ARTEFACTO VOLADOR.

Artefacto volador (1) que comprende - al menos tres unidades de propulsión (30,

31, 32) que presentan cada una de ellas un primer rotor (40) y un primer motor eléctrico (50) controlado en número de revoluciones, adecuado para accionar el primer rotor (40) durante el funcionamiento del artefacto volador (1), - unos medios para la regulación autónoma de asiento y posición del artefacto volador (1), caracterizado porque cada una de las unidades de propulsión (30, 31, 32) presenta al menos un segundo rotor (41) y al menos un segundo motor eléctrico (51) controlado en número de revoluciones, adecuado para accionar el segundo rotor (41), durante el funcionamiento del artefacto volador (1), en una dirección de giro que sea opuesta a la dirección de giro del primer rotor (40) de la respectiva unidad de propulsión (30, 31, 32), pudiendo variarse individualmente los números de revoluciones de los motores eléctricos (50, 51) de cada una de las al menos tres unidades de propulsión (30, 31, 32)

La presente invención se refiere a un artefacto volador que comprende al menos tres unidades de propulsión que presentan cada una de ellas un primer rotor y un primer motor eléctrico controlado en número de revoluciones, adecuado para accionar el rotor durante el funcionamiento del artefacto volador, así como medios para la regulación autónoma del asiento y posición del artefacto volador.

Se conocen ya por el estado de la técnica, en diferentes formas de realización, artefactos voladores de la clase citada al principio. Por ejemplo, se entrará en detalles en este sitio sobre un artefacto volador ya desarrollado hace varios años y construido como un microavión no tripulado que presenta cuatro unidades de propulsión dotadas de cada una de un rotor para generar un empuje ascensional. Además, el artefacto volador conocido comprende una regulación de asiento electrónica que hace, por ejemplo, que el artefacto volador pueda adoptar un asiento de vuelo flotante. Es posible controlar el artefacto volador mediante una variación de los números de revoluciones de los motores eléctricos, siendo activado cada motor eléctrico individualmente por una unidad de control central. Este estado de la técnica viene dado por el documento DE 10 2005 010 336 A1.

Un inconveniente de los artefactos voladores de cuatro rotores conocidos por el estado de la técnica reside en que éstos son de construcción relativamente grande para poder transportar una carga útil determinada.

Un artefacto volador de la clase citada al principio es conocido, además, por el documento US 2006/049304 A1. En este artefacto está prevista un ala en forma de plano de sustentación para conferir empuje ascensional al artefacto volador. El artefacto volador presenta también unas alitas laterales y unos timones laterales para lograr una estabilidad y control aerodinámicos. Forzosamente necesaria para controlar el movimiento del artefacto volador es una disposición de alerones de control que está prevista en cada una de las unidades de propulsión. Esta disposición de alerones de control presenta por debajo del rotor o por debajo de los dos rotores (cuando la unidad de propulsión presenta dos rotores) dos alerones de control dispuestos ortogonalmente uno respecto de otro y basculables alrededor de sus ejes longitudinales para hacer posibles maniobras de vuelo y movimientos de traslación del artefacto volador en el plano horizontal. Por tanto, el artefacto volador conocido por el documento anteriormente citado requiere siempre unas alitas laterales, unos timones laterales y una disposición de alerones de control con dos alerones de control regulables en cada una de las unidades de propulsión para que el artefacto volador sea siquiera capaz de volar. Correspondientemente complicada es la estructura constructiva del artefacto volador.

Aquí arranca la presente invención.

La presente invención se basa en el problema de proporcionar un artefacto volador de la clase citada al principio que, conservando la carga útil, sea de construcción más compacta que los artefactos voladores de cuatro rotores conocidos por el estado de la técnica.

La solución de este problema proporciona un artefacto volador de la clase citada al principio con las características de la parte caracterizadora de la reivindicación 1. Las reivindicaciones subordinadas conciernen a perfeccionamientos ventajosos de la presente invención.

Según la reivindicación 1, un artefacto volador según la invención se caracteriza porque cada una de las unidades de propulsión presenta al menos un segundo rotor y al menos un segundo motor eléctrico controlado en número de revoluciones, adecuado para accionar el segundo rotor, durante el funcionamiento del artefacto volador, en una dirección de giro que es opuesta a la dirección de giro del primer rotor de la respectiva unidad de propulsión, pudiendo variarse individualmente los números de revoluciones de los motores eléctricos de cada una de las al menos tres unidades de propulsión.

En lugar de cuatro unidades de propulsión con un rotor cada una de ellas, el artefacto volador según la invención presenta al menos tres unidades de propulsión dotadas cada una de al menos dos rotores que son accionados por parejas en sentidos contrarios. La ventaja de esta medida consiste en que el artefacto volador, conservando la carga útil, puede hacerse de construcción más compacta que los artefactos voladores conocidos por el estado de la técnica. El diámetro del artefacto volador puede reducirse de manera ventajosa con esta medida en aproximadamente un 30%. Como quiera que están previstas al menos tres unidades de propulsión con dos rotores cada una de ellas, se puede proporcionar una regulación de posición y asiento eficiente para el artefacto volador. La previsión de al menos dos rotores por unidad de propulsión tiene, además, la ventaja de una redundancia mejorada. Cuando, por ejemplo, falle un rotor de la unidad de propulsión durante el funcionamiento del artefacto volador, el segundo rotor restante puede proporcionar un empuje suficiente para mover el artefacto volador o mantenerlo en su posición. Preferiblemente, los motores eléctricos están construidos sin escobillas y sin engranaje reductor. Además de contar con una unidad de control central, los medios para la regulación autónoma del asiento y posición del artefacto volador pueden presentar, por ejemplo, sensores giroscópicos y sensores de aceleración. Asimismo, el artefacto volador puede presentar preferiblemente uno o varios de los medios sensores citados a continuación (también en combinación):

- sensores de régimen de giro,

- sensores de aceleración,

- sensores barométricos,

- sensores magnetométricos,

- sensores de ultrasonidos,

- sensores GPS,

- sensores ópticos.

En una forma de realización preferida existe la posibilidad de que los primeros rotores de al menos dos unidades de propulsión presenten un plano de rotación común. Existe especialmente también la posibilidad de que los primeros rotores de todas las unidades de propulsión presenten un plano de rotación común para mejorar las propiedades de vuelo del artefacto volador.

En una forma de realización preferida existe la posibilidad de que los segundos rotores de al menos dos unidades de propulsión presenten un plano de rotación común. Además, en una forma de realización especialmente preferida existe la posibilidad de que los segundos rotores de todas las unidades de propulsión presenten un plano de rotación común. Gracias a estas medidas se pueden mejorar aún más las propiedades de vuelo del artefacto volador.

Los planos de rotación de los rotores primeros y segundos pueden estar orientados en particular de manera que sean sustancialmente paralelos uno a otro.

Preferiblemente, los rotores primeros y segundos de al menos una de las unidades de propulsión están distanciados uno de otro en dirección axial. En una forma de realización ventajosa existe también la posibilidad de que los rotores primeros y segundos de cada una de las al menos tres unidades de propulsión estén distanciados uno de otro en dirección axial.

En una forma de realización preferida los rotores primeros y segundos de al menos una de las unidades de propulsión pueden estar dispuestos coaxialmente. Se prefiere especialmente que los rotores primeros y segundos de cada una de las al menos tres unidades de propulsión estén dispuestos coaxialmente.

En una forma de realización ventajosa existe la posibilidad de que el artefacto volador presente un soporte para las unidades de propulsión que comprenda una serie de brazos portantes en cada uno de los cuales esté montada al menos una de las unidades de propulsión. Los brazos portantes pueden extenderse, por ejemplo, en dirección radial alejándose de un punto central del soporte.

En una forma de realización preferida el soporte puede comprender un cuerpo de base en el que estén montados los brazos portantes. Dentro del cuerpo de base pueden estar alojados partes de la unidad de control central, medios sensores y medios emisores y receptores para una comunicación del artefacto volador con una estación terrestre.

Para simplificar el montaje o el desmontaje del artefacto volador existe la posibilidad de que los brazos portantes estén montados de manera soltable en el cuerpo de base, especialmente por medio de cierres rápidos.

Para evitar daños de los rotores de las unidades de propulsión en caso de una colisión con un obstáculo, una forma de realización especialmente preferida... [Seguir leyendo]

1. Artefacto volador (1) que comprende

- al menos tres unidades de propulsión (30, 31, 32) que presentan cada una de ellas un primer rotor (40) y un primer motor eléctrico (50) controlado en número de revoluciones, adecuado para accionar el primer rotor (40) durante el funcionamiento del artefacto volador (1),

- unos medios para la regulación autónoma de asiento y posición del artefacto volador (1),

caracterizado porque cada una de las unidades de propulsión (30, 31, 32) presenta al menos un segundo rotor (41) y al menos un segundo motor eléctrico (51) controlado en número de revoluciones, adecuado para accionar el segundo rotor (41), durante el funcionamiento del artefacto volador (1), en una dirección de giro que sea opuesta a la dirección de giro del primer rotor (40) de la respectiva unidad de propulsión (30, 31, 32), pudiendo variarse individualmente los números de revoluciones de los motores eléctricos (50, 51) de cada una de las al menos tres unidades de propulsión (30, 31, 32).

2. Artefacto volador (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque los primeros rotores (40) de al menos dos unidades de propulsión (30, 31, 32), preferiblemente los primeros rotores (40) de todas las unidades de propulsión (30, 31, 32), presentan un plano de rotación común (11).

3. Artefacto volador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque los segundos rotores

(41) de al menos dos unidades de propulsión (30, 31, 32), preferiblemente los segundos rotores (41) de todas las unidades de propulsión (30, 31, 32), presentan un plano de rotación común (12).

4. Artefacto volador (1) según la reivindicación 3, caracterizado porque los planos de rotación (11, 12) de los rotores primeros y segundos (40, 41) están orientados en direcciones sustancialmente paralelas una a otra.

5. Artefacto volador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los rotores primeros y segundos (40, 41) de al menos una de las unidades de propulsión (30, 31, 32), preferiblemente de cada una de las al menos tres unidades de propulsión (30, 31, 32), están distanciados uno de otro en dirección axial.

6. Artefacto volador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los rotores primeros y segundos (40, 41) de al menos una de las unidades de propulsión (30, 31, 32), preferiblemente de cada una de las unidades de propulsión (30, 31, 32), están dispuestos coaxialmente.

7. Artefacto volador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el artefacto volador (1) presenta un soporte (2) para las unidades de propulsión (30, 31, 32) que comprende una serie de brazos portantes (20, 21, 22) en cada uno de los cuales está montada al menos una de las unidades de propulsión (30, 31) y los cuales se extienden preferiblemente en dirección radial alejándose de un punto central del soporte (2).

8. Artefacto volador (1) según la reivindicación 7, caracterizado porque el soporte (2) comprende un cuerpo de base

(23) en el que están montados los brazos portantes (20, 21, 22).

9. Artefacto volador (1) según la reivindicación 8, caracterizado porque los brazos portantes (20, 21, 22) están montados de forma soltable en el cuerpo de base (23), especialmente por medio de cierres rápidos.

10. Artefacto volador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el artefacto volador

(1) comprende un dispositivo (6) de protección anticolisión para los rotores (40, 41), el cual está montado preferiblemente de forma soltable en el soporte (2), especialmente de forma soltable en los brazos portantes (20, 21, 22).

11. Artefacto volador (1) según la reivindicación 10, caracterizado porque el dispositivo (6) de protección anticolisión comprende al menos un anillo (60, 61) de protección de rotor que se extiende a lo largo del perímetro exterior del artefacto volador (1).

12. Artefacto volador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque el dispositivo (6) de protección anticolisión comprende un primer anillo (60) de protección de rotor y un segundo anillo (61) de protección de rotor que se extienden a lo largo del perímetro exterior del artefacto volador (1) y que preferiblemente están orientados en direcciones sustancialmente paralelas una a otra.

13. Artefacto volador (1) según la reivindicación 12, caracterizado porque los anillos (60, 61) de protección de rotor están unidos uno con otro a través de una serie de traviesas de retención (8) que están montadas preferiblemente de forma soltable en los brazos portantes (20, 21, 22).

14. Artefacto volador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el artefacto volador

(1) presenta un tren de aterrizaje.

15. Artefacto volador (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el artefacto volador

(1) presenta un módulo de carga útil recambiable.