Прыгающее транспортное средство
Изобретение относится к транспортным средствам, предназначенным для использования в условиях сложного рельефа местности. Прыгающее транспортное средство включает корпус и основание, колеса, закрепленные на основании с помощью пружин, солнечные панели, закрепленные на корпусе, и прыжковый двигатель. Прыжковый двигатель установлен на основании транспортного средства и состоит из наводящего устройства и закрепленной в нем с возможностью установки и фиксации на заданный угол к горизонту направляющей трубы, внутри которой помещен толкатель, выполненный из материала с эффектом памяти формы и представляющий собой цилиндр с осевым цилиндрическим каналом, выходящий при нагреве за пределы направляющей трубы, и индукционный нагреватель. Корпус изготовлен по форме шарового сегмента с возможностью опирания его в исходном положении на два мотор-колеса и по меньшей мере на одно из колес-ленивцев при сжатых под тяжестью транспортного средства пружинах, выполненных пластинчатыми. На боковых поверхностях корпуса закреплены горизонтальные стабилизаторы с рулями высоты, а в хвостовой части - киль с рулем поворота. Одна из пластинчатых пружин может быть закреплена одним концом на основании, а другим жестко соединена с пластинчатой пружиной, на конце которой установлено мотор-колесо, с образованием между ними острого угла. Пластинчатая пружина может быть выполнена дугообразной, одним концом закрепленной на основании, а другим - свободно скользящей по нему. Мотор-колеса соединены между собой осью. Технический результат - возможность работы в условиях разреженной атмосферы. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к транспортным средствам, предназначенным для использования в условиях сложного рельефа местности и разреженной атмосферы.
Известно прыгающее транспортное средство, включающее тяговый вентилятор, корпус, установленный на подпружиненных колесах, и двигатель, перемещающий корпус по вертикали вверх и вниз [1].
Недостатками известного прыгающего транспортного средства является его невозможность работы в условиях разреженной атмосферы.
Целью изобретения является обеспечение возможности работы транспортного средства в условиях разреженной атмосферы.
Указанная цель достигается тем, что в прыгающем транспортном средстве, включающем корпус и основание, колеса, закрепленные на основании с помощью пружин, солнечные панели, закрепленные на корпусе, и прыжковый двигатель, прыжковый двигатель установлен на основании транспортного средства и состоит из наводящего устройства и закрепленной в нем с возможностью установки и фиксации на заданный угол к горизонту направляющей трубы, внутри которой помещен толкатель, выполненный из материала с эффектом памяти формы и представляющий собой цилиндр с осевым цилиндрическим каналом, выходящий при нагреве за пределы направляющей трубы, и индукционный нагреватель, при этом корпус изготовлен по форме шарового сегмента, с возможностью опоры его в исходном положении на два мотор-колеса и, по меньшей мере, на одно из колес-ленивцев при сжатых под тяжестью транспортного средства пружинах, выполненных пластинчатыми, причем на боковых поверхностях корпуса закреплены горизонтальные стабилизаторы с рулями высоты, а в хвостовой части - киль с рулем поворота.
Кроме того, одна из пластинчатых пружин закреплена одним концом на основании, а другим жестко соединена с пластинчатой пружиной, на конце которой установлено мотор-колесо, с образованием между ними острого угла.
Кроме того, пластинчатая пружина выполнена дугообразной, одним концом закрепленной на основании, а другим - свободно скользящей по нему.
Кроме того, мотор-колеса соединены общей осью.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых на фиг.1 представлено прыгающее транспортное средство (вид сбоку) с опорно-упругими устройствами, состоящими из двух пластинчатых пружин каждое, на фиг.2 - то же, с опорно-упругими устройствами в виде дугообразных пластинчатых пружин, на фиг.3 - то же, вертикальный разрез по осевой линии.
Предлагаемое прыгающее транспортное средство смонтировано на круглом основании 1, которое соединено с корпусом 2, выполненным заодно с кабиной для экипажа 3 и имеющим форму, близкую к форме шарового сегмента. К кабине 3 примыкает шлюзовая камера 4. В выемке на основании 1 в эпицентре тяжести транспортного средства установлен прыжковый двигатель, состоящий из закрепленной в наводящем устройстве 5 направляющей трубы 6 с возможностью установки и фиксации трубы 6 на заданный угол к горизонту. Направляющая труба 6 обращена открытым концом вниз, а глухим - вверх и содержит индукционный нагреватель 7 и толкатель 8 с наконечником 9. Толкатель 8 имеет форму цилиндра с цилиндрическим каналом по оси. Такая форма позволяет снизить массу толкателя и ускорять время индукционного нагрева. Толкатель 8 изготовлен из материала с эффектом памяти формы и в холодной форме представляет собой цилиндр с каналом, не превосходящий по длине трубу 6, а при переходе в горячую форму его диаметр уменьшается, а длина увеличивается и конец его выходит за пределы трубы 6.
На боковых сторонах основания 1 с помощью опорно-упругих устройств установлены два мотор-колеса 10. Опорно-упругое устройство представляет собой пластинчатую пружину 11, закрепленную одним концом на основании 1, а другим жестко соединенное с пластинчатой пружиной 12 таким образом, что между ними образован острый угол, на конце пружины 12 установлено мотор-колесо 10. По другому варианту опорно-упругое устройство представляет собой дугообразную пластинчатую пружину 13, одним концом закрепленную на основании 1, а другим свободно скользящую по основанию 1. Мотор-колесо 10 установлено на пружине 13 в средней ее части. На основании 1 с помощью опорно-упругих устройств закреплены с возможностью поворота в сторону движения колеса-ленивцы: в носовой части 15, в хвостовой - 16 на аналогичных пластинчатых пружинах соответственно 17 и 18, 19 и 20.
С обеих сторон на корпусе 2 установлены горизонтальные стабилизаторы 21 с шарнирно закрепленными на них рулями высоты 22, а в хвостовой части - киль 23 с рулем поворота 24. На корпусе 2 закреплены солнечные панели 25, соединенные с аккумуляторами и преобразователями электрического напряжения (на чертежах не показаны).
Прыгающее транспортное средство работает следующим образом.
В исходном положении транспортное средство опирается на оба колеса 10 и на оба или на одно из колес-ленивцев 15 или 16 (в зависимости от наклона местности на участке нахождения транспортного средства). Под тяжестью транспортного средства сжаты пружины 11, 12, 13, 17 и 18, 19 и 20 или часть из них. Толкатель 8 находится внутри направляющей трубы 6. Солнечные панели 25 воспринимают солнечную энергию и передают электроэнергию на аккумуляторы.
Движение на малые расстояния осуществляется с помощью мотор-колес 10. На их приводы подается электропитание. Вращением колес 10 транспортное средство начинает движение. Колесо-ленивец 15 или 16 или и то и другое поворачиваются в ту же сторону, что и колеса 10. Если потребуется изменить направление движения транспортного средства, то уменьшают скорость колеса 10, находящегося на стороне, куда надо направить движение. Для поворота транспортного средства на месте, колеса 10 вращают в разных направлениях (одно вперед, другое назад).
Перед совершением прыжка визуально и с помощью радиолокатора обследуется обстановка в направлении движения. Навигационный компьютер оценивает обстановку и дает рекомендации по режиму движения. Экипаж выбирает оптимальный вариант движения и в соответствии с ним поворачивает транспортное средство на выбранное направление и устанавливает направляющую трубу на нужный угол. После этого на индукционный нагреватель 7 подается электрический импульс переменного напряжения. Под воздействием переменного электромагнитного поля индукционный нагреватель 7 нагревает толкатель 8. Толкатель 8 переходит в горячую форму, увеличивается в длине и отталкивает транспортное средство от почвы. К энергии толчка двигателя добавляется энергия распрямляющихся пружин опорно-упругих устройств. Транспортное средство совершает прыжок. При полете транспортного средства толкатель 8 остывает и переходит в холодную форму, его длина снижается до размеров не превышающих направляющую трубу 6. Во время прыжкового полета экипаж визуально, а также с помощью локатора и навигационного компьютера оценивает участок, на который направляется транспортное средство. При необходимости направление движения и точка посадки корректируется с помощью рулей 22 и 24.
При посадке транспортного средства пружины опорно-упругих устройств сжимаются, накапливая энергию для очередного прыжка.
Наличие стабилизаторов 21 и киля 23 повышает устойчивость транспортного средства в прыжковом полете. А пружины опорно-упругих устройств смягчают тряску при посадке транспортного средства. Добавлением к силе толчка прыжкового двигателя упругой силы пружин увеличивается дальность прыжка и как следствие - экономичность транспортного средства. Форма корпуса (сверху - выпуклая, снизу - плоская) не только повышает его устойчивость на грунте против ветров, но и дает подъемную силу при движении в воздухе и тем самым увеличивает дальность прыжка и его экономичность.
Двигатель на основе соленоида с постоянным магнитом в качестве сердечника и в форме толкателя при работе не требует кислорода, что позволяет использовать его в разреженной атмосфере
Источник информации
1. Заявка № 93-042139 на изобретение «Прыгающее транспортное средство». Опубликовано 20.08.1996, МПК B 62 D 57/00.
1. Прыгающее транспортное средство, включающее корпус и основание, колеса, закрепленные на основании с помощью пружин, солнечные панели, закрепленные на корпусе, и прыжковый двигатель, отличающееся тем, что прыжковый двигатель установлен на основании транспортного средства и состоит из наводящего устройства и закрепленной в нем с возможностью установки и фиксации на заданный угол к горизонту направляющей трубы, внутри которой помещены толкатель, выполненный из материала с эффектом памяти формы и представляющий собой цилиндр с осевым цилиндрическим каналом, выходящий при нагреве за пределы направляющей трубы, и индукционный нагреватель, при этом корпус изготовлен по форме шарового сегмента с возможностью опоры его в исходном положении на два мотор-колеса и по крайней мере на одно из колес-ленивцев при сжатых под тяжестью транспортного средства пружинах, выполненных пластинчатыми, причем на боковых поверхностях корпуса закреплены горизонтальные стабилизаторы с рулями высоты, а в хвостовой части - киль с рулем поворота.
2. Прыгающее транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что одна из пластинчатых пружин закреплена одним концом на основании, а другим жестко соединена с пластинчатой пружиной, на конце которой установлено мотор-колесо, с образованием между ними острого угла.
3. Прыгающее транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что пластинчатая пружина выполнена дугообразной, одним концом закрепленной на основании, а другим - свободно скользящей по нему.
4. Прыгающее транспортное средство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что мотор-колеса соединены между собой осью.
