k 11 N. de publicación: ES k 21 Número de solicitud: k 51 Int. Cl. 5 : G05B 1/04 k 73 Titular/es: Tomishige Osako

Transcripción

1 k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA k 11 N. de publicación: ES k 21 Número de solicitud: k 1 Int. Cl. : G0B 1/04 k 12 PATENTEDEINVENCION A6 k 22 Fecha de presentación: k 4 Fecha de anuncio de la concesión: k 73 Titular/es: Tomishige Osako 80, China, China-Cho, Oshima-Gun Kagoshima, JP k 72 Inventor/es: Osako, Tomishige k 4 Fecha de publicación del folleto de patente: k 74 Agente: Gómez-Acebo Pombo, J. Miguel k 4 Título: Aparato de control de altitud para vehículo de alas con efecto de suelo. k 7 Resumen: Aparato de control de altitud para un vehículo de alas con efecto de suelo que utiliza el efecto de suelo producido entre su fuselaje y las alas y una superficie acuática para volar a muy baja altura sobre la superficie del agua a muy poca distancia, que comprende un sensor siempre en contacto con la superficie acuática durante la navegación para transmitir información de la distancia entre la superficie acuática y el fuselaje a un sistema de maniobra del vehículo, y medios de conexión para conectar mecánicamente el sensor al vehículo; un elevador controlado por el sistema de maniobras funciona basándose en la información de distancia entre el sensor y el fuselaje para que el vehículo vuele manteniendo constante la distancia entre la superficie acuática y el fuselaje. El sensor puede ir en un flotador y los medios de conexión mecánica pueden ser un brazo telescópico o un alambre enrollable. Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 DESCRIPCION Esta invención se refiere a un aparato de control de altitud para un vehículo que se desplaza por efecto debido al suelo (vehículo de alas con efecto de suelo). De un modo más particular, esta invención se refiere a un aparato de control de la altitud para el referido vehículo de alas que vuela a muy baja altura utilizando el efecto debido al suelo producido entre su fuselaje y las alas y la superficie acuática y el referido aparato, por lo que se puede catalogar dicho vehículo de alas como una nave según las leyes y reglamentos correspondientes en Japón. Además de los medios de transporte terrestres normales se han utilizado diversos tipos de medios de transporte de viajeros y mercancias, por ejemplo medios de transporte acuático en los que se incluyen diversos tipos de embarcaciones y medios de transporte aereo que incluyen aeronaves (aviones), helicópteros y aerostatos. Los medios de transporte por agua y aire desempeñan papeles muy importantes al establecer la conexión entre el conteniente con islas distantes en un pais como Japón que está rodeadoporelmar. Es bien sabido que una nave puede transportar viajeros y mercancias en gran número o cantidades al mismo tiempo, pero no se puede desplazar con velocidad suficiente. Como solución a este inconveniente se han propuesto diversos sistemas, como por ejemplo utilizar la propulsión a chorro como mecanismo de propulsión de una nave en lugar de la propulsión de hélice tradicional, utilizando rotores externos o diseando una estructura de nave de tipo catamarán para vencer la resistencia de las olas. Aún estos tipos de naves se desplazan a una velocidad mucho menor que las aeronaves. Por otro lado, las aeronaves, aunque muy rápidas, imponen importantes limitacines en lo que se refiere al número o cantidades de viajeros y mercancías. A este respecto, se han diseñado grandes aviones para el transporte en masa y muchos ya están en servicio. No obstante, el diseño de esos grandes aviones es en general difícil y exige un gran consumo de combustible y, además, están sujetos a restricciones legales de seguridad mucho más rigurosas que las otros tipos de naves debido a su naturaleza de volar a gran altura. Se han hecho propuestas en diversos terrenos para hacer realidad un nuevo medio de transporte que satisface las ventajas de la capacidad de transporte en masa de las embarcaciones y la movilidad a gran velocidad del avión. En estas propuestas se incluye la técnica conocida que recibe en general el nombre de máquina de colchón de aire. Esta técnica utiliza un colchón de aire aaltapresión producido entre el fuselaje y las alas de una aeronave y la superficie del terreno o del agua cuando la aeronave vuela a muy baja altura; recibiendo este efecto el nombre de efecto de suelo o efecto debido al suelo. Si bien este tipo de vehículo de ala con efecto de suelo se utiliza principalmente para volar a muy baja altura por encima de la superficie del agua, por ejemplo del mar o de un lago, el efecto suele y no efecto debido al agua. El vehículo de alas con efecto de suelo se conoce también como efecto de ala de bido al suelo (indicado en adelante como WIG del inglés wing in ground effect ). Los vehículos que utilizan el efecto debido al suelo, incluyendo los WIGs, se llaman máquinas con efecto debido al suelo (GEMs del inglés ground effect machines ) o vehículos de colchón de aire (ACVs del inglés air cushion vehicles ). Las ACVs se clasifican en dos tipos: El sistema aerostático y el sistema aerodinámico. El primero de estos tipos se refiere al medio de transporte llamado hover craft o vehículo de colchón de aire, en el cual se alimenta aire a alta presión directamente en el espacio definido entre la parte inferior del cuerpo de la nave y la superficie del agua (suelo) y está rodeado por un faldón o pared lateral de vehículoparaelevarelcuerpode la nave ligeramente por encima de la superficie del agua. Por otro lado, el segundo de los tipos referidos constituyen el propio WIG en cuestión, que vuela como un avión utilizando el esfuerzo ascensional o de levitación producido en las alas cuando se desplaza hacia adelante y en general se clasifica dentro del tipo de ala de presión diámica, flujo canalizado y ave maria dependiendo de la configuración. El WIG tiene un consumo de combustible considerablemente reducido gracias al esfuerzo ascensional producido por el efecto de suelo en la mayor partedesucargaútil y puede volar a una altura muy baja guardando una distancia muy pequeña entre la superficie del agua y el fuselaje. Estas características contribuyen a reducir al mínimo los posibles daños producidos por un accidente, lo que hace que el WIG sea un vehículo muy seguro. Por lo tanto, el WIG puede servir como medio de cercanias óptimo en aquellas circunstancias en que sea necesario transportar viajeros y mercancias en gran número o cantidades a gran velocidad entre el continente e islas distantes como se ha descrito anteriormente. El WIG básicamente está comprendido en la categoría de aeronave, v.g., avanza levitando sin contacto físico con el suelo o superficie acuática. El fuselaje y las alas se mantienen separados de la superficie acuática (o el suelo) solamente en la distancia suficiente para adquirir el efecto de suelo mencionado. La Ley de Aviación Japonesa define la aeronave como un avión, una aeronave de alas rotatorias, un deslizador u otra nave que pueda ser utilizada para la aviación según queda establecido por la ordenanza gubernativa. Por consiguiente, el WIG es considerado como una aeronave por la Ley de Aviación en Japón, por lo que la cualificación de pilotos y otros requisitos del WIG, como por ejemplo los relativos a mantenimiento e inspección están sujetos a losmismos requisitos rigurosos que los de la aviación en líneas generales y están bajo la supervisión rigurosa de las autoridades competentes. Según se ha descrito, debido a estar clasificado jurídicamente como aeronave, el WIG tiene que hacer frente a la barrera legal que, al contrario de lo que ocurre con los buques o embarcaciones, pone impedimentos a sus maniobras o manejor. Por otro lado, las restricciones legales impuestas a embarcaciones o buques en diversos paises incluyendo el Japón son más flexibles si se comparan con las que rigen la aviación y las cualifica-

3 ciones y requisitos relativos a licencias de pilotos, mantenimiento e inspección de las embarcaciones y buques son menos rigurosas. Si el WIG pudiera ser jurídicamente considerado como un buque o embarcación, cabe esperar que alcanzara popularidad mundial al igual que en el Japón como medio de transporte de cercanias o empleo similar. Por lo tanto, esta invención tiene por objeto proporcionar un medio que se ha desarrollado en virtud de la capacidad del WIG para transportar viajeros y mercancias en gran número o cantidades a gran velocidad y de las restricciones impuestas por la Ley de Aviación Japonesa y que permiten que un WIG sea considerado jurídicamente como un buque al tener constantemente el fuselaje del vehículo en contacto con la superficie acuática por algún medio físico y controlar automáticamente el vuelo para evitar que el vehículo vuele libremente por encima de la superficie del agua. Para resolver los problemas anteriores y lograr el objeto pretendido, esta invención ofrece un aparato de control de altitud para un vehículo de alas con efecto de suelo (WIG) que se desplaza a muy poca altura por encima de la superficie acuática dejando una distancia muy pequeña al utilizar el efecto de suelo producido entre su fuselaje y las alas y la superficie del agua y cuyo aparato comprende: un sensor en contacto con la superficie acuática constantemente durante su desplazamiento, para suministrar información relativa a la distancia entre la superficie acuática yelfuselajealsistemadecontroldelvehículo; y medios de conexión para conectar mecánicamente el sensor al vehículo, por lo que un elevador bajo control de un sistema de maniobra funciona basado en la información procedente del sensor relativa a la distancia entre la superficie acuática y el fuselaje para que el vehículo pueda volar manteniendo la distancia entre la superficie acuática y su fuselaje a un nivel constante. Según se ha descrito anteriormente, como el aparato de control de altitud de la invención para un vehículo de alas con efecto de suelo esencialmente tiene un dispositivo para establecer conexión mecánica entre el vehículo y la superficie del agua, el vehículo se puede considerar conectado constantemente de forma física con la superficie del agua por lo que puede ser considerado legalmente, en Japón por ejemplo, como buque y no como aeronave. Por consiguiente, los reglamentos legales sobre buques, que son muy flexibles si se comparan con los de la aviación, pueden tener aplicación por entero al vehículo de alas con efecto de suelo, facilitando de este modo las cualificaciones relativas al piloto y otras condiciones como por ejemplo mantenimiento e inspección. Además, como el vehículo de alas con efecto de suelo puede ser utilizado como medio óptimo de cercanías para unir el conteniente con islas distantes, se espera que el vehículo en cuestión logre popularidad mundial además de lograrla en el Japón. Cuando la altitud del vehículo de alas con efecto de suelo sobrepasa el nivel predeterminado durante su navegación, se transmite una orden al sistema de maniobra basada en información procedente del sensor para permitir que los elevadores mantengan el fuselaje automáticamente a la altura deseada. Por lo tanto, se puede controlar la navegación del vehículo de alas con efecto de suelo con gran rapidez a alta velocidad de 200 a 00 km. por hora, cualquiera que sea el estado de las olas y su efecto. Las Figuras 1 y 2 ilustran esquemáticamente una realización de un vehículo de alas con efecto de suelo que emplea el aparato de control de altitud de esta invención. A continuación se describe una realización preferida del aparato de control de altitud para un vehículo de alas con efecto de suelo según esta invención, tomando como referencia los dibujos adjuntos. Como el vehículo de alas con efecto de suelo ilustrado con el número de referencia 10 en la Figura 1 es del tipo perfectamente conocido, se omitirá su descripción detallada. El vehículo 10 tiene un brazo multitelescópico estirable 12 incorporado en la parte inferior del fuselaje, con una parte del referido brazo 12 proyectada oblicuamante hacia abajo desde la parte posterior del fuselaje. De un modo más específico, estando el extremo superior del brazo 12 sujeto a un mecanismo amortiguador 14 que utiliza presión hidráulica, por ejemplo presión de aceite, el brazo 12 se proyecta oblicuamente hacia abajo en estado amortiguado y retrocede hasta alcanzar su dimensión más corta, como se muestra en la Figura 2, cuando el vehículo de alas con efecto de suelo se amarra flotando sobre el agua. Cuando el vehículo10seponeenmarchaydespegade la superficie acuática por el mencionado efecto de suelo, el brazo 12 se alarga automáticamente en sentido oblicuo descendiendo desde la parte trasera del fuselaje. El brazo telescópico 12 tiene un flotador 16 en el otro extremo, destinado para flotar sobre el agua constantemente mientras que el vehículo de alas con efecto de suelo 10 se mantiene en navegación o amarrado. El flotador 16 tiene un sensor 20 alojado en su interior que detecta la distancia entre la superficie acuática y el fuselaje del vehículo de alas con efecto de suelo 10 y suministra información en la distancia a un sistema de maniobra 18 previsto en el vehículo de alas 10. En el sensor 20 se pueden utilizar diversos principios de funcionamiento, como por ejemplo un sistema de medicación de distancia por rayo laser, sistema ultrasónico, sistema de onda ultracorta y sistema de capacitancia para detectar la distancia, dependiendo de la configuración específica. El brazo telescópico 12 que sirve como medio para conectar mecánicamente el vehículo de alas con efecto de suelo 10 a la superficie acuática puede ser sustituido por un alambre enrollable o medio similar. 6 3

4 REIVINDICACIONES 1. Aparato de control de altitud para un vehículo de alas con efecto de suelo (10), que utiliza el efecto debido al suelo, producido entre su fuselaje y las alas y una superficie acuática para volar a muy baja altura por encima de la superficie del agua dejando una ligera distancia entre los mismos, cuyo aparato comprende: un sensor (20) en contacto constante con la superficie acuática durante la navegación, para transmitir información relativa a la distancia entre la superficie acuáticay elfuselaje a unsistema de maniobra (18) del referido vehículo (10); y un dispositivo de conexión (12) para conectar mecánicamente el sensor (20) al vehículo (10), por lo que un elevador, bajo control de un sistema de maniobra (18), 10 1 funciona basándose en la información recibida del sensor (20) relativa a la distancia entre la superficie acuática y el fuselaje para que el vehículo pueda volar manteniendo constante la distancia entre la superficie acuática y su fuselaje. 2. Aparato de control de altitud para un vehículo de alas con efecto de suelo según la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor (20) está prevista en un flotador (14) que flota sobre el agua. 3. Aparato de control de altitud para un vehículo de alas con efecto de suelo según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de conexión mecánica (12) para conectar el sensor (20) al vehículo de alas con efecto de suelo (10) comprende un brazo telescópico estirable

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