МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО
MULTIFUNCTIONAL VEHICLE

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано для организации перевозок людей и грузов в отдаленных и труднодоступных районах, в том числе и для участия в аварийно-спасательных операциях на суше и на море.
Известно многофункциональное транспортное средство (ТС), включающее корпус, оборудование для создания воздушной подушки, и закрепленное на корпусе ограждение воздушной подушки. При этом корпус выполнен как часть экраноплана, механически связанного с платформой, соединенной, в свою очередь, с ограждением воздушной подушки (см., например, патент РФ на полезную модель №123741 от 27.04.12 г., МПК B60V 1/00).
Недостатком известного решения является сама попытка простого объединения транспортных средств, применяемых в различных средах, приводящая к усложнению конструкции, снижению надежности, увеличению массогабаритных характеристик, как следствие, снижению удельной массы перевозимого груза, приходящейся на единицу затрачиваемой мощности, и ухудшению экономичности ТС.
Известно многофункциональное транспортное средство, содержащее корпус с гибким ограждением воздушной подушки и оснащенное дополнительным движителем в виде колесного шасси (см., например, патент РФ №2345916 от 21.05.2007 г., МПК B60V 1/00).
Недостатком известного транспортного средства является попытка простого сложения числа независимых движителей, приводящая к усложнению конструкции, повышению массогабаритных характеристик в ущерб экономическим показателям.
Кроме того, ТС обладает ограниченной проходимостью на слабонесущих грунтах, при большом количестве механических препятствий на пути следования и в экстремальных зонах, например в очагах горения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известное многофункциональное транспортное средство, содержащее корпус с ограждением воздушной подушки, состоящим из боковых, передней и задней частей. Боковые элементы выполнены в виде скегов, а само транспортное средство оснащено дополнительным движителем (см., например, патент РФ на полезную модель №125946 от 09.10.12 г., МПК B60V 1/00).
Недостатком известного транспортного средства являются низкая проходимость на слабонесущих грунтах, местности с неровным рельефом при большом количестве механических препятствий и в экстремальных зонах, например в очагах горения.
Целью предложенного технического решения является повышение проходимости и снижение массогабаритных показателей путем придания отдельным узлам транспортного средства дополнительных функций.
Указанная цель достигается тем, что в известном транспортном средстве, включающем корпус и закрепленное на корпусе ограждение воздушной подушки, состоящее из боковых, переднего и заднего элементов, снабженных средствами уплотнения зазоров, боковые элементы ограждения воздушной подушки выполнены в виде роторно-винтовых движителей, закрепленных подвижно с возможностью их сопряжения с корпусом и средствами уплотнений зазоров в местах сопряжений; передний элемент ограждения воздушной подушки выполнен в виде оснащенного приводом тела вращения, снабженного по наружной поверхности упорными выступами, часть из которых оснащена режущими кромками; задний элемент ограждения воздушной подушки выполнен в виде тела вращения с возможностью изменения пространственного положения центра масс транспортного средства.
Сущность предлагаемого технического решения на примере поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид транспортного средства; на фиг. 2 - вид снизу; на фиг. 3 представлен пример выполнения уплотнительных средств в режиме движения на воздушной подушке, а на фиг. 4 показано изменение положения уплотнительных средств при переходе в режим движения на роторно-винтовых движителях.
В данном варианте исполнения транспортное средство включает корпус 1 и ограждение 2 воздушной подушки (ВП) 3. Ограждение 2 состоит из боковых 4, переднего 5 и заднего 6 элементов, которые установлены в четырех опорах 7. Кроме того, ограждение 2 снабжено средствами уплотнения зазоров 8. Различные средства уплотнения широко известны и в предлагаемом техническом решении могут быть выполнены в виде эластичной завесы, составленной из отдельных гибких элементов например, металлических лент или проволок (на чертеже не показано).
Два боковых элемента 4 ограждения 2 выполнены в виде роторно-винтовых движителей (РВД) 9, снабженных винтовой ребордой 10 на наружной поверхности и подвижно закрепленных на корпусе 1 через опоры 7. Крепление осуществлено любым известным способом, например шарнирно-рычажной системой с гидроприводом (на чертеже не показано). Подвижность РВД 9 ограничена двумя крайними положениями, соответствующими выбранному режиму перемещения: ВП или шнековому.
Передний 5 и задний 6 элементы ограждения 2 выполнены в виде оснащенных приводами тел вращения, например в виде цилиндрических катков, которые также соединяются с корпусом 1 транспортного средства через опоры 7. При этом элементы 5, 6 и 4 обладают положительной плавучестью.
Кроме того, передний элемент 5 снабжен расположенными на наружной поверхности упорными выступами 11, хотя бы часть из которых оснащена режущими кромками 12, а задний каток 6 подвижно соединен с консолью 13, расположенной вдоль продольной оси транспортного средства под углом к горизонту и закрепленной на задней части корпуса 1.
Устройство работает следующим образом.
Для обеспечения движения транспортного средства в режиме воздушной подушки роторно-винтовые движители 9 перемещаются в положение сопряжения наружных кромок винтовой реборды 10 с поверхностью корпуса 1. В этом положении зазоры между наружной поверхностью РВД 9, корпусом 1 и поверхностью перемещения уплотнены гибкими элементами 8. Аналогичное положение относительно корпуса 1 занимают передний 5 и задний 6 элементы.
Таким образом, создана воздушная полость, локализованная между корпусом 1, поверхностью перемещения и ограждением 2, состоящим из расположенных по бокам и уплотненных роторно-винтовых движителей 9, переднего 5 и заднего 6 элементов, и являющаяся воздушной подушкой 3 при наддуве в нее воздуха с избыточным давлением относительно внешнего пространства.
После создания в ней необходимого давления транспортное средство приводится в движение маршевыми двигателями.
Для шнекового режима перемещения ТС роторно-винтовые движители 9 возвращаются в исходное положение, в котором исключается взаимодействие со средствами уплотнения 8 и создается упор по поверхности во время движения транспортного средства вращением роторно-винтовых движителей 9.
При движении по грунту или льду при необходимости, обусловленной, например, отказом РВД, в исходное положение могут приводиться элементы 5 и 6, обеспечивая возможность перемещения транспортного средства и выполнения поставленной задачи. Возможно также движение на всех имеющихся механических движителях, что повышает проходимость ТС.
При работе транспортного средства на морях Северного Ледовитого океана может возникнуть задача выхода ТС из воды на поверхность плавающих ледяных полей. Разность высот уровня моря и верхней кромки льда может достигать двух метров.
Для преодоления подобного препятствия транспортное средство создает дифферент на корму. Это происходит в результате управляемого перемещения заднего элемента 6 по наклонной консоли 13, развернутой на шарнирной опоре за задний обрез корпуса 1. В процессе перемещения элемент 6 отодвигается от кормовой части ТС, одновременно выдвигаясь из-под уровня моря. Происходящее при этом уменьшение водоизмещающего объема приводит к тому, что вес элемента 6 по мере перемещения по консоли все более и более воспринимается консолью и в итоге смещает общий центр масс транспортного средства, создавая дифферент на корму. Поднявшаяся из воды носовая оконечность при продолжающемся вращении роторно-винтовых движителей 9 и переднего элемента 5 в определенный момент времени зацепляется с верхней кромкой льда. Точнее, зацепляются со льдом упорные выступы 11 и следом винтовые реборды 10 роторно-винтовых движителей 9. Совокупного упора по льду и упора в воде, создаваемого вращением остающейся в воде частью роторно-винтовых движителей 9 и заднего элемента 6, достаточно, чтобы вытянуть все транспортное средство из воды на поверхность ледового поля.
Таким образом, предлагаемое транспортное средство, обладая максимальным резервированием механических движителей, обеспечивает и высокую проходимость по большинству имеющихся на планете поверхностей, одновременно справляясь с задачей повышения крейсерской скорости и сокращения времени доставки людей и грузов в пункт назначения.
Расширение выполняемых функций различными конструктивными узлами транспортного средства повышает надежность, минимизирует массогабаритные характеристики транспортного средства и повышает его экономичность.