ПЛАВАЮЩЕЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО Российский патент 2003 года по МПК B60F3/00 E01D15/14 

Изобретение относится к переправочно-мостовым средствам и может быть использовано для обеспечения переправы техники через водные преграды, а также для транспортировки различных грузов по воде и по суше.

Основными требованиями, предъявляемыми к этому виду техники, представляющему собой плавающую машину с движительно-рулевым комплексом, являются: обеспечение необходимой грузоподъемности, плавучести и остойчивости, хороших ходовых и маневренных качеств как на плаву, так и на суше.

Известен плавающий транспортер средний ПТС/ПТС-М, принятый на вооружение Советской Армией в 1960-х годах (см. "JNTERCONAIR ARMIES and WEAPONS", январь, 1979 г., стр.28). Транспортер выполнен на базовом шасси танка Т-55 и в его конструкции использованы двигатель, трансмиссия, основные элементы ходовой части упомянутого танка. Он имел грузоподъемность 5 т на суше и 10 т на воде и мог переправлять через водные преграды до 50 солдат в боевом обмундировании. Недостатки известного транспортера обусловлены низкой грузоподъемностью и малыми размерами грузовой платформы.

Известен плавающий гусеничный транспортер ПТС-2, который является наиболее близким аналогом, т.е. прототипом заявляемого объекта (см. "Техническое описание и инструкция по эксплуатации". М.: Воениздат, 1979 г.), выполненный на шасси гусеничного транспортера МТ-Т, который в свою очередь выполнен с использованием основных узлов боевых танков Т-64 и Т-72. Транспортер состоит из водонепроницаемoгo корпуса с передним расположением моторно-трансмиссионного отделения, двигателя, применяемого на танке Т-72, трансмиссии, выполненной в виде гитары, коробки перемены передач (КПП) и двух планетарных механизмов поворота (ПМП), ходовой части, имеющей 7 пар металлических опорных катков, и движительно-рулевого комплекса, образованного двумя водометными движителями, устанавливаемыми в задней части корпуса. В сравнении с ПТС-М, транспортер ПТС-2 имеет несколько большую грузовую платформу и более высокие боковые стенки (борта), что обеспечивает большее водоизмещение и грузоподъемность. Задняя часть машины имеет разгрузочную рампу, которая устанавливается на землю с помощью гидропривода.

Известный транспортер имеет следующие недостатки:
- применение кинематической схемы из узлов трансмиссии в виде коробки перемены передач и двух планетарных механизмов поворота, используемых в военно-гусеничных машинах первых поколений, не позволяет соответствовать современным требованиям по динамике и маневренности при движении на суше и полностью реализовать возможности двигателя танка Т-72;
- установка водоходных движителей или в походное, или только в одно рабочее положение исключает возможность изменения вектора тяги винтов в вертикальной плоскости, что снижает водоходные качества;
- использование танковых водяных помп для откачки из корпуса просочившейся забортной воды позволяет преодолевать водные преграды, но не обеспечивает плавучесть при повреждении или пробитии корпуса;
- закрепление баллонов системы противопожарного оборудования на большом удалении от главных пожароопасных точек требует наличия трубопроводов для доставки огнегасящего состава к очагам пожара, что увеличивает время тушения пожара из-за гидравлического сопротивления трубопроводов при продавливании состава;
- инертность термодатчиков и ограниченность контролируемых зон не обеспечивают быстроту обнаружения начала пожара и его подавление, особенно в местах размещения горючесмазочных материалов;
- отсутствие броневой защиты делает экипаж и саму машину уязвимыми для огня из стрелкового оружия и осколков снарядов;
- отсутствие дистанционного управляемого вооружения не позволяет экипажу вести самооборону в условиях боевых действий.

Выполнение шасси с использованием узлов ходовой части танка Т-64 предопределило недостатки, характерные для этого танка:
- использование узкопрофильных металлических опорных катков при эксплуатации на каменистых грунтах не исключает сход гусеницы с последующим застреванием катков в грунте;
- специфика использования на грунтах с низкой несущей способностью не позволяет обеспечить необходимых тягово-сцепных свойств.

Целью изобретения является повышение ходовых качеств, надежности и безопасности эксплуатации плавающего транспортного средства за счет применения новых конструктивных решений.

Поставленная цель достигается за счет того, что корпус разделен поперечными перегородками на носовое, среднее и кормовое отделения, носовое отделение использовано в качестве моторно-трансмиссионного с размещением силовой установки и узлов трансмиссии, например, танка Т-90, двигатель силовой установки установлен поперек корпуса, смещен к левому борту и кинематически, через гитару, связан в передней части с планетарными бортовыми коробками передач трансмиссии, установленными соосно с ведущими колесами, а в направлении кормы - карданным валом с раздаточной коробкой, содержащей коническую зубчатую передачу, гидроуправляемые нормально разомкнутые муфты и выходные валы, связанные с карданными валами привода движительно-рулевого комплекса, снабженными герметичными промежуточными опорами, установленными в местах пересечения поперечных перегородок с обеспечением герметичности всех отделений корпуса, а движительно-рулевой комплекс выполнен с возможностью изменения вектора тяги винтов в вертикальной плоскости с помощью механизма изменения ходового дифферента на плаву, при этом система охлаждения образована масляными радиаторами двигателя и трансмиссии и водяными радиаторами, собранными в блок, установленный за кабиной в проеме палубы, и двумя центробежными вентиляторами с гидрообъемным приводом, размещенными в задней части носового отделения перед перегородкой, причем экипажу и его рабочим местам обеспечена броневая защита, рабочее место командира снабжено комбинированным прибором наблюдения, а рабочее место механика-водителя снабжено взаимозаменяемыми дневным и ночным приборами наблюдения, а люк командира выполнен в виде турельной установки с ручным и электрическим дистанционными приводами наведения пулемета.

Каждое герметичное отделение дополнительно оборудовано аварийной водоотливной системой, состоящей из насосных станций повышенной производительности, связанных с всасывающими водозаборными устройствами, установленными в нижней части днища соответствующего отделения, и входящими в общую систему противопожарного оборудования быстродействующими средствами пожаротушения, содержащими термические датчики, установленные в носовом отделении, оптические датчики, размещенные с возможностью визуального перекрытия пожаро- и взрывоопасных зон среднего и кормового отделений полем зрения датчиков, и баллоны с огнегасящим составом, закрепленные в наиболее пожароопасных зонах каждого из отделений, главным образом у запасов горюче-смазочных материалов.

В ходовой части использованы узлы современного танка с обрезиненными опорными катками малого диаметра и гусеницами, выполненными с возможностью установки съемных уширителей.

Анализ основных отличительных признаков показал, что:
- использование в трансмиссии двух планетарных бортовых коробок передач, например, танка Т-90, обеспечило значительное повышение динамических характеристик машины, ее маневренности при движении по суше;
- установка двигателя поперек машины обеспечила возможность рационального размещения агрегатов силовой установки и трансмиссии современного танка в объеме носового отделения, использованного в качестве моторно-трансмиссионного отделения;
- выполнение кинематической связи двигателя через гитару с планетарными бортовыми коробками передач (БКП) обеспечило передачу крутящего момента от двигателя на ведущие колеса гусеничного движителя, установленные соосно с БКП;
- выполнение кинематической связи от гитары через карданный вал с раздаточной коробкой, содержащей коническую зубчатую передачу, гидроуправляемые нормально разомкнутые муфты и выходные валы, обеспечило передачу крутящего момента на карданные валы привода движительно-рулевого комплекса с вращением винтов одновременно в одну или разные стороны, вращение одного из винтов в любую сторону при заторможенном другом винте, что гарантирует хорошие ходовые качества и маневренность машины при движении по воде;
- выполнение движительно-рулевого комплекса с возможностью изменения вектора тяги винтов с помощью механизма изменения ходового дифферента на плаву обеспечило возможность выравнивания дифферента транспортного средства в зависимости от режима движения, что повысило водоходные качества;
- образование системы охлаждения масляными радиаторами двигателя, трансмиссии и водяными радиаторами, собранными в блок, установленный за кабиной в проеме палубы, и двумя центробежными вентиляторами с гидрообъемным приводом, размещенными в задней части носового отделения, обеспечило организацию воздушного потока через радиаторы для их охлаждения и обдув агрегатов в моторно-трансмиссионном отделении, что улучшило тепловой режим силовой установки, повысило надежность ее работы;
- выполнение корпуса разделенным поперечными перегородками на три отделения и снабжение карданных валов герметичными промежуточными опорами в местах пересечения указанных перегородок, обеспечило герметичность отсеков корпуса плавсредства и тем самым повысило вероятность непотопляемости при попадании воды в одно из отделений;
- дополнительное оборудование каждого герметичного отделения аварийной водоотливной системой, состоящей из насосных станций повышенной производительности, связанных с всасывающими водозаборными устройствами, установленными в нижней части днища соответствующего отделения, обеспечило непотопляемость, а значит повысило надежность и безопасность преодоления водных преград даже при пробитии корпуса;
- оборудование каждого герметичного отделения входящими в общую систему противопожарного оборудования быстродействующими средствами пожаротушения повысило пожарную безопасность;
- размещение оптических датчиков с возможностью визуального перекрытия пожаро- и взрывоопасных зон среднего и кормового отделений полем зрения датчиков обеспечило надежное и быстрое (в течение 5-10 мс) обнаружение горящего топлива или масел, что в сочетании с большой скоростью выброса из баллонов и распространения огнегасящего состава в отделении позволяет подавить не только пожар, но и предотвратить взрыв топлива при поражении топливных баков кумулятивной струeй;
- обеспечение броневой защиты экипажу и выполнение люка командира в виде турельной установки с ручным и электрическим дистанционными приводами наведения пулемета расширило возможности боевого применения плавающего транспортного средства и позволило командиру вести пулеметный огонь, не открывая люк;
- снабжение рабочего места командира комбинированным прибором наблюдения, а рабочего места механика-водителя - взаимозаменяемыми дневным и ночным приборами наблюдения обеспечило уверенную эксплуатацию в любое время суток, а также повысило защищенность экипажа от огня из стрелкового оружия и от поражения осколками;
- выполнение ходовой части с использованием уширенной гусеницы обеспечило увеличение опорной поверхности и повышение опорно-сцепных качеств на всех типах грунтов, особенно при входе и выходе из воды;
- использование в ходовой части элементов подвески, например, танка Т-80, обеспечило подрессоривание и ходовые характеристики на уровне основного боевого танка.

Изобретение поясняется чертежами, где:
на фиг.1 показан вид сбоку, вид А фиг.3;
на фиг.2 - вид сверху, вид Б фиг.1;
на фиг.3 - вид спереди, вид В фиг.1;
на фиг.4 - вид сверху со снятой палубой и кабиной, сечение Г-Г фиг.1;
на фиг.5 - кинематическая схема.

Плавающее транспортное средство содержит (фиг.1) палубный герметичный корпус 1, образованный бортами 2, 3, днищем 4, наклонным лобовым листом 5, палубой 6, кабиной 7 и грузовым отделением 8. Нижняя часть корпуса 1 конструктивно поделена поперечными перегородками 9, 10 на три отделения: носовое 11, среднее 12 и кормовое 13. Носовое отделение 11 использовано в качестве моторно-трансмиссионного отделения, поперек него установлен двигатель 14 силовой установки, который смещен к левому борту 2, а вдоль правого борта 3 размещена гитара 15. По бортам 2, 3 установлены бортовые коробки передач (БКП) 16, 17 трансмиссии, выполненные механическими, планетарными, с гидроуправлением, которые объединены с бортовыми передачами и установлены соосно с ведущими колесами 18, 19 гусеничного движителя.

Двигатель 14 и БКП 16, 17 использованы из конструкции современного танка, например, Т-72.

Двигатель 14 через гитару 15 кинематически связан с БКП 16, 17 и карданным валом 20 с раздаточной коробкой 21, содержащей коническую передачу, гидроуправляемые нормально разомкнутые муфты (на фиг. не показаны) и выходные валы 22, 23, связанные с карданными валами 24, 25, 26 привода движительно-рулевого комплекса 27. Таким образом, раздаточная коробка 21, осуществляя передачу крутящего момента от двигателя 14 на движительно-рулевой комплекс 27, обеспечивает прямой ход, задний ход и поворот плавающего средства на воде включением соответствующих муфт. В местах пересечения перегородок 9, 10 карданные валы 24, 25, 26 снабжены герметичными муфтами 28, 29, обеспечивая таким образом герметичность каждого из отделений 11, 12, и 13. В кормовой части корпуса 1 в месте установки движительно-рулевого комплекса 27 смонтирован механизм изменения ходового дифферента 30.

Моторно-трансмиссионное отделение оснащено системой охлаждения, которая содержит:
- два масляных радиатора системы смазки двигателя;
- масляный радиатор системы смазки трансмиссии;
- два водяных радиатора охлаждения двигателя;
- два центробежных вентилятора 31, 32.

Вышеперечисленные радиаторы (на фиг. не показаны) собраны в блок радиаторов 33, установленный в проем палубы 6 за кабиной 7.

Вентиляторы 31, 32 установлены перед поперечной перегородкой 9 и снабжены гидрообъемным приводом от двух гидронасосов 34, 35, установленных на гитаре 15. Кроме того, на раздаточной коробке 21 установлены гидронасосы 36, 37, один из которых питает механизмы спецоборудования (привод лебедки 38, откидывающейся кормы и аппаратуры управления водоходными движителями комплекса 27), а второй - гидромоторы аварийной водоотливной системы.

В каждом из герметичных отделений 11, 12 и 13, кроме танковой водяной помпы, которая устанавливается на всех военно-гусеничных машинах, дополнительно имеется всасывающее водозаборное устройство 39, 40, 41, размещенное в нижней части днища соответствующего отделения и связанное с одной из трех (по числу отделений) насосных станций повышенной производительности 42, 43 или 44, образующих аварийную водоотливную систему.

Плавающее средство снабжено быстродействующей системой противопожарного оборудования. В наиболее пожароопасных зонах каждого из отделений 11, 12 и 13 установлены баллоны с огнегасящим составом - хладоном. Конструкция баллонов и их размещение обеспечивают максимально быстрый выброс всего объема хладона. Носовое отделение 11 оснащено термодатчиками, а среднее отделение 12 и кормовое отделение 13 - оптическими датчиками (на фиг. не показаны). Оптические датчики настроены на спектр горящих углеводородов и защищены от ложного срабатывания на дневной и электрический свет. Размещение оптических датчиков выполнено с возможностью визуального перекрытия пожаро- и взрывоопасных зон в местах размещения топлива полем зрения датчиков.

Кабина 7 выполнена сварной из броневых листов, в ее крыше имеются люки 45, 46. Перед люком командира 46 установлен комбинированный прибор наблюдения 47. Перед люком механика-водителя 45 установлен дневной прибор наблюдения 48, который может быть заменен на ночной прибор наблюдения, имеющийся в возимом комплекте. Правый люк командира 46 выполнен в виде турельной установки 49 крупнокалиберного пулемета, которая снабжена ручным и электрическими дистанционными приводами наведения.

Ходовая часть плавающего транспортного средства выполнена с использованием узлов современного танка, например Т-80. В ней применены семь пар обрезиненных опорных катков 50 и удлиненные торсионные валы (не показаны). Гусеница 51 выполнена с возможностью установки съемных уширителей 52, увеличивающих опорную поверхность и проходимость на береговых грунтах.

Для улучшения водоходных качеств, ходовая часть плавающего транспортного средства прикрыта экранами 53, 54.

Грузовое отделение 8 оснащено задним откидным бортом 55 и механизированными аппарелями 56, 57.

Для улучшения мореходных качеств на плавающем средстве предусмотрена установка комплекта морского оборудования (на фиг. не показано).

Работа
Корпус 1 обеспечивает прочность и жесткость плавающего транспортного средства и служит для размещения всех узлов и агрегатов.

Загрузка грузового отделения 8 производится через задний откидной борт 55 по аппарелям 56, 57. При движении по суше крутящий момент от двигателя 14 передается через гитару 15, БКП 16, 17, ведущие колеса 18, 19 на гусеницу 51, обеспечивая движение с различными скоростями вперед, одной скоростью назад и повороты транспортного средства. Перед движением по болотистым и рыхлым грунтам на гусеницу 51 устанавливаются съемные уширители 52.

При движении по воде, крутящий момент от гитары 15 карданным валом 20 передается на раздаточную коробку 21 и через выходные валы 22, 23, карданные валы 24, 25, 26 на привод движительно-рулевого комплекса 27, обеспечивая движение вперед, назад и повороты на плаву. При движении на мелководье, когда гусеницы 50 задевают за грунт дна или опираются на него, движение осуществляется одновременно с помощью винтов комплекса 27 и на гусеницах 51. При движении по воде на скорости, происходит дифферент на корму в осадке транспортного средства, что снижает его ходовые качества. Для ликвидации нежелательного дифферента, с помощью механизма изменения ходового дифферента 30 изменяется вектор тяги движительно-рулевого комплекса 27.

На всех режимах работы двигателя 14, от гитары 15 приводятся во вращение насосы 34, 35, создающие рабочее давление в гидрообъемном приводе вентиляторов 31, 32, которые создают воздушный поток через блок радиаторов 33 системы охлаждения.

При этом поддерживается допустимый уровень температуры масла в системах смазки двигателя 14, БКП 16, 17 и воды в системе охлаждения двигателя 14. Кроме того, воздушный поток, обдувая агрегаты моторно-трансмиссионного отделения, улучшает тепловой режим их работы.

Гидронасосы 36, 37, получая вращение от раздаточной коробки 21, создают рабочее давление в приводах лебедки 38, заднего откидного борта 55 и аппаратуры управления движительно-рулевого комплекса 27.

При пробитии корпуса 1 во время движения по воде, в поврежденном отделении включается аварийная водоотливная система и забортная вода через всасывающее водозаборное устройство 39, 40 или 41 откачивается соответствующей насосной станцией повышенной производительности 42, 43 или 44.

При возникновении пожара в отделении 11 срабатывают термодатчики, а в отделениях 12, 13 - оптические датчики, они подают сигнал на выброс из баллонов огнегасящего состава и ликвидируют пожар.

Ручной и электрические дистанционные приводы наведения позволяют командиру вести огонь из крупнокалиберного пулемета турельной установки 49, не открывая люк 46.

Таким образом, предложенное плавающее транспортное средство обеспечивает повышение ходовых качеств и надежность эксплуатации при обеспечении переправ через водные преграды и при движении по суше.

Изобретение относится к амфибийным транспортным и переправочно-паромным средствам и может быть использовано для строительства плавающих гусеничных амфибий. Плавающее транспортное средство имеет кабину с люками в крыше, палубный корпус, силовую установку и трансмиссию с системой охлаждения, движительно-рулевой комплекс с приводом, подвижно закрепленный на корме, и ходовую часть с опорными катками, системой подрессоривания и гусеницей. Корпус разделен поперечными перегородками на герметичные носовое, среднее и кормовое отделения. Носовое отделение является моторно-трансмиссионным с размещением силовой установки и узлов трансмиссии, например, танка Т-90. Двигатель установлен поперек корпуса, смещен к левому борту и кинематически, через гитару, связан в передней части с планетарными бортовыми коробками передач трансмиссии, установленными соосно с ведущими колесами, а в направлении кормы - карданным валом с раздаточной коробкой, содержащей коническую зубчатую передачу, гидроуправляемые нормально разомкнутые муфты и выходные валы, связанные с карданным и валами привода движительно-рулевого комплекса. Движительно-рулевой комплекс выполнен с возможностью изменения ходового дифферента на плаву. Каждое отделение может иметь аварийную водоотливную систему и быстродействующие средства пожаротушения, находящиеся в общей системе противопожарного оборудования. В ходовой части могут быть использованы узлы, например, танка Т-80 с обрезиненными опорными катками и гусеницами с возможностью установки на гусеницы съемных уширителей. Технический результат реализации изобретения заключается в повышении ходовых качеств, надежности и безопасности эксплуатации плавающего транспортного средства. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Плавающее транспортное средство, содержащее кабину с люками в крыше, палубный корпус, силовую установку и трансмиссию с системой охлаждения, движительно-рулевой комплекс с приводом, подвижно закрепленный на корме, и ходовую часть с опорными катками, системой подрессоривания и гусеницей, отличающееся тем, что корпус разделен поперечными перегородками на носовое, среднее и кормовое отделения, носовое отделение использовано в качестве моторно-трансмиссионного с размещением силовой установки и узлов трансмиссии, например, танка Т-90, двигатель силовой установки установлен поперек корпуса, смещен к левому борту и кинематически, через гитару, связан в передней части с планетарными бортовыми коробками передач трансмиссии, установленными соосно с ведущими колесами, а в направлении кормы - карданным валом с раздаточной коробкой, содержащей коническую зубчатую передачу, гидроуправляемые нормально разомкнутые муфты и выходные валы, связанные с карданным и валами привода движительно-рулевого комплекса, снабженными герметичными промежуточными опорами, установленными в местах пересечения поперечных перегородок с обеспечением герметичности всех отделений корпуса, а движительно-рулевой комплекс выполнен с возможностью изменения ходового дифферента на плаву, при этом система охлаждения образована масляными радиаторами двигателя и трансмиссии и водяными радиаторами, собранными в блок, установленный за кабиной в проеме палубы, и двумя центробежными вентиляторами с гидрообъемным приводом, размещенными в задней части носового отделения перед перегородкой, причем экипажу обеспечена броневая защита, рабочее место командира снабжено прибором наблюдения, а рабочее место механика-водителя снабжено взаимозаменяемыми дневным и ночным приборами наблюдения, а люк командира выполнен в виде турельной установки с ручным и электрическим дистанционными приводами наведения пулемета. 2. Плавающее транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что каждое герметичное отделение дополнительно оборудовано аварийной водоотливной системой, состоящей из насосных станций повышенной производительности, связанных с всасывающим и водозаборными устройствами, установленными в нижней части днища соответствующего отделения, и входящими в общую систему противопожарного оборудования быстродействующими средствами пожаротушения, содержащими термические датчики, установленные в носовом отделении, оптические датчики, размещенные с возможностью визуального перекрытия пожаро- и взрывоопасных зон среднего и кормового отделений полем зрения датчиков, и баллоны с огнегасящим составом, закрепленные в наиболее пожароопасной зоне каждого из отделений, главным образом, у запасов горючесмазочных материалов. 3. Плавающее транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что в ходовой части использованы узлы, например, танка Т-80 с обрезиненными опорными катками малого диаметра, удлиненными торсионными валами и гусеницами, выполненными с возможностью установки съемных уширителей.