Способ форсирования участка местности с малой несущей способностью наземным транспортным средством с вертолетом сопровождения Российский патент 2020 года по МПК B64D1/22 

Изобретение относится к области вооружения, с комплексным использованием наземных транспортных средств (НТС - танков, самоходных артиллерийских установок, разведывательно-дозорных машин, штабных машин и т.д.) и вертолетов сопровождения и обеспечения (ВС).

Известны способы транспортировки НТС по воздуху летательными аппаратами (ЛА) - самолетами и вертолетами, как внутри них, так и снаружи, в том числе на гибкой связи [1. Вертолет, 2010 №03, 83 с. URL: https://coollib.net/b/315962-zhurnal-vertolyot-vertolyot-2010-n03/read; 2. СН-54 Skycrane. URL: https://www.glob-alsecurity.org/military/systems/aircraft/h-54-pics.htm; 3. Перевезти танк: транспортировка действительно больших объектов / Дмитрий Потапкин. URL: https://obzor.press/hi-tech/2016030117075]. Они применимы и в тех случаях, когда ставится задача преодоления НТС водной преграды, обширного болота или иного естественного препятствия на пути НТС.

Однако преодоление таких участков местности «по воздуху», то есть с полным отрывом движителя НТС от опорной поверхности (грунта) есть принципиально другой (в сравнении с заявляемым) способ форсирования, причем требующий достаточно большой грузоподъемности ЛА и здесь интересен лишь некоторой аналогией в части применения комплексов «НТС-ЛА» и гибкой связи между основными компонентами этой двухкомпонентной транспортной системы.

В последние годы заметное развитие получила и концепция комплекса военного назначения в составе танка и вертолета сопровождения и обеспечения (обитаемого или беспилотного летательного аппарата - БПЛА или «дрона») при этом танке [4. Проект БПЛА «Птеродактиль»: дополнительное средство наблюдения для танков. - URL: https://topwar.ru/104653-proekt-bpla-pterodaktil-dopolnitelnoe-sredstvo-nablyudeniya-dlya-tankov.html; 5. Создаваемый привязной беспилотник будет работать с разной бронетехникой. - URL: https://ria.ru/arms/20161125/1482216781. html].

Однако назначение вертолета (дрона) сопровождения и обеспечения, особенно малогабаритного БПЛА, ограничивается функциями наблюдения, разведки, дополнительного средства обороны и/или нападения, или материального обеспечения (см. следующий абзац).

Наиболее близким к заявляемому изобретению, особенно по совокупности существенных признаков аналогом (прототипом) является способ движения на местности, в том числе на местности с малой несущей способностью, наземным транспортным средством (НТС, на примере танка) с ВС (при наличии радиосвязи между ними), заключающийся в перемещении наземного транспортного средства за счет собственного движителя при сохранении сцепления с грунтом [6. RU 2662568 С1, МПК F41H 13/00; F41H 7/00, 26.07.2018].

В нем НТС и ВС соединяют гибкой связью, посредством, по крайней мере, механического или электромагнитного захвата, после чего дозаправляют НТС с вертолета топливом и/или отделяют и удаляют с НТС на замену его часть - контейнер для боекомплекта (отделяемый модуль).

Однако известный способ-прототип, при всей его несомненной пользе, обладает еще недостаточно расширенными тактико-техническими возможностями: при форсировании участков местности с малой несущей способностью (болото, глубокий снег, мокрые глина или чернозем и т.д.), когда НТС «вязнет» и сопротивление грунта из-за этого резко возрастает, сила тяги наземного транспортного средства по сцеплению из-за недостаточного коэффициента сцепления становится недостаточной, баланс сил уже не обеспечивает должного перемещения НТС, ставя под сомнение выполнения стоящей перед транспортным комплексом задачи. Возникает острая потребность предотвратить дальнейшее погружение НТС в грунт, уменьшить сопротивление грунта и/или увеличить коэффициент сцепления (увеличение сцепного веса как альтернатива увеличению коэффициента сцепления на слабонесущих грунтах чревата еще большим «увязанием» и, в лучшем случае, посадкой на днище с дополнительной силой трения), либо увеличить силу тяги за счет создания дополнительной, внешней силы тяги, например применив распространенный способ буксировки «завязшего» НТС другим НТС (разумеется при наличии такового и маневровых возможностей).

Проблемой (и, соответственно, задачей) изобретения является расширение тактико-технических возможностей комплекса «НТС-ВС».

Обозначенная проблема снимается (задача решается) тем, что в способе форсирования участка местности с малой несущей способностью наземным транспортным средством с вертолетом сопровождения, заключающимся в перемещении наземного транспортного средства, по крайней мере, за счет собственного движителя при сохранении сцепления с грунтом, согласно заявляемому изобретению, наземное транспортное средство и вертолет сопровождения соединяют гибкой связью с запасом прогиба, после чего синхронно перемещают наземное транспортное средство и вертолет в положении второго над первым, с временной, при необходимости, частичной вертикальной разгрузкой давления наземного транспортного средства в пятне контакта с грунтом и компенсации критического погружения в грунт, путем создания в гибкой связи силы натяжения за счет выборки ее прогиба и приложения подъемной силы несущего винта вертолета, за вычетом веса вертолета, увеличением дистанции.

Технический результат достигается также за счет дополнительных совокупностей существенных признаков способа (при сформулированной выше основной совокупности признаков):

- при недостаточности силы тяги движителя наземного транспортного средства, вертолет сопровождения можно плавно смещать вперед по курсу, обеспечивая тем самым горизонтальную составляющую вектора силы тяги несущего винта вертолета и/или лебедки, увеличивающую суммарную движущую силу тяги наземного транспортного средства (Это дает больший технический результат как дополнительную возможность использовать силовую установку ВС для «неотложной помощи» наземному компоненту двухкомпонентной транспортной системы по части силы тяги для поступательного движения НТС);

- выборку гибкой связи и/или натяжение могут задавать лебедкой, установленной, преимущественно на вертолете, или на наземном транспортном средстве (Это расширяет «инструментарий» в виде силовой установки ВС с приводом на несущий винт и лебедки, в различном сочетании и режимах работы, обеспечения оптимального натяжения гибкой связи, то есть расклада векторов сил, в каждой конкретной ситуации).

Очевидно, все действия (операции) совершают материальными средствами (вертолет сопровождения, гибкая связь в виде троса(ов) и др., лебедка с катушкой, энергетические и силовые устройства, радиосвязь, система(ы) управления и т.д.), над материальными объектами (наземное транспортное средство, вертолет сопровождения).

Среди известных способов не обнаружены такие, совокупность существенных признаков которых совпадала бы с заявленной. В то же время, именно за счет последней достигается новый технический результат, что обусловливает наличие у заявляемого устройства квалификационного признака «мировой уровень новизны».

Это убедительно демонстрирует очевидная оригинальность («сверхэффект»), в конечном счете - изобретательский уровень разработки как второй из триады квалификационных признаков изобретения.

Третий квалификационный признак, - «промышленная» применимость, -очевиден из дальнейшего описания примера реализации технического предложения.

Суть изобретения проиллюстрирована:

на фиг. 1 показано НТС (на примере танка) и ВС в составе транспортного комплекса в режиме взаимодействия «сопровождение с готовностью поддерживания», вид сбоку, где F - собственная сила тяги НТС, G₁ - вес НТС, р - среднее давление НТС на грунт, G₂ - вес ВС (векторные величины);

на фиг. 2 - НТС и ВС в режиме взаимодействия «сопровождение с поддерживанием», вид сбоку, где N- вектор силы натяжения в гибкой связи НТС и ВС;

на фиг. 3 - НТС и ВС в режиме взаимодействия «сопровождение с поддерживанием и частичной буксировкой», вид сбоку, где N_x - горизонтальная составляющая силы натяжения гибкой связи.

На фиг. 1-3 позициями обозначены: 1 - НТС; 2 - ВС; 3 - грунт (опорная поверхность); 4 - гибкая связь (например, тросовая) оперативного соединения НТС и ВС, с нижним захватом; 5 - лебедка (пример с ее установкой на ВС).

Для осуществления заявляемого способа можно использовать известное устройство транспортного комплекса «НТС-ВС» (с грузоподъемностью ВС хотя бы 20…40% от веса G НТС), например используемое в описании к прототипу [6].

В составе такого комплекса (см. фиг. 1-3):

- НТС (например, танк) 1 с автономным двигателем, трансмиссией и ходовой частью, включающей в свой состав движитель, например гусеничный);

- ВС 2, преимущественно с бортовой лебедкой 5 снизу;

- гибкая связь 4 (преимущественно тросовая, типа «паук»), связанная с барабаном (катушкой) лебедки 5.

Способ форсирования участка местности с малой несущей способностью наземным транспортным средством с вертолетом сопровождения заключается в следующей последовательности действий (операций):

1) наземное транспортное средство (НТС) 1 и вертолет сопровождения (ВС) 2 соединяют гибкой связью 4 с запасом прогиба (величина которого определяется из конкретной ситуации по эмпирически вырабатываемым предварительно рекомендациям и инструкциям);

2) синхронно перемещают НТС 1 и ВО 2 в положении ВО 2 над НТС 1 (см. фиг. 1), внимательно следя за процессом преодоления НТС 1 препятствия (текущие участки грунта 3), при этом НТС 1 движется под действием силы тяги F, обеспечиваемой его двигателем, трансмиссией и ходовой частью с движителем;

3) при необходимости (заведомо критически низкая несущая способность грунта 3 или по факту начавшегося «увязания» НТС 1 в грунте 3), временно, обеспечивают частичную вертикальную разгрузку (уменьшение, компенсацию) давления р НТС 1 в пятне его контакта с грунтом 3 и компенсации критического погружения в грунт 3, путем создания в гибкой связи 4 силы N натяжения за счет выборки ее прогиба и приложения подъемной силы F_п несущего винта ВС 2, за вычетом веса G₂. ВС 2, увеличением дистанции между НТС 1 и ВС 2 (см. фиг. 2). Вместо веса G₁ на грунт 3 действует теперь существенно меньшее усилие, равное G₁-F_п+G₂.

При недостаточности силы тяги движителя НТС 1, могут плавно смещать ВС 2 вперед по курсу (речь идет об общем курсе движения обоих компонентов транспортной системы - НТС 1 и ВС 2 в пространстве), обеспечивая тем самым горизонтальную составляющую N_x вектора N натяжения гибкой связи 4 (как следствия общего расклада сил в системе - см. фиг. 3), увеличивающую суммарную движущую силу тяги НТС 1: F+N_x.

Выборку гибкой связи 4 и/или натяжение N могут задавать лебедкой 4, установленной, преимущественно на ВС 2 (в данном примере), или на НТС 2 (не показано).

Технический и специальный (военный) результаты от использования заявляемого изобретения заключаются в расширении тактико-технических возможностей комплекса «НТС-ВС».

Изобретение относится к области вооружения с комплексным использованием наземных транспортных средств НТС (танков, самоходных артиллерийских установок, разведывательно-дозорных машин, штабных машин и т.д.) и вертолетов в качестве средств сопровождения и обеспечения (ВС). Способ форсирования участка местности с малой несущей способностью НТС (1) с ВС (2) заключается в следующей последовательности действий (операций): НТС (1) и ВС (2) соединяют гибкой связью (4) с запасом прогиба; синхронно перемещают НТС (1) и ВО (2) в положении ВО (2) над НТС (1), при необходимости временно обеспечивают частичную вертикальную разгрузку давления НТС (1) в пятне его контакта с грунтом (3) и компенсацию критического погружения в грунт (3) путем создания в гибкой связи (4) силы натяжения за счет выборки ее прогиба и приложения подъемной силы несущего винта ВС (2), за вычетом веса ВС (2), увеличением дистанции между НТС (1) и ВС (2). Вместо веса на грунт (3) действует теперь существенно меньшее усилие, равное разности веса НТС (1) и подъемной силы несущего винта ВС (2) за вычетом веса ВС (2). Расширяются тактико-технические возможности комплекса «НТС-ВС». Технический результат изобретения - расширение тактико-технических возможностей комплекса «НТС-ВС». 3 ил.

Способ форсирования участка местности с малой несущей способностью наземным транспортным средством с вертолетом сопровождения, заключающийся в перемещении наземного транспортного средства, по крайней мере, за счет движителей этого транспортного средства и вертолета совместно, при сохранении сцепления движителя с грунтом и наличии гибкой связи этого транспортного средства с вертолетом сопровождения, с запасом прогиба гибкой связи и временной, при необходимости, частичной вертикальной разгрузкой давления наземного транспортного средства в пятне контакта с грунтом и компенсации критического погружения в грунт, путем создания в гибкой связи силы натяжения за счет выборки указанного прогиба изменением дистанции между этими двумя транспортными средствами, отличающийся тем, что выборку гибкой связи и/или ее натяжение задают, альтернативно или в дополнение к принудительному изменению дистанции между этими двумя транспортными средствами, лебедкой, установленной последовательно с гибкой связью, преимущественно, на вертолете сопровождения и/или на перемещаемом наземном транспортном средстве.