СВЕРХЛЁГКОЕ СУДНО НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ

Полезная модель относится к транспортным средствам высокой проходимости, в частности к амфибийным судам на воздушной подушке, имеющим в своем составе корпус, с закрепленным на нем гибким ограждением, двигательно-движительную силовую установку, способным благодаря своей конструкции передвигаться как над водой, так и над твердой поверхностью, например, лед или песок.
Известно сверхлегкое амфибийное судно "Жук" производства фирмы "Опытно-конструкторская группа "СПЛАВ" (http://www.splav350.ru/ru/zhuk.html), включающее корпус, гибкое ограждение воздушной подушки (область повышенного давления), двигательно-движительную силовую установку. Для маневрирования применяется поворотная маршевая установка, а управление судном происходит исключительно в положении сидя. На корпусе размещены посадочные места с мотоциклетной посадкой. Конструкция судна не предусматривает управление им в положении стоя и не предусматривает возможности маневрирования за счет изменения положения тела пилота (центра тяжести тела) относительно геометрического центра (барицентра) площади воздушной подушки во время движения, т.к. посадочное место не дает возможности быстро переходить пилоту с одного борта на другой, при этом продолжать управлять оборотами работы двигателя и держать равновесие, поскольку не предусмотрены поручни для передвижения стоя.
Все одно- или двухместные суда различных компаний мира такие как: Neoteric Hovertrek, British Hovercraft Company, Тритон RZ-1, СВП компании ООО "Каспий Ньюс Старт", «Jetter» компании ООО "Джеттер" и т.д. имеют посадочные места мотоциклетного или автомобильного типа и не предусматривают управление ими в положении стоя, а так же не предусматривают возможности маневрирования за счет изменения положения тела пилота (центра тяжести тела) относительно геометрического центра (барицентра) площади воздушной подушки во время движения.
Известно сверхлегкое судно (патентUS 2002/0124783 А1, опубл. 12.09.2002). Судно включает в себя раму, с закрепленной на ней платформой, позволяющей пилоту управлять судном в положении стоя. В кормовой части судно имеет по крайней мере одно подводное крыло, расположенное ниже платформы. В носовой части судна предусмотрена поворотная двигательно-движительная установка, а также колонка с органами управления судном. Подводные крылья обеспечивают практически всю подъемную силу судна. Для движения двигательная установка должна находиться в воде. Недостатком данного судна является возможность перемещения на нем исключительно над водной поверхностью, т.к. конструкция подводных крыльев и описанная двигательно-движительная установка не предусматривают возможности перемещения на этом судне над твердой поверхностью, например, лед или песок.
Согласно описанию сверхлегкого судна (патент US 2002/0124783 А1), рулевое управление им осуществляется поворотом руля, который через привод отклоняет ось вращения гребного винта. В описании отсутствует информация о возможности маневрирования за счет изменения положения тела пилота (центра тяжести тела) относительно положения судна.
Задачей предлагаемого технического решения является создание амфибийного судна на воздушной подушке, способного передвигаться как над водой, так и над твердой поверхностью, управление которым осуществляется пилотом в положении стоя с помощью комбинированной системы управления, которая включает в себя как минимум одну уже известную систему управления амфибийными судами на воздушной подушке, так и возможность маневрировать (менять направление движения) за счет изменения положения тела пилота (центра тяжести тела) относительно геометрического центра (барицентра) площади воздушной подушки во время движения.
Решение технической задачи достигается тем, что в сверхлегком судне на воздушной подушке, способном передвигаться как над водой, так и над твердой поверхностью, содержащим корпус с гибким ограждением, двигательно-движительную силовую установку, предусмотрена платформа для управления судном в положении стоя над геометрическим центром (барицентром) площади воздушной подушки, позволяющая во время движения переходить пилоту от одного борта судна к другому для перемещения центра тяжести, в результате чего происходит смещение от диаметральной плоскости судна силы трения гибкого ограждения о поверхность движения, что приводит к изменению направления движения судна, при этом органы управления двигательно-движительной силовой установки позволяют управлять судном в положении стоя.
На фиг. 1 показан продольный разрез сверхлегкого судна на воздушной подушке.
На фиг. 2 показан вид на корму сверхлегкого судна на воздушной подушке.
На фиг. 3 показан вид сверху сверхлегкого судна на воздушной подушке.
На фиг. 4 показано направление движения воздушного потока в продольном разрезе сверхлегкого судна на воздушной подушке.
Сверхлегкое судно на воздушной подушке содержит корпус в виде надувной платформы 1, к которой в нижней части закреплено гибкое ограждение 2 воздушной подушки (фиг. 1, 2, 3). В кормовой части сверхлегкого судна на воздушной подушке размещена двигательно-движительная силовая установка, включающая в себя двигатель 3 вращающий воздушный винт 4 посредством трансмиссии, состоящей из центробежной муфты 5, муфты эластичной 6, вращающегося вала 7. За воздушным винтом 4 установлены воздушные рули направления 8. Управление положением рулей направления 8 производится поворотом рукоятки 9, через тягу 10. Управление оборотами двигателя 3 производится курком 11. Пилот 12 управляет сверхлегким судном на воздушной подушке стоя на надувной платформе 1 над геометрическим центром (барицентром) площади воздушной подушки, держась за рукоятку 9, имея возможность переходить от одного борта судна к другому для перемещения центра тяжести, что приводит к изменению направления движения судна.
Эксплуатация сверхлегкого судна на воздушной подушке осуществляется следующим образом. Для начала движения требуется привести в действие двигатель 3. Пилот 12 стоя на надувной платформе 1 нажатием на курок 11 увеличивает обороты работы двигателя 3. От коленчатого вала двигателя 3 при оборотах выше холостого хода включается центробежная муфта 5 и происходит передача крутящего момента воздушному винту 4 через муфту эластичную 6 и вращающийся вал 7. От воздушного винта 4 часть создаваемого воздушного потока поступает под корпус, в виде надувной платформы 1, для создания избыточного давления, удерживаемого гибким ограждением 2 (фиг. 4). Оставшаяся часть воздушного потока создает тягу, в результате чего сверхлегкое судно на воздушной подушке начинает движение, а избыточное давление внутри воздушной подушки снижает силы сопротивления движению.
Изменяя положение курка 11, изменяются обороты работы двигателя 3, что в свою очередь приводит к изменению оборотов вращения воздушного винта 4. С увеличением оборотов вращения воздушного винта 4 происходит увеличение тяги и избыточного давления в воздушной подушке, в результате чего сверхлегкое судно на воздушной подушке начинает двигаться с большей скоростью. При уменьшении тяги и избыточного давления происходит торможение сверхлегкого судна на воздушной подушке за счет трения гибкого ограждения о поверхность движения.
Маневрирование производится двумя способами. Первый способ, широко применяемый на судах на воздушной подушке, за счет изменения направление тяги, создаваемой воздушным винтом 4, влево или вправо посредством отклонения рулей направления 8 на соответствующий угол при повороте рукоятки 9 через тягу 10. Второй способ управления происходит за счет перехода пилота 12 к одному из бортов судна для перемещения центра тяжести от диаметральной плоскости и создания крена, при появлении которого происходит изменение направления движения судна. Для поворота направо пилоту 12 необходимо перейти по надувной платформе 1 к правому борту. При этом центр тяжести относительно геометрического центра (барицентра) площади воздушной подушки сместиться в правую сторону относительно диаметральной плоскости - появится крен на правый борт. В результате этого сила трения гибкого ограждения о поверхность движения с правого борта увеличится. Сила тяги от воздушного винта в диаметральной плоскости судна направлена в сторону движения, а параллельная ей сила трения гибкого ограждения о поверхность движения, смещенная вправо от диаметральной плоскости, направлена противоположно движению, в результате чего образуется момент поворачивающий судно в плоскости движения в правую сторону. Чем дальше от диаметральной плоскости судна переместится пилот 12, тем больше будет момент поворачивающий судно, и тем меньше будет радиус поворота. Для поворота судна в левую сторону пилот 12 должен сместиться от диаметральной плоскости судна в сторону левого борта.
Перемещаясь по надувной платформе 1 вдоль судна, пилот 12 имеет возможность влиять на дифферент судна. При разгоне и движении центр тяжести сверхлегкого судна на воздушной подушке вместе с пилотом 12 должен быть ближе к корме относительно геометрического центра (барицентра) площади воздушной подушки на 1-3% от длины судна. При торможении пилот 12 должен сместиться по надувной платформе 1 максимально к корме (к двигательно-движительной силовой установке). В случае если судно застряло на неровности, то пилот 12, смещаясь или раскачиваясь на надувной платформе 1 в поперечном или продольном направлении, может помочь судну сдвинуться с места.
Безопасное управление судном осуществляется за счет надувной платформы 1, имеющей нескользящую поверхность сверху, чтобы обеспечить повышенное сцепление ног пилота 12. Так же во время движения для сохранения равновесия пилот 12 держится за поворотную рукоятку 9.
Для транспортировки сверхлегкого судна на воздушной подушке достаточно отсоединить двигательно-движительную силовую установку от надувной платформы 1. Из надувной платформы 1 выпустить воздух и свернуть в рулон. В таком состоянии надувная платформа занимает минимум места. В случае если сверхлегкое судно на воздушной подушке при эксплуатации перевозится в собранном состоянии (например, на прицепе), корпус в виде надувной платформы 1 может быть заменен на жесткий нескладывающийся корпус.
Сверхлегкое судно на воздушной подушке подойдет для активного отдыха, проведения соревнований, поездок на охоту или рыбалку. Сверхлегкое судно на воздушной подушке может изготавливаться с применением обычного оборудования и известных конструкционных материалов.