Транспортное средство (варианты), средство защиты транспортного средства - RU2242381C1
Код документа: RU2242381C1
Чертежи
Описание
Группа изобретений относится к транспортному машиностроению и предназначена для повышения безопасности дорожного движения на автомобильном транспорте, в том числе для повышения эффективности торможения транспортного средства в аварийной ситуации. Изобретения могут найти применение, в частности, в автомобилестроении.
Первый вариант изобретения относится к транспортному средству, снабженному средством защиты, амортизирующим удар при столкновении транспортного средства с другими объектами, т.е. являющимся бампером.
Во втором варианте изобретения транспортное средство снабжено упомянутым выше бампером и средством защиты, предназначенным для аварийного торможения.
Объектом третьего изобретения является само защитное средство - бампер. Все объекты изобретения объединены единым изобретательским замыслом, поскольку принцип действия примененных в них защитных средствах - взрывные устройства, при срабатывании которых происходит выброс парогазоводяной смеси, реактивная сила которой тормозит движение транспортного средства.
В качестве прототипа вариантов изобретения выбрано транспортное средство, на котором закреплено ударозащитное устройство (бампер), описанное в патенте РФ №2022838, МКИ В 60 Т 1/14, опубл. 15.11.94. Бампер имеет корпус, образованный несколькими панелями определенной конфигурации. Внутренняя полость бампера заполнена вспененным энергопоглощающим материалом. Однако при столкновении с препятствием транспортного средства, движущегося на большой скорости, амортизирующие свойства такого бампера недостаточны для гашения силы удара. Следовательно, такая конструкция недостаточно надежна.
Описанный выше бампер (патент РФ №2077998) является прототипом и для третьего объекта изобретения - средства защиты транспортного средства (бампера).
В основу изобретения поставлена задача комплексного повышения надежности транспортного средства за счет использования в аварийных ситуациях реактивной силы газоводяного потока, направленной противоположно движению транспортного средства, а также за счет повышения эффективности гашения силы удара при столкновении.
В первом варианте изобретения поставленная задача решается тем, что транспортное средство снабжено по меньшей мере одним средством защиты, представляющим собой ударозащитное устройство, имеющее корпус, в полости которого размещен энергопоглощающий материал. Новым является то, что в ударозащитном устройстве в объеме энергопоглощающего материала размещены взрывные устройства, каждое из которых имеет камеру, открытую со стороны, обращенной к корпусу транспортного средства. В камере, со стороны, обращенной к лицевой стенке корпуса ударозащитного устройства, размещен взрыватель, за которым размещено взрывчатое вещество, в объеме энергопоглощающего материала выполнен щелевой выпускной канал, ориентированный вдоль задней стенки корпуса ударозащитного устройства, в канал выведены выходы камер взрывных устройств.
Во втором варианте изобретения транспортное средство снабжено по меньшей мере одним средством защиты, представляющим собой ударозащитное устройство, имеющим корпус, в полости которого размещен энергопоглощающий материал. Новым является то, что транспортное средство дополнительно снабжено по меньшей мере вторым средством защиты, предназначенным для аварийного торможения, закрепленным на элементах корпуса транспортного средства. В ударозащитном устройстве в объеме энергопоглощающего материала размещены взрывные устройства, каждое из которых имеет камеру, открытую со стороны, обращенной к корпусу транспортного средства. В камере, со стороны, обращенной к лицевой стенке корпуса ударозащитного устройства, размещен взрыватель, за которым размещено взрывчатое вещество, в объеме энергопоглощающего материала выполнен щелевой выпускной канал, ориентированный вдоль задней стенки корпуса ударозащитного устройства, в канал выведены выходы камер взрывных устройств. Второе средство защиты имеет корпус, открытый с одной стороны. В корпусе имеется взрыватель, взрывчатое вещество и пакет с жидкостью. Второе средство защиты выполнено и закреплено обеспечением возможности создания реактивной силы, направленной противоположно движению транспортного средства, а корпус второго средства защиты с открытой стороны закрыт откидной крышкой.
Корпус средства защиты, предназначенного для аварийного торможения, целесообразно заключить в слой энергопоглощающего материала, выходную часть корпуса средства защиты выполнить в форме сопла, а взрыватель выполнить электроимпульсным.
Целесообразно в камеру взрывного устройства дополнительно ввести пакет с жидкостью, размещенный со стороны выхода камеры, выход камеры взрывного устройства предпочтительно выполнить в форме сопла, а в корпусе ударозащитного устройства со стороны его лицевой стенки целесообразно дополнительно установить продольную балку.
В объекте - средство защиты транспортного средства - поставленная задача решается теми же конструкционными признаками, которые описаны выше, а именно в части, касающейся средства защиты, представляющего собой ударозащитное устройство.
Более подробно сущность полезной модели раскрывается в приведенном ниже примере реализации, относящемся к автомобильному транспорту, и иллюстрируется фигурами, на которых представлен фрагмент заявляемого изобретения (второй - объединенный вариант): Фиг.1 - сечение вертикальной плоскостью, Фиг.2 - сечение горизонтальной плоскостью (сечение А-А).
На элементах 1 корпуса транспортного средства (для автомобиля - на элементах кузова), предпочтительно на передней части, установлено одно или несколько средств защиты, предназначенных для аварийного торможения. Предпочтительно устанавливать средства защиты за решеткой 2 радиатора автомобиля или на передних элементах кузова. Средство защиты имеет корпус 3, выполненный, например, в форме гильзы (стакана). Открытая сторона корпуса ориентирована вперед (наружу вдоль продольной оси кузова или под небольшим углом). В корпусе размещены: взрыватель 4, взрывчатое вещество 5 (газообразующий пиротехнический состав, пиропатрон) и пакет 6 с жидкостью, расположенный с открытой стороны корпуса. Взрыватель 4 предпочтительно выполнить электроимпульсным, управляемым, например, от аварийной кнопки на панели управления, от сигнала радара, от управляемого импульса, возникающего при превышении величины обычного рабочего нажатия тормозной педали. В качестве технического эквивалента, заменяющего взрывчатое вещество, возможно применение газогенератора, в котором образование газообразных продуктов происходит в результате термического разложения газогенерирующего состава под воздействием начального импульса при запуске газогенератора, например, от ударного спускового механизма. Выходную часть корпуса 3 целесообразно выполнить в форме сопла или снабдить сопловой насадкой. Для уменьшения отдачи корпус средства защиты можно заключить в слой 7 энергопоглощающего (амортизирующего) материала, например вспененного полимера. С той же целью можно облицевать энергопоглощающим материалом стенки элементов кузова в месте установки и закрепления корпуса 3. Корпус 3 с открытой стороны закрыт откидной крышкой 8, которая может быть закреплена на самом корпусе 3 или на элементах кузова.
Транспортное средство снабжено средством защиты, представляющим собой ударозащитное устройство (бампер). Бампер (объект самостоятельной защиты) может быть установлен на передней и/или задней части кузова на элементах кузова. На Фигуре представлен передний бампер. В корпусе 9 бампера размещен энергопоглощающий материал 10, например вспененный полимер. В слое энергопоглощающего материала размещен ряд взрывных устройств. Каждое взрывное устройство имеет камеру 11, открытую со стороны, обращенной к корпусу транспортного средства, т.е. к задней стенке бампера. С противоположной стороны (со стороны лицевой стенки бампера) в камере размещен взрыватель 12, за ним последовательно - взрывчатое вещество 13, в качестве которого возможно применение приемлемого газообразующего пиротехнического состава, пиропатрона. Как и описано выше, в качестве технического эквивалента, заменяющего взрывчатое вещество, возможно применение газогенератора, в котором образование газообразных продуктов происходит в результате термического разложения газогенерирующего состава под воздействием начального теплового импульса при запуске газогенератора от ударного спускового механизма.
За взрывчатым веществом возможно размещение пакета 14 с жидкостью. Жидкость, имеющая, например, в основе воду, дополнительно содержит вещества, способствующие пожаротушению. Возможно применение других известных жидкостных противопожарных сред.
В корпусе бампера, а именно объеме энергопоглощающего материала, выполнен щелевой выпускной канал 15, сообщающийся через отверстия в корпусе с атмосферой. Канал 15 ориентирован вдоль задней стенки бампера, его высота превышает ширину. Выходы канала 15 могут быть закрыты заглушками. Выходы камер 11 взрывных устройств выполнены в форме сопла и сообщаются с каналом 15.
В корпусе бампера в объеме энергопоглощающего материала вдоль лицевой стенки корпуса размещена балка 16.
Устройство работает следующим образом.
В случае возникновения аварийной ситуации водитель автомобиля включает средство аварийного торможения, например нажимает аварийную кнопку на панели управления. Электрический импульс вызывает срабатывание взрывателя. В зависимости от организации системы управления взрыватель может срабатывать и от сигнала радара или от сигнала, вырабатываемого при резком торможении (при резком или чрезмерно сильном нажатии педали тормоза).
Взрыв пиропатрона приводит к образованию продуктов сгорания взрывчатого вещества и резкому подъему давления в полости корпуса 3 средства защиты, и разрушению пакета с жидкостью. Продукты сгорания смешиваются с жидкостью, и парогазоводяная смесь, разгоняясь, истекает из сопла, откидывая крышку 8. Поскольку сопло ориентировано в направлении движения автомобиля или под небольшим углом, реактивная сила истекающей парогазоводяной смеси будет способствовать торможению транспортного средства, уменьшая тормозной путь. Слой энергопоглощающего материала уменьшает отдачу. Суммарная реактивная сила зависит от количества средств аварийного торможения, установленных на транспортном средстве и от их мощности. В зависимости от конкретной конструкции отработанное средство аварийного торможения подлежит замене целиком, или корпус заполняется новыми расходными материалами.
При столкновении с препятствием удар воспринимается корпусом бампера и энергопоглощающим материалом, размещенным в полости корпуса. При сильном ударе, когда амортизирующих свойств энергопоглощающего материала недостаточно, ударная нагрузка через балку 16 воздействует на взрыватель 12, который инициирует взрыв взрывчатого вещества. При резком увеличении давления происходит разрушение пакета с жидкостью и парогазоводяная смесь, расширяясь и разгоняясь в сопле, устремляется в щелевой канал 15. Амортизирующие свойства парогазоводяной смеси, находящейся под давлением в узком канале, позволяют уменьшать силу удара на корпус транспортного средства. Присутствие в жидкости веществ, предотвращающих возгорание, уменьшает вероятность возникновение пожара при взрыве пиропатрона. При достижении критического значения давления происходит отстреливание заглушек, и избыток давления сбрасывается в атмосферу.
Таким образом, вначале при возникновении аварийной ситуации осуществляется срабатывание средства, предназначенного для аварийного торможения. В случае, если столкновение все-таки произошло, ударное воздействие гасится бампером.
Аналогичные решения могут найти применение в железнодорожном транспорте, в мототранспорте, в частности на мотоциклах, снегоходах и т.д.
Реферат
Изобретение относится к средствам безопасности дорожного движения на автомобильном транспорте. Транспортное средство снабжено по меньшей мере одним средством защиты, представляющим собой ударозащитное устройство, и может быть дополнительно снабжено по меньшей мере вторым средством защиты, предназначенным для аварийного торможения. В корпусе ударозащитного устройства в объеме энергопоглощающего материала размещены взрывные устройства, каждое из которых имеет камеру, открытую со стороны, обращенной к корпусу транспортного средства. В камере, со стороны, обращенной к лицевой стенке корпуса ударозащитного устройства, размещен взрыватель, за которым размещено взрывчатое вещество. В объеме энергопоглощающего материала выполнен щелевой выпускной канал, ориентированный вдоль задней стенки корпуса ударозащитного устройства, в канал выведены выходы камер взрывных устройств. Второе средство защиты имеет корпус, открытый с одной стороны, в корпусе имеются взрыватель, взрывчатое вещество и пакет с жидкостью. Второе средство защиты выполнено и закреплено обеспечением возможности создания реактивной силы, направленной противоположно движению транспортного средства, а корпус второго средства защиты с открытой стороны закрыт откидной крышкой. Технический результат заключается в повышении надежности транспортного средства за счет использования в аварийных ситуациях реактивной силы газоводяного потока, направленной противоположно движению транспортного средства, а также за счет повышения эффективности гашения силы удара при столкновении. 3 c. и 27 з.п. ф-лы, 2 ил.
