Колесное плавающее транспортное средство

 

Изобретение относится к транспортной технике и касается создания транспортных средств-амфибий с обычным негерметичным кузовом. Транспортное средство содержит самоходное шасси с бамперами и установленными на раме кабиной и кузовом. Транспортное средство оборудовано поплавками и колесами с большими габаритными размерами, обеспечивающими его плавучесть. Поплавки выполнены в виде подножек, расположенных под кабиной между колесами, и имеют ступеньки. Поплавки могут быть выполнены в виде топливных баков или в виде ресиверов, сообщенных с пневматической системой. Передний и задний бамперы также могут быть выполнены в виде поплавков, имеющих ступеньки, и могут быть сообщены с пневматической системой. Дополнительные поплавки могут быть выполнены в виде объемных колесных колпаков. Все вышеупомянутые поплавки значительно увеличивают запас плавучести и остойчивость транспортного средства, не выступая за его габариты по ширине и не препятствуя проезду по дорогам общего пользования. Технический результат реализации изобретения заключается в улучшении технических характеристик транспортного средства путем упрощения его конструкции, повышения удобства обслуживания, улучшения его гидродинамических характеристик, повышения КПД колесного движителя на плаву и исключения необходимости переналадки перед преодо- лением водных преград на плаву. 19 з. п.ф-лы. 9 ил.

Изобретение относится к транспортной технике, а именно к транспортным средствам - амфибиям с обычным негерметичным кузовом.

Известны плавающие колесные транспортные средства с пневматическими шинами, плавучесть которых достигается за счет водоизменения пневматических шин (Патент РФ N 2042560, 1992 г., кл. B 62 D 61/00). Шины такого транспортного средства для обеспечения соответствующего водоизмещения должны иметь значительные габаритные размеры при относительно небольшой передаваемой нагрузке. Это определяет компоновочные решения, при которых транспортные средства требуется выполнять обязательно многоосными (с большим числом колес), что усложняет схему трансмиссии, поскольку для обеспечения возможности надежного входа в воду и выхода из нее на берег такие транспортные средства должны иметь привод на все колеса. На плаву при движении транспортного средства с полной нагрузкой в момент входа в воду и выхода на берег колеса могут погружаться в воду выше уровня их осей, из-за чего резко уменьшается запас плавучести транспортного средства.

Для повышения запаса плавучести можно использовать надуваемые перед входом в воду эластичные оболочки, размещаемые с боков и на задке кузова (см. заявку, опубликованную в ФРГ, N 2920786, 1980 г., кл. B 60 F 3/00). Однако для наполнения сжатым воздухом этих оболочек, имеющих больший объем, требуются значительные затраты времени и энергии, кроме того, при надутых оболочках такое транспортное средство становится негабаритным и не может передвигаться по дорогам общего пользования.

Некоторое уменьшение времени, требуемого для обеспечения готовности транспортного средства для передвижения на плаву, получается при использовании поплавков, опускаемых в воду (см. заявку, опубликованную в Японии, N62-166102, 1987 г., кл. B 60 F 3/00). Привод поплавков производится специальными механизмами, что существенно усложняет конструкцию и увеличивает массу транспортного средства.

Наиболее близким к заявляемому по технической сути и достигаемому результату является колесное плавающее транспортное средство, содержащее самоходное шасси, имеющее расположенную в базе кабину передний и задний бамперы и поплавки. (Патент ФРГ N 2622471, опубл. 1978 г., кл. B 60 F 3/00). Поплавки известного транспортного средства расположены по всей его длине и в транспортном положении подняты над крышей.

Известное техническое решение позволяет повысить запас плавучести, однако оно вызывает значительное увеличение габаритных размеров транспортного средства по ширине, что не позволяет эксплуатировать его по дорогам общего пользования без проведения дополнительных мероприятий, направленных на складывание поплавков. Это значительно усложняет конструкцию транспортного средства, снижает его надежность, устойчивость и скорость передвижения по суше, а также увеличивает трудоемкость подготовки к его переводу из транспортного положения в рабочее для движения на плаву.

Решаемой задачей является улучшение технических характеристик колесного плавающего транспортного средства путем упрощения его конструкции, повышения удобства обслуживания, повышения запаса плавучести, улучшения его гидродинамических характеристик, повышения КПД колесного движителя на плаву и исключения необходимости переналадки перед преодолением водных преград на плаву.

Для достижения указанного результата в колесном плавающем транспортном средстве, содержащем самоходное шасси с передним и задним бамперами, кабиной и поплавками, поплавки выполнены в виде подножек и расположены под кабиной между колесами.

При выполнении поплавков в виде установленных под кабиной подножек и размещении их в базе между колесами повышение запаса плавучести транспортного средства достигается без увеличения его габаритных размеров по ширине, что исключает необходимость его переналадки для движения по дорогам пользования после преодоления водных преград, при этом упрощается конструкция и улучшаются гидродинамические характеристики транспортного средства за счет улучшения формы внешних обводов, чем достигается важный технический результат.

Кроме того, при таком исполнении торцы поплавков образуют щитки для использования реактивного действия струи воды, отбрасываемой пневматическими шинами при движении на плаву. Это позволяет повысить КПД колесного движителя на воде и дополнительно улучшить гидродинамические качества транспортного средства.

Целесообразно, если упомянутые поплавки имеют форму короба, у которого в наружной боковой стенке выполнена ниша, образующая ступеньку, что повышает удобство доступа в кабину транспортного средства.

Преимущественно, упомянутые поплавки могут быть выполнены полыми с жесткими стенками, что обеспечивает их наибольшую эффективность.

Кроме того, стенки упомянутых поплавков со стороны колес могут быть выполнены вогнутыми, что повышает их эффективность в качестве щитков для использования реактивного действия струи воды, обрабатываемой пневматическими шинами при движении на плаву. Это позволяет дополнительно повысить КПД колесного движителя на воде.

Для исключения проблем с герметизацией полости внутри упомянутых поплавков могут быть заполнены пористым полимерным материалом.

Оба упомянутых поплавка могут быть соединены между собой, образуя единый резервуар, расположенный по всей ширине кабины.

Наиболее целесообразно, если передний и задний бамперы также выполнены в виде поплавков. При этом они, не увеличивая габариты транспортного средства по ширине, повышают запас его плавучести и остойчивость при килевой качке.

Кроме того, передний бампер на верхней стенке в средней ее части может иметь ступеньку, повышающую удобство доступа к двигателю транспортного средства.

Преимущественно, передняя стенка концевых участков переднего бампера может быть выполнена выпуклой, а передняя стенка под ступенькой выполнена наклонной, повернутой в сторону оси колес, что улучшает гидродинамические характеристики транспортного средства.

Наиболее целесообразно, если передний и задний бамперы выполнены одинаковыми.

Предпочтительно, бамперы могут быть выполнены полыми, что повышает их эффективность как поплавков.

Альтернативно, для исключения проблем с герметизацией полости внутри бамперов могут быть заполнены пористым полимерным материалом.

Также целесообразно, если полости в бамперах сообщены трубопроводами с пневматической системой транспортного средства, образуя ресиверы.

Кроме того, по меньшей мере один из поплавков, образующих ступени, может иметь наливную горловину, образуя топливный бак. При таком исполнении поплавок даже при полном заполнении топливом за счет его меньшей плотности, чем у воды, обладает некоторой избыточной плавучестью, которая позволяет увеличить запас плавучести транспортного средства, и в то же время расширить функциональные возможности поплавка и позволяет упростить конструкцию транспортного средства за счет совмещения функций поплавка и топливного бака.

Наиболее предпочтительно, если оба поплавка, образующих ступени, сообщены между собой, образуя два топливных бака или единый топливный бак. При этом обеспечивается возможность регулирования запаса плавучести путем изменения наполнения топливного бака и некоторого демпфирования бортовой качки за счет перетекания топлива внутри топливного бака, что благоприятно сказывается на комфортности движения транспортного средства на плаву и дополнительно повышает его устойчивость.

Альтернативно, полости в поплавках, образующих подножки, сообщены с пневматической системой транспортного средства, образуя ресиверы.

Кроме того, транспортное средство может быть снабжено дополнительными поплавками, выполненными в виде объемных колесных колпаков. Это дополнительно увеличивает запас плавучести и улучшает гидродинамические качества транспортного средства, исключая потери мощности на вращение колес из-за завихрений потока воды внутри свободного пространства колес.

Преимущественно, объемный колесный колпак содержит жесткую оболочку, имеющую форму тела вращения с фланцем, закрепленным на ободе колеса, и впадиной, расположенной напротив вентиля пневматической шины.

Внутри полости колпака, ограниченной оболочкой, может быть расположен пористый полимерный материал.

Альтернативно, объемный колесный колпак состоит из жесткой крышки, прикрепленной к ободу колеса, и надувной эластичной оболочки, размещенной между крышкой и диском колеса.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, на которых изображены: на фиг.1 - колесное плавающее транспортное средство, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - поперечный разрез полого поплавка; на фиг. 4 - поперечный разрез поплавка, полость которого заполнена пористым полимерным материалом; на фиг. 5 - вид сбоку на колесное плавающее транспортное средство, исполнение поплавка в виде топливного бака; на фиг.6 - то же, вид спереди; на фиг.7 - то же, вид сзади; на фиг. 8 - поперечный разрез колеса транспортного средства с дополнительным поплавком в виде объемного колесного колпака; на фиг. 9 - то же, с объемным колесным колпаком, имеющим надувную эластичную оболочку.

Колесное плавающее транспортное средство содержит самоходное шасси 1 с бамперами 2 и 3 и установленными на раме 4 кабиной 5 и кузовом 6. Вдоль бортов транспортного средства расположены поплавки 7 и 8, которые выполнены в виде установленных под кабиной 5 подножек, имеющих форму короба, и снабжены ступенями 9 и 10, нижняя из которых выполнена в нише на боковой стенке поплавка. Поплавки 7 и 8 размещены в базе между передними и задними колесами 11 и 12, при этом стенки 13 и 14 упомянутых поплавков, обращенные к колесам, выполнены вогнутыми (фиг.1 и 2). Поплавки 7 и 8 могут быть выполнены полыми (фиг. 3) или заполнены пористым полимерным материалом 15 (фиг.4), также они могут быть соединены между собой, образуя единый резервуар, расположенный по всей ширине кабины. Согласно альтернативному исполнению поплавки, образующие ступеньки, могут быть выполнены в виде топливного бака 16, снабженного наливной горловиной 17 с пробкой 18 (фиг.5). При этом оба этих поплавка могут быть сообщены между собой, образуя два топливных бака или единый топливный бак.

Передний и задний бамперы 2 и 3 для повышения запаса плавучести и повышения остойчивости при килевой качке тоже выполнены в виде поплавков. Они могут быть выполнены полыми, а для исключения проблем с герметизацией полость внутри бампера может быть заполнена пористым, т.е. вспененным материалом. Передний и задний бамперы 2 и 3 для их унификации могут быть выполнены одинаковыми. На верхней стенке бамперов 2 и 3 в средней части выполнены ступеньки 19 и 20, облегчающие доступ соответственно к двигателю и кузову 6 (фиг. 6 и 7). Передняя стенка концевых участков переднего бампера выполнена выпуклой. Она имеет две плоские наклонные поверхности, образующие двухгранный угол, вершина которого расположена на уровне ступеньки 19. А передняя стенка бампера 2 под ступенькой 19 выполнена наклонной, повернутой в сторону осей колес 11. Такое выполнение переднего бампера 2 обеспечивает хорошую обтекаемость его концевых участков и уменьшает вероятность заброса воды на двигатель и его агрегаты при открытой передней вентиляционной решетке, расположенной перед капотом, под которым размещен двигатель. Полости в бамперах 2 и 3 могут быть сообщены трубопроводами с пневматической системой транспортного средства, образуя ресиверы для сжатого воздуха, используемого, например, для привода тормозных механизмов или подкачки шин. С пневматической системой трубопроводами могут быть сообщены и полости поплавков 7 и 8, которые в этом исполнении также образуют ресиверы.

Транспортное средство может быть снабжено дополнительными поплавками 21, выполненными в виде объемных колесных колпаков, закрепленных на ободах колес 11 и 12. Эти объемные колесные колпаки могут содержать жесткую оболочку 22, имеющую форму тела вращения с фланцем 23, закрепленным на ободе колеса. Напротив вентиля 24 пневматической шины в колпаке выполнена впадина 25 для размещения трубопровода 26, служащего для подачи сжатого воздуха при накачке шины. Внутри полости 27, ограниченной оболочкой 22, может быть расположен пористый полимерный материал.

Объемный колесный колпак при ином его исполнении (фиг.9) может состоять из жесткой крышки 28, прикрепленной к ободу колеса и надувной эластичной оболочки 29, размещенной между крышкой 28 и диском 30 колеса.

При входе транспортного средства в воду оно всплывает вследствие водоизмещения шин и поплавков. При этом ветерлиния проходит ниже ступеньки 19 бампера 2, что позволяет производить стоя на ней обслуживание двигателя на плаву. В случае волнения, бортовой или килевой качки поплавки 2, 3, 7, 8 и 21 создают значительный запас плавучести транспортного средства и повышают его остойчивость. Движение транспортного средства на плаву осуществляется за счет вращения колес 11 и 12, большие размеры которых способствуют повышению эффективности движения. При вращении колес захватываемые ими массы отбрасываются вперед, что могло бы привести к торможению движения транспортного средства вследствие реактивного эффекта, причем если этому не воспрепятствовать, то при некоторой частоте вращения колес 11 и 12 транспортное средство могло бы начать двигаться не вперед, а назад. Однако передний бампер 2 при движении транспортного средства на плаву вперед перекрывает возможность выброса вперед от передних колес 11, а задние стенки 14 поплавков 7 и 8 - соответственно от задних колес 12. Струи воды с колес ударяют в них и гасят свое реактивное действие. Благодаря этому возрастает КПД колесного движителя на плаву и повышается скорость движения транспортного средства на воде. При движении на плаву назад выброс воды от колес назад предотвращают передние стенки 13 поплавков 7 и 8 и задний бампер 3. Выполнение поплавков в виде подножек и бамперов, постоянно закрепленных на раме 4 транспортного средства, позволяет упростить его конструкцию и исключить подготовительные операции перед преодолением водных преград. Выполнение на наружной поверхности поплавков в средней их части ступеней позволяет значительно облегчить обслуживание транспортного средства (в том числе и на плаву), позволяя обеспечить удобный доступ в кабину, кузов и к двигателю.

Выполнение поплавков 7 и 8 в виде топливных баков дополнительно упрощает конструкцию транспортного средства за счет совмещения функций поплавков и топливных баков, а также открывает дополнительные возможности регулирования запаса плавучести соответствующим наполнением топливного бака и некоторого демпфирования бортовой качки за счет перетекания топлива внутри баков, что повышает комфортность движения. Выполнение поплавков в виде ресиверов, соединенных трубопроводами с пневматической системой транспортного средства наряду с совмещением функций и, следовательно, упрощением конструкции, позволяет сократить время подкачки шин до давления, требуемого для движения по дорогам с твердым покрытием с высокими скоростями.

В результате значительно улучшаются технические характеристики колесного плавающего транспортного средства за счет упрощения его конструкции, повышения удобства обслуживания, повышения запаса плавучести, улучшения его гидродинамических характеристик, повышения КПД колесного движителя на плаву и исключения необходимости переналадки перед преодолением водных преград на плаву.

Формула изобретения

1. Колесное плавающее транспортное средство, содержащее самоходное шасси, имеющее расположенную в базе кабину, передний и задний бамперы, поплавки, отличающееся тем, что поплавки выполнены в виде подножек, расположенных под кабиной между колесами.

2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что упомянутые поплавки имеют форму короба, у которого в наружной боковой стенке выполнена ниша, образующая ступеньку.

3. Транспортное средство по п.1 или 2, отличающееся тем, что упомянутые поплавки выполнены полыми с жесткими стенками.

4. Транспортное средство по п.3, отличающееся тем, что стенки упомянутых поплавков со стороны колес выполнены вогнутыми.

5. Транспортное средство по п.3 или 4, отличающееся тем, что полости внутри упомянутых поплавков заполнены пористым полимерным материалом.

6. Транспортное средство по п.3 или 5, отличающееся тем, что оба упомянутых поплавка соединены между собой, образуя единый резервуар, расположенный по всей ширине кабины.

7. Транспортное средство по любому предшествующему пункту, отличающееся тем, что передний и задний бамперы выполнены в виде поплавков.

8. Транспортное средство по п.7, отличающееся тем, что передний бампер на верхней стенке в средней ее части имеет ступеньку.

9. Транспортное средство по п.8, отличающееся тем, что передняя стенка концевых участков переднего бампера выполнена выпуклой, а передняя стенка под ступенькой выполнена наклонной, повернутой в сторону оси колес.

10. Транспортное средство по п.8 или 9, отличающееся тем, что передний и задний бамперы выполнены одинаковыми.

11. Транспортное средство по п.7 или по любому последующему пункту, отличающееся тем, что бамперы выполнены полыми.

12. Транспортное средство по п.11, отличающееся тем, что полости внутри бамперов заполнены пористым полимерным материалом.

13. Транспортное средство по п.11, отличающееся тем, что полости в бамперах сообщены трубопроводами с пневматической системой транспортного средства, образуя ресиверы.

14. Транспортное средство по п.7 или любому последующему пункту, отличающееся тем, что по меньшей мере один из поплавков, образующих ступени, имеет наливную горловину, образуя топливный бак.

15. Транспортное средство по п.14, отличающееся тем, что оба поплавка, образующих ступени, сообщены между собой, образуя два топливных бака или единый топливный бак.

16. Транспортное средство по п.3 или 11, отличающееся тем, что полости в поплавках, образующих подножки, сообщены с пневматической системой транспортного средства, образуя ресиверы.

17. Транспортное средство по п. 1 или любому предшествующему пункту, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными поплавками, выполненными в виде объемных колесных колпаков.

18. Транспортное средство по п.17, отличающееся тем, что объемный колесный колпак содержит жесткую оболочку, имеющую форму тела вращения с фланцем, закрепленным на ободе колеса, и впадиной, расположенной напротив вентиля пневматической шины.

19. Транспортное средство по п.18, отличающееся тем, что внутри полости, ограниченной оболочкой, расположен пористый полимерный материал.

20. Транспортное средство по п.17, отличающееся тем, что объемный колесный колпак состоит из жесткой крышки, прикрепленной к ободу колеса, и надувной эластичной оболочки, размещенной между крышкой и диском колеса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9