АМФИБИЯ Российский патент 2005 года по МПК B60F3/00 

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при конструировании глиссирующих амфибий.

Известны аэросани - амфибия (патент RU №2093407, 1997 г.). Они содержат лодку-лыжу и установленный на ней с помощью амортизирующих элементов корпус, включающий кабину и моторный отсек с двигателем и связанный с ним движитель в виде воздушного винта, заключенного в защитное кольцо. Отличием данной конструкции является соединение кабины и моторного отсека между собой шарнирно с помощью двух кронштейнов, закрепленных на одинаковой высоте на задней стенке кабины у ее бортов. Данная конструкция снабжена двумя дополнительными амортизирующими элементами, с помощью которых задняя стенка кабины по ее бортам взаимосвязана с лодкой-лыжей.

Однако при выбранной в устройстве схеме увеличивается метацентрическая высота судна и уменьшается его поперечная остойчивость. Амортизация смягчает удары по экипажной части, но лыжа тяжела, страдает от ударов, особенно боковых.

Наиболее близким аналогом к заявляемому является амфибия (патент RU №2106280, 1998 г.). Она имеет днище корпуса, содержащее неподвижную часть, амортизирующую подвижную часть в виде пластины, закрепленной своим передним поперечным краем на неподвижной части днища, и эластичные пневмобаллоны, размещенные между неподвижной и подвижной частями днища корпуса. Пневмобаллоны и подвижная часть днища установлены по всей поверхности неподвижной части днища. При этом подвижная часть днища выполнена гибкой, упругой, из материала со свойствами несмачиваемости и закреплена на неподвижной части продольными краями посредством гибкого соединительного элемента с образованием на продольных краях упругого изгиба. Подвижная часть днища образована набором пластин, имеющих размах, соответствующий ширине днищевой поверхности, и установленных внахлест относительно друг друга по всей длине днища. Гибкий соединительный элемент выполнен в виде эластичной ленты, продольно изогнутой, и жестко, с натягом, закреплен своими краями на неподвижной части днища. Подвижная часть закреплена на изогнутой поверхности эластичной ленты. Один из краев ленты закреплен с возможностью переналадки на боковой поверхности неподвижной части днища, образуя сопряжение последней с подвижной частью.

Однако высокое брызгообразование и раннее дельфинирование несколько снижает эффективность судна. Днище плоское, и мореходность такой конструкции не более 0,3 м. Крепление днища через гибкий элемент сложно, т.к. находится в зоне износа, а листы обшивки не имеют возможности деформироваться из-за гибкого элемента крепления. Борт не защищен от бокового удара.

Задача изобретения - упрощение конструкции амфибии при повышении ее экономичности, маневренности, скорости, комфортности и надежности.

Сущность изобретения заключается в том, что в амфибии, содержащей корпус, выполненный из верхней палубной и нижней донной составных частей, под корпусом которой помещены пневмобаллоны и гибкое защитное амортизирующее днище в виде обшивки, состоящее из ряда полос из материала с повышенными характеристиками на истирание, уложенных поперечно и с нахлестом друг на друга, моторную установку и управляющий элемент, обшивка днища выполнена протяженной до верхней части корпуса и закреплена в этой части амфибии с обеспечением зазора между бортами и обшивкой за счет выступа крайних пневмобаллонов за поверхность дна корпуса, крепление полос обшивки выполнено в виде тросовой шнуровки на борту с внешней стороны амфибии по периметру.

Кроме того, в амфибии при наличии и расположении на бортах привального бруса крепление в виде тросовой шнуровки размещено на нем преимущественно посредством люверсов.

Кроме того, заявляется вариант амфибии, в котором наряду с признаками, изложенными выше, дно корпуса выполнено двойным из двух частей: верхней и нижней донной, с образованием зазора между ними, при этом в пространство зазора помещен упругодеформирующийся материал.

Заявляется также вариант амфибии, при котором пневмобаллоны, размещенные между дном корпуса и обшивкой, представляют собой набор из элементов с неодинаковыми диаметрами, причем крайние баллоны имеют диаметры одинаковой большей величины, остальные промежуточные пневмобаллоны имеют диаметр, меньший крайних.

Технический результат достигнут упрощением конструкции амфибии, степени ее защищенности и нахождения возможности одним приемом защитить не только дно, но и борта амфибии, поместив их (борта) в ту же защитную оболочку - днище. Это облегчило вес амфибии, избавив ее от других технических средств механической защиты, сделав ее изящнее, но прочнее в зоне низа бортов, повысило ее скорость и маневренность с сопутствующей перечисленному экономичностью.

Заявляемая амфибия имеет корпус, борт, днище, привальный брус, крепление днища, палубу, двигатель, мотораму, аэродинамические рули, вертикальный участок моторамы, пневмобаллоны, верхнюю и нижнюю донную части дна корпуса, амортизирующий гофр между верхней и нижней донной частями дна корпуса. Снаружи, снизу к корпусу лодки, крепятся амортизирующие пневмобаллоны с клапанами подкачки, закрытые снаружи пластиковым днищем, состоящим из ряда полос с обеспечением выступа одной из-под другой с одной стороны и внахлест, воспринимающим все внешние нагрузки и ассоциирующимся за счет этого с чешуйчатым днищем. Такое строение днища не только демпфирует ударные нагрузки на корпус и экипаж, но и за счет чешуйчатости позволяет легко выходить на глиссирование за счет эффекта воздушной смазки на многорядном корпусе. Использование пластика на днище улучшает скольжение по снегу и льду и делает днище не примерзающим ко льду при любых температурах. Ремонт сводится к замене поврежденных «чешуек». Адаптивное днище состоит, например, из десяти амортизирующих пневмобаллонов, уложенных под днище лодки поверх чешуйчатой пластиковой обшивки, образующей наружное днище лодки. Поскольку пластины наружного днища имеют возможность перемещаться во всех направлениях за счет тросовой шнуровки, они передают нагрузки на амортизирующие баллоны, которые поглощают энергию удара и предохраняют экипаж и конструкцию от перегрузок и повреждений. Амфибия способна преодолеть любое препятствие высотой до 0,35 м независимо от того, лежачее бревно это или крупный камень. В случае выполнения дна корпуса двойным в виде верхней и нижней донной частей, погруженных друг в друга, смыкаясь по краям, но обеспечивая зазор с высотой h между нижним дном непосредственно корпуса амфибии и другим дном палубной части, в зазор помещают на клею изогнутый в форме гофра материал, причем высота h профиля гофра такова, что обеспечивается плотная посадка верхнего дна вглубь. В корпусе лодки имеются продольные направляющие, изрезанность, выступы, обусловленные техническим выполнением, и гофр из гибкого материала, например, того же, что и корпус, выполняет роль поперечных ребер жесткости амфибии.

Пример.

Заявляемая конструкция амфибии прошла испытания на одном из предприятий г. Саратова в разных климатических и сезонных условиях. Технические характеристики опытного образца:

Длина, мм4600Ширина, мм1900Высота, мм2250Мощность двигателя, л.с.50-64Масса, кг270Максимальная скорость по глубокой воде, км/ч40Максимальная скорость по мелководью, км/ч70Максимальная скорость по снегу, км/ч100-120Емкость баков, л40-60Грузоподъемность, кг300Мореходность, м0,5Расход топлива, л/ч10

Корпус представляет собой плоскодонную стеклопластиковую лодку, например, с двумя пассажирскими сиденьями, багажным отсеком (100 кг груза при движении по воде с увеличением грузоподъемности до 500 кг при движении по твердым и переходным средам), а также кормовым отсеком под топливные баки и аккумулятор.

Топливо-автомобильный бензин, например, АИ-92 в смеси с маслом 50:1. Управление лодкой автомобильного типа (руль, педаль газа) с тросовой проводкой к аэродинамическим рулям. При полном отклонении рулей амфибия разворачивается на месте (радиус виража - 0). В комплект лодки входит приборное оборудование, якорь, весла и т.п.

Амфибия свободно передвигается по снегу любой плотности, льду, отмелям и перекатам, не снижая скорости, переходит из воды на лед. В силу особенностей конструкции амфибия дает выигрыш в скорости и топливной экономичности до 25% по сравнению с мотолодками и снегоходами равной мощности и веса, к тому же может использоваться круглый год, в том числе при ледоходе и ледоставе, когда использование других транспортных средств практически невозможно.

Амфибия перевозится на буксируемом прицепе за легковым автомобилем. Погрузка-выгрузка осуществляется с помощью лебедки одним человеком.

Технико-экономический эффект заявляемой амфибии.

Аппарат может применяться службами МЧС погранвойск, природоохраны как транспортное средство в отдаленных малопроходимых районах, где использование других транспортных средств ограничено их стоимостью и сложностью в эксплуатации, проходимостью и сезонностью применения. За счет низкого давления на грунт амфибия не имеет ограничений в экологически не защищенных районах тундры, поскольку поверхность не повреждается. Одно из назначений заявляемой амфибии - оказание экстренной помощи, в том числе нефтяникам и газовикам, оленеводам, рыбакам и охотникам. Амфибия рассчитана на эксплуатацию одним человеком и не требует особо квалифицированного персонала для обслуживания.

Изобретение относится к судостроению и может использоваться при конструировании глиссирующих амфибий. Амфибия имеет корпус, выполненный из верхней палубной и нижней донной составных частей, под корпусом которой помещены пневмобаллоны и гибкое защитное амортизирующее днище в виде обшивки, состоящее из ряда полос из материала с повышенными характеристиками на истирание, уложенных поперечно и с нахлестом друг на друга. Амфибия содержит моторную установку и управляющий элемент. Обшивка днища выполнена протяженной до верхней части корпуса и закреплена в этой части амфибии с обеспечением зазора между бортами и обшивкой за счет выступа крайних пневмобаллонов за поверхность дна корпуса. Крепление полос обшивки выполнено в виде тросовой шнуровки на борту с внешней стороны амфибии по периметру. При наличии и расположении на бортах привального бруса крепление в виде тросовой шнуровки может быть размещено на нем преимущественно посредством люверсов. Дно корпуса целесообразно выполнять двойным из двух частей: верхней и нижней донной, с образованием зазора между ними, при этом в пространство зазора целесообразно помещать упругодеформирующийся материал. Пневмобаллоны, размещенные между дном корпуса и обшивкой, могут представлять собой набор из элементов с неодинаковыми диаметрами. Крайние баллоны могут иметь диаметры одинаковой большей величины. Диаметр остальных промежуточных пневмобаллонов может быть меньше, чем диаметр крайних пневмобаллонов. Технический результат реализации изобретения заключается в упрощении конструкции амфибии, повышении степени ее защищенности, уменьшении массы амфибии, в упрочнении ее конструкции в зоне ниже бортов, а также в повышении скорости хода и маневренности при экономичности, сопутствующей перечисленному. 3 з.п. ф-лы.

1. Амфибия, содержащая корпус, выполненный из верхней палубной и нижней донной составных частей, под корпусом которой помещены пневмобаллоны и гибкое защитное амортизирующее днище в виде обшивки, состоящее из ряда полос из материала с повышенными характеристиками на истирание, уложенных поперечно и с нахлестом друг на друга, моторную установку и управляющий элемент, отличающаяся тем, что обшивка днища выполнена протяженной до верхней части корпуса и закреплена в этой части амфибии с обеспечением зазора между бортами и обшивкой за счет выступа крайних пневмобаллонов за поверхность дна корпуса, крепление полос обшивки выполнено в виде тросовой шнуровки на борту с внешней стороны амфибии по периметру.2. Амфибия по п.1, отличающаяся тем, что при наличии и расположении на бортах привального бруса, крепление в виде тросовой шнуровки размещено на нем преимущественно посредством люверсов.3. Амфибия по п.1 или 2, отличающаяся тем, что дно корпуса выполнено двойным из двух частей: верхней и нижней донной, с образованием зазора между ними, при этом в пространство зазора помещен упругодеформирующийся материал.4. Амфибия по п.1, отличающаяся тем, что пневмобаллоны, размещенные между дном корпуса и обшивкой, представляют собой набор из элементов с неодинаковыми диаметрами, причем крайние баллоны имеют диаметры одинаковой большей величины, остальные промежуточные пневмобаллоны имеют диаметр, меньший крайних.