Амфибийное транспортное средство (АТС) на воздушной подушке предназначено для решения широкого спектра транспортных задач в труднопроходимой местности в любое время года, включая обширные водные поверхности любой глубины, участки движущегося льда, снежные и ледяные торосистые поверхности, относительно ровные участки суши независимо от покрытия, а также низкорослые заросли.
Известно транспортное средство на воздушной подушке (SU 457205, B60V 1/00, пр. от 15.01.1975), содержащее периферийное гибкое ограждение области повышенного давления и платформу с установленными на ней обтекаемым корпусом, оборудованной кабиной управления, пассажирским салоном и машинной установкой с вентилятором, включающей в себя турбину с топливными баками и трубопроводами.
К недостаткам этого транспортного средства можно отнести большие габариты несущей платформы, затрудняющие передвижение по пересеченной местности и малым рекам, большое лобовое сопротивление, боковую парусность, сложную конструкцию силовой установки и трансмиссии. Конструкция несущей платформы и корпуса не позволяет перевозить транспортное средство автомобильным и железнодорожным транспортом.
Гибкое ограждение воздушной подушки, состоящее из круглых в плане концентричных полотнищ, не обеспечивают устойчивое движение по воде и по пересеченной местности, а наклон этих полотнищ под углом к центру воздушной подушки создает сопротивление при движении по волнам и цепляет препятствия на суше.
Известно АТС на воздушной подушке по патенту (RU 2164481, B60V 1/00, пр. от 27.03.2001), содержащее платформу, на которой смонтированы: воздушный ресивер, управляемое пневматическое колесное шасси, управляемое тормозное устройство, герметичный корпус, разделенный на отсеки, воздушный винт в аэродинамическом кольце, воздушные рули, блоки плавучести, закрепленные шарнирно с правой и левой сторон корпуса, гибкое ограждение зоны повышенного давления, закрепленное по периметру корпуса и блоков плавучести.
К недостаткам этого транспортного средства относятся: недостаточная эффективность системы охлаждения двигателя из-за большой длины эжекционного воздушного канала, проходящего под вентиляторным и багажным отсеками, а также недостаточная продольная устойчивость транспортного средства, в особенности при движении над водой на большой скорости. Указанные недостатки обусловлены отсутствием в конструкции транспортного средства устройств для стабилизации крена и дифферента, возникающих от неравномерного размещения грузов, и от прижатия носовой части транспортного средства к поверхности воды на большой скорости, что вызывает потерю устойчивости переднего ограждения воздушной подушки.
Известно АТС на воздушной подушке (RU 123742, B60V 1/00, пр. от 27.04.2012), содержащее платформу со встроенным ресивером, корпус, разделенный на отсеки, двигатель, вентилятор, трансмиссию, воздушный винт в аэродинамическом кольце, воздушные рули, гибкое ограждение области повышенного давления, упругие тормозные щитки с направляющими ножами и тормозными шипами.
К недостаткам этого транспортного средства относятся:
- недостаточная поперечная устойчивость при маневрировании на воде. Это обусловлено тем, что вентилятор указанного транспортного средства не имеет аэродинамических делителей потока воздуха подаваемого в ресиверы правого и левого борта, а ресиверы не имеют направляющих сопел и обтекаемых перегородок, обеспечивающих равномерное распределение воздуха по секциями воздушной подушки.
- конструкция тормозных щитков, оборудованных гладкими направляющими ножами и тормозными шипами, не позволяет использовать их при движении задним ходом (кормой вперед) и при боковом скольжении на косогорах.
- недостаточная надежность и живучесть, так как транспортное средство оборудовано одной силовой установкой и при повреждении двигателя, вентилятора или воздушного винта лишается возможности передвижения.
Ближайшим техническим решением к заявляемому является АТС на воздушной подушке (RU 2750941, B60V 1/00, пр. от 06.07.2021). АТС на воздушной подушке содержит платформу со встроенным ресивером, состоящую из корпуса, разделенного на отсеки, двух блоков плавучести, закрепленных к боковым стенкам корпуса, воздушный ресивер, выполненный из двух воздушных каналов, двух автономных подъемно-движительных установок, каждая из которых состоит из двигателя, вентилятора, воздушного винта в аэродинамическом кольце, воздушных рулей, упругих муфт и редуктора передающего крутящий момент от двигателя к воздушному винту. Вентиляторы обоих подъемно-движительных установок расположены в общем (объединенном) корпусе с возможностью совместного или раздельного питания воздухом секций воздушной подушки и снабжены делителями потока, обеспечивающими одинаковую подачу воздуха в правый и левый ресиверы. Носовая часть корпуса и блоки плавучести оборудованы упругим буфером безопасности. Кормовая часть корпуса оборудована горизонтальными рулями - стабилизаторами продольной устойчивости. Днище корпуса оборудовано упругими тормозными щитками.
Недостатками данного транспортного средства являются:
1. Вентиляторы в объединенном корпусе имеют низкую эффективность из-за неправильного перераспределения потоков воздуха и возникающих завихрений от скачков давления. Распределители воздуха внутри корпуса вентиляторов не решают данную проблему. Отсутствует возможность перераспределения воздуха между передними и задними секциями воздушной подушки;
2. Гофрированные резинотканевые камеры для привода тормозных щитков работают только в одном направлении, для возврата необходимо дополнительно устанавливать пружинный возвратный механизм. Камеры работают при низком давлении, поэтому для создания требуемого усилия требуется большой расход воздуха, и, как следствие, возникает ощутимая задержка срабатывания тормозного механизма;
3. Тормозные щитки с направляющими ножами при использовании на неровной твердой поверхности не в полной мере обеспечивают сцепление;
4. Отсутствие силовой несущей платформы не позволяет модифицировать транспортное средство по назначению в качестве грузовой платформы. Конструкция не предназначена для модульной замены отсеков или агрегатов под конкретные задачи;
5. Энергоемкие упоры переднего гибкого ограждения не являются универсальным решением для движения по суше, так как имеется риск подламывания упора при столкновении с твердым препятствием. Демонтаж упоров решает проблему при движении на суше, но для выхода на открытую воду требуется установить их в штатное положение для предотвращения потери устойчивости переднего гибкого ограждения на высокой скорости;
6. Кинематическая схема заднего гибкого ограждения не обеспечивает равномерного складывания конструкции при посадке и препятствует движению задним ходом. Имеется риск повредить уязвимые элементы при движении по пересеченной местности.
В целом, к недостаткам известных АТС на воздушной подушке, известных из уровня техники, можно отнести низкую массовую и топливную эффективность, плохую маневренность из-за отсутствия надежных управляющих механизмов при отсутствии сцепления с опорной поверхностью, в особенности на воде, и недостаточную надежность, и живучесть гибкого ограждения воздушной подушки, что сказывается при движении на различных поверхностях участков суши.
Решаемая задача заключается в повышении безопасности и надежности, проходимости, управляемости, массовой и топливной эффективности и универсальности конструкции.
Для решения поставленной задачи предложена конструкция АТС на воздушной подушке, которое содержит плоскую несущую платформу рамной конструкции, состоящую из центроплана и двух прицепных бортов, частично заполненных пористым наполнителем. По месту стыковки прицепных бортов образованы воздушные коллекторы, равномерно питающие секции воздушной подушки через выпускные сопла воздухом. Воздух подается нагнетателями воздушной подушки через распределительные устройства. Гибкое ограждение воздушной подушки камерного типа разделено на четыре секции и имеет линейные компенсаторы на стыках. При этом гибкое ограждение носа оборудовано упорами воздушной подушки и армирующими накладками. Гибкое ограждение бортов поддерживается резинотканевыми косынками. Гибкое ограждение кормы имеет поперечную и продольную перегородки, поддерживаемые в рабочем состоянии набором плоских и витых пружин, гибких тяг, оттяжек, упругих рычагов, штанг. В моторном отсеке размещаются две независимые силовые установки, два центробежных нагнетателя воздушной подушки, валопроводы, топливная система, система охлаждения, газовыпускная система, пневматическая система, гидравлическая система и электрическая система (в части моторных систем). АТС имеет площадку в виде силового набора переменного сечения для установки модулей пассажирского салона требуемой модификации в соответствии с назначением, или грузовой платформы. АТС имеет винто-рулевой комплекс, включающий два воздушных винта в аэродинамических кольцевых насадках, при этом выходы воздуха из нагнетателей оснащены заслонками, используемыми при движении с одним работающим нагнетателем. Тормозные щитки размещены по центру тяжести судна и приводятся в действие пневмоцилиндрами и ими же возвращаются в исходное положение.
Ходовая рубка АТС на воздушной подушке имеет широкий обзор за счет большой площади остекления и аэродинамическую обтекаемую форму для снижения лобового сопротивления, а кормовая часть моторного отсека имеет плавные аэродинамические скосы, не препятствующие движению потоков воздуха, проходящих через воздушные винты.
Для управления дифферентом использованы активные делители потока.
Каждый тормозной щиток может иметь деление на две «лапы», которые благодаря упругим свойствам материала повторяют контуры поверхности при торможении или удержании на курсе.
Конструкция гибкого ограждения позволяет поддерживать воздушную подушку без надувных элементов и свободно пропускать препятствия при движении.
Нагнетатели воздушной подушки через валопровод связаны с ременными передачами.
Техническое решение поясняется чертежами.
Фиг. 1 - Общий вид АТС для пассажирской модификации.
Фиг. 2 - Общий вид АТС для грузовой модификации.
Фиг. 3 - Вид АТС в плане.
Фиг. 4 - Вид АТС спереди.
Фиг.5 - Схема расположение основных механических узлов в районе моторного отсека.
Фиг. 6 - Схема подачи и распределения воздуха в секциях воздушной подушки.
Фиг. 7 - Расположение нагнетателей воздушной подушки.
Фиг. 8 - Система распределения воздуха в секциях воздушной подушки.
Фиг. 9, 10, 11 - Модульные модификации АТС по назначению с открытой грузовой палубой, с быстросъемным увеличенным салоном-грузовым отсеком, с легким пассажирским салоном соответственно.
Фиг. 12 - Вид АТС снизу со стороны днища.
Фиг. 13 - Расположение тормозного устройства.
Фиг. 14 - Принцип работы тормозного устройства.
Фиг. 15а и Фиг. 15б - Переднее гибкое ограждение АТС.
Фиг. 16 - Расположение поперечных и продольных перегородок воздушной подушки АТС.
Фиг. 17а и Фиг. 17б - Рабочее положение гибкого ограждения борта АТС.
Фиг. 18а и Фиг. 18б - Устройство гибкого ограждения кормы АТС.
Фиг. 19а и Фиг. 19б - Принцип работы компенсаторов удлинения гибкого ограждения кормы АТС.
На фиг. 1 и 2 показан общий вид судна с левого борта для пассажирской и грузовой модификации соответственно (описание изложено выше).
На фиг. 3 изображен вид судна в плане. Центроплан 1 представляет собой несущую силовую платформу, на которой располагается ходовая рубка 2, съемный пассажирский салон 3, моторный отсек 4, винто-рулевой комплекс 5. В носовой части центроплана 1 располагается буферная зона деформации, смягчающая удар при аварийном столкновении. Там же располагаются места крепления для вспомогательных тяговых и буксировочных устройств, например, электрической лебедки.
В средней части центроплан 1 имеет продольно-поперечный силовой набор переменного сечения для установки пассажирских или грузовых модулей. В кормовой части имеется продольный фундамент главных двигателей, позволяющий устанавливать двигатели в широком диапазоне мощностей в зависимости от назначения судна, фундаменты нагнетателей, валопроводов, винто-рулевого комплекса. По центру тяжести судна расположены ниши тормозных щитков. По бокам к центроплану 1 крепятся левый и правый прицепные борта 6, 7, демонтируемые во время транспортировки судна автомобильным или железнодорожным транспортом. Борта 6, 7 служат расширителями воздушной подушки и дополнительно вмещают багажные отсеки 8 и топливные баки 9. Свободное и неиспользуемое пространство в конструкции заполнено пористым наполнителем 10, являющимся негорючим и негигроскопичным теплоизолятором, а также элементом конструкции, повышающим жесткость корпуса и запас плавучести.
По месту стыковки центроплана 1 с прицепными бортами 6, 7 образуются воздушные коллекторы 11, равномерно распределяющие воздух в секциях воздушной подушки через сопла 12 по центру корпуса и дополнительно подающие воздух по периферии через отводные каналы.
На фиг. 4 изображен вид судна со стороны носа. Ходовая рубка 2 для обеспечения безопасности движения имеет большую площадь остекления из авиационного акрила, оснащена стеклоочистительными устройствами, средствами освещения, в том числе и подвижными фарами-искателями, воздухозаборными устройствами для климатических установок, навигационным оборудованием.
К центроплану 1 и прицепным бортам 6, 7 крепится гибкое ограждение воздушной подушки 13 из резинотканевых полотнищ переменной толщины, усиленное армирующими накладками 14 из прочных и износостойких металлических легкосплавных или полимерных композитных материалов.
На фиг. 5 показано расположение основных механических узлов в районе моторного отсека 4, в котором располагаются два главных двигателя 15, предпочтительно дизельных, расположенных на продольном фундаменте, позволяющем в случае изменения назначения судна установить двигатель большей или меньшей мощности без существенных доработок. Например, для конвертации пассажирского судна в грузовое демонтируется съемный пассажирский салон 3 и устанавливается грузовая палуба 16 и усиленные крышки 17 коллектора. Для увеличения грузоподъемности прицепные борта 6, 7 заменяются на более широкие для увеличения площади воздушной подушки. Соответственно заменяются главные двигатели 15, нагнетатели 18 воздушной подушки в корпусе 19 и винто-рулевой комплекс 5. Широко применяется принцип модульности конструкции для адаптации под конкретные задачи.
Главные двигатели 15 приводят в движение нагнетатели воздушной подушки 18 через фрикционную муфту отключения трансмиссии. Нагнетатели всасывают воздух через охладители 20 наддувочного воздуха и радиаторы 21, расположенные непосредственно над двигателем и под верхним люком с управляемым воздухозаборником. В случае дополнительной потребности в воздухе с учетом обеспечения охлаждения главных двигателей воздух подается через боковые люки моторного отсека. Перераспределение потоков всасываемого воздуха через радиаторы 21 и через боковые люки регулируется электрическими приводами.
Нагнетатели воздушной подушки 18 через валопровод связаны с ременными передачами 22, расположенными в закрытых кожухах, защищающих от попадания грязи и брызг воды. Ременные передачи 22 приводят в движение низкооборотные многолопастные воздушные винты в аэродинамических кольцевых насадках. Применение таких винтов позволяет снизить уровень шума и уменьшить диаметр колец, и как следствие уменьшить габариты и массу винто-рулевого комплекса.
Управление потоком, создаваемым воздушными винтами производится несколькими способами:
- изменением частоты вращения двух независимых силовых установок;
- изменением угла атаки лопастей двух независимых винтов за счет механизмов изменения шага винта;
- спрямление потока и изменение вектора тяги путем отклонения вертикальных воздушных рулей, закрепленных в единой раме. Управление производится за счет гидравлического привода.
При посадке судно опускается на опорные полозья 23. Свободное и неиспользуемое пространство в конструкции заполнено пористым наполнителем 10.
При выходе из строя одной силовой установки перераспределение воздуха в воздушных коллекторах 11 идет через воздушные каналы 24.
Непосредственно за поперечной перегородкой 25, расположенной по центру воздушной подушки, располагается тормозное устройство 26, включающее в себя два упругих тормозных щитка 27, приводимые в действие пневмоцилиндрами 28.
На фиг. 6 показана схема подачи и распределения воздуха в секциях воздушной подушки. В качестве показательного примера показан случай выхода из строя правой силовой установки. Воздух, прокачиваемый центробежным двухсторонним нагнетателем воздушной подушки 18 левого борта, подается в коллектор 11 левого борта, разделенного рассекателем 29 с активным делителем потока 30 на носовую и кормовую секции. Из коллектора воздух попадает в секции воздушной подушки через сопла 12, сориентированные для отклонения потока под углом в сторону кормы. Так как по правому борту нагнетание воздуха отсутствует, секции правого борта получают воздух через воздушные каналы 24. Для исключения потерь воздуха через неработающий нагнетатель выходные отверстия по правому борту закрываются заслонками 31.
На фиг. 7 показано расположение нагнетателей 18 воздушной подушки в корпусе 19. Каждый нагнетатель 18 воздушной подушки располагается в своем корпусе 19 и приводится в движение своим двигателем 15. Так как большинство двигателей вращаются по часовой стрелке, то выход потока из нагнетателей 18 воздушной подушки левого и правого борта будет разный. Направление потока по левому борту будет стремиться в нижний угол рассекателя 29 с активным делителем потока 30, тогда как по правому наоборот, в верхний угол. На крейсерском режиме разница в подаче воздуха между левым и правым бортом несущественна.
На фиг. 8 показана работа системы распределения воздуха в секциях воздушной подушки. Управление распределением воздуха производится несколькими способами:
- изменением частоты вращения двух независимых силовых установок, что влияет на крен судна и тягу винтов;
- отклонением активного делителя потока 30, что позволяет перераспределять воздух между носовой и кормовой секцией каждого борта по отдельности и влияет на дифферент судна;
- частичным перекрытием выходных каналов заслонками 31, предназначенными, главным образом, для изоляции неработающего нагнетателя, что создает дополнительное сопротивление потоку и влияет на крен и дифферент судна.
Система стабилизации судна путем распределения воздуха в секциях воздушной подушки может выполняться как через органы управления, так и средствами автоматики.
На фиг. 9 показана модификация судна с открытой грузовой палубой 32 и усиленными крышками 17 коллекторов. При такой конфигурации появляется возможность перевозить грузы на всю ширину судна, а отсутствие боковых стенок и крыши облегчает погрузочно-разгрузочные работы.
На фиг. 10 показана модификация судна с быстросъемным увеличенным салоном/грузовым отсеком 33. Такая конфигурация увеличивает массу и снижает грузоподъемность, но оправдывает себя при отдельных временных работах. Например, когда требуется перевезти груз именно в защищенном закрытом салоне при определенном температурно-влажностном режиме, или эвакуировать большое количество людей.
На фиг. 11 показана модификация судна с легким пассажирским салоном. Такая конфигурация применяется, когда основной задачей судна является именно перевозка людей. Несущая платформа, являющаяся центропланом 1, содержит в себе все коммуникации, обеспечивающие жизнедеятельность пассажиров и экипажа, а также нормальную эксплуатацию судна. Все стыки надежно утеплены и герметизированы. Не предназначено для быстрой конвертации в отличии от исполнений, показанных на фиг. 9 и 10, но возможность переоборудования сохраняется.
На фиг. 12 приведен вид судна со стороны днища. Гибкое ограждение воздушной подушки 13 состоит из поперечной перегородки 25, продольной перегородки 34, и закрепленных по периметру судна на центроплане 1 и прицепных бортах 6, 7 гибких ограждений носа 35 дополнительно усиленного армирующими накладками 14, бортов 36 с брызгоотбойниками, поддерживаемых резинотканевыми косынками 37 и кормы 38, защищенного кормовыми алюминиевыми щитками. По месту стыковки бортов с центропланом 1 по гибкому ограждению также имеются разъемы для транспортировки.
Воздух по воздушным коллекторам 11 подается в соответствующие секции воздушной подушки через сопла 12. Слева и справа от воздушный коллекторов 11 расположены опорные полозья 39, четыре на центроплане 1 и четыре на прицепных бортах 6, 7. По центру тяжести судна, за поперечной перегородкой 25 расположено тормозное устройство 26.
На фиг. 13 показано расположение тормозного устройства 26 со стороны днища. Тормозное устройство 26 включает в себя два упругих тормозных щитка 27, состоящих из набора титановых пластин, закрепленных на корпусе через резинометаллические шарниры 40 и приводимых в действие пневмоцилиндрами 28. Во избежание поломки тормозных щитков 27 при обратном ходе оконечность щитка выполнена из резинокордной накладки 41. Для увеличения сцепления тормозного щитка 27 с твердой неровной поверхностью нижняя часть щитка разделяется на две «лапы», которые благодаря упругим свойствам материала повторяют контуры поверхности при торможении или удержании на курсе.
На фиг. 14 показан принцип работы тормозного устройства 26. В нормальном состоянии тормозной щиток 27 и пневмоцилиндр 28 углублен в нишу 42. Ниша 42 является частью днища центроплана 1 и надежно утеплена пористым наполнителем 10. При подаче команды из ходовой рубки 2 воздух подается в пневмоцилиндр 28 и опускает тормозной щиток 27 до контакта с опорной поверхностью при движении на воздушной подушке. При умеренном давлении на поверхность направляющие лезвия 43 вонзаются в грунт и служат для удержания курса и препятствуют боковым смещениям при сильном ветре или движении по склону. При эксплуатации по твердой ледяной поверхности направляющие лезвия 43 оборудуются зубчатыми накладками.
При сильном давлении тормозной щиток 27 тормозит судно до полной остановки, препятствуя возникновению аварийных ситуаций. Кроме того, торможение при движении на воздушной подушке сохраняет гибкое ограждение от истирания и днище от повреждений.
На фиг. 15а и 15б показано расположение упоров переднего гибкого ограждения и кинематика их работы. Гибкое ограждение носа 35 усилено армирующими накладками 14 и пакетом плоских пружин 44. Для предотвращения потери устойчивости гибкого ограждения при движении по воде на большой скорости дополнительно устанавливаются упругие упоры, включающие в себя штанги 45, закрепленные на корпусе через резинометаллические шарниры 40, упругие рычаги 46, одним плечом соединенные с пакетами плоских пружин 44 и другим с пружинами 47. При движении на воздушной подушке упоры предотвращают затягивание гибкого ограждения носа под днище набегающим потоком воды, но при преодолении твердых препятствий и посадке позволяют гибкому ограждению складываться и не оказывать существенного сопротивления.
На фиг. 17а и 17б показана схема установки поперечной перегородки 25 на фоне продольной перегородки 34.
Поперечная и продольная перегородки 25 и 26 соответственно делят воздушную подушку на четыре относительно равные и независимые секции, в каждой секции поддерживается свое давление в зависимости от распределения нагрузки. Поперечная перегородка 25 усилена пакетами плоских пружин 48 и наклонена в сторону кормы 38 для преодоления твердых препятствий по ходу движения. Вылет поперечной перегородки 25 ограничен гибкой оттяжкой 49. Удержание и возврат поперечной перегородки 25 в рабочее положение обеспечивается пружинами 50. Продольная перегородка 34 удерживается в рабочем положении пакетами плоских пружин 51, закрепленных на продольной перегородке 34 резинокордными креплениями 52, радиусная форма которых вытягивает перегородку в вертикальное положение, а скругленная нижняя часть предотвращает поломку пружин от упора в грунт при посадке.
На фиг. 17а показано рабочее положение гибкого ограждения борта 36. Для предотвращения потери устойчивости гибкого ограждения при движении на подушке по всей длине борта установлены резинотканевые косынки 37 переменной толщины, усиленные по периметру. Косынки 37 имеют наклон в сторону кормы 38 под углом α около 45° и с шагом t, равным (0,6…0,8) × h, где h - высота гибкого ограждения.
Прицепные борта 6, 7 и гибкое ограждение 13 дополнительно защищены привальным брусом 52, служащим упором при причаливании к пирсу или воспринимающем нагрузку при боковом ударе.
На фиг. 18а и фиг. 18б показано устройство гибкого ограждения кормы 38 и кинематика его работы. Гибкое ограждение кормы 38 усилено пакетами плоских пружин 54, разделенных небольшим участком свободного резинотканевого полотна.
Гибкое ограждение кормы 38 и металлические пружины 55 (расположенные в разных плоскостях) защищены кормовыми алюминиевыми щитками 56, закрепленными на корпусе резинометаллическими шарнирами 40. Пружины 55 обеспечивают удержание гибкого ограждения кормы 38 в рабочем положении и возврат после прохождения препятствий. Верхний набор пружин через штанги 57 образует ромбическую систему в верхней половине гибкого ограждения 13. Нижний набор пружин обеспечивает прижатие кромки гибкого ограждения через гибкие тяги 58. Ограничение прижатия осуществляется за счет гибких оттяжек 59. Упором в средней части служит упругий рычаг 60. При прохождении твердых препятствий или посадке гибкое ограждение вытягивается назад и слегка складывается вверх.
Нижняя часть гибкого ограждения имеет утолщения в нижней части по всему периметру, так как там находится зона наибольшего износа. Соединения полотнищ гибкого ограждения в местах неразъемных соединений осуществляется прошивкой и склеиванием внахлест. Разъемные соединения с целью транспортировки или ремонтных работ в полевых условиях выполняются с использованием нержавеющих крепежных элементов.
Установка приводов, регулирующих длину гибких оттяжек 49 поперечной перегородки 25 и гибких оттяжек 59 гибкого ограждения кормы 38 позволит регулировать высоту и форму гибкого ограждения, что может уменьшить сопротивление движению при буксировке на воде и обеспечить движение задним ходом без риска поломки армирующих элементов.
На фиг. 19а и фиг. 19б показан принцип работы компенсаторов удлинения гибкого ограждения кормы 38 при посадке или прохождении препятствий. Места стыков гибкого ограждения кормы 38 с гибкими ограждениями бортов 36 и продольной перегородкой 34 оснащены линейными компенсаторами удлинения 61 и 62, представляющими собой резинокордные карманы треугольной формы, имеющие наибольшее удлинение в нижней части. Рабочее положение гибкого ограждения обеспечивается за счет упругих элементов 63 (например, пружин), которые стягивают края полотнищ на стыках гибкого ограждения и не позволяют компенсаторам складываться или раздуваться в произвольном порядке. Уязвимые и выступающие наружу упругие элементы 63 защищены тонкими резинокордными чехлами.
Таким образом, заявляемая конструкция АТС обеспечивает:
- безопасность и надежность АТС - за счет применения независимых силовых установок без сложных трансмиссионных узлов, доступа к агрегатам для ремонта в полевых условиях, использования тормозной системы и гибкого ограждения особой конструкции, заполнения свободных полостей днища пористым наполнителем, являющимся негорючим и негигроскопичным теплоизолятором, а также элементом конструкции, повышающим жесткость корпуса и запас плавучести, установки защитного буфера в носовой части, применения коррозионностойких и износостойких материалов;
- проходимость (мореходность) - за счет применения регуляторов расхода воздуха от нагнетателей воздушной подушки, конструкции гибкого ограждения, обеспечивающего равномерное распределение воздуха в секциях воздушной подушки, узлов, обеспечивающих устойчивую форму ограждения без использования надувных элементов и повторяющую рельеф местности. Все эти элементы служат для достижения продольной и поперечной остойчивости как на воде, так и на суше;
- управляемость - за счет раздельного управления частотой вращения двигателями, раздельного управления углом атаки лопастей на воздушных винтах (шагом винта), изменения вектора тяги воздушными рулями, использования заслонок и активных делителей потока воздуха в секции воздушной подушки, тормозной системы, одновременно служащей для обеспечения курсовой устойчивости;
- массовую и топливную эффективность - за счет применения легких алюминиевых, титановых сплавов и композитных материалов, усиленной платформы и облегченных надстроек аэродинамической обтекаемой формы, высокоэффективных нагнетателей воздушной подушки в отдельных корпусах, высокого КПД трансмиссии, низкооборотных многолопастных воздушных винтов в аэродинамических кольцевых насадках;
- универсальность - за счет модульности конструкции.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
АМФИБИЙНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ (АТС) | 2020 |
|
RU2750941C1 |
АМФИБИЙНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ | 2006 |
|
RU2328390C2 |
АМФИБИЙНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ | 1999 |
|
RU2164481C1 |
АМФИБИЙНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ | 2004 |
|
RU2269441C1 |
САМОХОДНАЯ АМФИБИЙНАЯ ПЛАТФОРМА НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ | 2007 |
|
RU2345916C1 |
АМФИБИЙНЫЙ ТРАНСПОРТНЫЙ АППАРАТ | 1999 |
|
RU2174080C2 |
Судно на воздушной подушке | 2022 |
|
RU2773968C1 |
АМФИБИЙНЫЙ ТРАНСПОРТНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ЭВАКУАЦИИ ПОСТРАДАВШИХ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ РЕГИОНАЛЬНОГО МАСШТАБА | 2014 |
|
RU2582513C2 |
Амфибийный транспортный аппарат Кочетова для эвакуации пострадавших в чрезвычайных ситуациях регионального масштаба | 2014 |
|
RU2650281C2 |
МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИНФОРМИРОВАНИЯ О ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ В МЕСТНОСТЯХ, ПОДВЕРГШИХСЯ НАВОДНЕНИЮ | 2017 |
|
RU2642209C1 |
Изобретение относится к амфибийным транспортным средствам (АТС) на воздушной подушке, предназначенной для транспортировки в труднопроходимой местности в любое время года. АТС на воздушной подушке содержит плоскую несущую платформу рамной конструкции, состоящую из центроплана и двух прицепных бортов, частично заполненных пористым наполнителем. По месту стыковки прицепных бортов образуются воздушные коллекторы, равномерно питающие секции воздушной подушки через выпускные сопла воздухом. Воздух подается нагнетателями воздушной подушки через распределительные устройства. Гибкое ограждение воздушной подушки камерного типа разделено на четыре секции и имеет линейные компенсаторы на стыках. При этом гибкое ограждение носа оборудовано упорами воздушной подушки и армирующими накладками. Гибкое ограждение кормы имеет поперечную и продольную перегородки, поддерживаемые в рабочем состоянии набором плоских и витых пружин, гибких тяг, оттяжек, упругих рычагов, штанг. В моторном отсеке размещаются две независимые силовые установки, два центробежных нагнетателя воздушной подушки, валопроводы, топливная система, система охлаждения, газовыпускная система, пневматическая система, гидравлическая система и электрическая система в части моторных систем. АТС имеет винторулевой комплекс, включающий два воздушных винта в аэродинамических кольцевых насадках, при этом выходы воздуха из нагнетателей оснащены заслонками, используемыми при движении с одним работающим нагнетателем. Тормозные щитки размещены по центру тяжести судна и приводятся в действие пневмоцилиндрами и ими же возвращаются в исходное положение. Достигается повышение безопасности и надежности, проходимости, управляемости, массовой и топливной эффективности и универсальности конструкции. 5 з.п. ф-лы, 23 ил.
1. Амфибийное транспортное средство (АТС) на воздушной подушке, содержащее плоскую несущую платформу рамной конструкции, состоящую из центроплана и двух прицепных бортов, частично заполненных пористым наполнителем, при этом по месту стыковки прицепных бортов образуются воздушные коллекторы, выполненные с возможностью равномерного питания секций воздушной подушки через выпускные сопла воздухом, подаваемым нагнетателями воздушной подушки через распределительные устройства, гибкого ограждения воздушной подушки камерного типа, разделенного на четыре секции, при этом гибкое ограждение носа оборудовано упорами воздушной подушки и армирующими накладками, гибкое ограждение бортов поддерживается резинотканевыми косынками, гибкое ограждение кормы имеет поперечную и продольную перегородки, поддерживаемые в рабочем состоянии набором плоских и витых пружин, гибких тяг, оттяжек, упругих рычагов, штанг, а также имеющих линейные компенсаторы на стыках, ходовую рубку, моторный отсек, в котором размещены две независимые силовые установки, два центробежных нагнетателя воздушной подушки, валопроводы, топливную систему, систему охлаждения, газовыпускную систему, пневматическую систему, гидравлическую систему и электрическую систему в части моторных систем, отличающееся тем, что АТС имеет площадку в виде силового набора переменного сечения для установки модулей пассажирского салона требуемой модификации в соответствии с назначением, или грузовой платформы; винторулевой комплекс, включающий два воздушных винта в аэродинамических кольцевых насадках, приводимых в движение ременными передачами, при этом выходы воздуха из нагнетателей оснащены заслонками, используемыми при движении с одним работающим нагнетателем; тормозные щитки размещены по центру тяжести судна и приводятся в действие пневмоцилиндрами и ими же возвращаются в исходное положение.
2. АТС на воздушной подушке по п.1, отличающееся тем, что ходовая рубка имеет широкий обзор за счет большой площади остекления и аэродинамическую обтекаемую форму для снижения лобового сопротивления, а кормовая часть моторного отсека имеет плавные аэродинамические скосы, не препятствующие движению потоков воздуха, проходящих через воздушные винты.
3. АТС на воздушной подушке по п.1, отличающееся тем, что для управления дифферентом используются активные делители потока.
4. АТС на воздушной подушке по п.1, отличающееся тем, что каждый тормозной щиток имеет деление на две «лапы», которые благодаря упругим свойствам материала повторяют контуры поверхности при торможении или удержании на курсе.
5. АТС на воздушной подушке по п.1, отличающееся тем, что конструкция гибкого ограждения позволяет поддерживать воздушную подушку без надувных элементов и свободно пропускать препятствия при движении.
6. АТС на воздушной подушке по п.1, отличающееся тем, что нагнетатели воздушной подушки через валопровод связаны с ременными передачами.
АМФИБИЙНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ (АТС) | 2020 |
|
RU2750941C1 |
АМФИБИЙНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ | 2006 |
|
RU2328390C2 |
CN 106364639 A, 01.02.2017 | |||
GB 1494733 A, 14.12.1977. |
Авторы
Даты
2024-07-01—Публикация
2023-10-20—Подача