Водоизмещающий корпус гусеничной амфибийной машины

Авторы патента:

B60F3/00 - Амфибии, т.е. транспортные средства, способные передвигаться как по суше, так и по воде; наземные транспортные средства, способные передвигаться под водой (колеса-поплавки B60B)

Владельцы патента RU 2558157:

Рогов Алексей Михайлович (RU)

Изобретение относится к области амфибийных гусеничных машин и предназначено для создания амфибии с увеличенным запасом плавучести в водной среде. Водоизмещающий корпус гусеничной амфибийной машины симметрично расширен в область внутригусеничного пространства. Расширение корпуса достигается формированием полостей с несущим каркасом из жестких профильных элементов, обшитых водонепроницаемой не подверженной коррозии оболочкой, с возможностью переноса точек крепления облегченной подвески на каркас распространенных полостей. Увеличение массы корпуса амфибии при расширении его во внутригусеничное пространство компенсируется уменьшением массы конструкции подвески. Достигается увеличение остойчивости транспортного средства и увеличение запаса плавучести. 2 ил.

Изобретение относится к области амфибийных гусеничных машин и предназначено для создания амфибии с увеличенным запасом плавучести в водной среде.

Как следует из анализа уровня техники, задача повышения запаса плавучести решается преимущественно за счет использования дополнительных емкостей, крепящихся к корпусу амфибии.

Известна высоко универсализированная ходовая часть современных транспортных средств по патенту РФ №2123432 (публ. 20.12.1998), где ходовая часть транспортного средства снабжена герметичными защитными фартуками, закрывающими каждую гусеничную цепь спереди, сзади, сверху и с боков, таким образом, что при движении транспортного средства в воде часть траков, расположенных в нижней части гусеничной цепи, движется в воде, а остальные траки движутся в воздухе внутри герметичного фартука, причем указанный фартук имеет возможность выполнения функции понтона для увеличения устойчивости транспортного средства при движении в воде.

Известна амфибийная машина по патенту РФ №2171749 (F41H 7/00, публ. 10.08.2001), где снаружи машины установлены кожухи, соединенные с ее корпусом с возможностью образования открытых снизу полостей. Кожухи выполнены в виде съемных каркасов, закрепленных на корпусе, и съемных листов, прикрепляемых к каркасу и выполненных, например, из малоуглеродистой стали. Верхние листы при этом могут быть использованы для выполнения функций надгусеничных полок, передние и задние листы - функций передних и задних подкрылков, а боковые листы при ведении боевых действий на суше могут быть использованы в качестве бортовых экранов для защиты машины от кумулятивных средств поражения.

Известно транспортное средство с надувными элементами плавучести по международной заявке WO 2008037354 (публ. 2007.09.12). При использовании средства на суше надувные элементы плавучести сложены и хранятся в закрытых отсеках на внешней поверхности корпуса транспортного средства. При нахождении транспорта на воде крышки отсеков открываются, а плавучие элементы наполняются воздухом, преимущественно из систем двигателя. Если необходимо, воздух отсасывается из плавучих элементов, элементы складываются и закрываются крышками отсеков.

Наиболее близким, по мнению заявителя, аналогом является амфибийная машина по патенту РФ №2406619 (B60F 3/00, публ. 27.04.2010), где увеличение общего водоизмещения машины и статического запаса ее плавучести, а также возможность коррекции дифферента и крена машины в процессе ее эксплуатации на водных участках местности достигается за счет использования дополнительного регулируемого водоизмещающего объема, расположенного под днищем машины. Водоизмещающая емкость может быть выполнена в виде объемного шарнирного параллелограмма. Нижняя часть емкости, составляющая второе днище, выполнена из металла. Боковые части емкости могут быть выполнены, например, из брезента или другого прочного водонепроницаемого материала. Аналогичные водоизмещающие емкости могут быть размещены в кормовой и носовой частях корпуса машины. При движении на суше емкость прижата к днищу корпуса с помощью силовых цилиндров. При движении по воде емкость опускают вниз, меняя уровень ватерлиния. Тем самым становится возможным поддерживать статический запас плавучести на допустимом уровне в процессе эксплуатации машины, не увеличивая размеры основного корпуса. Изменения параметров остойчивости обусловлены в основном перемещением центра величины вниз к днищу и увеличением расстояния между центром тяжести машины и ее центра величины, а также формой поперечного сечения корпуса выше и ниже плоскости действующей ватерлинии.

Недостатками известных решений является то, что все они предусматривают установку дополнительных водоизмещающих объемов. Кроме того, крепление подвески в известных решениях осуществляется через элементы конструкции, крепящиеся к борту, в этом случае сила реакции опоры, противодействующая разложенной на составляющие силе тяжести, воздействует на несущий кузов с моментом силы, равным произведению силы на плечо. Наличие этого момента требует усиления жесткости борта и элементов конструкции, крепящих подвеску к кузову.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является увеличение остойчивости амфибийного транспортного средства и уменьшение его осадки при движении по воде, что увеличивает предельную грузоподъемность амфибии при движении в водной среде и повышает безопасность такого движения, при оптимизации использования внутреннего объема корпуса и обеспечении возможности установки облегченной подвески амфибийного гусеничного транспортного средства.

Заявленный технический результат достигается тем, что водоизмещающий корпус гусеничной амфибийной машины симметрично расширен в область внутригусеничного пространства, при этом расширение корпуса достигается формированием полостей с несущим каркасом из жестких профильных элементов, обшитых водонепроницаемой не подверженной коррозии оболочкой, с возможностью переноса точек крепления облегченной подвески на каркас распространенных полостей, при условии, что увеличение массы корпуса амфибии при расширении его во внутригусеничное пространство компенсируется уменьшением массы конструкции подвески.

Возможный выигрыш в водоизмещении при расширении корпуса амфибийного транспортного средства во внутригусеничное пространство может быть иллюстрирован следующим расчетом.

Усредненные весовые и габаритные характеристики амфибийного транспортного средства составляют, см. фиг.2:

- полная масса амфибийного транспортного средства	M - 2500 кг
- усредненная длина корпуса	L - 3500 мм
- клиренс	K - 300 мм
- ширина корпуса амфибии	B - 1100 мм
- высота гусеницы	h_r - 900 мм
- ширина гусениц	b_r - 400 мм

При этом размеры расширенной во внутригусеничное пространство части корпуса могут составлять:

- усредненная длина расширенной части корпуса	I_p. - 3000 мм
- ширина расширенной части корпуса	b_p. - 450 мм
Не составляет конструктивных трудностей обеспечить высоту расширенной части с учетом возможного облегчения подвески до	до h_p - 300 мм

При условии, что увеличение массы корпуса амфибии при расширении во внутригусеничное пространство компенсируется облегчением конструкции подвески, примерная величина водоизмещения корпуса амфибии на уровне высоты гусеницы равна:

- для варианта без расширения корпуса V≅LB(h_г-K)

3500×1100×(900-300)=2310000000=2,31 куб.м

- для варианта с расширением корпуса во внутригусеничное пространство V_p=V+2(l_ph_p b_p)

2310000000+(3000·300·450)·2=310000000+81000000=3120000000=3,12 куб м.

Таким образом, расширение корпуса амфибии во внутригусеничное пространство может дать преимущество в водоизмещении:

На корпус амфибии без расширения во внутригусеничное пространство, погруженный в воду на уровень высоты гусеницы, действует выталкивающая сила F=2310 кг, что меньше массы амфибийного транспортного средства. При расширении корпуса в область внутригусеничного пространства, при тех же условиях, на амфибию действует выталкивающая сила Fp=3120 кг, что на 600 кг больше массы амфибии.

При этом заявленная конструкция кузова позволяет за счет использования жесткости распространенных полостей кузова использовать облегченную подвеску более простой и легкой конструкции.

Конструкция водоизмещающего корпуса и схема приложения сил поясняется графическими материалами, где на фиг.1а и 1б показана схема приложения сил в отношении известных и заявленного решения, где 1 - корпус амфибийного транспортного средства, 2 - гусеница, 3 - крепление подвески. При креплении подвески к борту корпуса через элементы крепления сила реакции опоры, противодействующая разложенной на составляющие силе тяжести, воздействует на несущий кузов с моментом силы, равным произведению силы на плечо h, как показано на фиг.1а. Наличие этого момента требует усиления жесткости борта и элементов конструкции, крепящих подвеску к кузову. При распространении несущего кузова внутрь гусеничного пространства сила реакции опоры имеет точку приложения непосредственно к несущему кузову, когда плечо h равно нулю (см. фиг.1б).

На фиг.2 показана область расширения корпуса амфибийной машины в область внутригусеничного пространства, вид сбоку и вид сзади, где 4 - расширенная часть объема корпуса, 5 - колесная тележка.

Расширение полезного объема кузова обеспечивает возможность оптимального размещения элементов систем обеспечения работы транспортного средства. Например, вынесение топливных баков системы питания движителя, радиаторов системы охлаждения движителя и т.д. в область внутригусенечного пространства.

Остойчивость транспортного средства при движении по воде и по твердому грунту повышается при понижении центра тяжести за счет разнесения водоизмещающих полостей кузова. Увеличение водоизмещающих объемов в нижней части транспортного средства уменьшает его осадку при движении по воде, что, в свою очередь, уменьшает силу торможения и увеличивает скорость движения амфибийного транспортного средства по сравнению с конструкциями кузовов прототипов при прочих равных условиях. Уменьшение осадки также благоприятно сказывается на способности выхода из воды амфибийного гусеничного транспортного средства, а в зимнее время из воды на лед.

Распространенные полости корпуса могут быть выполнены с несущим каркасом из жестких профильных элементов, обшитым водонепроницаемой не подверженной коррозии оболочкой, например алюминиевым листом. Колесные тележки могут крепиться к кузову с помощью рычагов более простой конструкции. Предусмотрено расширение корпуса во внутригусеничное пространство на ширину гусеничной ленты, но без выхода за габаритные размеры транспортного средства, примерно на 45 см с каждой стороны.

Расширение водоизмещающего корпуса амфибийной машины в область внутригусеничного пространства позволяет увеличить водоизмещающий объем амфибийного гусеничного транспортного средства без использования внешних дополнительных объемов. При этом заявленная конструкция кузова позволяет за счет использования жесткости распространенных полостей кузова снизить вес и упростить конструкцию подвески.

Водоизмещающий корпус гусеничной амфибийной машины, характеризующийся тем, что корпус симметрично расширен в область внутригусеничного пространства, при этом расширение корпуса достигается формированием полостей с несущим каркасом из жестких профильных элементов, обшитых водонепроницаемой не подверженной коррозии оболочкой, с возможностью переноса точек крепления облегченной подвески на каркас распространенных полостей, при условии, что увеличение массы корпуса амфибии при расширении его во внутригусеничное пространство компенсируется уменьшением массы конструкции подвески.

Изобретение относится к транспортным средствам, способным передвигаться как по суше, так и по воде, в частности к плавающим гусеничным вездеходам. Эластичная замкнутая гусеничная лента амфибийного транспортного средства с убирающимися лопастными элементами выполнена из двух наложенных одна на другую полос.

Способ обеспечения живучести плавающей машины в условиях низких температур // 2555579

Изобретение относится к способам обеспечения живучести плавающих машин. Способ включает установку снаружи машины кожухов, соединенных с ее корпусом с возможностью образования открытых снизу полостей с возможностью регулирование подачи в них выхлопных газов силовой установки.

Амфибия // 2555253

Изобретение относится к двухколесной глиссирующей амфибии. Двухколесная глиссирующая амфибия (10) имеет корпус (20), носовую часть (24), переднее колесо (30) и заднее колесо (40).

Амфибия // 2555051

Изобретение относится к амфибии, способной перемещаться по воде и по земле. Амфибия для перемещения по земле и по воде включает: кузов и глиссирующий корпус, два передних дорожных колеса и одно заднее дорожное колесо, которые установлены на втягиваемой подвеске, сиденье, два водометных движителя.

Амфибия // 2554708

Изобретение относится к амфибии, способной перемещаться по воде и по земле. Амфибия содержит корпус, имеющий глиссирующую поверхность, которая соприкасается с водой, когда амфибия глиссирует на воде, устройство втягиваемой подвески, которое выполнено с возможностью перемещения из положения поддерживания транспортного средства во втянутое положение.

Способ управления плавающим средством // 2553612

Изобретение относится к военной технике и касается способа управления плавающим средством (ПС), предназначенным для использования в боевых действиях. Снаружи ПС устанавливают кожухи, соединенные с его корпусом с возможностью образования открытых снизу полостей и подачи в эти полости выхлопных газов (ВГ) силовой установки (СУ).

Машина обеспечения переправ // 2551409

Изобретение относится к средствам преодоления разрушений и препятствий, а более конкретно к инженерным дорожным машинам. Машина обеспечения переправ включает корпус, силовую установку, трансмиссию, ходовую часть, водоходный движитель, экскаваторное и бульдозерное оборудования, лебедку и устройство для пуска дымовых гранат.

Средство транспортное // 2550103

Изобретение относится к транспортным средствам с винтовыми движителями. Предложено транспортное средство, содержащее корпус, головку, движитель, рулевой комплекс, при этом по периметру всего корпуса с возможностью вращения вокруг корпуса и собственной оси смонтирована пустотелая цилиндрическая винтовая рубашка с наружными напусками в виде винтовых лопастей по всей длине винтовой рубашки, изготовленная из трех или более прямоугольных полос одинаковых по ширине и по длине вогнутой или выпуклой формы относительно оси вращения винтовой рубашки, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на цилиндрической оправке, или винтовая рубашка может быть изготовлена из трех и более винтовых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны с центрами, расположенными снаружи или внутри поперечного сечения винтовой рубашки, при этом полосы соединены между собой с образованием по периметру винтовой рубашки напусков в виде винтовых лопастей по всей длине винтовой рубашки, винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей в виде винтовых канавок вогнутой или выпуклой формы относительно оси вращения винтовой рубашки с центрами кривизны, расположенными снаружи или внутри поперечного сечения винтовой рубашки.

Вездеход // 2549300

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к транспортным средствам высокой проходимости, используемым в качестве пассажирского или грузового транспорта при движении в условиях бездорожья.

Судно на воздушной подушке // 2547945

Изобретение относится к судостроению и касается судов на воздушной подушке (СВП). СВП содержит корпус, движительную и нагнетательную установки, ограждение области воздушной подушки с носовыми и кормовыми подвижными элементами, с бортовыми скегами и средним скегом, секционирующим область воздушной подушки на левую и правую отдельные камеры.

Колесо автомобиля-амфибии // 2559376

В колесе автомобиля-амфибии содержатся лопастные водоходные движители, смонтированные на ступице. По меньшей мере две лопасти равнопрочной в угловом отношении колесной сборки выполнены в виде полых конусных улиток из упругоподатливого материала, вершины конусов которых находятся в плоскости симметрии входных чашек улиток. Вершины соседствующих улиток объединены выступами в плоскости симметрии улиток с периферией соседствующих чашек. В выступах имеются отверстия, через которые пропущены витки переменных по шагу и диаметру пружин, дополняющих периферийную часть улиток до сегментированной окружности и начинающихся в вершине одной улитки и заканчивающихся в вершине соседствующей улитки. Технический результат - упрощение конструкции лопастных водоходных движителей автомобилей-амфибий. 1 ил.

Мобильный комплекс для информирования и оповещения населения в местностях, подвергшихся наводнению // 2561670

Изобретение относится к комплексу оповещения населения о чрезвычайных ситуациях (ЧС) в труднодоступных местностях. Мобильный комплекс состоит из амфибийного транспортного средства со встроенным в него видеоэкраном и звуковыми устройствами. Видеоэкран размещен в прямоугольном каркасе и закреплен посредством крепления его нижней частью к одной из упругих пластин, связанных упругодемпфированными стяжками с платформой-днищем корпуса и блоками плавучести, а верхней частью прямоугольный каркас видеоэкрана прикреплен к упругой пластине. Достигается повышение эффективности оповещения населения о ЧС в труднодоступных местностях путем оперативной доставки к месту использования и обеспечения многофункциональной работы мобильного комплекса, повышение эффективности снижения шума в аппарате при выполнении операций по ликвидации ЧС. 5 ил., 1 табл.

Способ повышения запаса плавучести военной гусеничной машины при преодолении водной преграды // 2562011

Изобретение относится к области военной техники, в частности к способам повышения запаса плавучести военной гусеничной машины в случае затопления обитаемых отделений. Способ заключается в том, что при затоплении обитаемых отделений автоматически сигнал передают по электропроводам с датчика наличия воды, находящегося в обитаемых отделениях, на электромагнит со штоком, включают муфту, передают крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания по валу через муфту на компрессор высокой производительности. Под давлением заполняют воздухом по системе газораспределения, например трубопроводам, через клапаны надувные резиновые камеры плавучести, раскрывают складные металлические каркасы, которые автоматически фиксируют, повышают объемное водоизмещение боевой машины, удерживают машину на плаву, не допуская ее затопления. Достигается возможность повышения запаса плавучести военной гусеничной машины при ее повреждении при преодолении водных преград. 1 ил.

Самолет-амфибия // 2563096

Изобретение относится к авиастроению, в частности к моделированию самолетов-амфибий гражданского назначения. Самолет-амфибия содержит лодку, соединенную с фюзеляжем, хвостовое оперение, высоко расположенные крылья с неубираемыми поплавками, прикрепленные с разных сторон к фюзеляжу и/или крыльям, брызгозащитные площадки с неподвижно установленными над ними корпусами реактивных двигателей с прикрепленным к ним сверху общим мини-крылом. При этом мини-крыло состоит из расположенного горизонтально центрального участка в форме прямоугольника и концевых участков прямоугольной, треугольной или стреловидной формы, расположенных V-образно. Достигается увеличение аэродинамической подъемной силы крыльев, уменьшение взлетного пути на морской, озерной, широкой речной акватории и на суше. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Вездеход и подвеска вездехода // 2564778

Группа изобретений относится к транспортным средствам, способным передвигаться по пересеченной местности, как на суше, так и на воде. Вездеход содержит кабину, раму, двигатель с выхлопной системой, коробку передач, механизм поворота, ходовую часть, включающую систему бортовых передач, связанную с двумя парами валов с установленными на них колесами с шинами низкого давления, подвеску, связанную с шинами колес, систему подкачки шин, систему отопления, систему управления. Подвеска содержит воздушную магистраль, взаимодействующую одновременно со всеми шинами колес и связанную с системой подкачки шин. Подвеска вездехода содержит систему подрессоривания колес, связанную с шинами колес, пневмопривод и систему подкачки шин. Система подрессоривания колес выполнена в виде воздушной магистрали, выполненной в раме, образованной лонжеронами и поперечинами, или вне рамы с образованием замкнутого контура, связанного с каждой шиной посредством трубопроводов с запорными элементами. В качестве пневмопривода и системы подкачки шин использована выхлопная система двигателя, которая снабжена заслонкой и связана с воздушной магистралью посредством трубопровода с запорным элементом. Достигается повышение плавности хода вездехода. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Оборудование для подводного вождения танка // 2568633

Изобретение относится к области военной техники, в частности к оборудованию для подводного вождения танка. Оборудование для подводного вождения танка включает предназначенную для подачи атмосферного воздуха для членов экипажа и работы двигателя загерметизированного танка при движении под водой и на суше воздухопитающую трубу из секций, закрепленную на танке. Труба снабжена механизмом управления положением секций, при этом часть секций выполнена гибкими. Часть механизма управления секцией в вертикальной плоскости выполнена в виде двух червячных передач, у которых оси вращения червяков совмещены, а ось червячного колеса первой передачи совпадает с осью поворота секции вокруг горизонтальной оси. Червячная передача выполнена самотормозящейся. Червяк намагничен в радиальном направлении. Червяк первой передачи может быть выполнен пустотелым. Часть механизма управления выполнена в виде цепной передачи. Часть механизма управления секцией в горизонтальной плоскости выполнена в виде третьей червячной передачи, у которой ось вращения червячного колеса совмещена с осями червяков первой и второй передач. Часть секции выполнена в виде антенны. Приводы механизма управления установлены вне секций. Достигается улучшение эксплуатационных характеристик за счет использования механизма управления положением секций. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Амфибийное транспортное средство // 2577504

Изобретение относится к амфибийным транспортным средствам и касается мореходных скоростных амфибий с изменяемой поверхностью глиссирования. Амфибийное транспортное средство содержит водоизмещающий корпус, силовую установку, трансмиссию, сухопутный и водоходный движители, установленные по бортам силовые цилиндры, связанные со средствами управления. При этом амфибийное транспортное средство также содержит два боковых щитка по бортам корпуса, выполненных с возможностью изменения своего положения относительно корпуса машины, и две управляемые гидродинамические поверхности на кормовых оконечностях боковых щитков, которые могут изменять свое положение относительно основной поверхности. Достигается уменьшение гидродинамического сопротивления, уменьшение потребной мощности при выходе на режим глиссирования, управление дифферентом и креном. 5 ил.

Амфибийный гусеничный движитель // 2577626

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано для передвижения плавающих танков, бронетранспортеров, БМП, вездеходов, транспортных средств-амфибий, а также различных судов и подводных лодок. Амфибийный гусеничный движитель содержит переднее и заднее подвижные колеса, гусеничную ленту и встроенные в нее лопасти. С одной стороны от каждого упомянутого подвижного колеса в нижней части движителя расположена по меньшей мере одна выдвижная направляющая. Каждая лопасть соединена с гусеничной лентой посредством крепежного элемента, проходящего в средней ее части и делящего ее на переднюю и заднюю части, и выполнена с возможностью вращения вокруг указанного крепежного элемента. В гусеничную ленту встроены блокирующие элементы, ограничивающие угол вращения лопастей. В передней и задней частях лопастей имеются продольные прорези, расположенные не в одну линию. Каждая прорезь находится на одном уровне с одной из выдвижных направляющих. Достигается возможность перемещаться по суше, по воде, под водой или же находясь частично в воде. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Движитель транспортного средства // 2577751

Изобретение относится к конструкциям самоходных амфибийных средств, в частности к плавающим автомобилям. Движитель транспортного средства содержит ведущие колеса с натянутой на них бесконечной лентой и установленными на ней с внешней стороны лопастями. По ширине расстояние между лопастями превосходит расстояние между лентами ходовой части, а по высоте лопасти расположены выше нижних точек касания колеса и ленты. Лопасти имеют механическую связь с внутренней стороной ленты, возможность поворота на 90° и фиксацию в верхней части ленты. Достигается повышение проходимости за счет установки с внешней стороны лопастей. 2 ил.

Машина обеспечения переправ // 2578650

Изобретение относится к средствам преодоления разрушений и препятствий, а более конкретно к инженерным дорожным машинам. Машина обеспечения переправ содержит корпус, силовую установку, трансмиссию, ходовую часть, водоходный движитель, лебедку, устройство для пуска дымовых гранат, экскаваторное и бульдозерное оборудования. На поворотной платформе экскаваторного оборудования шарнирно установлена кабина с возможностью перевода ее из рабочего вертикального положения в транспортное положение - лежа лицевой стороной к палубе. На отвале бульдозерного оборудования установлены левый и правый удлинители отвала. Достигается повышение производительности экскаваторного и бульдозерного оборудования за счет установки удлинителей отвала. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.