Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано как универсальное транспортное средство, эксплуатирующееся на автомобильных дорогах и в воздухе.
Известна автомашина «Ё-мобиль» (газета «За рулем №13(284), июль 2013 г.), в которой двигатель приводит в движение электрическую трансмиссию с помощью электрогенератора мощностью 60 кВт (см. рис. 1).
Эксплуатация «Ё-мобиля» предусматривает использование автодорог.
Недостатком этой автомашины является отсутствие возможности летать.
Из интернета известна «летающая машина», рис. 2 (Автоплан Curtiss Autoplan Глена Кертиса - США). Это четырехколесный автомобиль, на который устанавливаются трехуровневые крылья, размахом более 12 м, четырехлопастный пропеллер. Этот самолет трансформировался в автомобиль путем демонтажа крыльев. Хранение крыльев осуществлялось в ангаре на аэродроме. Для взлета-посадки летающего автомобиля использовался аэродром.
Недостатками этой летающей автомашины (автоплана) являются:
- необходимость использования аэродрома для взлета и посадки, в связи с большим удлинением крыла,
- необходимость демонтажа крыльев при переходе на другой режим эксплуатации автомобиля,
- наличие склада для хранения демонтированных крыльев.
Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является летающая автомашина фирмы - «terrafugia Transition» - США (интернет), рис. 3.
Эта четырехколесная машина снабжена складывающимися жесткими крыльями, хвостовым опереньем с рулем направления полета в горизонтальной плоскости и движителем (толкающим четырехлопастным винтом). После приземления у автомобиля складываются крылья, и она уже в качестве автомобиля может выезжать на городские трассы.
Рассмотренный прототип имеет следующие недостатки:
- подготовительные работы к взлету по развертыванию крыльев,
- использование аэродрома для взлета и посадки в связи с достаточно большим удлинением крыльев,
- крылья и хвостовое оперение являются паразитной массой для автомашины при ее движении по дорогам, что увеличивает расход топлива.
Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей автомашины, которая без переоборудования может ездить по шоссе, взлетать с него и садиться на относительно небольшой скорости, т.е. «летающий автомобиль» имеет два режима эксплуатации: режим автомобиля и режим самолета. При этом при эксплуатации летающего устройства в режиме автомобиля движителем являются колеса, а в режиме самолета реактивным движителем является вентилятор или воздушный винт. Кроме того, при эксплуатации автомашины благодаря наличию дополнительного движителя повышается ее проходимость по бездорожью. Использование крыла при движении по шоссе позволяет контролированно регулировать силу давления колес автомашины на дорогу благодаря наличию датчиков давления, за счет чего можно оптимизировать расход топлива и устойчивость машины на поворотах.
Краткое описание чертежей
На рис. 1 дана известная конструкция автомобиля, в котором основной двигатель приводит во вращение генератор, от которого работают все его устройства.
На рис. 2 представлен аналог летающего автомобиля с установленным на него жестким крылом большого удлинения, рулями направления полета и движителем (воздушным винтом).
На рис. 3 представлен прототип летающего устройства, снабженным жестким складывающимся крылом большого удлинения, рулями и движителем.
На рис. 4.1. представлен вид спереди летающего устройства Коршунова В.М. (вариант с электровентилятором).
На рис. 4.2. представлен вид сбоку летающего устройства Коршунова В.М. (вариант с электровентилятором).
На рис. 4.3. представлен движитель - электровентилятор, приводимый во вращение от генератора автомобиля.
На рис. 4.4. представлено летающее устройство Коршунова В.М. с движителем в виде воздушного винта, приводимым от двигателя автомобиля через коробку агрегатов, систему редукторов и валов.
Четырехколесная автомашина 1 (см. рис. 4) оборудована датчиками давления колес на дорогу и жестким, несъемным, прямоугольным крылом 2, с малым удлинением, установленным под углом α к горизонту. Габаритные размеры крыла в плане при этом близки к размерам автомашины, что позволяет эксплуатировать ее на существующих автодорогах. Между нижней поверхностью крыла и крышей автомобиля обеспечивается достаточный зазор для нормальной аэродинамической эксплуатации крыла. Для регулирования подъемной силы крыло снабжено механизацией - двумя предкрылками 3 и двумя закрылками 5. Для увеличения подъемной силы крыла предкрылки 3 смещаются в направлении стрелки Е, а закрылки 5 в направлении стрелки В. Для увеличения площади крыла и его подъемной силы закрылок 5 перемещается в направлении стрелки D. Механизация крыла изменяет (увеличивает) его подъемную силу и позволяет производить взлет автомашины с дороги с относительно небольшой скоростью без переоборудования.
При взлете автомашины с крылом ее давление на дорогу может меняться по формуле:
Р=Gм-Qкр.,
где Р - давление машины на дорогу,
Gм - взлетная масса автомашины с крылом и нагрузкой,
Qкр. - подъемная сила крыла (меняется при взлете в зависимости от скорости движения).
При взлете Gм=Qкр. и давление машины на дорогу равно нулю.
В режиме движения автомашины по дороге иногда целесообразно увеличивать давление автомашины на дорогу. Это достигается изменением направления вектора действия подъемной силы крыла, в следствие чего происходит сложение подъемной силы крыла с весом автомашины и тогда максимальная сила давления на дорогу будет:
Р=Gм+Qкр.
Изменение направления вектора подъемной силы крыла и его значение достигаются перемещением предкрылка 3 по стрелке F и закрылка 5 по стрелке А.
Наличие крыла при эксплуатации автомашины на дороге позволяет контролировать и регулировать силу давления автомашины на дорогу, в результате чего можно выбирать оптимальное значение, которое обеспечивает снижение расхода топлива и повышение устойчивости автомашины при поворотах. Измерение давления автомашины на дорогу производится с помощью четырех датчиков, установленных между мостами и корпусом машины, например на амортизаторах. Сумма показаний четырех датчиков давления колес на дорогу говорит о близости отрыва от земли при взлете, а разность показаний о величине крена и положении центра тяжести машины с учетом аэродинамической составляющей (подъемной силы крыла). Движение автомашины при отрыве машины от земли и в полете обеспечивается движителем, например реактивным электровентилятором или воздушным винтом 6, создающим горизонтальную тягу и работающим от двигателя автомашины. В варианте с воздушным винтом крутящий момент от двигателя 7 передается на винт 6 с помощью валов 9 и редукторов 10. См. рис. 4.4. Регулировка направления полета достигается с помощью руля направления 8. Изменение высотных параметров полета производится за счет изменения аэродинамических показателей крыла и режима работы реактивного движителя. Запуск и отключение движителя осуществляется по сигналу отдатчиков давления, установленных на автомашине, либо вручную.
Для снижения влияния концевых срывов и исключения сваливания в полете, на крыло и опоры подвески крыла установлены стабилизаторы 4.
Для пользования автомашиной в режиме самолета предусмотрена дополнительная система управления, включающая в себя: штурвал, систему управления механизацией крыла, систему управления движителем, систему измерения скорости движения в полете, высотомер, компас и электронное табло с показанием четырех значений датчиков давления.
Технико-экономический эффект от внедрения указанного изобретения создается за счет расширения эксплуатационных возможностей автомашины и позволяет преодолевать участки не имеющие дорог.
Осуществление изобретения
Для реализации изобретения производится дооборудование серийного автомобиля 1: на демпферы подвески устанавливаются датчики измерения усилий, в поясах жесткости корпуса устанавливаются опоры крепления крыла 11, устанавливается крыло 2 с малым удлинением и механизацией с рулями горизонтального полета 8 и реактивным движителем 6, при этом размеры крыла близки к габаритным размерам автомобиля.
Летающее устройство состоит из четырехколесной автомашины с установленным на нее жестким крылом, рулем направления полета в горизонтальной плоскости. Четырехколесная автомашина оборудована четырьмя датчиками давления колес на дорогу, а жесткое прямоугольное крыло выполнено несъемным, с малым удлинением, установлено выше крыши автомашины с зазором между нижней поверхностью крыла и крышей автомашины и снабжено механизацией крыла: двумя предкрылками, двумя закрылками, стабилизаторами, и реактивным движителем, работающим от генератора автомашины. Изобретение направлено на расширение эксплуатационных возможностей устройства. 7 ил.
Летающее устройство, состоящее из четырехколесной автомашины с установленным на нее жестким крылом, рулем направления полета в горизонтальной плоскости и движителем, отличающееся тем, что четырехколесная автомашина оборудована четырьмя датчиками давления колес на дорогу, а жесткое прямоугольное крыло выполнено несъемным, с малым удлинением, установлено выше крыши автомашины с зазором между нижней поверхностью крыла и крышей автомашины и снабжено механизацией крыла: двумя предкрылками, двумя закрылками, стабилизаторами, и реактивным движителем, например воздушным винтом с двигателем внутреннего сгорания или электровентилятором, работающим от генератора автомашины, установленным на поверхности крыла, включение и выключение движителя и работа механизации крыла осуществляется по измеренным значением силы четырех датчиков давления колес при движении по дороге, или от системы управления в полете.
| АЭРОМОБИЛЬ | 1998 |
|
RU2128588C1 |
| Перекатываемый затвор для водоемов | 1922 |
|
SU2001A1 |
| US 4312042 A1, 19.01.1982 | |||
