Транспортное средство амфибийного типа
AMPHIBIOUS VEHICLE

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и касается технологии эксплуатации роторно-винтовых амфибий, предназначенных для перемещения как по суше, так и по воде.
Известно техническое решение, касающееся технологии и эксплуатации роторно-винтовых амфибий, защищенное патентом на способ выхода роторно-винтовой амфибии на сушу и устройство для его осуществления (патент РФ на изобретение № 2193495, заявлено 09.04.2001 года), содержащее плавающий корпус, роторно-винтовой движитель в виде побортно, симметрично установленных роторов. Роторы снабжены винтовыми гребнями и разделены каждый на две или более части (секции) с изолированными друг от друга полостями. Роторно-винтовой движитель имеет задние и передние полости роторов, снабженных винтовыми гребнями, и гидросистему с заборной и сливной магистралями, сообщающую упомянутые полости с концами заборной и сливной магистралей. Гидросистема снабжена устройством перекачки воды между передними и задними полостями роторов.
При подходе амфибии, плывущей с заполненными водой полостями, к береговой черте или кромке льда (с достаточной несущей способностью и остойчивостью) задают дифферент на корму, для чего производят одновременно откачку воды из передних полостей. Это производят путем включения откачивающей секции насосной станции и переключением гидрораспределителя вправо. При этом удаляемая за борт вода замещается забортным воздухом через дренажную систему с воздухозаборниками. При частичном выходе роторов на сушу воду из задних полостей откачивают и одновременно закачивают в передние полости. При перекачивании воды из одной полости в другую  происходит смещение центра масс от кормовой к носовой части амфибии. При полном выходе амфибии на сушу производят откачку воды за борт.
Это приводит, с одной стороны, к увеличению сцепного веса на передней части передних роторов, улучшению их взаимодействия с грунтом и повышению эффективности роторов как наземного движителя. С другой стороны, это приводит к уменьшению сопротивления движению со стороны, погруженной в воду кормовой части, определяемого составляющей силы тяжести задних частей задних роторов. Таким образом, происходит изменение положения роторно-винтового движителя транспортного средства.
Однако управление роторами путем перекачки воды из одного в другой с помощью специальной гидросхемы значительно снижает грузоподъемность и остойчивость транспортного средства и, в целом, усложняет его конструкцию.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является транспортное средство с возможностью изменения положения роторно-винтового движителя (Патент России на полезную модель № 156990, заявлен 31.08.2015 года).
Известное транспортное средство содержит корпус с расположенными по бокам роторно-винтовыми движителями, снабженными механизмом изменения их положения в вертикальной плоскости. Механизм изменения положения движителей выполнен в виде закрепленных к корпусу посредством подшипниковых опор балансиров, выполненных в виде каркаса из профилей. Вдоль горизонтальной оси балансира расположен толкатель, соединенный с гидроцилиндром, обеспечивающим перемещение толкателя. Роторно-винтовые движители снабжены приводами.
Перемещение толкателя посредством гидроцилиндра влево или вправо влечет за собой изменение положения бортового балансира, что способствует изменению положения движителя, закрепленного в балансире, то есть возникает возможность расположения роторов под углом в продольно-вертикальной плоскости. Это дает возможность повысить проходимость известному транспортному средству по любой поверхности суши (по земле, песку, болоту), при подъеме и спуске, а также при необходимости выхода из воды на лед или на сушу.
Однако при перемещении данного транспортного средства по воде механизм изменения положения движителя обеспечивает положение балансира и роторно-винтового движителя только в вертикальном положении, в связи с чем снижается грузоподъемность и остойчивость транспортного средства на плаву.
Технический результат - расширение технологических возможностей транспортного средства амфибийного типа.
Технический результат достигается тем, что в транспортном средстве амфибийного типа, содержащем корпус c расположенными по его бокам роторно-винтовыми движителями, снабженными механизмом изменения их положения в вертикальной плоскости, который выполнен в виде закрепленных к корпусу посредством подшипниковых опор бортовых балансиров, выполненных из профилей, вдоль силового элемента оси балансиров расположен шарнирно прикрепленный к рычагу гидроцилиндр, подвижный шток которого установлен на силовом элементе балансира, роторно-винтовые движители установлены в подшипниках балансира и снабжены приводом, согласно новому предлагаемому изобретению балансиры выполнены в виде пространственных каркасов, снабженных усилителем жесткости дугообразной формы, который закреплен в рычаге, жестко соединенном с осью качания, установленной в отверстиях держателей, жестко прикрепленных к корпусу, при этом над осью качания рычага расположен установленный на корпусе гидроцилиндр, шток которого посредством вилки закреплен на рычаге, а оси гидроцилиндров, изменяющих положение роторно-винтовых движителей, расположены перпендикулярно друг другу.
Предлагаемое транспортное средство амфибийного типа представлено на фигурах 1-4.
На фигуре.1 представлен общий вид транспортного средства амфибийного типа.
На фигуре.2 представлен вид балансира с закрепленным усилителем жесткости.
На фигуре.3 представлен вид размещения рычага на оси качания.
На фигуре.4 представлено изображение балансира с размещенным в нем роторно-винтовым движителем.
Транспортное средство амфибийного типа содержит корпус 1 c расположенными по его бокам роторно-винтовыми движителями 2, снабженными механизмом изменения их положения в вертикальной плоскости. Механизм изменения положения движителя выполнен в виде закрепленных к корпусу 1 посредством подшипниковых опор 3 бортовых балансиров 4, выполненных из профилей. Вдоль силового элемента 5 оси балансира расположен шарнирно прикрепленный к рычагу 6 гидроцилиндр 7, подвижный шток 8 которого закреплен на силовом элементе 5 балансира 4. Роторно-винтовые движители 2 закреплены в подшипниках 9 балансира 4 и снабжены приводом 10. Балансиры 4 выполнены в виде пространственного каркаса и снабжены усилителем жесткости дугообразной формы 11, на котором закреплен рычаг 6, жестко соединенный с осью качания 12, установленной в отверстиях держателей 13, жестко прикрепленных к корпусу 1. При этом над осью качания рычага 12 расположен установленный на корпусе гидроцилиндр 14, шток 15 которого посредством вилки 16 закреплен на рычаге 6, а оси гидроцилиндров, изменяющих положение движителей, расположены перпендикулярно друг другу.
Транспортное средство работает следующим образом.
При перемещении транспортного средства по суше шток 7 гидроцилиндра 6 полностью выдвигается и балансир 4 вместе с роторно-винтовым движителем 2 опускается или поднимается, обеспечивая тем самым проходимость по поверхностным препятствиям суши, снега и льда.
При выходе транспортного средства из воды на сушу или на лед в гидроцилиндр 6 подается давление, при этом поршень 7 перемещается назад, в связи с этим происходит поворот балансира 4 с ротором 2 в вертикальной плоскости – ротор поворачивается на необходимый угол, обеспечивающий возможность преодоления уровня перепада между уровнем воды и берега.
При движении транспортного средства по воде гидроцилиндр 6 обеспечивает положение балансира 4 в горизонтальном положении, шток 15, закрепленный на рычаге, гидроцилиндра 14 полностью заходит в гидроцилиндр, и при этом балансир 4 с роторно-винтовым движителем максимально поднимается кверху, оставаясь в горизонтальном положении, при этом транспортное средство глубже погружается в воду, что повышает его остойчивость и грузоподъемность.
Использование предлагаемого изобретения позволяет расширить технико-эксплуатационные возможности транспортного средства амфибийного типа, находящегося на плаву, за счет подъема роторно-винтового движителя вверх, в результате чего обеспечивается повышение его водоизмещения, грузоподъемности и остойчивости за счет увеличения клиренса.
Введенные конструктивные решения обеспечивают, в целом, повышенную проходимость предлагаемому транспортному средству как на любой пересеченной местности, так и на воде.