ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО "АВТОАКВАЛЕТ" Российский патент 2010 года по МПК B60F5/02 

Изобретение относится к области транспортных средств с сухопутным, водным и воздушным режимами движения.

Аналогов заявляемому изобретению не найдено.

Техническим результатом заявляемого изобретения является создание транспортного средства (ТС), обладающего свойствами автомобиля, летательного аппарата и моторного судна.

Указанный технический результат достигается тем, что корпус ТС выполняют водонепроницаемым с закрывающимися нишами в его нижней части для размещения в них убирающихся надувных понтонов, обеспечивающих ТС дополнительную плавучесть и остойчивость, что значительно улучшает условия загрузки-выгрузки на плаву. В качестве сухопутных движителей в зависимости от преимущественных условий эксплуатации применяют как колеса, так и гусеницы, а для движения по воде - гребной винт или водомет. Воздушный режим обеспечивают полетным комплексом с поворотной подвижной рамой с изменяемой геометрией с расположенными в ее центральной части газогенераторами, а на выдвижных частях - турбовентиляторами. Полетный комплекс располагают поверх ТС, так что на движение в сухопутном или водном режимах он не оказывает никакого влияния. ТС "Автоаквалет" отличает полноценность всех трех функциональных воплощений: в сухопутном режиме - это нормальный автомобиль, в водном режиме - это нормальное моторное судно, в воздушном режиме - это нормальный летательный аппарат.

В качестве газогераторов в ТС более целесообразно применять ТРД с центробежными компрессорами. Они обладают сравнительно высокой степенью повышения давления в одной ступени, конструктивной простотой и существенно меньшим числом деталей, следовательно и весом, более благоприятной характеристикой, меньшей чувствительностью к условиям эксплуатации по сравнению с осевыми. Применение центробежных компрессоров особенно оправдано в газогенераторах малых размеров, что как раз имеет место в заявляемом изобретении. Сходные рекомендации можно сделать и относительно газовых турбин. При небольших расходах рабочего тела радиальные турбины являются более предпочтительными, как конструктивно более простые, технологичные и более неприхотливые в эксплуатации.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, на которых показан пример исполнения ТС "Автоаквалет".

Фиг.1. ТС "Автоаквалет" в полетном режиме.

Фиг.2. ТС "Автоаквалет" в сухопутном и водном режимах.

Заявляемое ТС (фиг.1, 2) содержит корпус 1, поверх которого располагают полетный комплекс (ПК) в составе базовой платформы 2, балансировочной платформы 3, выполненной в виде каретки с возможностью перемещения вдоль базовой платформы 2 по пазовым направляющим 4, и подвижной поворотной рамы с изменяемой геометрией (ПРИГ), состоящей из центральной части 5 и двух выдвижных частей 6, связанных с центральной частью через штанги 7, которые перемещают в боковых пазах 8 центральной части 5. Центральная часть 5 ПРИГ связана с балансировочной платформой 3 через осевой поворотный механизм, кольцеобразный паз 9 которого показан на фиг.1 штриховой линией.

На центральной части 5 ПРИГ расположены газогенераторы 10 в виде ТРД с центробежными компрессорами и радиальными турбинами, связанные с единой газопроводящей магистралью 11, через которую газовый поток от газогенераторов 10 подается на турбовентиляторы 12, расположенные на выдвижных частя 6, и газоструйный руль, выполненный в виде газодинамического насадка 13. Турбовентиляторы 12 и газоструйный руль 13 связаны с единой газопроводящей магистралью 11 через стыковочные телескопические узлы 14 и 15, снабженные уплотнительными кольцами. Изменение вектора тяги турбовентиляторов 12 производят путем поворота их вокруг трубчатых осей 16 и цапф 17. Перемещение выдвижных частей 6 относительно продольной оси ПРИГ производят через гидропривод 18.

Управление ТС в полетном режиме по направлению и тангажу производят с помощью газоструйного руля, выполненного в виде оконечного газодинамического насадка 13, и выдвижных заслонок (не показаны) турбовентиляторов 12. Газодинамический насадок 13 содержит продольное 19 и поперечное 20 сопла и подвижную газовую заслонку 21 (фиг.2). Технология управления состоит в полном или частичном перекрытии газовой заслонкой 21 сопел 19 и 20 и в повороте газоструйного насадка вокруг продольной оси. Выдвижные заслонки турбовентиляторов при выдвижении уменьшают площадь поперечного сечения их проходного отверстия и тем самым подъемную силу правого или левого турбовентиляторов, что и приводит к устранению возникшего в полете крена ТС.

Водный режим движения ТС "Автоаквалет" обеспечивается с помощью связанного с энергосиловым приводом водомета 22 с двумя, нижним и верхним, положениями. В нижнее положение (показано на фиг.2) водомет устанавливают при движении по воде, в верхнее положение - при движении в сухопутном режиме.

Для повышения плавучести и остойчивости на воде ТС снабжено убирающимися надувными понтонами 23, оболочки которых в сухопутном и полетном режимах размещают в нишах 24 с закрывающимися створками 25. ТС "Автоаквалет" и без понтонов обладает достаточной плавучестью, однако понтоны обеспечивают более благоприятные и комфортные условия при погрузке и выгрузке на воде. Откинутые створки 25, опирающиеся на понтоны в рабочем положении, выполняют роль сходней.

Сухопутный режим движения особенностей не имеет.

Переход от сухопутного режима к водному проводят по-разному, в частности следующим образом:

1. После съезда ТС в сухопутном режиме в водную среду переводят водомет в нижнее положение и через устройство отбора мощности подключают его к автомобильному двигателю, после чего ТС приобретает свойства водномоторного судна.

2. Для выполнения погрузочно-разгрузочных работ на плаву откидывают створки 25 в горизонтальное положение, от бортового компрессора надувают понтоны 23, вследствие чего они занимают положение под створками 25 и вместе с ними образуют сходни.

3. Понтоны целесообразно использовать также при переходах от водного режима к полетному и от полетного режима к водному.

Переход ТС к полетному режиму выполняют следующим образом:

1. Производят разворот ПРИГ поперек ТС и фиксируют ее в этом положении.

2. Выдвигают выдвижные части 3 ПРИГ и фиксируют их положение.

3. Производят запуск газогенераторов.

4. Определяют центр тяжести ТС и совмещают с ним ПРИГ.

5. Фосируют работу газогераторов, производят взлет и путем изменения вектора тяги турбовентиляторов переходят в горизонтальный полет.

При переходе к сухопутному режиму после посадки ТС производят останов газогенераторов, сдвигают выдвижные части ПРИГ к центру, разворачивают ПРИГ вдоль ТС и фиксируют все подвижные части.

Посадка на воду в принципе не имеет отличий от посадки на сушу, остойчивость ТС вполне обеспечивает такую посадку. Но, учитывая возможные случайные атмосферные возмущения в непосредственной близости от водной поверхности, целесообразно все же перед посадкой в режиме висения над точкой посадки привести понтоны в положение водного режима, произвести посадку на воду, а после посадки произвести все указанные операции по свертыванию полетного комплекса.

Изобретения относятся к области транспортного машиностроения, а именно к транспортному средству с сухопутным, водным и воздушным режимами движения, полетному турбовентиляторному комплексу и газоструйному рулю. Транспортное средство с сухопутным, водным и воздушным режимами движения содержит водонепроницаемый корпус с закрывающимися нишами в нижней части, с возможностью размещения в них убирающихся надувных понтонов. Транспортное средство оснащено сухопутными и водяными движителями, полетным турбовентиляторным комплексом и системами управления сухопутными, водяными и воздушными газоструйными рулями. Движение в сухопутном, водном и воздушном режимах обеспечивается независимыми энергосиловыми механизмами. Полетный турбовентиляторный комплекс содержит расположенную поверх корпуса транспортного средства базовую платформу с продольными профилированными направляющими и балансировочную платформу. Балансировочная платформа выполнена в виде каретки, с возможностью перемещения ее по направляющим базовой платформы и совмещения с центром тяжести транспортного средства. Базовая платформа связана с балансировочной платформой через осевой поворотный механизм, поворотную подвижную раму с изменяемой геометрией. Рама содержит центральную часть с размещенными на ней газогенераторами, две выдвижные части с расположенными на них турбовентиляторами, трубопроводы газогенераторного газового привода турбовентиляторов, объединенные в единую газопроводящую магистраль, и газоструйные рули. Газоструйный руль содержит газоструйный насадок с продольными и поперечными соплами и газовую заслонку, выполненную с возможностью поворота газоструйного насадка вокруг продольной оси. Достигается повышение проходимости транспортного средства. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Транспортное средство с сухопутным, водным и воздушным режимами движения, выполненное на основе водонепроницаемого корпуса с закрывающимися нишами в его нижней части, с возможностью размещения в них убирающихся надувных понтонов для увеличения его плавучести и остойчивости, оснащенное сухопутными и водяными движителями, полетным турбовентиляторным комплексом по п.2 и системами управления сухопутными, водяными и воздушными газоструйными рулями по п.4, причем движение в сухопутном и водном режимах с одной стороны и воздушным режимом с другой стороны обеспечиваются независимыми энергосиловыми механизмами.

2. Полетный турбовентиляторный комплекс, содержащий расположенную поверх корпуса транспортного средства базовую платформу с продольными профилированными направляющими, балансировочную платформу, выполненную в виде каретки, с возможностью перемещения ее по направляющим базовой платформы и совмещения с центром тяжести транспортного средства, связанную с балансировочной платформой через осевой поворотный механизм поворотную подвижную раму с изменяемой геометрией, содержащую центральную часть с размещенными на ней газогенераторами и телескопически связанные с ней две выдвижные части с расположенными на них турбовентиляторами с изменяемым вектором тяги, трубопроводы газогенераторного газового привода турбовентиляторов, объединенные в единую газопроводящую магистраль, и газоструйные рули.

3. Полетный турбовентиляторный комплекс по п.2, отличающийся тем, что продольные штанги центральной и выдвижных частей поворотной подвижной рамы с изменяемой геометрией и газопроводящие трубопроводы, соединяющие газогенераторы и турбовентиляторы, содержат телескопические стыковочные узлы с возможностью изменения геометрии поворотной подвижной рамы в зависимости от режимов движения транспортного средства.

4. Газоструйный руль, содержащий газоструйный насадок, связанный с газопроводящей магистралью, с продольными и поперечными соплами и газовой заслонкой, выполненный с возможностью поворота газоструйного насадка вокруг продольной оси с одновременным перекрытием газовой заслонкой полным одного или частичным обоих сопел.