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Title:
PROPULSION AND LIFTING SYSTEM AND METHOD FOR VTOL CRAFT AND AIRCRAFT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/047376
Kind Code:
A1
Abstract:
The propulsion and lifting system and method for VTOL craft and aircraft consists in one or more fins, fixed and oscillating around one of the ridges or shafts thereof proximate to the intersection of the extension of the two rectangular walls of the diedral of the conduit section diverging in a triangular prism shape in which it moves; the fins are activated by motors, actuators, electromagnets, etc. and can be rectangular or trapezoidal, rigid or flexible, the flexibility thereof increasing towards the zone of greater radius.

Inventors:
MUNOZ SAIZ MANUEL (ES)
Application Number:
ES2008/000168
Publication Date:
April 16, 2009
Filing Date:
March 27, 2008
Export Citation:
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Assignee:
MUNOZ SAIZ MANUEL (ES)
International Classes:
B63H1/36; B64C29/00; F04D33/00
Domestic Patent References:
WO2006038808A12006-04-13
Foreign References:
ES448082A11977-07-01
DE8811637U11988-12-08
DE8714112U11988-02-04
US3765175A1973-10-16
DE10162328A12003-07-10
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Sistema y método propulsor y sustentador para naves y aeronaves VTOL, del tipo de bomba oscilante consiste en una o más aletas, sujetas y oscilantes alrededor de una de su arista o eje próximos a la intersección de la prolongación de las dos paredes rectangulares del diedro del tramo del conducto divergente en forma de prisma triangular en que se mueve, las aletas son accionadas mediante motores, actuadores o electroimanes.

2. Sistema y método según reivindicación 1, caracterizado porque las aletas son rectangulares y oscilan alrededor de la arista, flexionando mediante un fleje o banda flexible de acero y/o caucho muy elástico.

3. Sistema y método según reivindicación 1, caracterizado porque las aletas tienen un eje de giro.

4. Sistema y método según reivindicación 1, caracterizado porque las aletas portan unas placas ferromagnéticas que son atraídas y/o repelidas mediante unos electroimanes externos a los que se les aplican corrientes alternas sinusoidales generadas por un circuito oscilador eléctrico o electrónico y añaden un muelle o anilla de caucho para recuperación.

5. Sistema y método según reivindicación 1 y 4, caracterizado porque aplica los electroimanes en una sola cara del conducto divergente. 6. Sistema y método según reivindicación 1 y 4, caracterizado porque aplica los electroimanes en ambas caras del conducto y los electroimanes reciben señales independientes.

7. Sistema y método según reivindicación 1 y 4, caracterizado porque la placa ferromagnética es una placa magnética o un imán permanente. 8. Sistema y método según reivindicación 1, caracterizado por añadir a continuación del conducto divergente un elemento troncocónico cuya sección es aproximadamente un trapecio de menor ángulo al del prisma barrido por la aleta, el cual crea dos pasillos laterales por donde circula el fluido.

9. Sistema y método según reivindicación 1, caracterizado porque se utilizan múltiples conductos o bombas con aletas accionadas simultáneamente, unidas entre sí mediante un cordón o cuerda de acero.

10. Sistema y método según reivindicación 1, caracterizado porque se utilizan conductos y aletas de gran amplitud lateral.

11. Sistema y método según reivindicación 1, caracterizado por añadir cuatro

válvulas de retención de chapaleta y/o aletas flexibles a ambos lados de la aleta

12. Sistema y método según reivindicación 1, caracterizado porque el conducto divergente está extendido o rematado por una tobera con caras paralelas y por añadir aletas paralelas a continuación del conducto divergente que evitan el retroceso del flujo durante la actuación de la aleta oscilante.

13. Sistema y método según reivindicación 1, caracterizado porque para la propulsión se colocan horizontalmente los conductos divergentes.

14. Sistema y método según reivindicación 1, caracterizado porque para sustentación en aviones VTOL se colocan verticalmente los conductos divergentes, impulsando el flujo hacia abajo.

15. Sistema y método según reivindicación 1, caracterizado porque las aletas son rígidas.

16. Sistema y método según reivindicación 1, caracterizado porque las aletas son flexibles 17. Sistema y método según reivindicación 1, caracterizado porque las aletas son parcialmente flexibles e incrementan la flexibilidad hacia su zona de mayor radio de giro.

18. Sistema y método según reivindicación 1, caracterizado porque la aleta es de forma trapezoidal. 19. Sistema y método según reivindicación 1, caracterizado porque el conducto divergente está extendido o rematado o prolongado por una tobera convergente.

20. Sistema y método según reivindicación 1 y 3, caracterizado porque se aplica el giro de la aleta en la zona alta de una prolongación de su eje.

Description:

SISTEMA Y MéTODO PROPULSOR Y SUSTENTADOR PARA NAVES Y

AERONAVES VTOL

CAMPO DE LA INVENCIóN.- En la sustentación de aeronaves VTOL y propulsión de todo tipo de barcos y aviones. ESTADO DE LA TéCNICA.- Los aviones y barcos utilizan preferentemente hélices y turbinas para propulsión, todos ellos producen flujos giratorios y centrífugos de fluido, con la consiguiente pérdida energética. Los aviones tipo VTOL utilizan como sustentadores y propulsores hélices y turbinas accionados por sistemas complejos y pesados. Otros han utilizado sistemas oscilantes similares al de los peces pero con poco rendimiento. Con la presente invención se producen flujos canalizados simples y de gran rendimiento.

DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN.- El sistema y método propulsor y sustentador para naves y aeronaves VTOL, del tipo de bomba oscilante de la invención consiste en una o más aletas, sujetas y oscilantes alrededor de una de su arista o eje próximos a la intersección de la prolongación de las dos paredes rectangulares del diedro del tramo del conducto divergente en forma de prisma triangular en que se mueve, las aletas son accionadas mediante motores, actuadores, electroimanes, etc.

Las aletas son total o parcialmente flexibles incrementando la flexibilidad hacia la zona de mayor radio, pueden portar unas placas ferromagnéticas que son atraídas y/o repelidas mediante unos electroimanes externos a los que se les aplican corrientes alternas sinusoidales generadas por un circuito oscilador eléctrico o electrónico.

Las aletas pueden ser rectangulares o trapezoidales y oscilan alrededor de una arista flexionando mediante un fleje o banda flexible de acero y/o caucho muy elástico, los flejes de acero permiten la oscilación de toda la aleta que en este acaso puede ser rígida. Pueden tener un eje de giro y un muelle o una anilla de caucho para recuperación. La oscilación de las aletas puede ser vertical, horizontal o inclinada e igualmente su cubierta. Unas aletas paralelas a continuación del conducto divergente evitan el retroceso del flujo durante la actuación de la aleta oscilante. Aplicando el giro de la aleta en la zona alta de una prolongación de su eje se evitan los problemas de estanqueidad La propulsión o sustentación se puede producir aplicando directamente al eje de la aleta, que puede ser rígida, un movimiento oscilante. Se suele aplicar en los laterales de un largo eje.

Se pueden utilizar los electroimanes en una sola cara o pared del conducto y usar señales independientes. Pueden usarse motores o actuadores piezoeléctricos.

La armadura puede ser un imán permanente o solo una placa magnética.

Pueden usarse múltiples sistemas o dispositivos con las aletas accionadas simultáneamente, unidas entre sí mediante un cordón o cuerda de acero. También pueden usarse los conductos y aletas de gran amplitud o longitud lateral. El conducto divergente puede estar extendido o rematado por una tobera convergente o con caras paralelas.

Los elementos internos, aletas, soportes, etc. son hidrodinámicos y sin protuberancias generadoras de turbulencias. La velocidad del fluido se puede modificar variando la frecuencia o la amplitud de la onda de corriente aplicada. Añade un elemento troncocónico cuya sección es aproximadamente un trapecio de menor ángulo al del prisma barrido por la aleta, el cual crea dos pasillos laterales por donde circula el fluido.

Cuatro válvulas de retención de aletas o chapaleta, flexibles o giratorias alrededor de un eje permiten la succión y evitan el retroceso del fluido en sendos conductos creados a ambos lados de la paleta actuando como una doble bomba aspirante impelente.

Para la propulsión de todo tipo de naves y aeronaves se coloca el dispositivo o dispositivos horizontales y para sustentación en aviones VTOL se aplican verticalmente impulsando el flujo hacia abajo. Pueden usarse múltiples dispositivos con finas aletas para producir la sustentación en los VTOL. Es muy útil en submarinos. Ventajas: Es práctico, sencillo, económico, muy seguro, es ligero, tiene gran resistencia, duración, no mata los peces, tiene gran rendimiento y por tanto es mas ecológico. Los sistemas de tipo electromagnético permiten una gran estanqueidad.

BREVE DESCRIPCIóN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de un conducto o bomba con el sistema de la invención.

Las figuras 2 a la 5 y de la 9 a la 12 y 13 muestran vistas esquematizadas y parcialmente seccionadas de variantes de conductos con el sistema de la invención.

La figura 6 muestra una vista en planta y esquematizada de una variante del sistema de la invención. La figura 7 y 8 muestran vistas laterales y esquematizadas y parcialmente seccionadas de la popa de un barco con el sistema de la invención.

La figura 14 muestra una vista en perspectiva, esquematizada y parcial de un sistema sustentador para aviones.

DESCRIPCIóN MáS DETALLADA DE LA INVENCIóN

El sistema de la invención, figura 1, muestra las bobinas (3 y 3a) las cuales al ser alimentadas con corrientes sinusoidales independientes atraen o repelen la placa o imán permanente (4) y por tanto la aleta oscilante (1), que oscila según las flechas de trazos, succionando el fluido y lanzándolo entre las paredes angulares divergentes (2 y 2a) en forma de prisma triangular de la bomba de donde sale impulsado, una arista de la aleta (1) está adosada a la unión (7) de las paredes angulares mediante el fleje o banda (6). El fluido entra por los orificios (5) según las flechitas contiguas y es enviado divergentemente según las flechas de mayor tamaño. Un electroimán es opcional.

La figura 2 muestra las bobinas (3 y 3a) las cuales al ser alimentadas con corriente sinusoidal atraen o repelen la placa (4) y por tanto la aleta oscilante (1), succionando el fluido y lanzándolo entre las paredes angulares divergentes (2 y 2a) en forma de prisma triangular de la bomba de donde sale impulsado, una arista de la aleta (1) está unida al eje de giro (7a) mediante el fleje o banda (6). Utiliza una anilla de caucho (8) como recuperador. El fluido entra por los orificios (5) según las flechitas contiguas y es enviado paralelo al eje mediante las aletas (16) las cuales facilitan que el flujo no retroceda.

La figura 3 muestra las bobinas (3 y 3 a) las cuales, al ser alimentadas con corrientes sinusoidales independientes, atraen o repelen la placa (4) y por tanto la aleta oscilante (1), succionando el fluido y lanzándolo entre las paredes angulares divergentes (2 y 2a) en forma de prisma triangular de la bomba de donde sale impulsado, una arista de la aleta (1) está adosada a la unión de las paredes angulares (7) mediante el fleje o banda (6). El fluido entra por los orificios (5) según las flechitas contiguas y es enviado paralelo al plano de simetría según las flechas de mayor tamaño mediante las paredes paralelas (9 y 9a) y entre las aletas fijas (34). Un electroimán es opcional. La figura 4 muestra las bobinas (3 y 3a) las cuales al ser alimentadas con corriente sinusoidal atraen o repelen la placa (4) y por tanto la aleta oscilante (1), succionando el fluido y lanzándolo entre las paredes angulares divergentes (2 y 2a) en forma de prisma triangular de la bomba de donde sale impulsado, una arista de la aleta (1) está adosada a la unión de las paredes angulares (7) mediante el fleje o banda (6). El fluido entra por los orificios (5), flechitas contiguas, y es enviado convergentemente según las flechas de mayor tamaño mediante las paredes convergentes (10 y 10a).

La figura 5 muestra un conducto similar a una tobera venturi, las bobinas (3 y 3a) al ser alimentadas con corriente sinusoidal atraen o repelen sus núcleos y mediante la varilla (54) la placa (4) y por tanto la aleta oscilante (1), succionando el fluido y

lanzándolo entre las paredes angulares divergentes (2 y 2a) en forma de prisma triangular de donde sale impulsado, una arista de la aleta (1) está unida al nervio o eje (7) mediante el fleje o banda (6), y está soportado por las varillas de soporte (11). El fluido entra por el conducto convergente (12) según la flecha mayor y es enviado paralelo al plano de simetría según las flechas de mayor tamaño mediante las paredes paralelas (9 y 9a). Las cuatro válvulas de retención flexibles (30 y 31) permiten la succión y evitan el retroceso del fluido en sendos conductos creados a ambos lados de la paleta, actuando como una doble bomba aspirante impelente. Las válvulas de retención (31) están sujetadas por las varillas de soporte (32) y el perfil aerodinámico (33). Un electroimán y las válvulas anteriores o posteriores son opcionales.

La figura 6 muestra el conducto de entrada (12), el eje de giro o punto de sujeción de la aleta (7), la aleta (1) y el conducto divergente (2). Es similar a una porción del dispositivo de la figura (5).

La figura 7 muestra el eje de giro (7a) de la aleta (1), la popa del barco (12), el motor (13) y el soporte de su eje (14).

La figura 8 muestra el eje de giro (7a) de la aleta (1), la popa del barco (12), el motor (13), el soporte de su eje (14) y reja filtro a la entrada de agua lateral (15).

La figura (9) muestra el eje de giro (7a) de la aleta (1), su soporte (11), el conducto divergente (2) rematado en un conducto horizontal (9), la placa ferromagnética o de sujeción (4) desplazada por el electroimán (3), el fluido entra por el conducto (27).

La figura 10 muestra el eje de giro (7a) de la aleta (1), accionada mediante el disco (38) movido por un motor y la articulación (39), el conducto divergente (2) y rematado en la tobera (10).

La figura 1 1 muestra la aleta (1) accionada el piñón de su eje (41) movido a su vez por el piñón (40), el conducto divergente (2) rematado en la tobera convergente (10).

La figura 11 muestra el eje de giro (7a) de la aleta (1) la aleta (1) accionada mediante el disco (38) movido por un motor y la articulación (39), el conducto divergente (2) rematado en la tobera convergente (1) rodeando estos dos últimos el elemento (37a), generador de los dos conductos de salida. La figura 13 muestra las aletas (1), las paredes convergentes (2) y las entradas de aire de los conductos (50).

La figura 14 muestra el dispositivo con válvulas de retención de aletas (30a y 31a) con los ejes de giro (51 y 52). Los flejes (53) las mantienen cerradas. Las válvulas de entrada o de salida pueden ser opcionales. Su apertura y cierre es automático.