ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ
HOVERCRAFT

Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке высокой проходимости, предназначенным для решения задач военного и гражданского назначения, в том числе на малых высотах.
Известно устройство (РФ, "Транспортное средство на воздушной подушке", патент №59004, B60V 3/08, опубл. 10.12.2006), содержащее вертолет с несущим винтом, размещенный под ним контейнер с устройством для соединения с вертолетом. Контейнер выполнен в виде двух дисков, расположенных один над другим, с кольцевой бортовой обшивкой между дисками. При этом диаметр верхнего диска меньше диаметра нижнего диска.
Недостатком аналога является то, что вследствие рассеивания при обтекании поверхности верхнего диска и кольцевой бортовой обшивки дискообразиого контейнера имеют место потери воздуха основной струи, создаваемой несущим винтом, в результате чего теряется часть силы, необходимой для подъема транспортного средства над опорной поверхностью.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является техническое решение (РФ, "Транспортное средство на воздушной подушке", патент №2068352, B60V 3/08, опубл. 27.10.1996), содержащее платформу с отверстием, выполненную из нижнего эластичного тора, наполненного воздухом, и верхнего гибкого тора, наполненного воздухом или газом легче воздуха, которые связаны между собой воздуховодным каналом, вертолет с двигателем и несущим винтом, расположенным над отверстием платформы, обтекатель, а также узел соединения платформы, двигателя и несущего винта. Устройство для соединения платформы с вертолетом выполнено из подвески и связанной с ней кран балки, на которой расположено устройство направления потока конической формы, снабженное плоским основанием.
Недостатком прототипа является то, что диаметр несущего винта меньше диаметра отверстия, воздушная струйная завеса формируется только после прохода воздушного потока, создаваемого несущим винтом, через отверстие, затем по извилистому воздуховодному каналу. После прохода по воздуховодному каналу давление воздушного потока уменьшается из-за извилистости воздуховодного канала, в результате часть силы, необходимой для подъема транспортного средства над опорной поверхностью, теряется, что сказывается на высоте подъема транспортного средства. Так как платформа связана на подвеске, то управлять перемещением транспортного средства в любом заданном направлении сложно. Устройство направления потока расположено на подвеске и имеет неизменную коническую форму с плоским основанием, что разворачивает воздушный поток на 90°, а это сказывается на неэффективности управления транспортного средства.
Техническим результатом заявляемого изобретения является возможность изменения высоты подъема в процессе перемещения транспортного средства на воздушной подушке за счет регулирования формы и геометрических размеров отверстия платформы, изменения наклона обтекателей, а также возможность передвижения транспортного средства в любом заданном направлении.
Технический результат достигается тем, что транспортное средство на воздушной подушке, содержит платформу с отверстием, вертолет с несущим винтом, расположенный над отверстием платформы, устройство направления потока и устройство для соединения вертолета с платформой, причем средняя часть лопастей несущего винта вертолета формирует воздушную подушку через отверстие платформы, внешняя часть несущего винта вертолета формирует воздушную завесу по внешнему периметру платформы;
устройство соединения вертолета состоит из шасси, крепежного элемента; устройство направления потока, снабженное механизмом наклона, представляет собой передние, боковые левые, боковые правые и задние обтекатели и каждый обтекатель снабжен поворотной осью и гидравлическим приводом; платформа снабжена регулятором геометрических размеров отверстия в платформе, состоящая из четырех закрылков, передней, боковой левой, боковой правой, задней и каждая закрылка снабжена осью и гидравлическим приводом; при этом закрылки передняя и задняя параллельны переднему и заднему обтекателям и направлены вперед или назад для формирования движения вперед или назад. Сущность, реализуемость и возможность промышленного применения изобретения поясняются чертежами, где
на Фиг.1 показано транспортное средство на воздушной подушке в изометрии;
на Фиг.2 показана платформа с устройством соединения с вертолетом, механизмом наклона обтекателей и регулятором геометрических размеров отверстия в изометрии;
на Фиг.3 показано продольное сечение транспортного средства на воздушной подушке при зависании на одном месте;
на Фиг.4 показано продольное сечение транспортного средства на воздушной подушке при движении вперед;
на Фиг.5 показана куполообразная платформа с отверстием, формирующим воздушную подушку в изометрии.
Заявляемое изобретение содержит:
1 - платформа;
2 - отверстие, формирующее воздушную подушку;
3 - несущий винт;
4 - вертолет;
5 - устройство соединения платформы с вертолетом;
6 - шасси;
7 - крепежной элемент;
8 - регулятор геометрических размеров отверстия;
9 - передний закрылок;
10 - боковой левый закрылок;
11 - боковой правый закрылок;
12 - задний закрылок;
13 - ось регулятора геометрических размеров отверстия;
14 - гидравлический привод регулятора геометрических размеров отверстия;
15 - передний обтекатель;
16 - боковой левый обтекатель;
17 - боковой правый обтекатель;
18 - задний обтекатель;
19 - механизм наклона обтекателей;
21 - поворотная ось механизма наклона;
20 - гидравлический привод механизма наклона.
Транспортное средство на воздушной подушке содержит куполообразную платформу 1 (фиг.5) с отверстием 2, формирующим воздушную подушку, двигатель (не указан) и несущий винт 3 (фиг.1), например от вертолета 4. Несущий винт 3 вертолета 4 расположен над отверстием 2 платформы 1. Вертолет 4 жестко соединен с платформой 1 через устройство соединения 5.
Устройство соединения 5 (фиг.2) состоит из шасси 6, крепежного элемента 7. Причем диаметр отверстия 2 (фиг.3) в платформе 1 меньше диаметра несущего винта 3 вертолета 4. При этом платформа 1 (фиг.2) снабжена регулятором 8 геометрических размеров отверстия 2 в платформе 1. Регулятор 8 геометрических размеров отверстия 2 состоит из четырех закрылков, передней 9, боковой левой 10, боковой правой 11, задней 12 и снабжен осью 13 и гидравлическим приводом 14. Устройство направления потока представляет собой передние 15, боковые левые 16, боковые правые 17 и задние 18 обтекатели и снабжено механизмом 19 наклона переднего 15, бокового левого 16, бокового правого 17 и заднего 18 обтекателей относительно оси вращения несущего винта 3. Механизм 19 наклона переднего 15, бокового левого 16, бокового правого 17 и заднего 18 обтекателей относительно оси вращения несущего винта 3 содержит поворотную ось 20 и гидравлический привод 21.
Транспортное средство на воздушной подушке работает следующим образом.
При работе несущего винта 3 (фиг.1, 3), создающего пропульсивную тягу вертолета 4, под действием средней части лопастей несущего винта 3 поток воздуха устремляется в отверстие 2 платформы 1. Под платформой 1 образуется слой сжатого воздуха, который приподнимает транспортное средство над опорной поверхностью, например над твердой земляной поверхностью, над селевыми потоками, над рыхлым снегом, над водной поверхностью или рельефной поверхностью.
Так как основной поток воздуха создается внешней частью лопастей несущего винта 3, то давление, создаваемое воздушным потоком по внешнему периметру днища платформы 1, больше, чем давление, создаваемое воздушным потоком внутри днища платформы 1. В результате по внешнему периметру платформы 1 образуется воздушная завеса, которая препятствует вытеканию воздуха из днища платформы 1.
Механизм наклона 19 переднего 15, бокового левого 16, бокового правого 17 и заднего 18 обтекателей относительно оси вращения несущего винта 3 позволяет регулировать скорость, направление движения транспортного средства и высоту подъема. Например, более пологий задний обтекатель 18 направляет поток воздуха так, что транспортное средство движется вперед. Например, при расположении всех обтекателей 15…18 (фиг.3) под 45° увеличивается высота подъема транспортного средства и оно зависает на одном месте. Регулятор 8 (фиг.1) геометрических размеров отверстия 2 обеспечивает изменение высоты подъема транспортного средства над опорной поверхностью, в процессе перемещения транспортного средства, например, если площадь отверстия 2 максимальная, то увеличивается высота подъема. Регулятор 8 (фиг.4) геометрических размеров отверстия 2 работает также совместно с механизмом 19 наклона обтекателей, например, если закрылки, передняя 9 и задняя 12, параллельны обтекателям, переднему 15 и заднему 18, и направлены вперед, то транспортное средство движется вперед, а если направлены назад, то транспортное средство движется назад.
Проведенные испытания модели транспортного средства на воздушной подушке подтверждают работоспособность конструкции и достижение заявляемых технических результатов, а именно возможность изменения высоты подъема в процессе перемещения транспортного средства на воздушной подушке за счет регулирования формы и геометрических размеров отверстия 2 (фиг.1, 3) платформы 1 за счет регулятора 8 геометрических размеров отверстия 2, состоящего из четырех закрылков 9-12, и изменения наклона обтекателей 15-18, за счет механизма наклона 19 переднего 15, бокового левого 16, бокового правого 17 и заднего 18 обтекателей относительно оси вращения несущего винта 3, а также возможность передвижения транспортного средства в любом заданном направлении.