Vehículo de alas giratorias.

Una aeronave de alas giratorias (1) que comprende

Un fuselaje que forma 5 una columna estructural no giratoria

(40) que se extiende a lo largo de un eje de rotación (7), un primer sistema de rotor (3) acoplado a la columna estructural no giratoria (40), incluyendo el primer sistema de rotor (3) unas primeras palas del rotor (20) soportadas por un primer árbol de rotor para su rotación alrededor del eje de rotación (7),

un primer motor (54) acoplado a la columna estructural no giratoria (40), y

un primer controlador de paso de las palas (56) acoplado a la columna estructural no giratoria (40),

caracterizada porque la aeronave de alas giratorias comprende además

un segundo sistema de rotor (5) acoplado a la columna estructural no giratoria (40), incluyendo el segundo sistema de rotor (5) unas segundas palas de rotor (22) soportadas por un segundo árbol de rotor para su rotación alrededor del eje de rotación (7), un segundo motor (61) acoplado a la columna estructural no giratoria (40) y un segundo controlador de paso de las palas (57) acoplado a la columna estructural no giratoria (40), en el que el primer árbol del rotor y el segundo árbol del rotor están colocados para estar en una relación axialmente separada entre sí a lo largo del eje de rotación (7), y

en el que al menos uno del primer controlador de paso de las palas (56) y el segundo controlador de paso de las palas (57) incluye un control de paso cíclico de las palas del rotor (20, 22).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2005/012560.

Solicitante: Arlton, Paul E.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3279 Secretariat Circle West Lafayette, IN 47906 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: ARLTON,PAUL E, ARLTON,DAVID J.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA > AEROPLANOS; HELICOPTEROS (vehículos de colchón... > Aeronaves no previstas en otro lugar > B64C39/02 (caracterizadas por un uso especial)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA > AEROPLANOS; HELICOPTEROS (vehículos de colchón... > Giroaviones; Sus rotores específicos (dispositivos... > B64C27/10 (dispuestos coaxialmente)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA > AEROPLANOS; HELICOPTEROS (vehículos de colchón... > Giroaviones; Sus rotores específicos (dispositivos... > B64C27/22 (Giroaviones compuestos, p. ej., aeronaves que utilizan en vuelo las características tanto del avión como las del giroavión)

PDF original: ES-2504167_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Vehículo de alas giratorias.
Ilustración 2 de Vehículo de alas giratorias.
Ilustración 3 de Vehículo de alas giratorias.
Ilustración 4 de Vehículo de alas giratorias.
Ver la galería de la patente con 12 ilustraciones.
Vehículo de alas giratorias.

Fragmento de la descripción:

Vehículo de alas giratorias La presente invención se refiere a una aeronave de alas giratorias.

Antecedentes Más particularmente, la presente divulgación se refiere a vehículos no tripulados de alas giratorias.

Los vehículos de alas giratorias se utilizan en una variedad de aplicaciones. Los vehículos no tripulados de alas giratorias a menudo son utilizados por los militares, los organismos policiales, y para actividades comerciales para operaciones de reconocimiento aéreo.

El documento WO 03/059735 A2, que se considera la técnica anterior más cercana y divulga las características del preámbulo de la reivindicación, divulga un micro-helicóptero volador con un cuerpo alargado y dos rotores alineados en un eje común. Las palas de los rotores se puede cambiar de paso de manera colectiva y cíclica y los rotores son accionados por un solo motor.

Los documentos US 6 450 445 B1 y EP 1 384 662 A1 muestran una aeronave de alas giratorias con un fuselaje y un primer y un segundo sistema de rotores. Cada sistema de rotor incluye una pala de rotor que se acciona mediante un motor asociado.

Sumario Una aeronave de alas giratorias, de acuerdo con la reivindicación 1, incluye una estructura de cuerpo que tiene una columna principal o núcleo alargado tubular, y un sistema de rotor coaxial de contra-rotación que tiene rotores, con cada rotor que tiene un motor separado para accionar los rotores alrededor de un eje común de rotación del rotor. Una fuente de alimentación que comprende, por ejemplo, una batería, una pila de combustible, o un generador de gas-eléctrico híbrido, se proporciona para suministrar energía eléctrica a los motores. La transmisión de energía hacia y entre los sistemas de rotor se logra principalmente por medio de cableado eléctrico, en lugar de ejes mecánicos. Se describe una estructura modular que ayuda a la capacidad de fabricación.

Una realización de la divulgación incluye un paquete de energía auxiliar que es separable del vehículo en vuelo para facilitar, por ejemplo, la entrega del vehículo a una posición distante. En otra realización, el paquete de energía comprende una carga útil, tal como una munición explosiva, un sonar de inmersión, hidrófonos, o un módulo de boya sonora separable. Aunque los aspectos de la divulgación son aplicables a muchos helicópteros, incluidos helicópteros de tamaño completo para personas, la divulgación actual es especialmente adecuada para la aplicación a aeronaves pequeñas autónomas o controladas por radio de alas giratorias, conocidas como vehículos pilotados por control remoto (RPVs) , o vehículos aéreos no tripulados (UAVs) .

Características adicionales de la presente divulgación serán evidentes para los expertos en la técnica tras la consideración de la siguiente descripción detallada de realizaciones ilustrativas que ejemplifican el mejor modo de llevar a cabo la divulgación tal como se percibe actualmente.

Breve descripción de los dibujos La descripción detallada se refiere particularmente a las figuras adjuntas, en las que:

La figura 1 es una vista esquemática de un vehículo de alas giratorias, de acuerdo con la presente divulgación, que muestra una aeronave que incluye un sistema de guía, y un par de sistemas de rotor acoplados a un fuselaje que comprende una columna central o estructural y que transporta una carga útil;

La figura 2A es una vista en perspectiva de una aeronave de alas giratorias, de acuerdo con la presente 55 divulgación, que muestra un sistema de rotor coaxial de contra-rotación en un modo de vuelo vertical;

La figura 2B es una vista en perspectiva de la aeronave de alas giratorias de la figura 2A, que tiene un sistema de rotor coaxial de contra-rotación y un módulo de refuerzo de ala fija en un modo de vuelo horizontal;

La figura 3 es una vista en alzado lateral de la aeronave de alas giratorias de la figura 2A, que muestra los paneles exteriores del cuerpo, el cableado eléctrico y la sección de refuerzo retiradas para mayor claridad;

La figura 4 es una vista en alzado lateral, con porciones seccionadas, del vehículo de la figura 2A, que 65 muestra un sistema de rotor coaxial de contra-rotación y una fuente de alimentación eléctrica;

La figura 5 es una vista en perspectiva ampliada de la aeronave de la figura 2A, con porciones seccionadas, que muestra una sección interior superior de la aeronave y el sistema de rotor coaxial de contra-rotación;

La figura 6 es una vista en perspectiva ampliada de la aeronave de la figura 2A, con porciones seccionadas, que muestra una sección interior inferior del vehículo y el sistema de rotor coaxial de contra-rotación;

La figura 7A es una vista en perspectiva de un tubo de núcleo o columna principal que tiene una sección transversal circular y un canal interior hueco que se utiliza como un conducto entre las secciones de la aeronave y que muestra el cableado eléctrico que atraviesa el interior hueco y entra y sale en varios puntos;

La figura 7B es una vista en perspectiva de columna principal que tiene una sección transversal generalmente cruciforme con canales exteriores que recorren la longitud de la columna central que pueden utilizarse como conductos entre las secciones de la aeronave;

La figura 8 es una vista en perspectiva ampliada de un primer soporte de anillo;

La figura 9 es una vista en perspectiva en despiece de un segundo soporte de anillo que muestra vínculos adjuntos y soportes del cuerpo;

La figura 10 es una vista en perspectiva ampliada de una sección interior media de la aeronave de la figura 2A, con porciones seccionadas, mostrando el sistema de rotor coaxial de contra-rotación;

La figura 11A es una vista en perspectiva en despiece de un módulo de rotor que tiene palas de rotor con paso cíclico variable y paso colectivo fijo;

La figura 11B es una vista en perspectiva en despiece de un módulo de rotor que tiene palas de rotor con paso colectivo variable y cíclico variable;

Las figuras 12A y 12B son vistas en perspectiva de un primer lado y un segundo lado de un montante de motor;

Las figuras 13A y 13B son vistas en perspectiva de un primer lado y un segundo lado de un buje de rotor;

La figura 14 es una vista en sección tomada a lo largo de las líneas 14-14 de la figura 2B, que muestra el módulo de rotor;

La figura 15 es una vista en alzado lateral del sistema de rotor coaxial de contra-rotación de la figura 2A, y un tubo de núcleo, dependiendo del sistema de rotor;

Las figuras 16A y 16B son vistas en perspectiva en despiece de un módulo de potencia individual con varias baterías;

La figura 17 es una vista ortográfica del módulo de refuerzo de la figura 2B, que muestra un ala plegada para almacenamiento y un ala extendida en una configuración de vuelo;

La figura 18 es una vista ortográfica que representa el módulo de refuerzo que se separa en vuelo de la aeronave de alas giratorias;

La figura 19 es una vista en alzado del vehículo de alas giratorias que muestra un conjunto de sonar hidrófono o de inmersión dependiendo de una porción inferior de la aeronave.

Las figuras 20A, 20B, y 20C son vistas secuenciales del vehículo de alas giratorias que muestra la operación de las palas de plegado de longitud desigual durante un aterrizaje de emergencia del vehículo en terreno subyacente a la aeronave de alas giratorias;

Las figuras 21A y 21B son vistas en alzado lateral de un tubo de almacenamiento y la aeronave de alas giratorias que muestran el vehículo plegado para su almacenamiento;

La figura 22 es una vista en perspectiva de un vehículo de alas giratorias de acuerdo con la presente divulgación, que entrega de un sensor... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una aeronave de alas giratorias (1) que comprende Un fuselaje que forma una columna estructural no giratoria (40) que se extiende a lo largo de un eje de rotación (7) , un primer sistema de rotor (3) acoplado a la columna estructural no giratoria (40) , incluyendo el primer sistema de rotor (3) unas primeras palas del rotor (20) soportadas por un primer árbol de rotor para su rotación alrededor del eje de rotación (7) , un primer motor (54) acoplado a la columna estructural no giratoria (40) , y un primer controlador de paso de las palas (56) acoplado a la columna estructural no giratoria (40) , caracterizada porque la aeronave de alas giratorias comprende además un segundo sistema de rotor (5) acoplado a la columna estructural no giratoria (40) , incluyendo el segundo sistema de rotor (5) unas segundas palas de rotor (22) soportadas por un segundo árbol de rotor para su rotación alrededor del eje de rotación (7) , un segundo motor (61) acoplado a la columna estructural no giratoria (40) y un segundo controlador de paso de las palas (57) acoplado a la columna estructural no giratoria (40) , en el que el primer árbol del rotor y el segundo árbol del rotor están colocados para estar en una relación axialmente separada entre sí a lo largo del eje de rotación (7) , y en el que al menos uno del primer controlador de paso de las palas (56) y el segundo controlador de paso de las palas (57) incluye un control de paso cíclico de las palas del rotor (20, 22) .

2. La aeronave de alas giratorias de la reivindicación 1, en la que las primeras palas del rotor (20) están colocadas para situarse en relación separada de las segundas palas del rotor (22) y el primer motor (54) y el segundo motor (61) están colocados para situarse en relación separada entre sí para colocar las primeras y segundas palas del rotor (20, 22) entre los mismos.

3. La aeronave de alas giratorias de la reivindicación 2, que comprende además un primer módulo (2) y un segundo módulo (15) , en el que el primer sistema de rotor (3) está colocado para situarse en relación separada con el segundo sistema de rotor (5) y el primer módulo (2) y el segundo módulo (15) están colocados para estar en relación separada entre sí para colocar el primer y segundo sistemas de rotor (3, 5) entre los mismos.

4. La aeronave de alas giratorias de la reivindicación 2 ó 3, en la que el primer controlador de paso de las palas (56) y el segundo controlador de paso de las palas (57) comprenden medios de placas basculantes y medios servo (58, 59) , y están colocados para situarse adyacentes entre sí en relación separada entre las primeras y segundas palas del rotor (20, 22) .

5. La aeronave de alas giratorias de la reivindicación 1, en la que las primeras palas del rotor (20) están colocadas para situarse en relación separada con las segundas palas del rotor (22) y el primer controlador de paso de las palas

(56) y el segundo controlador de paso de las palas (57) están colocados para situarse en relación separada entre sí para colocar las primeras y segundas palas del rotor (20, 22) entre los mismos.

6. La aeronave de alas giratorias de la reivindicación 1 ó 5, en la que el primer motor (54) está colocado para estar situado en relación separada con el segundo motor (61) y las primeras y segundas palas del rotor (20, 22) están colocadas para estar en relación separada entre sí para colocar el primer y segundo motores (54, 61) entre los mismos.

7. La aeronave de alas giratorias de la reivindicación 6, que comprende además unos actuadores servo (58, 59) y unos enlaces (125, 126) , en el que el primer controlador de paso de las palas (56) y el segundo controlador de paso

de las palas (57) comparten un conjunto común de los actuadores servo (58, 59) y de los enlaces (125, 126) y el primer y segundo controladores de paso están colocados para estar en relación separada entre sí entre las primeras palas del rotor (20) y las segundas palas del rotor (22) .

8. La aeronave de alas giratorias de la reivindicación 6, que comprende además un primer módulo (2) y un segundo módulo (15) , en el que el primer sistema de rotor (3) está colocado para situarse en relación separada con el segundo sistema de rotor (5) y el primer módulo (2) y el segundo módulo (15) están colocados para estar en relación separada entre sí para colocar el primer y segundo sistemas de rotor (3, 5) entre los mismos.

9. La aeronave de alas giratorias de la reivindicación 6, que comprende además un módulo de potencia (13)

acoplado a la columna estructural no giratoria (40) , en el que las primeras palas del rotor (20) están soportadas para su rotación alrededor del eje de rotación (7) en un primero plano de rotación del rotor, uno del primer motor (54) , el 12

segundo motor (61) y los actuadores servo (58, 59) está colocado para situarse en un primer lado del primer plano de rotación del rotor, el módulo de potencia (13) está colocado para situarse en un segundo lado del primer plano de rotación del rotor, y la energía del módulo de potencia (13) se conduce por medio de cableado eléctrico (45) a uno del primer motor (54) , el segundo motor (61) y los actuadores servo (58, 59) a través de la columna estructural no giratoria (40) .

10. La aeronave de alas giratorias de la reivindicación 6, en la que las primeras palas del rotor (20) están colocadas para situarse en relación separada con las segundas palas del rotor (22) y el primer controlador de paso de las palas (56) y el segundo controlador de paso de las palas (57) están colocados para situarse en relación separada entre sí 10 para localizar las primeras y las segundas palas del rotor (20, 22) entre los mismos.

11. La aeronave de alas giratorias de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada motor (54, 61) está colocado para situarse en relación separada con su controlador de paso (56, 57) asociado para localizar sus palas del rotor (20, 22) asociadas entre los mismos.

12. La aeronave de alas giratorias de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye además electrónica de control (55, 55') , y señales de control se conducen entre la electrónica de control (55, 55') y los actuadores servo (58, 59) a través de un conducto electrónico (174) que se extiende dentro de la columna estructural no giratoria (40) .