ES2386217B1

ES2386217B1 - Sistema para despegue y aterrizaje de los aviones de forma rápida y con muy poco recorrido

Info

Publication number: ES2386217B1
Application number: ES201200331A
Authority: ES
Inventors: Luis Antonio Gomez Romero
Original assignee: Ideas Proyectos E Innovaciones S L; IDEAS PROYECTOS E INNOVACIONES SL
Current assignee: Ideas Proyectos E Innovaciones S L; IDEAS PROYECTOS E INNOVACIONES SL
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2013-06-24
Anticipated expiration: 2032-03-21
Also published as: ES2386217A1; WO2013140008A1

Abstract

Sistema para despegue y aterrizaje de los aviones de forma rápida y con muy poco recorrido.#El sistema consiste en montar las alas (1) de un avión (2) de forma articulada a través de elementos hidráulicos (13) montados articuladamente entre el ala y el correspondiente fuselaje del aeronave (2), en orden a permitir la variación del ángulo de ataque de dichas alas (1), hasta conseguir un ángulo de ataque de 45º o más grados, que en combinación con los flaps (3) y slat (4) posibilita efectuar las maniobras de despegue y aterrizaje del aeronave de forma rápida y con muy poco recorrido.

Description

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un sistema para despegue y aterrizaje de aeronaves, sistema previsto para su aplicación a las correspondientes alas de sustentación para permitir variar el ángulo de ataque de dichas alas y conseguir un despegue y un aterrizaje de la aeronave de forma mucho mas rápida, es decir con una reducción notable del recorrido requerido para dicho despe:gue o aterrizaje respecto del que se necesita actualmente en cualquier tipo de aeronave.

El objeto de la invención es conseguir que las alas de sustentación de una aeronave puedan situarse con un ángulo de ataque mucho mayor que lo habitual, oscilando automáticamente y a requerimiento aerodinámico hacia la posición normal del plano.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Uno de los grandc;:s problemas que tiene la aviación corresponde a los recorridos que las aeronaves tienen que realizar tanto para despegar como para aterrizar, recorrido qUle lógicamente se incrementa a medida que la aeronave es mayor.

Aunque se diseñan potentes motores y sofisticados sistemas para aumentar su capacidad de sustentación, el problema del recorrido de la aeronave durante el aterrizaJe y el despegue sigue latente, todo lo cual lleva consigo a una limitación en la construcción de las pistas, en especial cuando se trata de terrenos accidentados.

Como es sabido, el despegue de las aeronaves depende sustancialmente de la velocidad y su recorrido, puesto que la velocidad es primordial para que las alas tengan la sustentación necesaria para separarse del suelo, de modo que la sustentación del aparato irá creciendo a medida que aumenta la velocidad, haciendo que aquél vaya cogiendo altura hasta el punto deseado.

Evidentemente, la fuerza requerida para el despegue es proporcionada por los motores de la aeronave, de manera que éstos tienen que dar toda su potencia para imprimir la velocidad necesaria a fin de que tenga la sustentación precisa y evitar la entrada en pérdida, lo que evidentemente supone un gasto de combustible muy elevado durante la operación de despegue.

Las aeronaves están construidas de forma tal que la sustentación de las mismas se consigue para que no entren en pérdida y para que los perfiles utilizados en las alas sean suficientemente aerodinámicos para tener la mínima resistencia en el vuelo.

Ahora bien, como en el despegue y en el aterrizaje necesitan una capacidad de sustentación mucho mayor que durante el vuelo, para ajustarse a las reducidas velocidades iniciales, actualmente se le añaden unos flaps y slat, que aumentan la profundidad de las alas y su sustentación en velocidades cortas.

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En definitiva el despegue de una aeronave se consigue a base de poner el motor al rendimiento máximo y tener mucho recorrido para conseguir una velocidad y sustentación suficientes. En una palabra, la mayor parte depende del motor y el resto de la sustentación.

Con este sistema 4~1 esfuerzo necesario para el despegue se reparte entre el empuje que proporciona el motor y la sustentación de la aeronave, permitiendo que en un pequeño recorrido la aeronave pueda despegar de forma rápida.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema que se! preconiza ha sido concebido para resolver la problemática expuesta en el apartado anterior y para conseguir la eventualidad referida en el último párrafo de dicho apartado.

Mas concretamen1te, el sistema de la invención, aplicable a las alas de sustentación de la aeronave, dotadas éstas de los correspondientes flap s y slat, presenta la particularidad de que dichas alas van montadas respecto del fuselaje de forma articulada, al objeto de poder oscilar y con ello poder variar el ángulo de ataque de las mismas, variación que se realizará a voluntad, de forma mecánica o hidráulica, permitiendo que en un determinado momento se pueda aumentar dicho ángulo de ataque hasta aproximadamente 45° o incluso mas si fuera preciso c~n los despegues y aterrizajes. Evidentemente las alas irían montadas respecto del fuselaje de forma oscilante a través de un eje que puede ser común a las dos alas o un eje independiente para cada ala, todo ello de manera que en combinación con los flap s y slat, esa ampliación del ángulo de ataque permita que el intradós del ala tome forma cóncava en

donde el viento incidente produzca su presión, mientras que en el extradós del ala se produce una superficie convexa que hará que el viento incidente produzca, dado el ángulo de ataque, un fuerte vacío que incrementará notablemente la sustentación, permitiendo entonces que la aeronave suba rápidamente y manteniendo después su posición horizontal.

Al llegar a la altitud deseada, se invertirá la operación y las alas replegarán sus superficies re~¡;ogiendo los flaps y slat, así como reduciendo el ángulo de ataque para que dichas alas vuelvan a su posición original y de vuelo.

En el momento de:! aterrizaje se hará la misma operación, es decir se volverá a incrementar t~l ángulo de ataque, aumentando con ello la superficie de acción de las alas, desplegando los flap s y slat, con lo que se verá reducida la velocidad para que el avión o aeronave baje inicialmente con una pendiente grande, controlandola sin ningún inconveniente solamente con aumentar la velocidad, en cuyo caso se detendría el descenso, maniobra que permitirá un aterrizaje suave y rápido.

Aunque el montaJe de las alas respecto del fuselaje de la aeronave puede ser mecánico, en una forma de realización preferente el montaje y correspondiente oscilación St~ realizará a través de mecanismos hidráulicos, y en cualquier caso con distintas formas o con diferentes soluciones, dependiendo de la situación de las alas en la aeronave, ya que el sistema puede colocarse en la parte inferior, en la parte media o en la parte superior.

Por otra parte se ha previsto que los correspondientes timones de profundidad de la aeronave y sus alerones, podrán ir montados de forma tal que varíe su ángulo de ataque para estabilizar de forma óptima las maniobras en caso de que así se requiera.

DESCRIPCIÓN DE LOS IHBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.-Mm!stra una vista seccionada en perfil del ala en la que es aplicable el sistema d~e la invención, en situación operativa, es decir en la posición que ocuparía tanto en el despegue como en el aterrizaje.

La figura 2.-Muestra una vista correspondiente al perfil del ala representada en la figura an1terior en situación de reposo, es decir cuando la aeronave se encuentra en vu(!lo.

Las figuras 3 y 4.-Muestran sendas vistas esquemáticas según alzado lateral de una aeronave en la que se dejan ver las alas en posición de despegue y de vuelo, respectivamente.

Las figura 5A y 5B.-Muestra una vista lateral de un ala con unos hidráulicos que establecen ell sistema de oscilación y de montaje entre el ala y el correspondiente fuselaje de la aeronave, en dos posiciones para la misma.

La figura 6. ~,fuestra, una vista en sección del fuselaje correspondiente a una aeronave con ala baja y ala alta, representada ésta última en línea de trazos. En esta figura se deja ver además, en la parte

izquierda, la posición del ala en situación normal o replegada, mientras que en el lado derecho se ve el ahl desplegada en posición operativa.

Las figuras 7 y 8.-· Muestran, finalmente, sendas vistas en perfil de distintas aeronaves ligeras en las que es aplicable el sistema de la invención.

REALIZACIÓN PREFER1B:NTE DE LA INVENCIÓN

Como se puede ver en las figuras referidas, el sistema de la invención está previsto para su aplicación en el ala (1) correspondiente a aeronaves (2), como se dej;a ver en las figuras 3 y 4, de manera que de acuerdo con la invención el ala (1) propiamente dicha y como se representa en la figura 1, comprende urna parte fija que se corresponde con la propia referencia (1), unos flaps (3) Y un slat (4), como es convencional, pudiendo estos flaps (3) y slat (4) plegarse y desplegarse para facilitar las operaciones de despegue y aterrizaje de la aeronave (2) correspondiente.

En dicha figura 1 se dejan ver la línea (5) que corresponde al viento relativo, según la dirección (6) correspondiente a la fuerza de empuje, viéndose igualmente el ángulo de ataque (7) para el ala (1) en la situación de despegue, así como las fu,erzas que actúan para la sustentación y que corresponden a la componente vertical (8), a la fuerza de sustentación (9) propiamente dicha y a la resistencia (10). La trayectoria de empuje (6) es la que hace que el sistema pue:da funcionar, teniendo en cuenta la flecha (11) que indica la trayectoria de ascensión en el despegue, que tiene un ángulo muy elevado.

Según se representa en la figura 5, el ala (1) está relacionada con

el fuselaje de la aeronave (2) a través de un eje de oscilación (12), todo ello de manera tal que esa oscilación de las alas (1) se realiza mediante unos sistemas hidráulicos (13), o incluso mediante sistemas mecánicos, de manera que en la forma de realización mostrada en la figura 5 los hidráulicos (13) están articulados por un extremo (13') al ala correspondiente (1), y por el extremo opuesto (13") al fuselaje de la aeronave, de manera que en base a esos hidráulicos (13) cada ala (1) puede adoptar el ángulo de ataque correspondiente en cada momento.

En la figura 6 se muestra un fuselaje de un aeronave (2) con ala baja (15) y con ala alta (15'), viéndose a la izquierda la correspondiente ala en posición plegada, es decir de reposo, mientras que en la posición mostrada a la derecha se muestra el ala (1) desplegada, así como sus correspondientes flap s (3) y slat (4), viéndose además como el eje de oscilación (11) para las alas (1) está introducido en e:l fuselaje ya través de tramos extremos (12') se relaciona con el ala (1) o alas, bien de forma común o de forma independiente para cada una de ellas. En dicha figura 6 se deja ver como cada hidráulico (13) va montado sobre un soporte apropiado (16) establecido en la parte externa del propio fuselaje de la aeronave (2).

Por último decir q[ue en relación con el timón de profundidad (17) de la aeronave (2) y sus al<:~rones, pueden estar montados de forma que el ángulo de ataque de los mismos podría ser variable, colaborando en la estabilización correspondiente a las maniobras de despegue y aterrizaje de la propia aeronave (2).

Claims

REIVINDICACIONES

la ._ Sistema para despegue y aterrizaje de los aviones de fonna rápida y con muy poco recOIrido que siendo aplicable a las correspondientes alas de sustentación (1) de la aeronave (2) correspondiente, cuyas alas se complementan con los oportunos flap s (3) y slat (4), se caracteriza porque comprende un eje de articuladón u oscilación (12) de las alas (1) respecto del fuselaje (15) de la aeronave (2), pennitiendo variar el ángulo de ataque de dichas alas durante las maniobras de despegue y aterrizaje, para efectuar dichas operaciones de fonna rápida con muy corto recorrido.
2.-Sistema para despegue y aterrizaje de los aviones de fonna rápida y con muy poco f(~corrido según reivindicación 1, caracterizado porque la variación del ángulo de ataque de las alas (1) es susceptible de ampliarse hasta un ángulo de 45° o mas grados.
3.-Sistema para despegue y aterrizaje de los aviones de fonna rápida y con muy poco recorrido según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el accionamiento de las alas en su oscilación para variar el ángulo de ataque es susceptible de realizarse mediante elementos mecánicos o hidráulicos, estando relacionados en uno y otro caso entre las correspondientes alas (1) y el fuselaje (15) de la aeronave (2).
4.-Sistema para despegue y aterrizaje de los aviones de fonna rápida y con muy poco recorrido según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el accionamiento está materializado por unos hidráulicos (13) articulados, por uno de sus extremos (13') al ala (1) correspondiente y por el extr(~mo opuesto (13") al fuselaje de la aeronave (2).
5.-Sistema para despegue y aterrizaje de los aviones de fonna

rápida y con muy poco recorrido según reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque el eje de oscilación (12) de las alas (1) es común a

ambas, o bien independiente para cada una de ellas.

5 6.-Sistema para despegue y aterrizaje de los aviones de forma rápida y con muy poco recorrido según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la variación del ángulo de ataque de las alas (l) se establece un intradós de forntla cóncava sobre la que incide el viento relativo en el avance de la aeronave (2), así como una superficie convexa

10 correspondiente al extradós en la que se origina un vacío que favorece la sustentación de la propia aeronave (2).
7.-Sistema para despegue y aterrizaje de los aviones de forma rápida y con muy poco recorrido según reivindicaciones anteriores, 15 caracterizado por que los timones de profundidad puedan modificar su ángulo

de ataque dependiendo de las: circunstancias.