ЭКРАНОПЛАН-ПОЕЗД Российский патент 2014 года по МПК B60V3/04 B61B13/08 

Настоящее изобретение относится к транспортным средствам, предназначенным для перспективных высокоскоростных транспортных систем с организацией движения по профилированным направляющим, установленным на эстакадах над земной поверхностью.

В настоящее время актуальна проблема создания транспортной системы, для которой характерны отсутствие загрязнений окружающей среды, предельное ограничение шума, незначительная потребность в полезных земельных площадях, при этом она должна обеспечить экономичность, максимальную безопасность, высокую скорость передвижений и низкую себестоимость.

Известно аэродинамическое транспортное средство «Airtrain» (US №5535963, B60V 3/04, публ. 16.07.1996), передвигающееся вдоль монорельса в форме перевернутой буквы «Т» на высокой скорости. Конструктивно-аэродинамическая компоновка транспортного средства включает в себя крылья малого удлинения (по два крыла в носовой и хвостовой частях), а также два электродвигателя с трансмиссией к воздушным винтам противоположного вращения. Во время движения транспортное средство не касается самого рельса, за исключением подпружиненного контакта, питающего Airtrain электроэнергией. Транспортное средство осуществляет торможение путем изменения угла пропеллеров, а на небольшой скорости так же, как и монорельс. В зависимости от модели Airtrain способен перевозить от 72 до 92 человек с максимальной скоростью 320 км/час.

Недостатками указанного транспортного средства являются большая стоимость строительства и эксплуатации всей транспортной системы, а также сложности с управлением транспортным средством на высоких скоростях.

Известно принятое за прототип транспортное средство «Aérotrain» (GB №1106202, B60V 3/04, публ. 13.04.1965), построенное по схеме поезда на воздушной подушке, движущегося вдоль железобетонного опорного полотна в форме перевернутой буквы «Т». Аэродинамическая конструкция поезда имеет обтекаемые внешние очертания, содержит расположенный в хвостовой части турбореактивный или турбовинтовой двигатель, а также специальные карманы - воздухозаборники в корпусе поезда, из которых воздух при разгоне попадает в поддонную полость и при достижении определенной скорости приподнимает поезд над опорным полотном. Проект разработан французским инженером-конструктором Жаном Бертеном (Jean Bertin). Транспортное средство «Aérotrain» позволяет перевозить до 80 пассажиров с максимальной скоростью 430.4 км/час.

Недостатками такого решения, в применении к наземному скоростному транспорту, являются неудовлетворительные экономические и экологические показатели, обусловленные применением и достаточно большим расходом углеводородного топлива (при меньшем пассажиропотоке) в сочетании с повышенным уровнем шума и загрязнением окружающей среды продуктами сгорания.

Задача предлагаемого технического решения - устранение вышеуказанных недостатков.

Технический результат достигается тем, что экраноплан-поезд выполнен в виде транспортного модуля, снабженного средством обеспечения его перемещения и передвигающегося по профилированной эстакаде на воздушной подушке, при этом транспортный модуль выполнен по самолетной схеме и включает в себя фюзеляж с кабиной экипажа, пассажирскими и грузовыми отсеками, крыло малого удлинения с вертикально установленными концевыми шайбами и с отрицательным поперечным V, П-образное хвостовое оперение и средство обеспечения перемещения транспортного модуля, выполненное в виде линейного электродвигателя, расположенного в носовой части фюзеляжа, с трансмиссией к воздушным винтам и бесконтактным подводом электроэнергии от сети, вмонтированной в эстакаду, при этом мотогондолы с воздушными винтами установлены на консолях переднего горизонтального оперения экраноплана-поезда, оборудованного механизацией задней кромки по всему размаху, а профилированная эстакада имеет многоугольную симметричную форму.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами.

На фиг.1 схематически изображен предлагаемый экраноплан-поезд (вид сбоку), на фиг.2 - экраноплан-поезд (вид сверху), на фиг.3 - экраноплан-поезд (вид спереди). На фиг.4 схематически показано поперечное сечение профилированной эстакады.

Экраноплан-поезд содержит фюзеляж 1, в носовой части которого установлены консоли переднего горизонтального оперения 2 и мотогондолы 3 с воздушными винтами 4, прямоугольное в плане крыло малого удлинения 5 с концевыми шайбами 6. В кормовой части фюзеляжа 1 установлено П-образное хвостовое оперение 7.

Профилированная эстакада содержит столбы-опоры 8, выполненные преимущественно из сборного, омоноличенного железобетона, смонтированные по трассе через определенные расстояния, и пролетное строение 9, представляющее собой облегченное полотно многоугольной формы со специальным покрытием, выполненным из материалов с низкой адгезией.

Экраноплан-поезд функционирует следующим образом. Перемещение транспортного модуля по профилированной эстакаде обеспечивается средством его перемещения, а именно с помощью линейного электродвигателя, расположенного в носовой части фюзеляжа (на чертежах не показан в силу его известности), с трансмиссией к воздушным винтам 4. Переднее горизонтальное оперение экраноплана-поезда оборудовано механизацией задней кромки по всему размаху для направления струй от воздушных винтов 4 под крыло малого удлинения 5. Таким образом, воздушные винты 4 осуществляют поддув под крыло малого удлинения 5 на малой скорости движения и обдув крыла малого удлинения 5 в крейсерском режиме, что способствует образованию динамической воздушной подушки (экранного эффекта) и обеспечению малой высоты полета экраноплана-поезда.

Концевые шайбы 6, установленные вертикально в концевых сечениях крыла малого удлинения 5, предназначены для ослабления выравнивания давления в концевых частях крыла малого удлинения 5, а также для улучшения курсовой устойчивости относительно профилированного полотна эстакады. Концевые шайбы 6 выполнены из материалов с низкой адгезией.

П-образное хвостовое оперение 7, установленное в кормовой части фюзеляжа 1, совмещает функции вертикального и горизонтального хвостовых оперений, способствуя уменьшению влияния экрана на характеристики устойчивости и управляемости экраноплана-поезда.

Технико-экономические преимущества предложенного технического решения заключаются в следующем:

- относительно простое техническое решение в воплощении, необходимы только фюзеляж и опоры с верхом многоугольной формы;

- выполнение средства для обеспечения перемещения транспортного модуля в виде линейного электродвигателя наиболее перспективно с точки зрения экологии и обеспечения высоких скоростей перемещения транспортных модулей;

- не мешает и не перерезает инженерные коммуникации, не препятствует движению любого вида наземного транспорта на всех направлениях;

- не требует отчуждения земельных угодий, за исключением небольших участков под опоры, не перерезает сельскохозяйственные угодья и не мешает машинной обработке земли.

Изобретение относится к области наземного скоростного транспорта. Имеется транспортный модуль, выполненный по самолетной схеме, передвигающийся на воздушной подушке по сооруженной на трассе профилированной эстакаде. Транспортный модуль оснащен линейным электродвигателем с трансмиссией к воздушным винтам, которые в результате поддува под крыло малого удлинения на малой скорости движения и обдува крыла малого удлинения в крейсерском режиме способствуют образованию динамической воздушной подушки и обеспечению малой высоты полета транспортного модуля. Питание электродвигателя выполнено бесконтактным подводом электроэнергии от сети, вмонтированной в эстакаду. Верхняя часть профилированной эстакады представляет собой облегченное полотно многоугольной формы со специальным покрытием, выполненным из материалов с низкой адгезией. В результате обеспечивается надежность движения, уменьшается загрязнение окружающей среды, уменьшается расход топлива, понижается уровень шума. 4 ил.

Экраноплан-поезд, выполненный в виде транспортного модуля, снабженного средством обеспечения его перемещения и передвигающегося по профилированной эстакаде на воздушной подушке, отличающийся тем, что транспортный модуль выполнен по самолетной схеме и включает в себя фюзеляж с кабиной экипажа, пассажирскими и грузовыми отсеками, крыло малого удлинения с вертикально установленными концевыми шайбами и с отрицательным поперечным V, П-образное хвостовое оперение и средство обеспечения перемещения транспортного модуля, выполненное в виде линейного электродвигателя, расположенного в носовой части фюзеляжа, с трансмиссией к воздушным винтам и бесконтактным подводом электроэнергии от сети, вмонтированной в эстакаду, при этом мотогондолы с воздушными винтами установлены на консолях переднего горизонтального оперения экраноплана-поезда, оборудованного механизацией задней кромки по всему размаху, а профилированная эстакада имеет многоугольную симметричную форму.