Транспортное средство (варианты)

 

Изобретение относится к самоходным безрельсовым транспортным средствам, предназначенным преимущественно для скоростной перевозки пассажиров и грузов. Предлагается схема конструкции транспортного средства и способ управления им. Транспортное средство имеет основные колеса, которые расположены в одну колею друг за другом, и дополнительные колеса, которые размещены по бокам и снабжены механизмами уборки. Транспортное средство выполнено с возможностью совершать повороты с креном подобно двухколесному мотоциклу. Для создания крена при прохождении поворота используется балансировочный груз, отклоняемый водителем в сторону поворота. Представлен дополнительный вариант с аэродинамическими средствами управления. Представлен вариант выполнения транспортного средства в качестве тренажера для обучения управлению летательным аппаратом. Изобретение направлено на упрощение конструкции. 3 c. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Перечень сокращений, используемых в тексте: ТС - транспортное средство, А. - автомобиль легковой, М. - мотоцикл двухколесный, С. - самолет, РУ - ручка управления, ПНУ - педали ножного управления, СГ - сектор газа двигателя, БГ - балансировочный груз.

Изобретение под названием "Транспортное средство", в дальнейшем сокращенно именуемое ТС, относится к самоходным транспортным средствам для перевозки пассажиров и грузов по безрельсовым дорогам. ТС предназначен преимущественно для скоростной перевозки пассажиров и грузов.

ТС может также использоваться: - как спортивное транспортное средство,
- в качестве тренажера для обучения летной профессии.

Аналогами ТС являются автомобиль легковой (А.), мотоцикл двухколесный (М. ), самолет (С.) и транспортное средство по патенту Франции N 2348844, B 62 D 61/04, 1977 г.

Современный А. имеет, как правило, четыре колеса; оснащен мощным и экономичным двигателем жидкостного охлаждения; в кабине пассажиры и водитель размещаются в удобных креслах (сидениях), к их услугам системы вентиляции и обогрева воздуха, системы безопасности, комплекс оборудования для управления А. и контроля за работой его систем и агрегатов.

Недостатками А. являются сложность и громоздкость агрегатов и элементов шасси:
- передняя подвеска сложна и требует тонкой регулировки развала и схождения колес,
- дифференциал, карданы, полуоси, мосты - эти необходимые агрегаты и элементы увеличивают общую массу шасси и снижают вероятность безотказной работы А. Кроме того, малый дорожный просвет (клиренс) А. при движении по грунтовым дорогам приводит к тому, что А. задевает картером двигателя или другими частями неровности дороги или камни.

Увеличенный клиренс А. заставляет водителя на поворотах значительно снижать скорость во избежание опрокидывания А. (С.Ф. Делиховский и др. Устройство и эксплуатация автомобилей "Жигули" и "Москвич". Москва, издательство ДОСААФ, 1987. Стр. 5-13, 139-145, 181-184. В.А.Вершигора и др. Автомобили "Жигули ВАЗ. Устройство и ремонт". Москва, "Транспорт", 1990. Стр. 100-103, 110-115).

М. в отличие от А. имеет простое шасси:
- переднее колесо через вилку шарнирно соединяется с главным силовым элементом шасси - рамой;
- ведущее заднее колесо, соединенное с рамой через маятниковую заднюю вилку с амортизатором, образует рычажную подвеску и получает вращение от двигателя посредством цепной или карданной передачи.

Мощные двигатели современных М. позволяют им двигаться с большими скоростями: до 50 м/с (180 км/час) и более.

Вместе с тем М., не имея кабины, не обеспечивает защиту водителя и пассажира от воздействия атмосферных осадков, холода и жары. Посадка мотоциклиста на М. верхом не является удобной при длительной езде (М.П. Калинин. Мотоциклы. Устройство и обслуживание. Москва, "Высшая школа", 1979. Стр. 3-9, 102-114).

С. выступает в качестве аналога ТС потому, что управление движением ТС выполнено по-самолетному.

Управление С. обычно состоит из ручки управления (РУ) или штурвала, педалей ножного управления (ПНУ), сектора газа (СГ) управления двигателем, рычагов, тяг, качалок и исполнительных органов (К.Я. Орлов, В.А. Пархимович. Устройство самолетов, вертолетов и авиационных двигателей. Москва, "Транспорт", 1991. Стр. 85-110).

Транспортное средство по патенту Франции N 2348844 обладает признаками А. и М. , но система управления транспортным средством по французскому патенту не отличается простотой и надежностью.

Целью настоящего изобретения является создание простого, надежного и экономичного скоростного транспортного средства, имеющего существенные отличия от прототипа.

Существенными отличиями от прототипа являются:
1. Наличие ПНУ для управления разворотом переднего колеса ТС.

2. Использование балансировочного груза (БГ), перемещаемого штурвалом управления или РУ в поперечном направлении относительно продольной оси ТС для создания крена ТС, движущемуся с убранными боковыми колесами.

3. РУ или штурвал управления ТС, аналогичный самолетному, соединен с рычагом газа двигателя таким образом, что при взятии штурвала на "себя" обороты двигателя увеличиваются, а при движении штурвала "от себя" обороты двигателя уменьшаются.

4. В качестве БГ может использоваться двигатель ТС, снабженный шарнирной подвеской. В этом случае реализуется принцип совмещения функций агрегатов.

5. Для повышения грузоподъемности ТС на каждой оси вращения основных колес может располагаться два и более колес.

6. ТС может иметь двойное управление. Две РУ или два штурвала управления ТС и две пары ПНУ размещены по левому и правому бортам ТС. Если нет необходимости в двойном управлении, то ТС может иметь ПНУ, РУ или штурвал управления, размещенные по левому или правому борту.

7. ТС может иметь привод от двигателя на выпущенные боковые колеса для повышения проходимости при движении в сложных дорожных условиях.

8. С целью уменьшения тенденции ТС к отрыву от дороги при движении с большой скоростью оно может оснащаться крылом малого удлинения для создания отрицательной подъемной силы, а также элеронами и аэродинамическими тормозами для повышения эффективности управления движением ТС.

9. ТС может оснащаться двигателем, не имеющим привода на основные колеса, при этом движителем ТС может быть воздушный винт, приводимый в действие от двигателя ТС.

10. ТС с установленными в кабине водителя авиационными приборами может использоваться в качестве авиационного тренажера.

11. ТС, используемое в качестве авиационного тренажера, может оснащаться катапультными сидениями и тормозным парашютом, что позволит проводить тренировки по катапультированию и применению тормозного парашюта.

Управление движением ТС осуществляется от РУ или штурвала, ПНУ и СГ управления двигателем по трем каналам:
- каналу крена,
- каналу пути,
- каналу управления двигателем.

Канал крена в качестве исполнительного органа имеет балансировочный груз (БГ) в виде плоской утяжеленной плиты, закрепленной на раме ТС шарнирно, перемещающейся в горизонтальной плоскости при отклонении РУ от нейтрального положения влево или вправо.

Исполнительным органом канала пути является переднее колесо ТС, управляемое от ПНУ.

Канал управления двигателем действует от РУ или штурвала: для открытия дроссельной заслонки двигателя достаточно РУ или штурвал передвинуть "на себя", а для перевода двигателя на режим малого газа необходимо переместить РУ или штурвал "от себя" вперед до отказа.

Перечень фигур графических изображений
Фиг. 1. Схема управления балансировочным грузом.

Фиг. 2. Схема управления передним колесом ТС.

Фиг. 3. Схема конструкции ТС.

Фиг. 4. Вид сбоку ТС.

Фиг. 5. Вид спереди ТС.

Фиг. 6. ТС на вираже с максимальным креном.

Фиг. 7. ТС с тремя основными колесами.

Фиг. 8. Схема подвески двигателя ТС, используемого в качестве балансировочного груза.

На фиг. 1 представлена схема управления БГ, состоящая из ручки управления 1. коротких тяг 2 и 6, длинной тяги 4, двуплечих рычагов 3 и 5, балансировочного груза 9 с рычагом 7, пружин 8.

В нейтральном положении центр масс БГ находится в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось ТС. В этой же плоскости находится общий центр масс ТС. Основание стержня РУ в кабине ТС находится в вертикальном положении. Верхняя часть РУ отогнута вперед для удобства и безопасности водителя.

На фиг. 2 показано управление передним колесом 15 от педалей ножного управления 14. Вилка 10 переднего колеса, заканчивающаяся двуплечим рычагом 11, тягами 12 соединена с рычагами 13 педалей.

На фиг. 3 показана схема конструкции ТС. На раме 17 размещаются двигатель 19, балансировочный груз 9, педали ножного управления 14, ручка управления или штурвал, боковые колеса 18 с механизмами их уборки и выпуска. На раме закрепляются кабина водителя и пассажиров, обтекатели 16 и 20 переднего и заднего основных колес.

Если водитель, находясь в кабине ТС, отклонит РУ вправо, то БГ переместится вправо, что во время движения с убранными боковыми колесами приведет к крену вправо, необходимому для совершения правого поворота ТС.

Отклонением РУ влево водитель создает левый крен и совершает левый поворот.

Если ТС вместо РУ оснащено штурвалом управления, то вращением штурвала вправо (по часовой стрелке) водитель перемещает БГ вправо, добиваясь правого крена, или, вращая штурвал влево, водитель создает левый крен.

В статическом положении ТС находится на горизонтальной площадке, опираясь на основные колеса 15 и 22, а также на боковые колеса 18.

Вилка 10 переднего колеса 15 соединена шарнирно с рамой 17 ТС. Передняя часть ТС закрыта легкосъемным передним обтекателем 16.

Заднее колесо 22 закреплено на вилке 23. Задняя вилка 23 шарнирно соединена с рамой 17. Передача крутящего момента от двигателя 19 заднему колесу осуществляется через цепную или карданную передачу.

При снятом заднем обтекателе 20 обеспечивается доступ к двигателю, подвеске и приводу заднего колеса.

На виде сбоку ТС напоминает легковую машину, что показано на фиг. 4. На фиг. 5, на виде спереди, заметны отличия ТС от А. Несколько выступающие из-под обводов корпуса в убранном положении боковые колеса (фиг. 6) могут служить опорами ТС в крутом вираже, чтобы ТС не касался дороги корпусом.

При нейтральном положении ПНУ переднее колесо выставлено вдоль продольной оси ТС. При нажатии на правую педаль 14 тяга 12, смещаясь назад через рычаг 11 повернет переднее колесо вправо. При нажатии на левую педаль переднее колесо повернется влево. При медленном движении ТС его поворот налево или направо осуществляется разворотом переднего колеса. Движение ТС с большой скоростью требует создания крена для ввода ТС в вираж, правый или левый. Смещение БГ от нейтрального положения инициирует начало крена, крен будет самопроизвольно увеличиваться, если перемещением ПНУ и разворотом переднего колеса крен не будет остановлен.

В основном варианте ТС предназначено для скоростной перевозки пассажиров и грузов, имеет переднее и заднее основные колеса, расположенные на осях одно за другим, а также боковые дополнительные колеса, которые являются опорами при медленном движении и стоянке, не мешают при скоростном движении совершать повороты с креном, поскольку находятся в убранном положении, пассажиры и водитель удобно размещены в кабине ТС, а само ТС снабжено педалями ножного управления, штурвалом управления, балансировочным грузом. Перемещением педалей осуществляется разворот переднего колеса, штурвалом управления передвигается БГ (при вращении штурвала), а при отклонении штурвала назад или вперед от среднего положения происходит увеличение или уменьшение оборотов двигателя ТС, который передает крутящий момент на колеса ТС. Шарнирная подвеска двигателя ТС позволит использовать двигатель как БГ ТС. Если на каждой оси вращения колес разместить не по одному, а по два и более колес, то это существенно увеличит грузоподъемность ТС. Штурвал и ПНУ ТС можно расположить в кабине слева или справа. Двойное управление ТС предполагает, что штурвалы и ПНУ размещены в кабине слева и справа. Двойное управление позволит двум водителям поочередно управлять ТС, каждому со своего места, а также производить обучение вождению ТС.

Боковые дополнительные колеса ТС можно оснастить приводом от двигателя ТС для улучшения проходимости ТС в сложных дорожных условиях, когда придется двигаться с выпущенными боковыми колесами на небольшой скорости.

Для улучшения характеристик управления ТС на больших скоростях движения ТС может быть оснащено крылом малого удлинения с элеронами и аэродинамическими тормозами. Кроме того, крыло будет создавать отрицательную подъемную силу, прижимающую ТС к дороге.

В другом варианте ТС, содержащее двигатель, кабину для водителя и пассажиров, переднее и заднее основные колеса, расположенные одно за другим, боковые дополнительные колеса, являющиеся опорами при медленном движении и стоянке, которые находятся в убранном положении при совершении поворотов с креном, имеющее штурвал управления, отличается тем, что двигатель ТС не передает крутящий момент на колеса. Движителем ТС является воздушный винт, получающий вращение непосредственно от двигателя ТС. Имеются на ТС ПНУ для разворота переднего колеса, БГ для создания крена, а перемещением штурвала назад или вперед от среднего положения увеличивают или уменьшают обороты двигателя и воздушного винта.

В третьем варианте ТС с кабиной для водителя и пассажиров, передним и задним основными колесами, расположенными одно за другим, боковыми дополнительными колесами, находящимися в выпущенном положении при медленном движении и стоянке, убранными при скоростной езде и прохождении поворотов с креном, двигателем, балансировочным грузом, штурвалом управления, оснащенный авиационными приборами, используется в качестве летного тренажера. ТС, используемое в качестве летного тренажера, можно оборудовать катапультными сидениями и тормозным парашютом. В этом случае можно с ТС проводить учебные катапультирования и тренировки по применению тормозных парашютов.

Формула изобретения

1. Транспортное средство, предназначенное для скоростной перевозки пассажиров и грузов, содержащее переднее и заднее основные колеса, расположенные на осях одно за другим, боковые дополнительные колеса, являющиеся опорами при медленном движении и стоянке, находящиеся в убранном положении при совершении поворотов с креном в поперечном направлении, двигатель с приводом на упомянутые основные колеса, кабину для водителя и пассажиров, штурвал управления, отличающееся тем, что оно снабжено педалями ножного управления для разворота упомянутого переднего колеса и балансировочным грузом, предназначенным для перемещения в поперечном направлении от линии продольной оси транспортного средства, а упомянутый штурвал предназначен для увеличения или уменьшения оборотов упомянутого двигателя при отклонении назад или вперед от среднего положения.

2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый двигатель снабжен шарнирной подвеской, которая позволяет отклонять его влево-вправо от линии продольной оси транспортного средства для использования в качестве балансировочного груза.

3. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что на каждой оси вращения расположено два и более колес.

4. Транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутый штурвал управления упомянутым двигателем и педали ножного управления расположены по левому и/или правому борту транспортного средства.

5. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый двигатель предназначен для передачи крутящего момента на упомянутые боковые колеса в выпущенном положении.

6. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено крылом малого удлинения для создания отрицательной подъемной силы, элеронами и аэродинамическими тормозами.

7. Транспортное средство, содержащее двигатель, кабину для водителя и пассажиров, переднее и заднее основные колеса, расположенные одно за другим, боковые дополнительные колеса, являющиеся опорами при медленном движении и стоянке, находящиеся в убранном положении при совершении поворотов с креном в поперечном направлении, штурвал управления, отличающееся тем, что оно снабжено воздушным винтом, педалями ножного управления для разворота упомянутого переднего колеса и балансировочным грузом, предназначенным для перемещения в поперечном направлении от линии продольной оси транспортного средства, а упомянутый штурвал предназначен для увеличения или уменьшения оборотов упомянутого двигателя при отклонении назад или вперед от среднего положения.

8. Транспортное средство, содержащее двигатель, кабину для водителя и пассажиров, переднее и заднее основные колеса, расположенные одно за другим, боковые дополнительные колеса, являющиеся опорами при медленном движении и стоянке, находящиеся в убранном положении при совершении поворотов с креном в поперечном направлении, штурвал управления, отличающееся тем, что оно снабжено педалями ножного управления для разворота переднего колеса и балансировочным грузом, предназначенным для перемещения в поперечном направлении от линии продольной оси, транспортного средства, авиационными приборами, предназначенными для использования в качестве летнего тренажера, а упомянутый штурвал предназначен для увеличения или уменьшения оборотов упомянутого двигателя при отклонении назад или вперед от среднего положения.

9. Транспортное средство по п.8, отличающееся тем, что оно снабжено катапультируемыми сиденьями и тормозным парашютом.

РИСУНКИ

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