ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО МОДУЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ

Область техники
Техническое решение относится к транспортному машиностроению, в частности к наземным транспортным средствам модульной конструкции, а именно к автомобилям специального назначения, применяемым, например, для транспортировки ценных грузов, денежных средств, для использования в полицейских и антитеррористических операциях.
Уровень техники
8
Из уровня техники известно транспортное средство модульной конструкции (см. аналог - DE 102008019656 A1, МПК F41H 7/02, F41H 7/00, B60K 5/08, B60K 6/00, публ. 2009.10.22), предназначенное, преимущественно, для военных целей. Центральная часть транспортного средства представляет собой кабину для экипажа, выполненную в виде модуля, установленного на раме, неподвижно и жестко связывающей между собой переднюю и заднюю части транспортного средства. Передняя и задняя части транспортного средства выполнены в виде модулей с моторными отсеками, в которых установлены силовые агрегаты.
8
Из уровня техники известно транспортное средство модульной конструкции (см. ближайший аналог - DE 102011000974 A1, МПК F41H 7/04, B60K 5/06, публ. 2012.08.30), выполненное бронированным и предназначенное, преимущественно, для военных целей. Транспортное средство, в частности автомобиль, содержит кабину для экипажа, расположенную между передней и задней частями транспортного средства. Кабина для экипажа, выполнена в виде бронированной оболочковой капсулы, содержащей внешнюю защитную оболочку граненой формы. Передняя и задняя части транспортного средства снабжены шасси и силовыми агрегатами, последние из которых установлены в моторных отсеках.
Указанные передняя часть, кабина для экипажа и задняя часть транспортного средства представляют разъемно-сочлененные между собой модули. При этом указанные передняя и задняя части транспортного средства соединены между собой защитным элементом, расположенным под кабиной для экипажа для защиты последнего от внешнего воздействия взрывной ударной волны от боевых зарядов, заложенных непосредственно под транспортным средством, так и в стороне от него. Указанный защитный элемент не соединен с кабиной для экипажа и выполнен в виде поддона с двумя противолежащими загнутыми вверх боковинами, перекрывающими нижние участки боковин кабины для экипажа, образуя, таким образом, дополнительную защиту. Передняя и задняя части транспортного средства снабжены угловыми элементами, вертикальные участки которых частично перекрывают кабину для экипажа, а нижние горизонтальные участки расположены под кабиной для экипажа и соединены винтами с защитным элементом. Кабина для экипажа снабжена локальными выступами, зафиксированными винтами на опорных участках передней и задней частей транспортного средства, что позволяет отсоединять кабину для экипажа от передней и задней частей транспортного средства и производить ее ремонт или замену.
К недостаткам вышеописанных технических решений относится существенное утяжеление бронированных транспортных средств, что значительно снижает перевозимую допустимую массу полезного груза, а также ухудшает маневренность транспортного средства, его динамические и топливо - экономические характеристики. Кроме того, вышеописанная конструкция транспортного средства не позволяет осуществлять быстрое отсоединение передней или задней частей от кабины для экипажа, т.к. для этого необходимо произвести демонтаж защитного элемента, расположенного под кабиной для экипажа.
Раскрытие полезной модели
Задача полезной модели направлена на создание надежного мобильного, маневренного транспортного средства модульной конструкции, передняя и задняя части которого выполнены с возможностью быстрого отсоединения от кабины для экипажа с последующим быстрым присоединением к ней.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого решения, заключается в возможности быстрой замены кабины для экипажа, передней и задней частей надежного транспортного средства.
Указанный технический результат достигается в транспортном средстве модульной конструкции, содержащем переднюю и заднюю части, соединенные, с возможностью отсоединения, с размещенной между ними кабиной для экипажа, выполненной в виде бронированной оболочковой капсулы с внешней защитной оболочкой граненой формы, согласно полезной модели, передняя и задняя части транспортного средства соединены с кабиной для экипажа посредством быстроразъемных соединительных устройств, снабженных сочлененными между собой деталями, одни из которых неподвижно и неразъемно соединены с кабиной для экипажа, а ответные им другие детали указанных быстроразъемных соединительных устройств неподвижно и неразъемно соединены с передней и задней частями транспортного средства, при этом сочлененные между собой детали каждого быстроразъемного соединительного устройства выполнены в виде охватываемой и охватывающей деталей; быстроразъемные соединительные устройства, соединяющие переднюю часть транспортного средства с кабиной для экипажа, расположены на нескольких уровнях относительно опорной поверхности дорожного покрытия; быстроразъемные соединительные устройства, соединяющие заднюю часть транспортного средства с кабиной для экипажа расположены на нескольких уровнях относительно опорной поверхности дорожного покрытия.
Быстроразъемные соединительные устройства, соединяющие переднюю часть транспортного средства с кабиной для экипажа, могут быть расположены практически на трех разных уровнях h1, h2, h3 относительно опорной поверхности дорожного покрытия.
Быстроразъемные соединительные устройства, соединяющие заднюю часть транспортного средства с кабиной для экипажа могут быть расположены практически на трех разных уровнях h4, h5, h6 относительно опорной поверхности дорожного покрытия.
Уровни h1, h2, h3 расположения быстроразъемных соединительных устройств, соединяющих переднюю часть транспортного средства с кабиной для экипажа не совпадают с уровнями h4, h5, h6 расположения быстроразъемных соединительных устройств, соединяющих заднюю часть транспортного средства с кабиной для экипажа.
Сочлененные между собой детали быстроразъемных соединительных устройств сопрягаются между собой конусными поверхностями.
Каждое быстроразъемное соединительное устройство может быть снабжено фиксатором, установленным в совмещенных осевых отверстиях, сочлененных между собой деталей.
Передняя часть транспортного средства может быть соединена с кабиной для экипажа тремя парами соединительных устройств, расположенными практически на трех разных уровнях h1, h2, h3 относительно опорной поверхности дорожного покрытия.
Задняя часть транспортного средства может быть соединена с кабиной для экипажа тремя парами соединительных устройств, расположенными практически на трех разных уровнях h4, h5, h6 относительно опорной поверхности дорожного покрытия.
Внешняя защитная оболочка граненой формы может быть представлена объемной геометрической фигурой, образованной в продольном и поперечном сечениях контурами выпуклых многоугольников и вписанной в условную оболочку N, приближенную к яйцеобразной форме с выраженной суженной частью, наклонной к опорной поверхности дорожного покрытия по ходу движения вперед транспортного средства, при этом угол α наклона центральной продольной оси L внешней защитной оболочки граненой формы относительно опорной поверхности дорожного покрытия находится в диапазоне значений α=3÷60°.
Передняя и задняя части транспортного средства снабжены силовыми агрегатами, установленными в моторных отсеках.
Сочлененные между собой детали быстроразъемных соединительных устройств могут быть выполнены в зоне их сопряжения овальной формы поперечного сечения.
Сочлененные между собой детали быстроразъемных соединительных устройств могут быть выполнены в зоне их сопряжения многогранной формы поперечного сечения.
Сочлененные между собой детали быстроразъемных соединительных устройств могут быть выполнены в зоне их сопряжения круглой формы поперечного сечения.
Фиксатор сочленяемых между собой деталей каждого быстроразъемного соединительного устройства может представлять собой резьбовой элемент.
Детали быстроразъемных соединительных устройств, предназначенные для соединения с кабиной для экипажа, соединены с наружными облицовочными панелями внешней защитной оболочки граненой формы.
Совокупность признаков заявляемой полезной модели находится в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом и представлена в независимом пункте формулы.
Сущность технического решения поясняется фигурами.
Фиг. 1 - схематично изображено заявляемое транспортное средство в сборе, общий вид.
Фиг. 2 - схематично изображено быстроразъемное соединительное устройство для соединения передней части транспортного средства с кабиной для экипажа.
Фиг. 3 - схематично изображено быстроразъемное соединительное устройство для соединения задней части транспортного средства с кабиной для экипажа.
Фиг. 4 - схематично изображено заявляемое транспортное средство, передняя и задняя части которого отсоединены от кабины для экипажа, два вида сбоку.
Фиг. 5 - изображена кабина для экипажа транспортного средства, вид спереди.
Фиг. 6 - изображена кабина для экипажа транспортного средства, вид сзади.
Фиг. 7 - схематично изображено заявляемое транспортное средство, передняя и задняя части которого отсоединены от кабины для экипажа, общий вид сзади.
На фигурах изображены:
1 - транспортное средство модульной конструкции;
2 - передняя часть транспортного средства;
2a - передний модуль транспортного средства;
3 - задняя часть транспортного средства;
3a - задний модуль транспортного средства;
4 - узлы ходовой части;
5 - кабина для экипажа;
5a - центральный модуль транспортного средства;
6 - быстроразъемные соединительные устройства;
7 - деталь быстроразъемного соединительного устройства 6;
8a - деталь быстроразъемного соединительного устройства 6;
8b - деталь быстроразъемного соединительного устройства 6;
9- конусная поверхность детали 7;
10a - конусная поверхность детали 8a;
10b - конусная поверхность детали 8b;
11 - фиксатор;
12 - резьбовой участок детали 7;
13 - опорная поверхность дорожного покрытия;
14 - силовой агрегат;
15 - внешняя защитная оболочка граненой формы кабины для экипажа 5;
16 - выраженная суженная часть условной оболочки N;
17 - наружные облицовочные панели внешней защитной оболочки граненой формы 15;
18 - дверные модули;
19 - колеса переднего модуля 2a;
20 - подвеска переднего модуля 2a;
21 - колеса заднего модуля 3a;
22 - подвеска заднего модуля 3a;
N - условная оболочка;
L - центральная продольная ось внешней защитной оболочки граненой формы 15 кабины для экипажа 5;
α - угол наклона центральной продольной оси L относительно опорной поверхности дорожного покрытия 13.
Разумеется, заявляемая полезная модель не ограничивается приведенными конкретными конструктивными примерами ее осуществления, описанными в тексте и показанными на прилагаемых фигурах. Остаются возможными и некоторые несущественные изменения различных конструктивных элементов или материалов, из которых эти конструктивные элементы выполнены, либо замена их технически эквивалентными, не выходящими за пределы объема притязаний, обозначенных формулой полезной модели.
Транспортное средство 1 модульной конструкции (далее - транспортное средство) содержит: переднюю 2 и заднюю 3 части, связанные с узлами ходовой части 4, обеспечивающими передвижение заявляемого транспортного средства 1; кабину для экипажа 5, расположенную между передней 2 и задней 3 частями транспортного средства и неподвижно соединенную с ними, образуя жесткую конструкцию кузова (см. фиг. 1).
Передняя 2 и задняя 3 части транспортного средства 1 связаны между собой кабиной для экипажа 5, при этом выполнены с возможностью отсоединения от указанной кабины для экипажа 5, что повышает безопасность экипажа в случае, например, подрыва боеприпасов в зоне указанной передней 2 или задней 3 части. Такого типа конструктивно-технологическое исполнение транспортного средства 1 также расширяет возможность оперативной вынужденной замены кабины для экипажа 5 без трудоемкого воздействия на силовую конструкцию передней 2 и задней 3 частей транспортного средства 1.
Передняя 2 и задняя 3 части транспортного средства 1 соединены с кабиной для экипажа 5 быстроразъемными соединительными устройствами 6, снабженными деталями 7, сочлененными с ответными им деталями 8а и деталями 8b, соответственно (см. фиг. 2, 3).
В конкретном примере конструктивно-технологического исполнения транспортного средства 1 детали 7 быстроразъемных соединительных устройств 6 расположены в передней и задней частях кабины для экипажа 5, при этом неподвижно и неразъемно соединены с указанной кабиной для экипажа 5. Ответные деталям 7 детали 8a и 8b быстроразъемных соединительных устройств 6 неподвижно и неразъемно соединены соответственно с передней 2 и задней 3 частями транспортного средства 1. Указанные неразъемные соединения могут быть сварочными, заклепочными, клеевыми или их комбинированными сочетаниями.
Детали 7 быстроразъемных соединительных устройств 6 могут быть выполнены в виде охватываемых или охватывающих деталей, а ответные им детали 8а и 8b, соответственно передней 2 и задней 3 частей транспортного средства 1, могут быть выполнены в виде охватывающих или охватываемых деталей, соответственно.
В конкретном примере конструктивно-технологического исполнения транспортного средства 1 детали 7 выполнены охватывающими, а сочлененные с ними детали 8a, 8b выполнены охватываемыми. Сочлененные между собой детали 7 и 8a, 7 и 8b сопрягаются между собой соответствующими конусными поверхностями 9 и 10a, 9 и 10b, что в целом повышает быстродействие монтажа/демонтажа передней 2 и задней 3 частей транспортного средства 1.
Сочлененные между собой детали 7 и 8a, 7 и 8b быстроразъемных соединительных устройств 6 могут быть выполнены в зоне их сопряжения круглой формы поперечного сечения. Не исключается возможность выполнения сочлененных между собой деталей 7 и 8a, 7 и 8b в зоне их сопряжения овальной или многоугольной, например треугольной, формы поперечного сечения. Ввиду некруглости контактируемых в зоне сопряжения соответствующих конусных поверхностей 9 и 10a, 9 и 10b в окружном направлении может происходить заклинивание охватываемых деталей 8a и 8b, что может повысить надежность быстроразъемных соединительных устройств 6.
Каждое из быстроразъемных соединительных устройств 6 снабжено фиксатором 11, установленным в совмещенных осевых отверстиях, сочлененных между собой деталей 7 и 8a, 7 и 8b. В штатно собранном положении (базовом конструктивно - технологическом исполнении) транспортного средства 1 фиксаторы 11 препятствуют разъединению указанных деталей 7 и 8a, 7 и 8b быстроразъемных соединительных устройств 6.
Фиксатор 11 может быть выполнен в виде резьбового элемента или «ласточкина хвоста», или иметь другую конструкцию, выполняющую аналогичную функцию с аналогичным результатом.
В конкретном примере конструктивно-технологического исполнения транспортного средства 1 фиксаторы 11 представляют собой болты, установленные в деталях 8a и 8b. Каждая из деталей 7 быстроразъемных соединительных устройств 6 содержит резьбовой участок 12 для соединения с фиксатором 11.
Быстроразъемные соединительные устройства 6, соединяющие переднюю часть 2 транспортного средства 1 с кабиной для экипажа 5, расположены на нескольких уровнях относительно опорной поверхности дорожного покрытия 13. Быстроразъемные соединительные устройства 6, соединяющие заднюю часть 3 транспортного средства 1 с кабиной для экипажа 5 расположены на нескольких уровнях относительно опорной поверхности дорожного покрытия 13. Такая конструкция повышает надежность транспортного средства 1 и, соответственно, его живучесть в боевых действиях.
В конкретном примере конструктивно-технологического исполнения транспортного средства 1 быстроразъемные соединительные устройства 6, соединяющие переднюю часть 2 транспортного средства 1 с кабиной для экипажа 5, расположены практически на трех разных уровнях (высотах) h1, h2, h3 относительно опорной поверхности дорожного покрытия 13 (см. фиг. 4). Предпочтительным является соединение передней части 2 транспортного средства 1 с кабиной для экипажа 5 тремя парами соединительных устройств 6, при этом указанные пары расположены на вышеупомянутых трех уровнях h1, h2, h3 относительно опорной поверхности дорожного покрытия 13 (см. фиг. 5).
В конкретном примере конструктивно-технологического исполнения транспортного средства 1 быстроразъемные соединительные устройства 6, соединяющие заднюю часть 3 транспортного средства 1 с кабиной для экипажа 5, расположены практически на трех разных уровнях (высотах) h4, h5, h6 относительно опорной поверхности дорожного покрытия 13 (см. фиг. 4). Предпочтительным является соединение задней части 3 транспортного средства 1 с кабиной для экипажа 5 тремя парами соединительных устройств 6, при этом указанные пары расположены на вышеупомянутых трех уровнях h4, h5, h6 относительно опорной поверхности дорожного покрытия 13 (см. фиг. 6).
Вышеупомянутый термин «практически» указывает на возможность технологических отклонений, которые могут возникнуть в процессе сборки транспортного средства 1.
Вышеуказанные уровни h1, h2, h3 расположения быстроразъемных соединительных устройств 6, посредством которых передняя часть 2 и кабина для экипажа 5 соединяются друг с другом, могут не совпадать с уровнями h4, h5, h6 расположения быстроразъемных соединительных устройств 6, посредством которых задняя часть 2 и кабина для экипажа 5 соединяются друг с другом. Такая конструкция практически исключает возможность присоединения передней части 2 транспортного средства 1 к задней части кабины для экипажа 5, а задней части 3 транспортного средства 1 к передней части кабины для экипажа 5, что является важным при необходимости быстрой их замены, т.к. передняя часть 2 представляет собой передний модуль 2a, являющийся по сути отсоединяемой передней тележкой транспортного средства 1, а задняя часть 3 представляет собой задний модуль 3a, являющийся по сути отсоединяемой задней тележкой транспортного средства 1, которые сочленяются с центральным модулем 5a, являющимся кабиной для экипажа 5.
В процессе соединения передней части 2 с кабиной для экипажа 5 транспортного средства 1 детали 8a вводятся концентрично в детали 7, расположенные в передней части кабины для экипажа 5, при этом их соответствующие конусные поверхности 10a и 9 сопрягаются между собой без зазора. После этого фиксаторы 11 входят в зацепление с резьбовыми участками 12 деталей 7.
Задняя часть 3 транспортного средства 1 соединяется с кабиной для экипажа 5 аналогичным передней части 2 образом, а именно детали 8b вводятся концентрично в детали 7, расположенные в задней части кабины для экипажа 5, при этом их соответствующие конусные поверхности 10b и 9 сопрягаются между собой без зазора. После этого фиксаторы 11 входят в зацепление с резьбовыми участками 12 деталей 7.
Разъединение сочлененных деталей 7 и 8a, 7 и 8b быстроразъемных соединительных устройств 6 осуществляется в обратном порядке.
Вышеописанное транспортное средство 1 содержит моторный отсек, сформированный в передней 2 и/или задней 3 частях транспортного средства 1. Таким образом, не исключается конструктивно - технологическое исполнение транспортного средства с двумя моторными отсеками, например, в упомянутых передней 2 и задней 3 частях (см. фиг. 7). В каждом моторном отсеке установлен силовой агрегат 14, например, ДВС или электрический двигатель, что существенно улучшает динамические, скоростные и топливо - экономические характеристики, повышает маневренность, проходимость и живучесть транспортного средства.
Не исключается также применение комбинированных гибридных силовых агрегатов транспортного средства в составе ДВС (бензинового, дизельного) и электрического двигателя, что может быть полезным для уменьшения эксплуатационного расхода топлива с соответствующим увеличением запаса хода транспортного средства.
В транспортном средстве 1 кабина для экипажа 5 выполнена, предпочтительно, в виде бронированной оболочковой капсулы с внешней защитной оболочкой граненой формы 15. Внутри кабины для экипажа 5 могут быть размещены приборная панель, органы управления транспортным средством 1, кресла для экипажа (на фигурах не изображены).
В конкретном примере конструктивно-технологического исполнения транспортного средства внешняя защитная оболочка граненой формы 15 представлена объемной геометрической фигурой, образованной в продольном и поперечном сечениях контурами, преимущественно, выпуклых многоугольников. Вышеописанная внешняя защитная оболочка граненой формы 15 вписана в условную оболочку N, приближенную к яйцеобразной форме с выраженной суженной частью 16, наклонной к опорной поверхности дорожного покрытия 13 по ходу движения вперед транспортного средства 1. При этом угол α наклона центральной продольной оси L внешней защитной оболочки граненой формы 15 относительно опорной поверхности дорожного покрытия 13 находится в диапазоне значений α=3÷60° (см. фиг. 4).
Внешняя защитная оболочка граненой формы 15 содержит наружные облицовочные панели 17, представленные, преимущественно, обособленными плоскими листовыми панелями, изготовленными из соответствующих конструкционных материалов, например, бронированной листовой стали, титановых сплавов и/или, соответствующих керамических материалов, и/или высокопрочных композиционных материалов, изготовленных, в том числе, на основе высокопрочного высокомолекулярного полиэтилена, и/или из пористых вспененных алюминиевых сплавов. Также не исключается возможность использования тварона и/или кевлара, и/или многослойных конструкций из разнородных материалов.
Наружные облицовочные панели 17 могут быть связаны между собой различного типа неразъемными соединениями, например, сварочными, заклепочными, клеевыми или их комбинированными сочетаниями.
Кабина для экипажа 5 оборудована с боковых сторон дверными проемами, перекрываемыми соответствующими бронированными дверными модулями 18.
Внешняя защитная оболочка граненой формы 15 может содержать: локальные отверстия, перекрываемые бронированными стеклами; отверстия для забора воздуха системы вентиляции помещения (пространства) кабины для экипажа 5.
Описанные выше детали 7 быстроразъемных соединительных устройств 6 соединены с внешней защитной оболочкой граненой формы 15, в частности, с наружными облицовочными панелями 17.
Описанная выше кабина для экипажа 5 обеспечивает экипажу надежную пространственную защиту по трем пространственным осям.
При использовании транспортного средства 1 в условиях его вероятного потенциального поражения огнестрельным оружием, заявляемое конструктивно-технологическое исполнение кабины для экипажа 5 характеризуется уменьшенными габаритами, малой площадью эффективного поражения при высокой степени (с малым сопротивлением) ее обтекания взрывными (с высокими температурами и давлениями) ударными волнами.
Передний 2a и задний 3a модули транспортного средства 1 являются тяговыми. К узлам ходовой части 4 переднего модуля 2a относятся, по крайней мере колеса 19 и подвеска 20, а к узлам заднего модуля 3a относятся, по крайней мере колеса 21 и подвеска 22.
Вышеописанное транспортное средство 1 модульной конструкции характеризуется своей надежностью, при этом обеспечивает: быструю замену передней части 2 (переднего модуля 2a), задней части 3 (заднего модуля 3a) и, соответственно, кабины для экипажа 5 (центрального модуля 5a), что является важным особенно в условиях боевых действий для сохранения жизни экипажа, а также повышения живучести транспортного средства 1; свободный доступ для ремонта к отсоединенным передней части 2 (переднему модулю 2a), задней части 3 (заднему модулю 3a) и кабине для экипажа 5 (центральному 5a модулю); рост унификации транспортных средств 1 модульной конструкции.
Промышленная применимость
Техническое решение относится к транспортному машиностроению, в частности к наземным транспортным средствам 1 модульной конструкции, а именно к автомобилям специального назначения, применяемым, например, для транспортировки ценных грузов, денежных средств, для использования в полицейских и антитеррористических операциях. Заявителем разработан и изготовлен опытный образец вышеописанного транспортного средства 1, выполненного из трех разъемно-сочлененных между собой переднего 2a, центрального 5a и заднего 3a модулей, соединенных между собой вышеописанными быстроразъемными соединительными устройствами 6.