СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ДНИЩА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПРЕДЛАГАЕМАЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Предлагаемая полезная модель относится к усиленным кабинам транспортных средств, в частности, к кабинам, содержащим днище и противодействующие элементы, обеспечивающие увеличение сопротивляемости днища деформированию.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Конструкция бронированных транспортных средств, в частности, военных транспортных средств, обычно обеспечивает защиту пассажиров, находящихся в кабине транспортного средства, от угроз, например, от пуль, ракет, подрывных зарядов и т.д. Одной из таких угроз является подрывной заряд, взрывающийся под днищем транспортного средства, представляя, тем самым, опасность для пассажиров, находящихся в кабине транспортного средства.
Для закрепления положения пассажиров в кабине предлагались разные решения, в том числе бронирование днища, более массивная конструкция днища и усиление конструкции днища транспортного средства с помощью систем усиления конструкции, например, с использованием набора усилительных ребер.
Последнее решение призвано уменьшать степень деформирования днища транспортного средства под действием сил, развиваемых при взрыве подрывного заряда, путем повышения целостности конструкции днища.
Предлагалось также такое конструкционное решение, при котором днище транспортного средства отделено от его пола, на котором располагаются пассажиры, благодаря чему деформирование днища транспортного средства не оказывает влияния на целостность конструкции его пола.
Одно из таких конструкционных решений раскрывается в публикации US 7.954.419, принадлежащей заявителю по настоящей заявке, согласно которому предусматривается создание усиленной кабины транспортного средства, обеспечивающей защиту своего внутреннего пространства от угрозы, несущей определенную максимальную силу воздействия. Такая кабина транспортного средства ограничена по меньшей мере его днищем и боковыми стенками, которые простираются от днища кверху, и содержит: пол, который простирается между упомянутыми боковыми стенками транспортного средства и находится от его днища на расстоянии L1, по меньшей мере одно пассажирское посадочное место, включающее сиденье, ориентированное параллельно полу транспортного средства и расположенное таким образом, что между ним и полом обеспечено пространство, задающее расстояние L2, совокупность противодействующих элементов, каждый из которых имеет проксимальную концевую часть, которая прикреплена к днищу транспортного средства неподвижно, и дистальную концевую часть, которая прилегает к полу транспортного средства и расположена, по меньшей мере частично, под упомянутым сиденьем пассажирского посадочного места. Днище транспортного средства выполнено с возможностью претерпевать, под действием упомянутой определенной максимальной силы в случае приложения таковой, некоторое максимальное деформирование кверху в направлении пола транспортного средства на расстояние L3, и пол транспортного средства снабжен совокупностью проемов, каждый из которых выполнен с возможностью скользящего взаимодействия с проходящим сквозь него противодействующим элементом с целью предоставления дистальной концевой части последнего возможности принятия положения, поднятого над полом транспортного средства на вышеуказанное расстояние L3. При этом соблюдаются следующие соотношения: L2≥L3, L1≥L3 и L3<L4, где L4 - это максимальная вертикальная деформация днища транспортного средства по направлению к его полу, которую оно претерпело бы под действием упомянутой максимальной силы в отсутствие упомянутых противодействующих элементов.
При использовании конструкции кабины транспортного средства, раскрываемой в публикации US 7.954.419, верхние поверхности противодействующих элементов подняты над полом транспортного средства, ввиду чего существует риск того, что пассажиры будут спотыкаться о верхние концевые участки этих элементов.
Поэтому одной из целей предлагаемой полезной модели является минимизация вышеуказанного риска путем создания непрерывной поверхности пола, включающей в себя верхние поверхности противодействующих элементов, благодаря чему обеспечивается также возможность укладки обычного покрытия и/или нанесения на пол транспортного средства дополнительных слоев (например, амортизирующих подставок для ног и т.д.).
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Согласно одному аспекту осуществления предлагаемой полезной модели предусматривается создание усиленной кабины транспортного средства, обеспечивающей защиту своего внутреннего пространства от угрозы, несущей определенную максимальную силу воздействия, при этом эта кабина ограничена по меньшей мере днищем транспортного средства и его боковыми стенками, которые простираются от днища кверху, и содержит:
- пол транспортного средства, простирающийся между упомянутыми его боковыми стенками и находящийся от его днища на расстоянии L1,
- по меньшей мере одно пассажирское посадочное место, включающее сиденье, ориентированное параллельно полу транспортного средства и расположенное таким образом, что между ним и полом обеспечено пространство, задающее расстояние L2,
- по меньшей мере один противодействующий элемент, имеющий проксимальную концевую часть, которая прикреплена к днищу транспортного средства неподвижно, и дистальную концевую часть, которая прилегает к полу транспортного средства, и расположена, по меньшей мере частично, под упомянутым сиденьем пассажирского посадочного места,
при этом упомянутое днище транспортного средства выполнено с возможностью претерпевать, под действием упомянутой определенной максимальной силы в случае приложения таковой, некоторое максимальное деформирование кверху в направлении пола транспортного средства на расстояние L3, и пол транспортного средства снабжен по меньшей мере одним проемом, который выполнен с возможностью скользящего взаимодействия с проходящим сквозь него противодействующим элементом с целью предоставления дистальной концевой части последнего возможности принятия положения, поднятого над полом транспортного средства на вышеуказанное расстояние L3, при этом соблюдаются следующие соотношения: L2≥L3, L1≥L3 и L3<L4, где L4 - это максимальная вертикальная деформация днища транспортного средства по направлению к его полу, которую оно претерпело бы под действием упомянутой максимальной силы в отсутствие упомянутых противодействующих элементов, и при этом упомянутая дистальная концевая часть упомянутого по меньшей мере одного противодействующего элемента имеет верхнюю поверхность, которая расположена по существу на одном уровне с поверхностью пола транспортного средства, когда днище транспортного средства не деформировано.
Должно быть понятно, что под выражением «максимальное деформирование» понимается предварительно заданный конструкционный параметр транспортного средства, который зависит от ожидаемой угрозы, для защиты от которой предусмотрено данное транспортное средство, при этом упомянутая угроза определена для конструкции данного транспортного средства. Иначе говоря, как броневая панель рассчитана на то, чтобы выдерживать ударное воздействие от предварительно заданной угрозы, так и рассматриваемая усиленная кабина транспортного средства рассчитана на то, чтобы претерпевать «максимальное деформирование» под действием максимальной силы, оказываемой предварительно заданной угрозой, для защиты от которой осуществлено усиление кабины транспортного средства.
Упомянутый по меньшей мере один противодействующий элемент может содержать верхний концевой участок, на котором находится дистальная концевая часть противодействующего элемента и который имеет верхнюю поверхность. Упомянутый по меньшей мере один проем в полу транспортного средства может быть образован фигурной выемкой, форма и размер которой соответствуют форме и размеру упомянутого верхнего концевого участка противодействующего элемента и которая выполнена с возможностью вмещения в себе упомянутого верхнего концевого участка противодействующего элемента таким образом, что упомянутая верхняя поверхность противодействующего элемента находится на одном уровне с полом транспортного средства.
При таком конструкционном решении пол кабины и верхняя поверхность одного или каждого (если их больше одного) противодействующего элемента совместно образуют по существу непрерывную поверхность. Одно из преимуществ такого конструкционного решения состоит в минимизации риска того, что личный состав будет спотыкаться о верхние концевые участки противодействующих элементов.
Согласно одному из вариантов конструкции, противодействующий элемент может быть реализован в виде стойки, простирающейся вертикально между днищем транспортного средства и его полом. Согласно другому варианту конструкции, противодействующий элемент может быть реализован в виде балки, имеющей аксиальную протяженность между днищем транспортного средства и его полом и продольную протяженность в направлении, перпендикулярном упомянутому аксиальному направлению.
Кабина транспортного средства может содержать одно или большее количество посадочных мест, расположенный в один или большее количество рядов. Согласно одному из примеров осуществления предлагаемой полезной модели, ряды посадочных мест могут простираться по ширине транспортного средства, то есть, по ширине кабины, определенной как ее измерение от одной боковой стенки до противоположной, так что пассажиры, занимающие эти посадочные места, обращены лицами вперед или назад по ходу транспортного средства. В таком случае продольная протяженность одного или каждого (если их больше одного) противодействующего элемента может быть ориентирована по ширине транспортного средства, параллельно рядам посадочных мест.
Согласно другому примеру осуществления предлагаемой полезной модели, ряды посадочных мест могут простираться по длине транспортного средства, то есть, от переднего к заднему концу кабины по направлению, параллельному боковым стенкам кабины, так что пассажиры, занимающие эти посадочные места, обращены лицами к одной из этих боковых стенок. В таком случае продольная протяженность одного или каждого (если их больше одного) противодействующего элемента может быть ориентирована по длине транспортного средства, параллельно рядам посадочных мест.
Иначе говоря, при таком решении упомянутый один или каждый (если их больше одного) противодействующий элемент простирается в продольном направлении, которое в целом является поперечным относительно расчетной линии прямой видимости для пассажира, занимающего посадочное место.
Форма поперечного сечения днища транспортного средства по плоскости, которая перпендикулярна одновременно и боковым стенкам, и полу транспортного средства, может быть различной, например, она может быть прямолинейной, трапециидальной, V-образной и т.д. Для каждой формы поперечного сечения, в случае когда один или каждый противодействующий элемент имеет форму балки, как описывалось выше, и в случае когда эти балки расположены по ширине кабины, форма балки может соответствовать форме днища транспортного средства. Следует заметить, что точное повторение балкой формы поперечного сечения днища не является обязательным требованием. Например, в случае, когда форма поперечного сечения днища является V-образной, балка не обязательно должна иметь треугольную форму, а может иметь также трапециидальную форму.
Количество противодействующих элементов, их масса и размеры относятся к факторам, определяющим величину упоминавшегося выше максимального деформирования L3. Таким образом, увеличение количества противодействующих элементов и их размеров и/или выполнение этих противодействующих элементов из более тяжелого материала поспособствовало бы уменьшению величины максимального деформирования L3.
Согласно одному из примеров осуществления предлагаемой полезной модели, расположение сиденья упомянутого по меньшей мере одного посадочного места на расстоянии от пола транспортного средства может быть обеспечено с помощью опорного элемента, который прикреплен к нижней поверхности упомянутого сиденья. В таком случае расстояние L2 определяется вертикальным размером упомянутого опорного элемента. Согласно другому примеру осуществления предлагаемой полезной модели, посадочное место может быть выполнено подвесным, то есть, его сиденье может быть подвешено над полом транспортного средства с помощью механизма подвески. В таком случае расстояние L2 определяется упомянутым механизмом подвески.
Для лучшего понимания сути предлагаемой полезной модели и того, как она может быть осуществлена на практике, далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны варианты ее осуществления, которыми, однако, не ограничивается объем предлагаемой полезной модели.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРИЛАГАЕМЫХ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг.1А на виде сверху схематично показана кабина транспортного средства согласно одному варианту осуществления предлагаемой полезной модели.
На фиг.1В кабина транспортного средства, изображенная на фиг.1А, схематично показана в сечении по I-I, при этом плоскость сечения параллельна боковым стенкам кабины.
На фиг.1C кабина транспортного средства, изображенная на фиг.1А, схематично показана в сечении по II-II, при этом плоскость сечения перпендикулярна боковым стенкам кабины.
На фиг.2А в увеличенном виде схематично показана область А, обозначенная на фиг.1В.
На фиг.2В область А, проиллюстрированная на фиг.2А, схематично показана в состоянии, когда днище транспортного средства деформировано под действием силы реализованной угрозы.
На фиг.3 на виде сбоку схематично показана кабина транспортного средства согласно другому варианту осуществления предлагаемой полезной модели в состоянии, когда днище деформировано под действием силы реализованной угрозы.
На фиг.4 в увеличенном виде схематично показан противодействующий элемент согласно предлагаемой полезной модели.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
На фиг.1А, фиг.1В и фиг.1C показана усиленная кабина 1 транспортного средства (не показано), например, военного или гражданского, содержащая корпус 10 с боковыми стенками 12 и полом 30, составляющим пол кабины 1, днище 20, набор противодействующих элементов 40 и несколько рядов посадочных мест 50. Кабина 1 имеет длину, измеряемую по продольному направлению (ось X), которое параллельно боковым стенкам 12 и полу 30, ширину, измеряемую по поперечному направлению (ось Y), которое проходит от одной боковой стенки до противоположной, и высоту, измеряемую в вертикальном направлении (ось Z), которое перпендикулярно полу 30.
Днище 20 выполнено заедино с боковыми стенками 12 корпуса 10 и простирается ниже пола 30 по всей длине кабины 1 в направлении оси X. Следует заметить, что выполнение днища 20 заедино с боковыми стенками 12 не является обязательным требованием, и в альтернативном варианте осуществления предлагаемой полезной модели днище и боковые стенки могут быть, например, соединены болтами. На виде по оси Х днище 20 имеет V-образную форму.
Как можно видеть на фиг.1А, пол 30 выполнен из половых панелей 32, и на фиг.1C можно видеть, что каждая половая панель 32 простирается между боковыми стенками 12 корпуса 10 и имеет бортики 34, направленные кверху в направлении вертикальной оси Z. Упомянутые бортики 34 половых панелей 32 прикреплены к боковым стенкам 12 корпуса 10 таким образом, что обеспечивается подвешивание пола 30 на предварительно заданном расстоянии L1 над днищем 20, и только в этих областях половые панели 32 могут быть прикреплены к корпусу 10. Соединение между бортиками 34 и боковыми стенками 12 корпуса 10 может быть осуществлено с помощью болтов 36.
Что касается упомянутого расстояния L1, то должно быть понятно, что под таковым понимается наибольшее расстояние между полом 30 транспортного средства и его днищем 20, измеренное в вертикальном направлении (то есть, по направлению вертикальной оси Z).
Следует заметить, что представляется предпочтительным такое решение, при котором половые панели 32 выполнены из материала, не допускающего прогибания половых панелей 32 при приложении нагрузок в перпендикулярном направлении, например, нагрузки, создаваемой стоящим на половой панели человеком или лежащим на ней тяжелым грузом.
Как можно видеть на фиг.1В, половые панели 32 расположены с прилеганием друг к другу с зазором 38 между любыми двумя соседними половыми панелями 32, который простирается от одной боковой стенки 12 корпуса 10 до противоположной по направлению вдоль поперечной оси Y.
Как можно видеть на фиг.1А, посадочные места 50 расположены таким образом, что, когда пассажиры их занимают, они обращены лицами в направлении продольной оси X, то есть, смотрят, например, вперед по ходу транспортного средства в направлении, обозначенном стрелкой F (см. также фиг.3).
Как можно видеть на фиг.1В, каждое посадочное место 50 содержит сиденье 54, которое удерживается на определенном расстоянии над полом 30 с помощью опоры 52, имеющей некоторый размер в направлении вдоль продольной оси X, который меньше соответствующего размера сиденья 54. Между сиденьем 54 и полом 30 предусмотрено свободное пространство S.
Каждый из противодействующих элементов 40 выполнен в виде двутавровой балки, имеющей среднюю, арматурную, часть 44 и концевые части: проксимальную концевую часть 46Р, которая имеет наружную поверхность 46Р' и внутреннюю поверхность 46Р", и дистальную концевую часть 46D, которая имеет наружную поверхность 46D' и внутреннюю поверхность 46D".
N
Как можно видеть на фиг.4, рассматриваемое техническое решение предусматривает наличие на концевых участках половых панелей 32 выемок 37, так что две соседних половых панели 32 образуют общую выемку, приспособленную для вмещения дистальной части концевой 46Dвыполненного в виде двутавровой балки противодействующего элемента 40.
M
N
N
Кроме того, данным техническим решением предусматривается, что верхняя поверхность 35 пола 30 и верхняя поверхность 46D' дистальной концевой части 46D выполненного в виде двутавровой балки противодействующего элемента 40 находятся на одном уровне, образуя непрерывную поверхность пола. При таком решении дистальная концевая часть 46D противодействующего элемента 40 не выступает над полом 30, благодаря чему минимизируется риск того, что пассажиры будут спотыкаться об эти части противодействующих элементов.
Форма средней части 44 каждого противодействующего элемента 40, если смотреть в направлении продольной оси X, соответствует форме днища 20. Таким образом, например, как можно видеть на фиг.1C, средняя часть 44 каждого противодействующего элемента 40 (виден только один) имеет треугольную форму, которая полностью соответствует V-образной форме сечения днища 20. Следует заметить, однако, что строгое соответствие между формами средней части 44 противодействующего элемента 40 и днища 20 не является обязательным требованием. Таким образом, при показанной на чертеже V-образной форме сечения днища 20 форма средней части 44 противодействующего элемента 40 может быть также близкой к трапецеидальной, то есть, может не следовать форме сечения днища 20 по всей своей высоте.
Как можно видеть на фиг.1В, проксимальная и дистальная концевые части каждого противодействующего элемента 40 имеют протяженность в направлении поперечной оси Y, которое превышает протяженность зазора 38 в этом направлении и соответствует протяженности в этом же направлении упоминавшегося выше свободного пространства S, при этом протяженность средней части 44 каждого противодействующего элемента 40 в направлении поперечной оси Y меньше, чем протяженность зазора 38 в этом направлении.
Как можно видеть на том же чертеже фиг.1В, проксимальная концевая часть 46Р каждого противодействующего элемента 40 неподвижно прикреплена к днищу 20 своей наружной поверхностью 46Р' (например, с помощью сварки либо с помощью болтового соединения), в то время как его дистальная концевая часть 46D расположена над двумя соседними половыми панелями 32 таким образом, что ее внутренняя поверхность 46D" расположена на одном уровне с их верхней поверхностью, не будучи, однако, скрепленной с нею, при этом упомянутая дистальная концевая часть 46D противодействующего элемента 40 находится непосредственно под свободным пространством S, которое образовано под сиденьем 54 посадочного места 50.
При таком техническом решении для противодействующих элементов 40 обеспечивается возможность совершать скользящее перемещение кверху при приложении к его проксимальной концевой части 46Р силы, действующей в направлении вертикальной оси Z.
Как можно видеть на фиг.2А и фиг.2В, соблюдается такое условие, что в нормальном состоянии вертикальное расстояние (измеряемое вдоль оси Х (sic!)) между наинизшими точками днища 20 и пола 30 составляет величину L1, а расстояние между полом 30 и сиденьем 54 составляет величину L2 (которая определяется высотой опоры 52).
На фиг.2 В днище 20 кабины 1 показано деформированным в направлении кверху (по направлению вертикальной оси Z), например, под действием сил, развиваемых при взрыве подрывного заряда. При этом обеспечено такое состояние, что, хотя днище 20 деформировано кверху до такой степени, что оно почти достает половых панелей 32, однако благодаря скользящему перемещению противодействующих элементов 40 между половых панелей 32 последние в общем сохраняют плоскостное состояние, так что ноги F пассажиров могут по-прежнему на них находиться по существу в том же положении, что и до взрыва.
Проксимальная концевая часть 46Р противодействующего элемента 40 прикреплена к днищу 20 неподвижно, поэтому упомянутое деформирование последнего приводит к вертикальному перемещению противодействующего элемента 40 кверху, вызывая перемещение его дистальной концевой части 46D противодействующего элемента 40 в положение, в котором она поднята над половыми панелями 32. Дистальная концевая часть 46D противодействующего элемента 40 не прикреплена к половым панелям 32, поэтому вертикальное перемещение противодействующего элемента 40 кверху, а следовательно, сила, прилагаемая к днищу 20, не оказывает воздействия на половые панели 32. Кроме того, поскольку упоминавшееся выше свободное пространство S под сиденьем 54 в нормальном состоянии не занято частями тела пассажира, эти части тела не подвергаются опасности получить удар от противодействующего элемента 40, совершающего вертикальное перемещение кверху.
Соблюдается также условие, состоящее в том, что, несмотря на вертикальное перемещение противодействующего элемента 40 кверху, его дистальная концевая часть 46D не достигает нижней поверхности сиденья 54 посадочного места 50 и не оказывает ударного воздействия на пассажиров Р, занимающих посадочное место 50.
Днище 20, усиленное противодействующими элементами 40, выполнено с возможностью выдерживать определенную максимальную силу, возникающую при реализации угрозы, при этом под словом «выдерживать» здесь понимается, что под действием такой силы деформирование днища 20 по направлению к половым панелям 32 не превышает предварительно заданной максимально допустимой величины L3. Следует заметить, что, если бы кабина 10 транспортного средства не была снабжена такими противодействующими элементами 40, то величина деформации L4 днища 20 была бы существенно больше, чем L3.
Кабина транспортного средства сконструирована таким образом, что аксиальная протяженность L1 между днищем 20 и полом 30 превышает максимально допустимую величину деформации L3, и при этом при такой максимальной деформации днище 20 не вступает в контакт с полом 30. Кабина сконструирована также таким образом, что упомянутая максимально допустимая деформация L3 днища 20 не превышает расстояния L2 между половыми панелями 32 и сиденьем 54, предотвращая, тем самым, ударное воздействие на нижнюю поверхность сиденья 54 от дистальной концевой части 46D противодействующего элемента 40.
На фиг.3 иллюстрируется еще один вариант осуществления усиленной кабины 100 транспортного средства, которая имеет днище 200 и самоустанавливающийся пол 300, а также снабжена противодействующими элементами 400 и посадочными местами 500. Разница между кабиной 1' и кабиной, которая была описана перед этим, состоит в том, что посадочные места 50' являются подвесными, то есть, эти посадочные места не снабжены опорой, как посадочные места 50, которые в ранее рассмотренном примере снабжены опорой 52, а вместо этого они подвешены над самоустанавливающимся полом 30 с помощью элементов подвески 60. В рассматриваемом случае расстояние L2 определяется упомянутыми элементами подвески, а не опорой 52, как в усиленной кабине 1, рассмотренной ранее.
Для специалистов в данной отрасли должно быть ясно, что возможны различные и многочисленные изменения, вариации и модификации предлагаемой полезной модели без выхода за пределы ее объема, mutatis mutandis.