АМФИБИЙНОЕ СУДНО НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ С ПОГРУЖНЫМ ШНЕКОВЫМ ДВИЖИТЕЛЕМ Российский патент 2020 года по МПК B60V1/14 B60V3/06 

Изобретение относится к судостроению и касается создания судов на сжатом пневмопотоке и совмещения с ним шнекового движителя, обеспечивающими их эксплуатацию, как на чистой воде, засоренных акваториях, а также предназначенных для труднодоступных регионах, с возможностью передвижения по воде, болоту, снегу, льду, травяному покрытию на суши.

Известен ряд попыток использования на судах в качестве движителей частично погруженных шнеков (винтов Архимеда), представляющих собой, по меньшей мере, одну спиральную лопасть, навитую на ступицу, тело вращения большего удлинения (книга Луначарского И.А. и Яновского А.А. От весла до водомета. Л.: Судостроение, 1964) упоминаются гребные винты типа (М. Берри), 1840), фактически - шнековые, которые устанавливаются в рецессе на носовой оконечности судна сдвоенными симметрично относительно его диаметральной плоскости (ДП) с заглублением - до осей вращения, направленных практически по ходу судна. Так же упомянуто гребное колесо винтового типа (30-е годы XX в.), также шнековое, которое формируется из нескольких секций с сохранением непрерывности спиральных лопастей и размещается за кормой судна перпендикулярно к ДП от борта до борта.

Следует привести известный движитель (патент Великобритании №1349512, кл. В63Н 1/12, 1974), в котором гипертрофированные веретенообразные ступицы двух симметричных (противоположно вращающихся) и параллельных относительно ДП шнеков играют роль своеобразных скегов катамарана, способного оперировать насильно заболоченной акваторией (вплоть до амфибийности). Однако следует отметить, при прочих равных условиях потери на трение, пропорциональные осевой протяженности движителя, будут у шнеков в несколько раз больше, чем, например, у гребных винтов обычной конфигурации, с различными лопастями, тем более по сравнению с судном на сжатом пневмопотоке в движении, как и большие потери реактивной струи движителя вследствие его носового расположения.

Предлагаемое изобретение направлено на смешанное применения движителя, работающего на сжатом пневмопотоке от применения соосного импеллера, связанного с двигателем внутреннего сгорания, а значит направлено на радикальное улучшение характеристик предложенного амфибийного судна с новым размещением с ним рядом погруженными шнековыми движителями с правой и с левой сторон судна, и на этой основе совместной или раздельной работы амфибийного судна на сжатом пневмопотоке. Кроме того, следует отметить, что погруженный в воду шнек, расположенный, например, вдоль судна, сам по себе работает не эффективно, так как нагрузку воспринимает в основном первая ближайшая лопасть, а остальные как бы крутятся не достаточно нагруженными.

Известно амфибийное судно на сжатом пневмопотоке, создающее давление воздуха под днищем, днище выполнено из частей под различными углами, руль поворота со щитками, в кормовой верхней части корпуса непосредственно над рулевым устройством выполнен горизонтальный потоконаправляющий элемент в виде П-образного козырька, расположенного над поворотным щитком с горизонтальной осью вращения с образованием щелевого отверстия между кромкой козырька и двумя рулевыми устройствами, причем конец козырька размещен наклонно в сторону поворотного щитка, который закреплен к задней стенке кормы и расположен на одном уровне дна пневмоканала, в котором создается давление воздуха за счет нагнетательного устройства в виде импеллера, и дифференцированного выпуска из дополнительного созданного канала на выходе между рулевыми устройствами в атмосферу водовоздушного потока относительно задней части кормы, при этом днище судна в виде пневмоканала в поперечном сечении выполнено в форме перевернутого полукруга, а боковые скеги с внешней стороны выполнены под углом с уменьшающимся основанием в сторону касания опорной поверхности, при этом дополнительно боковые скеги по всей длине с внутренней стороны выполнены с прикрепленными тонкими выдвижными вертикальными боковыми стенками с возможностью согласованного управления в режиме прямолинейного движения судна (Патент RU №2600555, B60V 1/04, B60V 3/06 от 20.10.2016).

Недостатком данного технического решения является то, что не достаточная эффективность использовать его напрямую без дополнительных узлов и агрегатов (комбинированный) в качестве необходимости дополнительного шнекового движителя для судна на сжатом пневмопотоке со своим отдельным движителем более совершенным техническим решением в целом.

Кроме того, необходимость в преобразований дополнительного движителя при переходах с воды на сушу (или наоборот), большая осадка на грунт, на болоте и заросших водоемов, осуществляет существенные трения во всем скоростном диапазоне с возможностью использования при передвижении аэродинамической нагрузки, а также, даже в комбинациях использования водометного движителя на болотах, заросших водоемах и на суше, т.е. невозможность использования водометных движителей в комплексе - они не предназначены для труднодоступных районов.

Кроме того, в зависимости от степени веса судна на пневмопотоке с высокой маневренностью судна необходимо регулировать его осадку, в частности по высоте на суше, пересеченной местности, на перекатах, болотах положением предложенных шнеков по отношению, например, к ватерлинии судна или на суше по отношению к нижнему основанию (плоскости) концов боковых скегов, соответственно необходимо обеспечить остойчивость судна в сложных условиях местности при движении, т.е. необходимо создать универсальное комбинированное амфибийное судно на сжатом пневмопотоке с применением шнекового движителя и его подъема или опускания относительно самого корпуса судна на сжатом пневмопотоке или при контакте с водой или на суше с различной средой, а это, значит, изменения давления на грунт веса и трения боковыми скегами, также на болото и на покров растительности и т.п.

Известно также устройство обеспечения управления судном на сжатом пневмопотоке, создающем давление воздуха под днищем, заключающееся тем, что днище выполнено из частей под различными углами с рулями поворота со щитками в кормовой части корпуса, которые установлены на заданном расстоянии друг от друга, и непосредственно на рулевым устройством выполнен горизонтальный потоконаправляющий элемент в виде П-образного козырька, расположенного над поворотными щитками с горизонтальными осями вращения с образованием щелевого отверстия между кромкой козырька и двумя рулевыми устройствами, причем конец козырька размещен наклонно в сторону поворотных щитков, которые закреплены к задней стенке кормы и расположены на одном уровне дна пневмоканала, в которых создают давление воздуха за счет нагнетательного устройства в виде импеллера и дифференцированного выпуска из дополнительно созданного канала относительно задней части кормы, при этом днище судна в виде пневмоканала в поперечном сечении выполнено в форме перевернутого полукруга, а боковые скеги с верхней стороны выполнены под углом с уменьшающимся основанием в сторону касания опорной поверхности, при этом горизонтальный потоконаправляющий элемент в виде П-образного козырька в зоне кормовой части расположен над поворотными щитками таким образом, что верхнюю часть П-образного козырька в кормовой части судна выполнена удлиненной из условия, чтобы перекрывать максимальную ширину поворотных щитков сверху для необходимого их свободного поворота в горизонтальной плоскости с зазором, при этом конец козырька снабжен подвижной горизонтальной полкой, закрепленной на оси шарнирно с возможностью поворота в вертикальной плоскости относительно кормовой части судна шарнирной тягой, тяга закреплена в средней части полки, которая обеспечивает струенаправляющую систему струи, и свободный конец полки расположен ниже сзади поворотных щитков и погруженное в воду, при этом горизонтальная полка выполнена с возможностью закрытия дополнительно созданного канала между двумя рулевыми устройствами, по меньшей мере, частично для того, чтобы довести до максимума тормозную силу при осадке судна, при отключении импеллера, обеспечивающего сжатым воздухом пневмоканал под днищем судна в процессе движения (Патент RU №2671117, B60V 1/14 от 29.10.2018).

Недостатком аналога (прототипа) является недостаточная маневренность судна, в частности, при переходах с воды на сушу (или наоборот), большая требуемая осадка скегов на грунт, болото, снег, лед, травяной покров на суши, т.е. их комбинаций переходит из одной среды в другую при скоростном диапазоне движения при передвижении аэродинамической разгрузки, острые концы боковых скегов обладают способностью тонуть в грунт, днище касается соответственно еще на старте данной среды, в результате создаются большие потери на трение по длине основания концов скегов и всего днища корпуса по сравнению, если бы были закреплены с боков корпуса шнеки, отличающиеся по своей конструкции и формы выполнения.

Кроме того, шнеки при движении совместно с воздушным движителем на пневмопотоке должны при перемещении судна обеспечивать пространственное движение по поверхности различных сред, как плотных, так и мягких сред, а также их комбинаций и позволять амфибийному судну уверенно преодолевать пересеченную местность и единичные препятствия, предохранять днище судна от повреждения. Кроме того, необходимо позволять под корпусом судна создавать воздушную подушку и резко снизить сопротивление скольжение основание концов боковых скегов. При этом дополнительно необходимо осуществлять крутой поворот, как на суше, так и на воде, без изменения числа оборотов воздушного винта, связанного с двигателем внутреннего сгорания, иметь возможность тормозить судно на воде или осуществлять задний ход движения за счет работы дополнительных шнеков в ту или иную сторону вращения, а также удерживать его от заносов на поворотах и косогорах и торможение на спусках.

Таким образом, предложенное техническое предложение и его конструкция в целом обеспечивает возможность движения в случае отказа даже одного из двигателей внутреннего сгорания, при этом экипаж должен с помощью механизма управления вывести один из двигателей на свой режим работы.

Таким образом, существует необходимость в разработке устройства судна на сжатом пневмопотоке, приближенное к универсальному судну, когда система управления позволяет в промышленных условиях его широкого использования и для труднодоступных рельефных условий, возможность использования в спасательных службах, использования в военно-морском флоте, преодолевающего указанные выше недостатки и обеспечивающее технологичность и простоту конструкции, где использование шнековых движителей, закрепленных по бортам судна справа и слева характеризуется плавностью в работе и т.п., а также отсутствие дополнительно подъемно-движущей установкой, даже при повреждении одного из двигателей, когда, например, воздушный винт теряет полностью возможность передвижения судна за счет сжатого пневмопотока под днищем судна.

В целом к недостаткам известного амфибийного судна на сжатом пневмопотоке и с воздушной подушкой можно отнести недостаточную маневренность из-за низкой его посадки и поперечной устойчивости его на суши при преодолении болот, снега, а также по пересеченной местности с препятствиями, и на воде с большими волнениями волн на море.

Задачей предлагаемого изобретения является создание универсального амфибийного судна на сжатом пневмопотоке, которое может быть использовано и в повышении его характеристик весовой отдачи, топливной эффективности, мореходности, маневренности и безопасности движения на воде и на суше.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в следующем:

- повышен КПД воздушного движителя и, соответственно, скорость хода на воздушной подушке судна за счет создания дополнительного устройства шнекового движителя, который может быть поднят или опущен над различной средой;

- увеличена маневренность судна на пневмопотоке за счет того, что оно может двигаться вперед или назад, осуществлять торможение, в частности на воде, осуществлять крутой или круговой разворот с минимальным выбегом судна;

- обеспечена согласованность движителя воздушного винта и шнекового движителя;

- обеспечивается возможность движения на одном из двух установленных на палубе двигателя внутреннего сгорания, а также с возможностью совместного оказания движения вперед и снижения веса давления на различную среду с подъемно-0движущей установки судна;

- обеспечивается повышенная продольная устойчивость и безопасность, в особенности при движении по пересеченной местности с помощью дополнительных шнеков, закрепленных вдоль бортов судна на заданном расстоянии и по высоте;

- оно может иметь место и, как, подруливающее устройство на пирсе или у берега;

- шнековый движитель выполнен с гидравлическим приводом объемного действия и приводится в действие от самостоятельного двигателя внутреннего сгорания, причем длина и гибкость которых позволяет поднимать и опускать шнековый движитель с исполнительными органами.

Технический результат достигается тем, что амфибийное судно на сжатом пневмопотоке с погружным шнековым движителем, выполненное с импеллером, имеющим привод от двигателя внутреннего сгорания и создающим давление воздуха под днищем и тяговое усилие, с днищем, выполненным из частей под различными углами, с двумя рулями, связанными с приводом на корме судна, с возможностью входа в контакт с водной средой и поддерживаемыми с помощью поворотных тяг, с горизонтальным потоконаправляющим элементом в виде П-образного козырька, закрепленного к задней стенке кормы над рулями, с горизонтальными осями вращения, с боковыми скегами, которые с верхней стороны выполнены под углом с уменьшающимся основанием в сторону касания опорной поверхности, согласно изобретению оно дополнительно с левой и правой внешних боковых сторон снабжено шнековыми движителями, размещенными на некотором расстоянии от боковых скегов, оси которых в виде ступиц шнеков соединены с левым и правым мотор-редукторами скорости и реверса направления оборотов, связанными также соответственно с редукторами, размещенными на палубе судна, причем мотор-редукторы скорости и реверса подключены к блоку управления их приводами и связаны с дополнительным малым двигателем внутреннего сгорания с помощью соединений валов и упругих муфт и редуктора для возможности приведения ступиц шнеков во вращение в горизонтальной плоскости и реализации тягового усилия посредством отталкивания от различных сред, при этом шнеки расположены в районе ватерлинии и максимально приближены к основаниям концов боковых скегов несколько ниже их и параллельно последним с возможностью совместного или раздельного вращения, при этом шнеки размещены с возможностью выхода и входа в контакт с водной средой или сушей, причем высоты лопастей в каждом из поперечных сечений шнеков ограничены величиной, равной 0,75 диаметра ступицы, наружные кромки лопастей заострены, а перед заходом в срез обтекаемого оголовка шнеки выдвинуты вперед и закрыты сверху криволинейным козырьком, с возможностью подъема и опускания шнеков с помощью подъемного механизма в виде гидравлического привода объемного действия и связи через гидропривод с малым двигателем внутреннего сгорания, который использован для приведения в действие всех средств реализации тягового усилия шнеков в воде или на суше, причем каждый из движителей имеет отдельный двигатель внутреннего сгорания.

Кроме того, шнековый движитель выполняют таким образом, чтобы при установке на границе ниже основания концов боковых скегов мог быть осуществлен выход его исполнительного органа из контакта с водной поверхностью или сушей подъемным механизмом для подъема или опускания шнекового движителя с использованием гидроцилиндров.

Кроме того, подъемный механизм может быть выполнен в виде рычага, который одним концом закреплен шарнирно на корпусе, а на другом конце которого расположен шнековый движитель, для подъема и опускания шнекового движителя использованы гидроцилиндры.

Кроме того, шнековые движители включают по меньшей мере одну спиральную лопасть, навитую на ступице, связанной с приводом за счет соединения ее с двигателем внутреннего сгорания.

В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации совокупность признаков, характеризующая описываемое техническое предложение, не обнаружена. Таким образом, по мнению автора, предлагаемое техническое решение соответствует критерию «новизна».

На основании сравнительного анализа предложенного технического решения с известным уровнем техники можно утверждать, что между совокупностью отличительных признаков, выполняемых ими функций и достигаемой задачи предложенное техническое решение, не следует явным образом из уровня техники и соответствует по нашему мнению критерию «изобретательский уровень».

Таким образом, особенность данного судна состоит в том, что наличие нескольких средств реализации тягового усилия и снижения веса на различную среду подъемно-движущих установок, и безопасности движения на воде и на суше, имеет кинематическую связь с системой управления экипажа, а также выполняющего функцию подруливающего устройства, связанного с наличием дополнительных шнековых движителей, закрепленных с правой и с левой сторон бортов судна, возможность поднимать и опускать их гидравлическими приводами, в целом повышает надежность судна и делает универсальным в практике с применением дополнительного шнекового движителя, а значит, расширяет функциональные возможности судна на сжатом пневмопотоке на воде и на суше, при этом не нарушает естественную природу и другие естественные природные процессы для животных и рыб.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы.

На фиг. 1 показано амфибийное судно на сжатом пневмопотоке с погружным шнековым движителем, вид в плане; на фиг. 2 показан вид сбоку в разрезе на это судно; на фиг. 3 - вид сзади; на фиг. 4 - подъемный механизм имеет рычаг, вид сбоку.

Амфибийное судно на сжатом пневмопотоке с погружным шнековым движителем содержит корпус 1 судна и включает соосный импеллер 2, содержащий корпус 3, вращение винта соосного импеллера 2 происходит с помощью силового привода от основного двигателя внутреннего сгорания 4, размещенного в передней (носовой) части на корпусе 1 и имеет продолжение переходного участка 5 с образованием сопла в виде закрытого участка пневмоканала 6. В результате этого увеличивается давление воздуха в сторону под днище открытого канала 7, ограниченного боковыми скегами 8. Соосный импеллер 2 закреплен под углом 20-30° для забора воздушного атмосферного потока под днище судна. Таким образом, основной двигатель внутреннего сгорания 4 использован для приведения в действие импеллера 2 и реализации захвата и выправления воздуха в сторону закрытого участка пневмоканала 6, создание прямолинейного движения для тягового усилия судна посредством поступления его под днище открытого пневмоканала 7. На палубе имеется рулевое устройство 9 и радионавигационная система курса 10.

По бокам бортов судна 1 установлены и закреплены левый и правый шнековые движители 11, 12 (дальше по тексту шнеки) с заданной закруткой лопастей, присоединенные к ступицам 13, соответственно, к выходам левого и правого, реверсивных мотор-редукторов 14, 15, скорости и реверса направления оборотов с центрами их поворота вокруг своей вертикальной оси 16, осуществляемым дополнительными левым и правым реверсными мотор-редукторами 17, 18, подключенными так же к блоку 19 управления приводами мотор-редукторов, который соединен с центральной системой управления шнеков 11, 12 и связанного дополнительно с малым двигателем внутреннего сгорания 20, который использован для приведения в действие всех средств реализации тягового усилия шнеков 11, 12 посредством отталкивания от различных сред (вода, суша, болото, травяное покрытие). В данном случае средства реализации тягового усилия шнеков 11, 12 являются дополнением к тяге судна на сжатом пневмопотоке от соосного импеллера 2.

Для этого судна и с движителем шнекового типа, выполненных в виде двух с обеих сторон бортов судна и параллельно им, они частично погружены ниже ватерлинии с внешней стороны судна и размещены на некотором расстоянии от боковых скегов 8 и максимально приближены несколько ниже оснований концов боковых скегов 8 с возможностью выхода и входа в контакт с водной средой или на суше путем их подъема и опускания с помощью подъемного механизма в виде гидравлического привода объемного действия, приводимого в действие от малого двигателя внутреннего сгорания 20, например возможен вариант и с гибким приводом (на чертеже не показан), длина, и гибкость которых позволяет поднимать и опускать шнековые движители 11, 12.

Гидравлический привод выполнен через реверсные мотор-редуктора 14, 15 с возможностью регулирования частоты и/или направления вращения шнеков в ту или иную сторону, а значит, и в отношении средств реализации тягового усилия посредством взаимодействия шнеков на воде, на суше и т.п., и отталкивания от различных сред с учетом некоторого подъема корпуса судна над водой, сушей, болота, на пересеченной местности по отношению, соответственно, к основанию концов боковых скегов, опирающихся на опорную поверхность. При этом спиральная лопасть шнеков 11, 12 имеет угловой уступ с острой кромкой, прикрытых сверху стационарными изогнутыми козырьками 21, 22 по их длине. Высота лопастей в каждом их поперечных сечениях шнеков ограничены величиной 0,75 диаметра ступицы 13, где наружные кромки лопастей заострены (острая кромка), а перед заходом в срез обтекаемого оголовка 23, концы шнека 11, 12 выдвинуты вперед из изогнутого козырька 21, 22, т.е. свободный конец шнека вдвинут во внутрь обтекаемого оголовка 23.

При этом подъемный механизм может быть выполнен на поворотном кронштейне 24 (фиг. 4) с вертикальной осью вращения, на противоположном звене установлен шнековый движитель 11, 12, для подъема которых, использован гидроцилиндр 25, соответственно, с рычагом 26, а значит, кинематическая связь может иметь связывающий выходной вал двигателя внутреннего сгорания 20 с исполнительными органами. При необходимости с помощью одного или нескольких гидроцилиндров 25 можно производить регулировку глубины погружения шнековых движителей 11, 12, путем их воздействия на рычаг 26.

Таким образом, малый двигатель внутреннего сгорания 20 по командам центральной системы работы двигателя 20 приводами в виде реверсных мотор-редукторов задается число оборотов (скорость) при опускании шнеков 11, 12 для касания с опорной поверхностью для различных сред (вода, суша, болото и т.п.), и направление вращение шнеков 11, 12 от мотор-редукторов 14, 15 для каждого левого и правого борта судна на сжатом пневмопотоке. Движение судна даже при отключении движителя в виде соосного импеллера 2, может, происходить движение вперед или назад, или остановка, которое осуществляется одновременным согласованным вращением левого и правого шнековых движителей 11, 12, а также возможность обеспечить причаливание (швартовку) и остановку судна у причала или у берега. Изменение скорости судна в движении вперед, в основном связано с работой соосного импеллера 2 с основным двигателем внутреннего сгорания 4 и подаче сжатого пневмопотока под днище открытого пневмоканала 7, регулируя обороты двигателя 4, соответственно, регулируя обороты вращения винта соосного импеллера 2. В совокупности судно корпуса, движительные установки подъемно-высотного движения составляют движительный комплекс судна на сжатом пневмопотоке в целом.

Уменьшаются потери мощности (КПД) движителя в виде соосного импеллера 2, снижения веса на опорную поверхность, в частности на суше, установлены дополнительные шнековые движители 11, 12 на определенной высоте ниже основания концов боковых скегов и ниже ватерлинии, при этом шнеки закрыты сверху криволинейными козырьками 21, 22 с правой и левой стороны судна, размещенных параллельно боковым скегам 8 и максимально при этом приближены к плоскости концам скегов по высоте и длине, обеспечивается поперечная устойчивость судна при перемещении в сложных рельефных условиях (перекаты, одиночные преграды, защита рулевых устройств описанных ниже по тексту).

Следует здесь отметить, что в кормовой, в верхней части корпуса, закрепляют горизонтальный потоконаправляющий элемент 27 в виде П-образного козырька, таким образом, чтобы он находился выше поворотных щитков 28 и 29 с рулевыми устройствами 30 и 31, подключенных к узлу 32 управления и связанного (не показано) приводом управления экипажа.

Устройство полуоткрытых снизу шнеков 11, 12 в зависимости от перекрытия сверху козырьками 21 и 22, совершают поступательно-вращательное движение на воде, на суше, мокрого снега, болота, и даже с плавающими предметами, судно свободно проходит, снижает общие трения - сопротивление движения судна на сжатом пневмопотоке, а также самого низкопосаженного днища корпуса, имеющего закрытый и открытый участки пневмоканала, в частности по пересеченной местности с перекатами).

Эксплуатация амфибийного судна на сжатом пневмопотоке с погружным шнековым движителем осуществляется следующим образом.

Запускается силовая установка на сжатом пневмопотоке и плоское днище судно опирается на боковые скеги. После запуска основного двигателя внутреннего сгорания 4, посредством редуктора (не показан) в действие приводится вал соосного импеллера 2, имеющим изогнутые лопасти под определенным углом для захвата атмосферного потока и подачи его сжатым в переходной участок 5 с образованием сопла в виде закрытого участка 6. Далее воздушный поток направляется (расширяется) в открытый пневмоканал 7 между скегами 8 в сторону выхода кормовой части судна в канал между размещенными поворотными устройствами со щитками 28 и 29, прикрытых сверху с зазором потоконаправляющим элементом 27 в виде П-образного козырька. При этом между опорной поверхностью воды и днищем корпуса 1 с открытым пневмоканалом 7, образуется воздушная подушка, которая несколько приподнимает судно на скоростном движении.

Для улучшения управляемости и повышения безопасности на судне со сжатым пневмопотоком применены управляемые экипажам дополнительные шнековые движители 11, 12 (шнеки), перекрытые сверху изогнутыми козырьками 21, 22, состоящие из ступицы 13 с заданной закруткой лопастей, которые лишены явлений как кавитации (кавитация возникает в тех точках потока, где в результате движения жидкости происходит в закрытом устройстве и значительное местное понижение давления). Отличие шнековых движителей, отбрасывающих ту же массу воды и создающих ту же тягу, что винтовые движители, заключается в том, они вращаются с гораздо меньшей угловой скоростью. Поскольку сплошная винтовая линия шнека не создает вибраций и шума, это связано соответственно, и с плавностью в работе.

Далее запускается дополнительный малый двигатель внутреннего сгорания 20 подъемно-движущего судна на сжатом пневмопотоке и при опускании шнековых движителей 11, 12 на опорную поверхность воды или на сушу днище судна со скегами несколько поднимается на небольшую рабочую высоту и начинается движение на воде или на суше.

При этом в зависимости от условий рельефа местности на суше лопасти шнеков движителя значительно снижают давления данного судна на грунт, болото, травяное покрытие, помогают увеличить тягу (скорости) судна на сжатом пневмопотоке.

При оценке маневренности, заднего хода и торможения следует учитывать характеристику маневренности управляемых шнековых движителей для судна в целом.

При взаимодействии с поверхностью земли, воды, снега, льда шнеки обеспечивают также путевую устойчивость, удерживают судно на сжатом пневмопотоке от заноса на поворотах, косогорах, обеспечивают почти на месте разворот, учитывая поворот рулевых устройств сзади кормы; повышается КПД соосного импеллера (движителя).

При необходимости по водной поверхности быстрого движения производят подъем шнековых движителей 11, 12 и укладывают их на палубу судна (они имею малые геометрические размеры, с помощью одного или нескольких гидроцилиндров 25, соответственно, с рычагом 26, кинематически связанного через вал (не показан) двигателя внутреннего сгорания 20 или другого гибкого привода, в результате осуществляется выход шнеков 11, 12, например, из водной среды.

Благодаря использованию гидравлического привода для шнекового движителя подъема или опускания, двигатель 20 имеет при этом значительно меньшие габаритные размеры и массу, а значит, происходит упрощение обеспечения выхода и входа в контакт с водной средой или с твердой средой на суше шнековых движителей.

При необходимости быстрого торможения и остановке экипаж, при опущенном шнекового движителя в водную среду, опуская их ниже ватерлинии, затем включает обороты их вращения в противоположном направлении с помощью реверсивных мотор-редукторов 14, 15, чтобы оси ступиц 13 шнековых движителей по ходу движения судна, таким образом, имели обратное вращение на торможение и остановку судна. В этом случае при согласованной работе шнековых движителей, соосный импеллер 2 не работает, а основной двигатель внутреннего сгорания 4 отключен, судно остановится. По команде экипажа можно делать и швартовку у пирса или у берега, а также осуществлять поворот вправо или влево судно.

Подобные манипуляции позволяют расширять функциональные возможности судно на сжатом пневмопотоке на воде, на суше, при переходе на пересеченную местность, учитывая соответствующую плотность грунта, болот, снега, а благодаря сверху покрытия криволинейного козырька 21, 22, вращаясь шнеки, захватывают воду, снег в пространство, но ограничение сверху криволинейными козырьками 21, 22 не позволяет подыматься воде вверх, а снегу выдавливаться также вверх.

Таким образом, амфибийное судно на сжатом пневмопотоке с погружным шнековым движителем, согласно изобретению, с движительными комплексами, организованными с возможностью, в зависимости от различной среды, и перемещения, функционируют в работе отдельно или вместе с одновременным обеспечением необходимой аэродинамической разгрузки; отличается высокой проходимостью, универсальностью, способностью без предварительной подготовки во всем скоростном диапазоне переходит из воды на сушу (и наоборот), что позволяет достичь высокой эффективности при использовании амфибийного судна на сжатом пневмопотоке в экстремальных условиях труднодоступных районов.

Изобретение относится к транспортным средствам на сжатом пневмопотоке высокой проходимости. Амфибийное судно на сжатом пневмопотоке с погружным шнековым движителем содержит днище, выполненное из частей под различными углами, а руль поворота содержит щитки. В кормовой части корпуса над рулевым устройством выполнен горизонтальный потоконаправляющий элемент в виде П-образного козырька. Давление воздуха создается за счет соосного импеллера и дифференцированного выпуска из дополнительного канала на выходе между рулевыми устройствами. Днище пневмоканала в поперечном сечении выполнено плоским. Дополнительно по бокам бортов судна закреплены левый и правый шнековые движители, управляемые мотор-редукторами скорости и направления вращения шнеков. Высоты лопастей в каждом из поперечных сечений шнеков ограничены величиной, равной 0,75 диаметра ступицы, наружные кромки лопастей заострены, а перед заходом в срез обтекаемого оголовка шнеки выдвинуты вперед и закрыты сверху криволинейным козырьком. Шнеки размещены с возможностью выхода и входа в контакт с водной средой или сушей с возможностью подъема и опускания шнеков с помощью подъемного механизма в виде гидравлического привода объемного действия и связи через гидропривод с малым двигателем внутреннего сгорания, который использован для приведения в действие всех средств реализации тягового усилия шнеков в воде или на суше. Достигается расширение функциональных возможностей, повышение КПД и увеличение скорости хода судна на сжатом пневмопотоке. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Амфибийное судно на сжатом пневмопотоке с погружным шнековым движителем, выполненное с импеллером, имеющим привод от двигателя внутреннего сгорания и создающим давление воздуха под днищем и тяговое усилие, с днищем, выполненным из частей под различными углами, с двумя рулями, связанными с приводом на корме судна с возможностью входа в контакт с водной средой и поддерживаемыми с помощью поворотных тяг, с горизонтальным потоконаправляющим элементом в виде П-образного козырька, закрепленного к задней стенке кормы над рулями, с горизонтальными осями вращения, с боковыми скегами, которые с верхней стороны выполнены под углом с уменьшающимся основанием в сторону касания опорной поверхности, отличающееся тем, что оно дополнительно с левой и правой внешних боковых сторон снабжено шнековыми движителями, размещенными на некотором расстоянии от боковых скегов, оси которых в виде ступиц шнеков соединены с левым и правым мотор-редукторами скорости и реверса направления оборотов, связанными также соответственно с редукторами, размещенными на палубе судна, причем мотор-редукторы скорости и реверса подключены к блоку управления их приводами и связаны с дополнительным малым двигателем внутреннего сгорания с помощью соединений валов и упругих муфт и редуктора для возможности приведения ступиц шнеков во вращение в горизонтальной плоскости и реализации тягового усилия посредством отталкивания от различных сред, при этом шнеки расположены в районе ватерлинии и максимально приближены к основаниям концов боковых скегов несколько ниже их и параллельно последним с возможностью совместного или раздельного вращения, при этом шнеки размещены с возможностью выхода и входа в контакт с водной средой или сушей, причем высоты лопастей в каждом из поперечных сечений шнеков ограничены величиной, равной 0,75 диаметра ступицы, наружные кромки лопастей заострены, а перед заходом в срез обтекаемого оголовка шнеки выдвинуты вперед и закрыты сверху криволинейным козырьком, с возможностью подъема и опускания шнеков с помощью подъемного механизма в виде гидравлического привода объемного действия и связи через гидропривод с малым двигателем внутреннего сгорания, который использован для приведения в действие всех средств реализации тягового усилия шнеков в воде или на суше, причем каждый из движителей имеет отдельный двигатель внутреннего сгорания.

2. Судно по п. 1, отличающееся тем, что шнековый движитель выполняют таким образом, чтобы при установке на границе ниже основания концов боковых скегов мог быть осуществлен выход его исполнительного органа из контакта с водной поверхностью или сушей подъемным механизмом для подъема или опускания шнекового движителя с использованием гидроцилиндров.

3. Судно по п. 1, отличающееся тем, что подъемный механизм может быть выполнен в виде рычага, который одним концом закреплен шарнирно на корпусе, а на другом конце которого расположен шнековый движитель, для подъема и опускания шнекового движителя использованы гидроцилиндры.

4. Судно по п. 1, отличающееся тем, что шнековые движители включают по меньшей мере одну спиральную лопасть, навитую на ступице, связанной с приводом за счет соединения ее с двигателем внутреннего сгорания.