МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ВСЕСЕЗОННЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ВЕЗДЕХОД
MULTIFUNCTIONAL MULTIGRADE UNIVERSAL CROSS-COUNTRY VEHICLE

Область, к которой относится изобретение
Изобретение относится к транспортным средствам и представляет собой принципиально новое транспортное средство - многофункциональный, всесезонный, универсальный вездеход (далее - вездеход), который может использоваться в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях экономики и социальной сферы для передвижения по дорогам общего пользования, а также по бездорожью, при этом обладает хорошими техническими характеристиками и комфортными условиями для водителя и пассажиров и является промышленно применимой моделью.
Уровень техники
Известно, что все производимые сегодня транспортные средства по назначению можно условно разделить на две категории:
- Транспортные средства, предназначенные для передвижения по дорогам общего пользования с возможностью преодоления небольших препятствий за счет дополнительного включения второго или третьего моста, блокирования колес и приводных осей и создания максимально возможного клиренса для возможного проезда над препятствиями.
Максимальная скорость таких транспортных средств на дорогах с твердым покрытием достаточно высока и ограничена только правилами дорожного движения (ПДД). Скорость же их по бездорожью является небольшой и зависит от вездеходных возможностей этих средств. При этом условия преодолеваемого бездорожья должны быть достаточно скромные - грязь, небольшой снег, мелкие камни, небольшие препятствия, степной ландшафт и т.д.
Такие транспортные средства обычно выполнены очень комфортно, имеют эстетически красивый внешний вид, но не могут преодолевать более серьезные препятствия - проехать через поваленные деревья, двигаться по глубокому снегу, форсировать болото и тем более плавать.
- Вторая категория - специализированные вездеходные транспортные средства. Они не предназначены для передвижения по дорогам общего пользования или могут это делать с маленькой скоростью и, соответственно, на небольшие расстояния. В основном такие вездеходы перевозятся на прицепе к легковому автомобилю (снегоходы, квадроциклы, небольшие амфибии) или на грузовых платформах (тяжелые гусеничные машины).
Вездеходные же качества таких машин позволяют им преодолевать практически все виды возможных препятствий - снегоходы могут уверенно двигаться по снежному покрову, квадроциклы могут передвигаться по лесу и переезжать через небольшие поваленные деревья, амфибии преодолевать водные преграды, а гусеничные машины проезжать по болотам.
Длительное использование таких транспортных средств невозможно в силу полного отсутствия комфорта, а соответственно, и преодоления больших расстояний (после однодневного использования снегохода человек теряет 3-5 кг веса, а при использовании тяжелых гусеничных машин зафиксированы случаи потери слуха и заболевания ревматизма у механиков-водителей).
Таким образом, хороший автомобиль является плохим вездеходом, а хороший вездеход является плохим транспортным средством для обычных дорог.
Попытки сделать универсальное транспортное средство для возможности одинакового передвижения по дорогам общего пользования и преодолевающего все виды препятствий в одновременном сочетании, в том числе по воде, даже не предпринимались. Все известные решения и интересные идеи касаются создания очень специализированных машин или повышения потребительских свойств уже известных конструкций.
При составлении подробного анализа и обзора всех конструкций транспортных средств были выявлены основные достоинства в развитии таких средств:
Вид транспортного средства
Конструктивная схема
Преимущества
Обычные автомобили
Колесная формула 4×2
Хорошая скорость по дорогам общего пользованияЭкономия топлива
Внедорожники
Колесная формула 4×4
Безопасное движение по условиям гололеда и сильного дождяПреодоление мелких препятствий
Грузовые автомобили
Колесная формула 6×6
Повышенная грузоподъемностьПередвижение по тяжелым и скользким горным дорогамПреодоление больших препятствий
Гусеничные вездеходы
Постоянный гусеничный движитель
Передвижение по условиям тяжелого бездорожьяВозможность передвижения по болотам
Снегоходы
Управляемая лыжаПостоянный гусеничный движитель
Передвижение по снежному покрову большой толщиныВысокая скорость
Амфибии
Достаточное водоизмещение (не за счет объема колес) Водометный движитель
Уверенное преодоление водных преград
Микроавтобусы
Однообъемный кузов с небольшим передним капотом
Хороший обзорВозможность организации спального пространстваВозможность свободного передвижения внутри машины
Конструкция разработанного вездехода уникальна, близких аналогов подобрать не удалось.
Раскрытие полезной модели
Задачей предлагаемого изобретения как технического решения является создание многофункционального всесезонного универсального транспортного средства, которое бы объединило в себе преимущества всех семи основных вышеупомянутых конструкций.
Такое средство будет способно передвигаться с большой скоростью и на большие расстояния по дорогам общего пользования, как легковой автомобиль; преодолевать небольшие препятствия, как джип; справляться с тяжелыми дорожными условиями и нести хорошую грузоподъемность, как полноприводной грузовой автомобиль; преодолевать болота, как гусеничный вездеход; ехать по снегу со скоростью снегохода; переплывать водные преграды, как амфибия, и иметь достаточный комфорт, как у микроавтобуса.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в разработке конструкции, в которой вездеход не конечное изделие, а комплекс мероприятий, включающих в себя экономически эффективное производство, грамотную логистику, четкое понимание рынков сбыта и организацию дилерской сети. Особое внимание, учитывая эксплуатацию вездеходов вдали от сервиса, было уделено обеспечению надежности, ремонтопригодности в полевых условиях, использованию только проверенных, хорошо себя зарекомендовавших конструктивных решений, узлов, агрегатов, и использованию широко распространенных запасных частей.
Существенные признаки, характеризующие изобретение
В предлагаемом изобретении уникально все: внешний вид, кузов, пассажирский отсек, моторный отсек, грузовой отсек, силовая установка, подвеска, движители, поворотный механизм, приводная передача, органы управления.
Осуществление поставленной задачи
В результате длительного процесса изучения и разработки различных по назначению автомобилей, внедорожников и спортивных автомобилей конструкторами данного изобретения было выявлено отсутствие на внутреннем рынке транспортных средств, занимающих промежуточное положение между вездеходами особо малого класса, имеющими очень ограниченное практическое применение, и большими гусеничными вездеходами, как правило, изначально военного назначения, имеющими габаритные ограничения и экономическую неэффективность в силу своих размеров и веса.
На этом этапе была проведена большая подготовительная работа, которая заключалась в следующем:
- проведено изучение и анализ конструкций вездеходов как отечественного, так и иностранного производства, гражданского и военного назначения, в т.ч. анализ технических решений конструктивно близкой техники - бронетранспортеры и легкие танки.
- изучен опыт применения вездеходной техники в различных вариантах использования и во всех возможных погодных и топографических условиях.
- проведен анализ работоспособности, надежности, причин появления отказов техники как связанных с конструкцией, так и с особенностями применения.
- проведено изучение с целью оптимизации применяемости различных материалов, в т.ч. исследование возможности применения новых современных ударопрочных материалов - нанокомпозитов, сверхвысокомолекулярного полиэтилена и совершенно нового поколения материалов на основе их модификации.
- изучено применение инженерных решений из смежных областей - судостроения (конструкция лодки и надстройки корпуса) и авиации (конструкция шасси и весовая оптимизация).
- собрана и проанализирована информация от непосредственных эксплуатантов вездеходной техники, владельцев и механиков-водителей. Цель - учет конкретных потребностей с целью оптимизации компоновочных решений, улучшение условий работы и обитаемости, упрощение и удешевление технического обслуживания и ремонта.
- проведен анализ применения конкретных моделей вездеходов, оценка их экономической эффективности, анализ потребностей в специфике перевозок - грузоподъемность, вместимость, суточный пробег, удаленность маршрутов от мест базирования.
- проведен анализ структуры продаж вездеходной техники, с учетом региона использования, цели применения, климатических условий, цены продукта и стоимости его эксплуатации.
- использован собственный опыт разработок и производства автомобильной и вездеходной техники, в т.ч. более чем 10-летний успешный опыт создания вездеходов спортивного назначения для самых тяжелых случаев бездорожья (трофи-рейды).
Для создания такого транспортного средства выбрана конструкция малогабаритного гусеничного вездехода, в которой нижняя часть кузова изготовлена в форме лодки и двигатель расположен в средней части, но в варианте колесного вездехода - двигатель сдвинут к левой стороне кузова. Это дало возможность организовать проход от заднего борта, где расположен основной вход в машину, до передних пассажирского и водительского кресел. При этом внутреннее пространство кузова спроектировали высотой 1800 мм для удобства перемещения по салону во весь рост. Двигатель накрыли плоской деталью - столешницей, удобной в быту, имеющей хорошую шумоизоляцию.
Компоновочную схему вездехода выбрали трехосную для хорошей грузоподъемности и возможности преодолевать большие препятствия на трех осях с колесами большого диаметра "37" и с поднимаемой средней осью для возможности передвигаться, как обычный двухосный автомобиль.
Варианты исполнения вездехода и описание особенностей каждого варианта исполнения представлены ниже.
Краткое описание чертежей
Разработанное изобретение представляет собой многофункциональный всесезонный универсальный комфортный 6-8-местный вездеход с габаритными размерами 4250×2200×2350 мм, объемом двигателя 2,0 л и 3,0 л, мощностью, соответственно, 110 квт и 184 квт, 6-ступенчатой «ползучей» автоматической коробкой передач и предполагается к выпуску в многовариантном исполнении. Проход в салон осуществляется от заднего борта, где расположен основной вход в вездеход. Клиренс моделей 400 мм при ширине колеи 1880 мм, размер шин 940×320 мм, снаряженная масса вездехода 1950 кг, грузоподъемность на твердой поверхности 1500 кг, запас топлива 120 л.
Базовая конструкция изобретения имеет герметичный кузов с пассажирским отсеком, моторным отсеком, грузовым отсеком; а также движители, расположенные по обеим сторонам герметичного кузова; силовую установку; подвеску, поворотный механизм, приводную передачу. Базовая является колесной и имеет колесную формулу 4×2, при которой передняя трансмиссия вездехода отключена, но управляема; средняя трансмиссия - отключена и поднята; задняя трансмиссия - включена (фиг.1).
Для этой конструкции изобретения характерны высокая скорость передвижения по дорогам общего назначения и большая экономия топлива. Максимальная скорость, развиваемая этой моделью, 100 км/час.
Следующая конструкция изобретения имеет колесную формулу 4×4 и может безопасно двигаться со скоростью 45 км/час в условиях гололеда, сильного дождя и по небольшим препятствиям.
При этом передняя трансмиссия вездехода включена и управляема; средняя трансмиссия - отключена и поднята; задняя трансмиссия - включена.
Конструкция изобретения на фиг.2 имеет колесную формулу 6×6, при которой передняя трансмиссия вездехода включена и управляема; средняя трансмиссия - включена и опущена; задняя трансмиссия - включена. Для нее характерна повышенная грузоподъемность, она способна передвигаться по тяжелым и скользким горным дорогам, преодолевать большие препятствия, при этом развивать скорость до 45 км/час.
На фиг.3 представлен гусеничный вариант вездехода, который имеет быстросъемный полимерный движитель; при этом двигатель расположен в средней части салона, передняя трансмиссия вездехода включена и заблокирована; средняя трансмиссия - включена и опущена; задняя трансмиссия - включена, автоматическая коробка передач находится в положении «нейтраль». При этом применение автоматической коробки передач не только упрощает управление машиной, но и повышает безопасность за счет невозможности скатывания при переключении передач (как в случае ручной коробки передач) и исключения внезапной остановки двигателя при перегрузке. При скорости до 45 км/час эта модель может эксплуатироваться в условиях тяжелого бездорожья и даже передвигаться по болотам.
Следующая конструкция изобретения (фиг.4) является лыжно-гусеничной, в которой передняя трансмиссия вездехода отключена и управляема; средняя трансмиссия - отключена и опущена; задняя трансмиссия - включена, при этом на среднюю и заднюю ось устанавливается быстросъемный гусеничный движитель, а передний мост имеет быстросъемные лыжные опоры. Она может передвигаться по снежному покрову большой толщины со скоростью 95 км/час.
На фиг. 5 представлена полугусеничная конструкция изобретения, которая имеет быстросъемный гусеничный движитель на среднюю и заднюю ось; при этом передняя трансмиссия вездехода включена и управляема; средняя трансмиссия - включена и опущена; задняя трансмиссия - включена, а автоматическая коробка передач находится в положении «нейтраль». Эта модель может работать в условиях тяжелого бездорожья со скоростью 45 км/час.
Каждая из указанных конструкций изобретения при установке водометного движителя, установленного в задней части машины вне пределов водоизмещающего корпуса, становится водоплавающей. При этом уверенно преодолеваются все водные преграды, скорость в воде - 10 км/час.
Все представленные конструкции изобретения имеют хороший обзор, возможность организации спального пространства для четверых, возможность свободного передвижения внутри машины в полной рост.
Экономичность и техническая новизна
Таким образом, разработано многофункциональное транспортное средство, изменяющее трансмиссию под любые дорожные условия, имеющее гибридную, гидро-механическую трансмиссию, объединяющее в себе достоинства семи самых распространенных видов транспортных средств и по своим возможностям не имеющего ни одного аналога в мире, на сегодняшний день.