RU2674221C1

RU2674221C1 - Amphibian car

Info

Publication number: RU2674221C1
Application number: RU2017145665A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Юрьевич Малахов; Владимир Викторович Филатов; Владимир Борисович Борисевич; Мария Юрьевна Карелина
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2018-12-05

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to the field of transport engineering and can be used to improve the performance of an amphibious vehicle. Amphibian car contains body (1) with a gliding surface and land and water-driven drives housed therein, as well as retractable wheel suspensions (4, 5) of the first and second axles. Amphibian car is equipped with hinged hydrodynamic shield (6) hinged in the bow of body (1), as well as the compressor and associated folding air tanks (7, 8), which have a disassembled shape and position, providing shielding of the wheel arches.

EFFECT: improvement of operational properties, namely reduction of resistance to water movement, an increase in the total area of the hydrodynamic interaction of the hull with the water surface and the general displacement of the amphibious vehicle, and also its increased survivability.

5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано для повышения эксплуатационных свойств автомобиля-амфибии.The invention relates to the field of transport engineering and can be used to improve the operational properties of an amphibious vehicle.

Известен четырехместный глиссирующий автомобиль-амфибия, имеющий V-образный корпус с боковыми реданами, которые расположены между передними и задними колесными нишами. Для отведения воды, попадающей в колесные ниши, в корпусе предусмотрены небольшие каналы. Подвеска колес оснащена механизмом складывания с приводом от пневматических цилиндров, одновременно являющихся амортизаторами. В корпусе выполнены секции для складывания подвески колес. Высокая скорость движения достигается за счет применения реактивного водометного движителя (см. патент США №8221174, МПК B60F 3/00, опубл. 2012 г.).A four-seater planing amphibious car is known, having a V-shaped body with side redans that are located between the front and rear wheel arches. To divert water falling into the wheel arches, small channels are provided in the housing. The wheel suspension is equipped with a folding mechanism driven by pneumatic cylinders, which are simultaneously shock absorbers. Sections for folding the wheel suspension are made in the body. High speed is achieved through the use of a jet propulsion device (see US patent No. 8221174, IPC B60F 3/00, publ. 2012).

Известен автомобиль-амфибия, принятый в качестве прототипа, содержащий корпус, имеющий глиссирующую поверхность, которая соприкасается с водой, когда амфибия глиссирует на воде, а также устройство втягиваемой подвески, которое выполнено с возможностью перемещения транспортного средства из положения поддерживания во втянутое положение. Устройство втягиваемой подвески содержит для каждого колеса нижний и верхний рычаги подвески, которые шарнирно присоединены у внутренних концов к опорному элементу внутри корпуса и шарнирно присоединены у внешних концов к стойке подвески (см. патент РФ №2554708, МПК B60F 3/00, опубл. 2003 г.).A known amphibious vehicle adopted as a prototype, comprising a body having a planing surface that is in contact with water when the amphibian is planing on the water, as well as a retractable suspension device that is configured to move the vehicle from the supporting position to the retracted position. The retractable suspension device comprises for each wheel lower and upper suspension arms that are articulated at the inner ends to a support element inside the housing and articulated at the outer ends to the suspension strut (see RF patent No. 2554708, IPC B60F 3/00, publ. 2003 g.).

Недостатком известных автомобилей-амфибий является то, что при движении по воде не предусмотрено экранирование колесных ниш. Это создает дополнительное сопротивление движению по воде, а также уменьшает общую площадь гидродинамического взаимодействия корпуса с водной поверхностью. Кроме этого, недостатком также является то, что уменьшается общее водоизмещение амфибии в пределах ее габаритных размеров, что отрицательно влияет на такие свойства амфибийных машин, как плавучесть.A disadvantage of the well-known amphibian cars is that when moving on water, screening of wheel arches is not provided. This creates additional resistance to movement on water, and also reduces the total area of hydrodynamic interaction of the body with the water surface. In addition, the disadvantage is that the total displacement of amphibians within its overall dimensions is reduced, which negatively affects such properties of amphibian machines as buoyancy.

Техническая задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в улучшении эксплуатационных свойств, а именно, уменьшении сопротивления движению по воде, увеличении общей площади гидродинамического взаимодействия корпуса с водной поверхностью и общего водоизмещения автомобиля-амфибии, а также повышении его живучести.The technical problem to which the claimed invention is directed is to improve operational properties, namely, reducing the resistance to movement on water, increasing the total area of the hydrodynamic interaction of the body with the water surface and the total displacement of an amphibious vehicle, as well as increasing its survivability.

Решение поставленной технической задачи достигается за счет того, что автомобиль-амфибия, содержащий корпус с глиссирующей поверхностью и размещенными в нем сухопутным и водоходным приводами, а также втягиваемые подвески колес первой и второй осей, согласно изобретению оснащен шарнирно закрепленным в носовой части откидным гидродинамическим щитом, а также компрессором и соединенными с ним складными воздушными резервуарами, имеющими в разложенном состоянии форму и расположение, обеспечивающие экранирование колесных ниш.The solution of the technical problem is achieved due to the fact that the amphibious vehicle, comprising a body with a planing surface and land and naval drives placed in it, as well as retractable wheel suspensions of the first and second axles, according to the invention is equipped with a hinged hydrodynamic shield pivotally mounted in the nose, as well as a compressor and folding air reservoirs connected to it, having in the unfolded state a shape and arrangement providing shielding of the wheel arches.

Кроме этого, решение технической задачи достигается тем, что гидродинамический щит закреплен с возможностью его откидывания под действием давления наполненного носового воздушного резервуара и его возврата в исходное положение за счет возвратных упругих элементов.In addition, the solution to the technical problem is achieved by the fact that the hydrodynamic shield is fixed with the possibility of its folding under the action of the pressure of the filled nose air reservoir and its return to its original position due to the return elastic elements.

Решение поставленной технической задачи достигается также тем, что воздушные резервуары выполнены с возможностью их раскладывания и складывания с использованием направляющих упругих тросов и в сложенном состоянии размещены в специально предусмотренных секциях корпуса.The solution of the technical problem is also achieved by the fact that the air tanks are made with the possibility of folding and folding using elastic guide ropes and when folded are placed in specially provided sections of the housing.

Кроме этого, решение технической задачи достигается тем, что воздушные резервуары снабжены предохранительными клапанами наполнения.In addition, the solution to the technical problem is achieved by the fact that the air tanks are equipped with safety valves filling.

На решение поставленной задачи направлено то, что компрессор для наполнения воздушных резервуаров снабжен электрическим или механическим приводом.The solution to this problem is directed to the fact that the compressor for filling the air tanks is equipped with an electric or mechanical drive.

Применение шарнирно закрепленного в носовой части откидного гидродинамического щита позволяет увеличить общую площадь гидродинамического взаимодействия корпуса автомобиля-амфибии с водной поверхностью и, таким образом, обеспечить большую подъемную силу при выходе автомобиля-амфибии на режим глиссирования. Использование складных воздушных резервуаров для экранирования колесных ниш при движении по воде позволяет исключить сопротивление ходовой части, а также повысить общее водоизмещение и живучесть автомобиля-амфибии. Кроме этого, система воздушных резервуаров обладает малой массой, компактностью в сложенном состоянии и конструктивной простотой.The use of a hinged hydrodynamic shield pivotally mounted in the bow allows you to increase the total area of hydrodynamic interaction of the amphibian car’s body with a water surface and, thus, provide greater lift when the amphibian car enters the planing mode. The use of folding air tanks for shielding wheel arches while moving on water eliminates the resistance of the chassis, as well as increasing the overall displacement and survivability of an amphibious vehicle. In addition, the air reservoir system is lightweight, compact when folded and structural simplicity.

Изобретение поясняется чертежами, где последовательно представлены: на фиг. 1-общий вид четырехколесного амфибийного транспортного средства (полной массой до 1 тонны) в сухопутном режиме движения; на фиг. 2 - общий вид четырехколесного амфибийного транспортного средства (полной массой до 1 тонны) в водоходном режиме движения; на фиг. 3 - общий вид (продольный разрез) гидродинамического щита и носового воздушного резервуара в сухопутном режиме движения; на фиг. 4 - общий вид (продольный разрез) гидродинамического щита и носового воздушного резервуара в водоходном режиме движения; на фиг. 5 - общий вид (продольный разрез) кормового воздушного резервуара в сухопутном режиме движения; на фиг. 6 - общий вид (продольный разрез) кормового воздушного резервуара в водоходном режиме движения.The invention is illustrated by drawings, in which: FIG. 1-general view of a four-wheeled amphibious vehicle (gross weight up to 1 ton) in the land mode of movement; in FIG. 2 - a general view of a four-wheeled amphibious vehicle (with a gross weight of up to 1 ton) in a navigable mode of movement; in FIG. 3 is a general view (longitudinal section) of a hydrodynamic shield and a bow air reservoir in a land mode of movement; in FIG. 4 is a general view (longitudinal section) of a hydrodynamic shield and a bow air reservoir in a navigable mode of movement; in FIG. 5 is a general view (longitudinal section) of the aft air reservoir in the land mode of movement; in FIG. 6 is a general view (longitudinal section) of the aft air reservoir in the navigable mode of movement.

Автомобиль-амфибия (см. фиг. 1, 2) содержит корпус 1 с глиссирующей поверхностью (на чертеже не показана) и размещенными в нем сухопутным и водоходным приводами (на чертежах не показаны), а также втягиваемые подвески 2 и 3 колес 4 и 5 первой и второй осей, соответственно. Автомобиль-амфибия оснащен шарнирно закрепленным в носовой части корпуса 1 откидным гидродинамическим щитом 6, а также компрессором (на чертеже не показан) и соединенными с ним складными воздушными резервуарами 7 и 8. В разложенном состоянии последние имеют форму и расположение, обеспечивающие экранирование колесных ниш 9 и 10.An amphibious vehicle (see Fig. 1, 2) contains a housing 1 with a planing surface (not shown in the drawing) and land and water drives placed in it (not shown in the drawings), as well as retractable suspension brackets 2 and 3 of wheels 4 and 5 first and second axes, respectively. The amphibious vehicle is equipped with a hinged hydrodynamic shield 6 pivotally mounted in the nose of the housing 1, as well as a compressor (not shown in the drawing) and folding air reservoirs 7 and 8 connected to it, in the unfolded state, the latter have a shape and arrangement that provide shielding of the wheel arches 9 and 10.

Гидродинамический щит 6 (см. фиг. 3, 4) закреплен с возможностью его откидывания под действием давления наполненного носового воздушного резервуара 7 и его возврата в исходное положение за счет возвратных упругих элементов 11.The hydrodynamic shield 6 (see Fig. 3, 4) is fixed with the possibility of its folding back under the action of the pressure of the filled nasal air reservoir 7 and its return to its original position due to the return elastic elements 11.

Воздушные резервуары 7 и 8 (см. фиг. 3-6) выполнены с возможностью их раскладывания и складывания с использованием направляющих упругих тросов 12 и в сложенном состоянии размещены в специально предусмотренных секциях корпуса 1.The air tanks 7 and 8 (see Fig. 3-6) are made with the possibility of their folding and folding using elastic guide ropes 12 and when folded are placed in specially provided sections of the housing 1.

Воздушные резервуары 7 и 8 (см. фиг. 3-6) снабжены предохранительными клапанами 13 наполнения.Air tanks 7 and 8 (see Fig. 3-6) are equipped with safety valves 13 filling.

Компрессор (на фиг. 1-6 не показан) для наполнения воздушных резервуаров 7 и 8 снабжен электрическим или механическим приводом.A compressor (not shown in FIGS. 1-6) for filling the air reservoirs 7 and 8 is equipped with an electric or mechanical drive.

Изобретение работает следующим образом.The invention works as follows.

В сухопутном режиме движения втягиваемые подвески 2 и 3 колес 4 и 5 первой и второй осей, соответственно, находятся в разложенном состоянии. Автомобиль-амфибия двигается по суше за счет привода колес 4 и 5 первой и второй осей. При этом носовые и кормовые воздушные резервуары 7 и 8 находятся в сложенном состоянии под действием направляющих упругих тросов 12 и занимают положение в специально предусмотренных секциях корпуса 1 автомобиля-амфибии, а носовой гидродинамический щит 6 закрыт и зафиксирован возвратными упругими элементами 11.In the land mode of movement retractable suspension 2 and 3 of the wheels 4 and 5 of the first and second axles, respectively, are in the unfolded state. An amphibious car moves on land by driving wheels 4 and 5 of the first and second axles. In this case, the bow and stern air tanks 7 and 8 are folded under the action of the guide elastic cables 12 and occupy a position in specially provided sections of the body 1 of the amphibian car, and the bow hydrodynamic shield 6 is closed and fixed by the return elastic elements 11.

В водоходном режиме движения происходит втягивание подвесок 2 и 3 колес 4 и 5 первой и второй осей, соответственно, в корпус 1. При этом колеса 4 и 5 первой и второй осей поднимаются выше ватерлинии автомобиля-амфибии, образуя свободное пространство в колесных нишах 9 и 10. Также включается компрессор, который наполняет воздухом носовые и кормовые резервуары 7 и 8. Последние при накачивании воздухом под действием направляющих упругих тросов 12 занимают пространство в колесных нишах 9 и 10, образуя экраны. Отсутствие стравливания воздуха из резервуаров обеспечивают предохранительные клапаны 13 наполнения. Гидродинамический щит 6 под действием давления наполненного носового воздушного резервуара 7 преодолевает усилие возвратных упругих элементов 11 и занимает откинутое положение. Автомобиль-амфибия двигается по воде за счет привода водоходного движителя.In the navigable mode of movement, the suspensions 2 and 3 of the wheels 4 and 5 of the first and second axles are retracted, respectively, into the housing 1. In this case, the wheels 4 and 5 of the first and second axles rise above the waterline of the amphibian car, forming free space in the wheel arches 9 and 10. A compressor is also turned on, which fills the bow and stern tanks 7 and 8. with the air, the latter, when pumped with air under the action of the guide elastic cables 12, occupy the space in the wheel arches 9 and 10, forming screens. The lack of air bleeding from the tanks provide safety valves 13 filling. The hydrodynamic shield 6 under the action of the pressure of the filled nose air reservoir 7 overcomes the force of the return elastic elements 11 and occupies a tilted position. An amphibious car moves through water due to the drive of a navigable propulsion device.

Гидродинамический щит 6 откидывается под действием давления наполненного носового воздушного резервуара 7, а возврат в исходное положение производится за счет возвратных упругих элементов 11, что упрощает конструкцию, делая ее более надежной.The hydrodynamic shield 6 reclines under the action of pressure of the filled nasal air reservoir 7, and the return to the initial position is due to the return elastic elements 11, which simplifies the design, making it more reliable.

Использование простых по конструкции направляющих упругих тросов 12 позволяет обеспечить раскладывание и складывание резервуаров 7 и 8, а размещение последних в специально предусмотренных секциях корпуса 1 обеспечивает компактность конструкции.The use of simple in design guides of elastic cables 12 allows for the folding and folding of tanks 7 and 8, and the placement of the latter in specially provided sections of the housing 1 ensures compact design.

Предохранительные клапаны 13 наполнения обеспечивают отсутствие стравливания воздуха из резервуаров 7 и 8 в водоходном режиме движения автомобиля-амфибии и, следовательно, повышают надежность.Safety valves 13 filling ensure the absence of bleeding air from tanks 7 and 8 in the navigable mode of movement of the amphibious vehicle and, therefore, increase reliability.

Использование компрессора с электрическим или механическим приводом позволяет осуществлять быстрое наполнение и стравливание воздуха в резервуарах 7 и 8.The use of a compressor with an electric or mechanical drive allows for quick filling and bleeding of air in tanks 7 and 8.

Таким образом, изобретение позволяет улучшить эксплуатационные свойства автомобиля-амфибии, а именно, уменьшить сопротивление движению по воде, увеличить общую площадь гидродинамического взаимодействия корпуса с водной поверхностью и общее водоизмещение автомобиля-амфибии, а также повысить его живучесть.Thus, the invention allows to improve the operational properties of an amphibious vehicle, namely, to reduce the resistance to movement on water, to increase the total area of hydrodynamic interaction of the body with a water surface and the total displacement of an amphibious vehicle, as well as to increase its survivability.

Claims

1. Автомобиль-амфибия, содержащий корпус с глиссирующей поверхностью и размещенными в нем сухопутным и водоходным приводами, а также втягиваемые подвески колес первой и второй осей, отличающийся тем, что автомобиль-амфибия оснащен шарнирно закрепленным в носовой части откидным гидродинамическим щитом, а также компрессором и соединенными с ним складными воздушными резервуарами, имеющими в разложенном состоянии форму и расположение, обеспечивающие экранирование колесных ниш.1. Amphibious vehicle, comprising a body with a planing surface and land and naval drives located therein, as well as retractable wheel suspensions of the first and second axles, characterized in that the amphibious vehicle is equipped with a hinged hydrodynamic shield pivotally mounted in the nose and a compressor and folding air tanks connected to it, having a shape and arrangement in the unfolded state, providing shielding of the wheel arches.

2. Автомобиль-амфибия по п. 1, отличающийся тем, что гидродинамический щит закреплен с возможностью его откидывания под действием давления наполненного носового воздушного резервуара и его возврата в исходное положение за счет возвратных упругих элементов.2. An amphibious vehicle according to claim 1, characterized in that the hydrodynamic shield is fixed so that it can be tilted back under the pressure of the filled nose air reservoir and returned to its original position due to the return elastic elements.

3. Автомобиль-амфибия по п. 1, отличающийся тем, что воздушные резервуары выполнены с возможностью их раскладывания и складывания с использованием направляющих упругих тросов и в сложенном состоянии размещены в специально предусмотренных секциях корпуса.3. An amphibious vehicle according to claim 1, characterized in that the air tanks are arranged to unfold and fold using elastic guide ropes and when folded are placed in specially provided sections of the housing.

4. Автомобиль-амфибия по п. 1, отличающийся тем, что воздушные резервуары снабжены предохранительными клапанами наполнения.4. An amphibious vehicle according to claim 1, characterized in that the air tanks are equipped with safety filling valves.

5. Автомобиль-амфибия по п. 1, отличающийся тем, что компрессор для наполнения воздушных резервуаров снабжен электрическим или механическим приводом.5. An amphibious vehicle according to claim 1, characterized in that the compressor for filling the air tanks is equipped with an electric or mechanical drive.