Vehículo híbrido anfibio y volador.

1. Vehículo híbrido anfibio y volador, caracterizado por estar constituido por motor-propulsor (3),

que pone en rotación las hélices multipala de proa (5) que realiza la impulsión vertical constante de aire a presión bajo fuselaje (1), tal aire se mantiene a suficiente presión mediante un faldón (2), que permite la levitación. Alas (8) cuadradas, "partidas" alrededor de la mitad de su longitud, y están constituidas por una superficie aerodinámica con curvatura de la parte superior del ala (extradós) y por debajo del ala (8) plana o con una curvatura menor (intradós). Hélice de popa (4), también en rotación mediante motor-propulsor (3), con cambio de sección en la tolva o campana (15). El vehículo se gobierna por alerón(es) de dirección (6) y profundidad (7) que pivotan sobre ejes colocados en la parte posterior del vehículo, detrás de la tolva o campana (15).

2. Vehículo híbrido anfibio y volador, según reivindicación 1, donde sus alas (8-14) se despliegan y repliegan de una forma automática al alcanzar la velocidad de vuelo.

3. Vehículo híbrido anfibio y volador, según reivindicación 1, donde sus alas (8) son fijas, de una sola pieza y desplegadas permanentemente.

Vehículo híbrido anfibio y volador.

Vehículo híbrido anfibio y volador, con motor de combustión de cíclico Otto, convencional de gasolina.

El híbrido utiliza principios aerodinámicos denominados "Cojín de aire o colchón de aire", "Efecto suelo", y el efecto Venturi; el primero le permite la caracterización de anfibio, el segundo la caracterización de volador, y el tercero es propulsado por hélice de aviación y gobernado por alerón (es) de dirección y profundidad.

Sector de la técnica El nuevo ingenio será un vehículo que por su actividad inventiva, características técnicas y funcionales pertenece a los sectores de la técnica de Ingeniería Industrial Mecánica y eléctrica de automoción terrestre, de Ingeniería aeronáutica y de la Ingeniería Naval.

Antecedentes de la invención Se conocen arquetipos y modelos de vehículos parecidos a embarcaciones que utilizan el principio "Cojín de aire o colchón de aire" como es el caso aerodeslizador.

También se conocen arquetipos y modelos de vehículos parecidos a aviones que utilizan el principio "Efecto suelo" como es el caso del Ekranoplano, de invención rusa.

Los Hidrodeslizadores o aerobotes son embarcaciones pequeñas con el fondo plano propulsadas por una hélice de aviación.

Y finalmente el convertiplano es una aeronave dotada de alas fijas convencionales y propulsada por hélices cuyo eje de rotación es orientable, lo que la convierte en un híbrido entre el avión y el helicóptero.

Descripción de la invención El fuselaje (1) es el cuerpo al que se encuentran unidos las alas y los estabilizadores tanto horizontales como verticales. Su interior es hueco, para poder albergar dentro a la cabina del piloto, la de mandos y grupo motorpropulsor (3) . Su tamaño, obviamente, vendrá determinado por el diseño de la aeronave, y está fabricado con resina poliéster reforzada con fibra de vidrio, también hay otras posibilidades como fibra de carbono o Kevlar y aluminio aleado, que será en función del terreno que se utilice.

El vehículo objeto está dotado de un único grupo motor-propulsor (3) , cuya función es la de generar la tracción necesaria para contrarrestar la resistencia aerodinámica que se genera precisamente por la sustentación, montado en la parte trasera del fuselaje o casco (1) .

El motor-propulsor (3) de combustión interna, es cualquier tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química producida por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión, la parte principal de un motor. Se utilizan motores de combustión interna de cuatro tipos: el motor cíclico Otto, aunque también se contempla la posibilidad con motores de 2 tiempos.

El motor cíclico Otto (3) , cuyo nombre proviene del técnico alemán que lo inventó, Nikolaus August Otto, es el motor convencional de gasolina que se emplea en automoción y aeronáutica.

El motor-propulsor (3) trasmite la energía mecánica producida mediante polea multiplicadora (13) a las hélices de proa (5) , que es la hélice responsable de elevar el vehículo al impeler aire por debajo del (1) , y una polea desmultiplicadora a las hélices de popa (4) , que son las responsables de dar movimiento al vehículo en la dirección deseada. A diferencia de los aerodeslizadores que dispones de 2 o más motores, se dispone de un único motor responsables tanto del desplazamiento vertical como el horizontal.

El motor-propulsor (3) desarrolla una potencia de 140 CV, con una velocidad punta de 130 km/h, la aceración del motor se produce mediante pedal (11) en la parte inferior derecha del operador y mediante palanca (10) en la parte superior derecha para la fijación de esta, a través de cables envainados o varillas rígidas (de manera similar a los frenos de una bicicleta) hasta el carburador.

Las hélices multipala de proa (5) , cuyos álabes (16) pueden ser metálicas de acero, o fibra de vidrio, lanzan un chorro de aire contra una superficie que se encuentra debajo del fuselaje (1) , esto genera un colchón de aire o Cojín

de aire o colchón de aire, que permite su desplazamiento sobre superficie horizontal lo suficientemente regular como es el caso de llanuras, arena, agua y nieve.

Cojín de aire o colchón de aire es el nombre dado a una técnica de sustentación utilizada en vehículos y en la levitación de cargas, con el objetivo es que no tengan contacto con el suelo o con ninguna otra superficie, para esto se utiliza la impulsión vertical constante de aire a presión bajo el objeto en cuestión, tal aire se mantiene a suficiente presión mediante un faldón (2) que puede ser rígido o flexible, en este caso flexible de lona de PVC.

La idea de los cojines de aire fue propuesta en un principio para automóviles "futuristas" sin ruedas, aunque su aplicación se concretó en los aerotrenes y, especialmente, su aplicación resulta muy exitosa en los aerodeslizadores.

Las hélices multipala de popa (4) cuyos álabes (16) que pueden ser metálicas de acero, o fibra de vidrio, entubadas en tolva o campana (15) producen una fuerte columna de aire hacia atrás que impulsa el vehículo hacia delante, el cambio de sección en la tolva o campana (15) aumenta la velocidad de propulsión por el efecto Venturi.

El efecto Venturi (también conocido tubo de Venturi) consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado disminuye su presión al aumentar la velocidad después de pasar por una zona de sección menor. Si en este punto del conducto se introduce el extremo de otro conducto, se produce una aspiración del fluido que va a pasar al segundo conducto. Este efecto, demostrado en 1797, recibe su nombre del físico italiano Giovanni Battista Venturi (1746-1822) .

El efecto Venturi se explica por el Principio de Bernoulli y el principio de continuidad de masa. Si el caudal de un fluido es constante pero la sección disminuye, necesariamente la velocidad aumenta tras atravesar esta sección. Por el teorema de la conservación de la energía mecánica, si la energía cinética aumenta, la energía determinada por el valor de la presión disminuye forzosamente.

El manejo se logra al pasar el aire forzado producido por la hélice de popa (4) , hélice motor propulsor (17) a través de dos timones de dirección (6) , que se encuentran en posición vertical, de sección variable, en la parte trasera del fuselaje (1) . Su número y forma deben ser determinadas por cálculos aeronáuticos según los requerimientos aerodinámicos y de diseño, que aporta la estabilidad direccional al vehículo. En éste se encuentra una superficie de control muy importante, el timón de dirección (6) , con el cual se tiene controlado el curso del vuelo mediante el movimiento hacia un lado u otro de esta superficie, girando hacia el lado determinado sobre su propio eje debido a efectos aerodinámicos. Este efecto se denomina movimiento de «guiñada».

El propulsor de popa (17) produce una columna del aire que pasa a través de los timones de dirección (6) , éstos se mueven a babor o estribor mediante el movimiento de una palanca, manillar o volante vertical (9) situada en el centro del operador. La palanca (9) se une a los timones de dirección (6) a través de cable envainado o varillas rígidas de manera similar a los frenos de una bicicleta.

Una vez realizada la sustentación del vehículo por reacción directa (el mencionado colchón de aire) , ya que la acción directa de la fuerza creada por el chorro de aire eyectado contra una superficie, genera una reacción hacia arriba, la cual es lo suficientemente fuerte como para separar al vehículo de la superficie en cuestión y el propulsor de popa (17) inicia el movimiento del mismo, se despliegan las alas (8) desde la posición de plagadas (14) .

Las alas (8) , constituidas por una superficie aerodinámica que le brinda sustentación al avión debido al efecto aerodinámico, provocado por la curvatura de la parte superior del ala (extradós) que hace que el aire que fluye por encima de esta se acelere y por lo tanto baje su presión (creando un efecto de succión) , mientras que el aire que circula por debajo del ala (que en la mayoría de los casos es plana o con una curvatura menor y a la cual llamaremos intradós) mantiene la misma velocidad y presión del aire relativo, pero al mismo tiempo aumenta la sustentación ya que cuando este incide sobre la parte inferior del ala la contribuye a la sustentación, fuerza que contrarresta la acción de la gravedad.

Las partes más importantes de un ala son:

a) Borde de ataque. Es la parte del ala que encara al viento cuando el vehículo se encuentra en vuelo, normalmente tiene una forma redondeada.

b) Borde de salida. Es la parte...

1. Vehículo híbrido anfibio y volador, caracterizado por estar constituido por motor-propulsor (3) , que pone en rotación las hélices multipala de proa (5) que realiza la impulsión vertical constante de aire a presión bajo fuselaje 5 (1) , tal aire se mantiene a suficiente presión mediante un faldón (2) , que permite la levitación. Alas (8) cuadradas, "partidas" alrededor de la mitad de su longitud, y están constituidas por una superficie aerodinámica con curvatura de la parte superior del ala (extradós) y por debajo del ala (8) plana o con una curvatura menor (intradós) . Hélice de popa (4) , también en rotación mediante motor-propulsor (3) , con cambio de sección en la tolva o campana (15) . El vehículo se gobierna por alerón (es) de dirección (6) y profundidad (7) que pivotan sobre ejes colocados en la parte posterior del vehículo, detrás de la tolva o campana (15) .

2. Vehículo híbrido anfibio y volador, según reivindicación 1, donde sus alas (8-14) se despliegan y repliegan de una forma automática al alcanzar la velocidad de vuelo.

3. Vehículo híbrido anfibio y volador; según reivindicación 1, donde sus alas (8) son fijas, de una sola pieza y desplegadas permanentemente.