MÉTODO Y APARATO PARA MEJORAR LA ELEVACIÓN A MOTOR EN UN AVIÓN.

Método y aparato para mejorar la elevación a motor en un avión. CAMPO TÉCNICO Las realizaciones descritas en la presente memoria se refieren en general a producir elevación en un avión, y más en concreto se refieren a métodos y aparatos para incrementar la elevación a motor producida a lo largo de una superficie de un avión. ANTECEDENTES Científicos e ingenieros siguen buscando mejoras en todas las áreas de las características de los aviones. Recientes campañas militares, por ejemplo, han demostrado una necesidad incrementada de una característica mejorada de despegue y aterrizaje cortos (STOL, short takeoff and landing) para permitir al avión funcionar en entornos en los que pueden no estar disponibles los aeropuertos modernos y otras instalaciones de aterrizaje. En concreto, es deseable crear un avión que pueda despegar y aterrizar incluso en pistas cortas. Una forma de mejorar la característica STOL es incrementar la cantidad de elevación producida a lo largo de las superficies del plano sustentador del avión. Incrementando la capacidad elevadora de cada ala, por ejemplo, el avión puede pasar al aire a una velocidad aerodinámica menor, reduciendo de ese modo la longitud de la pista necesaria para el despegue. Se han ensayado diversos diseños de avión para maximizar la cantidad de elevación producida a lo largo de la superficie del plano sustentador, a través de la explotación del bien conocido efecto Coanda. En muchos de estos diseños, el aire en movimiento sobre el ala puede "curvarse hacia abajo" en dirección al suelo utilizando los alerones y un chorro soplado sobre una superficie curva para incrementar la cantidad de elevación producida. Aviones que han explotado con éxito el efecto Coanda con propósitos STOL incluyen el Boeing YC-14 y el C-17 Globemaster 111, así como varios tipos de vehículos aéreos no pilotados (UAVs, unmanned aerial vehicles) y similares. Sin embargo, sigue existiendo el deseo de diseños de avión con una característica STOL mejor aún. La patente de EE. UU. 3 018 983 da a conocer un ala de avión con un motor a reacción montado en ésta con su tobera del chorro dispuesta sobre la superficie superior del ala, y medios para desviar hacia abajo la corriente del chorro de manera que incide sobre la superficie y se dispersa lateralmente a través de la misma abarcando su extensión, estando el medio de desviación montado entre dos soportes extremos. La solicitud de patente de Gran Bretaña GB 2 318 558 A da a conocer un ala, y un ventilador entubado que distribuye el flujo sobre un borde delantero del ala, teniendo el ala extensiones del borde de ataque y aletas anteriores para controlar el flujo sobre el ala, y los alerones. BREVE SUMARIO En un primer aspecto de la invención se da a conocer un plano aerodinámico para un avión según se define en la reivindicación 1 de las reivindicaciones adjuntas. En un segundo aspecto se da a conocer un método como el definido en la reivindicación 9. La elevación producida por un plano sustentador de un avión se incrementa reduciendo el alejamiento del fluido respecto de la superficie del plano sustentador. El alejamiento del fluido respecto de la superficie se denomina a menudo separación del flujo, el cual es una medida de la ineficiencia del flujo. En una realización, un capó o cubierta del motor se extiende hacia fuera desde la superficie del plano sustentador que tiene un plano de salida configurado para dirigir gases del escape hacia una parte trasera del avión. Una o varias barreras que se extienden hacia fuera desde la superficie y próximas al plano de salida del capó o cubierta del motor están configuradas para guiar los gases de escape a lo largo de, por lo menos, una parte de la superficie del plano sustentador, limitando de ese modo el movimiento de los gases a lo ancho y reduciendo la separación del flujo. Esto tiene como resultado un aumento del efecto Coanda presentado por los gases, incrementando de ese modo la cantidad de elevación producida a lo largo de la superficie del plano sustentador. En otra realización, se da a conocer un avión con un primer y un segundo planos sustentadores que tienen, cada uno, un capó o cubierta que se extiende hacia fuera desde una superficie del plano sustentador. Un primer motor y un segundo motor están asociados con los capós o cubiertas del primer y el segundo plano sustentadores, respectivamente, en donde el primer y el segundo motores están configurados para producir gases de escape que están dirigidos hacia un extremo de popa del avión mediante los capós o cubiertas. Las barreras dispuestas en el primer y/o en el segundo plano sustentador próximas a los capós o cubiertas guían los gases de escape a lo largo de las superficies del primer y el segundo plano sustentador. Otra realización da a conocer un método de incremento de la elevación producida a lo largo de la superficie de un plano sustentador de un avión. Se generan gases de escape y están dirigidos hacia un extremo trasero del avión. A continuación, los gases de escape son guiados a lo largo de la superficie del plano sustentador con una o varias 2   barreras que se extienden hacia fuera desde la superficie del plano sustentador para limitar, de ese modo, el alejamiento tridimensional de los gases de escape respecto de la superficie. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS En lo que sigue se describirán diversas realizaciones junto con las siguientes figuras de dibujos, en las que los mismos números de referencia indican elementos iguales, y la figura 1 es una vista superior de un ejemplo de avión con capacidades de elevación mejoradas; las figuras 2 y 3 son vistas en perspectiva de ejemplos de planos sustentadores con capacidades mejoradas de generación de elevación; la figura 4 es un gráfico que muestra ejemplos de diferencias en elevación que pueden producirse con un ejemplo de realización; y la figura 5 es un gráfico que muestra la distribución de carga mejorada resultante de un ejemplo de realización. DESCRIPCIÓN DETALLADA La siguiente descripción detallada es solamente de naturaleza ejemplar y no pretende limitar las realizaciones descritas o la aplicación y los usos de las realizaciones descritas. Además, no se pretende limitarse a ninguna teoría expresa o implícita presentada en el campo técnico anterior, en los antecedentes, en el breve compendio o en la siguiente descripción detallada. En términos generales, puede incrementarse la cantidad de elevación producida a lo largo de una superficie de un avión mejorando el flujo de aire sobre la superficie. Especialmente en el caso de aviones STOL diseñados para explotar el efecto Coanda, la elevación puede reducirse debido a efectos tridimensionales de manera que el aire que fluye a través de un plano sustentador se separa de la superficie del avión. Mediante el recurso de limitar los efectos tridimensionales del flujo de aire y fomentar sin embargo el flujo bidimensional a través de la superficie, el efecto Coanda a lo largo de la superficie se incrementa adecuadamente, lo que tiene como resultado una elevación incrementada. Una forma de reducir el flujo de aire tridimensional a lo largo de una superficie de un avión es disponer una o varias barreras que pueden limitar el flujo de aire a través de un alerón u otra superficie. Dichas barreras pueden ser desplegadas por lo menos durante el despegue, la aproximación y/o el aterrizaje para proporcionar una elevación aumentada. En diversas realizaciones, las barreras pueden ser replegadas o escondidas de otro modo mientras el avión está en régimen de crucero. Mediante el recurso de reducir los efectos tridimensionales del flujo de aire estando las barreras en uso, puede mejorarse el efecto Coanda producido sobre la superficie de un plano sustentador. El flujo se hace aerodinámico a la superficie, lo que tiene como resultado una elevación incrementada y una característica STOL mejorada para el avión. A continuación haciendo referencia a la figura 1, un ejemplo de avión 100 incluye adecuadamente uno o varios planos sustentadores 101A-B que producen elevación en respuesta al flujo de fluido a través de la superficie del plano sustentador. En diversas realizaciones, el avión 100 explota efectos Coanda producidos a lo largo de los planos sustentadores 101A-B para una característica STOL mejorada. A ese respecto, el avión 100 puede incluir cualquier número de motores que produzcan gases de escape expulsados a lo largo de las superficies de los planos sustentadores 101A-B hacia el extremo trasero del avión 100. Otra técnica para producir elevación con el escape del motor pasando sobre un alerón u otra superficie de plano sustentador es el denominado diseño de soplado de extradós (USB, upper surface blowing) utilizado en el YC-14, entre otros. En dichas realizaciones, los gases del motor emanan desde capós o cubiertas 102A-D de motores, que... [Seguir leyendo]

1. Un plano sustentador (101) para un avión (100), comprendiendo el plano sustentador (101): una superficie; un capó o cubierta (102) del motor que se extiende hacia fuera desde la superficie y tiene un plano (202) de salida configurado para dirigir los gases de escape del motor a lo largo de la superficie en una dirección del flujo hacia la parte posterior del avión (100); y una serie de barreras (106) que se extienden hacia fuera desde la superficie, y próximas al plano (202) de salida del capó o cubierta (102) del motor, en donde la serie de barreras (106) está configurada para limitar el movimiento lateral de los gases de escape y guiar de ese modo los gases de escape a lo largo de, por lo menos, una parte de la superficie, en donde la superficie comprende una superficie del ala y una superficie (104) del alerón, y donde la superficie (104) del alerón está configurada para ser desplazable respecto de la superficie del ala, caracterizada por que la serie de barreras (106) están dispuestas sobre la superficie (104) del alerón. 2. El plano sustentador de la reivindicación 1, en el que la serie de barreras está configurada además para limitar el alejamiento tridimensional de los gases de escape respecto de la superficie. 3. El plano sustentador de la reivindicación 1, en el que la serie de barreras está configurada además para incrementar el efecto Coanda global producido por los gases de escape moviéndose a lo largo de la superficie. 4. El plano sustentador de la reivindicación 1, en el que la serie de barreras (106) está configurada para ser replegable con respecto a la superficie (104) del alerón. 5. El plano sustentador de la reivindicación 1, en el que la serie de barreras (106) está configurada para ser replegable con respecto a la superficie (104). 6. El plano sustentador de la reivindicación 1, en el que la serie de barreras (106) están alineadas para ser sustancialmente paralelas a la dirección del flujo de los gases de escape. 7. El plano sustentador de la reivindicación 1, en el que el capó o cubierta (102) del motor comprende un borde izquierdo y un borde derecho, y en el que una de la serie de barreras (106) corresponde al borde izquierdo del capó o cubierta (102) del motor y una segunda de la serie de barreras (108) corresponde al borde derecho del capó o cubierta (102) del motor. 8. El plano sustentador de la reivindicación 7, en el que la serie de barreras (106) comprende, por lo menos, otra barrera (107) además de las barreras correspondientes a las barreras izquierda y derecha del capó o cubierta (102) del motor. 9. Un método para incrementar la elevación producida a lo largo de una superficie de un plano sustentador de un avión, comprendiendo el método las etapas de: generar gases de escape del motor dirigidos hacia un extremo trasero del avión (100); y guiar los gases de escape a lo largo de la superficie del plano sustentador (101) con una serie de barreras (106) que se extienden hacia fuera desde la superficie del plano sustentador (101) para limitar de ese modo el alejamiento tridimensional de los gases de escape respecto de la superficie del plano sustentador (101), en donde la superficie comprende una superficie del ala y una superficie (104) del alerón, y en donde la superficie (104) del alerón está configurada para ser desplazable respecto de la superficie del ala, caracterizado por que la serie de barreras (106) están dispuestas sobre la superficie (104) del alerón. 10. El método de la reivindicación 9, que comprende además la etapa de extender la serie de barreras (106) desde una posición replegada en el interior de la superficie del plano sustentador (101) hasta una posición extendida para facilitar el guiado de los gases de escape durante el despegue y aterrizaje del avión (100). 11. El método de la reivindicación 10, que comprende además la etapa de replegar la serie de barreras (106) a la posición replegada en el interior de la superficie del plano sustentador (101) mientras el avión (100) está en régimen de crucero. 6   7   8   9