ITRM20140083U1 - "struttura meccanica di supporto ai motori e ai componenti di un aeromobile a pilotaggio remoto". - Google Patents
"struttura meccanica di supporto ai motori e ai componenti di un aeromobile a pilotaggio remoto".Info
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Description
DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto per modello d'utilità, avente per titolo:
“Struttura meccanica di supporto ai motori e ai componenti di un aeromobile a pilotaggio remoto”.
La presente innovazione riguarda una struttura meccanica di supporto ai motori e ai componenti dei cosiddetti aeromobili a pilotaggio remoto (APR), comunemente detti anche droni. Più esattamente l'innovazione riguarda una struttura di supporto ad un multirotore radiocomandato.
Tale veicolo comprende una serie di motori ad elica, che forniscono una spinta propulsiva, e permettono allo stesso di alzarsi verticalmente in volo e di muoversi in ogni direzione. Il veicolo è controllato in remoto da un operatore che, tramite un radiocomando, lo guida nelle direzioni e lungo le traiettorie volute.
Nello stato attuale della tecnica sono noti gli aeromobili multirotore radiocomandato. Essi sono tipicamente costituiti da una struttura meccanica, o telaio, in cui trovano alloggiamento una serie di motori ad elica in grado di fornire la spinta propulsiva. Dato che questi veicoli sono radiocomandati, essi devono essere provvisti di componenti elettronici in grado di rilevare delle grandezze fisiche di posizione e di assetto, di comunicare con un radiocomando remoto per acquisire dei dati relativi a direzione e traiettoria, e di azionare e coordinare in corrispondenza i suddetti motori ad elica. Questa strumentazione elettronica deve trovare anch'essa alloggiamento sull'aeromobile, e spesso il suo peso e la distribuzione dei suoi componenti va ad incidere in modo significativo sulla posizione del centro di massa dell'aeromobile, e di conseguenza sulla sua dinamica di volo.
Attualmente, alcuni tentativi sono stati fatti per ottimizzare la distribuzione dei pesi ed evitare che si manifestino delle forze in volo che vadano ad incidere in modo anomalo sulla traiettoria. Principalmente, è stato proposto di disporre i motori in una configurazione simmetrica rispetto all'asse verticale del veicolo.
Per questo motivo, gli aeromobili multirotore più comuni sono quelli a quattro motori, detti anche quadricottero , con i quattro motori simmetrici rispetto all'asse principale.
La presente innovazione ha come obiettivo principale, quindi, quello di proporre una struttura meccanica di supporto ai motori ed ai componenti di un multirotore radiocomandato. La stessa struttura comprende tutti gli elementi tipici di un aeromobile a pilotaggio remoto - APR, come ad esempio i motori ad elica, i componenti elettronici di controllo, i sensori, la batteria e i mezzi di radiotrasmissione da/verso un sistema di comando remoto.
Un altro obiettivo è che tutti i suddetti componenti di funzionamento, ovvero i componenti elettronici di controllo, i sensori, la batteria e i mezzi di radiotrasmissione da/verso un sistema di comando remoto, siano contenuti al centro della struttura, in modo tale che il centro di massa sia proprio nel centro geometrico della stessa struttura, e l'aeromobile (o multirotore radiocomandato) presenti una dinamica di volo più stabile e più facilmente controllabile.
Un ulteriore obiettivo è che la struttura meccanica costituisca un elemento di base, o modulo, di una struttura modulare più complessa. La struttura più grande deve essere composta quindi da una o più strutture più piccole disposte secondo una configurazione geometrica complanare, con i motori in posizione radiale, oppure disposte una sull'altra, con i motori in posizione coassiale, in modo tale da realizzare veicoli più complessi, quali ad esempio un quadricottero, un esacottero, un ottocottero, etc.
Un altro obiettivo ancora è che la struttura comprenda degli elementi di protezione, in modo che sia le eliche propulsive dei motori e sia la parte centrale con l'elettronica di controllo siano protetti daH’urto con oggetti ed agenti esterni.
Un ulteriore obiettivo ancora è che la struttura comprenda dei componenti accessori, particolarmente utili nel caso di malfunzionamento in volo del sistema propulsivo dell'aeromobile, per limitare i danni derivanti da una caduta libera al suolo.
Forma pertanto oggetto specifico della presente innovazione una struttura meccanica di supporto ai motori e ai componenti di un aeromobile a pilotaggio remoto - APR, e più esattamente di un multirotore radiocomandato, caratterizzata dal fatto di comprendere:
- una serie di elementi di base, ciascuno dei quali costituito da almeno tre rispettivi elementi circolari, connessi tra loro su un elemento centrale; tali elementi di base essendo disposti uno sull'altro, ed essendo connessi sul loro perimetro tramite elementi trasversali di aggancio per andare a costituire un blocco unico; nella parte centrale di ciascun elemento circolare è installato un elemento di supporto per un rispettivo motore ad elica rotante, detto elemento di supporto essendo costituito da una ghiera centrale, su cui è imperniato un rispettivo motore, che è agganciata tramite bracci radiali al perimetro del rispettivo elemento circolare, in modo tale che l'intera struttura meccanica comprenda tutti gli elementi tipici di un aeromobile a pilotaggio remoto - APR, come ad esempio i motori ad elica, i componenti elettronici di controllo, i sensori, la batteria e i mezzi di radiotrasmissione da/verso un sistema di comando remoto.
La presente innovazione sarà ora descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:
la figura 1 è una vista in prospettiva frontale di una struttura meccanica di supporto ai motori e ai componenti di un aeromobile a pilotaggio remoto - APR, secondo la presente innovazione, in una configurazione aperta ;
la figura 2 è una vista in prospettiva frontale della stessa struttura meccanica di supporto di figura 1 in una configurazione chiusa ;
la figura 3 è una vista laterale della stessa struttura meccanica di supporto di figura 2;
la figura 4 è una vista frontale della stessa struttura meccanica di supporto di figura 2;
la figura 5 è una vista dall'alto della stessa struttura meccanica di supporto di figura 2;
la figura 6 è una vista dall'alto della stessa struttura meccanica di supporto di figura 2, in una configurazione disassemblata nei sui componenti.
Si vuole sottolineare come nel seguito saranno illustrate, a titolo esemplificativo, ma non [imitativo, soltanto alcune delle possibili varianti esecutive della presente innovazione, essendo possibile descriverne molte altre sulla base delle particolari soluzioni tecniche individuate. Nelle varie figure gli stessi elementi saranno indicati con gli stessi numeri di riferimento.
Nella figura 1 è rappresentata una struttura meccanica 100 di supporto ai motori e ai componenti di un aeromobile a pilotaggio remoto - APR, secondo la presente innovazione, in una configurazione aperta.
Essa comprende sostanzialmente una serie di elementi di base 101 a, 101 b, 101c, ciascuno dei quali, come ad esempio l'elemento 101 a, costituito da almeno tre rispettivi elementi circolari 102a, 103a, 104a, connessi tra loro su un elemento centrale 105b. Gli elementi di base 101 a, 101 b, 101c sono disposti uno sull'altro, e sono connessi sul loro perimetro tramite elementi trasversali di aggancio 112 per andare a costituire un blocco unico.
Nella parte centrale di ciascun elemento circolare 102a, 102b, 102c è installato un elemento di supporto per un rispettivo motore ad elica rotante. Tale elemento di supporto è costituito da una ghiera centrale 110, 111, su cui è imperniato un rispettivo motore, che è agganciata tramite bracci radiali 114, 115 al perimetro dei rispettivo elemento circolare.
In tale modo l'intera struttura meccanica 100 comprende tutti gli elementi tipici di un aeromobile a pilotaggio remoto - APR, come ad esempio i motori ad elica, i componenti elettronici di controllo, i sensori, la batteria e i mezzi di radiotrasmissione da/verso un sistema di comando remoto.
Nell'elemento centrale 105b sono installati tutti i suddetti componenti di funzionamento, ovvero i componenti elettronici di controllo, i sensori, la batteria e i mezzi di radiotrasmissione da/verso un sistema di comando remoto.
In questo modo il centro di massa della struttura meccanica 100 è contenuto proprio nel centro geometrico della stessa struttura 100, e l'aeromobile (o multirotore radiocomandato) presenta una dinamica di volo più stabile e più facilmente controllabile.
Nella figura 2 è rappresentata una struttura meccanica 200 di supporto ai motori e ai componenti di un aeromobile a pilotaggio remoto - APR, secondo la presente innovazione, in una configurazione chiusa.
Tale struttura 200 comprende ulteriormente una rete di protezione 108 installata sulla parte superiore degli elementi circolari 102a, 103a, 104a, del rispettivo elemento di base 101 a, e sulla parte inferiore degli elementi circolari 102c, 103c, 104c, del rispettivo elemento di base 101c. In questo modo le eliche propulsive connesse ai suddetti motori sono protette dal contatto con oggetti ed agenti esterni.
Inoltre, la stessa struttura può comprendere degli ulteriori elementi di protezione, installati lateralmente sul bordo esterno dei suddetti elementi circolari 102a, 103a, 104a dei rispettivi elementi di base 101 a, 101 b, 101 c,
In questo modo, sia le eliche propulsive connesse ai suddetti motori e sia l'elemento centrale 105b, in cui sono installati i componenti elettronici di controllo, i sensori, la batteria e i mezzi di radiotrasmissione, sono protetti daH'urto con oggetti ed agenti esterni.
Una caratteristica fondamentale della presente innovazione è costituita dalla sua modularità. Infatti, la struttura meccanica 100 può rappresentare un elemento di base, o modulo, di una struttura modulare più complessa.
La struttura più grande può essere composta da una o più strutture più piccole 100, disposte secondo una configurazione geometrica complanare, con i motori in posizione radiale, oppure disposte una sull'altra, con i motori in posizione coassiale, in modo tale da realizzare veicoli più complessi, quali ad esempio un quadricottero, un esacottero, un ottocottero, etc.
La struttura meccanica 100 della presente innovazione può comprendere inoltre degli accessori, particolarmente utili nel caso di malfunzionamento in volo del sistema propulsivo dell'aeromobile, per limitare i danni derivanti da una caduta libera al suolo. Tale accessorio è costituito da un sistema che, in caso di emergenza, è in grado di aprire automaticamente, o a comando, un paracadute, in modo tale da rallentare ed accompagnare la struttura meccanica 100 nella sua caduta, evitando che essa possa venire danneggiata dall'impatto al suolo.
Un altro accessorio è costituito da una fascia pneumatica gonfiabile, nella quale può essere immessa aria e/o dei gas appropriati, come ad esempio elio. Questa fascia può essere implementata e direttamente connessa al bordo esterno della struttura meccanica 100 tramite degli idonei mezzi di connessione.
Il materiale di cui è costituita la struttura meccanica 100, nel suo complesso o per i singoli componenti, può essere un materiale metallico, o un materiale plastico, o un materiale composito tipo carbonio o vetronite, o ancora un materiale naturale di tipo legno, avente idonee caratteristiche di leggerezza e robustezza.
Gli esempi descritti dimostrano, quindi, che la presente innovazione raggiunge tutti gli scopi proposti. Essa in particolare permette di realizzare una struttura meccanica di supporto ai motori ed ai componenti di un multirotore radiocomandato. La stessa struttura comprende tutti gli elementi tipici di un aeromobile a pilotaggio remoto - APR, come ad esempio i motori ad elica, i componenti elettronici di controllo, i sensori, la batteria e i mezzi di radiotrasmissione da/verso un sistema di comando remoto.
Inoltre, tutti i suddetti componenti di funzionamento, ovvero i componenti elettronici di controllo, i sensori, la batteria e i mezzi di radiotrasmissione da/verso un sistema di comando remoto, sono contenuti al centro della struttura, in modo tale che il centro di massa sia proprio nel centro geometrico della stessa struttura, e l'aeromobile (o multirotore radiocomandato) presenti una dinamica di volo più stabile e più facilmente controllabile.
Sempre secondo l'innovazione, la struttura meccanica costituisce un elemento di base, o modulo, di una struttura modulare più complessa. La struttura più grande è composta quindi da una o più strutture più piccole disposte secondo una configurazione geometrica complanare, con i motori in posizione radiale, oppure disposte una sull'altra, con i motori in posizione coassiale, in modo tale da realizzare veicoli più complessi, quali ad esempio un quadricottero , un esacottero , un ottocottero, etc.
Ancora secondo l'innovazione, la struttura comprende degli elementi di protezione, in modo che sia le eliche propulsive dei motori e sia la parte centrale con l'elettronica di controllo siano protetti dall’urto con oggetti ed agenti esterni,
E ancora, la struttura comprende dei componenti accessori, particolarmente utili, nel caso di malfunzionamento in volo del sistema propulsivo dell aeromobile, per limitare i danni derivanti da una caduta libera al suolo.
La presente innovazione è stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo alcune varianti esecutive preferite, ma è da intendersi che eventuali variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti del settore senza per questo uscire fuori dal relativo ambito di protezione, così come definito dalle rivendicazioni allegate.
Claims (8)
- RIVENDICAZIONI 1. Struttura meccanica (100) di supporto ai motori e ai componenti di un aeromobile a pilotaggio remoto - APR, e più esattamente di un multirotore radiocomandato, caratterizzata dal fatto di comprendere: una serie di elementi di base (101a, 101 b, 101 c) , ciascuno dei quali, come ad esempio l'elemento (101 a), essendo costituito da almeno tre rispettivi elementi circolari (102a, 103a, 104a), connessi tra loro su un elemento centrale (105b); tali elementi di base (101 a, 101 b, 101 c) essendo disposti uno sull'altro, ed essendo connessi sul loro perimetro tramite elementi trasversali di aggancio (112) per andare a costituire un blocco unico; nella parte centrale di ciascun elemento circolare (102a, 102b, 102c) è installato un elemento di supporto per un rispettivo motore ad elica rotante, detto elemento di supporto essendo costituito da una ghiera centrale (110, 111), su cui è imperniato un rispettivo motore, che è agganciata tramite bracci radiali (114, 115) al perimetro del rispettivo elemento circolare, in modo tale che l’intera struttura meccanica (100) comprenda tutti gli elementi tipici di un aeromobile a pilotaggio remoto - APR, come ad esempio i motori ad elica, i componenti elettronici di controllo, i sensori, la batteria e i mezzi di radiotrasmissione da/verso un sistema di comando remoto.
- 2. Struttura meccanica (100) di supporto, secondo la precedente rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere: un elemento centrale (105b) in cui sono installati tutti i componenti di funzionamento, quali ad esempio i componenti elettronici di controllo, i sensori, la batteria e i mezzi di radiotrasmissione da/verso un sistema di comando remoto, in modo tale che il centro di massa della struttura meccanica (100) sia contenuto proprio nel centro geometrico della stessa struttura (100), e l'aeromobile, o multirotore radiocomandato, presenti una dinamica di volo più stabile e più facilmente controllabile.
- 3. Struttura meccanica (100) di supporto, secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto di comprendere ulteriormente: - degli elementi laterali di protezione, installati sul bordo esterno dei suddetti elementi circolari (102a, 103a, 104a) dei rispettivi elementi di base (101 a, 101 b, 101 c), tali da proteggere sia le eliche propulsive connesse ai suddetti motori, e sia l’elemento centrale (105b) in cui sono installati i componenti elettronici di controllo, i sensori, la batteria e i mezzi di radiotrasmissione, dall'urto con oggetti ed agenti esterni,
- 4. Struttura meccanica (100) di supporto, secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto di costituire un elemento di base, o modulo, di una struttura modulare più complessa; la struttura più grande è composta da una o più strutture più piccole (100) disposte secondo una configurazione geometrica complanare, con i motori in posizione radiale, oppure disposte una sull'altra, con i motori in posizione coassiale, in modo tale da realizzare veicoli più complessi, quali ad esempio un quadricottero, un esacottero, un ottocottero, etc.
- 5. Struttura meccanica (100) di supporto, secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto di comprendere ulteriormente: - una rete di protezione (108) installata sulla parte superiore dei suddetti elementi circolari (102a, 103a, 104a) del rispettivo elemento di base (101 a) e sulla parte inferiore dei suddetti elementi circolari (102c, 103c, 104c) del rispettivo elemento di base ( 101 c) , in modo tale da proteggere le eliche propulsive connesse ai suddetti motori dal contatto con oggetti ed agenti esterni.
- 6. Struttura meccanica (100) di supporto, secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto di essere realizzata, nel suo complesso o per i singoli componenti, utilizzando un materiale metallico, o un materiale plastico, o un materiale composito tipo carbonio o vetronite, o ancora un materiale naturale tipo legno, avente idonee caratteristiche di leggerezza e robustezza.
- 7. Struttura meccanica (100) di supporto, secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto di comprendere come accessorio: - una fascia pneumatica gonfiabile, nella quale può essere immessa aria e/o dei gas appropriati, come ad esempio elio; detta fascia è direttamente implementata e connessa al bordo esterno della struttura meccanica (100) tramite degli idonei mezzi di connessione.
- 8. Struttura meccanica (100) di supporto, secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto di comprendere come accessorio: - un sistema a paracadute che, in caso di emergenza o malfunzionamento in volo del sistema propulsivo dell'aeromobile, è in grado di aprire automaticamente, o a comando, un paracadute, in modo tale da rallentare ed accompagnare la struttura meccanica (100) nella sua caduta al suolo, evitando che essa possa venire danneggiata dall'impatto al suolo.
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