Moduł szkieletu płata nośnego

ZESPÓŁ AUTORSKI:

Politechnika Koszalińska

• prof. dr hab. inż. WOJCIECH KACALAK
• dr hab. inż. ZBIGNIEW BUDNIAK, prof. PK
• dr hab. inż. MACIEJ MAJEWSKI, prof. PG
• dr inż. MONIKA SZADA-BORZYSZKOWSKA

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?

Wynalazek rozwiązuje problem budowy urządzenia w postaci elastycznych płatów ze wzmocnieniem szkieletowym, które zapewniają odkształcenia w trzech płaszczyznach, w których może następować zginanie, skręcanie i prostowanie płatów. Budowa elastycznego płatu, związana jest z bionicznymi obiektami technicznymi, może być na przykład wykorzystana w różnego rodzaju bezzałogowych aparatach i mikro aparatach latających, sterowanych zdalnie w dziedzinie mikrorobotów i mini robotów latających a także w konstrukcjach budowlanych i rozwiązaniach architektonicznych, ponadto w budowie powłok cienkościennych, żagli, powierzchni osłon, robotów latających.

ISTOTA WYNALAZKU

Przedmiotem wynalazku jest moduł szkieletu płata nośnego, składający się z elastycznych cięgien mieszkowych. Cięgna ukształtowane są w formie torusowej powłoki a w przekroju osiowym posiadają zaokrąglone wypuklenia i wgłębienia o promieniu r, pomiędzy którymi uformowane są dwie symetrycznie rozmieszczone ścianki o pochylonych powierzchniach przy czym na powierzchni zewnętrznej ścianek są rozmieszczone po obwodzie trzy występy, które na sąsiednich ściankach są kątowo przesunięte względem siebie. Pojedyncze mieszkowe elementy cięgna mogą odkształcać się lokalnie poprzez zginanie względem osi cięgna o maksymalny kąt 6° aż do momentu zetknięcia się zewnętrznej powierzchni występu z powierzchnią zewnętrzną pochylonej ścianki sąsiadującego krążka. W płaszczyźnie prostopadłej do osi cięgna mieszkowego sąsiadujące ze sobą krążki mogą skręcać się o kąt obrotu 2° aż do momentu zetknięcia się ze sobą zewnętrznych powierzchni występów. Dzięki takiemu rozwiązaniu, można tworzyć wielocięgnowe szkielety, w których osie cięgien mieszkowych mogą się wyginać wzdłuż dowolnych krzywych przestrzennych zarówno podczas montażu oraz podczas ich eksploatacji. W opisanym wynalazku krążki mieszka są położone blisko siebie, co powoduje, że podczas wyginania cięgien zetknięcie sąsiadujących krążków powoduje wzrost oporów odkształcania i w ten sposób ogranicza krzywiznę wygięcia oraz obrót wokół osi cięgna, co powoduje, że nie są możliwe odkształcenia zagrażające trwałości i stabilności szkieletów płatów nośnych do zastosowań w mikrorobotach latających oraz innych zastosowaniach w skali makro.

POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU

Wdrożenie wynalazku da przewagę konkurencyjną ze względu na jego cechy jakościowe. Budowa elastycznych lekkich płatów ze wzmocnieniem szkieletowym da mozliwość wykorzystania ich do budowy zarówno niewielkich lekkich płatów jak również do konstrukcji o znacznych rozpiętościach. Wynalazek może mieć zastosowanie w mikrorobotyce (mikroroboty latające), budownictwie (lekkie przykrycia o dużych rozpiętościach), architekturze (konfigurowalne osłony), ochronie środowiska (mini elektrownie wiatrowe) oraz w zakresie sportu i rekreacji (sportowy sprzęt latający, osłony przeciwsłoneczne i przeciwdeszczowe).