ES2271545T3 - Aparato aereo con una pluralidad de motores de elevacion y empuje. - Google Patents
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Abstract
Aparato aéreo para elevar o descender cargas, con una pluralidad de motores de elevación y empuje (12), en el que a cada rotor está asignado un motor eléctrico (10) y cada motor está unido con un ondulador (14), en el que el aparato aéreo presenta un torno de cable accionado de forma eléctrica motriz, mediante el que pueden elevarse o descender las cargas que lleva el aparato aéreo, en el que el suministro de corriente se lleva a cabo mediante al menos, un cable de arrastre.
Description
Aparato aéreo con una pluralidad de motores de
elevación y empuje.
Para erigir elevadas construcciones es necesaria
normalmente una grúa. Esto es válido naturalmente también para
construcciones en forma de torre como las instalaciones de energía
eólica. No obstante, las instalaciones de energía eólica son cada
vez más grandes y, por ello, por un lado, las grúas deben alcanzar
alturas cada vez mayores y, por otro lado, deben desplazar masas
cada vez mayores. Esto conduce a su vez a grúas mayores y más
pesadas. Estas grúas son a su vez cada vez más caras y el coste del
transporte de una grúa de este tipo desde una obra a otra aumenta
igualmente, como también el coste de montaje o desmontaje de la
grúa.
Una alternativa es un aparato aéreo que sea
capaz de transportar los componentes de la obra, como por ejemplo,
de una instalación de energía eólica.
Del documento DE2234524 se conoce una plataforma
que vuela con una pluralidad de rotores de elevación y empuje, con
un motor eléctrico para cada rotor y con un ondulador para cada
motor.
En el caso de este aparato aéreo conocido
resulta sin embargo desventajoso que los motores eléctricos están
colocados en una plataforma común. Esta plataforma tiene, por un
lado, un peso propio elevado y, determina mediante la construcción
el número posible de motores o rotores.
Del documento DE19745492A1 se conoce un avión de
despegue vertical con diversos motores de elevación y empuje, que
corresponde al preámbulo de la reivindicación 1. El documento US
3336347 muestra un dispositivo de elevación aerodinámico con tres
patas y dos pares de propulsores. Del documento GB863685 se
desprende un helicóptero de transporte con un gancho para
transportar cargas que penden bajo el helicóptero.
Es objetivo de la presente invención por tanto
exponer un aparato aéreo con mayor carga útil.
El objetivo se alcanza con un aparato aéreo
según la invención con la característica de la reivindicación 1.
Asimismo, la invención se basa en la idea de que es necesaria una
unión estable entre los motores individuales, pero el peso propio
de la plataforma en caso de uso de una construcción de barra puede
ahorrarse. Este peso ahorrado está disponible para una misma
capacidad de carga del aparato aéreo como carga útil.
En la forma de realización según la invención,
el suministro de corriente se lleva a cabo mediante, al menos, un
cable de arrastre. De este modo, el aparato aéreo debe elevar el
peso del cable, pero para ello no necesita depósitos de energía
caros y pesados. Mediante un suministro de corriente a través de
diversos cables de arrastre, que están colocados preferentemente en
distintos puntos del aparato aéreo, es posible un funcionamiento
seguro en caso de avería de un cable.
Con especial preferencia, el aparato aéreo se
controla desde el suelo mediante un control remoto sin cable o con
cable. Asimismo, pueden preverse dos o más controles remotos, que de
forma alterna actúan sobre el aparato aéreo. De este modo, puede
realizarse un posicionamiento burdo como la elevación de la carga y
una determinación básica del sentido de vuelo desde el suelo,
mientras el posicionamiento fino, por ejemplo, de una sección de
torre desde la torre se realiza en una posición, desde la que puede
supervisarse de forma precisa el proceso.
En una variante preferida de la invención, el
aparato aéreo dispone de pies de aterrizaje, con los que puede
posarse en el suelo. Para ello, se prevé una placa de apoyo alojada
de forma elástica en el lado frontal de cada rotor alejado del
árbol.
Con especial preferencia, el aparato aéreo
presenta un dispositivo para el control automático de la posición o
altura de vuelo. Este también puede estar acoplado con un sistema
GPS, para realizar un control automático de una posición que puede
predeterminarse. Con ello puede realizarse automáticamente un
posicionamiento burdo del aparato aéreo según la invención.
Para incrementar lo menos posible el peso propio
del aparato aéreo con la introducción de este dispositivo, este
dispositivo está dispuesto preferentemente con barras de unión entre
al menos dos motores. De forma especialmente preferida, el
dispositivo está dispuesto debajo del plano en el que discurren las
barras entre los motores. De este modo, en caso de un vuelo sin
carga se obtiene también un punto de gravedad bajo que contribuye a
la estabilidad de la posición de vuelo.
En una forma de realización preferida el motor y
el ondulador están unidos constructivamente, de forma que pueden
manejarse premontados como una unidad.
Para proteger los cables eléctricos, que son
necesarios en el aparato aéreo, las barras de unión están
conformadas preferentemente huecas y los cables discurren por el
interior de las barras.
Para que el aparato aéreo pueda dimensionarse de
la forma más flexible posible y en función de las cargas que deba
transportar, se prevén uniones firmes pero separables entre las
barras de unión y los motores. De este modo, es posible un escalado
del aparato aéreo según la invención, en el que dependiendo de la
carga que deba transportarse se selecciona un número deseado de
motores, que se unen mediante las barras de unión en forma de un
entramado de manera adecuada para formar un aparato aéreo
estable.
Formas de realización ventajosas de la invención
se indican en las reivindicaciones subordinadas.
A continuación, se explica en detalle un ejemplo
de realización de la invención mediante las figuras. Se muestra:
Figura 1 una representación simplificada de un
aparato aéreo según la invención;
Figura 2 una representación simplificada de un
motor según la invención del aparato aéreo; y
Figura 3 una sección final de una barra de
unión según la invención.
En la figura 1, el número de referencia 10
identifica un motor, 12 identifica el rotor (propulsor), 14
identifica el ondulador, 15 es una barra de unión, 16 un
dispositivo para el control de la posición o altura de vuelo
(dispositivo de control).
El aparato aéreo según la invención se
representa en una forma básica triangular.
Una parte de los motores 10 está dispuesta de
forma que el rotor 12 gira en un plano vertical. Según la dirección
de giro del motor 10, un rotor 12 de este tipo actúa como rotor de
empuje o rotor de tracción. Por consiguiente, con estos rotores se
influye en el sentido de vuelo.
En los puntos finales de la forma triangular,
están dispuestos otros motores 10, cuyos rotores 12 giran en un
plano básicamente horizontal. Estos trabajan como rotores de
elevación y permiten la elevación de la carga o el vuelo a una
altura predeterminable.
A cada motor 10 está asignado un ondulador 14,
que permite un control individual de cada motor 10. De este modo,
son posibles controles independientes de los motores 10
individuales, y con ello por un lado es posible un control del
aparato aéreo muy preciso y, por otro lado, independiente de la
dirección.
En esta figura se representa una forma
triangular sólo como una variante. Naturalmente, también son
posibles otros polígonos como cuadrados, pentágonos o cualquier
otra forma con una disposición correspondiente de motores, para
poder elevar y transportar grandes cargas de forma
correspondiente.
En el centro del aparato aéreo se prevé un
dispositivo de control 16, que por un lado suministra energía
eléctrica a los onduladores 14 y, con ello, a los motores 10 y, por
otro lado, también influye en los onduladores 14, para producir un
comportamiento de vuelo conforme a las órdenes de control. En este
dispositivo de control 16 puede estar integrado también un
acumulador de energía que, por ejemplo, en caso de una rotura del
cable de arrastre proporciona todavía energía suficiente para el
aterrizaje de emergencia del aparato aéreo, con objeto de evitar una
caída incontrolada.
La figura 2 muestra una vista lateral de un
motor 10 según la invención. Con este motor 10 está unido un rotor
12 mediante un árbol. En el lado frontal del motor 10 opuesto al
árbol se prevé un amortiguador 22, en cuyo lado alejado del motor
está colocado un pie de apoyo 20. Según la posición de montaje
representada en esta figura, aquí se trata de un motor de
elevación. Al descender el aparato aéreo según la invención, el pie
de apoyo 20 tocará en primer lugar el suelo y la parte restante del
aparato aéreo descenderá contra la presión del amortiguador 22. De
este modo, el aparato aéreo puede aterrizar en el suelo, sin exponer
la carcasa del motor 10 al peligro de un daño o también sólo de un
burdo ensuciamiento.
La figura 3 muestra una sección de una barra de
unión 15 según la invención. Esta barra de unión 15 presenta un
soporte 18, con el que puede unirse de forma firme pero separable,
por ejemplo, con un motor 10, para poder construir un aparato aéreo
según la invención. Dentro de la barra de unión 15, que está
realizada de forma hueca, se representa un cable 26. Mediante esta
disposición del cable 26 en la barra de unión 15, el cable se
dirige de forma protegida en esta barra de unión 15 y, de este modo,
se reduce drásticamente el riesgo de daño del cable 26 existente
permanentemente en el funcionamiento basto en obras.
El cable 26 sale en el extremo de la barra de
unión 15 y, de este modo, junto al motor 10 y puede conectarse con
los conductores 28. De este modo, sólo la sección corta del cable 26
está accesible entre el extremo de la barra de unión 15 y el motor
10. Aquí puede reducirse el peligro de un daño mediante una guía
adecuada del cable 26 dentro del bastidor formado por el aparato
aéreo. Naturalmente, este cable puede unirse también al ondulador
14, que forma una unidad constructiva con el motor 10.
Una guía de cable de este tipo es ventajosa
también cuando el o los onduladores 14 están asignados al
dispositivo de control. Estos cables 26 discurren desde el
dispositivo de control 16 con los onduladores 14 hacia los motores
10.
En el aparato aéreo descrito, el número de
rotores de elevación es claramente mayor que el número de rotores
de empuje. Por ejemplo, la proporción de la cifra de rotores de
elevación a rotores de empuje puede estar en el intervalo de 5:1 a
10:1.
Claims (15)
1. Aparato aéreo para elevar o
descender cargas, con una pluralidad de motores de elevación y
empuje (12), en el que a cada rotor está asignado un motor eléctrico
(10) y cada motor está unido con un ondulador (14), en el que el
aparato aéreo presenta un torno de cable accionado de forma
eléctrica motriz, mediante el que pueden elevarse o descender las
cargas que lleva el aparato aéreo, en el que el suministro de
corriente se lleva a cabo mediante al menos, un cable de
arrastre.
2. Aparato aéreo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por un control
remoto con cable o sin cable.
3. Aparato aéreo según la
reivindicación 2, caracterizado por dos controles remotos que
actúan de forma alterna o simultánea sobre el aparato aéreo.
4. Aparato aéreo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por una placa de
apoyo (20) alojada de forma elástica en el lado frontal de cada
motor (10) opuesto al árbol.
5. Aparato aéreo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por un
dispositivo (16) para el control automático de la posición o altura
de vuelo.
6. Aparato aéreo según la
reivindicación 4, caracterizado por barras de unión (15)
entre dos motores (10) y el dispositivo (16) para el control
automático de la posición o altura de vuelo.
7. Aparato aéreo según la
reivindicación 5 ó 6, caracterizado por un sistema GPS para
el control de una posición predeterminable.
8. Aparato aéreo según una de las
reivindicaciones 6 a 7, caracterizado porque el dispositivo
(16) está dispuesto por debajo del plano en el que discurren las
barras de unión (15) entre los motores (10).
9. Aparato aéreo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por una
unificación constructiva de motor (10) y ondulador (14).
10. Aparato aéreo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las barras
de unión (15) están conformadas huecas y están dispuestos cables
(26) en el interior de las barras.
11. Aparato aéreo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por uniones
firmes pero separables entre las barras de unión (15) y los motores
(10).
12. Aparato aéreo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por un acumulador
de energía dispuesto en el aparato aéreo.
13. Aparato aéreo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el aparato
aéreo presenta un chasis construido básicamente a partir de barras
de unión.
14. Aparato aéreo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
motores eléctricos están unidos entre sí mediante barras de
unión.
15. Aparato aéreo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
rotores de elevación son básicamente rotores de una pala o dos
palas.
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