RU2628414C1 - All-season tundra vehicle - Google Patents
All-season tundra vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2628414C1 RU2628414C1 RU2016131039A RU2016131039A RU2628414C1 RU 2628414 C1 RU2628414 C1 RU 2628414C1 RU 2016131039 A RU2016131039 A RU 2016131039A RU 2016131039 A RU2016131039 A RU 2016131039A RU 2628414 C1 RU2628414 C1 RU 2628414C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vehicle
- pneumatic
- engine
- tundra
- cargo compartment
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60F—VEHICLES FOR USE BOTH ON RAIL AND ON ROAD; AMPHIBIOUS OR LIKE VEHICLES; CONVERTIBLE VEHICLES
- B60F5/00—Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media
- B60F5/02—Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media convertible into aircraft
Landscapes
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к комбинированным транспортным средствам высокой проходимости и может быть использовано всесезонно в регионах тундры с сохранением экологической субстанции с чрезвычайно уязвимой растительно-почвенной структуры.The invention relates to combined cross-country vehicles and can be used year-round in the tundra regions while preserving environmental substance with an extremely vulnerable plant and soil structure.
Тундра - это равнинные заболоченные низменности, высокой относительной влажности в период таяния снежного и почвенного покрова в условиях многолетней мерзлоты. Растения в тундре, в основном ягель, на поверхности почвы образуют переплетающиеся медленно растущие побеги в виде подушки, причем нарушенный чрезвычайно уязвимы почвенный и растительный покров длительно не восстанавливается. Глубина оттаивания почвы в летнее время лежит в пределах 40-70 см.The tundra is a flat swampy lowland with high relative humidity during the melting of snow and soil cover under permafrost conditions. Plants in the tundra, mainly reindeer moss, on the surface of the soil form interwoven slowly growing shoots in the form of a pillow, and the disturbed soil is extremely vulnerable and the vegetation cover does not recover for a long time. The depth of thawing of the soil in the summer lies in the range of 40-70 cm.
Тундра может иметь возвышенности и низменности, заполненные водой (озера), поверхность тундры испещрена мелкими ручьями и неглубокими речками. Потребность в экологически бережливых и высоко проходимых транспортных средствах вызвана тем, что преобладающая доля природных запасов России, включая и углеводороды, находятся именно в тундре, а добыча их, сопровождаемая проведением геологических проектно-изыскательских, буровых, строительных, обслуживающих, ремонтно-восстановительных работ и устранением техногенных катастроф требует оперативного прибытия специалистов в место назначения.The tundra can have elevations and lowlands filled with water (lakes), the surface of the tundra is dotted with small streams and shallow rivers. The need for environmentally friendly and highly passable vehicles is due to the fact that the predominant share of Russia's natural reserves, including hydrocarbons, are located in the tundra, and their production, accompanied by geological design and survey, drilling, construction, maintenance, repair and restoration work and the elimination of technological disasters requires the prompt arrival of specialists at their destination.
Практика показала, что применение вертолетной техники в период распутицы для выполнения таких работ не всегда оправдано из-за высокой стоимости эксплуатации воздушных транспортных средств, недостатка вертолетов широкого класса применения и профессионально подготовленного летного состава из-за разноплановости выполняемых работ и частым возникновением аварийности воздушного транспорта. Разработанные профильными предприятиями вездеходные транспортные средства, включая и болотоходы, не достигли ожидаемых результатов как по проходимости и надежности транспортных средства (далее ТС), так и по воздействию их на экологию.Practice has shown that the use of helicopter technology during the muddy season to perform such work is not always justified due to the high cost of operating air vehicles, the lack of helicopters of a wide class of application and professionally trained flight personnel due to the diversity of work performed and the frequent occurrence of air transport accidents. All-terrain vehicles developed by profile enterprises, including marsh walkers, did not achieve the expected results both in cross-country ability and reliability of the vehicle (hereinafter TS), and in terms of their impact on the environment.
Из уровня техники известны вездеходные транспортные средства (ТС) семейств, например, ТРЭКОЛ типа 4X4 и 6X6, опытные образцы НАМИ-1918 типа 4X4 и ВЕКТОР типа 8X8 на пневмоколесных движителях низкого и сверхнизкого давления (шина, патент «2005083 ТРЭКОЛ-3929, патент на колесо №1833316, №2042561, №49571, №2148500, патент ВЕКТОР №47192, №2140363, №63031).All-terrain vehicles (TS) of families are known from the prior art, for example, TREKOL type 4X4 and 6X6, prototypes NAMI-1918 type 4X4 and VECTOR type 8X8 on low and ultra-low pressure pneumatic wheel propellers (tire, patent "2005083 TREKOL-3929, patent for wheel No. 1833316, No. 2042561, No. 49571, No. 2148500, VECTOR patent No. 47192, No. 2140363, No. 63031).
Недостатки.Disadvantages.
1. Ограниченная скорость движения транспортных средств, высокий износ и повышенная вероятность повреждения шин и соскакивания их с дисков колес при маневрировании с полной загрузкой ТС.1. Limited vehicle speed, high wear and increased likelihood of tire damage and their jumping off of the wheel disks when maneuvering with a full vehicle load.
2. Ограниченная грузоподъемность транспортных средств не смотря на большие габариты пневмоколес, связанная с проседанием ТС в почву до корпусов дифференциалов (мостов, поперечных балок), раздаточной коробки и картера двигателя и иных выступающих частей ТС, блокирующих дальнейшее продвижение техники.2. The limited carrying capacity of vehicles despite the large dimensions of the pneumatic wheels associated with the subsidence of the vehicle in the soil to the differential housings (bridges, cross beams), transfer case and engine crankcase and other protruding parts of the vehicle, blocking the further progress of the equipment.
3. Нарушение экологии регионов с уязвимой почвенной структурой за счет возникновения дорожных колей, повреждения и «сдирание» грунтозацепами шин и выступающими частями ТС растительного почвенного покрова.3. Violation of the ecology of regions with vulnerable soil structure due to the emergence of road ruts, damage and “stripping” of tire lugs and protruding parts of the TS of vegetative soil cover.
Известна полезная модель - Аэросани (патент №85437, В62М). Аэросани содержат плоскость скольжения, корпус с кабиной, силовую установку с двигателем и винтом и имеющим дополнительный двигатель и винт, установленные в аэродинамических кольцах, диаметром от 0,5 до 0,7 м, при этом винты формируют воздушный напор, обеспечивающие тягу в направлении движения аэросаней. Плоскость скольжения выполнена в виде двух поплавков - лыж, жестко соединенных между собой полом корпуса выше плоскости скольжения, а также систему управления.A known utility model is Aerosled (patent No. 85437, B62M). Snowmobiles contain a sliding plane, a housing with a cabin, a power unit with an engine and a propeller and having an additional engine and propeller installed in aerodynamic rings with a diameter of 0.5 to 0.7 m, while the screws form an air pressure that provides traction in the direction of movement snowmobile. The sliding plane is made in the form of two floats - skis, rigidly connected to each other by the body floor above the sliding plane, as well as a control system.
Недостатки.Disadvantages.
1. Дорожное (грунтовое) покрытие должно иметь допустимую искривленность поверхности и исключать завалы, препятствующие скольжению лыж, должен соблюдаться скоростной режим.1. Road (ground) pavement must have an acceptable curvature of the surface and exclude blockages that impede the sliding of skis; speed conditions must be observed.
2. Грузоподъемность аэросаней ограничена коэффициентом скольжения и может эксплуатироваться только на водной, заснеженной и ледяной поверхности. Эксплуатация на твердой грунтовой поверхности приводит к повышенному расходу топлива, созданию опасности опрокидывания аэросаней из-за разного коэффициента трения днища с разнородной структурой почвенной поверхности, ведущей к быстрому износу днища поплавков.2. The lifting capacity of snowmobiles is limited by the slip coefficient and can only be operated on water, snow and ice. Operation on a hard ground surface leads to increased fuel consumption, creating a risk of rollover due to different friction coefficients of the bottom with a heterogeneous structure of the soil surface, leading to rapid wear of the bottom of the floats.
Известно транспортное средство на воздушной подушке (патент на изобретение №2068352, В 60V). Используется ТС на воздушной подушке при создании маловысотных воздушно-опорных, транспортно-монтажных платформ высокой проходимости при транспортировке тяжеловесных грузов в труднодоступных районах. Транспортное средство содержит грузовую платформу и устройство для его соединения с вертолетом, создающим воздушную подушку и пропульсивную тягу при работе несущего винта.A hovercraft is known (patent for invention No. 2068352, 60V). An air-cushion vehicle is used to create low-altitude air-support, transport and assembly platforms of high cross-country ability when transporting heavy cargo in hard-to-reach areas. The vehicle contains a cargo platform and a device for its connection with a helicopter creating an air cushion and propulsive thrust during operation of the rotor.
Недостатки.Disadvantages.
1. Громоздкость и сложность конструкции.1. The bulkiness and complexity of the design.
2. Ограниченная возможность транспортировки грузов на большие расстояния с относительно ровной земной поверхностью для создания действующей воздушной подушки.2. The limited ability to transport goods over long distances with a relatively flat earth surface to create a working air cushion.
3. Высокий профессионализм летчиков, выверенная точность маневрирования с обеспечением заданного зазора для создания воздушной подушки.3. High professionalism of pilots, accurate maneuvering accuracy with a given clearance for creating an air cushion.
4. Опасность возникновения крушения, связанная с условиями плохой видимости, мгновенного изменения метеоусловий (штормовой ветер, воздушные ямы), затрудненность аварийной посадки, осложненной наличием закрепленного снизу груза.4. The danger of a crash associated with poor visibility conditions, an instant change in weather conditions (gale, air holes), the difficulty of an emergency landing, complicated by the presence of a load secured from below.
Из уровня техники известно транспортное средство на пневмоколесных движителях большого и сверх большого размера (диаметра и ширины) сверхнизкого давления (автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Котляренко Владимира Ивановича, Нижний Новгород, 2009 г., прототип).The vehicle is known in the art for pneumatic-wheel propulsors of large and extra large size (diameter and width) of ultra-low pressure (abstract of the dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences Vladimir Ivanovich Kotlyarenko, Nizhny Novgorod, 2009, prototype).
Актуальность работы связана с недостаточностью развития транспортной сети, сложности природно-климатических условий и экологической уязвимости регионов Севера и Северо-Востока РФ, где сосредоточены основные запасы природных ресурсов страны. Основными результатами и выводами работы является научно-обоснованное техническое решение проблемы, заключающееся в обосновании и разработке основных принципов создания ходовых систем транспортных средств на пневмоколесных движителях сверхнизкого давления с учетом показателей по экологии. В источнике информации в достаточной степени описаны известные варианты ТС (аналоги), с преимуществами и недостатками, присущими тем или иным моделям. Однако, как правило, основные параметры ТС оценивающие тяговые возможности машин, увязанные с полной несущей нагрузкой на слабонесущих грунтах, характеризующих показатель проходимости по параметрам коэффициента сцепления и сопротивления качению не представлено, видимо как по причине широкого диапазона условий эксплуатации ТС, так и практическим отсутствием достоверных теоретических и экспериментальных результатов исследований в этой области. Автором предложен традиционный подход к оценке проходимости ТС в системе анализа «движитель - опорная поверхность (ДОП), аналогичный подходу в системе анализа СПИД (станок - приспособление - инструмент - деталь), применяемый для оценки точности и исследования параметрических характеристик при изготовлении деталей в машиностроении. Сформулированными требованиями согласно системе ДОП определены основные весомые параметры: профиль поверхности движения, кривизна дороги в плане, опорно-сцепные свойства, сопротивление движению, напряжений, возникающих в контакте движителя с грунтом под воздействием нагрузки на движитель и силы тяги, несущей способности грунта и максимального сопротивления грунта сдвигу и т.д. Ключевая фраза автора сформулирована выражением: «Проходимость - это способность транспортного средства преодолевать дорожное сопротивление непрерывному поступательному движению, создаваемому силами в системе ДОП». Однако принимая ключевую фразу автора за основу, надо понимать, что управлять мы можем только параметрами движителя, да и то в пределах адаптивно регулируемых инерционных систем. Что касается быстро и непрерывно изменяющихся характеристик самого дорожного покрытия, а может и отсутствия такового, прототип в полной мере не может отвечать заявляемым требованиям.The relevance of the work is connected with the insufficient development of the transport network, the complexity of the climatic conditions and the environmental vulnerability of the regions of the North and North-East of the Russian Federation, where the main reserves of the country's natural resources are concentrated. The main results and conclusions of the work is a scientifically-based technical solution to the problem, which consists in substantiating and developing the basic principles for creating running systems of vehicles on ultra-low-pressure air-wheel propulsion engines, taking into account environmental indicators. In the source of information, well-known versions of the TS (analogues) are adequately described, with the advantages and disadvantages inherent in one or another model. However, as a rule, the main parameters of the vehicle evaluating the traction capabilities of the machines, coupled with the full load on weak soils, characterizing the throughput in terms of the coefficient of adhesion and rolling resistance are not presented, apparently due to the wide range of operating conditions of the vehicle, and the practical lack of reliable theoretical and experimental research results in this area. The author has proposed a traditional approach to assessing vehicle cross-country ability in the “propulsion – support surface” (DOP) analysis system, similar to the approach in the AIDS analysis system (machine – tool – tool – tool – part), used to evaluate accuracy and study parametric characteristics in the manufacture of parts in mechanical engineering. The formulated requirements in accordance with the DOP system determine the main weighty parameters: the surface profile of the road, the curvature of the road in the plan, the coupling properties, the resistance to movement, the stresses that arise in the contact of the mover with the ground under the influence of the load on the mover and traction, ground bearing capacity and maximum resistance soil shear etc. The author’s key phrase is formulated by the expression: “Patency is the ability of a vehicle to overcome road resistance to continuous translational motion created by forces in the DOP system.” However, taking the author’s key phrase as the basis, it must be understood that we can only control the propulsion parameters, and even then within the limits of adaptively controlled inertial systems. As for the rapidly and continuously changing characteristics of the pavement itself, and possibly the lack thereof, the prototype cannot fully meet the claimed requirements.
Недостатки.Disadvantages.
1. Сверхнизкое давление в шинах ТС ограничивает их грузоподъемность и создает повышенный износ шин.1. The ultra-low pressure in the tires of the vehicle limits their carrying capacity and creates increased tire wear.
2. Ранимость растительного покрова шинными зацепами, особенно при пробуксовке и многократной езде по увлажненным труднопроходимым болотистым местам с созданием дорожных колей.2. The vulnerability of the vegetation cover with tire hooks, especially during slipping and repeated driving along humid, impenetrable marshy places with the creation of road ruts.
3. Недостаточная проходимость ТС, связанная с увязанием на оттаявших участках вечной мерзлоты в периоды распутицы.3. Insufficient cross-country ability of the vehicle associated with the linking on the thawed areas of permafrost during periods of thaw.
4. Сверхнизкое давление в пневмоколесах уменьшает удельное давление на грунт, увеличивая проходимость ТС. Однако при сминании шин колес (по аналогии с «лаптежниками», КрАЗ 255Б) происходит адекватное снижение клиренса (дорожного просвета между почвой и мостами ТС), что влечет наряду с созданием глубоких колесных колей «сдирание» уязвимого растительного покрова балками (мостами), картером, распределительной коробкой и другими выступающими узлами ТС. Все это ведет к возникновению регионального техногенного экологического ущерба, связанного с нарушением биогеоценоза.4. Ultra-low pressure in pneumatic wheels reduces the specific pressure on the ground, increasing the cross-country ability of the vehicle. However, when the tire tires are crushed (by analogy with the “Rapporteurs”, KrAZ 255B), an adequate decrease in clearance (clearance between the soil and the vehicle bridges) occurs, which, along with the creation of deep wheel ruts, “peeling” the vulnerable vegetation cover with beams (bridges), crankcase , junction box and other protruding nodes of the vehicle. All this leads to the occurrence of regional technogenic environmental damage associated with a violation of biogeocenosis.
Технической задачей заявляемого изобретения является повышение проходимости транспортных средств на труднодоступных маршрутах болотистой тундры с чрезвычайно уязвимой растительностью почвенного покрова, на водных переправах, в зимнее время в период снежного покрова или по льду.The technical task of the invention is to increase the patency of vehicles on hard-to-reach routes of the marshy tundra with extremely vulnerable vegetation of the soil cover, on water crossings, in winter during the period of snow cover or on ice.
Указанная задача достигается тем, что предлагаемое транспортное средство обладает повышенной тяговооруженностью (повышенного отношения силы тяги к массе ТС), сниженной металлоемкостью ТС, малым удельным давления на грунт не превышающим несущую способность почвы, применением полнопрофильных пневмоколесных движителей, играющих роль рессор. Кроме того, ТС обладает многоцелевой эксплуатацией с использованием всех форм дорожного покрытия и распутицы, пересечения брода и водных преград, снежного и ледового покрова и не требует зимника.This task is achieved by the fact that the proposed vehicle has an increased thrust-to-weight ratio (an increased ratio of traction force to vehicle mass), a reduced metal consumption of the vehicle, a low specific ground pressure not exceeding the soil bearing capacity, and the use of full-profile air-wheel propulsors playing the role of springs. In addition, the vehicle has multi-purpose operation using all forms of pavement and mud, crossing fords and water barriers, snow and ice and does not require a winter road.
Данные показатели в заявляемом изобретении реализуются на вездеходах, в дальнейшем тундроходах, в которых впервые применена специальной формы безрессорная рама, усиленная несущей платформой, обеспечивающей кинематическую жесткость исполнительных органов транспортной системы.These indicators in the claimed invention are implemented on all-terrain vehicles, further tundra rovers, in which for the first time a special form of a springless frame is used, reinforced with a supporting platform that provides kinematic rigidity of the executive organs of the transport system.
В тундроходе применены совмещенные системы стабилизации центра тяжести и поперечной устойчивости ТС, изложенных как пример в информационных источниках: изобретение РФ 2310569, B60G 21/06, изобретения РФ 2261806, 2318678, Kinetik Dinamic Suspension Sistem, KDSS, SYSTEMSAUTO.RU, Active Body Contro.In the tundra rover, combined systems of stabilization of the center of gravity and lateral stability of the vehicle are used, set out as an example in information sources: invention of the Russian Federation 2310569, B60G 21/06, inventions of the Russian Federation 2261806, 2318678, Kinetik Dinamic Suspension Sistem, KDSS, SYSTEMSAUTO.RU, Active Body Contro.
В тундроходе впервые применена разноколейная система расположения пневмоколесных движителей, обеспечивающих снижение нагрузки на растительно-почвенное покрытие без создания колесных траншей. При такой системе профили отпечатка колесных пар, установленных на разных мостах, не движутся по следу, не накладываются друг на друга, а формируются по оригинальной схеме от первого моста к последнему, обеспечивая тундроходу равномерную нагрузку на почвенное покрытие, горизонтальную стабилизацию и повышенную устойчивость, и маневренность тундрохода. Разумеется, что расход топлива ТС при создании разноплановых колесных колей повысится, однако важно отметить общепризнанное мнение специалистов, связанных с добычей природных ископаемых, что транспортные средства высокой проходимости и грузоподъемности должны работать не только на любых марках и качествах дизельных топлив, но и расход топлива не является критичным параметром грузовых вездеходов.For the first time, a multi-gauge system for the location of pneumatic-wheel propulsors, which reduce the load on the vegetation-soil coating without creating wheel trenches, was used in the tundra rover. With such a system, the fingerprint profiles of wheel sets installed on different axles do not move along the track, do not overlap each other, but are formed according to the original scheme from the first bridge to the last, providing a uniform load on the soil cover, horizontal stabilization and increased stability, and maneuverability of a tundra roder. Of course, the fuel consumption of the vehicle will increase when creating diverse wheel ruts, but it is important to note the generally accepted opinion of specialists associated with the extraction of natural resources that high-cross-country vehicles and heavy vehicles should work not only on any brands and qualities of diesel fuels, but also fuel consumption is a critical parameter of all-terrain cargo vehicles.
Основным признаком, обеспечивающим тундроходу новизну, является силовая аэродинамическая двигательная установка лопастного (вертолетного) типа, обеспечивающая не только дополнительную движущую силу (пропульсивную тягу) ТС, но и подъемную силу для значительного снятия нагрузки на грунт. Тундроход имеет возможность перемещаться преимущественно без пробуксовки (без сдвига почвенного покрытия), т.е. в основном за счет качения ТС, используя несущую возможность почвенного покрова.The main feature that provides novelty to the tundra rover is a blade-type (helicopter) type aerodynamic propulsion system that provides not only additional propulsive power (propulsive thrust) of the vehicle, but also lifting force to significantly relieve the load on the ground. The tundra rover has the ability to move mainly without slipping (without shifting the soil cover), i.e. mainly due to the rolling of the vehicle, using the bearing ability of the soil cover.
Согласно предложенному техническому решению силовая аэродинамическая двигательная установка расположена между основным двигателем и грузовым отсеком в центре тяжести (центре масс), жестко связанным с горизонтально ориентированной несущей рамой и силовой несущей платформой транспортного средства, управляемого водителем-пилотом с кабины тундрохода.According to the proposed technical solution, the power aerodynamic propulsion system is located between the main engine and the cargo compartment at the center of gravity (center of mass), rigidly connected with the horizontally oriented load-bearing frame and the power carrier platform of the vehicle, controlled by the pilot driver from the cab of the tundra pass.
Несущий винт связан через вал привода винта с силовой двигательной установкой через карданное соединение, позволяющее менять угол наклона несущего вала. Вал привода несущего винта фиксируется подшипниками, установленными в корпусе, положение которого регулируется положением гидроцилиндра с помощью органов управления с кабины водителя-пилота тундрохода. Крутящий момент передается валу привода несущего винта через карданное соединение, а тяговое усилие регулируется органами управления, например педалью акселератора. Совмещенная кабина-купе с целью снижения вибрации и шума расположена в носовой части тундрохода.The main rotor is connected through the propeller shaft to the propulsion system through a universal joint, which allows you to change the angle of inclination of the main shaft. The rotor drive shaft is fixed by bearings installed in the housing, the position of which is regulated by the position of the hydraulic cylinder using the controls from the cockpit of the driver-pilot of the tundra pass. Torque is transmitted to the rotor shaft of the rotor via a universal joint, and the traction is regulated by controls, such as an accelerator pedal. The combined compartment cabin is located in the bow of the tundra to reduce vibration and noise.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена функциональная схема предлагаемого транспортного средства с указанием принципиальных узлов, обеспечивающих изобретению признаки новизны.The invention is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram of the proposed vehicle indicating the principal nodes providing the invention with signs of novelty.
Транспортное средство 1 содержит основной двигатель привода 2, управляемый с кабины 3 водителем-пилотом и штурманом-механиком тундрохода. На платформе транспортного средства 1 размещен грузовой отсек 4 для размещения бурового оборудования, изыскательской лаборатории, техпомощи и т.д. Основной двигатель привода 2 пневмоколесных движителей, кабина 3 для размещения водителя-пилота, штурмана-механика и обслуживающего персонала и грузовой отсек 4 смонтированы на широкорамном шасси 5 со стабилизацией центра тяжести и поперечной устойчивости ТС. Широкорамное шасси 5 имеет оригинальную геометрическую форму, сочетающую прочность несущей платформы с независимой системой подвески всех поперечных балок (мостов), связанных с пневмоколесными движителями 6. Индивидуально включаемые - отключаемые привода мостов, расположенных в рациональном продольном порядке, обеспечивают разную колею, сбалансированную устойчивость и многофункциональность. Разная колея обеспечивает минимальную удельную нагрузку на растительно-почвенное покрытие, т.к. после прокатывания колеса растительно-почвенное покрытие, представляющее собой влажный торф, переплетенный корнями и стеблями, обладающее предельной устойчивостью к их разрыву и целостности структуры экосистемы, возвращается в исходное состояние подобно подушке. Если же удельная нагрузка превышает устойчивость к разрыву и целостности структуры, то экосистеме наносится ущерб.The vehicle 1 contains the
Тундроход оснащен облегченными однорядными или многорядными полно- и широкопрофильными пневмоколесами 6 большого и сверхбольшого диаметра низкого и среднего давления, исполненных в двух- или многомостовом вариантах в зависимости от функционального назначения и несущей нагрузки тундрохода. Давление в шинах колес регулируется автоматически по состоянию почвенного покрова его несущей нагрузки с учетом полной массы тундрохода или из кабины 3 водителем-пилотом транспортного средства с помощью пневмоклапанов подкачки или инжекторов для стравливания избыточного давления. Полнопрофильность пневмоколес 6 наряду с применением усиленных амортизаторов дает возможность отказаться от тяжелых рессорных систем, обеспечивая снижение удельной металлоемкости ТС и удельного давления колес на грунт.The tundrahod is equipped with lightweight single-row or multi-row full- and wide-profile pneumatic wheels of 6 large and extra-large diameters of low and medium pressure, made in two- or multi-bridge versions, depending on the functional purpose and bearing load of the tundra passage. The tire pressure in the wheels is automatically adjusted according to the state of the soil cover of its bearing load, taking into account the total mass of the tundra pass or from the
Сбалансированная устойчивость подразумевает наиболее широко расставленные пневмоколесные движители 6 второго моста с небольшим опережением центра масс с учетом инерционного скоростного поступательного хода ТС. Многофункциональность обеспечивается высокой маневренностью тундрохода как за счет синхронно связанных рулевых тяг первого и второго моста, так и короткой колеи задних мостов, что обеспечивает ТС недостижимый минимальный радиус поворота для класса грузовых вездеходов. Рама опирается на мосты в непосредственной близости от ступиц, обеспечивая необходимую жесткость. Применение торсионов, реактивных тяг, амортизаторов, систем стабилизации центра масс и поперечной устойчивости снижают вибрацию, позволяют колесам вывешиваться в ямах и подниматься на кочках за счет движения штоков поршней, играющих роль силовых стоек подвески перетеканием гидравлической жидкости, сохраняя при этом горизонтальность несущей рамы и грузовой платформы простым способом.Balanced stability implies the most widely spaced pneumatic-wheel propellers 6 of the second bridge with a slight advance of the center of mass, taking into account the inertial high-speed translational progress of the vehicle. The versatility is ensured by the high maneuverability of the tundra pass, both due to synchronously connected steering rods of the first and second axles, and a short track of the rear axles, which provides the vehicle with an unattainable minimum turning radius for the class of all-terrain cargo vehicles. The frame rests on bridges in the immediate vicinity of the hubs, providing the necessary rigidity. The use of torsion bars, jet rods, shock absorbers, center of mass stabilization systems and lateral stability reduce vibration, allow the wheels to hang in pits and rise on bumps due to the movement of piston rods, which play the role of suspension struts by flowing hydraulic fluid, while maintaining the horizontal bearing frame and cargo platforms in a simple way.
Между основным двигателем 2 и грузовым отсеком 4 в центре тяжести (центре масс) ТС на широкорамной несущей платформе 5 (шасси) установлена дополнительная аэродинамическая двигательная силовая установка 7, например, поршневого, турбовинтового или газотурбинного типа, применяемого в базовой серии вертолетов. Аэродинамическая установка вертолетного типа может быть установлена и на специальный высокий каркас (стульчак), лапы которого упираются в наиболее отдаленные точки силовой платформы для стабилизации центра масс во время движения.Between the
Для обеспечения равномерного распределения нагрузки вдоль шасси 5 тундрохода с обеспечением центра масс в месте установки дополнительной двигательной силовой установки 7 может быть расположен дизель-генератор и сварочный агрегат 19, компрессорная и (или) насосная станция 20 для обслуживания (очистки) скважин и сбора излитых нефтепродуктов. Указанное оборудование имеет общий специальный легкосъемный обтекаемый чехол, снимаемый в жаркое время для охлаждения двигателей и агрегатов воздушными потоками от лопастей винта.To ensure uniform load distribution along the
Запуск и привод дополнительной двигательной установки 7 производится с кабины 3 водителем-пилотом тундрохода при съезде с твердого дорожного или грунтового покрытия на трудно проходимые участки равнинных болотистых территорий. Управляющие команды на основной и дополнительный двигатель могут быть как индивидуальными, так и синхронизированными для достижения максимальной проходимости ТС. Передача крутящего момента от дополнительной двигательной силовой установки 7 несущему винту 12 осуществляется через карданное соединение 13, обеспечивающее наклон несущего вала винта с помощью гидроцилиндра 8. Фиксация корпуса подшипников 15 несущего вала винта в поперечном направлении осуществляется скольжением корпуса подшипника по направляющему пазу жесткой балки 16, закрепленной на опорных стойках 14.The start and drive of the
Таким образом, эффективность движения транспортного средства будет определяться крутящим моментом на колесных парах, подъемной силой, снижающей давление пневмоколес 6 на почвенное покрытие и пропульсивной тягой, двигающей транспортное средство вперед (назад). Подъемная сила, снижающая давление пневмоколес 6 на грунт, пропульсивная тяга, создающая дополнительную тягу движения ТС, может меняться как положением привода вала штоком гидроцилиндров 8, так и скоростью вращения вала несущего винта 12.Thus, the efficiency of the vehicle will be determined by the torque on the wheelsets, the lifting force, which reduces the pressure of the pneumatic wheels 6 on the soil cover and the propulsive traction, moving the vehicle forward (backward). The lifting force that reduces the pressure of the pneumatic wheels 6 to the ground, the propulsive thrust, which creates additional traction for the vehicle, can change both the position of the shaft drive by the
Скорость перемещения транспортного средства и его маневрирование при соблюдении скоростного режима происходит колесными парами 6 с приводом от основного штатного двигателя и за счет пропульсивной тяги, создаваемой дополнительной двигательной установкой 7. Ограничение скоростного режима, особенно на неизведанных маршрутах, с применением систем стабилизации поперечной и курсовой устойчивости, при движении по кочкарникам и скрытым под водой канавам исключает боковое опрокидывание тундрохода.The vehicle’s speed of movement and its maneuvering subject to the high-speed regime occurs with wheelsets 6 driven by the main standard engine and due to the propulsive traction created by the
При экстренных ситуациях (превышения допустимого крена) с применением автоматических скоростных систем гидравлического выдвижения боковых самофиксирующихся опорных качающихся колес 9, играющих также роль запасных колес и поплавковых элементов, выдвижение качающихся опорных колес 9 может производиться как экстренно, при достижении критического угла наклона тундрохода, так и по команде водителя, при прохождении сильно пересеченной местности. Предусмотрен также режим неполного выдвижения опорных колес 9, например, в режиме поплавковых элементов или при замене колес. Выдвижение опорных колес 9 производится гидроцилиндрами 17 на полный или частичный вынос штока.In emergency situations (exceeding the permissible roll) with the use of automatic high-speed systems of hydraulic extension of the side self-locking supporting
Для преодоления водных преград вплавь дополнительно могут быть использованы водометы 10, установленные на поперечных балках (мостах) ТС, а при длительной скоростной переправе могут по управляющему сигналу включатся высокооборотистая крыльчатка 11 с приводом от вала отбора мощности дополнительной силовой двигательной установки 7.To overcome water obstacles,
В вездеходах-болотоходах на пневмоколесных движителях низкого и сверх низкого давления, принятых, в том числе, и в качестве аналогов, утверждается возможность пересечения водных преград за счет вращения пневмоколесных движителей, оснащенных грунтозацепами. Однако практика показала, что погружение пневмоколесных движителей более чем на 2/3 диаметра колеса при вращении их по глубокому водоему не дает ТС плавающего двигательного эффекта. Предлагаемое изобретение лишено таких недостатков, т.к. подъемная сила, возникающая от лопастей несущего винта, наряду с пропульсивной тягой, будет не только поддерживать тундроход ниже фактической ватерлинии (без учета подъемной силы), т.е. ниже оси пневмоколесных движителей, но и использовать эффективную плавучесть тундрохода как за счет пропульсивной тяги, так и использования певмоколесных движителей в качестве гребных колес.In all-terrain vehicles-marshes on pneumatic wheel propulsors of low and ultra low pressure, adopted, inter alia, as analogues, the possibility of crossing water barriers due to the rotation of pneumatic wheel propellers equipped with lugs is stated. However, practice has shown that the immersion of pneumatic-wheel propellers by more than 2/3 of the wheel diameter when rotating them in a deep pond does not give the vehicle a floating motor effect. The present invention is devoid of such disadvantages, because the lifting force arising from the rotor blades, along with propulsive traction, will not only support the tundra pass below the actual waterline (excluding the lifting force), i.e. below the axis of the pneumatic-wheel propulsors, but also use the effective buoyancy of the tundra rover both due to propulsive traction and the use of song-wheel propulsors as propeller wheels.
Для повышения его плавучести последнее может иметь герметичную кабину и грузовой отсек, и полые, накачанные воздухом или наполненные горючим емкости-поплавки (не показаны), установленные под рамой ТС. Кабина и грузопассажирские отсеки оснащаются съемными люками для эвакуации персонала, а также для съема и фиксации лопастей несущего винта посредством выдвигающейся по подвешенным полозьям грузопассажирского отсека помоста (не показано), опирающегося другим концом на фиксирующие элементы крыши кабины.To increase its buoyancy, the latter can have an airtight cabin and a cargo compartment, and hollow containers filled with air or filled with fuel (not shown) installed under the vehicle frame. The cabin and cargo and passenger compartments are equipped with removable hatches for evacuating personnel, as well as for removing and fixing the rotor blades by means of a platform (not shown) that extends along the suspended runners of the cargo-passenger compartment, resting at the other end on the fixing elements of the cabin roof.
В период ледостава и формирования надежного снежного покрова на поперечные балки (мосты), раму или торсионы устанавливаются передние и задние пары лыж (не показано), передние из которых посредством шаровых опор и рычажных связей соединены с рулевыми тягами, и, тем самым, меняют направление при маневрах тундрхода синхронно с поворотом передних колес. Задние лыжи неподвижны. Высота установки плоскости скольжения лыж должна не превышать половины высоты профиля полнопрофильных пневмоколес (не показано).During the freezing period and the formation of reliable snow cover, front and rear pairs of skis (not shown) are installed on the transverse beams (bridges), frame or torsion bars, the front of which are connected to the steering rods by means of ball bearings and lever links, and thereby change direction when maneuvers tundrahod synchronously with the rotation of the front wheels. The rear skis are motionless. The installation height of the ski sliding plane should not exceed half the profile height of full-profile pneumowheels (not shown).
Аварийная эвакуация тундрохода спасательным вертолетом производится зацеплением строповыми крюками за опорные стойки 14. При движении на большие расстояния по жесткому дорожному покрытию лопасти винта 12 могут быть как съемными, так и фиксироваться в определенном положении (как стрела у автокрана) для двухлопастного случая. Несущие элементы тундрохода: рама, диски колес, поперечные балки, корпуса агрегатов, тяги и стабилизаторы изготовлены из алюминиевых, титановых и специальных сплавов. Герметичные отсеки двигателя, кабины, грузопассажирского отсека, топливные баки, лопасти и прочие элементы изготовлены из композиционных материалов, многослойного стекловолокна и углепластика с использованием нанотехнологий. Условием устойчивого перемещения тундрохода за счет качения без пробуксовки в экстремальных условиях эксплуатации является соблюдение скоростного режима с обеспечением надежного управляемого контакта колесных пар тундрохода с грунтовым покрытием.Emergency evacuation of the tundra pass by a rescue helicopter is carried out by hooking with sling hooks to the support posts 14. When traveling over long distances on a hard road surface, the
С учетом вышеизложенного рекомендуемые мощностные параметры по созданию подъемной силы и пропульсивной тяги при обеспечении надежного опорного контакта пневмоколес с грунтовым покрытием, обеспечиваемой дополнительной силовой двигательной установкой, будет определяться из соотношений:Based on the foregoing, the recommended power parameters for creating lifting force and propulsive traction while ensuring reliable support contact of pneumatic wheels with a ground coating provided by an additional power propulsion system will be determined from the ratios:
подъемная сила - Fмax под<0,66Ртс; пропульсивная тяга - Fпт<0,25 Ρтс, где Ртс - вес снаряженного транспортного средства.lifting force - F max under <0,66Р tf ; propulsive thrust - F pt <0.25 Ρ tf , where P tf is the weight of the equipped vehicle.
Например, при весе тундрохода 3,0 т и перевозимого груза 3,0 т достаточная мощность основного двигателя составит - 200 л.с, ориентировочная мощность дополнительного двигателя (для привода турбовинтового двигателя) должна составить около 1500 л.с, например ВК-1500.For example, with the weight of the tundra pass 3.0 tons and the transported cargo 3.0 tons, the sufficient power of the main engine will be 200 hp, the estimated power of the additional engine (to drive the turboprop) should be about 1500 hp, for example, VK-1500.
Работа тундрохода поясняется следующим образом. Профессионально обученный водитель-пилот совместно со штурманом-механиком производит следующие подготовительные работы: посредством выдвигающихся по салазкам из грузового отсека через откидываемые окна двух помостов опираемых на кабину 3, устанавливает лопасти винта 12 на втулку несущего винта с помощью осевого, горизонтального и вертикального шарниров, связанных с автоматом перекоса, обеспечивающего наклон плоскости вращения несущего винта под воздействием управления по каналу тангажа и по каналу крена (не показано). Сочленение конструкций элементов и узлов зацепления лопастей несущего винта не входят в тему настоящего изобретения, поэтому дальнейшее описание этого конструктива упускается.The work of the tundra is illustrated as follows. A professionally trained driver-pilot together with a navigator-mechanic performs the following preparatory work: by means of two platforms that are pulled out from the cargo compartment through the hinged windows and mounted on the
Далее водитель-пилот запускает дополнительную двигательную силовую установку 7 поршневого, турбовинтового или газотурбинного типа и выходит на рабочий режим эксплуатации. Маршрут движения по системе GPS (Глонасс) или ручной режим управления ТС осуществляется последовательным запуском основного двигателя 2 по созданию тяги за счет крутящего момента на осях пневмоколес 6 и дополнительной двигательной установки для создания подъемной силы и пропульсивной тяги за счет вращения лопастей несущего винта 12. Крыша грузового отсека и кабины имеет полусферическую обтекаемую форму в продольном направлении, обеспечивающие минимальное сопротивление воздушным потокам от вращающихся лопастей. Избыточное давление под вращающими лопастями будет создавать некое подобие воздушной подушки, создавая дополнительную подъемную силу и снижая удельное давление ТС на грунт. Кабина и грузопассажирские отсеки звуко- и теплоизолированы, а образовавшиеся полости под потолком играют роль спальных мест и рундуков. На раме тундрохода предусмотрены откидывающиеся ступеньки 18. В центральный компьютерный сервер (не показано) сводятся параметры состояния органов управления, датчиков контроля, положение несущей рамы, (продольный и поперечный наклон), состояния отработки поперечной динамической стабилизации по крену, курсовая устойчивость, тангаж и крен плоскости винта, скоростные режимы, несущее состояние почвы, динамический клиренс, давление в пневмоколесах, включение-выключение ведущих мостов, параметры сейсмических датчиков (уровень шума и вибрации), глубина брода, водоема, переход в режим плавания, включение-выключение водометов, включения-отключения муфты привода скоростной крыльчатки от вала отбора мощности дополнительной двигательной установки, температурные режимы, объем горючего, готовности срабатывания аналитических систем защиты и интеллектуальных систем контроля и визуализируются на экранных табло водителя-пилота тундрохода. При внештатных ситуациях ручного вождения, управляемого водителем-пилотом, компьютер визуально световым и голосовым сигналом сначала предупреждает и выдает команды о создавшейся ситуации, а при игнорировании (бездействии) и в экстренных случаях самостоятельно выдает команды на органы управления. Например, при опасности опрокидывания тундрхода компьютер сбрасывает скорость привода пневмоколесных движителей, колеса поворачиваются в сторону крена и тормозят, производится изменение плоскости вращения лопастей с отработкой автомата перекоса (тангаж, крен), сбрасываются обороты несущего винта, а при критическом крене с отстреливанием лопастей выдвигаются боковые опорные колеса, тем самым предотвращая аварию.Next, the driver-pilot launches an
Таким образом, заявляемое вездеходное транспортное средство обладает повышенной проходимостью.Thus, the claimed all-terrain vehicle has a high cross.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016131039A RU2628414C1 (en) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | All-season tundra vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016131039A RU2628414C1 (en) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | All-season tundra vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2628414C1 true RU2628414C1 (en) | 2017-08-16 |
Family
ID=59641821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016131039A RU2628414C1 (en) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | All-season tundra vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2628414C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2682516C1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-03-19 | Анатолий Михайлович Криштоп | Multifunctional amphibious flying vehicle (mafv), power plant (pp) for mafv and method of mafv and pp operation |
RU2718192C1 (en) * | 2019-07-31 | 2020-03-31 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Arctic icebreaker |
RU213222U1 (en) * | 2021-10-15 | 2022-08-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Иркутский завод гусеничной техники" | All terrain vehicle MARS ROVER (MR) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2264306C2 (en) * | 2003-05-07 | 2005-11-20 | Красин Юрий Александрович | Vehicle with roll control |
EA200702033A1 (en) * | 2007-06-08 | 2008-12-30 | Борис Иосифович Синельников | AUTOBERT |
CN104908540A (en) * | 2015-06-18 | 2015-09-16 | 洛阳创知电子科技有限公司 | Aerocar |
-
2016
- 2016-07-27 RU RU2016131039A patent/RU2628414C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2264306C2 (en) * | 2003-05-07 | 2005-11-20 | Красин Юрий Александрович | Vehicle with roll control |
EA200702033A1 (en) * | 2007-06-08 | 2008-12-30 | Борис Иосифович Синельников | AUTOBERT |
CN104908540A (en) * | 2015-06-18 | 2015-09-16 | 洛阳创知电子科技有限公司 | Aerocar |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2682516C1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-03-19 | Анатолий Михайлович Криштоп | Multifunctional amphibious flying vehicle (mafv), power plant (pp) for mafv and method of mafv and pp operation |
RU2718192C1 (en) * | 2019-07-31 | 2020-03-31 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Arctic icebreaker |
RU213222U1 (en) * | 2021-10-15 | 2022-08-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Иркутский завод гусеничной техники" | All terrain vehicle MARS ROVER (MR) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8187045B2 (en) | Air-propelled vessel with articulating member | |
US6216599B1 (en) | Ground effect transport system | |
CN106005094B (en) | A kind of multi-functional full landform special purpose vehicle | |
US3693729A (en) | Air cushion drilling vehicle | |
KR20110016180A (en) | Amphibious fighting vehicle | |
RU2628414C1 (en) | All-season tundra vehicle | |
CN109026007A (en) | A kind of seabed walking mechanism suitable for dilute softground | |
RU71935U1 (en) | AEROGLISSER-AMPHIBIA | |
RU2345916C1 (en) | Air-cushioned self-propelled amphibian platform | |
RU2549300C1 (en) | Cross-country vehicle | |
CN102555710A (en) | Multifunctional flying fish used in water, land and sky | |
RU2652476C1 (en) | Amphibious transportation and technological platform | |
US2705935A (en) | Propeller driven motor vehicles | |
RU2718192C1 (en) | Arctic icebreaker | |
CN203485693U (en) | All-terrain amphibious charge boat | |
RU100959U1 (en) | AMPHIBIAN VEHICLE | |
RU125946U1 (en) | CRAWLER AIRCRAFT BOAT | |
RU2668935C1 (en) | Method of displacement of the self-propulsion vehicle that provides its high performance, increased stability on water, and the device for its implementation | |
CN1666927A (en) | Aviation passenger accident-reducing method | |
Kolpakov et al. | Problems of adaptation of wheeled machines to taiga off-road | |
RU2141425C1 (en) | Amphibian snow-plane | |
RU2814872C2 (en) | Off-road vehicle | |
RU2299825C1 (en) | Pneumotrack propeller | |
Wilson | Exercise Musk-Ox, 1946 | |
RU75172U1 (en) | REDUCED CLUTCH VEHICLE VEHICLE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180728 |