“Você não deveria ficar surpreso se um dia me vir voar de Nova York para Colorado Springs em uma engenhoca que se assemelhará a um fogão a gás e pesará quase tanto.” — Nikola Tesla, 1913.

Desde a infância, Nikola Tesla sonhava em voar e inventar uma máquina voadora. Ele teve que esperar até a década de 1920 para obter patentes sobre esta invenção em 1921 na França e em 1928 nos Estados Unidos, que incluíam um novo método e um novo dispositivo de transporte aéreo.

Ao Final do Texto Segue a Patente na Íntegra do Inovador Helicóptero-Avião de Nicola Tesla de 1927, Patente nº 1,655,114, EUA

Como um helicóptero, o avião de Tesla permite decolagem e pouso verticais (sigla VTOL), mas, ao inclinar horizontalmente, também permite o voo como uma aeronave.

Vídeo Simulado em Computador de como seria o Aparelho para Transporte Aéreo de Nikola Tesla

Tesla planejou alimentar este dispositivo, a vários quilômetros de distância, por transmissão de energia sem fio e a construção de várias torres, semelhantes à de Wardenclyffe, permitiria, entre outras coisas, esse uso.

Ele tentou implementar esta transmissão de energia sem fio e, aparentemente, também experimentou a alimentação remota de um carro. No entanto, devido à falta de financiamento, ele nunca foi capaz de construir sua máquina voadora.

Um século depois, novos VTOLs surgiram e o conceito original de Tesla é geralmente esquecido.

Corrida “maluca” por aparelhos voadores no início do século XX

Nos anos seguintes ao primeiro voo de Santos Dumont e os irmãos Wright no inicio do século XX, qualquer um com uma ideia ousada produziu uma máquina voadora, de Albert Einstein e sua malfadada asa a Thomas Edison e seu biplano com rotor tipo pipa. “Havia muitos designs bastante excêntricos nas patentes dessa época”, diz J. Gordon Leishman, professor de engenharia aeroespacial na Universidade de Maryland.

Mas a história da aviação aparentemente esqueceu o helicóptero-avião híbrido tilt-rotor/tilt-wing que Nikola Tesla patenteou em 1921, sob as patentes nº 1.655.113 no ano de 1921 na França, e a sua continuidade na patente nº 1.655.114 de 1928 nos EUA.

Embora a história popular americana tenha ignorado Nikola Tesla, o imigrante sérvio foi anunciado como o mago da eletricidade na primeira metade do século XX. Do desenvolvimento da corrente alternada e do uso de poderosos motores de turbina ao rádio e controle remoto, Tesla inventou muito.

Nikola Tesla instalou sua máquina de geração de eletricidade em Niagara Falls, criando assim a Niagara Falls Power Company, e iluminou a Feira Mundial em Chicago em 1893 em conjunto com a Westinghouse Company. Suas contribuições foram tão significativas que o 75º aniversário de Tesla em 1931 foi capa da revista Time.

“Até hoje, há uma espécie de mística em torno desse cara que é maior que a vida”, diz o inventor Woody Norris, um fã de Tesla no sul da Califórnia, que em breve apresentará uma aeronave pessoal de decolagem e pouso vertical, a AirScooter.

Nikola Tesla inaugurou a era dos VTOLs com o inovador Helicóptero-avião de decolagem e pouso vertical

Em janeiro de 1928, o Escritório de Patentes dos EUA concedeu a Tesla o que seria sua última patente oficial, para um “novo método de transporte de corpos pelo ar”. Ele descreveu e esboçou uma nave do tipo caixa aberta com uma hélice e asa inclinadas que teoricamente permitiriam que o veículo subisse verticalmente e voasse horizontalmente, embora ele também tenha sugerido um projeto no qual duas hélices “dispostas coaxialmente ou de outra forma” “girariam em direções opostas”, movidas por seu motor de turbina.

O conceito de Nikola Tesla serviu de inspiração para aeronaves de decolagem e pouso verticais, ele registrou algumas primeiras alegações significativas nesse sentido. “Este pode ser o primeiro conceito de tilt-rotor/tilt-wing”, diz Leishman.

Roger Connor, curador de voo vertical no National Air and Space Museum, acrescenta: “O conceito teórico é muito semelhante ao Convair XFY-1 Pogo que vimos na década de 1950, ao Bell XV-15 no final da década de 1970 e ao Osprey hoje.” E a discussão de Tesla sobre o uso de um motor de turbina é “surpreendentemente presciente”, diz Connor.

“Em voo vertical, particularmente, se você não tem uma turbina, não vai a lugar nenhum, então ele (Nikola Tesla) acertou em cheio nisso, e, até onde sei, esta é a primeira vez que alguém propôs uma turbina em uma aeronave de rotor.” (Roger Connor)

O Inovador Helicóptero-Avião de Nikola Tesla precisaria de melhorias para voar

Leishman diz que está claro que Tesla pensou seriamente. Ele considerou a questão do controle no voo para a frente, projetando sua aeronave com ailerons e superfícies de controle de voo convencionais. Mas quando se tratava de pairar, Tesla era irremediavelmente ingênuo sobre os caprichos do voo de asa rotativa.

“Ele perdeu o quão longas as lâminas teriam que ser para lhe dar qualquer tipo de sustentação significativa e todos os problemas relacionados à estabilidade”, diz Norris, que encontrou a física em primeira mão com seu AirScooter.

“A outra coisa que está faltando é uma maneira de compensar a reação de torque, o que significa que nunca poderia ser prático”, diz Leishman. “Em um helicóptero convencional, você tem um rotor de cauda que fornece o antitorque.” Mas Tesla “basicamente deixou a cauda de fora dessa coisa”, Connor aponta.

Tesla provavelmente poderia ter voado com seu motor de turbina, “mas a tendência seria que o corpo desta máquina girasse na direção oposta à hélice”, diz Leishman. Como Norris coloca, “A coisa simplesmente giraria enlouquecedoramente em um círculo”.

Em 1928, Tesla estava sem um laboratório ou financiamento e caminhava para o empobrecimento, passando muito do seu tempo cuidando dos pombos no Bryant Park, em Nova York. Ele faleceu em um Hotel em 1943, aos 86 anos.

Política de Uso 

A reprodução de matérias é livre mediante a citação do título do texto com link apontando para este texto. Crédito do site Nature & Space 

INVENTO DE NIKOLA TESLA EM 1921 INAUGUROU O VTOL: HIBRIDO HELICOPTERO-AVIÃO

Fontes

Revista Smithsonian Magazine

Nikola Tesla’s Curious Contrivance

Site Nikola Tesla

VTOL (Vertical take-off and landing)

Invenções de Nikola Tesla

Aparelhos para Transporte Aéreo

Site Lab-Tesla

METHOD OF AERIAL TRANSPORTATION – September 9, 1921, Patente n° 1,655,113, França

APPARATUS FOR AERIAL TRANSPORTATION – October 4, 1927, Patente nº 1,655,114, EUA

Segue abaixo a patente do aparelho voador de Nikola Tesla na Integra

Nikola Tesla Patente dos EUA 1.655.114 – Aparelho para Transporte Aéreo

ESCRITÓRIO DE PATENTES DOS ESTADOS UNIDOS.

NIKOLA TESLA, DE NOVA YORK, NY

APARATOS PARA TRANSPORTE AÉREO.

Pedido protocolado em 4 de outubro de 1927. Número de série 223.915.

Este pedido é uma continuação parcial do meu pedido de número de série 499.518, protocolado em 9 de setembro de 1921, e é feito de acordo com as regras do Escritório de Patentes, sendo seu propósito descrever e reivindicar o aparelho que inventei para colocar em prática o método nele divulgado.

A invenção consiste em um novo tipo de máquina voadora, designada “helicóptero-avião”, que pode ser elevada e abaixada verticalmente e impulsionada horizontalmente pelos mesmos dispositivos de propulsão e compreende: um motor primário de projeto aprimorado e uma hélice, ambos especialmente adaptados para esse propósito, meios para inclinar a máquina no ar, arranjos para controlar sua operação em qualquer posição, um novo trem de pouso e outros detalhes construtivos, todos os quais serão descritos detalhadamente a seguir.

A utilidade do avião como meio de transporte é materialmente diminuída e sua introdução comercial é muito dificultada devido à incapacidade inerente do mecanismo de subir e pousar prontamente, o que é uma consequência inevitável do fato de que a força de elevação necessária só pode ser produzida por um movimento de translação mais ou menos rápido dos aviões ou foils. Essa alta velocidade indispensável, colocando em risco a vida e a propriedade, torna necessário equipar a máquina com aparelhos especiais e fornecer instalações adequadas nos terminais da rota, tudo isso acarretando inúmeras desvantagens e dificuldades de natureza séria.

Mais recentemente, a atenção profissional tem se voltado para o helicóptero, que não possui aviões como órgãos distintos de suporte e, presumivelmente, permite que tanto a propulsão vertical quanto a horizontal sejam realizadas satisfatoriamente apenas com a ajuda da hélice.

As perspectivas de tal máquina voadora parecem atraentes à primeira vista, principalmente porque torna possível o transporte de grande peso com um gasto relativamente pequeno de energia. Isso decorre diretamente das leis fundamentais da propulsão fluida, estabelecidas por WTM Rankine há mais de cinquenta anos, em conformidade com as quais o empuxo é igual à soma integral dos produtos das massas e velocidades das partículas de ar projetadas; simbolicamente expressas,

T = Σ( mv ).

Por outro lado, a energia cinética do ar posto em movimento é

E = Σ( lmv 2 /2).

A partir dessas equações, é evidente que um grande impulso pode ser obtido com uma quantidade comparativamente pequena de potência simplesmente aumentando a massa agregada das partículas e reduzindo suas velocidades. Mas o ganho aparentemente grande assim garantido é de pequeno valor na aviação pela razão de que uma alta velocidade de viagem é geralmente um requisito essencial que não pode ser cumprido exceto pela propulsão do ar em alta velocidade, e isso obviamente implica um impulso relativamente pequeno.

Outra qualidade comumente atribuída ao helicóptero é a grande estabilidade, sendo esta aparentemente uma inferência lógica a julgar pela localização dos centros de gravidade e pressão. Será descoberto, no entanto, que, ao contrário desta opinião prevalecente, o dispositivo, enquanto se move em qualquer direção que não seja para cima ou para baixo, tem um equilíbrio facilmente perturbado e tem, além disso, uma tendência pronunciada a oscilar.

Para explicar essas e outras peculiaridades, suponha que o helicóptero esteja parado no ar a uma certa altura, o empuxo axial T igualando o peso, e deixe o eixo da hélice ser inclinado para formar um ângulo a com a horizontal. A mudança para a nova posição terá um efeito duplo: o empuxo vertical será diminuído para

T v = T sen a .

e ao mesmo tempo será produzido um impulso horizontal

T h = T cos a .

Sob a ação da força desequilibrada da gravidade, a máquina agora cairá ao longo de uma curva para um nível abaixo e se a inclinação da hélice, bem como sua velocidade de rotação permanecerem inalteradas durante a descida, as forças T, T v e T h aumentarão continuamente em proporção à densidade do ar até que o componente vertical T v do empuxo axial T se torne igual à atração gravitacional. A extensão da queda será governada pela inclinação do eixo da hélice e para um determinado ângulo será, teoricamente, o mesmo, não importa em que altitude os eventos ocorram. Para ter uma ideia de sua magnitude, suponha que as elevações dos estratos superior e inferior medidas a partir do nível do mar sejam h 1 e h 2 , respectivamente, d 1 e d 2 as densidades de ar correspondentes e H = 26.700 pés a altura da “atmosfera uniforme”, então, como consequência da Lei de Boyle, a relação existirá

h 1 – h 2 = H log d 2 / d 1

É óbvio que

T/T v = T/T sen a = 1/sen a deve ser igual a d 2 / d 1

para que o componente vertical do empuxo axial no estrato inferior suporte apenas o peso. Portanto

H 1 – h 2 = H log 1/sen a

Tomando, em um caso especial, o ângulo a = 60 graus, então

1/sin a = 1/0,866 = 1,1547, e

h 1 – h 2 – 26.700xlog 1,1547=3.840 pés.

Na realidade, a queda será muito maior para a máquina, ao atingir a camada inferior com uma alta velocidade em relação ao meio, será impelida mais para baixo ao longo do caminho curvo e a energia cinética, no sentido vertical, possuída pela massa em movimento deve ser aniquilada antes que a queda seja interrompida em um estrato de ar ainda mais denso. Neste ponto, o impulso ascendente será muito superior à tração oposta do peso e o aparelho subirá com velocidade primeiro crescente e depois decrescente a uma altura que pode se aproximar da original. De lá, ele cairá novamente e assim por diante, essas operações sendo repetidas durante o voo para a frente, as excursões para cima e para baixo da linha horizontal principal diminuindo gradualmente em magnitude. Após um lapso de tempo, determinado por inúmeras influências, esses desvios devem se tornar insignificantes e o caminho descrito quase retilíneo. Mas isso é quase impossível, como pode ser facilmente demonstrado ao apontar outra característica curiosa do helicóptero.

No precedente, o eixo da hélice deveria se mover sempre paralelo a si mesmo, o que poderia ser alcançado pelo uso de um aileron ajustável. Em conexão com isso, pode-se ressaltar, no entanto, que tal dispositivo não agirá como um leme, entrando em ação total apenas em intervalos e desempenhando suas funções economicamente, mas absorverá energia de forma constante, o que ocasiona um considerável desperdício de força motriz e acrescenta outra às muitas desvantagens do helicóptero.

Deixe agora que a máquina possua um certo grau de liberdade, como será o caso normalmente, e observe em primeiro lugar que as próprias pás da hélice constituem planos desenvolvendo um impulso de reação, a pressão na pá dianteira inferior sendo maior do que aquela exercida na superior devido à compressão do ar pelo corpo da máquina e ao aumento da densidade naquela região. Este impulso tendendo a diminuir o ângulo a , variará durante uma revolução, sendo máximo em uma posição quando a linha de simetria das duas pás da hélice e a de voo estiverem no mesmo plano vertical e mínimo quando a primeira estiver em ângulos retos a ela. No entanto, se a velocidade horizontal for grande, pode ser considerável e suficiente para superar rapidamente a inércia e as resistências giroscópicas ainda mais prontamente, pois a lâmina superior opera com o mesmo efeito. Além disso, esta ação intermitente participa da qualidade regenerativa, a força aumentando à medida que o ângulo diminui até um máximo para a = 45 graus, e também pode dar origem a vibrações ressonantes perturbadoras na estrutura. À medida que seu eixo é inclinado mais e mais, o esforço de sustentação vertical da hélice diminui correspondentemente e a máquina cairá com uma velocidade rapidamente crescente, que pode finalmente exceder a horizontal, quando a reação das lâminas é direcionada para cima de modo a aumentar o ângulo a e, assim, fazer com que a máquina voe mais alto. Assim, oscilações periódicas, acompanhadas por subidas e descidas, serão configuradas, as quais podem muito bem ser ampliadas a uma extensão tal que causem uma reviravolta completa e mergulho na terra.

Alguns especialistas sustentam que o helicóptero, devido à sua menor resistência corporal, seria capaz de uma velocidade maior do que o avião. Esta é uma conclusão errônea, contrária às leis da propulsão. Deve-se ter em mente que no primeiro tipo, a força motriz sendo a mesma, uma massa maior de ar deve ser posta em movimento com uma velocidade menor do que no último, consequentemente deve ser inferior em velocidade. Mas mesmo se o ar fosse impulsionado na direção do eixo do parafuso com a mesma velocidade V em ambos, enquanto o avião se aproxima da mesma, o helicóptero nunca pode exceder o componente horizontal V cos a que, sob as condições teoricamente mais econômicas de operação, seria apenas 0,7 V, e isso seria verdade não importa o quanto sua resistência seja reduzida.

Outro defeito gravíssimo desse tipo de máquina voadora, do ponto de vista prático, é a sua incapacidade de se sustentar no ar em caso de falha do motor, sendo a área projetada das pás da hélice inadequada para reduzir a velocidade da queda o suficiente para evitar o desastre, sendo este um impedimento quase fatal ao seu uso comercial.

Pelos fatos precedentes, que são ignorados nas publicações técnicas sobre o assunto, ficará claro que a solução bem-sucedida do problema está em uma direção diferente.

Em uma aplicação de data par, referida acima, divulguei uma invenção que atende à necessidade atual de uma maneira simples e, resumidamente, consiste em um novo método de transporte de corpos pelo ar, segundo o qual a máquina é elevada e abaixada somente pela hélice e sustentada em voo lateral por aviões.

Minha aplicação atual é baseada em novos e úteis recursos e combinações de aparelhos que criei para colocar esse método em prática.

O conhecimento completo dessas melhorias será facilmente obtido por meio da consulta aos desenhos anexos, nos quais

A Fig. 1 ilustra a máquina na posição de partida ou pouso e

Fig. 2 em voo horizontal;

A Fig. 3 é uma vista em planta do mesmo com o plano superior parcialmente quebrado e

Fig. 4 e Fig. 5 vistas em corte dos detalhes construtivos.

A estrutura é composta de dois planos ou lâminas 1, 1 rigidamente unidas. Seu comprimento e distância entre si podem ser tais que formem um quase quadrado para fins de pequenez e compacidade. Com o mesmo objeto, a cauda é omitida ou, se usada, é retrátil. Para elevar a máquina verticalmente, um motor primário muito leve e potente é necessário e, como particularmente adequado para o propósito, emprego, preferencialmente, uma turbina descrita em minha Patente dos EUA 1.061.206 de 6 de maio de 1913, que não apenas atende a esses requisitos, mas se presta especialmente à operação em temperaturas muito altas. Duas dessas turbinas, designadas 2, 2, juntamente com outras peças e acessórios da usina de energia, são aparafusadas à estrutura, sendo colocadas com a devida consideração aos centros de gravidade e pressão. Os meios de controle usuais são fornecidos e, além destes, qualquer um dos dispositivos de estabilização conhecidos pode ser incorporado à máquina. Em repouso, os aviões são verticais, ou quase isso, e da mesma forma o eixo que aciona a hélice 3, que é de uma resistência, tamanho e passo tais que lhe permitirão levantar todo o peso verticalmente e suportar com segurança as tensões. A potência é transmitida ao eixo das turbinas através de engrenagens que podem ser do tipo de redução única, conforme ilustrado, as turbinas girando na mesma direção e neutralizando o momento giroscópico do parafuso. Se, em vez de uma, duas hélices forem usadas, coaxialmente ou dispostas de outra forma, os motores devem girar em direções opostas. Os assentos 4, 4, 4 para o operador e passageiros são suspensos em munhões 5, 5 nos quais podem girar em um ângulo de cerca de 90 graus, molas e almofadas (não mostradas) sendo empregadas para garantir e limitar seu movimento por esse ângulo. Os dispositivos comuns para controle lateral e direcional 6, 6, 7, 7 e 8, 8 são fornecidos com conexões mecânicas que permitem ao aviador acioná-los com as mãos ou os pés de seu assento em qualquer posição.

Em poucas palavras, a operação é a seguinte: No início, potência suficiente é ligada por meios adequados, também ao alcance, e a máquina sobe verticalmente no ar até a altura desejada quando é gradualmente inclinada por meio da manipulação dos dispositivos de elevação e então prossegue mais e mais como um avião, a força de sustentação da hélice sendo substituída pela reação vertical das lâminas conforme o ângulo de inclinação diminui e a velocidade horizontal aumenta. Na descida, a velocidade de avanço é reduzida e a máquina endireitada novamente, agindo como um helicóptero com a hélice suportando toda a carga. A turbina usada é de grande leveza e atividade excepcionalmente qualificada para executar tal trabalho para o qual os atuais motores de aviação são inadequados. Ela é capaz de suportar uma sobrecarga extraordinariamente grande e operar em velocidade excessiva, e durante a partida, pouso e outras operações relativamente curtas, não apenas a potência necessária pode ser facilmente desenvolvida, mas isso pode ser realizado sem incorrer em uma séria perda de eficiência. Devido à sua extrema simplicidade, o aparelho motor é muito confiável, mas se a energia acabar acidentalmente, o pouso ainda pode ser efetuado por volplanagem. Para esse propósito, além das rodas 9, 9 e 10, 10, as rodas 11, 11 são empregadas, sendo estas últimas montadas na extremidade dianteira sob o plano inferior e de modo que quando a máquina repousa em nível ao redor, o eixo da hélice terá a inclinação desejada que é considerada melhor para subir à maneira de um avião. Tal “avião-helicóptero”, construído e operado conforme descrito, une as vantagens de ambos os tipos e parece atender bem aos requisitos de uma embarcação pequena, compacta, muito rápida e segura para uso comercial.

Os requisitos anormais de potência são atendidos fornecendo mais fluido de trabalho aos motores e acionando-os mais rápido, ou fazendo-os funcionar aproximadamente na mesma velocidade e aumentando o empuxo pelo ajuste do passo da hélice. Por conta da simplicidade e alcance muito maior, é preferível recorrer ao primeiro método, em cujo caso o parafuso deve ser projetado para trabalhar mais economicamente em voo horizontal, pois sua eficiência na operação de partida e pouso é de importância comparativamente pequena. Em vez de uma única hélice grande, como descrito, várias pequenas podem ser usadas, quando as unidades de turbina podem ser conectadas vantajosamente em estágios e a engrenagem dispensada. O biplano parece ser particularmente adequado para o propósito principal contemplado, mas a invenção é igualmente bem aplicável a monoplanos e outros tipos.

Para garantir os melhores resultados, achei indispensável afastar-me, em alguns aspectos, do design usual das minhas turbinas e incorporar nelas certas características construtivas e meios para variar a potência desenvolvida do mínimo necessário em voo horizontal para uma quantidade que exceda em muito seu desempenho nominal, conforme pode ser necessário nas operações de subida e descida, ou surtos de velocidade, ou no combate à fúria dos elementos. Além disso, proporciono e coordeno o gerador de pressão de fluido que fornece a energia primária, os meios de propulsão e controle, de modo que, para qualquer atitude ou condição de trabalho da máquina, o impulso necessário pode ser produzido quase instantaneamente e ajustado com precisão.

A compreensão dessas melhorias será facilitada pela referência à Fig. 4 e Fig. 5. Na primeira, as turbinas são destinadas a operar como motores rotativos, expandindo os gases no rotor, bem como o bocal de entrada ou porta 12, cuja profundidade pode ser variada deslocando um bloco 13, encaixando-se livremente em um canal fresado do invólucro, através do meio da alavanca 14 controlada pelo aviador. O orifício para a passagem do fluido elástico é reto ou ligeiramente convergente, de modo que uma velocidade muito menor é obtida do que com um bocal de expansão, permitindo que a melhor relação entre a velocidade periférica do rotor e a do fluido seja prontamente alcançada. O desempenho de tal motor a pressão constante de suprimento é, dentro de limites amplos, proporcional à quantidade do meio de trabalho passado através da porta de entrada e é praticável transportar, por intervalos indefinidos de tempo, uma sobrecarga extremamente grande, com o que quero dizer até três ou mesmo quatro vezes o normal. Sendo a resistência e a robustez excepcionais dos motores imperativas em vista das tensões centrífugas e da velocidade crítica, seu peso não precisa ser aumentado apreciavelmente como seria o caso em outras formas de motores primários nos quais, como regra, o peso é quase em proporção direta à potência desenvolvida. Para cumprir meu propósito, forneço ainda aberturas de entrada e saída proporcionalmente maiores. Nenhuma desvantagem séria é incorrida porque o desvio e outras perdas são virtualmente ausentes e a maior parte do esforço rotativo é devido às partes periféricas dos discos. Conforme mostrado na figura, o bloco 13 está na posição correspondente ao esforço mínimo, a seção do canal de entrada sendo cerca de um quinto do total que é obtido quando o bloco é puxado em sua posição extrema indicada pela linha pontilhada. Devido ao aumento do coeficiente de contração e contrapressão acompanhando o alargamento da entrada, o mesmo deve ser feito de seção ampla.

A Figura 5 mostra um meio diferente para atingir o mesmo propósito. Neste caso, os motores operam como turbinas verdadeiras, o fluido de trabalho sendo totalmente expandido, ou quase isso, através de bicos intercambiáveis ​​divergentes como 15, tendo uma garganta de seção suficiente para a passagem do fluido necessário durante o desempenho máximo. A abertura de exaustão também é correspondentemente ampliada, embora não necessariamente na extensão indicada na Figura 4. A potência é variada por meio de uma válvula de aceleração 16, como usada em automóveis, localizada no conduíte que fornece ar e combustível carburado para o gerador de pressão de fluido e mecanicamente conectado à alavanca de controle 14. Este aparelho tem uma capacidade adequada à demanda máxima, o que não quero dizer que seja necessariamente muito maior do que o necessário para desempenhos normais, mas é meramente projetado para fornecer o fluido de trabalho ou, amplamente declarado, energia — sempre que desejado, a uma taxa que excede em muito o normal. Na Figura 3, este aparelho é indicado diagramáticamente por 17, e pode ser qualquer um de vários tipos bem conhecidos, produzindo pressão por combustão interna de um combustível adequado ou por queima externa de uma caldeira a vapor. No último caso, com pressão constante, o arranjo mostrado na Figura 4 é melhor para empregar, enquanto o plano ilustrado na Figura 5 pode ser usado com vantagem quando tanto a pressão quanto a quantidade de fluido são variadas.

Em operação para subida vertical, a máquina estando na atitude da Figura 1, o aviador empurrará para frente a alavanca 14 e fornecerá energia primária suficiente aos motores para levantar a máquina com a velocidade desejada. Quando a elevação objetiva é alcançada, os lemes 7, 7 são manipulados para inclinar a máquina em um certo ângulo, o aviador simultaneamente aplica mais pressão à alavanca e aumenta o suprimento de fluido aos motores, aumentando assim o impulso da hélice na direção vertical para impedir que a máquina desça. Ele continua essas operações sempre coordenando o impulso desenvolvido com as mudanças na atitude da máquina até que um certo ângulo de inclinação seja atingido e a máquina seja suportada principalmente pela reação dos planos. Nesse estágio, ele começa a reduzir a pressão na alavanca e o suprimento de fluido de trabalho simultaneamente diminuindo o ângulo de inclinação, efetuando assim, finalmente, por passos insensíveis, o voo horizontal.

Deve ser entendido que a descida e a aterrissagem, bem como a subida à maneira de um verdadeiro avião, podem ser realizadas normalmente. Nesse caso, os motores serão operados em sua capacidade nominal normal. No entanto, quando velocidade excessiva se torna necessária, o esforço dos motores pode ser instantaneamente e grandemente aumentado pela simples manipulação do bloco 13 ou da válvula 16, conforme descrito.

Sempre que for desejado descer verticalmente, o aviador reverterá as operações conforme se aplicam à subida vertical substancial, ou seja, colocará a máquina gradualmente em atitude de partida, aumentando ao mesmo tempo o suprimento de fluido para os motores e o componente vertical do empuxo da hélice, enquanto reduz o horizontal. Finalmente, ele reduzirá constantemente o suprimento de fluido e o empuxo vertical para descer até o local de pouso a uma velocidade muito baixa e segura.

No precedente, descrevi uma máquina voadora caracterizada por uma série de novas características construtivas e operacionais e bem adequada para atender a uma necessidade urgente no atual estado da arte. As principais melhorias consistem em primeiro lugar, adaptar meu motor de turbina para sobrecarga excessiva sem aumento apreciável de seu peso, segundo, fornecer grandes portas de entrada variáveis ​​e aberturas de exaustão correspondentes, com o objetivo de atender aos requisitos de potência anormais na partida, pouso e outras operações curtas, e ainda preservar uma alta eficiência em voo horizontal; terceiro, combinar com a turbina um gerador de pressão de fluido de capacidade adequada com meios para controle e, quarto, incorporar essas e outras características em uma estrutura adequada aprimorada em vários detalhes. Elas podem ser muito variadas e desejo que fique claro que não me limito aos arranjos precisos ilustrados e descritos.

Eu reivindico como minha invenção:

1. Em um avião adaptado para propulsão vertical e horizontal e mudança de uma para outra atitude, a combinação de meios para inclinar a máquina no ar, um gerador de pressão de fluido com capacidade várias vezes maior do que a normalmente necessária em voo horizontal, um motor capaz de suportar sobrecargas adequadas para suporte em todas as atitudes e meios para controlar o fornecimento de fluido ao motor de acordo com a inclinação da máquina.

2. Em um avião adaptado para propulsão vertical e horizontal e mudança de uma para outra atitude, a combinação com meios para inclinar a máquina no ar e um sistema que produza empuxo aproximadamente paralelo ao eixo principal do mesmo e incluindo um gerador de pressão de fluido com capacidade várias vezes maior do que normalmente exigido em voo horizontal, um motor capaz de suportar sobrecargas adequadas para suporte em todas as altitudes e meios para controlar o fornecimento de fluido ao motor de acordo com a inclinação da máquina.

3. Em um avião adaptado para propulsão vertical e horizontal e mudança de uma para outra atitude, a combinação de meios para inclinar a máquina no ar, um gerador de pressão de fluido capaz de fornecer fluido a uma taxa várias vezes maior do que a necessária para o voo horizontal, um motor primário consistindo de um rotor de discos espaçados planos com aberturas centrais e um invólucro envolvente com orifícios de entrada e saída de uma seção muito maior do que a necessária para desempenhos normais, respectivamente na periferia e no centro do mesmo, e meios para controlar o fornecimento de fluido ao motor de acordo com a inclinação da máquina.

4. Em um avião adaptado para propulsão vertical e horizontal e mudança de uma para outra atitude, a combinação de meios para inclinar a máquina no ar, um sistema de produção de empuxo tendo seus principais elementos produtores de energia projetados para carga normal em voo horizontal, mas capaz de suportar sobrecargas adequadas para suportar o avião em todas as atitudes, e meios para controlar a energia produzida no referido sistema de acordo com a inclinação da máquina.

5. Em uma máquina voadora do tipo descrito em combinação com meios para controle vertical e lateral de duas bases de rodas em ângulos retos entre si, conforme estabelecido.

6. Em uma máquina voadora do tipo descrito em combinação com meios para controle vertical e lateral de duas bases de rodas em ângulos retos entre si e tendo uma ou mais rodas comuns a ambas.

Em testemunho do que, aponho minha assinatura aqui.

Nikola Tesla Patente dos EUA 1.655.114 – Aparelho para Transporte Aéreo

Fonte

Tesla Universe

Nikola Tesla U.S. Patent 1,655,114 – Apparatus for Aerial Transportation