ВНЕДОРОЖНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО - РОБОТ
OFF-ROAD VEHICLE - ROBOT

Изобретение относится к внедорожным транспортным машинам и предназначено для доставки различных грузов (преимущественно жидкого топлива) в труднодоступные, для обычного транспорта, районы (в частности, Сибири и крайнего севера).
В настоящее время для этой цели используются три типа транспорта: водный (речные суда), наземный (преимущественно гусеничные вездеходы) и воздушный (преимущественно вертолеты). Водный транспорт не может использоваться круглогодично и требует наличия судоходной реки. Вертолет имеет небольшую грузоподъемность и дальность действия. К тому же, крайне дорог в эксплуатации. Гусеничный же транспорт, несмотря на его тихоходность и низкую экономическую эффективность, пока не имеет альтернативы.
Однако имеется техническая (еще практически не реализованная) возможность создания внедорожных транспортных средств, использующих для передвижения иной способ, а именно - прыжковый (патент RU №2624116). В этом случае, перемещение осуществляется прыжками, с использованием одиночного длинноходового пневмоцилиндра, действующего в резонансном режиме. При этом, для поддержания равновесия и обеспечения вертикальных разнонаправленных движений корпуса машины используются винтомоторные установки.
Для достижения поставленной цели, во внедорожном транспортном средстве, передвигающемся прыжками и содержащем несущий корпус, двигатель, прыжковый пневмоцилиндр и винтомоторную установку, по изобретению, имеется четыре винтомоторные установки, равноудаленные от среднерасположенного прыжкового пневмоцилиндра и снабженные механизмами изменения угла атаки лопастей воздушных винтов от положительного до отрицательного. При этом прыжковый пневмоцилиндр имеет возможность качательного перемещения на оси, поперечно расположенной в корпусе машины, и приводится в действие линейным электродвигателем с применением пневмодемпфера двухстороннего действия и в резонансном режиме. Кроме того, корпус машины выполнен в виде двух параллельно расположенных емкостей цилиндрической формы, с расстоянием между их продольными осями, превышающим их диаметр.
На фиг. 1 изображено внедорожное транспортное средство (далее ВТС), вид сбоку. На фиг. 2 - вид А. На фиг. 3 схематично отображен процесс передвижения ВТС.
ВТС включает в себя несущий корпус 1, выполненный в виде двух цилиндрических емкостей (вариант - удлиненных железнодорожных цистерн), поперечно соединенных траверсами 2. В центре кузова 1, на поперечно расположенных осях 3, навешен длинноходовой пневмоцилиндр 4. Внутри кузова 1 также установлены два двигателя (ДВС) 5 с электрогенераторами 6. На концах траверс 2 установлены электроприводные винтомоторные установки (далее ВМУ) 7 с механизмами изменения углов атаки лопастей воздушных винтов (не показаны). Для осуществления продольного раскачивания пневмоцилиндра 4 на осях 3 используется линейный электродвигатель 8 с пневмодемпфером двухстороннего действия 9. В неработающем состоянии ВТС стоит на земле на дополнительных опорах, в качестве которых используются гидроцилиндры 10 (вариант).
ВТС действует следующим образом. Во время его стоянки на земле, на гидроцилиндрах 10 (I - Положение, см. фиг. 3), производится его загрузка (вариант - жидким топливом). После этого запускаются двигатели 5 и ВМУ 7, питаемые электроэнергией от генераторов 6 и управляемые бортовым компьютером (не показан). Далее, компрессор (не показан) производит закачку сжатого атмосферного воздуха в пневмоцилиндр 4, поднимая ВТС над землей (шток выходит из пневмоцилиндра 4 на всю длину хода). При этом устойчивость на одной точке опоры обеспечивается ВМУ 7, управляемыми бортовым компьютером, как в квадрокоптерах (II - Положение). Затем, лопасти в/винтов всех ВМУ 7 резко переводятся на отрицательные углы атаки, обеспечивая этим «просадку» ВТС с остановкой, когда суммарная сила тяги всех ВМУ 7 уравновесится статическим сопротивлением пневмоцилиндра 4 (III - Положение). Во время «просадки» линейным электродвигателем 8 производится качательное перемещение пневмоцилиндра 4 опорной пятой назад. После чего, лопасти в/винтов всех ВМУ 7 также резко переводятся на положительные углы атаки и корпус 1 устремляется вверх и вперед, с небольшим «отскоком» от земли. Во время отрыва опорной пяты пневмоцилиндра 4 от земли электродвигателем 8, последний на оси 3 начинает поворачиваться опорной пятой вперед (IV - Положение), но непосредственно перед контактом с землей, тем же электродвигателем 8, пневмоцилиндр 4 начинает поворачиваться опорной пятой назад (V - Положение). И процесс повторяется с постепенно нарастающей амплитудой прыжков до достижения оптимального уровня. При этом резонансный (т.е. энергетически малозатратный) процесс продольного раскачивании пневмоцилиндра 4 обеспечивается использованием пневмодемпфера 9, а резонансный процесс вертикальных перемещений корпуса 1 обеспечивается синхронизацией работы ВМУ 7, с продольными перемещениями штока пневмоцилиндра 4 (управляет бортовой компьютер). При движении в установившемся режиме (энергетически малозатратном) один из двигателей 5 может быть остановлен. Это ВТС, будучи роботизировано, управляется оператором дистанционно (вариант - через спутник).
Предлагаемое ВТС позволит перевозить 240 т топлива (две ж/д цистерны) со скоростью 30÷50 км/ч, по практически любому бездорожью, с крайне незначительными собственными энергозатратами.