RU2822072C1 - Air-cushion amphibious vehicle - Google Patents
Air-cushion amphibious vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2822072C1 RU2822072C1 RU2023126895A RU2023126895A RU2822072C1 RU 2822072 C1 RU2822072 C1 RU 2822072C1 RU 2023126895 A RU2023126895 A RU 2023126895A RU 2023126895 A RU2023126895 A RU 2023126895A RU 2822072 C1 RU2822072 C1 RU 2822072C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- cushion
- flexible
- air cushion
- fence
- Prior art date
Links
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 8
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910001234 light alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Амфибийное транспортное средство (АТС) на воздушной подушке предназначено для решения широкого спектра транспортных задач в труднопроходимой местности в любое время года, включая обширные водные поверхности любой глубины, участки движущегося льда, снежные и ледяные торосистые поверхности, относительно ровные участки суши независимо от покрытия, а также низкорослые заросли.An amphibious vehicle (ATV) on an air cushion is designed to solve a wide range of transport tasks in difficult terrain at any time of the year, including vast water surfaces of any depth, areas of moving ice, snow and ice hummocky surfaces, relatively flat land areas regardless of the surface, and also low-growing thickets.
Известно транспортное средство на воздушной подушке (SU 457205, B60V 1/00, пр. от 15.01.1975), содержащее периферийное гибкое ограждение области повышенного давления и платформу с установленными на ней обтекаемым корпусом, оборудованной кабиной управления, пассажирским салоном и машинной установкой с вентилятором, включающей в себя турбину с топливными баками и трубопроводами.An air-cushion vehicle is known (SU 457205,
К недостаткам этого транспортного средства можно отнести большие габариты несущей платформы, затрудняющие передвижение по пересеченной местности и малым рекам, большое лобовое сопротивление, боковую парусность, сложную конструкцию силовой установки и трансмиссии. Конструкция несущей платформы и корпуса не позволяет перевозить транспортное средство автомобильным и железнодорожным транспортом.The disadvantages of this vehicle include the large dimensions of the supporting platform, which makes it difficult to move over rough terrain and small rivers, high drag, side windage, and the complex design of the power plant and transmission. The design of the supporting platform and body does not allow the vehicle to be transported by road or rail.
Гибкое ограждение воздушной подушки, состоящее из круглых в плане концентричных полотнищ, не обеспечивают устойчивое движение по воде и по пересеченной местности, а наклон этих полотнищ под углом к центру воздушной подушки создает сопротивление при движении по волнам и цепляет препятствия на суше.The flexible air cushion fence, consisting of concentric panels that are round in plan, does not provide stable movement on water and over rough terrain, and the tilt of these panels at an angle to the center of the air cushion creates resistance when moving through waves and clings to obstacles on land.
Известно АТС на воздушной подушке по патенту (RU 2164481, B60V 1/00, пр. от 27.03.2001), содержащее платформу, на которой смонтированы: воздушный ресивер, управляемое пневматическое колесное шасси, управляемое тормозное устройство, герметичный корпус, разделенный на отсеки, воздушный винт в аэродинамическом кольце, воздушные рули, блоки плавучести, закрепленные шарнирно с правой и левой сторон корпуса, гибкое ограждение зоны повышенного давления, закрепленное по периметру корпуса и блоков плавучести.An air-cushioned vehicle is known according to a patent (RU 2164481,
К недостаткам этого транспортного средства относятся: недостаточная эффективность системы охлаждения двигателя из-за большой длины эжекционного воздушного канала, проходящего под вентиляторным и багажным отсеками, а также недостаточная продольная устойчивость транспортного средства, в особенности при движении над водой на большой скорости. Указанные недостатки обусловлены отсутствием в конструкции транспортного средства устройств для стабилизации крена и дифферента, возникающих от неравномерного размещения грузов, и от прижатия носовой части транспортного средства к поверхности воды на большой скорости, что вызывает потерю устойчивости переднего ограждения воздушной подушки.The disadvantages of this vehicle include: insufficient efficiency of the engine cooling system due to the large length of the ejection air channel passing under the fan and luggage compartments, as well as insufficient longitudinal stability of the vehicle, especially when moving over water at high speed. These disadvantages are due to the absence in the design of the vehicle of devices for stabilizing roll and trim, which arise from uneven placement of cargo, and from pressing the bow of the vehicle to the surface of the water at high speed, which causes a loss of stability of the front air cushion fence.
Известно АТС на воздушной подушке (RU 123742, B60V 1/00, пр. от 27.04.2012), содержащее платформу со встроенным ресивером, корпус, разделенный на отсеки, двигатель, вентилятор, трансмиссию, воздушный винт в аэродинамическом кольце, воздушные рули, гибкое ограждение области повышенного давления, упругие тормозные щитки с направляющими ножами и тормозными шипами.An air-cushioned vehicle is known (RU 123742,
К недостаткам этого транспортного средства относятся:The disadvantages of this vehicle include:
- недостаточная поперечная устойчивость при маневрировании на воде. Это обусловлено тем, что вентилятор указанного транспортного средства не имеет аэродинамических делителей потока воздуха подаваемого в ресиверы правого и левого борта, а ресиверы не имеют направляющих сопел и обтекаемых перегородок, обеспечивающих равномерное распределение воздуха по секциями воздушной подушки.- insufficient lateral stability when maneuvering on water. This is due to the fact that the fan of the specified vehicle does not have aerodynamic dividers of the air flow supplied to the receivers on the right and left sides, and the receivers do not have guide nozzles and streamlined partitions that ensure uniform distribution of air among the air cushion sections.
- конструкция тормозных щитков, оборудованных гладкими направляющими ножами и тормозными шипами, не позволяет использовать их при движении задним ходом (кормой вперед) и при боковом скольжении на косогорах.- the design of the brake flaps, equipped with smooth guide knives and brake spikes, does not allow their use when moving in reverse (astern forward) and when sliding sideways on slopes.
- недостаточная надежность и живучесть, так как транспортное средство оборудовано одной силовой установкой и при повреждении двигателя, вентилятора или воздушного винта лишается возможности передвижения.- insufficient reliability and survivability, since the vehicle is equipped with one power unit and if the engine, fan or propeller is damaged, it is no longer able to move.
Ближайшим техническим решением к заявляемому является АТС на воздушной подушке (RU 2750941, B60V 1/00, пр. от 06.07.2021). АТС на воздушной подушке содержит платформу со встроенным ресивером, состоящую из корпуса, разделенного на отсеки, двух блоков плавучести, закрепленных к боковым стенкам корпуса, воздушный ресивер, выполненный из двух воздушных каналов, двух автономных подъемно-движительных установок, каждая из которых состоит из двигателя, вентилятора, воздушного винта в аэродинамическом кольце, воздушных рулей, упругих муфт и редуктора передающего крутящий момент от двигателя к воздушному винту. Вентиляторы обоих подъемно-движительных установок расположены в общем (объединенном) корпусе с возможностью совместного или раздельного питания воздухом секций воздушной подушки и снабжены делителями потока, обеспечивающими одинаковую подачу воздуха в правый и левый ресиверы. Носовая часть корпуса и блоки плавучести оборудованы упругим буфером безопасности. Кормовая часть корпуса оборудована горизонтальными рулями - стабилизаторами продольной устойчивости. Днище корпуса оборудовано упругими тормозными щитками.The closest technical solution to the claimed one is an air-cushioned vehicle (RU 2750941,
Недостатками данного транспортного средства являются:The disadvantages of this vehicle are:
1. Вентиляторы в объединенном корпусе имеют низкую эффективность из-за неправильного перераспределения потоков воздуха и возникающих завихрений от скачков давления. Распределители воздуха внутри корпуса вентиляторов не решают данную проблему. Отсутствует возможность перераспределения воздуха между передними и задними секциями воздушной подушки;1. Fans in a combined casing have low efficiency due to improper redistribution of air flows and the resulting turbulence from pressure surges. Air distributors inside the fan housing do not solve this problem. There is no possibility of air redistribution between the front and rear sections of the air cushion;
2. Гофрированные резинотканевые камеры для привода тормозных щитков работают только в одном направлении, для возврата необходимо дополнительно устанавливать пружинный возвратный механизм. Камеры работают при низком давлении, поэтому для создания требуемого усилия требуется большой расход воздуха, и, как следствие, возникает ощутимая задержка срабатывания тормозного механизма;2. Corrugated rubber-fabric chambers for driving the brake flaps operate only in one direction; to return, it is necessary to additionally install a spring return mechanism. The chambers operate at low pressure, therefore, to create the required force, a large air flow is required, and, as a result, there is a noticeable delay in the response of the brake mechanism;
3. Тормозные щитки с направляющими ножами при использовании на неровной твердой поверхности не в полной мере обеспечивают сцепление;3. Brake flaps with guide blades do not fully provide traction when used on uneven hard surfaces;
4. Отсутствие силовой несущей платформы не позволяет модифицировать транспортное средство по назначению в качестве грузовой платформы. Конструкция не предназначена для модульной замены отсеков или агрегатов под конкретные задачи;4. The absence of a power-bearing platform does not allow the vehicle to be modified for its intended purpose as a cargo platform. The design is not intended for modular replacement of compartments or units for specific tasks;
5. Энергоемкие упоры переднего гибкого ограждения не являются универсальным решением для движения по суше, так как имеется риск подламывания упора при столкновении с твердым препятствием. Демонтаж упоров решает проблему при движении на суше, но для выхода на открытую воду требуется установить их в штатное положение для предотвращения потери устойчивости переднего гибкого ограждения на высокой скорости;5. Energy-intensive front flexible guard stops are not a universal solution for driving on land, as there is a risk of the stop breaking when colliding with a solid obstacle. Removing the stops solves the problem when moving on land, but to enter open water it is necessary to install them in the normal position to prevent the front flexible fence from losing stability at high speed;
6. Кинематическая схема заднего гибкого ограждения не обеспечивает равномерного складывания конструкции при посадке и препятствует движению задним ходом. Имеется риск повредить уязвимые элементы при движении по пересеченной местности.6. The kinematic design of the rear flexible fence does not ensure uniform folding of the structure when landing and prevents reversing. There is a risk of damaging vulnerable elements when driving over rough terrain.
В целом, к недостаткам известных АТС на воздушной подушке, известных из уровня техники, можно отнести низкую массовую и топливную эффективность, плохую маневренность из-за отсутствия надежных управляющих механизмов при отсутствии сцепления с опорной поверхностью, в особенности на воде, и недостаточную надежность, и живучесть гибкого ограждения воздушной подушки, что сказывается при движении на различных поверхностях участков суши.In general, the disadvantages of known hovercraft known from the prior art include low mass and fuel efficiency, poor maneuverability due to the lack of reliable control mechanisms in the absence of adhesion to the supporting surface, especially on water, and insufficient reliability, and the survivability of the flexible air cushion enclosure, which affects movement on various surfaces of land.
Решаемая задача заключается в повышении безопасности и надежности, проходимости, управляемости, массовой и топливной эффективности и универсальности конструкции.The problem being solved is to increase safety and reliability, maneuverability, controllability, mass and fuel efficiency and design versatility.
Для решения поставленной задачи предложена конструкция АТС на воздушной подушке, которое содержит плоскую несущую платформу рамной конструкции, состоящую из центроплана и двух прицепных бортов, частично заполненных пористым наполнителем. По месту стыковки прицепных бортов образованы воздушные коллекторы, равномерно питающие секции воздушной подушки через выпускные сопла воздухом. Воздух подается нагнетателями воздушной подушки через распределительные устройства. Гибкое ограждение воздушной подушки камерного типа разделено на четыре секции и имеет линейные компенсаторы на стыках. При этом гибкое ограждение носа оборудовано упорами воздушной подушки и армирующими накладками. Гибкое ограждение бортов поддерживается резинотканевыми косынками. Гибкое ограждение кормы имеет поперечную и продольную перегородки, поддерживаемые в рабочем состоянии набором плоских и витых пружин, гибких тяг, оттяжек, упругих рычагов, штанг. В моторном отсеке размещаются две независимые силовые установки, два центробежных нагнетателя воздушной подушки, валопроводы, топливная система, система охлаждения, газовыпускная система, пневматическая система, гидравлическая система и электрическая система (в части моторных систем). АТС имеет площадку в виде силового набора переменного сечения для установки модулей пассажирского салона требуемой модификации в соответствии с назначением, или грузовой платформы. АТС имеет винто-рулевой комплекс, включающий два воздушных винта в аэродинамических кольцевых насадках, при этом выходы воздуха из нагнетателей оснащены заслонками, используемыми при движении с одним работающим нагнетателем. Тормозные щитки размещены по центру тяжести судна и приводятся в действие пневмоцилиндрами и ими же возвращаются в исходное положение.To solve this problem, the design of an air-cushioned vehicle has been proposed, which contains a flat load-bearing platform of a frame structure, consisting of a center section and two trailer sides, partially filled with porous filler. At the junction of the trailer sides, air collectors are formed that uniformly supply the air cushion sections with air through the exhaust nozzles. Air is supplied by air cushion blowers through distribution devices. The flexible chamber-type air cushion fence is divided into four sections and has linear expansion joints at the joints. At the same time, the flexible nose guard is equipped with air cushion stops and reinforcing linings. The flexible side fencing is supported by rubber-fabric gussets. The flexible stern fencing has transverse and longitudinal partitions, supported in working condition by a set of flat and twisted springs, flexible rods, guy wires, elastic levers, and rods. The engine compartment houses two independent power units, two centrifugal airbag superchargers, shaft lines, a fuel system, a cooling system, an exhaust system, a pneumatic system, a hydraulic system and an electrical system (in terms of motor systems). The vehicle has a platform in the form of a power set of variable cross-section for installing passenger compartment modules of the required modification in accordance with the purpose, or a cargo platform. The vehicle has a steering-propeller complex, which includes two propellers in aerodynamic ring nozzles, while the air outlets from the superchargers are equipped with dampers used when driving with one operating supercharger. The brake flaps are located at the center of gravity of the vessel and are activated by pneumatic cylinders and are returned to their original position by them.
Ходовая рубка АТС на воздушной подушке имеет широкий обзор за счет большой площади остекления и аэродинамическую обтекаемую форму для снижения лобового сопротивления, а кормовая часть моторного отсека имеет плавные аэродинамические скосы, не препятствующие движению потоков воздуха, проходящих через воздушные винты.The wheelhouse of the hovercraft has a wide view due to the large glass area and an aerodynamic streamlined shape to reduce drag, and the aft part of the engine compartment has smooth aerodynamic slopes that do not interfere with the movement of air flows passing through the propellers.
Для управления дифферентом использованы активные делители потока.Active flow dividers are used to control trim.
Каждый тормозной щиток может иметь деление на две «лапы», которые благодаря упругим свойствам материала повторяют контуры поверхности при торможении или удержании на курсе.Each brake flap can be divided into two “paws”, which, due to the elastic properties of the material, follow the contours of the surface when braking or maintaining course.
Конструкция гибкого ограждения позволяет поддерживать воздушную подушку без надувных элементов и свободно пропускать препятствия при движении.The design of the flexible fence allows you to maintain an air cushion without inflatable elements and freely pass obstacles when moving.
Нагнетатели воздушной подушки через валопровод связаны с ременными передачами.The air cushion blowers are connected to belt drives through a shaft line.
Техническое решение поясняется чертежами.The technical solution is illustrated by drawings.
Фиг. 1 - Общий вид АТС для пассажирской модификации.Fig. 1 - General view of the vehicle for the passenger modification.
Фиг. 2 - Общий вид АТС для грузовой модификации.Fig. 2 - General view of the vehicle for the cargo modification.
Фиг. 3 - Вид АТС в плане.Fig. 3 - Plan view of the automatic telephone exchange.
Фиг. 4 - Вид АТС спереди.Fig. 4 - Front view of the vehicle.
Фиг.5 - Схема расположение основных механических узлов в районе моторного отсека.Figure 5 - Diagram of the location of the main mechanical components in the engine compartment area.
Фиг. 6 - Схема подачи и распределения воздуха в секциях воздушной подушки.Fig. 6 - Diagram of air supply and distribution in the air cushion sections.
Фиг. 7 - Расположение нагнетателей воздушной подушки.Fig. 7 - Location of air cushion blowers.
Фиг. 8 - Система распределения воздуха в секциях воздушной подушки.Fig. 8 - Air distribution system in the air cushion sections.
Фиг. 9, 10, 11 - Модульные модификации АТС по назначению с открытой грузовой палубой, с быстросъемным увеличенным салоном-грузовым отсеком, с легким пассажирским салоном соответственно.Fig. 9, 10, 11 - Modular modifications of vehicles for their intended purpose with an open cargo deck, with a quick-release enlarged cargo compartment, with a light passenger compartment, respectively.
Фиг. 12 - Вид АТС снизу со стороны днища.Fig. 12 - View of the vehicle from below from the bottom.
Фиг. 13 - Расположение тормозного устройства.Fig. 13 - Location of the braking device.
Фиг. 14 - Принцип работы тормозного устройства.Fig. 14 - The principle of operation of the braking device.
Фиг. 15а и Фиг. 15б - Переднее гибкое ограждение АТС.Fig. 15a and Fig. 15b - Front flexible guard of the vehicle.
Фиг. 16 - Расположение поперечных и продольных перегородок воздушной подушки АТС.Fig. 16 - Location of transverse and longitudinal partitions of the air cushion of the vehicle.
Фиг. 17а и Фиг. 17б - Рабочее положение гибкого ограждения борта АТС.Fig. 17a and Fig. 17b - Working position of the flexible guard on the side of the vehicle.
Фиг. 18а и Фиг. 18б - Устройство гибкого ограждения кормы АТС.Fig. 18a and Fig. 18b - Installation of flexible fencing for the stern of the vehicle.
Фиг. 19а и Фиг. 19б - Принцип работы компенсаторов удлинения гибкого ограждения кормы АТС.Fig. 19a and Fig. 19b - The principle of operation of compensators for extending the flexible fence of the stern of the vehicle.
На фиг. 1 и 2 показан общий вид судна с левого борта для пассажирской и грузовой модификации соответственно (описание изложено выше).In fig. 1 and 2 show a general view of the vessel from the port side for the passenger and cargo modifications, respectively (the description is given above).
На фиг. 3 изображен вид судна в плане. Центроплан 1 представляет собой несущую силовую платформу, на которой располагается ходовая рубка 2, съемный пассажирский салон 3, моторный отсек 4, винто-рулевой комплекс 5. В носовой части центроплана 1 располагается буферная зона деформации, смягчающая удар при аварийном столкновении. Там же располагаются места крепления для вспомогательных тяговых и буксировочных устройств, например, электрической лебедки.In fig. Figure 3 shows a plan view of the vessel. The
В средней части центроплан 1 имеет продольно-поперечный силовой набор переменного сечения для установки пассажирских или грузовых модулей. В кормовой части имеется продольный фундамент главных двигателей, позволяющий устанавливать двигатели в широком диапазоне мощностей в зависимости от назначения судна, фундаменты нагнетателей, валопроводов, винто-рулевого комплекса. По центру тяжести судна расположены ниши тормозных щитков. По бокам к центроплану 1 крепятся левый и правый прицепные борта 6, 7, демонтируемые во время транспортировки судна автомобильным или железнодорожным транспортом. Борта 6, 7 служат расширителями воздушной подушки и дополнительно вмещают багажные отсеки 8 и топливные баки 9. Свободное и неиспользуемое пространство в конструкции заполнено пористым наполнителем 10, являющимся негорючим и негигроскопичным теплоизолятором, а также элементом конструкции, повышающим жесткость корпуса и запас плавучести.In the middle part, the
По месту стыковки центроплана 1 с прицепными бортами 6, 7 образуются воздушные коллекторы 11, равномерно распределяющие воздух в секциях воздушной подушки через сопла 12 по центру корпуса и дополнительно подающие воздух по периферии через отводные каналы.At the junction of the
На фиг. 4 изображен вид судна со стороны носа. Ходовая рубка 2 для обеспечения безопасности движения имеет большую площадь остекления из авиационного акрила, оснащена стеклоочистительными устройствами, средствами освещения, в том числе и подвижными фарами-искателями, воздухозаборными устройствами для климатических установок, навигационным оборудованием.In fig. Figure 4 shows a view of the ship from the bow. To ensure traffic safety, wheelhouse 2 has a large glass area made of aviation acrylic, is equipped with windshield wipers, lighting equipment, including movable searchlights, air intake devices for climate control systems, and navigation equipment.
К центроплану 1 и прицепным бортам 6, 7 крепится гибкое ограждение воздушной подушки 13 из резинотканевых полотнищ переменной толщины, усиленное армирующими накладками 14 из прочных и износостойких металлических легкосплавных или полимерных композитных материалов.A flexible
На фиг. 5 показано расположение основных механических узлов в районе моторного отсека 4, в котором располагаются два главных двигателя 15, предпочтительно дизельных, расположенных на продольном фундаменте, позволяющем в случае изменения назначения судна установить двигатель большей или меньшей мощности без существенных доработок. Например, для конвертации пассажирского судна в грузовое демонтируется съемный пассажирский салон 3 и устанавливается грузовая палуба 16 и усиленные крышки 17 коллектора. Для увеличения грузоподъемности прицепные борта 6, 7 заменяются на более широкие для увеличения площади воздушной подушки. Соответственно заменяются главные двигатели 15, нагнетатели 18 воздушной подушки в корпусе 19 и винто-рулевой комплекс 5. Широко применяется принцип модульности конструкции для адаптации под конкретные задачи.In fig. 5 shows the location of the main mechanical components in the area of the
Главные двигатели 15 приводят в движение нагнетатели воздушной подушки 18 через фрикционную муфту отключения трансмиссии. Нагнетатели всасывают воздух через охладители 20 наддувочного воздуха и радиаторы 21, расположенные непосредственно над двигателем и под верхним люком с управляемым воздухозаборником. В случае дополнительной потребности в воздухе с учетом обеспечения охлаждения главных двигателей воздух подается через боковые люки моторного отсека. Перераспределение потоков всасываемого воздуха через радиаторы 21 и через боковые люки регулируется электрическими приводами.The
Нагнетатели воздушной подушки 18 через валопровод связаны с ременными передачами 22, расположенными в закрытых кожухах, защищающих от попадания грязи и брызг воды. Ременные передачи 22 приводят в движение низкооборотные многолопастные воздушные винты в аэродинамических кольцевых насадках. Применение таких винтов позволяет снизить уровень шума и уменьшить диаметр колец, и как следствие уменьшить габариты и массу винто-рулевого комплекса.The
Управление потоком, создаваемым воздушными винтами производится несколькими способами:The flow created by propellers is controlled in several ways:
- изменением частоты вращения двух независимых силовых установок;- changing the rotation speed of two independent power plants;
- изменением угла атаки лопастей двух независимых винтов за счет механизмов изменения шага винта;- changing the angle of attack of the blades of two independent propellers due to mechanisms for changing the propeller pitch;
- спрямление потока и изменение вектора тяги путем отклонения вертикальных воздушных рулей, закрепленных в единой раме. Управление производится за счет гидравлического привода.- straightening the flow and changing the thrust vector by deflecting vertical air rudders fixed in a single frame. The control is carried out by a hydraulic drive.
При посадке судно опускается на опорные полозья 23. Свободное и неиспользуемое пространство в конструкции заполнено пористым наполнителем 10.When landing, the vessel is lowered onto support skids 23. Free and unused space in the structure is filled with
При выходе из строя одной силовой установки перераспределение воздуха в воздушных коллекторах 11 идет через воздушные каналы 24.If one power unit fails, the redistribution of air in the air manifolds 11 occurs through the
Непосредственно за поперечной перегородкой 25, расположенной по центру воздушной подушки, располагается тормозное устройство 26, включающее в себя два упругих тормозных щитка 27, приводимые в действие пневмоцилиндрами 28.Directly behind the
На фиг. 6 показана схема подачи и распределения воздуха в секциях воздушной подушки. В качестве показательного примера показан случай выхода из строя правой силовой установки. Воздух, прокачиваемый центробежным двухсторонним нагнетателем воздушной подушки 18 левого борта, подается в коллектор 11 левого борта, разделенного рассекателем 29 с активным делителем потока 30 на носовую и кормовую секции. Из коллектора воздух попадает в секции воздушной подушки через сопла 12, сориентированные для отклонения потока под углом в сторону кормы. Так как по правому борту нагнетание воздуха отсутствует, секции правого борта получают воздух через воздушные каналы 24. Для исключения потерь воздуха через неработающий нагнетатель выходные отверстия по правому борту закрываются заслонками 31.In fig. Figure 6 shows a diagram of the supply and distribution of air in the air cushion sections. As an illustrative example, a case of failure of the right power unit is shown. The air pumped by a centrifugal double-sided
На фиг. 7 показано расположение нагнетателей 18 воздушной подушки в корпусе 19. Каждый нагнетатель 18 воздушной подушки располагается в своем корпусе 19 и приводится в движение своим двигателем 15. Так как большинство двигателей вращаются по часовой стрелке, то выход потока из нагнетателей 18 воздушной подушки левого и правого борта будет разный. Направление потока по левому борту будет стремиться в нижний угол рассекателя 29 с активным делителем потока 30, тогда как по правому наоборот, в верхний угол. На крейсерском режиме разница в подаче воздуха между левым и правым бортом несущественна.In fig. 7 shows the location of the
На фиг. 8 показана работа системы распределения воздуха в секциях воздушной подушки. Управление распределением воздуха производится несколькими способами:In fig. Figure 8 shows the operation of the air distribution system in the air cushion sections. Air distribution is controlled in several ways:
- изменением частоты вращения двух независимых силовых установок, что влияет на крен судна и тягу винтов;- changing the rotation speed of two independent power plants, which affects the ship’s roll and propeller thrust;
- отклонением активного делителя потока 30, что позволяет перераспределять воздух между носовой и кормовой секцией каждого борта по отдельности и влияет на дифферент судна;- deflection of the
- частичным перекрытием выходных каналов заслонками 31, предназначенными, главным образом, для изоляции неработающего нагнетателя, что создает дополнительное сопротивление потоку и влияет на крен и дифферент судна.- partial blocking of the output channels by
Система стабилизации судна путем распределения воздуха в секциях воздушной подушки может выполняться как через органы управления, так и средствами автоматики.The ship stabilization system by distributing air in the air cushion sections can be performed both through controls and by automatic means.
На фиг. 9 показана модификация судна с открытой грузовой палубой 32 и усиленными крышками 17 коллекторов. При такой конфигурации появляется возможность перевозить грузы на всю ширину судна, а отсутствие боковых стенок и крыши облегчает погрузочно-разгрузочные работы.In fig. Figure 9 shows a modification of the vessel with an
На фиг. 10 показана модификация судна с быстросъемным увеличенным салоном/грузовым отсеком 33. Такая конфигурация увеличивает массу и снижает грузоподъемность, но оправдывает себя при отдельных временных работах. Например, когда требуется перевезти груз именно в защищенном закрытом салоне при определенном температурно-влажностном режиме, или эвакуировать большое количество людей.In fig. Figure 10 shows a modification of the vessel with a quick-detachable enlarged interior/
На фиг. 11 показана модификация судна с легким пассажирским салоном. Такая конфигурация применяется, когда основной задачей судна является именно перевозка людей. Несущая платформа, являющаяся центропланом 1, содержит в себе все коммуникации, обеспечивающие жизнедеятельность пассажиров и экипажа, а также нормальную эксплуатацию судна. Все стыки надежно утеплены и герметизированы. Не предназначено для быстрой конвертации в отличии от исполнений, показанных на фиг. 9 и 10, но возможность переоборудования сохраняется.In fig. Figure 11 shows a modification of the vessel with a light passenger cabin. This configuration is used when the main task of the vessel is to transport people. The supporting platform, which is the
На фиг. 12 приведен вид судна со стороны днища. Гибкое ограждение воздушной подушки 13 состоит из поперечной перегородки 25, продольной перегородки 34, и закрепленных по периметру судна на центроплане 1 и прицепных бортах 6, 7 гибких ограждений носа 35 дополнительно усиленного армирующими накладками 14, бортов 36 с брызгоотбойниками, поддерживаемых резинотканевыми косынками 37 и кормы 38, защищенного кормовыми алюминиевыми щитками. По месту стыковки бортов с центропланом 1 по гибкому ограждению также имеются разъемы для транспортировки.In fig. Figure 12 shows a view of the vessel from the bottom. The flexible
Воздух по воздушным коллекторам 11 подается в соответствующие секции воздушной подушки через сопла 12. Слева и справа от воздушный коллекторов 11 расположены опорные полозья 39, четыре на центроплане 1 и четыре на прицепных бортах 6, 7. По центру тяжести судна, за поперечной перегородкой 25 расположено тормозное устройство 26.Air through the
На фиг. 13 показано расположение тормозного устройства 26 со стороны днища. Тормозное устройство 26 включает в себя два упругих тормозных щитка 27, состоящих из набора титановых пластин, закрепленных на корпусе через резинометаллические шарниры 40 и приводимых в действие пневмоцилиндрами 28. Во избежание поломки тормозных щитков 27 при обратном ходе оконечность щитка выполнена из резинокордной накладки 41. Для увеличения сцепления тормозного щитка 27 с твердой неровной поверхностью нижняя часть щитка разделяется на две «лапы», которые благодаря упругим свойствам материала повторяют контуры поверхности при торможении или удержании на курсе.In fig. 13 shows the location of the
На фиг. 14 показан принцип работы тормозного устройства 26. В нормальном состоянии тормозной щиток 27 и пневмоцилиндр 28 углублен в нишу 42. Ниша 42 является частью днища центроплана 1 и надежно утеплена пористым наполнителем 10. При подаче команды из ходовой рубки 2 воздух подается в пневмоцилиндр 28 и опускает тормозной щиток 27 до контакта с опорной поверхностью при движении на воздушной подушке. При умеренном давлении на поверхность направляющие лезвия 43 вонзаются в грунт и служат для удержания курса и препятствуют боковым смещениям при сильном ветре или движении по склону. При эксплуатации по твердой ледяной поверхности направляющие лезвия 43 оборудуются зубчатыми накладками.In fig. Figure 14 shows the principle of operation of the
При сильном давлении тормозной щиток 27 тормозит судно до полной остановки, препятствуя возникновению аварийных ситуаций. Кроме того, торможение при движении на воздушной подушке сохраняет гибкое ограждение от истирания и днище от повреждений.With strong pressure, the
На фиг. 15а и 15б показано расположение упоров переднего гибкого ограждения и кинематика их работы. Гибкое ограждение носа 35 усилено армирующими накладками 14 и пакетом плоских пружин 44. Для предотвращения потери устойчивости гибкого ограждения при движении по воде на большой скорости дополнительно устанавливаются упругие упоры, включающие в себя штанги 45, закрепленные на корпусе через резинометаллические шарниры 40, упругие рычаги 46, одним плечом соединенные с пакетами плоских пружин 44 и другим с пружинами 47. При движении на воздушной подушке упоры предотвращают затягивание гибкого ограждения носа под днище набегающим потоком воды, но при преодолении твердых препятствий и посадке позволяют гибкому ограждению складываться и не оказывать существенного сопротивления.In fig. 15a and 15b show the location of the stops of the front flexible fence and the kinematics of their operation. The
На фиг. 17а и 17б показана схема установки поперечной перегородки 25 на фоне продольной перегородки 34.In fig. 17a and 17b show a diagram of the installation of the
Поперечная и продольная перегородки 25 и 26 соответственно делят воздушную подушку на четыре относительно равные и независимые секции, в каждой секции поддерживается свое давление в зависимости от распределения нагрузки. Поперечная перегородка 25 усилена пакетами плоских пружин 48 и наклонена в сторону кормы 38 для преодоления твердых препятствий по ходу движения. Вылет поперечной перегородки 25 ограничен гибкой оттяжкой 49. Удержание и возврат поперечной перегородки 25 в рабочее положение обеспечивается пружинами 50. Продольная перегородка 34 удерживается в рабочем положении пакетами плоских пружин 51, закрепленных на продольной перегородке 34 резинокордными креплениями 52, радиусная форма которых вытягивает перегородку в вертикальное положение, а скругленная нижняя часть предотвращает поломку пружин от упора в грунт при посадке.Transverse and
На фиг. 17а показано рабочее положение гибкого ограждения борта 36. Для предотвращения потери устойчивости гибкого ограждения при движении на подушке по всей длине борта установлены резинотканевые косынки 37 переменной толщины, усиленные по периметру. Косынки 37 имеют наклон в сторону кормы 38 под углом α около 45° и с шагом t, равным (0,6…0,8) × h, где h - высота гибкого ограждения.In fig. 17a shows the working position of the
Прицепные борта 6, 7 и гибкое ограждение 13 дополнительно защищены привальным брусом 52, служащим упором при причаливании к пирсу или воспринимающем нагрузку при боковом ударе.The trailer sides 6, 7 and the
На фиг. 18а и фиг. 18б показано устройство гибкого ограждения кормы 38 и кинематика его работы. Гибкое ограждение кормы 38 усилено пакетами плоских пружин 54, разделенных небольшим участком свободного резинотканевого полотна.In fig. 18a and fig. 18b shows the device of the flexible fence of the stern 38 and the kinematics of its operation. The flexible
Гибкое ограждение кормы 38 и металлические пружины 55 (расположенные в разных плоскостях) защищены кормовыми алюминиевыми щитками 56, закрепленными на корпусе резинометаллическими шарнирами 40. Пружины 55 обеспечивают удержание гибкого ограждения кормы 38 в рабочем положении и возврат после прохождения препятствий. Верхний набор пружин через штанги 57 образует ромбическую систему в верхней половине гибкого ограждения 13. Нижний набор пружин обеспечивает прижатие кромки гибкого ограждения через гибкие тяги 58. Ограничение прижатия осуществляется за счет гибких оттяжек 59. Упором в средней части служит упругий рычаг 60. При прохождении твердых препятствий или посадке гибкое ограждение вытягивается назад и слегка складывается вверх.The flexible
Нижняя часть гибкого ограждения имеет утолщения в нижней части по всему периметру, так как там находится зона наибольшего износа. Соединения полотнищ гибкого ограждения в местах неразъемных соединений осуществляется прошивкой и склеиванием внахлест. Разъемные соединения с целью транспортировки или ремонтных работ в полевых условиях выполняются с использованием нержавеющих крепежных элементов.The lower part of the flexible fence has thickenings in the lower part along the entire perimeter, since this is the area of greatest wear. Connections of panels of flexible fencing in places of permanent connections are carried out by stitching and overlapping gluing. Detachable connections for the purpose of transportation or repair work in the field are made using stainless fasteners.
Установка приводов, регулирующих длину гибких оттяжек 49 поперечной перегородки 25 и гибких оттяжек 59 гибкого ограждения кормы 38 позволит регулировать высоту и форму гибкого ограждения, что может уменьшить сопротивление движению при буксировке на воде и обеспечить движение задним ходом без риска поломки армирующих элементов.Installation of drives that regulate the length of the
На фиг. 19а и фиг. 19б показан принцип работы компенсаторов удлинения гибкого ограждения кормы 38 при посадке или прохождении препятствий. Места стыков гибкого ограждения кормы 38 с гибкими ограждениями бортов 36 и продольной перегородкой 34 оснащены линейными компенсаторами удлинения 61 и 62, представляющими собой резинокордные карманы треугольной формы, имеющие наибольшее удлинение в нижней части. Рабочее положение гибкого ограждения обеспечивается за счет упругих элементов 63 (например, пружин), которые стягивают края полотнищ на стыках гибкого ограждения и не позволяют компенсаторам складываться или раздуваться в произвольном порядке. Уязвимые и выступающие наружу упругие элементы 63 защищены тонкими резинокордными чехлами.In fig. 19a and fig. 19b shows the principle of operation of the expansion compensators for the flexible fence of the stern 38 when landing or passing obstacles. The joints of the flexible
Таким образом, заявляемая конструкция АТС обеспечивает:Thus, the proposed design of the automatic telephone exchange provides:
- безопасность и надежность АТС - за счет применения независимых силовых установок без сложных трансмиссионных узлов, доступа к агрегатам для ремонта в полевых условиях, использования тормозной системы и гибкого ограждения особой конструкции, заполнения свободных полостей днища пористым наполнителем, являющимся негорючим и негигроскопичным теплоизолятором, а также элементом конструкции, повышающим жесткость корпуса и запас плавучести, установки защитного буфера в носовой части, применения коррозионностойких и износостойких материалов;- safety and reliability of vehicles - due to the use of independent power plants without complex transmission units, access to units for repairs in the field, the use of a brake system and flexible fencing of a special design, filling the free cavities of the bottom with a porous filler, which is a non-flammable and non-hygroscopic heat insulator, as well as a structural element that increases hull rigidity and buoyancy reserve, installation of a protective buffer in the bow, use of corrosion-resistant and wear-resistant materials;
- проходимость (мореходность) - за счет применения регуляторов расхода воздуха от нагнетателей воздушной подушки, конструкции гибкого ограждения, обеспечивающего равномерное распределение воздуха в секциях воздушной подушки, узлов, обеспечивающих устойчивую форму ограждения без использования надувных элементов и повторяющую рельеф местности. Все эти элементы служат для достижения продольной и поперечной остойчивости как на воде, так и на суше;- cross-country ability (seaworthiness) - due to the use of air flow regulators from air cushion blowers, the design of a flexible fence that ensures uniform distribution of air in the sections of the air cushion, assemblies that ensure a stable shape of the fence without the use of inflatable elements and follows the terrain. All these elements serve to achieve longitudinal and lateral stability both on water and on land;
- управляемость - за счет раздельного управления частотой вращения двигателями, раздельного управления углом атаки лопастей на воздушных винтах (шагом винта), изменения вектора тяги воздушными рулями, использования заслонок и активных делителей потока воздуха в секции воздушной подушки, тормозной системы, одновременно служащей для обеспечения курсовой устойчивости;- controllability - due to separate control of the engine speed, separate control of the angle of attack of the blades on the propellers (propeller pitch), changing the thrust vector with the air rudders, the use of dampers and active air flow dividers in the air cushion section, the braking system, which simultaneously serves to provide directional control sustainability;
- массовую и топливную эффективность - за счет применения легких алюминиевых, титановых сплавов и композитных материалов, усиленной платформы и облегченных надстроек аэродинамической обтекаемой формы, высокоэффективных нагнетателей воздушной подушки в отдельных корпусах, высокого КПД трансмиссии, низкооборотных многолопастных воздушных винтов в аэродинамических кольцевых насадках;- mass and fuel efficiency - due to the use of light aluminum, titanium alloys and composite materials, a reinforced platform and lightweight aerodynamic streamlined superstructures, highly efficient air cushion superchargers in separate housings, high transmission efficiency, low-speed multi-blade propellers in aerodynamic ring nozzles;
- универсальность - за счет модульности конструкции.- versatility - due to the modular design.
Claims (6)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2822072C1 true RU2822072C1 (en) | 2024-07-01 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1494733A (en) * | 1974-12-16 | 1977-12-14 | British Hovercraft Corp Ltd | Air cushion vehicles |
RU2328390C2 (en) * | 2006-07-31 | 2008-07-10 | Василий Георгиевич Мамонтов | Amphitruck vehicle with air-cushion |
CN106364639A (en) * | 2016-08-31 | 2017-02-01 | 何洪波 | Full cushion lifting hovercraft |
RU2750941C1 (en) * | 2020-12-14 | 2021-07-06 | Василий Георгиевич Мамонтов | Amphibious air cushion vehicle (av) |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1494733A (en) * | 1974-12-16 | 1977-12-14 | British Hovercraft Corp Ltd | Air cushion vehicles |
RU2328390C2 (en) * | 2006-07-31 | 2008-07-10 | Василий Георгиевич Мамонтов | Amphitruck vehicle with air-cushion |
CN106364639A (en) * | 2016-08-31 | 2017-02-01 | 何洪波 | Full cushion lifting hovercraft |
RU2750941C1 (en) * | 2020-12-14 | 2021-07-06 | Василий Георгиевич Мамонтов | Amphibious air cushion vehicle (av) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3066753A (en) | Ground effect machine | |
EP2437972B1 (en) | Trimaran vehicle deck arrangement | |
US20190143773A1 (en) | Amphibious vehicle | |
WO1988000899A1 (en) | Heli-hover amphibious surface effect vehicle | |
US3390655A (en) | Patrol craft | |
US20160176254A1 (en) | Modularized containerized amphibious vehicle transport | |
RU2822072C1 (en) | Air-cushion amphibious vehicle | |
US10259441B2 (en) | Amphibious transformer vehicle | |
US3162168A (en) | Ship with increased cargo capacity | |
RU2750941C1 (en) | Amphibious air cushion vehicle (av) | |
RU2345916C1 (en) | Air-cushioned self-propelled amphibian platform | |
US12097733B2 (en) | Amphibious vehicle | |
CN216069507U (en) | Full-floating amphibious vehicle | |
CN216660229U (en) | Bridge-erecting motorboat | |
RU2328390C2 (en) | Amphitruck vehicle with air-cushion | |
CA2373462A1 (en) | Course-holding, high-speed, sea-going vessel having a hull which is optimized for a rudder propeller | |
CN113978631A (en) | Bridge-erecting motorboat | |
RU2260515C1 (en) | Amphibian | |
CN112659829A (en) | Full-floating amphibious vehicle | |
RU2778330C1 (en) | Non-self-propelled cargo platform on an air cushion | |
RU63759U1 (en) | AERODZHIP | |
RU2786118C1 (en) | Ground-effect plane | |
RU2296080C1 (en) | Tank-borne party ferry | |
RU2269441C1 (en) | Transport amphibian hovercraft | |
RU127700U1 (en) | SELF-PROPELLED AIR PILLOW PLATFORM |