Амфибийное транспортное средство

Техническое решение относится к транспортному машиностроению, а именно, к конструкции универсальных транспортных средств, способных к передвижению по поверхности различных сред - от твердой до водной, а также эффективному преодолению пограничных участков в виде мокрого песка, болота, заросших травой водоемов и т.п. Амфибия снабжена колесным шасси и водоизмещающими элементами, хотя бы один из которых выполнен подключаемым при движении по слабым несущим поверхностям посредством выполнения его подъемно-опускаемым по высоте или надувным. При этом он может быть снабжен защитным каркасом или жесткой оболочкой, а также может быть выполнен составным как минимум из 2-х частей, связанных между собой шарнирно-упругой связью с возможностью их перемещения относительно друг друга. Кроме этого, подключаемый водоизмещающий элемент может быть связан с несущей основой подвеской с амортизирующим и демпфирующим элементами. Как вариант, хотя бы часть водоизмещающих элементов может быть выполнена в виде обтекаемых поплавков, например, из пластиковых труб, при этом часть поплавков также может быть подключаемыми, например, подъемно-опускаемыми по высоте или надувными. Транспортное средство может быть выполнено по полимаранной схеме, а колеса шасси могут быть размещены внутри водоизмещающих элементов с выступанием их опорной поверхности за контур поперечного сечения в нижней части упомянутых элементов, нижние поверхности которых могут быть выполнены профилированными с образованием ниш под колеса шасси, реданов, свесов и т.п. При этом ширина водоизмещающих элементов может быть равна ширине колес, а подключаемый водоизмещающий элемент может быть размещен с возможностью выступания его опорной поверхности в подключенном состоянии ниже опорной поверхности колес. Кроме этого транспортное средство может быть снабжено дополнительным приводом на колеса и шинами сверхнизкого давления, а движитель может быть выполнен в виде реверсивного воздушного винта изменяемого шага. Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет существенно повысить проходимость транспортного средства-амфибии во внедорожных условиях и значительно расширить функциональные возможности его применения, начиная от дорог общего пользования до полного бездорожья. 1 с. и 17 з. пп. ф-лы; 9 ил.

Заявляемое техническое решение относится к транспортному машиностроению, а именно, к конструкции универсальных транспортных средств, способных к передвижению по поверхности различных сред - от твердой до водной, а также эффективному преодолению пограничных участков в виде мокрого песка, болота, заросших травой водоемов и т.п.

Известна конструкция аэросаней-амфибий с движителем в виде воздушного винта, корпус которой установлен через амортизирующие элементы на лодку-лыжу (патент РФ 2093407, кл. В62М 27/00, 1997 г.). Наличие лодки-лыжи позволяет при движении по неровной поверхности отслеживать рельеф и смягчать ударные нагрузки, однако этого недостаточно для обеспечения устойчивого и безопасного передвижения на сравнительно высоких скоростях, а самое главное, исключает возможность передвижения по твердым поверхностям.

Известна также конструкция глиссирующей амфибии с движителем в виде воздушного винта и плоскодонным корпусом, под которым установлены пневмобаллоны и гибкое защитное днище из износостойкого материала (патент РФ 2260515, B60F 3/00, 2005 г.). Такое решение позволяет более быстро по сравнению с аналогом перемещаться по снегу или льду, однако также исключает возможность передвижения по твердым поверхностям.

Наиболее близким к заявляемому решению является конструкция аэроглиссера-амфибии, содержащая установленный на водоизмещающем элементе корпус с кабиной, моторным отсеком и движителем в виде воздушного винта с защитным кольцом и отличающаяся выполнением водоизмещающего элемента в виде нескольких параллельно установленных надувных поплавков, контактная поверхность которых снабжена защитной оболочкой, установленной с возможностью изгиба по длине поплавка, при этом корпус выполнен в виде рамы, присоединенной к поплавкам, на которой установлена кабина, моторный отсек и движитель (см. свидетельство РФ на полезную модель RU 71935 U1, МПК B60F 3/0, опубл. 27.03.2008). Такое решение устраняет основные недостатки аналога и обеспечивает более высокие возможности по передвижению по пересеченной местности, однако остается невозможным передвижение по дорогам общего пользования, по поверхностям типа незаснеженной пашни, а также преодоление даже небольших, но с резким изменением профиля, препятствий.

Цель технического решения - повышение проходимости транспортного средства и расширение его функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что известная конструкция аэроглиссера-амфибии с водоизмещающими элементами снабжена колесным шасси, а хотя бы один водоизмещающий элемент выполнен подключаемым при движении по слабым несущим поверхностям посредством выполнения его подъемно-опускаемым по высоте или надувным. При этом подключаемый водоизмещающий элемент может быть снабжен защитным каркасом или жесткой оболочкой, а также может быть выполнен составным как минимум из 2-х частей, связанных между собой шарнирно-упругой связью с возможностью их перемещения относительно друг друга. Кроме этого, подключаемый водоизмещающий элемент может быть связан с несущей основой подвеской, включающей амортизирующий и демпфирующий элементы. Как вариант, хотя бы часть водоизмещающих элементов может быть выполнена в виде обтекаемых поплавков, например, цилиндрическими из отрезков пластиковых труб, при этом часть поплавков также может быть подключаемыми, например, подъемно-опускаемыми по высоте или надувными. Причем само транспортное средство может выполнено по полимаранной схеме, а колеса шасси могут быть размещены внутри водоизмещающих элементов с выступанием их опорной поверхности за контур поперечного сечения в нижней части упомянутых элементов, нижние поверхности которых могут быть выполнены профилированными с образованием ниш под колеса шасси, реданов, свесов и т.п. При этом ширина водоизмещающих элементов может быть равна ширине колес, а подключаемый водоизмещающий элемент может быть размещен с возможностью выступания его опорной поверхности в подключенном состоянии ниже опорной поверхности колес. Кроме этого транспортное средство может быть снабжено дополнительным приводом на колеса, которые могут быть снабжены шинами сверхнизкого давления, а движитель может быть выполнен в виде реверсивного воздушного винта изменяемого шага.

Снабжение амфибии колесным шасси обеспечивает ей возможность длительного и комфортного передвижения по твердым поверхностям, включая автодороги общего пользования.

Выполнение хотя бы одного водоизмещающего элемента подключаемым при движении по слабым несущим поверхностям увеличивает опорную поверхность амфибии и позволяет повысить ее проходимость и плавучесть.

Снабжение подключаемого водоизмещающего элемента защитным каркасом или жесткой оболочкой повышает его прочность и несущую способность, а в случае выполнения его надувным позволяет совместить в нем эластичность с прочной поверхностью.

Выполнение подключаемого водоизмещающего элемента составным как минимум из 2-х частей позволяет более точно адаптировать его к профилю поверхности, по которой передвигается транспортное средство, тем самым обеспечивая высокую несущую способность и снижение динамических нагрузок.

Наличие между частями подключаемого водоизмещающего элемента шарнирно-упругой связи с возможностью их перемещения относительно друг друга обеспечивает эффективную обратную связь между ними и самим транспортным средством, что также повышает его управляемость и проходимость.

Снабжение подключаемого водоизмещающего элемента подвеской, связывающей его с несущей основой и включающей амортизирующий и демпфирующий элементы позволяет снизить (смягчить) ударные нагрузки на транспортное средство, гасить возникающие колебания, а также повысить комфорт при передвижении.

Выполнение водоизмещающих элементов в виде поплавков, например, из пластиковых труб позволяет упростить технологию изготовления транспортного средства, а его выполнение по полимаранной схеме обеспечивает повышенную устойчивость.

Размещение колес шасси внутри водоизмещающих элементов с выступанием их опорной поверхности обеспечивает компактность конструкции и малое сопротивление.

Выполнение нижней поверхности водоизмещающих элементов профилированной с образованием ниш под колеса шасси, реданов, свесов обеспечивает снижение аэро- и гидродинамического сопротивления при движении.

Выполнение ширины водоизмещающих элементов равной ширине колес также дополнительно позволяет снизить сопротивление и повысить проходимость.

Размещение подключаемого водоизмещающего элемента с возможностью выступания его опорной поверхности в подключенном состоянии ниже опорной поверхности колес расширяет функциональные возможности амфибии, обеспечивая ей «лыжный» или глиссирующий режим движения.

Снабжение транспортного средства дополнительным приводом на колеса повышает проходимость, а также его надежность.

Снабжение привода шинами сверхнизкого давления позволяет дополнительно повысить проходимость и плавучесть транспортного средства, а также минимальное повреждение дорожного полотна, что особенно актуально в условиях вечной мерзлоты.

Выполнение движителя в виде реверсивного воздушного винта изменяемого шага обеспечивает торможение и движение аэросаней задним ходом.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется следующими графическими материалами: на фиг.1 показано амфибийное транспортное средство, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 представлено транспортное средство с подключенным дополнительным водоизмещающим элементом, вид спереди; на фиг.4 показано сечение А-А фиг.1 или фиг.3; на фиг.5 - сечение Б-Б фиг.2; на фиг.6 и 7 показан вариант конструкции, вид спереди - где, соответственно, подключаемый водоизмещающий элемент находится в рабочем и нерабочем положениях; на фиг.8 - представлен вид сбоку фиг.7; на фиг.9 - сечение В-В фиг.8.

Амфибийное транспортное средство содержит установленные на несущем основании 1 основные водоизмещающие элементы 2 с размещенными в них колесами 3 с шинами низкого давления, подключаемый водоизмещающий элемент 4, модуль полезной нагрузки и управления 5, а также силовую установку с воздушным винтом 6 изменяемого шага, заключенным в аэродинамическое кольцо 7. Амфибия снабжена также аэродинамическими рулями 8 (фиг.2). Нижние поверхности водоизмещающих элементов выполнены профилированными с образованием ниш под колеса шасси, реданов, свесов и т.п.Подключаемый водоизмещающий элемент 4 снабжен механизмом 9 подъема-опускания (фиг.3) и выполнен в виде сочлененной полой лыжи, части которой связаны между собой упругим шарниром 10 (фиг.4). Ширина водоизмещающих элементов 2 может быть выполнена равной ширине колес 3 (фиг.5), что улучшает аэродинамику и значительно снижает сопротивление водной среды. Как вариант конструкции транспортное средство может быть выполнено по полимаранной схеме (катамаран, тримаран и т.д.), при этом его водоизмещающие элементы могут быть выполнены в виде поплавков 11, а для упрощения технологии их изготовления они изготавливаются из пластиковых труб (фиг.6, 7, 8 и 9), торцы которых снабжаются обтекателями 12.

Амфибийное транспортное средство работает следующим образом. Тягу в продольном направлении обеспечивает силовая установка с воздушным винтом 6 изменяемого шага и (как вариант) дополнительный привод на колеса 3, а маневрирование обеспечивают аэродинамические рули 8.

При движении по суше подключаемый водоизмещающий элемент 4 находится в нерабочем (поднятом) положении, обеспечивая большой дорожный просвет, сама амфибия опирается на колеса 3, большой диаметр которых и низкое их давление позволяет успешно передвигаться по пересеченной местности и слабонесущим грунтам.

При движении по воде подключаемый водоизмещающий элемент 4 также не подключен (поднят) (фиг.2), плавучесть амфибии обеспечивают основные водоизмещающие элементы 2. Колеса 3 с шириной, равной ширине основных водоизмещающих элементов 2, незначительно выступают в нижней части за мидель нижней поверхности амфибии и свободно вращаются под напором воды, не создавая существенного сопротивления водному потоку и обеспечивая дополнительную плавучесть амфибии.

При подключении водоизмещающего элемента 4 посредством механизма подъема-опускания 10, амфибия приобретает еще большую плавучесть и движется как плоскодонное судно с очень малой осадкой. Это делает возможным ее передвижение по мелководью, водорослям, камышам, болотистым участкам и т.п. На спокойной чистой воде возможно глиссирование.

Для передвижения по снежной, ледяной неторосистой поверхности, битому льду также подключают водоизмещающий элемент 4, при этом амфибия движется как аэросани с очень малой нагрузкой на поверхность дороги, что позволяет, в частности, эффективно преодолевать свежий рыхлый снег, малопроходимый даже для многоколесных вездеходов на шинах сверхнизкого давления.

Подключаемый водоизмещающий элемент 4 может быть опущен ниже опорной поверхности колес 3 и выполнять функцию монолыжи, а выполнение его составным из двух частей, соединенных упругим шарниром 12 (фиг.4) позволяет изменять положение своих частей в вертикальной и горизонтальной плоскостях, адаптируясь к поверхности передвижения и снижать динамические нагрузки.

Торможение и движение аэросаней задним ходом обеспечивается реверсом воздушного винта 6 изменяемого шага 7.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет существенно повысить проходимость транспортного средства-амфибии во внедорожных условиях и значительно расширить функциональные возможности его применения, начиная от дорог общего пользования до полного бездорожья

1. Амфибийное транспортное средство, содержащее установленные на несущей основе водоизмещающие элементы, модуль для размещения полезной нагрузки и управления, а также силовую установку, состоящую из двигателя внутреннего сгорания и движителя, отличающееся тем, что оно снабжено колесным шасси, а хотя бы один водоизмещающий элемент выполнен подключаемым при движении по слабым несущим поверхностям.

2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что подключаемый водоизмещающий элемент выполнен подъемно-опускаемым по высоте.

3. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что подключаемый водоизмещающий элемент выполнен надувным.

4. Транспортное средство по п.3, отличающееся тем, что подключаемый водоизмещающий элемент снабжен защитным каркасом или жесткой оболочкой.

5. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что подключаемый водоизмещающий элемент выполнен составным как минимум из двух частей с возможностью их перемещения относительно друг друга.

6. Транспортное средство по п.5, отличающееся тем, что части подключаемого водоизмещающего элемента связаны между собой шарнирно-упругой связью.

7. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что подключаемый водоизмещающий элемент связан с несущей основой подвеской, включающей амортизирующий и демпфирующий элементы.

8. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что хотя бы часть водоизмещающих элементов выполнена в виде обтекаемых поплавков.

9. Транспортное средство по п.7, отличающееся тем, что хотя бы часть поплавков выполнена подключаемой при движении по слабым несущим поверхностям, например, подъемно-опускаемыми по высоте или надувными.

10. Транспортное средство по п.7, отличающееся тем, что хотя бы часть поплавков выполнена цилиндрической из пластиковых труб.

11. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено по полимаранной схеме, например типа катамаран.

12. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что нижние поверхности водоизмещающих элементов выполнены профилированными с образованием ниш под колеса шасси, реданов или свесов.

13. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что колеса шасси размещены внутри водоизмещающих элементов с выступанием их опорной поверхности за контур поперечного сечения в нижней части упомянутых элементов.

14. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что подключаемый водоизмещающий элемент размещен с возможностью выступания его опорной поверхности в подключенном состоянии ниже опорной поверхности колес.

15. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что ширина водоизмещающих элементов равна ширине колес.

16. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что колеса снабжены шинами сверхнизкого давления.

17. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что его движитель выполнен в виде реверсивного воздушного винта изменяемого шага.

18. Транспортное средство по п.15, отличающееся тем, что оно может быть снабжено дополнительным приводом на колеса.