Spring lietajúce zariadenie

Číslo patentu: 288178

Dátum: 12.03.2014

Autor: Pružina Marian

Je ešte 2 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Lietajúce zariadenie (1) zvlášť kruhového, oválneho alebo polygonálneho tvaru, schopné kolmého štartu a pristátia, obsahuje zdroj (5) prúdiaceho média (6), ktoré prúdi cez komoru (2) tvorenú zakrivenou spodnou plochou pri prúdení vytvárajúcou vztlak (3) a zakrivenou médium priťahujúcou plochou (4). Ovládanie je pomocou vychyľujúcich (9) a otáčacích klapiek (10) uložených otočne v komore (2) a pôsobiacich na prúdiace médium (6).

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka lietajúceho zariadenia ťažšieho ako vzduch, ktoré sa voľne pohybuje v priestore, na vytvorenie vztlaku využíva ofukovanie zakriveného povrchu prúdom plynov alebo vzduchu, môže vertikálne štartovať a pristávať.Lietajúce zariadenia, na ktorých je použitý systém ofukovania zakrivenej plochy, na ktorej vzniká vztlak,je využitý v celom rade technických riešení, väčšina týchto zariadení má vlastnosť vertikálneho štartu a kolmého pristátia ~ VTOL.Príkladom môžu byť riešenia uvedené v GB 2387158 alebo GB 2424400 a W 0 2006/100523, kde vytvorený prúd vzduchu je usmemený po vonkajšom homom mkrivenom povrchu zariadenia. V patentoch uvedených pod US 6270036 alebo v RU 2 l 5 l 7 l 7 využívajú taktiež na lietanie zariadenia oñrkovanú vonkajšiu homú zakrivenú plochu.Pri pohybe zariadenia v priestore, napríklad pri horizontálnom pohybe vpred, je prúdenie vzduchu na homej ploche ovplyvňované okolitým prúdením, ktoré vplýva na prúdenie média na samotnom zakrivenom povrchu, čím sa zníži výsledný vztlak zariadenia, pričom časť prúdiaceho vzduchu sa stráca v okolitom priestore.Zariadené uvedené v patente US 6082478 využíva zakrivenú plochu s viacerými komorarni na prízemný efekt. Prúd vzduchu je vháňaný na zakrivený homý povrch a do komôr zdvíhaného prístroja, pričom väčšina vyfukovaného vzduchu opúšťa prístroj horizontálne pod ním. Na vháňanie vzduchu sú použité dve vrtule s opačným zmyslom otáčania, čím sa kompenzuje reakčný moment vrtúľ. Pri pohybe vpred nastane rovnako vplyv okolitého prúdenia, ako je uvedené, pri takomto spôsobe usmemenia prúdu plynov je malý vplyv na riadenie rrrnožstva vzduchu do jednotlivých komôr a povrchu, čím sa nemôže presne ovplyvniť množstvo pretekajúceho vzduchu komorami a povrchom.Úlohou vynálezu je vytvoriť lietajúce zariadenie, ktoré bude efektívne využívať vytvorené prúdiace médium, bude odolné proti povetemostným vplyvom prúdiaceho vzduchu v okolí a spoľahlivé na obsluhu. Lietajúce zariadenie zvlášť kruhového, oválneho alebo polygonálneho tvaru, schopné vertikálneho štartu a pristátia, voľne sa pohybujúce v priestore, je riadené diaľkovo, v automatickom režime alebo posádkou na jej palube. Naplnenie podstaty vynálezu do značnej miery rieši Spring lietajúce zariadenie (ďalej len zariadenie),v ktorom je vytvorená aspoň jedna komora so zakrivenými a zodpovedajúce vzdialenými plochami, spodnou a homou, ktorou prúdi médium. Zariadenie obsahuje zdroj, ktorý vytvára prúdenie média komorou, tvorenou zakrivenou spodnou plochou schopnou vytvárať vztlak. Prúdiace médium pri určitej rýchlosti a určitom uhle priľne k povrchu a keď je táto plocha vhodne zakrivenú, vznikne na nej vztlak. Vzniknutý vztlak sa zvýši pridaním zakrivenej homej plochy, ktorá priťahuje prúdiace médium v komore, priľnuté na povrchu zakrivenej spodnej plochy schopnej vytvárať vztlak, čím vzrastie výsledná vztlaková sila. Plochy tvoriace komoru sú od seba vo vzdialenosti, pri ktorej na seba ešte vzájomne pôsobia - interferujú. Odtrhnutie priľnutého prúdenia z niektorého povrchu spôsobí, že v danom mieste sa zníži vztlak, a v prípade, ak sa prúdiace médium odtrhne od spodnej vztlakovej plochy, v danom mieste vztlak zanikne.V miestach, kde sa pnídiace médium V komore odtrhne od niektorého z povrchov, dochádza k zníženiu vztlaku, V mieste, kde sa prúdenie súčasne odtrhne od oboch plôch, dochádza k zániku vztlaku, preto je na takto definovaných miestach v komore znížená vzájomná výška medzi oboma plochami, čím sa dosiahne opätovné priľnutie prúdiaceho média k plochám v komore.Na obdobný účel potlačenia straty priľnutia prúdiaceho média k spodnému alebo homému povrchu v komore môžu byť na oboch povrchoch, najmä v miestach straty priľnutia prúdiaceho média, v definovaných vzdíalenostiach a defrnovaného tvam, umiestnené otvory, prostredníctvom ktorých sa odsáva a tým riadi medzná vrstva prúdiaceho média od niektorého povrchu.Na zabránenie straty priľnutia prúdiaceho média k spodnej ploche schopnej vytvárať vztlak, prípadne hornej prúdiace médium priťahujúcej ploche v komore využijeme vychyľujúcu klapku, súbežnú s oboma plochami v komore, pootočením ktorej usmemíme prúdiace médium, zmeníme pomery medzi plochami, a pôsobením tejto klapky môžeme meniť a tým riadiť intenzitu vztlaku V danom mieste, čim ovplyvníme naklonenie zariadenia zmenou veľkosti vztlaku k ťažisku a docielime tým pohyb zariadenia žiadaným smerom. Vychyľujúce klapky môžu byť umiestnené v komore na viacerých miestach, čím zvýšime výsledný efekt zmeny vztlaku k ťažisku. Vychyľujúce klapky môžu byť rozmiestnené v komore po celom obvode zariade 10nia, môžu byť ovládané jednotlivo, párovo oproti sebe, ovládané po skupinách, ovládané ako celok. Ovládanim jednotlivo dosiahneme nárast alebo zníženie vztlaku v mieste, kde je vychyľujúca klapka umiestnená,tým vznikne naklonenie V danom mieste a zmenou veľkosti vztlakovej sily k ťažisku zariadenia dosiahneme zmenu pohybu celého zariadenia. Analogická zmena nastane, ak použijeme napríklad párové vychyľovanie plôch umiestnených oproti sebe, kde jedna vychyľujúca klapka je pootočená nahor, druhá nadol, reakcia celého zariadenia je výraznejšia. Takto môžeme vychyľovať cele skupiny klapiek, párovo oproti sebe, susediace klapky vedľa seba, vychýlením klapiek V zákrute, čím dosiahneme zmenu pomerov vztlakov k ťažisku.Na otáčanie - pootáčanie celého zariadenia proti ťažisku, respektíve zabránenie otáčania použijeme otáčacie klapky, umiestnené na viacerých miestach V komore, ktoré sú orientované kolmo na obe plochy V komore, v smere prúdenia média. Na usmernenie prúdenia V komore môžu byť umiestnené v homej časti, respektíve na viacerých miestach, čím dosiahneme usmemenie radiálneho prúdenia. Otáčacie klapky umiestnené v spodnej časti zariadenia budú mať najvyššiu účinnosť, ich natáčanirn dosiahneme rýchlejšiu stabilizáciu alebo natočenie zariadenia, klapka pôsobí na najdlhšom ramene vzhľadom na ťažisko zariadenia.Zdroj prúdenia média, napr. odstredivý kompresor, presahuje hranu - okraj vonkajšieho homého povrchu,tým docielime, že časť prúdiaceho média prúdi po vonkajšej zakrivenej časti zariadenia a časť prúdiaceho média prechádza cez komoru so zakrivenou spodnou a homou plochou. Vonkajšia homá Zakrivená plocha je tiež schopná vytvárať vztlak, čim sa zväčší výsledný vztlaková sila celého zariadenia.Zdroj prúdenia - odstredivý kompresor má jeden rotor alebo viac opačne sa točiacich rotorov. Pri dvoch a viac točiacich sa rotoroch docielime vzájomne eliminujúce reakčné momenty, čím odstránime, pripadne potlačíme zdroj otáčania celého zariadenia proti ťažisku.Na vonkajšej homej vztlakovej ploche zariadenia je umiestnené raketové odpaľovacie zariadenie. Zariadenie môže slúžiť ako mobilný raketový nosič s možnosťou vypúšťať rakety v rôznej výške. Pri štarte rakety sú výtokové plyny usmemené ochranným usmerňovacím štítom, ktorý bráni deštruktívnemu a erozívnemu pôsobeniu na vonkajšiu homú plochu a zároveň môže tieto plyny usmerňovať tak, aby priľnuli k vonkajšej homej vztlak vytvárajúcej ploche. Vztlaková sila bude vzrastať s rýchlosťou prúdenia plynov z raketových motorov. Ochranný usmerňovací štít má horizontálne sa vychyľuj úce klapky, ktoré usmerňujú prúdiace raketové plyny v horizontálnej rovine, čím docielime riadenie vztlaku na tejto vztlakovej ploche. Ochranný usmerňovací štít môže mať aj radíálne sa vychyľujúce klapky, ktoré usmerňujú prúdiace raketové plyny v radiálnom smere, ktorými koriguj eme stabilizáciu a otáčanie celeho nariadenia k vertikálnej osi ťažiska.Raketové plyny, ich časť, môžu byť horizontálnymi a radiálnymi klapkami usmemené do komory zariadenia, kde dochádza k ziýchleniu prúdiaceho média, čím sa zvýši vztlaková sila v komore.Využitím plynov z raketového motora ako prúdiaceho média môžeme dosiahnuť takú výslednú vztlakovú silu, vytvorenú na zariadení, ktorá stabilízuje jeho výškovú hladinu alebo môže spôsobiť vertikálny posun,hore alebo dole, celého zariadenia so štartujúcou raketou. Či zariadenie bude stabilizované v určitej výške pôsobením vytekajúcich plynov štartujúcej rakety, závisí od pomeru vzniknutého vztlaku na zariadení k silám pôsobiacim od vytekajúcich plynov.Zariadenie s uzavretou spodnou časťou má na tejto časti umiestnený zdroj pohybu vpred, medzera zostane len medzi zakrivenou homou médium priťahujúcou plochou a zakrivenou spodnou vztlakovou plochou. Použitím zdroja pohybu vpred zabezpečíme zariadeniu takú doprednú rýchlosť, ktorá nebude závislá len od zmien vztlaku na rôznych miestach zariadenia k ťažisku, t. j. od nakláňania celého zariadenia smerom dopredu. Zároveň sa takto upravené zariadenia bude pohybovať v horizontálnej rovine, resp. pod malým uhlom ako vztlakové teleso.Opísané zariadenie umožňuje efektívne a riadené využitie vytvoreného prúdiaceho média, má kompaktný tvar, ktorý umožňuje dobré prispôsobenie sa pôsobeniu okolitého prúdenia vzduchu, pričom je ovládateľné vo všetkých smeroch pohybu.Zakrivená spodná vztlak vytvárajúca plocha -je plocha, na ktorej pri prúdení média po nej vzniká vztlaková sila, ktorej veľkosť je závislá od jej tvaru.Zakrivená homá médium priťahujúca plocha - je taká, ktorá priťahuje prúdiace médium v komore.Komora - je tvorená priestorom medzi zakrivenou spodnou vztlak vytvárajúcou plochou a zakrivenou homou médium priťahujúcou plochou, môže byť tvorená viacerými komorarni nad sebou, v takom význame,ak je komôr viac, potom Zakrivená homá médium priťahujúca plocha má spoločnú základňu so spodnou zakrivenou vztlak vytvárajúcou plochou, pričom zakrivenia na oboch plochách môžu byť odlišné. Podobne aj zakrivenia plôch, spodnej a homej, pre každú komoru budú tvarovo podobné, ale iné.Médium - rozumie sa prúdiaci vzduch, resp. plyn.Vzdialenosť v komore medzi plochami je ideálna vtedy, ked prúdiace médium vytvára vztlak, pôsobí naspodnej ploche a súčasne je priťahované homou plochou. Vzdialenosť závisí od zakrivenia spodnej vztlak vytvárajúcej plochy a homej prúdiace médium priťahujúcej plochy oproti sebe, od rýchlosti prúdenia média,tlaku v komore, od priľnavosti použitých materiálov a z toho vyplývajúcich vplyvov. Pri strate priľnutia prú 10denia sa použijú ine prostriedky, uvedené v patente.Definované miesta - sú presne lokalizovane miesta v komore, na ktorých napr. dochádza pri prúdení média v komore k strate alebo k zníženiu vztlaku, kam sa následne umiestni napríklad vychyľujúca klapka, odsávajúce otvory, zníži sa vzdialenosť - výška medzi plochami atď. Otvory definovaného tvaru a definovanej vzdialenosti - otvory na zakrivenej spodnej vztlak vytvárajúcej ploche alebo zakrivenej hornej médium priťahujúcej ploche majú tvar, ktorý môže byť iný pre každý tvar zakrivenia povrchu, nie je predmetom tejto prihlášky, a definovaná vzdialenosť týchto otvorov na jednotlivých povrchoch je rôzna a závislá od konkrétneho zakrivenia povrchu aj rýchlosti prúdenia.Prehľad obrázkov na výkresochNa obrázkoch sú znázomené vyhotovenia Spring lietajúceho zariadenia podľa vynálezu.Na obrázku l je znázomený čelný pohľad na zariadenie v čiastočnom reze. Na obrázku 2 je znázomený čelný pohľad V čiastočnom reze s viacerými komorami. Na obrázku 3 je znázomený čelný pohľad v čiastočnom reze na zariadenie s vyznačením vhodne zníženej vzájomnej výšky komory. Na obrázku 4 je znázomený čiastočný čelný pohľad zariadenia s vychyľujúcími klapkami a odstredivý kompresor. Na obrázku 5 je znázomený čiastočný čelný pohľad na zariadenie v reze, otáčacíe klapky a zdroj prúdenia presahujúci hranu homého. Na obrázku 6 je znázomená časť zariadenia v reze, s vyznačenim otvorov odsávajúcich medznú vrstvu. Na obrázku 7 je znázomený čelný pohľad v čiastočnom reze na zariadenia s uzavretou spodnou stranou, s umiestneným zdrojom pohybu vpred. Na obrázku 8 je znázomený čelný pohľad v čiastočnom reze na zariadenie s raketovou rampou s raketou.Prvým konkrétnym príkladom uskutočnenia vynálezu znázomeným na obrázku l je Spring lietajúce zariadenie 1 obsahujúce komoru g s prúdiacim médiom Q, vytvoreným zdrojom prúdenia Q, ktoré sa priľne na zakrivenú spodnú plochu, schopnú vytvárať vztlak Q. Výsledný vztlak sa zvýši, ak je prúdiace médium Q súčasne priťahované homou, médium priťahujúcou plochou 4.Príklad 2 Konkrétny príklad uskutočnenia je aj na obrázku 2, zariadenie 1 obsahuje viac komôr z, cez ktoré prúdimédium Q, vytvorené zdrojom prúdenia Q. Výsledný vztlak zariadenia l je súčtom vztlakov všetkých komôr 2.Obrázok 3 ukazuje konkrétne riešenie straty priľnutia prúdiaceho média Q V definovanom mieste 1, ktoré sa dá odstrániť znížením vzájomnej výšky medzi zakrivenou spodnou vztlak vytvárajúcou plochou Q a zakrivenou homou médium priťahujúcou plochou i, čím dosiahneme opätovné priľnutie prúdiaceho média Q k plochám Q a 1.Pohyb dopredu, dozadu, respektíve nakláňame zariadenia L žiadaným smerom dosiahneme umiestnením otočne uložených vychyľujúcich klapiek 2 v komore g, znázomeným na obrázku 4. Otočne uložené vychyľujúce klapky 2 pôsobia na prúdiace médium Q tak, že zmenia pomery prúdenia v mieste, kde sú umiestnené,vztlak sa v danom mieste zvýši alebo zníži, čím dosiahneme zmenu v stanovenom mieste k ťažisku zariadenia L. Zdroj prúdenia Q je odstredivý kompresor Q, ktorého rotory (2 a viac) sa otáčajú proti sebe. Pri párnom počte rotorov dosiahneme odstránenie zdroja reakčného momentu proti ťažisku, vzájomne sa eliminujú,pri nepámom počte rotujúcich kompresorov, viac ako jeden, bude reakčný moment menší ako len pri jednom otáčajúcom odstredivom kompresore.Ak zdroj prúdenia Q generuje prúdiace médium Q napriklad od rotujúceho odstredivého kompresora E,vzniká reakčný moment, ktorý sa eliminuje otočne uloženými natáčajúcimi klapkami l 0, umiestenými V komore g. Natočením klapiek 19 vyrovnávame reakčný moment vzniknutý aj od rotujúcich častí odstredivého kompresora Q. Pôsobením otočne uložených natáčajúcich klapiek Q dosiahneme aj rotáciu zariadenia l proti ťažisku. Na obrázku 5 je uvedený konkrétny príklad, kde zdroj prúdenia Q presahuje hranu horného povrchu , pričom prúdiace médium, ktoré je nad hranou ll, priľne k zakrivenej homej ploche LZ, ktorá je tiežschopná vytvárať vztlak. Potom výsledná vztlaková sila zariadenia l bude zvýšená o vztlakovú silu, ktorá je vznikne na povrchu Q.Aby sa zabránilo odtrhnutiu prúdiaccho média Q z niektorého povrchu 1 alebo i v komore z, vytvoria sa otvory § potláčajúce stratu medznej vrstvy, ktoré sú umiestnené na miestach, kde dochádza k takejto strate. Tieto otvory § sú deñnovaného tvaru, nemusia byť len kruhové a sú umiestnene v rôznych vzdialenostiach od seba.Lietajúce zariadenie 1 má uzavretú spodnú stranu Q, potom celé zariadenie l pri pohybe vpred s použitím zdroja pohybu zl môže lietať ako vztlakové teleso.Konkrétnym príkladom uskutočnenia je upevnenie raketovej rampy l§ s raketou Ľ na vonkajšej zakrivenej vztlak vytvárajúcej ploche g zariadenia l, kde ochranný usmerňovací štít M usmerňuje vytekajúce raketové plyny 17 vo vodorovnej rovine horizontálnymi Q a radiálnymi klapkami Q na vonkajšiu plochu 12. Časť vytekajúcich raketových plynov 17 môže byť usmemená cez otvor Q do komory g.Spring lietajúce zariadenie je využiteľné v leteckej prevádzke ako prepravné zariadenie porovnateľné s lietadlom alebo s vrtuľníkom, najmä tam, kde sú sťažené prevádzkové podmienky, a tam, kde sa žiadajú extrémne letové a pevnostné vlastnosti od lietajúceho zariadenia. Takto konštruované zariadenie je použiteľné v armáde ako pozorovacie, prepravné zariadenie, nosič rôznych vonkajších aj vnútomých zariadení, pri záchrarmých akciách, ako rýchla zdravotná pomoc, v policajnom využití, ako individuálny vzdušný prostriedok alebo cívilné vzdušné zariadenie. Využiteľnosť ako vhodného vzdušného prostriedku je mnohoúčelová. Má vlastnosti VTOL, na pohyb v priestore je prakticky dostačujúci vzdušný objem, aký sám zaberá, s využiteľnosťou napr. lietanie medzi a pod stromami, s tým, že môže narážať do konárov, stromov, lietať v tuneloch,lietať v minimálnych aj maximàlnych výškach. Má obdobné letové možnosti ako vrtuľník s tým rozdielom,že môže lietať ako vztlakové teleso a že na vonkajšej strane nemá rotujúce časti. Vnútorná nosná časť je chránená vonkajšou plochou, to znamená, čím pevnejšía je táto plocha - vonkajší plášť, tým pevnejšía môže byť prekážka, s ktorou sa kontaktuje.l. Spring lietajúce zariadenie zvlášť kruhového, oválneho alebo polygonálneho tvaru, so zdrojom vytvárajúcim prúdenie média, schopne kolmého štartu a pristátia, s možnosťou manévrujúceho pohybu, riadeného diaľkovo, V automatickom režime alebo posádkou na palube, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že obsahuje aspoň jednu komoru (2), tvorenú zakrivenou vztlak vytvárajúcou spodnou plochou (3), a zakrivenú médium priťahujúcu homú plochu (4), umožňujúcu prúdenie média (6), pričom prúdiace médium (6) súčasne pôsobí na obe plochy (3) a (4).2. Spring lietajúce zariadenie podľa bodu l, v y z n a č u j ú c e s a tý m , že na definovaných miestach v komore (2) je znížená vzájomná výška (7) medzi zakrivenou vztlak vytvárajúcou spodnou plochou (3) a zakrivenou médium priťahujúcou homou plochou (4).3. Spring lietajúce zariadenie podľa l a 2, v y z n a č u j ú c e s a tý m , že na definovaných miestach, zakrivenej vztlak vytvárajúcej spodnej ploche (3) í zakrivenej médium priťahujúcej homej ploche(4), sú umiestnené defmovaného tvaru a vzdialenosti medznú vrstvu odsávajúce otvory (8).4. Spring lietajúce zariadenie podľa bodu l až 3, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že na definovaných miestach v komore (2), súbežne so zakrivenou vztlak vytvárajúcou spodnou plochou (3) a zakrivenou médium priťahujúcou homou plochou (4), sú otočné uložené vychyľujúce klapky (9).5. Spring lietajúce mriadenie podľa bodu l. až 4, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že na definovaných miestach v komore (2), kolmo na zakrivenú vztlak vytvárajúcu spodnú plochu (3) a zakrivenú médium priťahujúcu homú plochu (4), sú otočné uložené natáčajúce klapky (10).6, Spring lietajúce zariadenie podľa 1 až 5, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že zdroj prúdenia (5) presahuje hranu (l l) vonkajšej homej zakrivenej vztlak vytvárajúcej plochy (12).7. Spring lietajúce zariadenie podľa l až 6, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že zdroj prúdenia (5)je odstredivý kompresor (13) sjedným alebo s dvoma a viac opačne sa točiacimi rotorrni.

MPK / Značky

MPK: B64C 39/06

Značky: lietajúce, spring, zariadenie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/10-288178-spring-lietajuce-zariadenie.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spring lietajúce zariadenie</a>

Podobne patenty