BRPI0913241A2 - Máquina voadora - Google Patents

Abstract

máquina voadora uma máquina voadora (1) compreendendo um chassi (3), em cujo lado inferior são montadas dois propulsores contra-rotativos de eixo-geométrico vertical (5, 7), que compartilham de um eixo-geométrico rotativo comum (8). os propulsores (5, 7) são acionados por dois motores (9), através de um mecanismo motriz comum (10), os motores (9) sendo montados no chassi (3) acima dos propulsores (5, 7) e sendo longitudinalmente afastados entre si ao longo do chassi (3 ). barras de direção (21) são movelmente montadas no chassi (3) entre um assento (15) e um parte de nariz (13). o usuário da máquina (1) assim senta-se substancialmente centralmente no topo dos propulsores (5, 7), com suas pernas escarranchando-se sobre os motores (9) e mecanismo motriz (10), a posição de montar assim sendo rigorosamente similar àquela de uma motocicleta leve. vários mecanismos de controle de arfagem de pá coletiva e cíclica são também descritos. as barras de direção (21) e assento (15) de algumas formas de realização são substituídos por uma região de transporte de carga.

Description

“MÁQUINA VOADORA”

A presente invenção refere-se a uma máquina voadora compreendendo dois propulsores de eixo-geométrico vertical contra-rotativos, posicionadas embaixo de uma carga a ser transportada.

Foi proposto prover-se uma maquina voadora compreendendo uma plataforma voadora, em que um usuário fica em pé em uma plataforma subjacente à qual é montada um propulsor para gerar elevação para levantar a plataforma do solo. A plataforma compreende um corrimão periférico, que o usuário agarra, o usuário ajustando seu peso para controlar a inclinação e, assim a direção de deslocamento da plataforma. Uma tal plataforma voadora é proposta na Patente U.S. No. 2953321 de Arthor Robertson et al.. Tal plataforma foi também proposta por Charles Zimmerman nos anos 40 e 50.

Embora o princípio básico da plataforma voadora tenha sido estabelecido com tais propostas antigas, uma versão comercialmente prática e mais prontamente controlável não foi nunca realizada.

O pedido atual, portanto, de algum trabalho envolvido em resolver as impraticabilidades do mundo real e problemas das plataformas voadoras muito básicas anteriormente propostas

De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é provida uma maquina voadora compreendendo pelo menos um motor e dois propulsores contra-rotativos de eixo geométrico vertical, cujas pás são dispostas para gerar elevação na rotação dos propulsores pelo motor, a máquina sendo provida com um assento e barras de direção montadas na máquina acima dos propulsores em posição radialmente internas da periferia externa dos propulsores.

Preferivelmente, os propulsores são arranjados de modo que uma característica dos propulsores possa ser variada para ser responsável por qualquer diferença no fluxo de ar para dentro de cada propulsor, de modo que em uso cada propulsor produza substancialmente a mesma sustentação.

Preferivelmente, é a arfagem das pás de propulsor que pode ser variada.

Preferivelmente, as máquinas compreendem dois motores.

Preferivelmente, os dois motores são conectados a um único meio de acionamento operativo para transferir o acionamento de saída dos motores para os propulsores.

Preferivelmente, cada um dos motores é conectado ao meio de acionamento via uma respectiva embreagem de uma direção operativa para possibilitar que um motor mova o meio de acionamento sem o outro motor.

Preferivelmente, as barras de direção são lateralmente afastadas em uma direção a partir do eixo-geométrico rotacional dos propulsores, o assento sendo lateralmente afastado em uma direção oposta do eixo-geométrico rotacional dos propulsores.

Preferivelmente, o movimento de pelo menos parte das barras de direção é operativo para controlar a guinada da máquina.

Preferivelmente, a rotação das barras de direção ou guidões em relação à máquina controla a guinada da máquina.

Em uma forma de realização, a máquina compreende um rotor de cauda, os guidões sendo operativos para controlar o rotor de cauda, para controlar a guinada da máquina.

Preferivelmente, os guidões são operativos para controlar a velocidade rotacional do rotor de cauda.

Em outra forma de realização, os guidões são operativos para variar uma característica dos propulsores de contra-rotação, para induzir uma reação de torque para fazer a máquina guinar.

Preferivelmente, os guidões controlam a diferença entre a arfagem coletiva das pás de cada propulsor contra-rotativo, a fim de induzir a reação de torque.

Preferivelmente, os guidões controlam a arfagem coletiva das pás de somente um propulsor, para controlar a guinada da máquina.

Os guidões podem alternativa ou adicionalmente controlar a velocidade relativa rotacional dos propulsores, para controlar a guinada da máquina.

Preferivelmente, a máquina compreende pelo menos uma alavanca de estrangulador, cujo movimento controla a velocidade do(s) motor(es).

Preferivelmente, os guidões compreendem dois controles, cuja rotação controla a arfagem coletiva das pás de pelo menos um propulsor, a fim de controlar a elevação produzida.

Preferivelmente, a máquina compreende um mecanismo de arfagem coletiva, operativa para variar a arfagem coletiva das pás dos propulsores, o mecanismo compreendendo um prato oscilante, ligado às pás de propulsor, movimento do prato oscilante em relação às pás de propulsor, girando as pás de propulsor em tomo de seus eixos geométricos longitudinais, para variar a arfagem das pás de propulsor.

Preferivelmente, o prato oscilante é arranjado para mover-se linearmente em uma direção paralela com o eixo-geométrico de rotação dos propulsores, este movimento linear sendo convertido em movimento rotativo das pás em virtude das ligações ligando o prato oscilante às propulsores.

Preferivelmente, cada propulsor é associado com um respectivo prato oscilante.

Em uma forma de realização, há um prato oscilante de transferência para transferir o movimento de um prato oscilante para o outro prato oscilante.

Preferivelmente, um acionador é provido para realizar movimento de um prato oscilante, o movimento de dito prato oscilante sendo transferido para o outro prato oscilante pelo prato oscilante de transferência, de modo que a arfagem coletiva das pás de ambos os propulsores sejam controlados simultaneamente por um acionador.

Em outra forma de realização, o movimento de cada prato oscilante é controlado por um respectivo acionador, de modo que a arfagem coletiva das pás de um propulsor possa ser controlado independentemente da arfagem coletiva das pás do outro propulsor.

Preferivelmente, os propulsores são circundados por uma saia periférica.

Preferivelmente, a saia compreende uma pluralidade de anéis verticalmente afastados entre si, os vãos entre os anéis funcionando como dutos para suprir ar para os propulsores, em uso.

Preferivelmente, os anéis são de seção transversal conformada em aerofólio.

Preferivelmente, a base da máquina compreende uma pluralidade de dutos sobre a máquina repousa quando não em voo.

Preferivelmente, a base da máquina compreende um cubo centralmente montado, que facilitar o movimento da máquina quando não em voo.

Preferivelmente, o cubo compreende uma esfera rotativamente montada em um soquete na base da máquina.

De acordo com um segundo aspecto da invenção, é provida uma maquina voadora compreendendo pelo menos um motor e dois propulsores contra-rotativos de eixo-geométrico vertical, cujas pás são arranjadas para gerar ascensão na rotação dos propulsores pelo motor, os guidões sendo movelmente montados sobre a máquina acima dos propulsores, o movimento dos guidões em relação à máquina realizando, em uso, controle de guinada da máquina.

Preferivelmente, a rotação dos guidões em relação ao chassi da máquina realiza, em uso, controle de guinada da máquina.

Em uma forma de realização, a máquina compreende um rotor de cauda, os guidões sendo operativos para controlar o rotor de cauda para controlar a guinada da máquina.

Preferivelmente, os guidões são operativos para controlar a velocidade rotacional do rotor de cauda.

Em outra forma de realização, os guidões são operativos para variar uma característica dos propulsores contra-rotativos para induzir uma reação de torque, para fazer com que a máquina guine.

Preferivelmente, os guidões variam a diferença entre a arfagem coletiva das pás de cada propulsor contra-rotativo, a fim de induzir a reação de torque.

Preferivelmente, os guidões controlam a arfagem coletiva das pás de somente um propulsor, para controlar a guinada da máquina.

Os guidões podem alternativa ou adicionalmente controlar a velocidade rotacional relativa dos propulsores, para controlar a guinada da máquina.

Preferivelmente, os guidões compreendem uma garra de torção, cuja rotação controla a arfagem coletiva das pás de pelo menos um propulsor, a fim de controlar a elevação produzida.

Preferivelmente, a máquina compreende um mecanismo de arfagem coletiva, operativo para variar a arfagem coletiva das pás dos propulsores, o mecanismo compreendendo um prato oscilante ligado às pás de propulsor, o movimento do prato de oscilante em relação às pás de propulsor girando as pás de propulsor em tomo de seus eixos geométricos longitudinais, para variar a arfagem das pás de propulsor.

Preferivelmente, o prato oscilante é disposto para mover linearmente em uma direção paralela com o eixo-geométrico de rotação dos propulsores, este movimento linear sendo convertido em movimento rotativo das pás em virtude de ligações ligando o prato oscilante às pás.

Preferivelmente, cada propulsor é associado com um respectivo prato oscilante.

Em uma forma de realização, há um prato oscilante de transferência, para transferir o movimento de um prato oscilante para o outro prato oscilante.

Preferivelmente, um atuador é provido para realizar movimento de um prato oscilante, o movimento de dito prato oscilante sendo transferido para o outro prato oscilante pelo de transferência, de modo que a arfagem coletiva das pás de ambos os propulsores seja controlado simultaneamente por um atuador.

Em uma forma de realização, o movimento de cada prato oscilante é controlado por um respectivo atuador, de modo que a arfagem coletiva das pás de um propulsor possa ser controlado independentemente da arfagem coletiva das pás do outro propulsor.

De acordo com um terceiro aspecto da invenção, é provida uma maquina voadora compreendendo pelo menos um motor e dois propulsores contra-rotativos de eixo-geométrico vertical, cujas pás são dispostas para gerar levantamento na rotação dos propulsores pelo motor, os guidões sendo montados sobre a máquina acima dos propulsores, a máquina ainda compreendendo um mecanismo de arfagem coletiva, operativo para controlar coletivamente a arfagem das pás de propulsor, o mecanismo de arfagem coletiva sendo controlado nos guidões.

Preferivelmente, os guidões compreendem uma garra de torcedura, cuja rotação controla a arfagem coletiva das pás de pelo menos um propulsor, a fim de controlar o levantamento produzido.

Preferivelmente, o mecanismo de arfagem coletiva compreende uma prato oscilante em relação às pás de propulsor girando as pás de propulsor em tomo de seus eixos longitudinais, para variar a arfagem das pás de propulsor.

Preferivelmente, o prato oscilante é arranjado para mover linearmente em uma direção paralela ao eixo-geométrico de rotação da(s) propulsor(s), este movimento linear sendo convertido em movimento rotativo das pás em virtude de ligações ligando o prato oscilante às pás.

Preferivelmente, cada propulsor é associado com um respectivo prato oscilante.

Em uma forma de realização, há um prato oscilante de transferência para transferir movimento de um prato oscilante para o outro prato oscilante.

Preferivelmente, um acionador é provido para realizar movimento de um prato oscilante, o movimento de dito prato oscilante sendo transferido para o outro prato oscilante pelo prato oscilante de transferência, de modo que a arfagem coletiva das pás de ambos os propulsores seja controlada simultaneamente por um atuador.

Em outra forma de realização, o movimento de cada prato oscilante é controlado por um respectivo acionador, de modo que a arfagem coletiva das pás de um propulsor possa ser controlado independentemente da arfagem coletiva das pás do outro propulsor.

De acordo com um quarto aspecto da invenção, é provida uma maquina voadora compreendendo pelo menos um motor e dois propulsores contra-rotativos de eixo-geométrico vertical, cujas pás são dispostas para gerar levantamento na rotação dos propulsores pelo motor, a máquina compreendendo um mecanismo de controle de guinada, operativo para variar uma característica de pelo menos um propulsor em relação ao outro, a fim de induzir uma reação de torque operativa para fazer com que a máquina guine.

Preferivelmente, o mecanismo de controle de guinada controla a diferença entre a arfagem coletiva das pás de cada propulsor contra-rotativo, a fim de induzir a reação de torque.

Preferivelmente, o mecanismo de controle de guinada controla a arfagem coletiva de somente um propulsor, para controlar a guinada da máquina.

O mecanismo de controle de guinada pode alternativa ou adicionalmente controlar a velocidade rotacional relativa dos propulsores, para controlar a guinada da máquina.

Preferivelmente, o mecanismo de controle de guinada compreende um mecanismo de arfagem coletiva, operativo para variar a arfagem coletiva das pás dos propulsores, o mecanismo compreendendo um prato oscilante ligado às pás de propulsor, movimento do prato oscilante em relação às pás de propulsor girando as pás de propulsor em tomo de seus eixos geométricos longitudinais, para variar a arfagem das pás de propulsor.

Preferivelmente, o prato oscilante é arranjado para mover linearmente em uma direção paralela com o eixo-geométrico de rotação dos propulsores, este movimento linear sendo convertido em movimento rotativo das pás em virtude das ligações ligando o prato oscilante às lâminas.

Preferivelmente, cada propulsor é associado com um respectivo prato oscilante.

Preferivelmente, o movimento de cada prato oscilante é controlado por um respectivo acionador, de modo que a arfagem coletiva das pás do propulsor possa ser controlado independentemente da arfagem coletiva das pás de outro propulsor.

De acordo com um quinto aspecto da invenção, é provida uma maquina voadora compreendendo pelo menos um motor e dois propulsores contra-rotativos de eixo geométrico vertical, cujas pás são arranjadas para gerar elevação na rotação dos propulsores pelo motor, a máquina sendo provida com um assento e guidões acima dos propulsores e um cubo que se projeta embaixo dos propulsores e embaixo da parte mais inferior da máquina, o cubo parcialmente suportando a máquina em uma orientação inclinada quando e repouso, o usuário sendo capaz de controlar a máquina durante a decolagem, de modo que a máquina seja parcialmente suportada pelo cubo e parcialmente suportada pela elevação gerada pelos propulsores, com a máquina em uma orientação não-inclinada.

De acordo com um sexto aspecto da invenção, é provida uma maquina voadora compreendendo pelo menos um motor e dois propulsores contra-rotativos de eixo geométrico vertical, cujas pás são dispostas para gerar elevação na rotação dos propulsores pelo motor, uma região de transporte de carga sendo provida acima dos propulsores, cada uma dos propulsores sendo provida com um respectivo mecanismo de controle de arfagem de pá, a máquina ainda compreendendo um controlador, os mecanismos de controle de arfagem de pá e o controlador sendo disposto de modo que a arfagem das pás de um propulsor seja independentemente controlável da arfagem das pás do outro propulsor.

Preferivelmente, os mecanismos de controle de arfagem de pá e controlador são arranjados de modo que cada uma da arfagem coletiva e cíclica das pás de um propulsor é independentemente controlável de cada arfagem coletiva e cíclico das pás do outro propulsor.

Preferivelmente, pelo menos um dos mecanismos de controle de arfagem de pá é acionado por um servo controlado pelo controlador.

Muitíssimo preferivelmente, cada mecanismo de controle de arfagem de pá é controlado por um respectivo servo.

Preferivelmente, cada mecanismo de controle de arfagem de pá é provido por seu próprio conjunto de servos, um servo motor sendo provido para cada pá de propulsor.

Preferivelmente, cada propulsor é acionado por um respectivo eixo de acionamento, os eixos de acionamento sendo coaxiais, pelo menos um dos eixos de acionamento sendo oco, de modo que pelo menos um dos mecanismos de controle de arfagem de pá seja contido dentro daquele eixo de acionamento.

De acordo com um sétimo aspecto da invenção, é provida uma maquina voadora compreendendo pelo menos um motor e dois propulsores contra-rotativos de eixo geométrico vertical, cujas pás são dispostas para gerar elevação na rotação dos propulsores pelo motor, um recipiente de transporte de carga sendo montado acima dos propulsores.

Preferivelmente, o recipiente contendo carga é alongado e é disposto para estende-se ao longo do eixo-geométrico longitudinal da máquina, a largura do recipiente sendo menor do que a largura da máquina.

O recipiente de transporte de carga pode compreender uma maca para transportar uma pessoa ferida.

Uma unidade de ventoinha propulsora pode ser provida compreendendo um propulsor direcionado para trás montada para rotação em tomo de um eixo-geométrico perpendicular ao eixo-geométrico de rotação dos propulsores de eixo-geométrico vertical, e arranjada para gerar empuxo adicional quando o propulsor direcionado para trás está em uso.

Pelo menos um aerofólio movelmente montado pode ser provido, cujo ângulo de inclinação pode ser ajustado em relação à máquina.

Preferivelmente, o aerofólio movelmente montado é montado para rotação em tomo de um eixo-geométrico horizontal estendendo-se transversalmente através da máquina.

Preferivelmente, uma pluralidade de aerofólios móveis é provida.

Preferivelmente, um primeiro conjunto de aerofólios móveis é provido na frente da máquina e um segundo conjunto na traseira da máquina.

De acordo com um oitavo aspecto da invenção, é provida uma maquina voadora compreendendo pelo menos um motor e dois propulsores contra-rotativos de eixo geométrico vertical, cujas pás são dispostas para gerar elevação na rotação dos propulsores pelo motor, uma região de transporte de carga sendo provida acima dos propulsores, um controlador sendo provido compreendendo uma pluralidade de giroscópios dispostos para gerar sinais indicativos da atitude da máquina, o controlador sendo operativo para processar sinais e subsequentemente controlar a máquina para mantê-la em uma predeterminada atitude.

Outros aspectos da presente invenção podem incluir qualquer combinação dos aspectos ou limitações referidos aqui.

A presente invenção pode ser posta em prática de várias maneiras, porém formas de realização serão agora descritas como exemplo somente com referência aos desenhos acompanhantes, em que;

A Figura 1 é uma vista em perspectiva da frente de uma maquina voadora de acordo com a presente invenção;

A Figura 2 é uma vista em perspectiva da parte traseira da maquina voadora da Figura 1;

A Figura 3 é uma vista da frente da maquina voadora das Figuras 1 e 2;

A Figura 4 é uma vista do lado da maquina voadora das Figuras 1 a 3

A Figura 5 é uma vista em perspectiva do topo e da frente da maquina voadora das Figuras 1 a 4, com o chassi removido para clareza;

A Figura 6 é uma vista em perspectiva mais detalhada da frente e topo da maquina voadora das Figuras 1 a 5, com parte do chassi da máquina recortado;

A Figura 7 é uma vista lateral seccional de um mecanismo de arfagem coletiva para uso com uma maquina voadora de acordo com a presente invenção;

A Figura 8 é uma vista lateral seccional de outro mecanismo de arfagem coletiva para uso com uma maquina voadora de acordo com a presente invenção;

A Figura 9 é uma vista em planta de outra forma de realização de uma maquina voadora de acordo com a presente invenção;

A Figura 10 é uma vista em perspectiva da frente e um lado da maquina voadora da Figura 10;

A Figura 11 é uma vista frontal da maquina voadora das Figuras 9 e 10;

A Figura 12 é uma vista lateral da maquina voadora das Figuras 9 a 11;

A Figura 13 é uma vista em perspectiva da frente e do lado da maquina voadora das Figuras 9 a 12, com parte da máquina em uma condição aberta;

A Figura 14 é uma vista em planta de outra forma de realização de uma maquina voadora de acordo com a presente invenção;

A Figura 15 é uma vista em perspectiva da frente e de um lado da maquina voadora da Figura 14;

A Figura 16 é uma vista dianteira da maquina voadora das Figuras 14 e 15;

A Figura 17 é uma vista lateral da maquina voadora das Figuras 14 a 16;

A Figura 18 é uma vista lateral seccional de um outro mecanismo de arfagem coletiva para uso com uma maquina voadora de acordo com a presente invenção;

A Figura 19 é uma vista lateral de uma maquina voadora modificada, de acordo com a presente invenção, com partes da máquina removidas para clareza; e outras partes da máquina, em uma primeira condição;

A Figura 20 é uma vista dianteira da maquina voadora modificada da Figura 19;

A Figura 21 é uma vista em planta da maquina voadora modificada das Figuras 19 e 20;

A Figura 22 é uma vista lateral da maquina voadora modificada das Figuras 19 a 21, com partes da máquina em uma segunda condição.

A Figura 23 é uma vista lateral ampliada de parte da maquina voadora modificada das Figuras 19 a 22, com partes da máquina em uma primeira condição;

A Figura 24 é uma vista correspondendo à Figura 3, porém com partes da máquina em uma segunda condição;

A Figura 25 é uma vista lateral de uma outra maquina voadora modificada, de acordo com a presente invenção, com partes da máquina removida para clareza; e outras partes da máquina em uma primeira condição;

A Figura 26 é uma vista dianteira da outra maquina voadora modificada da Figura 25;

A Figura 27 é uma vista em planta da outra maquina voadora modificada das Figuras 25 e 26; e

A Figura 28 é uma vista lateral da outra maquina voadora modificada das Figuras 25 a 27, com partes da máquina em uma segunda condição.

Com referência às Figuras 1 a 6, uma maquina voadora 1 compreende um chassi 3 no lado debaixo do qual são montadas dois propulsores contra-rotativos de eixo geométrico vertical 5, 7, que compartilham um eixo-geométrico rotacional comum 8. Os propulsores 5, 7 são acionadas por dois motores 9, através de um mecanismo de acionamento comum 10, os motores 9 sendo montados no chassi 3 acima dos propulsores 5, 7 e sendo longitudinalmente afastados entre si ao longo do chassi 3. A carroceria é montada no topo do chassi 3, acima dos propulsores 5, 7 e compreende uma parte de nariz aerodinâmica 13, um assento 15 atrás da parte de nariz 13 e uma peça de cauda 17 atrás do assento 15, que neste exemplo é provida com um rotor traseiro em canal 19. Guidões 21 são móveis, rotativamente neste exemplo, montados no chassi 3 entre o assento 15 e a parte de nariz 13. O usuário da máquina 1 assim senta-se substancialmente centralmente no topo dos propulsores 5, 7 com suas pernas escarranchadas sobre o motor 9 e mecanismo de acionamento 10, a posição de montar assim sendo rigorosamente similar àquela de uma motocicleta.

O chassi 3 compreende dois trilhos de chassi 23 principais paralelos 23, que se estende longitudinalmente da frente para trás da máquina 1. Uma saia circular 25 circunda os propulsores 5, 7 e é montada nas extremidades dos trilhos de chassi 23. A saia 25 compreende uma pluralidade de anéis verticalmente afastados 27 de seção transversal conformada em aerofólio. Os anéis 27 são mantidos em posição afastada entre si por uma pluralidade de tirantes espaçadores verticais 29, a fim de definir dutos de entrada de ar entre cada par de anéis 27.

A base da saia 25 é provida com três dutos equiespaçados 31, 32. Os dois dutos laterais 31 se estende para a frente a partir do eixogeométrico de propulsor 8 até a saia 25, em um ângulo de cerca de 45° do eixo-geométrico longitudinal da máquina 1. O duto 32 traseiro estende-se para trás a partir do eixo-geométrico de propulsor 8 em uma direção coaxial com o eixo-geométrico longitudinal da máquina 1.

A superfície mais inferior de cada duto 31, 32 é curvada, um cubo esférico central ou esfera rotativamente montada 33 sendo provido na interseção dos dutos 31, 32 no eixo-geométrico do propulsor 8. Quando repousando sobre o solo, a máquina 1 fica assim em uma orientação inclinada, a fim de ser inclinada para trás e para um lado, a fim de repousar sobre a esfera 33, a corrediça traseira 32 e uma das corrediças laterais 31. A máquina 1 pode ser movida em círculo, quando no chão levantando-a das corrediças 31, 32 e suportando-a sobre a esfera 33 apenas.

A carroceria é também circular em planta, a periferia da carroceria sendo comarginal com a margem de topo 34 da saia 25. A parte de nariz 13, assento 15 e a seção de cauda 17 formam uma unidade estendendo se longitudinalmente da frente para a traseira da máquina 1, montada no topo dos trilhos de chassi 23. O assento 15 e os guidões 21 são afastados entre si ao longo do eixo-geométrico longitudinal do chassi 3 e são localizados radialmente para dentro da periferia dos propulsores 5, 7. Raios de roda curvados 34 estendem-se radialmente para fora a partir da unidade de corpo principal até a margem de topo 34 da saia 25. Estribos 36 são providos adjacentes ao assento 15.

Neste exemplo, a máquina 1 compreende dois motores 9 longitudinalmente afastados entre si ao longo dos trilhos de chassi 23, em um ou outro lado do eixo-geométrico rotacional 8 dos propulsores 5, 7. Neste exemplo, cada motor compreende um motor a gasolina rotativo de quatro tempos, cada motor compreendendo um respectivo duto de entrada de ar 37 para extrair ar para dentro das aberturas de entrada 38 da máquina 1 e cada um compreendendo um respectivo tubo e silenciador de exaustão 39, que saem através da peça traseira 17 da máquina 1. A velocidade de cada motor 9 é controlada por respectivas alavancas de estrangulador (não mostradas), as duas alavancas sendo posicionadas lado a lado em frente do assento, embaixo dos guidões 21. Estes são ambos ajustados a uma leitura de RPM específica para o peso do piloto. Uma vez colocadas neste RPM, as alavancas de estrangulador não são usadas durante voo comum.

Cada motor 9 compreende um respectivo eixo de saída 41 conectado a uma respectiva escora ou outro embreagem de uma direção 43. O eixo de saída 44 de cada embreagem de escora 43 é introduzido no mecanismo de acionamento comum 10.

O mecanismo de acionamento 10 compreende uma caixa de engrenagem 45, em que são montados dois eixos de propulsor coaxiais verticais 47, 49, o eixo externo 47 contendo a parte superior do eixo interno 49. A extremidade superior de cada eixo de propulsor 47, 49 é provida com uma engrenagem cônica em espiral de 45° 51, 53. As extremidades inferiores dos eixos de propulsor 47, 49 são conectadas às propulsores superior e inferior 5, 7, respectivamente.

As engrenagens cônicas 51, 53 são verticalmente afastadas entre si e são acionadas pelas engrenagens cônicas menores 55, montadas nas extremidades dos eixos de saída da embreagem de escora 44, dentro da caixa de marcha 45. As engrenagens cônicas menores 55 são intermediárias a duas engrenagens cônicas 51, 53, de modo que a engrenagem cônica inferior 51 seja acionada por rotação dos eixos de saída da embreagem de escora 44, a fim de girar o eixo de propulsor 47 e o propulsor superior 5, em uma primeira direção. A engrenagem cônica superior 53 é acionada por rotação dos eixos de saída de embreagem de escora 44, a fim de girar o eixo de propulsor interno 49 e o propulsor inferior 7, em uma direção oposta àquela do propulsor superior 5.

Os motores 9 e mecanismo motriz 10 são assim dispostos de modo que os propulsores 5, 7 sejam acionados para contragirar, esta contrarotação removendo ou minimizando qualquer reação de torque que de outro modo faria a máquina 1 guinar em tomo do eixo-geométrico de propulsor 8.

As embreagens de escora 43 permitem que o motor 9 acione os propulsores 5, 7 sem o outro motor 9 ou com um dos motores 9 produzindo menos torque do que o outro, a embreagem 43 associada com o torque não funcional ou torque reduzido, o motor 9 permitindo rotação do eixo de saída de embreagem 44 em relação ao eixo de saída 41 do motor 9.

A extremidade radialmente mais externa de cada pá 5A do propulsor superior 5 é montado nos respectivos pares de placas de montagem separados entre si 51. Cada par de placas 51 é montado sobre um cubo 53 na extremidade inferior do eixo de propulsor externo 47, via dos conectores de esfera e soquete radialmente afastados entre si. Os conectores 55 são arranjados de modo que as pás 5A girem com o cubo 53 em tomo do eixogeométrico de propulsor 8 e de modo que cada pá 5A possa também girar em tomo de seu próprio eixo geométrico longitudinal 57, que fica em tomo de um eixo geométrico perpendicular ao eixo-geométrico rotacional de propulsor 8, de modo que a arfagem das pás 5 A possa ser variada.

Igualmente, a extremidade radialmente interna de cada pá 7A do propulsor inferior 7 é montada em respectivos pares de placas de montagem afastadas entre si 71. Cada par de placas 71 é montado em um cubo 73 na extremidade inferior do eixo de propulsor interno 49, via dois conectores de esfera e soquete radialmente afastados entre si 75, disposto de modo que as pás 7A girem com o cubo 73 em tomo do eixo-geométrico de propulsor 8 e de modo que cada pá 7A possa girar em tomo de seu próprio eixo-geométrico longitudinal 77, que é próximo de um eixo-geométrico perpendicular ao eixo-geométrico rotacional de propulsor 8, de modo que a arfagem das pás 7A possa também ser variada.

As Figuras 7 e 8 ilustram dois exemplos de um mecanismo de arfagem coletiva, para coletivamente controlar a arfagem das pás 5A, 7A de cada propulsor 5,7.

Com referência à Figura 7, um mecanismo de arfagem coletiva 81 é mostrado em que a arfagem das pás 5A, 7A dos propulsores superior e inferior 5, 7 é simultaneamente controlada via um único atuador.

O mecanismo de arfagem coletiva 81 compreende um eixo de controle não rotativo 83, que passa coaxialmente através do centro do eixo de propulsor interno 49, a extremidade superior do eixo de controle 83 projetando-se do topo da caixa de engrenagem 45, a extremidade inferior do eixo de controle 83 projetando-se abaixo do cubo 73 do propulsor 7 mais inferior.

A extremidade superior do eixo de controle 83 é conectada a um atuador 85, que neste exemplo compreende um servo atuador linear. O atuador 85 é controlado por um controle de cabo de torção 86 em uma extremidade dos guidões 21.

Uma placa oscilante 87 é rotativamente montada na extremidade inferior do eixo de controle 83. A placa oscilante inferior 87 é conectada à placa de montagem inferior 71 de cada par de placas 71, via uma respectiva ligação 89 em uma posição afastada do eixo-geométrico longitudinal da pá 7A em questão. As ligações 89 transferem o movimento rotativo do propulsor inferior 7 para a placa oscilante inferior 87, de modo que a placa oscilante inferior 87 seja rotativamente acionada pelo propulsor inferior 7 em relação ao eixo de controle 83.

A placa de montagem superior 71 de cada pá 7A é conectada a uma placa osciladora de transferência 91, via uma respectiva ligação de transferência 93. A placa oscilante de transferência 91 é também rotativamente acionada com o eixo de propulsor interno 49 e é montada em uma luva 94, disposta para deslizar axialmente pra cima e para baixo o eixo de propulsor interno 49.

A luva 94 conecta a prato oscilante de transferência 91 para uma prato oscilante superior 97, que é conectada via ligações 99, às placas de montagem inferior 51 de cada parte de placas 51 do propulsor superior 5. A placa oscilante superior 97 é rotativamente montada na luva 94, a fim de girar com o propulsor superior 5 — isto é, a fim de girar na direção oposta ao propulsor inferior 7 e placas oscilantes de transferência 87, 91.

Em uso, o usuário ativa o atuador 85 torcendo o cabo de torção 86 dos guidões 21. Isto faz com que o eixo de controle 83 mova-se para cima em relação à caixa de engrenagens 45 e propulsores 5, 7. Isto propende a prato oscilante inferior 87 para cima, este movimento ascendente linear sendo transferido pelas ligações 89 para uma rotação contrária a de um relógio das pás 7A, próximas de seus eixos geométricos longitudinais 77.

O movimento ascendente da placa oscilante inferior 87 é transferido para a prato oscilante de transferência 91, via as ligações de transferência 93, de modo que a prato oscilante de transferência 91 e luva 94 sejam também propendidos para cima ao longo do eixo de propulsor interno 49. A luva 49 propicia este movimento ascendente vertical para a prato oscilante superior 097, que está girando com o propulsor superior 5. O movimento linear ascendente do prato oscilante superior 97 em relação ao propulsor superior 5, é transferido pelas ligações 99 para uma rotação antisentido de relógio das pás 5A, em tomo de seus eixos geométricos longitudinais 57.

Assim, torcendo-se o cabo de torção de guidão 86, a arfagem coletiva das pás 5A, 7A dos propulsores superior e inferior 5, 7 é simultaneamente alterada em tomo dos eixos-geométricos longitudinais das pás 5A, 7A, em uma direção que é responsável pala contra-rotação dos propulsores 5,7- isto é, com a pás inferior 7A girando no sentido do relógio, e as pás superior 5A girando anti-sentido de relógio. O cabo de torção 86 assim funciona como um controle de arfagem coletiva que, em uso, controla a subida ou descida da máquina 1.

Nesta forma de realização, a arfagem das pás de propulsor 5A, 7A não é usada para controlar a guinada da máquina 1. Em vez disso, uma característica do rotor traseiro 19, tal como a arfagem das pás, ou a velocidade de rotação, é usada para controlar a guinada. O controle é realizado girando-se os guidões 21 em relação ao chassi 3, na direção em que a guinada da máquina é requerida. O giro dos guidões 21 ativa um atuador que ajusta a arfagem de pá ou a velocidade de rotação do rotor traseiro 19, consequentemente.

Com referência à Figura 8, um mecanismo de arfagem coletiva alternativo 101 é mostrado em que a arfagem das pás 5A, 7A dos propulsores superior e inferior 5, 7 é controlada independentemente. O mecanismo de arfagem coletiva alternativo 101 funciona como um mecanismo de controle de guinada.

Este mecanismo 101 é similar ao mecanismo 91, exceto que os pratos oscilantes superior 91, 97 são omitidos. O prato oscilante inferior 87 permanece e controla a arfagem coletiva das pás 7A dos propulsores inferiores 7, como descrito acima.

A arfagem coletiva das pás de propulsor superior 5 A é controlada neste exemplo por um prato oscilante de guinada 103, que é conectado às placas de montagem superior 51 das pás 5A do propulsor superior 5, via respectivas ligações 105. O prato oscilante de guinada 103 é rotativamente montado em uma luva 107, disposta para deslizar axialmente para cima e para baixo o eixo de propulsor externo 47. O topo da luva 107 é conectado a um servo atuador linear 109, montado em uma parte interior 111 do recinto de caixa de engrenagem 45.

O atuador 109 é operativo para mover a luva 107 deslizantemente para cima ou para baixo do eixo de propulsor externo 47, a fim de mover o prato oscilante de guinada 103 em direção ou afastando-se do propulsor superior 5. O movimento linear do prato oscilante de guinada 103 em relação ao propulsor superior 5, é transferido pelas ligações 105 para rotação das pás de propulsor superior 5A anti-sentido de relógio, em tomo de seus eixos geométricos longitudinais 57.

Os pratos oscilantes inferior e de guinada 87, 103 e seus atuadores associados 85, 109, possibilita que a arfagem coletiva das pás 5A, 7A dos propulsores superior e inferior 5, 7 seja ajustada independentemente.

Ajustando-se a arfagem coletiva das pás de propulsor superior 7A simultaneamente com a arfagem coletiva das pás de propulsor inferior 5 a, a subida e descida da máquina 1 podem ser controladas como descrito acima.

Entretanto, ajustando-se a arfagem coletiva das pás de propulsor superior, independentemente da arfagem coletiva das pás de propulsor inferior 7A, a reação de torque produzida pelos propulsores contrarotativos 5, 7 pode ser variada e, assim, a guinada da máquina 1 pode ser controlada.

Nesta forma de realização, quando se controlando a guinada de máquina, a arfagem das pás de propulsor inferior 7A é mantida constante, o grau de guinada sendo controlado variando-se a arfagem coletiva das pás de propulsor superior 5A somente.

O atuador 109 controlando a arfagem das pás de propulsor superior 5A é ativado pelo cabo de torção 86 sobre os guidões 21, e por rotação dos próprios guidões 21. O atuador 85 controlando a arfagem das pás de propulsor inferior 5A é ativado somente pelo cabo de torção 86 sobre os guidões 21.

Assim, se o usuário desejar subir, ele torce o cabo de torção 86, que ativa ambos atuadores 85, 109, para alterar a arfagem coletiva das pás de propulsor superior e inferior 5A, 7A simultaneamente.

Se o usuário desejar que a máquina 1 guine em uma direção, ele mantém o cabo de torção 86 em uma posição constante e gira o guidão 21 na direção desejada. Isto ativa somente o atuador superior 109 para aumentar a arfagem das pás de propulsor superior 5A e, assim, aumentar a reação de torque em uma dada direção, de modo que a máquina 1, guine no sentido do relógio. Se os guidões 21 forem girados na direção oposta, isto ativa o atuador superior 109 para reduzir a arfagem das pás de propulsor superior 5A e, assim, diminuir a reação de torque resultante da máquina 1 guinando no sentido contrário do relógio. Se os guidões 21 forem mantidos em uma posição sempre em frente, os atuadores 85, 109 são operativos, de modo que a arfagem coletiva das pás de propulsor superior e inferior 5A, 7A é idêntica, de modo que não haja reação de torque e, consequentemente, nenhuma guinada da máquina 1.

Nesta forma de realização, o rotor traseiro 19 não é necessário e pode ser omitido.

Em cada uma das formas de realização acima, algum controle adicional de subida ou descida da máquina é provido aumentando-se ou diminuindo-se a velocidade dos motores 9 usando-se as alavancas e stranguladoras.

O controle direcional da máquina 1 é conseguido via cinestética - isto é, ajustando-se a distribuição de peso do usuário em relação à máquina 1. Para mover a máquina 1 para a frente, o usuário inclina-se para a frente, para mover a máquina 1 para trás, o usuário inclina-se para trás. O usuário pode também dirigir a máquina 1 em voo inclinando-se para um lado ou o outro, este controle tipicamente sendo em conjunto com o controle da guinada da máquina 1, usando-se os guidões 21.

Quando voando em uma dada direção, ar flui através dos dutos da saia 25 sobre os anéis conformados em aerofólio 27. Isto aerodinamiza o fluxo de ar sobre os propulsores 5, 7 e gera levantamento que aumenta a velocidade e eficiência da máquina 1.

A arfagem das pás de propulsor superior e inferior 5A, 7A é ligeiramente diferente para responsabilizar-se pelo fato de que o propulsor inferior 7 é submetido, em uso a ar movendo-se mais rapidamente.

Quando no chão, a máquina 1 pode ser movida em círculo girando-se a máquina usando-se a esfera central 33. A esfera 33 poderia ser formada de um material de baixa fricção, a fim de deslizar sobre o chão, ou poderia ser rotativamente montada dentro de um soquete na base da máquina 1, para possibilitar movimento multidirecional da máquina 1.

O cubo na forma da esfera 33 e duto inferior 32 são dispostos de modo que, em repouso, a máquina 1 fique em uma orientação inclinada, a fim de ser inclinada para trás para auxiliar a decolagem possibilitando ao usuário ajustar seu peso, de modo que o duto traseiro 32 seja elevado do chão antes da inteira máquina 1. Isto provê o usuário com realimentação quanto à correta distribuição de peso antes de a máquina 1 decolar. A esfera central 33 é montada mais baixa do que a saia periférica 25. Durante a operação de prélevantamento, usando-se, por exemplo, 60% de empuxo dos propulsores 5, 7, o piloto aprenderá a equilibrar-se sobre esta esfera central 33, sem parte da saia periférica 25 em contato com o chão. Quando equilíbrio total tenha sido alcançado, isto é, quando a máquina 1 estiver em uma orientação nãoinclinada, com a máquina 1 sendo suportada pela esfera central 33 e a elevação dos propulsores 5, 7, a arfagem coletiva pode então ser aumentada para iniciar a decolagem.

E considerado que a carroceria 11 podería ser formada de fibra de carbono, com a saia 25, anéis 27 e chassi 3 formados de um material de alumínio. A saia 25 podería ser de cerca de 0,25 m de profundidade e 2 m de diâmetro. Observamos que quaisquer outros materiais e dimensões adequados poderíam altemativamente ser usados.

Um amês pode ser provido para possibilitar ao usuário prender-se na máquina 1. Um mecanismo de pára-quedas pode também ser provido e pode, por exemplo, ser guardado na parte de nariz 13 da máquina da máquina 1, a fim de ser montado exatamente em frente dos guidões 21.

Controle dos acionadores 85, 109 e, na realidade, a velocidade do motor e velocidade/arfagem de pá do rotor 19, pode ser conseguido voando-se por eletrônica de fio, de modo que nenhuma conexão mecânica direta seja necessária entre os guidões 21, cabos de torção 86, as alavancas de controle de estrangulamento e as partes móveis da máquina.

Os motores 9 dos exemplos descritos são motores IC, porém poderíam, em vez disso, compreender qualquer outra fonte de energia motriz adequada, tal como um motor energizado por eletricidade ou hidrogênio, por exemplo. Onde motores IC forem usados, estes poderíam ser de dois ou quatro tempos, como desejado, poderíam incorporar um sistema de indução de força, tal como um sobrealimentador ou turboalimentador e poderíam ser adaptados para funcionar com petróleo, diesel ou biocombustível.

E considerado que outros meios de controle de guinada da máquina 1 poderíam adicional ou altemativamente ser providos ajustando-se a velocidade rotacional relativa de uma ou outro propulsor 5, 7. Isto poderia ser conseguido, por exemplo, por meio de um freio a disco sobre o propulsor superior 7.

Com referência adicionalmente às Figuras 9 a 13, outra forma de realização de uma maquina voadora 121 novamente compreende um chassi sobre o lado inferior do qual são montadas dois propulsores contra-rotativos de eixo-geométrico vertical 5, 7, que compartilham um eixo-geométrico rotacional comum e que são acionados por dois motores através de um mecanismo de acionamento comum, os motores sendo montados sobre o chassi acima dos propulsores 5, 7 e sendo longitudinalmente afastados entre si ao longo do chassi.

Entretanto, nesta forma de realização, a carroceria montada no topo do chassi acima dos propulsores 5, 7, compreende um recipiente de transporte de carga 123, fechável por meio de tampa articulada ou removível 125.

O recipiente de transporte de carga é alongado, tendo um eixogeométrico longitudinal alinhado com o eixo-geométrico longitudinal da máquina, o recipiente 123 sendo de um comprimento que se estende ao longo da parte maior do comprimento da máquina, porém sendo de largura relativamente estreita, de modo que os lados do recipiente 123 sejam distais das margens laterais da máquina.

Com referência às Figuras 14 a 17, uma outra forma de realização de uma maquina voadora 131 tem aspectos similares da máquina 121 descrita acima, com referência às figuras 9 a 12. Entretanto, o recipiente de transporte de carga 123 é modificado para ser capaz de transportar um ser humano. A tampa 125 do recipiente é assim provida com um recorte 133 em uma extremidade, para possibilitar que pelo menos a cabeça do ser humano seja exposta. O recorte pode ser coberto com uma cobertura transparente ventilada (não mostrada).

Nas formas de realização 121, 131, o rotor traseiro é omitido e a guinada das máquinas voadoras 121, 131 é controlada variando-se o efeito de giro gerado por cada propulsor 5,7.

Além disso, é considerado que o voo das máquinas voadoras 121, 131 é controlado remotamente usando-se um rádio adequado ou controlador baseado em GPS.

Com referência à Figura 18, um mecanismo de controle de arfagem modificado 140 possibilita controle independente da arfagem, coletiva e cíclica de cada conjunto de pás de rotor 5A, 7A, via servo motores independentes.

Como com os exemplos descritos nas Figuras 7 e 8 acima, cada motor 9 compreende um respectivo eixo de saída 41 (que pode ser o eixo de saída de uma caixa de engrenagem intermediária (não mostrada), conectado a uma respectiva escora ou outra embreagem de uma direção 43. O eixo de saída 44 de cada escora 43 é introduzido em um mecanismo de acionamento modificado comum;

O mecanismo de acionamento compreende uma caixa de engrenagem superior 145, em que são montados dois eixos de propulsor coaxiais verticais 147, 149, o eixo externo 147 contendo a maior parte do eixo interno 149. A extremidade superior de cada eixo de propulsor 147, 149 é provida com uma respectiva engrenagem cônica em espiral de 45° 151, 153. As extremidades inferiores dos eixos de propulsor 47, 49 são conectadas às propulsores superior e inferior 5, 7, respectivamente.

As engrenagens cônicas 151, 153 são verticalmente afastadas e são acionadas por engrenagens cônicas menores 155, montadas nas extremidades dos eixos de saída da embreagem de escora 44, dentro do recinto de caixa de engrenagem 145. As engrenagens ou rodas dentadas menores 155 são intermediárias às duas rodas dentadas cônicas 151, 153, de modo que a roda dentada cônica inferior seja acionada por rotação dos eixos de saída da embreagem de escora 44, a fim de girar o eixo de propulsor extemo 147 e o propulsor superior 5, em uma primeira direção. A roda dentada cônica superior 153 é acionada por rotação dos eixos de saída de embreagem de escora 44, a fim de girar o eixo de propulsor interno 149 e propulsor inferior 7 em uma direção oposta àquela do propulsor superior 5.

A extremidade mais radialmente mais interna de cada pá 5A do propulsor superior 5 é montada nos respectivos soquetes 151. Cada soquete 151 é montado sobre um cubo 153 na extremidade inferior do eixo de propulsor extemo 147, via dois conectores de esfera e soquete radialmente afastados entre si 155.

Igualmente, a extremidade radialmente interna de cada pá 7A do propulsor inferior 7 é montada sobre os respectivos soquetes 171. Cada soquete 171 é montado em um cubo 173 na extremidade inferior do eixo de propulsor interno 149, via dois conectores de esfera e soquete 175, radialmente afastados entre si.

O eixo extemo 147 é de diâmetro relativamente grande e é oco, a fim de conter o eixo interno 149 e uma prato oscilante e mecanismo de ligação de controle, para controlar a arfagem coletiva e cíclica das pás de rotor inferiores 7A.

O eixo extemo 147 é rotacionalmente montado dentro do recinto da caixa de engrenagem 145, via mancais adequados. A extremidade inferior do eixo extemo 147 projeta-se da parte inferior da caixa de engrenagem 145 e os soquetes 151 são montados na parte exposta do eixo extemo 147.

Um mecanismo de prato oscilante de rotor superior 181 é montado no lado extemo da parte inferior da caixa de engrenagem 145 e compreende um prato oscilante inferior 183, que gira com o propulsor superior 5 e é conectado ao soquete 151 de cada pá superior 5A por uma ligação 185. O prato oscilante inferior 183 encaixa com e é movida para cima e para baixo por um prato oscilante superior 187, que é evitado de girar por um braço articulado 189.

O prato oscilante superior 187 é conectado, via braços de ligação superior 191 a um par de servo motores simétricos 193, montados no exterior da caixa de engrenagem 145.

Os servos 193 podem ser controlados para moverem o prato oscilante superior 187 para cima e para baixo, este movimento sendo acionado para o prato oscilante inferior girando 183 para ajustar a arfagem das pás 7A do rotor inferior 7, coletiva ou ciclicamente.

O eixo interno 149 é rotacionalmente montado dentro do eixo externo 147 usando-se mancais/selagens adequados. O eixo interno 149 é também oco. A extremidade inferior do eixo interno 149 projeta-se da extremidade inferior do eixo externo 147 e o cubo de rotor inferior 173 é montado sobre a extremidade projetante do eixo interno 149. Cada soquete 171 é conectado a um respectivo braço de controle de arfagem 195, que se estende através da parede da parte inferior do eixo interno 149.

Cada braço de controle de arfagem 195 é conectado a uma respectiva haste de controle inferior, que se estende para cima do lado interno do eixo interno 149, através de dois suportes de haste de controle axialmente espaçados 199, 201 para o prato oscilante inferior 203 de um mecanismo de prato oscilante de rotor inferior 202. O prato oscilante inferior 203 é rotacionalmente montado em um suporte esférico 205, que é deslizavelmente montado em uma barra de suporte de prato oscilante estática 207, cujo topo é montado a uma tampa de extremidade de recinto de caixa de engrenagem 209.

O prato oscilante inferior 203 encaixa com um prato oscilante superior 211, não rotacionalmente montado à barra de suporte 207.

O prato oscilante superior é conectado às hastes de controle superiores 213, que se estende para cima do lado interno do eixo interno 149, via um suporte de haste de controle 215, aos respectivos servo lineares simétricos 219, que são montados sobre a tampa de extremidade 209.

A ativação dos servos 219 assim move as hastes de controle superior 213, que deslizam o prato oscilante superior 211 para cima e para baixo da barra de suporte 207. O movimento do prato oscilante superior 211 é transferido para o prato oscilante inferior 203. O movimento é transferido do prato oscilante inferior 203, via as hastes de controle inferior 197, para os braços de controle de arfagem 195, para ajustar o ângulo de cada pá 7A do rotor inferior 7.

Assim, a arfagem coletiva e cíclica das pás 5A do rotor superior 5 pode ser controlada independentemente da arfagem coletiva e cíclica das pás 7A do rotor inferior 7. O uso de servos para realizar este controle possibilita o uso de um controlador eletrônico, provido de fio ou sem fio, para controlar os servos e, assim, controlar a arfagem das pás dos rotores superior e inferior 5, 7, sem uma ligação mecânica direta para o operador da máquina.

Os dois conjuntos de três (um conjunto para o rotor inferior 5 e um conjunto para o rotor superior 7) servos independentes 193, 219 e dois mecanismos de prato oscilante 181, 202 possibilitam controle de arfagem coletiva e cíclico diferencial independente dos rotores 5, 7.

O controle de arfagem coletiva diferencial é desejável de modo que a máquina tenha controle preciso de guinada/curso. Controlando-se a arfagem de pá sobre o rotor inferior 7 diferentemente da arfagem de pá sobre o rotor superior 5, um efeito de torque é induzido em uma direção, fazendo com que a máquina gire, isto é, fazendo com que a máquina guine. Isto seria conseguido controlando-se os servos de rotor superiores 193 igualmente, de modo que o ângulo dos pratos oscilantes 183, 187 permaneçam os mesmos, porém de modo que se movam para cima e para baixo ao longo dos eixos de acionamento 147, 149. Isto gira cada pá superior 5A em tomo de um ângulo determinado dentro de seus soquetes 151 e, então, controlando os servos de rotor inferiores 219 para girar cada pá inferior 7A em tomo de um diferente ângulo dentro de seus soquetes 171.

O controle de arfagem cíclica diferencial é conseguido controlando-se os servos de rotor superiores 193 para moverem-se desigualmente, de modo que os pratos oscilantes 183, 187 sejam inclinados em relação aos eixos de acionamento 147, 149, de modo que o ângulo de rotação de cada pá 5A, 7A dentro seus respectivo soquete 151, 171 seja diferente, dependendo da posição rotacional daquela pá 5A, 7A.

Embora controle independente das pás 5A, 7A seja possível, é considerado que para entradas de controle padrão os pratos oscilantes 183, 187, 203, 211 sejam controlados de modo que as pás superiores e inferiores 5A, 7A movam-se identicamente, a não ser que o curso da máquina necessite ser mudado.

Nesta forma de realização, o cubo central 13 é rotacionalmente montado sobre a base do eixo interno 149 e usando-se mancais adequados compreende uma bola semi-esférica absorvedora de choque enchida com ar.

Com referência às Figuras 19 a 24, a frente e a traseira de uma maquina voadora 200 modificada é provida com aerofólios ajustáveis alongados 221, que substituem as seções de frente e traseiras dos anéis de aerofólio montados 27 da máquina 1 descrita acima. Cada um dos aerofólios ajustáveis 221 compreende asas alongadas que são montadas sobre os anéis de aerofólio montados 27, para rotação em tomo dos respectivos eixos geométricos horizontais, que são posicionados no centro de pressão 223 de cada aerofólio 221.

Cada um dos conjuntos de frente e traseiros dos aerofólios 221 é controlado por um mecanismo de controle mecânico ou eletromecânico adequado. E considerado, por exemplo, que cada conjunto de aerofólios é conectado a um respectivo braço de controle, que é móvel por atuação de um servo linear simétrico.

Cada conjunto de aero fólios 221 é móvel entre uma posição neutra, como mostrado com referência às Figuras 19 e 23, e uma posição inclinada, como indicado com referência às Figuras 22 e 24.

Na posição neutra, os aerofólios 221 dos conjuntos de frente e traseiro ajusta o ar do canal em uma direção genericamente indicada pelas setas 223, isto é, em uma direção paralela com o eixo-geométrico longitudinal da máquina. Esta posição neutra seria usada para flutuar e voo de baixa velocidade.

Entretanto, quando levantamento adicional é necessário, como podería ser o caso durante o voo para a frente, os conjuntos de aerofólios 221 na frente e atrás são movidos para a posição inclinada para o ar do canal em uma direção genericamente indicada pelas setas 225, isto é, em uma direção inclinada ao eixo-geométrico longitudinal da máquina.

Os aerofólios móveis 221 assim possibilitam que levantamento adicional seja gerado quando requerido.

Naturalmente, os conjuntos de frente e traseiro dos aerofólios 221 podem ser controlados independentemente, de modo que somente o conjunto de aerofólios 221 da frente ou traseiro seja movido. Assim, sintonização fina considerável do levantamento gerado é possível. É considerado que o ângulo dos aerofólios 221 sejam controlados automaticamente, em resposta a uma entrada pelo operador para a máquina que requer mais ou menos levantamento.

Com referência agora às Figuras 25 a 28, a parte traseira de uma outra maquina voadora modificada 230 é provida com uma unidade de ventoinha impulsora traseira 231, compreendendo um duto de propulsor 233, em que é rotativamente montado um propulsor impulsor 235, cujo eixogeométrico rotacional é paralelo ao eixo-geométrico longitudinal da máquina, isto é, perpendicular ao eixo-geométrico da rotação dos rotores 5, 7.

O propulsor impulsor 235 é acionado, via um acionamento de propulsor 237, por um eixo de acionamento de propulsor 239, que se estende para trás a partir de uma caixa de marcha auxiliar 241 no centro da máquina 230. O acionamento de propulsor 237 pode compreender, por exemplo, uma ligação a engrenagem ou correia, entre o propulsor 235 e o eixo de acionamento 237. Uma embreagem 243 é provida entre a caixa de engrenagem auxiliar 241 e o eixo de acionamento 239. A caixa de engrenagem auxiliar 241 é acionada pela caixa de engrenagem principal 10 da máquina 230.

A unidade de ventoinha impulsora 231 é usada para gerar empuxo para a frente adicional, quando necessário. Isto pode ser simplesmente quando velocidade para a frente adicional é requerida ou pode ser para auxiliar em outras manobras, tais como um rápido ganho de altitude ou mudança de direção.

A unidade de ventoinha impulsora 231 pode ser controlada em conjunto com os aerofólios móveis 221 e pode ser controlada automaticamente, de modo que a combinação dos propulsores 5, 7, dos aerofólios 221 e da unidade de ventoinha impulsora 231 seja disposta para suprir a combinação requerida do empuxo para a frente, levantamento e direção.

E considerado que qualquer um dos aspectos descritos acima pode ser combinado como requerido e não são, portanto, portanto, limitados somente às formas de realização particulares descritas. Por exemplo, a unidade de ventoinha impulsora pode ser provida em uma máquina não tendo aerofólios móveis.

E considerado que a máquina descrita acima pode ser provida com uma pluralidade de assentos, afastados entre si transversalmente através, ou longitudinalmente ao longo, da máquina.

A velocidade dos propulsores 5, 7 e arfagem de pá, dos servos

193, 219, dos aerofólios móveis 221 e da unidade de ventoinha impulsora 231, se provida, pode ser controlada mecânica e eletricamente por um controlador ligado por fio ou sem fio.

As máquinas voadoras descritas acima podem ser controladas autonomamente, isto é, sem requerer um piloto sobre a própria máquina. O controle autônomo pode ser conseguido pelo uso de giroscópios fixados na máquina, para detectar o movimento da máquina em uma dada direção e para remeter um sinal para o controlador para variar pelo menos a velocidade de um dos propulsores 5, 7 e arfagem de pá, dos servos 193, 219, dos aerofólios móveis 221 e da unidade de ventoinha impulsora 231, a fim de gerar uma força que se oponha ao movimento detectado.

Uma pluralidade de giros piezo eletrônicos é incorporada dentro do controlador que controla os servos de controle de voo de aeronave. Cada giroscópio e, por sua vez, cada servo, mantém a aeronave em uma atitude predeterminada específica de guinada, arfagem e rolamento, a menos que de outro modo comandado pelo piloto ou o controlador. O sistema de estabilização de giroscópio evita que turbulência de ar ou distribuição de peso da aeronave afete a atitude da aeronave em voo. Ele também permite que a aeronave seja pilotada por pilotos com muito pouco nível de habilidade, porque a aeronave está em alguma extensão controlando sua própria atitude independentemente, isto é, sem basear-se na entrada de piloto. Assim o controlador poderia estar levantado, de modo que, se o piloto for para liberar o controle da máquina inteiramente, ela acomodar-se-ia em uma posição neutra, tal como uma posição de flutuação estática.

Uma pluralidade de acelerômetros pode também ser incorporada dentro do controlador que controla os servos de controle de voo. Cada acelerômetro mede o movimento em altitude, deslizamento lateral e movimento para a frente e para trás. Repetindo, isto permite que a aeronave seja controlada pelo controlador para manter uma posição estática na flutuação, mesmo em vento severo e evita que a aeronave seja aterrissada demasiado rápido.

Todos os parâmetros dos giroscópios e dos acelerômetros são pré-programados dentro do controlador, para ajustar o nível do piloto ou as exigências de controle autônomo apropriadas. Diferentes programas podem ser usados para diferentes pilotos ou usos.

O sistema de controle de giro assim pode manter a estabilidade em três dimensões.

O controlador efetivamente controla pelo menos uma da velocidade dos propulsores 5, 7 e arfagem da pá, os servos 193, 219, os aerofólios 221 e a unidade de ventoinha impulsora 231, para mover a máquina para alcançar a direção, que é percebida pelos giroscópios estar caindo, assim mudando o centro de gravidade de volta sob a máquina.

E considerado que a arfagem cíclica dos rotores tanto superior como inferior 5, 7 é alterada em intervalos de, por exemplo, 0,06 segundos, se necessário. Por exemplo, se uma rajada de vento sopra deslocando a aeronave ligeiramente para a direita, um giroscópio sentirá isto e remeterá um sinal para o controlador para o controle da arfagem cíclica, para aumentar o a arfagem das pás quando elas aproximam-se do lado direito da aeronave, assim aumentando a elevação naquele lado da aeronave somente e renivelando-a. É considerado que milhares de sinais são remetidos cada minuto pelo controlador para os servos, para ajustar a arfagem da pá e, portanto, manter a aeronave em perfeita condição de navegabilidade todo o tempo. Os acelerômetros trabalham da mesma maneira, exceto que eles são usados pelo controlador para controlar a aeronave para manter uma posição em relação à que foi por último percebida estar, em vez de manter uma atitude particular.

Em outra forma de realização alternativa da maquina voadora, a arfagem cíclica e coletiva das pás 5A do rotor superior 5 pode ser controlada com a arfagem cíclica e coletiva das pás 7A do rotor inferior 7, usando-se somente três servos. A arfagem do conjunto de pás superiores 5A é assim controlada não-independentemente da arfagem do conjunto inferior de pás 7A. Quando assim arranjado, a guinada da máquina pode ser controlada por um mecanismo de ajustamento de fluxo de ar, compreendendo meios de ajustar o fluxo de ar para dentro e/ou para fora dos propulsores 5, 7.

Um tal mecanismo pode compreender dois conjuntos de duas palhetas ajustáveis, ambos os conjuntos sendo montados acima dos propulsores 5, 7, um conjunto em direção à frente da máquina, o outro conjunto sendo em direção às costas da máquina. Ambos os conjuntos são montados de modo que haja uma palheta de cada conjunto em cada lado do eixo-geométrico longitudinal da máquina. Cada palheta é montada para movimento em tomo de um eixo-geométrico genericamente horizontal, a fim de ser-se capaz de ajustar a direção de parte do fluxo de ar através dos propulsores 5, 7. O fluxo de ar pode assim ser ajustado pelas palhetas em cada lado do eixo-geométrico longitudinal da máquina, para fazer com que a aeronave rodopie para a direita ou esquerda.

O meio de ajustamento de fluxo de ar poderia compreender qualquer meio para mudar a direção do fluxo de ar, incluindo palhetas na forma de aerofólios, flaps ou dutos de abertura variável.

O meio de ajustamento do fluxo de ar poderia ser localizado em qualquer posição adequada relativa às propulsores 5, 7. Tais posições incluem, por exemplo, acima do propulsor de topo 5, abaixo do propulsor inferior 7 ou no meio dos propulsores 5, 7.

Claims (22)

1. Máquina voadora, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos um motor e acima de dois propulsores contra-rotativos de eixogeométrico vertical, cujas pás são dispostas para gerar levantamento na rotação dos propulsores pelo motor, os propulsores compartilhando um eixogeométrico rotacional comum, a máquina sendo provida com um assento e guidões tanto montados na máquina acima dos propulsores em posições radialmente internas da periferia externa dos propulsores e afastadas ao longo do eixo-geométrico longitudinal da máquina, os guidões sendo montados de modo móvel no chassi, apoios para pés sendo providos adjacentes ao assento, o assento, guidões e apoios de pés sendo arranjados de modo que um usuário da máquina senta substancialmente centralmente no topo dos propulsores com suas pernas escarranchando-se sobre o motor e o assento.

2. Máquina de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de os guidões se estendem transversalmente a partir do eixo longitudinal da máquina.

3. Máquina de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de os apoios de pés são providos adjacentes a cada lado do assento para proteger o pé do operador a partir dos propulsores.

4. Máquina de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de os propulsores serem dispostos de modo que uma característica dos propulsores possam ser variados para responder por qualquer diferença no fluxo de ar para dentro de cada propulsor, de modo que, em uso, cada propulsor produza substancialmente a mesma elevação.

5. Máquina de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de ser a arfagem das pás de propulsor que pode ser variada.

6. Máquina de acordo com qualquer uma das reivindicações das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de a máquina compreender dois motores.

7. Máquina voadora, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos um motor e acima de dois propulsores contra-rotativos de eixo geométrico vertical, cujas pás são arranjadas para gerar levantamento na rotação dos propulsores pelo motor, os propulsores compartilhando um eixogeométrico rotational comum, uma região contendo carga sendo provida acima dos propulsores, cada propulsor sendo provido com um respectivo mecanismo de controle de arfagem de pá, a máquina compreendendo ainda um controlador, os mecanismos de controle de arfagem de pá e o controlador sendo arranjados de modo que a arfagem de cada um das pás dos propulsores sejam independentemente controláveis para determinar a velocidade, a altitude, a atitude e rolamento da máquina.

8. Máquina voadora de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de pelo menos um dos mecanismos de controle de arfagem de pá ser acionado por um servo controlado pelo controlador.

9. Máquina voadora de acordo com a reivindicação 7 ou reivindicação 8, caracterizada pelo fato de cada mecanismo de arfagem de pá ser controlado por um respectivo servo.

10. Máquina voadora de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de cada mecanismo de controle de arfagem de pá ser provido por seu próprio conjunto de servos, um servo sendo provido para cada pá de propulsor.

11. Máquina voadora, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos um motor e acima de dois propulsores contra-rotativos de eixogeométrico vertical, cujas pás são dispostas para gerar elevação na rotação dos propulsores pelo motor, os propulsores compartilhando um eixogeométrico rotacional comum, um recipiente transportando carga sendo montado acima dos propulsores.

12. Máquina voadora de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de o recipiente de transporte de carga ser alongado e ser disposto para estender-se ao longo do eixo-geométrico longitudinal da máquina, a largura do receptor sendo menor do que a largura da máquina.

13. Máquina voadora de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de o recipiente de transporte de carga compreender uma maca para transportar uma pessoa ferida.

14. Máquina voadora, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos um motor e acima de dois propulsores contra-rotativos de eixogeométrico vertical, cujas pás são dispostas para gerar levantamento na rotação dos propulsores pelo motor, os propulsores compartilhando um eixogeométrico rotacional comum, uma região de transporte de carga sendo provida acima dos propulsores, uma saia circular compreendendo uma pluralidade de anéis verticalmente afastados entre si mantidos em uma posição afastada por uma pluralidade de tirantes espaçadores verticais, a fim de definir pelo menos uma entrada de ar entre os anéis operativos para prover ar aos propulsores, em uso.

15. Máquina voadora de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de os anéis serem de seção transversal conformada em aerofólio.

16. Máquina voadora de acordo com a reivindicação 14 ou reivindicação 15, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos um aerofólio movelmente montado, cujo ângulo de inclinação pode ser ajustado em relação à máquina.

17. Máquina voadora de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de o aerofólio movelmente montado é montado para rotação em tomo de um eixo-geométrico horizontal estendendo-se transversalmente através da máquina.

18. Máquina voadora de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizada pelo fato de uma pluralidade de aerofólios móveis serem providos.

19. Máquina voadora de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de um primeiro conjunto de aerofólios móveis ser provido na frente da máquina e um segundo conjunto de atrás da máquina.

20. Máquina voadora, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos um motor e acima de dois propulsores contra-rotativos de eixo geométrico vertical, cujas pás são arranjadas para gerar levantamento na rotação dos propulsores pelo motor, os propulsores compartilhando um eixogeométrico rotacional comum, uma região de transporte de carga sendo provida acima dos propulsores, um controlador sendo provido compreendendo uma pluralidade de giroscópios arranjados para gerar sinais indicativos da atitude da máquina, o controlador sendo operativo para processar os sinais e para subsequentemente controlar a máquina para manter a máquina em uma predeterminada atitude.

21. Máquina voadora, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos um motor e acima de dois propulsores contra-rotativos de eixo geométrico vertical, cujas pás são arranjadas para gerar levantamento na rotação dos propulsores pelo motor, os propulsores compartilhando um eixogeométrico rotacional comum, a máquina sendo provida com um assento montado na máquina acima dos propulsores em uma posição radialmente para dentro da periferia externa dos propulsores, a máquina adicionalmente compreendendo um mecanismo de pára-quedas alojado sobre a máquina.

22. Máquina voadora, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos um motor e acima de dois propulsores contra-rotativos de eixo geométrico vertical, cujas pás são arranjadas para gerar levantamento na rotação dos propulsores pelo motor, os propulsores compartilhando um eixogeométrico rotacional comum, a máquina sendo provida com um assento montado na máquina acima dos propulsores em uma posição radialmente para dentro da periferia externa dos propulsores de modo que o assento seja posicionado substancialmente centralmente no topo do eixo-geométrico rotacional dos propulsores.