Амфибийное транспортное средство - RU2444444C2
Код документа: RU2444444C2
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение относится к амфибийному транспортному средству, и в частности к амфибийному транспортному средству, оснащенному, по меньшей мере, одной промежуточной осью, несущей колесо, убирающееся выше ватерлинии транспортного средства.
Расположение осей в обычном транспортном средстве высокой проходимости является компромиссом между углом продольной проходимости с одной стороны, и передним и задним углами свеса с другой стороны. На Фигуре 12 показаны данные углы для транспортного средства 500. Переднее колесо 503 установлено на передней оси, и заднее колесо 504 установлено на задней оси. Оси должны встраиваться с наружных концов 505, 506 транспортного средства для получения приемлемого угла 507 продольной проходимости, но это ограничивает мобильность, сокращая передний угол 501 свеса и задний угол 502 свеса. Также обычным является встраивание осей от бамперов, чтобы создать разрушаемое пространство для поглощения энергии удара. Вместе с тем, в случае, если проходимость на бездорожье имеет важнейшее значение, установка промежуточной оси или осей, каждая из которых несет колесо и установлена между передними и задними осями, делает угол 507 продольной проходимости несвязанной концепцией. Транспортное средство не должно садиться на грунт днищем между осями, поскольку там располагается дополнительное колесо или колеса для его опирания. Это позволяет выдвинуть переднюю и заднюю оси по направлению к бамперам, увеличивая передний и задний углы 501, 502 свесов.
Многоосные внедорожные транспортные средства имеют много преимуществ на бездорожье, но ограничены на дороге. Они могут страдать от стирания шин в случае использования одной оси с рулевым управлением; рулевое управление несколькими осями увеличивает сложность, вес и стоимость. Зачастую они являются шумными и потребляют много топлива. В настоящее время, когда отношения между вооруженными силами и гражданским населением зачастую являются напряженными, любые модификации военных транспортных средств, которые проезжают по общим дорогам, меньше бросаясь в глаза, меньше создавая враждебность, имеют большое преимущество.
Четырехколесные транспортные средства могут быть адаптированы для использования на бездорожье путем оснащения шинами низкого давления и удлиненным ходом подвески как в режиме наезда на препятствие, так и при обратном ходе рессоры (см., например, Doliner Go-Devil на www.amphibiousvehicle.net).
Вместе с тем, данные модификации могут ограничивать скорость, экономичность и легкость управления на дороге. Оснащение убирающимися промежуточными осями позволяет лучше настроить шины и подвеску для использования на дороге и избегать использования шин низкого давления, имеющих ограничение по скорости на дороге.
В первом аспекте настоящим изобретением создано амфибийное транспортное средство для использования на суше и на воде, содержащее средство передвижения по суше и средство передвижения по воде, в котором средство передвижения по суше содержит, по меньшей мере, две оси, разнесенные по длине транспортного средства, и, по меньшей мере, одну промежуточную ось, размещенную между ними, причем эту, по меньшей мере, одну промежуточную ось, несущую, по меньшей мере, одно колесо, убирающееся выше ватерлинии транспортного средства, для использования транспортного средства на воде и/или на суше.
Во втором аспекте настоящим изобретением создано амфибийное транспортное средство для использования на суше и на воде, содержащее средство передвижения по суше, средство передвижения по воде, по меньшей мере, два колеса, разнесенные по длине транспортного средства, и, по меньшей мере, одно промежуточное колесо, размещенное между ними, при этом данное, по меньшей мере, одно промежуточное колесо является убирающимся при использовании транспортного средства на воде и/или на суше.
Согласно другим аспектам настоящего изобретения создано амфибийное транспортное средство, предложенное в прилагаемой формуле изобретения.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны только в виде примера со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На Фиг.1 схематично показан вид сбоку первого варианта осуществления амфибийного транспортного средства согласно настоящему изобретению на суше со всеми выдвинутыми осями;
На Фиг.2 схематично показано поперечное сечение амфибийного транспортного средства Фиг.1 по линии X-X;
На Фиг.3 схематично показан вид сбоку амфибийного транспортного средства Фиг.1 на суше с убранной промежуточной осью;
На Фиг.4 схематично показано поперечное сечение по линии X-X амфибийного транспортного средства Фиг.3;
На Фиг.5 схематично показан вид сбоку амфибийного транспортного средства Фиг.1 на воде со всеми убранными осями;
На Фиг.6 схематично показан вид сбоку второго варианта осуществления амфибии согласно настоящему изобретению на суше, снабженной двумя промежуточными осями;
На Фиг.7 схематично показано поперечное сечение дополнительного варианта осуществления амфибийного транспортного средства согласно настоящему изобретению в первом положении;
На Фиг.8 схематично показано поперечное сечение амфибийного транспортного средства Фиг.7 во втором положении;
На Фиг.9 схематично показано поперечное сечение еще одного дополнительного варианта осуществления амфибийного транспортного средства согласно настоящему изобретению;
На Фиг.10 показан изометрический вид амфибийного транспортного средства согласно настоящему изобретению при использовании на воде со всеми убранными осями;
На Фиг.11 дополнительно показан изометрический вид амфибийного транспортного средства Фиг.10 при использовании на суше со всеми выдвинутыми осями; и
На Фиг.12 схематично показан вид сбоку транспортного средства предшествующего уровня техники.
На Фиг.1 показано амфибийное транспортное средство 10, имеющее основную конструкцию транспортного средства в форме корпуса 11. Транспортное средство имеет переднюю часть (нос) 13 и заднюю часть (корма) 19. Транспортное средство 10 приводится в движение на суше посредством колес 12, 14, оборудованных вдоль каждой из сторон корпуса 11. Каждое из колес 12, 14 опирается на убирающуюся ось (не показано). Колеса 12, 14 могут все быть ведущими или могут содержать одну или несколько пар ведущих колес и одну или несколько пар не ведущих колес. Транспортное средство 10 может иметь обычное рулевое управление с использованием передних колес и/или независимое управление колесами 12, 14 на каждой из сторон корпуса 11 (например, торможением или обратным вращением некоторых колес, то есть с поворотом торможением).
Это устройство предпочтительно на бездорожье, когда колеса 12, 14 могут сцепляться с поверхностью земли даже на пересеченной местности. Колеса 12, 14 обеспечивают улучшенное рулевое управление по сравнению с гусеничными транспортными средствами, особенно на твердых поверхностях.
Корпус 11 имеет форму с V-образным днищем, как показано на Фиг.2. Транспортное средство 10 дополнительно имеет средство передвижения по воде. Предпочтительно оно имеет форму, по меньшей мере, одного водометного движителя (не показано). Водометный движитель способен генерировать реактивную тягу, обеспечивающую скольжение транспортного средства 10 по воде.
На Фиг.2 схематично показано поперечное сечение амфибийного транспортного средства 10 Фиг.1 по линии X-X, если смотреть спереди. Каждая промежуточная ось, несущая колесо 14 имеет, по меньшей мере, один направляющий элемент, размещенный в одной или нескольких деталях 16 скольжения. Детали 16 скольжения, по существу, проходят вертикально, примыкая к корпусу 11, и обеспечивают, по существу, вертикальный подъем и опускание промежуточных осей, несущих колеса 14. Детали 16 скольжения можно выполнить в форме труб. Детали 16 скольжения расположены парами поперек транспортного средства 10. Пары деталей 16 скольжения можно скреплять друг с другом поперек транспортного средства 10 скрепляющими элементами (не показано).
Гидравлические цилиндры (не показано) соединяются с промежуточными осями, несущими колеса 14, и действуют для подъема или опускания промежуточных осей, несущих колеса 14, в деталях 16 скольжения. Промежуточные оси, несущие колеса 14, могут подниматься до уровня выше ватерлинии транспортного средства 10. Это обеспечивает транспортному средству 10 скольжение в воде без интерференции или помех движению от промежуточных осей, несущих колеса 14. Промежуточные оси, несущие колеса 14, можно поднимать над уровнем любого руля. Все действия по выдвижению обратны описанным выше действиям по уборке.
Гидравлические цилиндры могут дополнительно обеспечивать подпружинивание подвески транспортного средства 10. Гидравлические цилиндры могут дополнительно обеспечивать амортизацию подвески транспортного средства, как известно из WO 01/74612, включенного в данный документ путем ссылки.
Покрытие или крыша (не показано) может опираться на детали 16 скольжения. Покрытие или крыша может обеспечивать физическую защиту для пассажиров транспортного средства во время военного конфликта, например, обеспечивая защиту от вражеского огня.
На Фиг.3 показано амфибийное транспортное средство Фиг.1, в котором промежуточные оси, несущие колеса 14 подняты вверх (убраны). Промежуточные оси, несущие колеса 14, подняты выше ватерлинии 540 транспортного средства 10 (см. Фиг.5). Обычные передние и задние оси, несущие колеса 12 показаны в выдвинутом положении, с колесами 12 на грунте, для приведения в движение и рулевого управления транспортным средством 10. Это положение предпочтительно на дорогах, где колеса 12 обеспечивают относительно быстрое малошумное перемещение и легкость в управлении амфибийным транспортным средством 10.
На Фиг.4 схематично показан вид спереди поперечного сечения амфибийного транспортного средства Фиг.3 по линии Х-Х. Каждая промежуточная ось, несущая колесо 14, показана в убранном положении. Колеса 12 также могут подниматься в деталях 16 скольжения, или любым другим средством уборки колес.
На Фиг.5 показаны передние и задние колеса 12, убранные в дополнение к убранным промежуточным колесам 14. Это обеспечивает движение амфибийного транспортного средства 10 на воде с водометным реактивным движителем. Колеса 12, 14 поднимаются над ватерлинией 540, обеспечивая скольжение транспортного средства 10 по воде без помех от колес 12, 14.
На Фиг.6 показан второй вариант осуществления амфибийного транспортного средства 110. Транспортное средство 110 снабжено корпусом 111, имеющим переднюю часть (нос) 113 и заднюю часть (корму) 119. Транспортное средство 110 имеет переднюю пару колес 124 и заднюю пару колес 126 (все показаны убранными). Две пары промежуточных осей, несущие колеса 128 расположены между передними и задними колесами 124, 126, с каждой парой колес 128 на каждой из сторон транспортного средства 110 (все показаны выдвинутыми). Все или любое из передних и задних колес 124, 126 и промежуточные оси, несущие колесо 128, можно независимо поднимать или опускать на скользящих деталях или любым другим способом, как описано для Фиг. 2 и 4 выше. На Фиг.6 показаны передние и задние колеса 124, 126 над ватерлинией 540, в убранном положении, и показаны промежуточные оси, несущие колеса 128 в выдвинутом положении, проходящими ниже корпуса 111. Транспортное средство 110 показано стоящим на колесах 128 на грунте 520. Данное расположение является предпочтительным в некоторых условиях бездорожья, где колеса 128 могут иметь сцепление с поверхностью даже на сильнопересеченной местности.
В вариантах осуществления, описанных выше, все колеса 12, 14; 124, 126, 128 могут быть ведущими. Альтернативно, только передние колеса или задние колеса 12; 124, 126 могут быть ведущими. Передние колеса 12; 124, задние колеса 12; 126 или все ходовые колеса 12, 14; 124, 126, 128 могут использоваться для рулевого управления транспортным средством 10; 110 на суше. По меньшей мере, колеса 12, 14; 124, 126, 128 можно, в частности, приводить в движение, останавливать (тормозить) или вращать в обратную сторону для управления поворотом транспортного средства 10; 110.
На Фиг.7 показано альтернативное средство подъема и опускания промежуточных осей, несущих колеса 14. Это можно использовать в любом из прежде описанных вариантов осуществления. Промежуточные оси, несущие колеса 14, установлены на опорных элементах 30. Опорные элементы 30 проходят вертикально вниз от основной конструкции, когда промежуточные оси, несущие колеса 14, находятся в опущенном положении.
Как показано на Фиг.8, опорные элементы 30 шарнирно прикреплены к основной конструкции таким образом, что промежуточные оси, несущие колеса 14, могут поворачиваться вбок наружу по дуге. Промежуточные оси, несущие колеса 14 поворачиваются вокруг одной или нескольких осей, проходящих, по существу, продольно по транспортному средству 10. Несущие элементы 30 могут поворачиваться в горизонтальное положение для подъема промежуточных осей, несущих колеса 14 на некоторое расстояние от корпуса 11 и над ватерлинией 540 транспортного средства 10. Убранное положение, таким образом, по существу, перпендикулярно выдвинутому положению. В сложенном положении колеса 14 могут работать как отбойный кранец амфибийного транспортного средства 10 на воде.
Все колеса 12, 14; 124, 126, 128 также можно поднимать и опускать путем поворота по дуге, как описано выше.
Как показано на Фиг.9, крылья 52 или брызговики 52 можно оборудовать над промежуточными осями, несущими колеса 14. Крылья 52 можно неподвижно крепить к корпусу 11, чтобы крылья 52 не перемещались, когда промежуточные оси, несущие колеса 14, поднимаются или опускаются. Альтернативно, крылья 52 можно прикреплять к промежуточным осям, несущим колеса 14 и/или к деталям скольжения, чтобы крылья 52 поднимались и опускались вместе с промежуточными осями, несущими колеса 14, чтобы оставаться на постоянном расстоянии от колеса 14.
На Фиг.10 показано использование транспортного средства 10, скользящего по воде, со всеми убранными колесами 12, 14.
На Фиг.11 показано использование транспортного средства 10 на суше, со всеми выдвинутыми колесами 12, 14.
В любом из вариантов осуществления колеса могут иметь силовой привод (для приведения в движение) механической трансмиссией. Альтернативно, колеса могут приводиться в движение электрической трансмиссией или гидравлической трансмиссией. Альтернативно, колеса могут приводиться в движение трансмиссией, содержащей механические и гидравлические элементы. Гидравлическими элементами могут являться гидравлические двигатели, встроенные в колеса.
В любом из вариантов осуществления колеса могут опускаться как на воде для ограничения скорости в тесных пространствах, например в портах или гаванях, при подготовке к выходу на берег, так и в таких местах, как болота, где глубина воды непредсказуема и постоянно меняется. Дополнительно к этому, там, где вязкая водная растительность на болотах может засорить входное отверстие водометного движителя.
Хотя предусматривается, что транспортное средство, согласно изобретению, должно быть способно двигаться задним ходом на воде, форма типичного объемно-планировочного решения корпуса, со скошенным носом и транцевой кормой, указывает на то, что двигаться вперед транспортное средство сможет значительно быстрее, чем назад, в связи с большой разницей гидродинамического сопротивления в данных направлениях. В общем, амфибийное транспортное средство будет иметь такие же пропорции, что и автотранспортное средство или лодка, имеющие длину, превосходящую ширину приблизительно в 1,5-5 раз, предпочтительно в 2,5-4 раз. Практические и законодательные ограничения на ширину дорожных транспортных средств имеют здесь основное влияние; также как и гидродинамические характеристики корпуса. Обычным направлением движения амфибийного транспортного средства является направление вдоль его длины.
В случае упоминания в данном документе «основной конструкции» транспортного средства, ее следует относить к корпусу для использования на воде; и к кузову для использования на суше.
Работой любого из описанных вариантов осуществления можно управлять с места водителя с «переднего поста управления» в передней части транспортного средства, и, предпочтительно, впереди двигателя. В таком транспортном средстве имеется очень незначительная часть кузова впереди лобового стекла, возможно, только бампер. Такое положение места водителя дает отличный обзор как на суше, так и на воде. К очевидным недостаткам относятся открытость для вражеского огня в случае военного применения; и отсутствие перед водителем конструкции, сминаемой в случае аварии.
Водометный движитель описан как приводящий транспортное средство в движение на воде. Как вариант может использоваться навесной лодочный мотор или забортный винт или винты. Оснащение навесным лодочным мотором облегчает трансформирование из специализированного автотранспортного средства. Как вариант, транспортное средство может иметь два или более водометных движителей для реактивного движения на воде.
Передние, промежуточные и задние колеса описаны как ведущие для приведения в движение транспортного средства на земле. Альтернативно, некоторые колеса могут быть избирательно ведущими или не ведущими.
Гидравлические цилиндры описаны как поднимающие или опускающие промежуточные оси, несущие колеса. Альтернативно, промежуточные оси, несущие колеса, можно перемещать винтовыми приводами, гидравлическими моторами или другим подходящим средством. Альтернативно, промежуточные оси, несущие колеса, могут подниматься и опускаться пневмоцилиндрами или другим исполнительным устройством с использованием сжатого воздуха. Пневмоцилиндры могут дополнительно обеспечивать подпружинивание подвески транспортного средства. Пневмоцилиндры могут дополнительно обеспечивать амортизацию подвески транспортного средства.
Шарнирные соединительные рычаги или другие рычажные связи могут использоваться между исполнительными устройствами и промежуточными осями и/или колесами при необходимости.
Промежуточные оси, несущие колеса, описаны как установленные с обеих сторон корпуса. Альтернативно, одиночная промежуточная ось, несущая колесо может быть создана по центру под осевой линией корпуса. Как вариант, три промежуточные оси, несущие колеса, могут быть созданы по одной с каждой стороны корпуса и одна под осевой линией корпуса. Промежуточные оси, несущие колеса, могут располагаться или на сторонах корпуса, как показано, или частично, или полностью устанавливаться под корпусом.
Описаны два передних колеса и два задних колеса. Альтернативно, транспортное средство может иметь два передних колеса и одно центральное заднее колесо. Альтернативно, транспортное средство может иметь два задних колеса и одно центральное переднее колесо. Альтернативно, транспортное средство может иметь больше или меньше колес, чем показано в любом из конкретных вариантов осуществления, что относится также к описанным промежуточным осям. Например, транспортное средство может быть снабжено только одним колесом на каждой оси, то есть всего только тремя колесами.
Из вышеизложенного должно быть ясно, что можно создать более одной промежуточной оси. В каждом случае, любую и каждую ось можно убирать независимо от другой или других, включая случаи, когда создается множество промежуточных осей. Дополнительно к этому, ось может фактически содержать две полуоси, по одной на каждой противоположной стороне транспортного средства, или только одну полуось на одной или другой стороне транспортного средства или расположенную между ними.
Ссылка в данном на термины «ось» и «оси» просто означает нечто, вокруг чего колесо или колеса могут вращаться. Ось может содержать только одно колесо, опирающееся на ступицу колеса или полуось. Как вариант, ось может содержать два колеса, опирающихся на обычную ось.
Хотя несколько вариантов осуществления амфибии описаны выше, любой или любые признаки из описанных (и/или заявленных в прилагаемой формуле изобретения) могут создаваться отдельно или в различных комбинациях в любом из вариантов осуществления. В этой связи, любой или любые из этих признаков могут быть удалены, заменены и/или добавлены к любым описанным и/или заявленным комбинациям признаков. Во избежание сомнений, любой из признаков любого из вариантов осуществления можно объединять с любым другим признаком любого из вариантов осуществления.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, описанные выше и показанные на чертежах, приводятся только в виде примера и не являются ограничивающими. Специалистам в данной области техники должно быть ясно, что возможны многочисленные альтернативы в рамках изобретения, как заявлено в прилагаемой формуле изобретения.
Реферат
Изобретение относится к амфибийным транспортным средствам и касается создания амфибий, передвигающихся по воде или по суше. Амфибийное транспортное средство имеет средство передвижения по суше и средство передвижения по воде. Средство передвижения по суше содержит, по меньшей мере, две оси, разнесенные по длине транспортного средства, и, по меньшей мере, одну промежуточную ось, расположенную между ними. По меньшей мере, одна промежуточная ось несет, по меньшей мере, одно колесо, которое можно убирать выше ватерлинии транспортного средства для использования транспортного средства на воде и/или на суше. Одна или более осей могут быть ведущими, постоянно или избирательно. Транспортное средство может глиссировать по воде и может иметь V-образный корпус. Передвижения по воде могут совершаться посредством водометного движителя. Колеса могут убираться вертикально или поворотом по дуге вокруг продольной оси транспортное средство. Целесообразным является управление поворотом посредством одностороннего торможения. Возможно оснащение колес направляющими для их уборки и крыльями, а транспортное средство может иметь крышу. Пары деталей скольжения могут создавать опоры крыши. Возможно оснащение транспортного средства передним постом управления с местом водителя. Изобретение позволяет улучшить маневренность транспортного средства на неровном фунте. 2 н. и 41 з.п. ф-лы, 12 ил.
