Днище корпуса универсального транспортного средства

 

Изобретение относится к судостроению и касается создания амфибийных транспортных средств, передвигающихся в различных средах. Днище корпуса универсального транспортного средства имеет неподвижную часть корпуса и закрепленную на ней подвижную часть. Между ними расположены амортизирующие элементы. Подвижная часть выполнена из нетканого полотна, образованного из продольных элементов, скрепленных поперечными нитями. Нетканое полотно может быть закреплено на боковых частях корпуса с предварительным натягом. В качестве поперечных нитей могут использоваться стальные одножильные или многожильные тросы. В качестве продольных элементов могут использоваться гибкие или профильные пластмассовые ленты, стальные ленты или ленты из композиционных материалов либо комбинация указанных лент с продольными трубчатыми элементами. Задняя часть нетканого полотна может быть выполнена выходящей за пределы задней стенки транспортного средства и установлена с возможностью подъема относительно уровня нижней опорной поверхности транспортного средства. Нетканое полотно со стороны передней части корпуса может быть закрыто защитной накладкой. Одна или несколько продольных лент и/или трубчатых продольных элементов могут быть закреплены на передней части корпуса. Нетканое полотно может быть выполнено в виде поперечных реданов, образованных частичным наложением друг на друга поперечных фрагментов плоского нетканого полотна. Технический результат - повышение эксплуатационных качеств транспортного средства. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к производству транспортных средств, а именно к универсальным транспортным средствам, способным к передвижению в различных средах, в частности, по воде и речным перекатам, снегу, льду, болоту, песку и т.п.

В настоящее время, в связи с освоением малонаселенных районов с отсутствующей системой транспортных коммуникаций, возникла острая необходимость в разработке универсальных транспортных средств, способным к передвижению в различных природных средах. Универсальные транспортные средства должны одновременно удовлетворять нескольким противоречащим друг другу техническим требованиям, в частности, передвигаться с достаточно высокой скоростью (60-100 км/час) в разнородных средах, без каких-либо переналадок устройства переходить границы сред, преодолевать на пути различные невысокие (30-50 см) препятствия, такие как камни, бревна, перекаты рек и т.п.

Известно днище корпуса глиссирущей амфибии, выполненное плоским, гладким и жестким (см. заявка FR 2490178, кл. В 63 В 1/18, 1982 г.).

Указанное днище не способно демпфировать удары, возникающие при вибрации транспортного средства, появляющиеся при его движении по неровной поверхности или при переезде через неровности. Возникающие при этом деформации создают значительные напряжения, способные привести к разрушению днища.

Кроме того, днище должно быть достаточно жестким, что требует его конструктивного усиления, а значит, и утяжелению всего транспортного средства, что в свою очередь предполагает увеличение мощности двигателя, удельного расхода топлива и т.п.

Известно днище корпуса глиссирущей амфибии (см. а.с. SU 759390, кл. В 63 В 1/22, B 60 F 3/00, 1976 г.), содержащее амортизирующую подвижную часть днища корпуса, симметричную относительно диаметральной плоскости и закрепленную своим передним поперечным краем с возможностью поворота относительно шарнира на неподвижной части, причем между неподвижной и подвижной частью днища размещены эластичные пневмобаллоны, а подвижная часть днища образует подвижный поперечный редан и сопряжена заподлицо с обводами неподвижной части в прижатом к ней положении. Кроме того, подвижная часть днища выполнена в виде V-образной в поперечном сечении пластины, неподвижная часть днища корпуса снабжена поперечным реданом, на котором расположен поперечный шарнир поворота подвижной части днища, выполненный в виде упругого бруса, расположенный вдоль передней кромки подвижной части. Бортовые кромки подвижной части образуют продольный редан.

Основным недостатком известного днища транспортного средства являются его невысокие демпфирующие свойства, приводящие к значительным перегрузкам при движении по неровностям суши, т.к. амортизирующая подвижная часть с пневмобаллонами установлена только на носовой части неподвижной днищевой поверхности, которая находясь в контакте с кормовой частью, воспринимает непосредственно удары при переезде через неровности суши.

Известно днище корпуса глиссирущей амфибии, взятое в качестве прототипа, включающее неподвижную часть корпуса и закрепленную на ней с боков подвижную часть корпуса в виде надвинутых друг на друга гибких поперечных полос, а также расположенные между ними амортизирующие элементы в виде пневмобаллонов (см. патент US 6003465, кл. В 63 В 1/00, В 63 В 1/22, 1999 г.). Благодаря наличию гибких поперечных полос, допускающих гибкую деформацию подвижной части и амортизирующих элементов удается эффективно гасить энергию удара о поверхность, возникающую при встрече с неровностями или при наезде на небольшое препятствие.

Однако, наряду с достоинствами, известному техническому решению присущи серьезные недостатки. Во-первых, выполнение подвижной части в виде надвинутых друг на друга гибких поперечных полос не позволяет транспортному средству осуществлять движение задом, что бывает часто необходимо при передвижении в ограниченном пространстве.

Во-вторых, при вертикальном или скользящем горизонтальном ударе корпуса транспортного средства о препятствие, гибкие поперечные полосы изгибаясь, передают значительные отрывающие усилия на неподвижную часть корпуса, в ряде случаев приводящие даже к отрыву полос.

В третьих, известная конструкция подвижной части корпуса обладает малой ремонтопригодностью в полевых условиях, что практически исключает дальнейшую эксплуатацию транспортного средства в случае выхода из строя одной из гибких поперечных полос.

В четвертых, транспортное средство, оборудованное известным днищем, имеет при движении рысканье, что связано с отсутствием продольных стабилизирующих элементов.

Задача, решаемая в предлагаемом изобретении, заключается в исключении указанных недостатков и направлена на создание днища корпуса универсального транспортного средства, способного передвигаться как назад, так и вперед, исключающего рысканье при движении, демпфирующего возникающие при этом значительные ударные нагрузки и обладающего высокой ремонтопригодностью в полевых условиях.

Поставленная задача в днище корпуса универсального транспортного средства, включающего неподвижную часть корпуса и закрепленную на ней подвижную часть, а также расположенные между ними амортизирующие элементы, достигается тем, что подвижная часть корпуса выполнена в виде нетканого полотна, образованного из продольных элементов, скрепленных поперечными нитями.

Указанное выполнение днища корпуса позволяет создать за счет нетканого полотна из продольных элементов, скрепленных поперечными нитями очень прочную и гибкую оболочку, надежно защищающую амортизирующие элементы от неблагоприятного воздействия окружающих предметов (камней, песка, ледяных торосов и т.п.).

Целесообразно для выбора зазоров между продольными элементами и поджима гибкой оболочки к амортизирующим элементам нетканое полотно закрепить на боковых частях корпуса с предварительным натягом, используя в качестве поперечных нитей стальные одножильные или многожильные тросы. Одножильные стальные тросы для демпфирования ударных нагрузок могут быть закреплены через промежуточные демпфирующие элементы, например, резиновые шайбы, а многожильные стальные тросы, благодаря скручиванию жил в процессе их плетения, обладают способностью "растягиваться" при увеличении нагрузки и "сжиматься", при ее снятии.

Выгодно в качестве продольных элементов использовать гибкие пластмассовые ленты, или профильные пластмассовые ленты, или стальные ленты, или ленты из композитных материалов, или комбинации указанных лент с продольными трубчатыми элементами. Использование упомянутых продольных лент, способно обеспечить высокую прочность и гибкость подвижной части корпуса, не создавая при этом значительных отрывных усилий на неподвижную часть корпуса, а использование продольных трубчатых элементов позволяет использовать их не только в качестве продольных реданов, уменьшающих рыскание при движении, но также и для поддува воздуха при движении по воде, что позволяет существенно снизить сопротивление воды при выходе на режим глиссирования, а значит уменьшить требуемую мощность двигателя или расход топлива. При этом одна или несколько продольных лент и/или трубчатых продольных элементов могут быть закреплены на передней части корпуса транспортного средства, что позволит существенно снизить поперечные нагрузки, возникающие при демпфировании ударов, возникающих при движении транспортного средства. Поскольку передняя часть нетканого полотна закреплена одним или несколькими продольными элементами с неподвижной частью, то через имеющиеся "окна" легко обеспечить свободный доступ к системам управления и контроля пневмобаллонов, а наличие съемной, защитной накладки, закрывающей нетканое полотно со стороны передней части корпуса, позволяет закрыть от снега, песка, воды вышеназванные системы.

Перспективно для создания возможности движения транспортного средства как вперед, так и назад, заднюю часть нетканого полотна выполнить выходящей за пределы задней стенки транспортного средства и установить ее с возможностью подъема относительно уровня нижней опорной поверхности транспортного средства.

Целесообразно для снижения сопротивления при движении по воде нетканое полотно выполнить в виде поперечных реданов, образованных частичным наложением друг на друга поперечных фрагментов плоского нетканого полотна.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет создать простую и надежную конструкцию днища корпуса универсального транспортного средства, пригодного для быстрого перемещения по воде, болотам, песку, снегу, льду и т.п., что не имеет аналогов среди известных транспортных средств, а значит, соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1-5 представлены рисунки, поясняющие заявляемое днище корпуса универсального транспортного средства.

На фиг.1, а и б схематично представлено предлагаемое днище, состоящее из неподвижной части корпуса 1, амортизирующих элементов 2 (например, пневмобаллонов), подвижной части корпуса 3, выполненной в виде нетканого полотна, образованного из продольных элементов 4, скрепленных поперечными нитями 5 (обозначены пунктиром). Два продольных элемента 4 закреплены на передней части корпуса транспортного средства.

На фиг. 2, а, б и в представлен вариант предлагаемого днища, обеспечивающего беспрепятственный задний ход транспортного средства. Транспортное средство снабжено поднимаемым задником, состоящим из жесткой рамы 6, прикрепленной к ней посредством тросиков 7 продольных элементов 4, между которыми и жесткой рамой 6 расположены амортизирующие элементы 2. Задник соединен с неподвижной частью корпуса шарниром 8 и механизмом подъема 9 (например, в виде гидроцилиндра).

На фиг.3, а и б представлен вариант предлагаемого днища, подвижная часть которого выполнена в виде поперечных реданов 10, а с носовой части транспортного средства закрыта защитной накладкой 11.

На фиг. 4 представлен поперечный разрез транспортного средства с предлагаемым днищем, подвижная часть которого выполнена в виде комбинации продольных лент 4 с продольными трубчатыми элементами 12 (выноска А), а также показаны на выносках Б и В варианты закрепления поперечных нитей на неподвижной части корпуса: Б - закрепление нити 5 (нить - многожильный трос) к крепежному элементу 13 (уголок) при помощи концевой втулки 14 со стопорным болтом 15, шайбы 16 и упругого элемента 17; В - закрепление нити 5 (нить - проволока) к крепежному элементу 13 (уголок) при помощи концевой втулки 14 со стопорным болтом 15, шайбы 16 и упругих элементов 17, 18.

На фиг. 5 представлен поперечный разрез транспортного средства с предлагаемым днищем, подвижная часть которого выполнена из гибких пластмассовых или композитных лент 4, соединенных нитью 5 (выноска а), из гибких пластмассовых профильных лент (выноска б) или металлических лент (выноска в).

Заявляемое днище транспортного средства работает следующим образом. При движении транспортного средства (фиг.1) по волнистой поверхности, ударные нагрузки с подвижной части корпуса 3, выполненной в виде гибкого нетканого полотна из продольных элементов 4, скрепленных поперечными нитями 5, передаются на амортизирующие элементы 2, которые демпфируют возникающие удары. За счет того, что нетканое полотно набрано из продольных полос (фиг.5, а, б и в) или их комбинации с продольными трубчатыми элементами (фиг.4, узел А), удается создать очень прочное и гибкое полотно, обладающее значительными усилиями на разрыв, которое надежно защищает амортизирующие элементы 2 от разрушения, а сам корпус транспортного средства 1 от ударных нагрузок. При необходимости движения транспортного средства назад (фиг.2) задник при помощи механизма подъема 9 поднимается на некоторый угол относительно поверхности, по которой осуществляется движение (фиг.2, в). При движении по воде задник при помощи механизма 9 полностью опускается и удерживается в таком состоянии, что положительно сказывается при выходе на глиссирование. Наличие продольных трубчатых элементов 12 способно существенно повысить курсовую устойчивость транспортного средства и снизить его рыскание, а выполнение реданной конструкции нетканого полотна (фиг.3) способно снизить сопротивление при движении транспортного средства по воде.

При выходе из строя (обрыве) одного из продольных элементов 4 нетканого полотна в полевых условиях имеется возможность устранения поломки за счет полного удаления неисправного элемента 4 и сдвижки по поперечным нитям 5 на его место соседнего и последующих продольных элементов 4 за счет изменения (уменьшения) предварительного натяга амортизирующих элементов 17.

Таким образом, заявляемое днище корпуса позволяет создать универсальное транспортное средство, способное передвигаться с высокой скоростью в различных средах, таких как вода, снег, лед, болото, песок и т.п.

Формула изобретения

1. Днище корпуса универсального транспортного средства, включающее неподвижную часть корпуса и закрепленную на ней подвижную часть, в также расположенные между ними амортизирующие элементы, отличающееся тем, что подвижная часть корпуса выполнена из нетканого полотна, образованного из продольных элементов, скрепленных поперечными нитями.

2. Днище по п.1, отличающееся тем, что нетканое полотно закреплено на боковых частях корпуса с предварительным натягом, используя в качестве поперечных нитей стальные одножильные или многожильные тросы.

3. Днище по п.1, отличающееся тем, что в качестве продольных элементов использованы гибкие пластмассовые ленты, или профильные пластмассовые ленты, или стальные ленты, или ленты из композиционных материалов, или комбинации указанных лент с продольными трубчатыми элементами.

4. Днище по п.1, отличающееся тем, что задняя часть нетканого полотна выполнена выходящей за пределы задней стенки транспортного средства и установлена с возможностью подъема относительно уровня нижней опорной поверхности транспортного средства.

5. Днище по п.1, отличающееся тем, что нетканое полотно со стороны передней части корпуса закрыто защитной накладкой.

6. Днище по п.1 или 3, отличающееся тем, что одна или несколько продольных лент и/или трубчатых продольных элементов закреплены на передней части корпуса.

7. Днище по п.1 или 3, отличающееся тем, что нетканое полотно выполнено в виде поперечных реданов, образованных частичным наложением друг на друга поперечных фрагментов плоского нетканого полотна.

РИСУНКИ

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