Транспортное средство для движения по опорной поверхности

 

Изобретение относится к самоходным транспортным средствам с аэродинамическими устройствами. Сущность: на крыше автомобиля 5 смонтированы элементы с аэродинамическими поверхностями: крыло 1, предкрылок 2 и крыло-багажник 3, которые соединены вертикальными (продольными) плоскостями 4, выполняющими роль стабилизаторов движения. Аэродинамическое усилие начинает проявляться при скорости передвижения транспорта 20 км/ч. Для автомобиля ВАЗ-2108, при нижней площади элемента крыла 3.84 м² на скорости до 120 км/ч, подъемное усилие достигает 300 кг. 1 ил.

Изобретение относится к области автомобилестроения и может быть применено в судостроении, в таких транспортных средствах с наземным и надводным способам передвижения как автомобили, аэросани, нарты, глиссирующие лодки и катера, суда на надводных крыльях, возможно и применение изобретения на средствах, передвигающихся на воздушной подушке и т.д.

В данном, конкретном, случае речь идет о применении аэроподъемных поверхностей (плоскостей крыловидной формы), применительно к легковым автомобилям.

Известно транспортное средство с наземным способом передвижения в виде автомобиля, оснащенного аэроподъемным устройством с крылом.

К его недостаткам необходимо отнести: 3-х колесный вариант автомобиля, применимый в спортивных целях, с допустимым отрывком переднего колеса.

У этого средства отсутствует система воздушного регулирования крыла - регуляция воздушного обтекания и повышения несущей способности крыла осуществляется пространственным варьированием самой плоскости; отсутствует система стабилизирования путевой устойчивости и т.д.

Другим прототипом выбран автомобиль ВАЗ-2108, описанный в издании ДОСААФ, в 1989 году, с.11 "Переднеприводные автомобили ВАЗ".

К недостаткам современных автомобилей следует отнести то, что кроме своей собственной массы (веса полностью заправленного и снаряженного автомобиля, без полезной нагрузки) приходится перемещать еще и полезную массу (Р_М) в виде пассажиров и груза, в частности объем полезной массы (нагрузки) и у ВАЗа-2108 исчисляется в 425 кг.

Если собственная масса, составляющая весовую основу автомобиля, формируется заводами-изготовителями и остается для конкретной марки величиной постоянной (ей массе отведана роль основного гаранта безопасного передвижения автомобиля) то входящая в полную массу полезная масса (загрузка) величина варьируемая: объем последней находится в прямой зависимости от числа перевозимых пассажиров и объема перемещаемого груза.

Естественно, что со снижением объема полезной массы создаются более благоприятные условия для эксплуатации транспортных средств облегченность машины обеспечивает ускоряемость ее хода, экономится топливо, улучшаются условия эксплуатации машин и т.д.

Стремление достижения этих целей и посвящено настоящее изобретение - довести уровень разрушающего воздействия загрузочной массы на транспортное средство до минимума (естественно, с гарантирующим условием обеспечения безопасности передвижения пассажиров).

Эта достигается благодаря оснащению автомобиля аэроподъемным устройством, расположенным над кабиной автомобиля, в целях снижения объема полезной загрузки и улучшения эксплуатационных качеств, транспортное средство снабжено плоскими боковыми стабилизаторами движения, между которыми расположены крылья, которые выполнены в виде двух аэродинамических поверхностей, одна из которых имеет предкрылок, боковые стабилизаторы, а аэродинамические поверхности взаимосвязаны таким образом, что одна из плоскостей может быть использована для крепления багажа.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

В устройстве на крыше автомобиля 5 монтируются элементы с аэродинамическими поверхностями крыловидной формы: крыло 1, предкрылок 2 и крыло-багажник 3, которые соединены вертикальными (продольными) плоскостями 4, выполняющими роль стабилизаторов движения.

Принцип действия этого устройства основан на известных аэродинамических законах формированием аэроподъемной силы (P_a), возникающей в процессе движения автомобиля под аэродинамическими плоскостями.

Эта воздушная сила (подпор) и представляет из себя то противодействующее усилие, нейтрализующее перегрузочное воздействие полезной нагрузки (массы).

При этом загрузочный предел массы и допустимый предел аэроподъемного усилия должны уравновешиваться (это обязательное условие для обеспечения управляемости и устойчивости автомобиля).

P_м ≥ P_a.

Воздействие аэроподъемной силы проявляется при скорости перемещения транспорта 20 км/ч и с увеличением перемещения транспорта действие усилия возрастает.

Подсчитано, что при скорости движения 40 км/час, создается подпор на 1 м² нижней поверхности плоскости 10 кг, при 60 км/ч 30 кг, при скоростях 90-100 км/ч до 100 кг и более.

К примеру, примененное устройство к автомобилю ВАЗ-2108 с подхордовой площадью 3,84 м² при скорости движения автомобиля до 72 км/ч. способно обеспечить воздушный подпор порядка 130 кг, соответственно, при скоростях 90-120 км/ч. образуется подпор более 300 кг.

Устройство включает в свой состав два крыла, выполненные в виде двух аэродинамических плоскостей, в носовой части одной (нижней) плоскости расположен предкрылок, сами плоскости крепятся своими торцами и плоским боковым стабилизаторам движения, верхнее крыло оборудовано багажной сеткой и может быть использовано в качестве багажника.

В устройстве надежность передвижения транспортного средства (автомобиля) обеспечивается боковыми стабилизаторами движения.

Эффективность повышения (или понижения) несущих свойств плоскостей (крыльев), регулирование загруженности транспортного средства, а также обеспечение безотрывного (ламинарного) воздушного обтекания плоскостей достигается положением предкрылка.

В настоящее время силами сотрудников и кружковцев Самарского городского Центра детского и юношеского творчества изготавливается, на базе автомобиля "Москвич" аэроподъемное устройство.

Формула изобретения

Транспортное средство для передвижения по опорной поверхности, содержащее автомобиль и первое крыло, закрепленное над кабиной, отличающееся тем, что оно снабжено плоскими боковыми стабилизаторами движения вторым крылом, которое предназначено для крепления багажа, причем аэродинамические поверхности первого и второго крыльев расположены между боковыми стабилизаторами, а первое крыло имеет предкрылок.

РИСУНКИ

Рисунок 1