Vertikálne zdvihové zariadenie

Číslo patentu: U 6938

Dátum: 04.11.2014

Autor: Kaliský Alexander

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Dátum podania prihlášky 27. ll. 2012 Číslo prioritnej prihláškyDátum podania prioritnej prihlášky Krajina alebo regionálnaDátum zverejnenia prihlášky 3. 9. 2013 Vestník UPV SR č. 912013Dátum oznámenia o zápise úžitkového vzoru 4. ll. 2014 Vesmík UPV SR č. 11/2014Dátum zápisu a sprístupnenia úžitkového vzoru verejnosti 17. 9. 2014 Číslo pôvodnej prihláškyČíslo pôvodnej patentovej prihláškyČíslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCTČíslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCTČíslo podania európskej patentovej prihláškyPôvodca Kaliský Alexander, Ing., Liptovský Mikuláš, SK Názov Vertikálne zdvíhově zariadenieTechnické riešenie sa týka štartu a prístávania lietadiel pomocou prídavného zariadenia, ktoré obsahuje rotory hnané elektromotonni, do vinutia ktorých je privádzaný skvapalnený plyn ako dusík alebo kysličnik uhličitý. Elektromotory sa skvapalneným plynom predchladia pred štartom alebo pristávanim a umožnia krátkodobý niekoľkonásobný výkon počas štartu alebo pristávania, ktorý v súčinnosti s hlavným motorom umožňuje kolmý štart a prístátie takto doplnenćhoTechnické riešenie sa týka lietadiel typu VTOL, konvertoplánov účelových vrtuľníkov alebo multikoptér.Typickým predstaviteľom konvertoplánov je americký V 22 OSPRAY, ktorý používa dvojicu preklepných rotorov. V režime štartu majú zvislú os, postupne preklopnú do vodorovnej polohy v súlade s nadobúdaním doprednej rýchlosti.Vrtuľníky na účelový zdvih ťažkých bremien používajú jeden rotor a viac rotorov hnaných sprevodovanými agregátmí.Zariadenia sú mechanicky náročné s požiadavkou na výkonné hnacie motory a prevodovky. Vodorovný let je obmedzovaný veľkosťou rotorov a ich kinematikou a relatívne vyššou prázdnou hmotnosťou ohľadom usporiadania funkčných zostáv a ich rozmerov.Zdvíhanie bremena konvertoplánom ako časovo limitovaná fáza letu pred vodorovným letom je úžitkovým vzorom riešená pomocou predchladených vinutí elektromotorov na zdvih a pristátie, ktorých funkcia je tak obmedzená len na tieto fázy. Predchladenie kvapalným plynom a predchladzovanie počas práce parami kvapalného plynu umožňujú uplatniť nadmemý príkon prepätím na potrebný čas na zdvih a rozbeh do letovej rýchlosti pri použití asi 6-krát menších inštalovaných výkonov elektromotorov vporovnaní s potrebným vzletovým výkonom. Hmota vinutí a magnetických obvodov udrží prijateľnú teplom do 20 sekúnd od zapnutia, počas ktorých odníma asi 0,25 tepla z výkonu motora do jouleových strát. Prepätie motora spôsobí vyššie otáčky aj prúdy na asi 2,5-násobok, takže výkon a príkon narastú 6,25-krát.Po zdvihu sa rotory môžu zastaviť do línie letu na priečnych nosníkoch na krídlach pôvodného lietadla a pri dvojlistovom vyhotovení voľnobežka pod axiálnym ložiskom rotora umožňuje autorotáciu rotorov pred pristaním alebo pri výpadku motorov. Regulované uhly nábehu listov rotorov umožňujú zmiemiť dosadnutie aj v núdzovom režime bez motorov.Výsledný efekt spočíva vo vyššej ekonomike vodorovného letu v porovnaní s vrtuľníkom pri možnosti štartu a pristátia z miesta a nižších nákladoch na lietadlo. Hmotnosť prídavného zariadenia s motormi je asi 7 vzletovej hmotnosti v pôvodnom stave.Vertikálne zdvihové zariadenie ako prídavné zariadenie na štart a pristátie malých a stredne veľkých lietadiel. Obsahuje dve dvojice rotorov na pozdĺžnych nosníkoch upínaných na každé krídlo. Sprevodované elektromotory sú vstavané do nosníka v strede alebo priamo pod rotormi.vzájomne protibežné sú dvojice, súbežné otáčky môžu byt na jednom nosníku. Prívod kvapalného dusíka alebo C 02 do motorov predchladí vinutia, prípadne umožní chladenie mokrou parou N 2 alebo C 02 aj po rozbehu. Pri UL s 300 kg vzletovou hmotnosťou je potrebný vzletový príkon pre 4 rotory s priemerom 2 m asi 50 kW, t. j. 12 kW na chladenie, čo dávajú 3 kg schladených hmôt a vinutí za 20 sekúnd z -150 °C na 50 °C. K tomu je potrebné spotrebovať 1,2 litra LQ N 2. Hmotnosť motorov pre krátkodobý nadvýkon 50 kW bude celkom 12 kg. Za 20 sekúnd je ukončené čiastočné nastúpanie a rozbeh na letovú rýchlosť pôvodným motorom. V prípade poruchy ktoréhokoľvek motora, rotory vertikálneho zdvihového zariadenia s voľnobežkou prejdú do autorotácie a nad zemou znižujú vertikálnu rýchlosť zvýšením nábehových uhlov pri využití zotrvačnosti listov, prípadne zotrvačníka na rotore motorov. Núdzové pristátie je vertikálne pomalšie a bezpečnejšie za každých okolností (napr. v hmle).Iný príklad je vertikálne zdvihové zariadenie na ekologickú ťažbu dreva v polomoch, napadnutých stromov alebo v prehustených porastoch. Zariadenie zdvíha opílený strom ľahkým predchladením elektromotorov. Vo výške asi 40 m prechádza na klesajúci - polokĺzavý let pri 30 výkone motora chladeného už len parami LQ C 02, N 2. Na uloženie je potrebný krátky nadvýkon. Nasleduje výmena batérie, stúpanie naprázdno a nový cyklus.Zariadenie môže obsahovať rotory umiestnené V tvare multikoptéry.Ťažba je tichá, odpisy z elektrických motorov nízke, spotreba a cena energie podľa dobíjacej súpravy batérií, ktorá nemusi byť perspektívne závislá na uhľovodíkových palivách. Obdobný režim sa uplatní pri hasení lesných požiarov, najmä využitím homých nádrží.Iné vyhotovenie je vímik s kolmým štartom. Prídavné elektrické motory na roztáčanie hlavného rotora alebo rotorov a aspoň dvojice prídavných rotorov sú predchladené a spôsobilá dodať výkon pre kolmý vzlet pri náklone a spolupôsobením tlačnej vrtule hlavného motora, ktorý môže mať vyhotovenie v kombinácií spaľovaci motor - pneumatickoakumulačný motor s akceleračným tlakom vrtule počas štartu.Iné vyhotovenie je lietadlo na vyššie cestovné rýchlosti a s kolmým štartom. Štart prebieha podobne ako predošlé, letová fáza však už nevyužíva prídavné rotory V autorotačnom alebo kombinovane autorotačnom režime, rotory vertikálneho zdvihového zariadenia obsahujú blokovací mechanizmus, ktorého účel je polohovať listy dvoj listých rotorov do smeru letu a najnižšieho aerodynamického odporu po vypnutí elektromotorického náhonu, po ukončení vzletovej fázy. Blokovací mechanizmus polohuje listy rotora po zastavení rotácie listov ľubovoľným známym polohovacím spôsobom, napríklad prítlakom trecích plôch, guľôčok, magnetov a podobne, takže nízkoodporová poloha listov rotorov je nastavená príslušnou polohou prítlakových elementov protí protikusu na rotore V tvare disku, bubna a podobne. Blokovací mechanizmus sa neuplatňuje pri vímikovom vyhotovení, kde rotory majú trvalú vztlakovú funkciu aj po vypnutí elektromotorov náhonu. Pri rýchlostnej verzii po fáze štartu, vztlak lietadla zaisťuje len krídlo plošné optimalizované na vyššiu cestovnú rýchlosť a výkonnejšiu pohonnú jednotku (jednotky) napr. prúdové motory. Takéto vyhotovenie umožní tiež nákladnú a osobnú dopravu na krídle s veľkým rozpätím a priebežne rozptýlenými úložnými priestormi so stabilizačnými plochami. Spôsob štartu a pristátia nevyžaduje veľkoplošnosť letísk, naopak zvýrazňuje výhodu dopravy do koncového miesta nízkoodporovým, indukčne a pôdorysne optimálnym krídlom a umožní riešiť globálny problém s prehustenou dopravou na cestných komunikáciách, obmedzením počtu kamiónov a linkových autobusov.1. Vertikálne zdvihové zariadenie ako prídavný systém lietadiel pre kolmý štart apristátie, ako aj pre účelové manipulačné vrtuľníky alebo multikoptéry, prípadne aerostaty používajúce reakčný prúd vzduchu z vrtúľ na krátkodobý účelový zdvih, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že minimálne jeden rotor so zvislou osou má náhon od elektromotora, ktorého vinutia sú napojené na prívod kvapalného plynu ako C 02 alebo N 2.2. Vertikálne zdvihove zariadenie podľa nároku l, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že množina rotorov pridaná k lietadlo obsahuje blokovací mechanizmus na zastavenie rotácie V polohe najnižšíeho aerodynamického odporu v smere vodorovného letu.3. Vertikálne zdvihové zariadenie podľa nároku l, v y z n a č u j ú c e uložené na voľnobežkách a obsahujú listy s meniteľným uhlom nastavenia.

MPK / Značky

MPK: B64C 29/00, H02K 9/00

Značky: zdvihové, vertikálně, zariadenie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/3-u6938-vertikalne-zdvihove-zariadenie.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Vertikálne zdvihové zariadenie</a>

Podobne patenty