МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРИЦЕП
MULTIPURPOSE TRAILER

Изобретение относится к области транспорта, а именно к многофункциональным прицепным устройствам, обеспечивающим возможность преобразования обычного автомобиля в вездеход-амфибию, а самого прицепа в самостоятельное плавучее транспортное средство.
Из уровня техники известен многофункциональный прицеп, содержащий опорную раму, выполненную с возможностью установки на днище автомобиля с помощью элементов крепления и снабжённую по меньшей мере одной колёсной осью, и прикреплённую к ней надувную конструкцию с системой подачи газа, образующую воздушную подушку (см. патент RU 2049006, кл. B62D 63/06, опубл. 27.11.1995). Недостатками известного устройства являются сложность и низкая надёжность конструкции воздушной подушки, что ограничивает возможности его использования на сложных участках, особенно на воде.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в повышении проходимости самого прицепа и оборудованного им вездеходного комплекса. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в многофункциональном прицепе, содержащем опорную раму, выполненную с возможностью установки на днище автомобиля с помощью элементов крепления и снабжённую по меньшей мере одной колёсной осью, и прикреплённую к ней надувную конструкцию с системой подачи газа, надувная конструкция образована одной или несколькими герметичными секциями, а под ними расположен защитный элемент, оборудованный системой его фиксации на выбранном расстоянии от опорной рамы. Указанная система фиксации защитного элемента предпочтительно снабжена лебёдками и/или упругими растягивающимися элементами. Защитный элемент может быть выполнен гибким. Опорная рама предпочтительно содержит две продольные балки, соединённые колёсной осью, выполненной в виде поперечной опорной трубы, и третью центральную продольную балку, являющуюся частью дышла. Все балки предпочтительно выполнены в виде труб, заполненных пенополистеролом, и снабжены оконечными участками, шарнирно закреплёнными на основной части балок с возможностью изменения их взаимного углового положения. Продольные балки могут быть выполнены телескопическими. Прицеп может быть снабжён съёмными перекладинами, образующими его внешний контур в транспортном положении. Элементы крепления могут быть выполнены в виде кронштейнов или хомутов. Надувная конструкция предпочтительно выполнена из ПВХ и снабжена рёбрами жёсткости и/или лыжами. Система подачи газа предпочтительно снабжена клапанами, регулирующими давление в секциях надувной конструкции.
На фиг. 1 представлен автомобиль с предлагаемым прицепом в транспортном положении, вид сбоку;
на фиг. 2 - прицеп в транспортном положении, вид сверху;
на фиг. 3 - прицеп в независимом вездеходном положении, вид сбоку;
на фиг. 4 - то же, вид сверху;
на фиг. 5 - автомобиль с прицепом на днище в тандемном вездеходном положении и надувной конструкцией в рабочем состоянии, вид сбоку;
на фиг. 6 - то же с надувной конструкцией в сложенном состоянии;
на фиг. 7 - оборудование опорной рамы, вид снизу.
Предлагаемый многофункциональный прицеп по существу образован двухконтурной сборно-разборной опорной рамой 1 и надувной конструкцией 2 типа надувного аттракциона “Банан” или пневматического домкрата. Для ВАЗ-2121 НИВА подходит стандартная конструкция «Банан» на пять человек, которая состоит из трех цилиндрических секций (диаметр центральной секции составляет 70 см, а двух боковых - по 30 см, ширина в сдутом состоянии 1,3 метра, длина - порядка 5 м).
Опорная рама выполнена с возможностью установки на днище автомобиля 3 с помощью съемных элементов крепления 4 в виде кронштейнов или хомутов, которые нижней частью крепятся к внутреннему контуру рамы 1, а верхней - к днищу, например к пластине с четырьмя отверстиями, приваренной к лонжерону автомобиля 3. Место расположения внутренних кронштейнов определяется наличием съемного зажима или приваренного буртика (уголка). Точки крепления и высота указанных элементов крепления 4 являются основополагающими характеристиками для прицепа в части совместимости с тем или иным автомобилем. При наличии съемных элементов крепления 4 появляется возможность использовать прицеп на днище автомобилей различных марок 3, сместив кронштейны/хомуты или изменив их высоту/длину, а также отрегулировав длину и ширину внутреннего контура опорной рамы 1 прицепа.
Внутренний контур опорной рамы 1 содержит две телескопические продольные балки 5 с вырезами под одну или несколько колёсных осей в виде поперечных опорных труб 6, которыми они соединены, и третью центральную продольную балку 7, длина которой зависит от необходимости увеличения прочностных характеристик прицепа. Третья балка 7 является частью съёмного дышла 8 со стандартным замком и шарнирами для изменения высоты зацепа. С торцов опорных труб 6, образующих колёсные оси, на торсионах 9 закреплены колёса 10. Кроме того, внутренний контур опорной рамы 1 может содержать опорные трубы 6′ без колёс. Центральная балка 7 крепится к поперечной опорной трубе 6 и является дополнительной опорой для надувной конструкции 2. Балки 5, 7 выполнены в виде труб, заполненных пенополистеролом (монтажной пеной), что позволяет придать положительную плавучесть опорной рамы 1 и повысить её устойчивость к коррозии.
Для обеспечения возможности придания конструкции прицепа обтекаемой формы балки 5, 7 снабжены оконечными участками 11, шарнирно закреплёнными на основной части балок 5, 7 с возможностью изменения их взаимного углового положения с образованием корытообразного профиля. При определенном давлении в надувной конструкции 2 и определенной инерции (скорости на воде) скошенная носовая часть позволяет переместиться с воды на лед ведущим колесам, а затем и всему вездеходному комплексу.
Внешний контур прицепа в транспортном положении образован съёмными перекладинами. Нижние перекладины 12 расположены на концах крайних опорных труб 6 и предназначены для выравнивания контура бортов прицепа, а также для увеличения его площади. Верхние перекладины 13 образуют каркас для натяжного тента и увеличивают объём прицепа в транспортном положении. На внешнем контуре закрепляют электрооборудование с задними фонарями 14. Электрооборудование может подключаться к автономному источнику (отдельному генератору или аккумулятору). Фонари 14 могут сниматься или перемещаться на другое место.
Надувная конструкция 2 образована одной или несколькими герметичными секциями из ПВХ с рёбрами жёсткости, которые через регулирующие давление клапаны 15 соединены с системой подачи газа (позицией не обозначена) на основе насоса (компрессора), баллона со сжатым воздухом и/или вакуумного насоса. Клапаны 15 позволяют стравливать возникающее избыточное давление и регулировать необходимые судоходные и вездеходные качества. В простейшем варианте впускные и выпускные клапаны 15 совмещены. При этом клапаны 15 должны находиться в пределах доступности (для пневматического домкрата - сбоку автомобиля, для «Банана» - сзади). Для скольжения по преодолеваемому участку надувная конструкция 2 может быть дополнительно снизу снабжена лыжами (на чертежах не показаны).
Под секциями надувной конструкции 2 расположен гибкий защитный элемент 16, покрытый с внешней стороны легким металлом, пластиком или другим высокопрочным материалом и оборудованный прижимной системой для его фиксации на выбранном расстоянии от опорной рамы 1. Защитный элемент 16 также может быть изготовлен из полос (ремней) высокопрочной ткани, например ленточных буксировочных тросов. Система фиксации защитного элемента 16 образована установленными на опорной раме 1 ручными или электрическими лебёдками 17 и упругими растягивающимися элементами (ремнями, фалами) 18, 20, которые через проушины 19 удерживают надувную конструкцию 2 на выбранном расстоянии от опорной рамы 1. Между верхней поверхностью надувной конструкции 2 и опорными трубами 6 предпочтительно устанавливают предохранительную подложку, а сверху опорных труб - съемный пол-настил/палубу (не чертежах не показаны).
Фиксация трёхсекционной надувной конструкции 2 типа “Банан” к опорной раме 1 осуществляется по периметру упругими растягивающимся элементом 18, который протянут через проушины 19 средней части центральной секции и через определенные промежутки входит в зацепление с элементами опорной рамы 1. Нижняя поверхность надувной конструкции 2 типа “Банан” при этом также поочередно через проушины 19 растягивающимися элементами 20 соединена с защитным элементом 16.
Прицеп может также снабжаться мотором, веслами или парусом, которые устанавливают на прицепе в независимом вездеходном положении или на автомобиле в тандемном вездеходном положении (при этом должны присутствовать средства спасения на воде).
Предлагаемый прицеп может функционировать в одном из следующих положений:
- транспортное (как обычные прицеп для перевозки различных грузов по земле);
- независимое вездеходное (как прицепное или как самоходное транспортное средство для движения по воде);
- тандемное вездеходное (как дополнительная подвеска автомобиля для повышения его проходимости и обеспечения судоходных качеств).
В транспортном положении прицеп с помощью дышла 8 цепляют к автомобилю 3. Перекладины 12, 13 внешнего контура установлены, надувная конструкция 2 сдута и через защитный элемент 16 прижата лебёдками 17 к опорной раме 1. Задние фонари 14 и соответствующее оборудование установлено в штатное положение и подключено к системе управления из автомобиля 3.
Для перевода прицепа с трёх секционной надувной конструкцией 2 типа «Банан» в независимое вездеходное положение снимают или перемещают фонари 14, освобождают (отстегивают) защитный элемент 16, прицеп перемещают с берега в воду. Затем снимают с тормоза лебедки 17, включают систему подачи газа, достигают необходимого давления в секциях надувной конструкции 2 и фиксируют положение защитного элемента 16 лебедкой 17. При этом растягивающиеся элементы 18, 20 огибают цилиндрическую поверхность центральной и боковых секций и дополнительно фиксируют надувную конструкцию 2 типа “Банан” на выбранном расстоянии от опорной рамы 1. После этого проверяют состояние клапанов 15, устанавливают весла и/или мотор. При наведении паромной переправы дополнительно с берега на берег протягивают трос лебедки.
Для перевода прицепа в тандемное вездеходное положение для движения совместно с автомобилем 3 по бездорожью и по воде проводят следующие операции. На ровной площадке прицеп отсоединяют от автомобиля 3, снимают или перемещают фонари 14, снимают перекладины 12, 13 внешнего контура и колеса 10 вместе с несущими элементами, после чего автомобиль 3 наезжает на прицеп. Далее подключают систему подачи газа, нагнетают газ (воздух) в надувную конструкцию 2, за счёт чего поднимают прицеп до нужной высоты (на 50-70 см). После этого совмещают точки крепления автомобиля 3 и внутреннего контура поднятой опорной рамы 1 и элементами крепления 4 закрепляют прицеп на днище автомобиля 3. При необходимости блокируют подвеску и рулевое управление.
На примере автомобиля НИВА фиксацию внутреннего контура рамы с надувной конструкцией «Банан» производят следующим образом:
- опорные трубы 6 центральной части внутреннего контура опорной рамы 1 элементами крепления 4 в виде П-образных хомутов крепят гайками к пластинам, приваренным к лонжеронам автомобиля 3, при этом опорные трубы 6 с продольными балками 5 имеют разъемные или не разъемные (например сварные) соединения (на чертежах не показано);
- заднюю часть внутреннего контура опорной рамы 1 двумя элементами крепления 4 в виде хомутов крепят к балке заднего моста автомобиля 3 и/или в двух местах к заднему бамперу или к несущим элементам прицепного устройства;
- переднюю часть внутреннего контура опорной рамы 1 крепят к переднему бамперу автомобиля 3 и к буксировочным проушинам с помощью элементов крепления 4 в виде металлических пластин расчетной длины с отверстиями под болты на концах (в проушинах могут сверлиться дополнительные отверстия под болты);
- дышло 8 также прикрепляют к переднему бамперу автомобиля 3.
Для движения по грунту устанавливают все необходимые колеса 10. Затем через клапаны 15 с помощью вакуумного насоса (если он включен в систему подачи газа) или просто прижиманием защитного элемента 16 лебёдками 17 сдувают надувную конструкцию 2, приводя её в первоначальное положение толщиной 5-10 см. Защитный элемент 16 фиксируют на внутреннем контуре опорной рамы 1 за счет натяжения троса лебедки 17 и/или упругих элементов 18, 20 по периметру. При наличии электрических лебедок 17 на автомобиле защитный каркас 16 прижимной системы переключают на них.
Для движения по воде надувную конструкцию 2 не сдувают, а её положение в надутом состоянии также фиксируют поджимом защитного элемента 16 также с помощью лебёдки 17 и/или упругих элементов 18, 20.
Таким образом, за счёт своей многофункциональности предлагаемый прицеп позволяет пользователю приспособиться к любым условиям передвижения, тем самым повысив проходимость самого прицепа и оборудованного им вездеходного комплекса. Стоит отметить и тот факт, что сама надувная конструкция, будь то «Банан» или Домкрат может сниматься с прицепа и использоваться по прямому назначению или в других целях. При этом простота конструкции и использование стандартных (серийных) изделий обеспечивает надёжную работу и долгий срок службы всех компонентов заявленного прицепа.