Транспортное средство на воздушной подушке

 

Использование: изобретение относится к транспортным средствам передвижения на воздушной подушке и, в частности, к аппаратам, в которых воздушная подушка создается единым пропульсивным комплексом с воздушным вентилятором за счет направления части воздушного потока от винта в воздушную камеру, сформированную под днищем аппарата и ограниченную по периметру гибким ограждением. Сущность изобретения заключается в том, что гибкое ограждение воздушной подушки содержит бортовые скеговые баллоны со срывниками, а также носовую юбку и кормовую завесу по форме незамкнутого цилиндра, закрепленного по передней и задней кромке к перемещающейся в диаметральной плоскости рамке. Носовая юбка выполнена в виде части перевернутого усеченного конуса, ее верхняя кромка завесы прикреплена к переднему криволинейному контуру днища, а боковые кромки - под углом к внешним поверхностям скеговых баллонов, при этом длина дуги нижней кромки носовой юбки меньше суммарной длины хорд, соединяющих концевые точки дуги верхней кромки носовой юбки с точкой этой дуги на диаметральной плоскости. На нижней кромке юбки выполнены аэрационные отверстия, а внутренняя поверхность кормовой завесы в верхней части снабжена воздушными жиклерами. В нижней части эта завеса имеет дренажные отверстия. По задней кромке кормовой завесы установлены демпфирующие устройства в виде вертикально установленных неметаллических пластин. 5 з.п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам передвижения на воздушной подушке, в частности к аппаратам, в которых воздушная подушка создается единым пропульсивным комплексом с воздушным вентилятором за счет направления части воздушного потока от него в воздушную камеру, сформированную под днищем аппарата и ограниченную по периметру гибким ограждением.

Известно транспортное средство на воздушной подушке, содержащее корпус с воздухозаборным каналом и днищем с криволинейным передним контуром и с закрепленным на этом днище гибким ограждением области воздушной подушки, имеющим носовую юбку из пластичного материала, бортовые участки и кормовую завесу из полотнища, а также стартово-маршевый пропульсивный комплекс с вентилятором, установленным спереди по ходу движения внутри пределов периметра гибкого ограждения /см. патент Великобритании N 1343813 кл. В V 1/14, 1974 г./.

Однако известное транспортное средство обладает низкими эксплуатационными качествами из-за низкой эффективности использования гибкого ограждения.

Технический результат изобретения повышение эффективности эксплуатации гибкого ограждения, что приводит к повышению эксплуатационных качеств транспортного средства.

Этот технический результат достигается тем, что носовая юбка выполнена по форме части перевернутого усеченного конуса, верхняя кромка юбки прикреплена к переднему криволинейному контуру днища, а боковые участки гибкого ограждения выполнены в виде скеговых баллонов со срывниками, при этом под углом к внешним поверхностям этих баллонов присоединены боковые кромки носовой юбки, причем длина дуги нижней кромки последней меньше суммарной длины хорд, соединяющих концевые точки дуги верхней кромки носовой юбки с точкой этой дуги, находящейся в диаметральной плоскости, при этом воздухозаборный канал выполнен конфузорно-диффузорным, а кормовая завеса выполнена по форме незамкнутого цилиндра, причем передняя и задняя кромки этой завесы закреплены на раме, установленной с возможностью перемещения вдоль диаметральной плоскости.

Кроме того, носовая юбка выполнена с аэрационными отверстиями у ее поверхности.

Кроме того, верхняя часть кормовой завесы может быть выполнена с воздушными жиклерами на внутренней ее поверхности, а нижняя часть с дренажными отверстиями.

Кроме того, кормовая завеса может быть выполнена с расположенным у ее задней кромки демпфирующем устройством из вертикально установленных неметаллических пластин.

Кроме того, срывники скеговых баллонов могут быть выполнены в виде размещенных на наружных сторонах баллонов односторонних реданов, плавно переходящих в отформованные на подошвенных поверхностях баллонов лабиринтные уплотнения треугольного сечения.

Кроме того оно может быть выполнено с установленным на входе в воздухозаборный канал горизонтальным дистанционно управляемым профилированным щитком.

На фиг. 1 дан боковой вид транспортного средства на воздушной подушке; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 узел В на фиг. 2; на фиг. 5 вид спереди на транспортное средство при движении на динамической подушке; на фиг. 6 аксонометрическое изображение транспортного средства при движении на динамической воздушной подушке.

Транспортное средство на воздушной подушке содержит несущую поверхность /корпус/ 1, выполненную в виде крыла малого удлинения с размахом, равным 0,45-0,55 хорды этого крыла.

Корпус 1 содержит днище 2 с криволинейным передним контуром, кабину 3 и установленный спереди по ходу движения стартово-маршевый пропульсивный комплекс, в который входит двигатель 4 с вентилятором 5 в кольцевом насадке 6, смонтированном в передней части корпуса 1. Последний имеет воздухозаборный канал 7 для перепуска воздуха под днище 2, выполненный за счет заглубления корпуса 1 под двигателем 4 и представляющий собой интеграцию из частей поверхностей усеченных конусов "а", "б" и входного отверстия 8 в виде кругового сегмента, формируя тем самым конфузорно-диффузорный канал. На входе в воздухо-заборный канал 7 установлен дистанционно управляемый горизонтальный профилированный щиток 9 /система управления на чертеже не показана/.

Аппарат содержит гибкое ограждение воздушной подушки, которое состоит из бортовых участков, выполненных в виде бортовых скеговых сигарообразных баллонов 10 цилиндрической или конической формы, вытянутых вдоль диаметральной плоскости аппарата, передней юбки 11 и кормовой завесы 12. Передние оголовки скеговых баллонов 10 выполнены по форме поверхностей, образованных кривыми 2-го порядка.

Передняя юбка 11 выполнена свободно установленной и спрофилирована по форме поверхности, близкой к части перевернутого усеченного конуса. При этом верхняя кромка 13 юбки прикреплена к переднему криволинейному контуру днища корпуса, а боковые кромки 14 к внешним поверхностям скеговых баллонов 10 по линии пересечения под углом 45^o к продольной оси баллонов, при этом длина дуги нижней кромки 15 юбки выбирается меньше суммарной длины хорд "в", соединяющих крайние точки дуги верхней кромки с точкой дуги "г", совпадающей с диаметральной плоскостью аппарата.

По нижнему краю юбки 11 выполнено несколько рядов аэрационных отверстий 16, расположенных преимущественно в шахматном порядке.

Кормовая завеса 12 выполнена из полотнища в форме незамкнутого цилиндра. По передней и задней кромкам полотнище завесы 12 закреплено на подвижной прямоугольной рамке 17, шарнирно установленной в направляющих 18, смонтированных на основаниях скеговых баллонов 10. Подвижная рамка имеет управление с помощью трособлочного механизма 19. Из подкупольного пространства воздух может подаваться в полость кормовой завесы 12 через воздушные жиклеры 20, выполненные в верхней части внутренней поверхности кормовой завесы, а в нижней части внутренней поверхности выполнены дренажные отверстия 21.

По задней кромке кормовой завесы 12 установлены демпфирующие устройства, выполненные в виде вертикально установленных упругих неметаллических пластин 22, механические свойства которых выбраны для обеспечения изменения качеств колебательной системы кормовая завеса демпфирующее устройство при флаттировании кормовой завесы.

Скеговые баллоны 10 снабжены срывниками, содержащими угловые односторонние реданы 23, отформованные с внешней стороны баллонов и предотвращающие замывание и залипание поверхностей скеговых баллонов водой. Реданы 23 плавно переходят в отформованные на подошвенной поверхности скеговых баллонов 10 лабиринтные уплотнения 24 треугольного сечения.

Диск воздушного винта 5 установлен от передней кромки "Д" крыла на расстоянии, равном 0,7-0,9 Д, где Д диаметр воздушного винта, и находится внутри периметра гибкого ограждения воздушной подушки.

Транспортное средство эксплуатируется следующим образом.

На стоянке оно опирается в скеги-баллоны 10, юбка 11 и кормовая завеса 12 находятся в выпущенном положении.

При работе двигателя 4 воздушный винт 5 через воздухо-заборный канал 7 нагнетает воздух в подкупольное пространство и через воздушные жикляры 20 в завесу 12, которая наддувается и приобретает форму полуцилиндра.

Внутри объема, ограниченного в подкупольном пространстве юбкой 11, завесой 12 и скегами-баллонами 10, создается избыточное давление.

Транспортное средство отделяется от поверхности и зависает над ней на статической подушке. При достижении давления в завесе 12, равному подкупольному, эта завеса поджимается к экранной поверхности с минимальным зазором, предотвращая тем самым утечки воздуха. Транспортное средство при этом трогается с места и набирает скорость. При его движении по поверхности с различной степенью неровностей кроме функций части гибкого ограждения для удержания воздуха в воздушной подушке юбка 11 выполняет роль автоматически срабатывающего элемента-предкрылка, а завеса 12 выполняет роль огибающего эти неровности автоматически срабатывающего закрылка, что позволяет при достижении определенной скорости без вмешательства водителя переходить с режима движения на статической подушке в режим движения на динамической подушке.

При нарастании скорости аппарата растет расход воздуха через подкупольное пространство, и юбка 11 при взаимодействии с набегающим встречным потоком воздуха распрямляется внутрь подкупольного пространства и стремится поджаться к поверхности "а" днища 2 корпуса 1 к передним оголовкам скеговых баллонов.

При этом благодаря заданному соотношению размеров дугообразных верхней 13 и нижней 15 кромок юбки 11, выполненной в виде части перевернутого обратного конуса, оно принимает форму, близкую к конфигурации диффузора. Это обеспечивает формирование входного канала диффузорной конфигурации для набегающего воздуха, который в совокупности с диффузорно-конфузорной воздухо-заборного канала 7 с изменяемой за счет профилированного щитка 9 площадью проходного сечения, а также расположением воздушного вентилятора 5 внутри периметра гибкого ограждения воздушной подушки, кроме обеспечения автоматического перехода на околоэкранное движение, также способствует активному эжектированию протока воздуха через подкупольное пространство, увеличивая тем самым амфибийность и мореходность транспортного средства.

Наличие в воздухо-заборном канале щитка 9 обеспечивает изменение направления вектора скорости V в вертикальной плоскости и, как следствие, оперативное изменение положения центра давления в воздушной подушке.

Кроме того, для корректировки положения центра давления аппарата изменяют площадь воздушной подушки путем изменения положения завесы 12 за счет перемещения рамки 17 с помощью трособлочного механизма 19.

При движении аппарата на режиме динамической воздушной подушки возможно возникновение процесса флаттирования завесы 12, при соударении которой с демпфирующими пластинами 22 благодаря определенной упругости их материала происходит затухание вибрационных процессов.

Срывники, отформованные на наружной поверхности скеговых баллонов 10 в виде односторонних реданов 23, предотвращают залипание и замывание поверхности скегов водой, а также способствует удержанию воздушной подушки внутри гибкого ограждения за счет подсасывания в полость подушки внешнего атмосферного воздуха, а лабиринтные уплотнения 24, отформованные на подошвенных поверхностях, за счет их продольного расположения являются стабилизирующими по курсу элементами, обеспечивающими скеговым баллонам килеватость, а также препятствуют износу протектора.

При перемещении аппарата по воде наличие аэрационных отверстий 16 по нижнему краю передней завесы предотвращает залипание гибкого ограждения 11 к воде благодаря перепуску воздуха через эти отверстия.

Дренажные отверстия 21 в кормовой завесе 12 предназначены для стравливания скопившейся внутри завесы влаги, а также выполняют роль аэрационных отверстий при движении аппарата по воде.

Основное преимущество заявленного транспортного средства на воздушной подушке это обеспечение автоматического перехода с режима движения на статической подушке на режим движения на динамической подушке, а также обеспечение повышенной амфибийности и мореходности.

Формула изобретения

1. Транспортное средство на воздушной подушке, содержащее корпус с воздухозаборным каналом и днищем с криволинейным передним контуром и с закрепленным на этом днище гибким ограждением области воздушной подушки, имеющим носовую юбку из пластичного материала, бортовые участки и кормовую завесу из полотнища, а также стартово-маршевый пропульсивный комплекс с вентилятором, установленным спереди по ходу движения внутри пределов периметра гибкого ограждения, отличающееся тем, что носовая юбка выполнена по форме части перевернутого усеченного конуса, верхняя кромка этой юбки прикреплена к переднему криволинейному контуру днища, а бортовые участки гибкого ограждения выполнены в виде скеговых баллонов со срывниками, при этом под углом к внешним поверхностям этих баллонов присоединены боковые кромки носовой юбки, причем длина дуги нижней кромки последней меньше суммарной длины хорд, соединяющих концевые точки дуги верхней кромки носовой юбки с точкой этой дуги, находящейся в диаметральной плоскости, при этом воздухозаборный канал выполнен конфузорно-диффузорным, а кормовая завеса выполнена по форме незамкнутого цилиндра, причем передняя и задняя кромки этой завесы закреплены на рамке, установленной с возможностью перемещения вдоль диаметральной плоскости.

2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что носовая юбка выполнена с аэрационными отверстиями у ее нижней кромки.

3. Транспортное средство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что верхняя часть кормовой завесы выполнена с воздушными жиклерами на внутренней ее поверхности, а нижняя часть с дренажными отверстиями.

4. Транспортное средство по пп.1 3, отличающееся тем, что кормовая завеса выполнена с расположенным у ее задней кромки демпфирующим устройством из вертикально установленных неметаллических пластин.

5. Транспортное средство по пп.1 4, отличающееся тем, что срывники скеговых баллонов выполнены в виде размещенных на наружных сторонах этих баллонов односторонних реданов, плавно переходящих в отформованные на подошвенных поверхностях баллонов лабиринтные уплотнения треугольного сечения.

6. Транспортное средство по пп.1 5, отличающееся тем, что оно выполнено с установленным на входе в воздухозаборный канал горизонтальным дистанционно-управляемым профилированным щитком.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6