ES1296036U - Hidroaerodeslizador - Google Patents

Abstract

Hidroaerodeslizador, constituido por una embarcación la cual por la impulsión de un fluido permite su deslizamiento y elevación parcial sobre el agua, caracterizado porque comprende un casco que presenta una proa amplia y con una inclinación morro arriba, y la zona inferior de gran superficie, con dos quillas laterales, un motor de combustión o unas baterías o células de combustible accionan una bomba de agua o un motor eléctrico que a su vez acciona la hélice, compresor o turbina, la cual, a) colocada con el eje vertical lanza el aire hacia una cámara en su zona inferior desde donde se envía hacia atrás por unas hendiduras o conductos propulsores y b) colocada la hélice con el eje horizontal se utiliza para propulsar sobre el terreno, la hélice se gira alrededor de su arista delantera donde está abisagrada, en ambas posiciones se fija mediante un blocaje mecánico o eléctrico, los conductos propulsores pueden colocarse en la zona posterior o en la posterior inferior de la embarcación, en ambos casos descargan el flujo de aire sobre el agua para incrementar la propulsión, igualmente, la cámara presurizada alimenta unos conductos guiadores que lanzan el flujo de aire hacia adelante y lateralmente, el flujo de los conductos propulsores y guiadores se controlan mediante una válvula selectora que varía el flujo de aire que sale por cada uno de dichos conductos, a alta velocidad con la propulsión se produce su elevación o levitación parcial hidráulico-aérea mixta, en parte hidráulica y en parte aérea.

Description

DESCRIPCIÓN

Hidroaerodeslizador

Sector de la técnica

En embarcaciones de alimentación eléctrica o de combustión y propulsión por flujo de aire, que se desplazan deslizándose sobre los ríos o los lagos y opcionalmente sobre el terreno.

Objeto de la invención

Aportar un hidroaerodeslizador cuyo motor eléctrico se alimenta con células de combustible o baterías. Cargadas con energías renovables, o con motores de combustión interna.

El hidroaerodeslizador al incrementar la velocidad produce su elevación o levitación parcial aero-hidráuilica mixta, en parte hidráulica y en parte aérea.

Útil para desplazamiento a alta velocidad, competición, pesca, paseo, deporte y realizar labores de mantenimiento a lo largo de los ríos. La zona de gran dureza permite actuar como anfibio, deslizándose sobre la vegetación y el terreno.

Utilizar como propulsor un ventilador o turbina accionados por un motor eléctrico.

Usar una embarcación cuya zona inferior del casco es plana y la frontal inclinada. La zona inferior puede ser acanalada longitudinalmente o puede tener dos quillas laterales.

Utilizar chorros de aire o de agua con propulsores traseros y otros laterales o delanteros para efectuar desplazamiento hacia atrás.

Utilizar materiales ligeros o ultraligeros, resistentes y anti-corrosión.

Puede utilizar unas alas elevadoras y estabilizadoras aerodinámicamente. Dichas alas pueden portar unos esquíes en su zona inferior para aumentar la estabilidad sobre el agua.

Unas aletas en la zona lateral delantera, fuera del agua, permiten una ligera elevación o hundimiento de la proa del hidroaerodeslizador.

Usar un sistema de control, el cual mediante una válvula selectora envía el fluido de los chorros de aire hacia atrás, hacia adelante o lateralmente, produciendo el giro o cambio de rumbo de la nave.

Aporta un sistema poco ruidoso.

Puede añadir un toldo fijado de sus esquinas con cuatro varillas.

Opcionalmente puede añadir un captador fotovoltaico de energía solar.

Favorece al medioambiente y evita el cambio climático, si se utiliza un sistema eléctrico.

Antecedentes de la invención

Los inconvenientes más importantes de los barcos en su desplazamiento sobre los ríos y lagos son debidos a la falta de aerodeslizadores sencillos y prácticos.

Explicación de la invención

La presente invención trata de evitar los inconvenientes que tienen las embarcaciones que se utilizan en el desplazamiento en los ríos y lagos. Los hovercraft porque son complicados tienen mucho consumo de combustible y no permiten pequeñas dimensiones. Los otros barcos por lentos o pesados.

El presente hidroaerodeslizador consiste en una embarcación cuyo casco presenta una proa amplia y con una gran inclinación morro arriba y la zona inferior plana, acanalada o plana de gran superficie con dos quillas laterales, un motor de combustión o unas baterías o células de combustible accionan una bomba de agua o un motor eléctrico que a su vez acciona la hélice, compresor o turbina, la cual, a) colocada con el eje vertical lanza el aire hacia una cámara en su zona inferior desde donde se envía hacia atrás por unas hendiduras o conductos propulsores y b) colocada la hélice con el eje horizontal se utiliza para propulsar sobre el terreno, la hélice se gira alrededor de su arista delantera donde está abisagrada, en ambas posicione se fija mediante un blocaje mecánico o eléctrico. Lo conductos propulsores pueden colocarse en la zona posterior o en la posterior inferior de la embarcación, en ambos casos descargan el flujo de aire sobre el agua para incrementar la propulsión. Igualmente, la cámara presurizada alimenta unos conductos guiadores que lanzan el flujo de aire hacia adelante y lateralmente. El flujo de los conductos propulsores y guiadores se controla mediante una válvula selectora que varía el flujo de aire que sale por cada uno de dichos conductos. A alta velocidad con la propulsión se produce su elevación o levitación parcial hidráulico-aérea mixta, en parte hidráulica y en parte aérea. Pueden usarse una pareja de fanes (ventiladores) axiales o compresores centrífugos.

Con el eje de la hélice horizontal, o por no aplicar el flujo de aire por los conductos, se pierde la direccionalidad, por lo tanto, su flujo se puede dirigir girando el soporte y con ello la hélice alrededor de un eje vertical.

La proa inclinada tiene redondeada su zona superior y plana la inferior, con lo cual se eleva total o parcialmente, reduce la resistencia al avance y simultáneamente se produce una mayor velocidad, mayor rendimiento y por lo tanto un menor consumo de energía.

Al no llevar quilla la estabilidad se consigue principalmente mediante los distintos chorros de aire o girando horizontalmente el soporte de la hélice. Puede tener la zona inferior del casco plana y la frontal inclinada. La zona inferior puede estar acanalada longitudinalmente o puede tener dos quillas laterales que proporcionan una cámara que cuando es de aire actúa como un colchón de aire.

Las baterías se cargan con energías renovables y en las células de combustible (hidrógeno) este se obtiene con energías renovables.

Pueden utilizarse materiales compuestos estructurales, (Estructuras de compuestos laminares, estructuras sándwich y estructuras no-laminares). Tienen alta resistencia: Baja densidad: Flexibilidad de formas: Alta resistencia dieléctrica: Resistencia a la corrosión, buen comportamiento a la fatiga. Al tener una buena resistencia a la fatiga y presentar muy buena resistencia a la corrosión se reducen las tareas de mantenimiento y costes de reparación. Y los polímeros. Como matrices usadas, tenemos: Termoplásticos: Elastómeros y Termoestables: Las resinas termoestables son las más usadas en la industria naval: Resina Poliéster, Resina Vinilester y Resina Epoxi. Y Fibra de Vidrio y de Carbono. Principales recubrimientos: Gelcoat y Topcoat.

Pueden usarse aleaciones de metales ligeros anticorrosión o con una capa protectora cuando sea necesario. En especial las aleaciones de aluminio y algo menos las de magnesio. En muchas aleaciones interviene el níquel, el cromo y el cobre.

Las aleaciones más utilizadas de aluminio usando el código de clasificación 10XX son:

Las 2014, 2024 y 2090 utilizan el Al y Cu. También se mejoran añadiendo Li. Las 50XX.

Las 6060 y 6061 añaden Mg y Si. Las 7075 que añaden Zn y las 8090 Al y Li.

Todas estas aportan alta resistencia mecánica, dureza, alta resistencia a la corrosión, aumentan la resistencia a la fatiga y son muy ligeros de peso.

Entre los recubrimientos orgánicos para el interior de la embarcación se encuentran las lacas y pinturas. Y entre los inorgánicos: Vitrificadores o esmaltes vitreos, metálicos, de capas porosas, polímeros, etc.

Los polímeros no son conductores, (tan solo hay unos pocos semiconductores) por eso se usan como elementos anticorrosión, pues la corrosión lleva consigo una interacción eléctrica entre la pieza medio electrolítico y el cátodo. Buen ejemplo son las pinturas poliméricas.

Muy útiles las espumas metálicas de aluminio y las de Níquel, pero estas últimas son caras. En los materiales porosos los gases ocupan entre el 50% al 90% consiguiendo densidades entre el 0.03 - 0.2 gr/cm3. Los de aluminio son los preferidos ya que tienen bajas densidades, alta resistencia a la corrosión y bajo punto de fusión relativa, y se manipulan mejor. Y también los de níquel. Teniendo bajo coste de fabricación, durabilidad medioambiental y resistencia al fuego, los de aluminio compiten con los materiales compuestos, con más rigidez a menos coste. Por eso los especiales están limitados por el coste de producción su buena calidad. Los de aluminio se dividen en dos tipos los de estructura de poro cerrado y los de poro abierto entre 0.5 y 8 mm. Aluminio, níquel y cobre y magnesio y otras aleaciones con porosidad entre 5 y 75% y diámetro de poro 10 a 30 micrómetros y diámetros 100 a 300 micrómetros. En los paneles sándwich se reduce el peso el 25% y se aumenta la rigidez un 700%. Paneles sándwich de espuma de aluminio para vigas. Las espumas o materiales celulares crean poros abiertos del 99.99, 0.9mg/cm3, 100 veces más ligeros que el poliestireno extrusionado. El espesor de pared de un microtubo es de 100 nanómetros. Esto no solo proporciona un material excepcionalmente ligero, sino que también posee unas características mecánicas asombrosas. En primer lugar, su resistencia a la compresión es igual a la de tracción. Entre las más importantes está el microlattice, formado por nanotubos de níquel de 100 nm.

Los materiales pueden mezclarse con grafeno u óxido de grafeno. En caso de utilizar, acero deberá ser inoxidable y preferentemente galvanizado.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una vista esquematizada y lateral del hidroaerodeslizador de la invención. La figura 2 muestra una vista esquematizada y en planta del hidroaerodeslizador.

La figura 3 muestra una vista esquematizada y lateral de una variante de hidroaerodeslizador. La figura 4 muestra una vista esquematizada y en planta de un hidroaerodeslizador con la hélice colocada con el eje horizontal.

La figura 5 muestra una vista esquematizada y en planta del hidroaerodeslizador con la hélice colocada con el eje horizontal.

La figura 6 muestra una vista esquematizada y en planta del hidroaerodeslizador con la hélice colocada con el eje horizontal.

La figura 7 muestra una vista esquematizada y en perspectiva del hidroaerodeslizador.

Las figuras 8 y 9 muestran vistas esquematizadas y laterales del hidroaerodeslizador con dos modos de utilización de la hélice externamente.

La figura 10 muestra una vista parcialmente seccionada usando un compresor centrífugo.

Realización preferente de la invención

La figura 1 muestra el hidroaerodeslizador (1), la hélice propulsora (2), el motor eléctrico (3), la cámara presurizada (4) y el chorro o chorros de aire propulsores (5) y el parabrisas transparente (6). Los chorros pueden suplirse por múltiples lenguas o láminas de aire.

La figura 2 muestra el hidroaerodeslizador (1), la hélice propulsora (2) y el conducto o conductos que envían los chorros de aire propulsores traseros (5) y los que proporcionan flujo hacia adelante (5f). Los chorros pueden suplirse por múltiples lenguas o láminas de aire.

La figura 3 muestra el hidroaerodeslizador (1) deslizándose sobre el terreno (11), el soporte o cubierta (7) de la hélice propulsora, la cual gira mediante la bisagra (8), el motor eléctrico (3) y el parabrisas transparente (6).

La figura 4 muestra el hidroaerodeslizador (1), el motor eléctrico (3), el parabrisas (6), el soporte o cubierta (7) de la hélice propulsora, la cual gira mediante la bisagra (8), el panel de control (9) y los asientos (10).

La figura 5 muestra el hidroaerodeslizador (1), el motor eléctrico (3), el parabrisas (6), la hélice propulsora (2), cuyo soporte gira mediante la bisagra (8), el panel de control (9) y los asientos (10). Añade las aletas laterales delanteras giratorias las cuales permiten incrementar el levantamiento o hundimiento de la proa del hidroaerodeslizador. Dichas aletas pueden estar unidas por un mismo eje de giro. Puede variarse la inclinación de las alas y de las aletas.

La figura 6 muestra el hidroaerodeslizador (1), el motor eléctrico (3), el parabrisas (6), la hélice propulsora (2), cuyo soporte gira con la bisagra (8), el panel de control (9) y los asientos (10). Añade las alas (12a) que permiten incrementar el levantamiento o hundimiento de la nave. Dichas alas pueden ser inclinables y estar unidas con un mismo eje. Pueden portar en su zona inferior unas aletas flexibles estabilizadoras o esquíes que se apoyan sobre el agua.

La figura 7 muestra el hidroaerodeslizador (1), la hélice (2) su soporte (7) y el parabrisas (6). La figura 8 muestra el hidroaerodeslizador (1), el motor eléctrico (3), el parabrisas (6), el soporte de la hélice (7) el cual gira mediante la bisagra (8). Deslizándose sobre el terreno (11).

La figura 9 muestra el hidroaerodeslizador (1), el motor eléctrico (3), el parabrisas (6), el soporte de la hélice (7), los cuales se colocan en la zona posterior más retrasada para que no afecte a los pasajeros. Esta disposición podría ser fija y complementada con la propulsión por flujo de aire en el fondo sobre el agua Se muestra desplazándose sobre el terreno (11).

La figura 10 muestra el hidroaerodeslizador (1) parcialmente elevado, el parabrisas (6), las quillas laterales (13) y el compresor centrífugo (14) actuando como propulsor.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Hidroaerodeslizador, constituido por una embarcación la cual por la impulsión de un fluido permite su deslizamiento y elevación parcial sobre el agua, caracterizado porque comprende un casco que presenta una proa amplia y con una inclinación morro arriba, y la zona inferior de gran superficie, con dos quillas laterales, un motor de combustión o unas baterías o células de combustible accionan una bomba de agua o un motor eléctrico que a su vez acciona la hélice, compresor o turbina, la cual, a) colocada con el eje vertical lanza el aire hacia una cámara en su zona inferior desde donde se envía hacia atrás por unas hendiduras o conductos propulsores y b) colocada la hélice con el eje horizontal se utiliza para propulsar sobre el terreno, la hélice se gira alrededor de su arista delantera donde está abisagrada, en ambas posiciones se fija mediante un blocaje mecánico o eléctrico, los conductos propulsores pueden colocarse en la zona posterior o en la posterior inferior de la embarcación, en ambos casos descargan el flujo de aire sobre el agua para incrementar la propulsión, igualmente, la cámara presurizada alimenta unos conductos guiadores que lanzan el flujo de aire hacia adelante y lateralmente, el flujo de los conductos propulsores y guiadores se controlan mediante una válvula selectora que varía el flujo de aire que sale por cada uno de dichos conductos, a alta velocidad con la propulsión se produce su elevación o levitación parcial hidráulico-aérea mixta, en parte hidráulica y en parte aérea.

2. Hidroaerodeslizador según reivindicación 1, caracterizado porque la zona inferior de la nave es plana.

3. Hidroaerodeslizador según reivindicación 1, caracterizado porque la zona inferior de la nave tiene dos quillas laterales que proporcionan una cámara que cuando es de aire actúa como un colchón de aire.

4. Hidroaerodeslizador según reivindicación 1, caracterizado porque utiliza como propulsores fanes (ventiladores) o turbinas axiales, compresores centrífugos o bombas de agua.

5. Hidroaerodeslizador según reivindicación 1, caracterizado porque con el eje de las hélices axiales en posición horizontal, el flujo se dirige girando el soporte y con ello las hélices alrededor de un eje vertical.

6. Hidroaerodeslizador según reivindicación 1, caracterizado porque la proa inclinada tiene redondeada su zona superior y plana la inferior.

7. Hidroaerodeslizador según reivindicación 1, caracterizado porque la estabilidad se consigue principalmente mediante los distintos chorros de aire, o agua, girando horizontalmente el soporte de las hélices o inclinado unas alas o aletas laterales, que pueden tener un eje común.

8. Hidroaerodeslizador según reivindicación 7, caracterizado porque las alas (12a) portan en su zona inferior unas aletas flexibles o esquíes estabilizadores que se apoyan sobre el agua.

9. Hidroaerodeslizador según reivindicación 1, caracterizado porque las baterías se cargan con energías renovables.

10. Hidroaerodeslizador según reivindicación 1, caracterizado porque en las células de combustible (hidrógeno) este se obtiene con energías renovables.

11. Hidroaerodeslizador según reivindicación 1, caracterizado porque se construye con materiales compuestos, estructurales de compuestos laminares, estructuras sándwich y estructuras no-laminares.

12. Hidroaerodeslizador según reivindicación 1, caracterizado porque se construye con materiales termoplásticos: elastómeros y termoestables, resinas termoestables: Resina Poliéster, Resina Vinilester, Resina Epoxi, Fibra de vidrio y Fibra de Carbono.

13. Hidroaerodeslizador según reivindicación 1, caracterizado porque los principales recubrimientos son: Gelcoat y Topcoat.

14. Hidroaerodeslizador según reivindicación 1, caracterizado porque se construye con aleaciones de metales ligeros anticorrosión o con una capa protectora, en especial las aleaciones de aluminio, en las aleaciones interviene el níquel, el cromo y el cobre.

15. Hidroaerodeslizador según reivindicación 14, caracterizado porque las aleaciones más utilizadas de aluminio usando el código de clasificación 10XX son: Las 2014, 2024 y 2090 utilizan el Al y Cu, que mejoran añadiendo Li, las 50XX.Las 6060 y 6061 añaden Mg y Si, las 7075 que añaden Zn y las 8090 Al y Li.

16. Hidroaerodeslizador según reivindicación 1, caracterizado porque se construye con espumas metálicas de aluminio y de níquel, con aceros inoxidables y preferentemente aceros galvanizados.

17. Hidroaerodeslizador, según reivindicación 1, caracterizado porque se construye con microlattice, formado por pequeños tubos de níquel de 100 nanómetros.

18. Hidroaerodeslizador según reivindicación 14, caracterizado porque los materiales se mezclan con grafeno u óxido de grafeno.