VarioCopter™ ВариоКоптер™ Aero Innovation AG Иновативни ДРОН проекти ДРОН с пръстеновидно крило annular wing DRONE Иновативни ДРОН проекти ДРОН с пръстеновидно крило 2D torus(annular-flat donut)wing DRONE according to BG patent pending inventions for our

Aero Innovation AG

Вариокоптер с овално крило

Oval ring wing Vario Copter

Съкратена версия на книгата на Георги Тончев NET ZERO AVIATION / Patents & know-how може да изтеглите от Т У К !

ИНОВАЦИИ	ТЕХНОЛОГИЯ	ПРЕДИМСТВА	ПРИЛОЖЕНИЯ	аероЕтакси	СТАРТ
INNOVATION	TECHNOLOGY	ADVANTAGES	APPLICATION	aeroEtaxi	HOME

Индуцираното въздушно съпротивление е 37 % от общото на целия самолет:

Елиминирането на индуцираното съпротивление увеличава дължината на полета с повече от една трета при съизмерими условия.

Един и същи витла се ползват за вертикална и хоризонтална тяга на хибридния Варио Коптер™

С овално пръстеновидно крило Варио Коптер ™ е първият в света конвертоплан с фиксирано овално крило. Витлата с фиксиран вал са за вертикално излитане и кацане, както и за крейсерски хоризонтален полет със значителна икономия на гориво (енергия). Овалното крило е с повишено аеродинамично качество при един и същ размах. Това намалява огъващите му натоварвания, както и амплитудите им, което увеличава надеждността и експлоатационния му живот. Овалното пръстеновидно крило е интегрирано в силовата рамка на Варио Коптер™. Благодарение на овалното(ите) крило(а) 100% се нулират загубите на енергия в перифериите на крилото. Разработеното иновативно техническо решение е с патентна световна новост, съгласно официалното становище на Патентното ведомство. С овалното крило, без периферии, увеличава радиусът на действие до 35% при същата полетна маса. При същия полетен радиус на действие полезният товар се увеличава до 30% при същия разход на гориво - енергия. Повече изтеглете от ТУК

Радикално новите ВАРИОКОПТЕРИ са с овални крила, което означа-ва, че те могат да бъдат с двойно по-малък крилен размах, но якостно и аеродинамично значително да превъзхождат конвенционалните летателни машини със съпоставими параметри. А всяко таково крило има активна крилна площ, приблизително колкото на две единични крила. Но няма крилни периферии и затова няма периферни вихрови загуби при летенето, които индуктират 37% от общото съпротивление на самолета.
Иновативните пространствени крилни структури са очевидно механично по-яки и с по-малък крилен размах при една и съща полезна крилна площ. Затова за тях разработихме по-тънки и по-леки крилни профили, които са с по-малко челно съпротивление във въздуха. А то е най-важното за всички авиационни транспортни средства. Известно е, че необходимата мощност за моторните въздушни машини нараства с третата степен на скоростта им. Но ако се намали дебелината на крилото 3 пъти, необходимата мощност ще е 3 пъти по-ниска, при един и същ размах на крилото. Затова разработихме тънки крилни профили, включително и с малки вертикални ръбове под тях, с което едновременно да препятстваме периферните загуби и да увеличим въздушното налягане под крилото, с което автоматично расте и подемната му сила. Подобен резултат се получава при тънки крила с гладки горни и грапави долни повърхности. Патенти и ноу-хау за енергоикономична електро авиация и резултати от изпитания на умалени прототипи може да изтеглите от ТУК

Частично препокриващите се ротори на витлата на VarioCopter™ увеличават тягата им с до 15% и подобряват стабилността и устойчивостта на Вариокоптера™ във всички летателни режими. Вижте повече ТУК

Товарни дронове VarioCopter™

Те са с овални крила и товарите са на външни конзоли в обтекаеми товарни контейнери. Задвижват се от контравъртящи се предни и задни витла. За аеродинамичната им ефективност вижте ТУК!

VarioCopter™ е с допълнителен маршови двигател или двигатели, въртящи пропелер/и. Той/Те са монтирани зад пръстеновидното крило на подвижна конзола. Тя може да се върти "нагоре-надолу" и "наляво-надясно". Така се насочва въздушния поток под необходимия ъгъл (векторна тяга) и управлява движението на ДРОН-а във всички посоки; Четирите витла на ДРОНа-а при хоризонтален полет (lift force) имат и тягова функция. Но основната им функция е да обдухват горната повърхност на пръстеновидното крило, за да създават допълнителна подемна сила (Coanda effect), позволяваща носенето на по-тежки и по-обемисти товари.

ДРОН-овете намират все по-многообразно приложение за различни дейности. Те имат значително предимство, защото не се нуждаят от специални площадки за излитане и кацане. Но техен голям недостатък е, че подемната им сила се създава само от въртящите се витла и не могат пасивно да планират. За да летят витлата им следва да се въртят непрекъснато и разходват много енергия за движението си. Самолетите са значително по-енергийно икономични от ДРОН-овете, защото моторите им служат, за хоризонтален полет, при което крилата им създават подемната сила (lift force). Но не могат да излитат и кацат вертикално. Затова разработихме ДРОН, който е с пръстеновидно крило под витлата. Витлата на ДРОН създават вертикална тяга, но същевременно обдухват и горната повърхност на крилото. Така те ускоряват въздушния поток над него, с което понижават въздушното налягане над крилото и създават допълнителна подемна сила (Coanda effect). Тя синергично се добавя към крилната подемна сила (lift force) в хоризонтален полет. Затова пръстеновидното крило е значително по-ефективно от крилото, на който и да е самолет. Иновативният ДРОН VarioCopter™ лети като крилен самолет много по-енергоикономично, понеже крилото няма периферии и няма никакви периферни енергийни загуби. Същевременно има всички предимства на ДРОН-овете. Описаното е световна патентна новост, съгласно официалното патентно становище, което може да изтеглите от ТУК

Сравнение ефективността на пръстеновидни крила

ВИД КРИЛО	ПОДЕМНА СИЛА	ВЪЗДУШНО СЪПРОТИВЛЕНИЕ	АЕРОДИНАМИЧНА СТАБИЛНОСТ	ЯКОСТ
ЕЛИПСОВИДНО	НИСКА	СРЕДНО	ВИСОКА	ВИСОКА
ПОЛУЕЛИПСА	СРЕДНА	СРЕДНО	ВИСОКА	ВИСОКА
БОКС	ВИСОКА	ГОЛЯМО	НИСКА	СРЕДНА
ОВАЛНО	СРЕДНА	МАЛКО	СРЕДНА	ВИСОКА
ПЛОСЪК КРЪГЪЛ ПРЪСТЕН	СРЕДНА	ГОЛЯМО	ВИСОКА	НИСКА

Предпочитаният аеродинамичен профил за всички гореспоменати крила е Selig S1223. В зависимост от хоризонталната скорост (HS) изпитахме 5 варианта. Вижте долната таблица:

Препоръчителен аеродинамичен профил, според скоростта (число на МАХ)

">Число на МАХ	*0.07 – 0.12*	*0.11 – 0.16*	*0.15 – 0.21*
Профил	a , d *	a , b *	c *

* вж. фиг.3 на стр.167 на долния линк

http://aero-innovation.eu/AFM18017FU1.pdли

Габарити маса на елипсовидно пръстеновидно крило

X е голямата ос на елипсата, а Y е малката.

Най-често Y = (0.14-0.18)* X, хордата на крилото C = (0.15-0.25)*Y [cm]

Изчисление на елипса вижте на :https://www.cuemath.com/measurement/perimeter-of-ellipse

Масата на крилото = P(обиколката на елипсата)*d (средната дебелина на крилния профил) * C *1.55

Специфичното тегло на армирания карбон 1.55 g/cm3 в състав от 30 % армирана епоксидна смола и 30 % гума,

Подемна сила на елипсовидно пръстеновидно крило

S e размахcj на крилото в метри. Подемната ;му сила при скорост 60 m/s на морското равнище в нютони F = S*C*1650

Иновативните пространствени крилни структури са очевидно механични по-яки и с по-малък крилен размах при една и съща полезна крилна площ. Затова за тях е препоръчително да се ползват по-тънки и по-леки аеродинамични профили, но без да се нарушават аеродинамичните им качества. По-тънките профили имат по-малко челно съпротивление във въздуха. А то е най-важното за всички авиационни транспортни средства. Известно е, че необходимата мощност за моторните въздушни машини (респективно разход на ток, гориво ит.н.) нараства с третата степен на челното им съпротивление. А това означава, че ако се намали това съпротивление 3 пъти, необходимата мощност ще е 27 пъти по-ниска.
Затова са необходими иновативни разработки на тънки крилни профили, за да се подобрят аеродинамичните – хидродинамичните им качества. За да се постигнат качествено нови технически решения за обмитаните им повърхности следва да се разработят нови материали и съответните им технологии. Целта е с нови структурирани материали, в композитни конструкции, да се постигне по-добър пасивен контрол, включително и чрез енергизиране на граничния слой на обмитаните повърхности. Такива иновативни решения са напълно приложими, не само на въздушните превозни средства, но и на сухопътните, водните и подводните. Както и за всякакви аеродинамични и хидродинамични приложения.

Drones are finding more and more diverse applications for different activities. They have a significant advantage because they do not need special take-off and landing sites. But their big disadvantage is that their lift is created only by the rotating propellers and they cannot passively gliding In order to fly, their propellers must rotate continuously and expend a lot of energy for their movement. Airplanes are significantly more energy efficient than drones, because their motors serve for horizontal flight, in which their wings create the lift force. But they cannot take off and land vertically. That's why we developed a UAV that has an annular wing under the propellers. Drone propellers create vertical thrust, but at the same time they also fan the upper surface of the wing. Thus, they accelerate the air flow above it, which lowers the air pressure above the wing and creates additional lifting force (Coanda effect). It synergistically adds to the wing lift force in horizontal flight. Therefore, an annular wing is significantly more efficient than the wing of any aircraft. The innovative DRON flies like a wing plane much more energy-efficiently, because the wing has no edges and no edge energy losses. At the same time, it has all the advantages of drones.The described is a world patent novelty, according to the official patent statement, which you can download from HERE The patented VarioCopter™ takes-off and lands vertically. With the same propeller motors, flies horizontally as a winged aircraft, This is the most economical aerodynamic scheme that provides the most energy-efficient flying in all flight modes. Because the wing has no periphery - there is no any peripheral vortex air drag and therefore it has zero energy losses. At the same time, it has all the advantages of conventional drones. Oval ring wing Vario Copter™ is the world wide first rotorcraft with fixed annular wing. With fixed shaft propellers performed vertical takeoff and landing and fuel (energy) economy cruising, as well. The oval wing has significantly increased aerodynamic quality at the same wing span. This reduces its bending loads, as well as their amplitudes, which increases its service life. An oval ring-shaped wing is integrated into the structure of the Vario Kopter™. Thanks to oval wing(s) 100% avoided wingtip energy losses. It increases Vario Copter™ range up to 35% with the same flight mass. With the same range payload increases up to 30% with the same fuel consumption. More download HERE

Comparison of the efficiency of annular wings

ANNULAR RING WING	LIFT FORCE	AIR DRAG	AERODYNAMIC STABILITY	STRENGTH
ELLIPSE	LOW	MODERATE	HIGH	HIGH
SEMI ELLIPSE	MODERATE	MODERATE	HIGH	HIGH
BOX	HIGH	HIGH	LOW	MODERATE
ОVAL	MODERATE	LOW	MODERATE	HIGH
FLAT CIRCLE RING	MODERATE	HIGH	HIGH	LOW

Typical wing airfoil is Selig S1223. In depend on horizontal speed (HS) we have tested 5 options. See the table:

HS Mach Number v.s. Airfoil cross-sectional shape

*0.07 – 0.12*	*0.11 – 0.16*	*0.15 – 0.21*
a , d *	a , b *	c *

* see pictures of table 3, page 167

http://aero-innovation.eu/AFM18017FU1.pdf

Ellipse ring wing shape (dimensions and mass)

X is the major ellipse axis, Y is the minor ellipse axis

Usually Y = (0.14-0.18)* X, wing chord C = (0.15-0.25)*Y [cm]

For ellipse calculations see at:https://www.cuemath.com/measurement/perimeter-of-ellipse

Wing mass = P(perimeter-of-ellipse)*d (wing airfoil thickness In average) * C *1.55

Carbon fiber composites have a density of 1.55 g/cm3 (epoxy resin 30%, carbon fiber 70%),

Lift on an elliptical annular ring wing
S is the wingspan in meters. Its lifting force at a speed of 60 m/s at sea level in newtons F = S*C*1650

The innovative DRON has an additional thruster or motors turning the propeller/s. It/They are mounted behind the annular wing on a movable bracket. It can rotate "up-down" and "left-right". This is how the airflow is directed at the required angle (thrust vectoring) and controls the movement of the UAV in all directions; The four propellers of the UAV in horizontal flight (lift force) also have a traction function. But their main function is to fan the upper surface of the annular wing to create additional lift (Coanda effect) allowing heavier and bulkier loads to be carried.

The partially overlapping rotors of the VarioCopter™ propellers increase their thrust by up to 15% and improve the stability and stability of the VarioCopter™ in all flight modes. More download HERE

The innovative spatial wing structures are obviously mechanically stronger and with a smaller wingspan for the same useful wing area. Therefore, it is recommended for them to use thinner and lighter aerodynamic profiles, but without violating their aerodynamic qualities. Thinner airfoils have less drag in the air. And it is the most important for all aviation transport consequences. It is known that the required power for motorized air machines (respectively consumption of current, fuel, etc.) increases with the third fold of their frontal drag. And this means that if this drag is reduced by 3 times, the required power will be 27 times lower. Therefore, innovative developments of thin airfoils are needed to improve their aerodynamic - hydrodynamic qualities. In order to achieve qualitatively new technical solutions for their washed/wetted surfaces, new materials and their re-spective technologies should be developed. The aim is to achieve better passive control with new structured materials, in composite structures, including by ener-gizing the boundary layer of the wetted surfaces. Such innovative solutions are fully applicable, not only to air vehicles, but also to land, water and underwater vehicles. As well as for any aerodynamic and hydrodynamic applications

ИНОВАЦИИ	ТЕХНОЛОГИЯ	ПРЕДИМСТВА	ПРИЛОЖЕНИЯ	аероЕтакси	СТАРТ
INNOVATION	TECHNOLOGY	ADVANTAGES	APPLICATION	aeroEtaxi	HOME

HOME

NNOVATION PARTNERS NETWORK

The site is under redevelopment !

2020 - 2023 Copyrights by George Tonchev,

+359 876 403 727 InventorTonchev@gmail.com

Inventors and patent holders

George Tonchev, Veselin Vassilev. Alexander Lupov.