico curvado.

24. Dispositivo personal de vuelo (1) según la reivindicación 1 que comprende además un conducto (9, 1) que rodea cada hélice (7, 8).

25. Dispositivo personal de vuelo (1) según la reivindicación 24, en el que cada conducto (9, 1) está fijado con respecto a la carcasa (4).

26. Dispositivo personal de vuelo (1) según la reivindicación 24 que comprende además una pluralidad de estátores (12) asociada a cada hélice (7, 8) y dispuesta para enderezar la corriente de aire que abandona la hélice.

27. Dispositivo personal de vuelo (1) según la reivindicación 24 que comprende además una paleta de dirección (18) destinada a dirigir una corriente de aire generada por una de las hélices (7, 8) para dirigir el dispositivo.

28. Dispositivo personal de vuelo (1) según la reivindicación 27 que comprende además una segunda paleta de dirección (18) destinada dirigir una corriente de aire generada por el otro de dichas hélices (7, 8) para dirigir el dispositivo.

29. Dispositivo personal de vuelo (1) según la reivindicación 28, en el que cada paleta de dirección (18) se monta en el conducto (9, 1) de la hélice (7, 8), cuya corriente de aire está dirigida por dichas paletas de dirección.