RU2722277C1

RU2722277C1 - Amphibious vehicle

Info

Publication number: RU2722277C1
Application number: RU2019113283A
Authority: RU
Inventors: Роман Васильевич Трешин; Максим Геннадьевич Егоренков; Вячеслав Алексеевич Зуев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Северный технопарк"
Priority date: 2019-04-29
Filing date: 2019-04-29
Publication date: 2020-05-28

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: invention relates to amphibious vehicles. Amphibia includes housing, hydrodynamic shields and wheel or caterpillar propulsor. Hydrodynamic shields are made as part of the body and located above at least rear wheels of propulsor with inclination downwards and forward. Angle between flaps and vertical makes (30…60)°. Hydrodynamic shields can make rear part of vehicle body or its sections. Angle between longitudinal axis of vehicle and each of hydrodynamic shields above rear wheels may differ from straight and make (60…80)°.

EFFECT: higher speed of movement on water surface.

5 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к транспортным средствам типа амфибий, использующим для передвижения по воде тот же движитель, что и при движении по суше, например, колеса или гусеницы.The invention relates to vehicles of the amphibian type, using the same propulsion device for moving on water as when driving on land, for example, wheels or tracks.

В настоящем описании некоторые термины будут использованы в следующих значениях:In the present description, some terms will be used in the following meanings:

- колеса - любые вращающиеся элементы гусеничных или колесных движителей: обычные колеса автомобильного типа, специальные, используемые в гусеничном движителе, в том числе цилиндрические (барабаны, катки) или зубчатые (звездочки). В настоящем описании не имеет значения, является ли колесо гусеничного движителя ведущим или направляющим (ленивцем);- wheels - any rotating elements of caterpillar or wheel propulsors: ordinary automobile-type wheels, special ones used in a caterpillar propulsion device, including cylindrical (drums, rollers) or gear (sprockets). In the present description, it does not matter whether the wheel of the caterpillar mover is driving or guiding (sloth);

- корпус и кузов транспортного средства - в уровне техники термин «корпус» чаще употребляется в отношении гусеничных транспортных средств. В настоящем описании эти термины считаются эквивалентными;- the body and body of the vehicle - in the prior art, the term "body" is more often used in relation to tracked vehicles. In the present description, these terms are considered equivalent;

- коэффициент полезного действия (далее - КПД) движителя - величина, измеряемая выраженным в процентах отношением мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления среды движению к мощности, подводимой к движителю;- efficiency (hereinafter referred to as “the efficiency”) of the propulsion device — a quantity measured as a percentage of the power spent on overcoming the resistance of the medium to movement to the power supplied to the propulsion device;

- универсальный движитель - слово «универсальный» означает использование движителя, как на плаву, так и на суше. Сам движитель может быть колесным или гусеничным. Роторно-винтовые движители в данное понятие не включены;- universal mover - the word "universal" means the use of mover, both afloat and on land. The mover itself can be wheeled or tracked. Rotor-screw propellers are not included in this concept;

- эффективность амфибийного транспортного средства оценивается отношением произведения массы перевезенного в положении на плаву полезного груза на пройденное расстояние к расходу топлива.- the efficiency of an amphibious vehicle is estimated by the ratio of the product of the mass of the transported payload afloat by the distance traveled to fuel consumption.

Выражения «передний», «задний», «носовой», «хвостовой» «перед», «позади» (ход, элемент транспортного средства) трактуются в общепринятом понимании, то есть, полагая передними части, расположенные впереди при движении вперед.The expressions “front”, “rear”, “nasal”, “tail” “front”, “behind” (stroke, vehicle element) are interpreted in the generally accepted sense, that is, putting forward parts located in front when moving forward.

Известны колесные или гусеничные плавающие транспортные средства-амфибии, включающие в качестве движителя в положении на плаву водомет (RU №№135969, 2628265), гребной винт (RU №№64140, 136986, 139500, 152368, 171950, US 2018208008) или специальное колесо с лопатками (RU №2165362). Общим их недостатком является техническая сложность, вызванная необходимостью в устройствах для передачи энергии от двигателя к водному движителю: раздаточной коробки, гребного вала.Known wheeled or tracked floating amphibious vehicles, including as a propulsor in a afloat position, a water cannon (RU No. 135969, 2628265), a propeller (RU No. 64140, 136986, 139500, 152368, 171950, US 2018208008) or a special wheel with blades (RU No. 2165362). Their common drawback is the technical complexity caused by the need for devices for transferring energy from the engine to the water mover: transfer case, propeller shaft.

От указанного недостатка свободны транспортные средства с универсальным движителем, способным перемещать их как на суше, так и на плаву. Таким движителем являются обычные колеса или гусеницы. Универсальные движители широко используются в амфибийных транспортных средствах, не требующих высокой скорости движения на плаву.Vehicles with a universal propulsion device capable of moving them both on land and afloat are free from this drawback. This mover is ordinary wheels or tracks. Universal propulsors are widely used in amphibious vehicles that do not require high speed afloat.

Известно колесные или колесно-гусеничные амфибийные транспортные средства с универсальным движителем в виде колес с пневматическими шинами большого объема, создающие значительную часть подъемной силы, и дополнительные поплавки (RU 10373, CN 201400059). Приводные колеса и гусеницы известных транспортных средств служат движителем при плавании, играя роль гребных колес. Поплавки необходимы для того, чтобы гребные колеса верхней частью выступали над водой, иначе они не будут, вращаясь в воде, создавать тягу, достаточную для хотя бы минимальной скорости. Недостаток известных транспортных средств состоит в малой скорости при передвижении на плаву, обусловленной низким КПД движителя, избыточных массе, габаритах и технической сложности из-за наличия поплавков.Known wheeled or wheeled-tracked amphibious vehicles with a universal mover in the form of wheels with pneumatic tires of large volume, creating a significant part of the lifting force, and additional floats (RU 10373, CN 201400059). Drive wheels and tracks of well-known vehicles serve as propulsion when swimming, playing the role of paddle wheels. Floats are necessary so that the paddle wheels protrude above the water, otherwise they will not, rotating in the water, create traction sufficient for at least minimum speed. A disadvantage of the known vehicles is the low speed when moving afloat, due to the low efficiency of the propulsion, excess weight, dimensions and technical complexity due to the presence of floats.

Известно также плавающее колесно-гусеничное транспортное средство (снегоболотоход) с водоизмещающим корпусом, универсальным колесным движителем и жесткими брызговиками, установленными позади задних колес так, что их верхний край закреплен над колесами, а нижний почти достигает уровня осей колес. На колеса могут быть надеты резиновые гусеницы, также выполняющие функцию движителя при преодолении водных препятствий. Кормовая часть корпуса позади задних колес выполнена с наклоном сверху вниз вперед, причем нижний край этой части находится приблизительно на уровне осей задних колес позади них (RU 118585 фиг. 4, 5 и 6).Also known is a floating wheeled-tracked vehicle (snow and swamp vehicle) with a displacement casing, a universal wheel propeller and rigid mudguards mounted behind the rear wheels so that their upper edge is fixed above the wheels and the lower edge almost reaches the level of the axles of the wheels. Rubber caterpillars can also be worn on the wheels, also serving as a mover when overcoming water obstacles. The aft part of the body behind the rear wheels is made with an inclination from top to bottom, and the lower edge of this part is approximately at the level of the axles of the rear wheels behind them (RU 118585 Fig. 4, 5 and 6).

Недостатки известного транспортного средства состоит в низкой скорости его движения в положении на плаву из-за низкого КПД движителя. Причина этих недостатков та же, что и у предыдущих аналогов. На практике не удается добиться, чтобы выступание колеса или верхней ветви гусеницы над уровнем воды, превышало высоту волн, в том числе создаваемых и самим транспортным средством. А потому противоположно направленные горизонтальные составляющие усилий со стороны воды, действующие на верхнюю и нижнюю часть колес или ветви гусениц, почти компенсируют друг друга. Кроме того, жесткие брызговики усложняют и утяжеляют транспортное средство, а также, загребая воду, тормозят движение. При малой скорости плавания расход топлива оказывается очень большим, поскольку основная часть энергии затрачивается на бесполезное перемешивание воды. Следует отметить, что амфибийные транспортные средства не нуждаются в брызговиках, поскольку при движении по бездорожью нет необходимости заботиться о позади идущих транспортных средствах ввиду возможности поддержания достаточной дистанции.The disadvantages of the known vehicle is its low speed while afloat due to the low efficiency of the propulsion device. The reason for these shortcomings is the same as that of the previous analogues. In practice, it is not possible to achieve that the protrusion of the wheel or the upper branch of the caterpillar above the water level exceeds the height of the waves, including those generated by the vehicle itself. Therefore, the oppositely directed horizontal components of efforts from the side of the water, acting on the upper and lower parts of the wheels or branches of the tracks, almost cancel each other out. In addition, rigid mudguards complicate and make the vehicle heavier, and also, while raking in water, they slow down the movement. At a low swimming speed, fuel consumption is very large, since most of the energy is spent on useless mixing of water. It should be noted that amphibious vehicles do not need mudguards, since when driving off-road, there is no need to take care of vehicles behind them because it is possible to maintain a sufficient distance.

Известно амфибийное транспортное средство с универсальным гусеничным движителем, включающее водоизмещающий корпус, гусеничный движитель, содержащий ведущие и направляющие колеса, и гидродинамические щитки перед передним (ведущим) колесом движителя. Щитки устанавливаются на транспортное средство перед его подготовкой к преодолению водной преграды (Легкий многоцелевой гусеничный транспортер-тягач МТ-ЛБ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - М.: Воениздат, 1985, с. 144). Щитки предназначены для уменьшения отрицательной тяги, порождаемой струей воды, увлекаемой вперед верхней ветвью гусеницы и, тем самым повышения КПД движителя в положении на плаву. Однако польза от щитков невелика, поскольку отражаемый щитками поток направляется обратно на корпус транспортного средства и гусеницу. Поэтому недостатками известного транспортного средства является невысокая скорость движения из-за низкого КПД движителя в положении на плаву и необходимость установки щитков каждый раз перед преодолением водной преграды. Постоянно закрепить щитки на транспортном средстве нельзя, так как они могут быть повреждены при движении по мелколесью или столкновениях с препятствиями.Known amphibious vehicle with a universal caterpillar mover, including a displacement casing, a caterpillar mover containing drive and guide wheels, and hydrodynamic shields in front of the front (drive) wheel of the mover. The guards are installed on the vehicle before preparing it to overcome the water barrier (MT-LB Light Multipurpose Tracked Conveyor Tractor. Technical Description and Operating Instructions. - M .: Military Publishing House, 1985, p. 144). The guards are designed to reduce the negative traction generated by the stream of water, carried forward by the upper branch of the caterpillar, and thereby increase the efficiency of the propulsion device in afloat position. However, the shields are of little use, since the flow reflected by the shields is directed back to the vehicle body and track. Therefore, the disadvantages of the known vehicle is the low speed due to the low efficiency of the propulsion device in the afloat position and the need to install shields every time before overcoming a water barrier. It is impossible to permanently fix the guards on the vehicle, as they can be damaged when driving in light forests or in collisions with obstacles.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является амфибийное транспортное средство с универсальным гусеничным движителем, включающее водоизмещающий корпус, гусеничный движитель, содержащий ведущие и направляющие колеса, и гидродинамические щитки в виде плоских прямоугольных пластин, установленные на оси перед передними ведущими колесами движителя с возможностью поворота относительно потока, образованного верхней ветвью гусеничного обвода (RU №2375210). Щитки предназначены не столько для повышения КПД движителя, сколько для облегчения управления поворотами в положении на плаву, необходимого для предотвращения рысканья по курсу.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is an amphibious vehicle with a universal caterpillar mover, including a displacement casing, a caterpillar mover containing drive and guide wheels, and hydrodynamic shields in the form of flat rectangular plates mounted on an axis in front of the front drive wheels of the mover with the possibility of rotation relative to the stream formed by the upper branch of the caterpillar contour (RU No. 2375210). The shields are designed not so much to increase the efficiency of the propulsion device as to facilitate the management of turns in the afloat position, necessary to prevent yawing at the heading.

Недостатки известного транспортного средства те же, что и у предыдущего. Кроме того, наличие устройства дистанционного раздельного независимого привода для поворота щитков увеличивает время подготовки к плаванию, поскольку требует не только механической установки щитков, но и соединения линий гидропривода.The disadvantages of the known vehicle are the same as the previous one. In addition, the presence of a remote separate independent drive device for turning the shields increases the preparation time for swimming, since it requires not only the mechanical installation of the shields, but also the connection of the hydraulic drive lines.

Технической задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции и повышение скорости в положении на плаву амфибийного транспортного средства с универсальным как колесным, так и гусеничным движителем.The technical task of the present invention is to simplify the design and increase the speed in the afloat position of an amphibious vehicle with a universal wheeled and caterpillar mover.

Технический результат от использования предложенного изобретения состоит в повышении скорости транспортного средства в положении на плаву за счет повышения КПД движителя и уменьшения рысканья по курсу.The technical result from the use of the proposed invention is to increase the speed of the vehicle in the afloat position by increasing the efficiency of the propulsion device and reducing yaw rate.

Технический результат достигается тем, что в известном амфибийном транспортном средстве, включающем корпус, гидродинамические щитки и универсальный движитель, содержащий колеса, гидродинамические щитки выполнены как, по меньшей мере, задняя часть корпуса и расположены выше колес движителя с наклоном вниз и вперед, причем угол между щитками и вертикалью составляет (30…60)°, расстояние между горизонтальными проекциями нижней кромки щитков и осей колес лежит в пределах (-1,5…+0,5)R, где R - радиус колес, а положительным считается расстояние, когда проекция низа щитков находится перед проекцией осей колес.The technical result is achieved by the fact that in a known amphibious vehicle, including a housing, hydrodynamic shields and a universal propulsion device containing wheels, hydrodynamic shields are made as at least the rear part of the housing and are located above the wheels of the mover with an inclination down and forward, and the angle between shields and vertical is (30 ... 60) °, the distance between the horizontal projections of the bottom edge of the shields and the axles of the wheels lies within (-1.5 ... + 0.5) R, where R is the radius of the wheels, and the distance when the projection is considered positive the bottom of the shields is in front of the projection of the axles of the wheels.

Кроме того, гидродинамические щитки составляют участки задней части корпуса транспортного средства.In addition, hydrodynamic shields make up areas of the rear of the vehicle body.

Кроме того, угол между продольной осью транспортного средства и каждым из гидродинамических щитков над задними колесами составляет (60…80)°.In addition, the angle between the longitudinal axis of the vehicle and each of the hydrodynamic shields above the rear wheels is (60 ... 80) °.

Кроме того, транспортное средство дополнительно содержит гидродинамические щитки, расположенные выше передних колес универсального движителя.In addition, the vehicle further comprises hydrodynamic shields located above the front wheels of the universal propulsion.

Кроме того, углы между вертикалью и гидродинамическими щитками у передних и задних колес, разные.In addition, the angles between the vertical and the hydrodynamic shields at the front and rear wheels are different.

Благодаря тому, что гидродинамические щитки расположены над, по меньшей мере, задними колесами с наклоном вниз и вперед, повышается в среднем на 15% скорость транспортного средства в положении на плаву, поскольку потоки воды, увлекаемой кверху быстро вращающимися колесами и бегущей снизу вверх вперед гусеницей, ударяясь о наклонные пластины и отражаясь от них, передают им и через них всему транспортному средству импульс, направленный вперед. При этом отражающиеся потоки воды свободно уходят назад и не тормозят поступательное движение транспортного средства.Due to the fact that the hydrodynamic shields are located at least on the rear wheels with an inclination down and forward, the average speed of the vehicle is increased by 15% when it is afloat, because the water flows carried upward by the rapidly rotating wheels and running from the bottom upwards by the caterpillar hitting the inclined plates and bouncing off them, they transmit and through them to the entire vehicle an impulse directed forward. In this case, the reflected streams of water freely go back and do not inhibit the translational movement of the vehicle.

Благодаря выполнению гидродинамических щитков как части корпуса, упрощается и удешевляется конструкция транспортного средства, снижается его масса.Thanks to the implementation of hydrodynamic shields as part of the body, the vehicle structure is simplified and cheaper, its weight is reduced.

Благодаря тому, что угол между гидродинамическими щитками и вертикалью составляет (30…60)°, а расстояние между горизонтальными проекциями низа щитков и осей колес, над которыми они расположены, лежит в пределах (-1,5…+0,5) радиуса колес, установке щитков над колесами с наклоном вниз и вперед, повышается КПД движителя на плаву, чем обеспечивается повышение эффективности транспортного средства.Due to the fact that the angle between the hydrodynamic shields and the vertical is (30 ... 60) °, and the distance between the horizontal projections of the bottom of the shields and the axles of the wheels over which they are located lies within (-1.5 ... + 0.5) of the radius of the wheels By installing the flaps above the wheels with an inclination down and forward, the efficiency of the propulsion system increases afloat, thereby increasing the efficiency of the vehicle.

Благодаря тому, что гидродинамические щитки составляют участки задней части корпуса транспортного средства, появляется возможность увеличения емкости корпуса, за счет того, что его часть, расположенная между задними колесами, может быть выдвинута далеко назад. Кроме того, это позволяет, развернув щитки под углом (60…80)° к продольной оси транспортного средства, повысить среднюю скорость транспортного средства на плаву за счет уменьшения рыскания по курсу при том же расходе топлива, то есть, в конечном счете, увеличить эффективность транспортного средства в целом.Due to the fact that the hydrodynamic shields comprise sections of the rear of the vehicle body, it becomes possible to increase the capacity of the body due to the fact that its part located between the rear wheels can be extended far back. In addition, this allows, by deploying the flaps at an angle (60 ... 80) ° to the longitudinal axis of the vehicle, to increase the average speed of the vehicle afloat by reducing yaw at the same rate at the same fuel consumption, that is, ultimately, increase efficiency vehicle as a whole.

Благодаря установке дополнительных гидродинамических щитков выше передних приводных колес универсального колесного движителя, скорость транспортного средства в положении на плаву увеличивается еще на (5…10)%.Thanks to the installation of additional hydrodynamic shields above the front drive wheels of the universal wheel propulsion, the vehicle speed in the afloat position increases by another (5 ... 10)%.

Благодаря выполнению углов между вертикалью и гидродинамическими щитками, расположенными у передних и задних колес разными, повышается скорость движения транспортного средства в положении на плаву в широком диапазоне изменения величины нагрузки, то есть степени погружения колес в воду, поскольку при данной скорости вращения колес и данной нагрузке не та, так другая пара щитков будет обеспечивать прирост скорости, близкий к максимальному.Due to the angles between the vertical and the hydrodynamic shields located at the front and rear wheels are different, the speed of the vehicle in the afloat increases in a wide range of load values, that is, the degree of immersion of the wheels in water, because at a given speed of rotation of the wheels and this load not one, so another pair of shields will provide a speed increase close to the maximum.

Существо изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображен пример выполнения амфибийного транспортного средства с универсальным движителем, состоящим из двух пар ведущих колес, в котором колесные ниши включают гидродинамические щитки, составляющие часть его корпуса и выполненные в виде наклонных пластин, установленных под углом 60° к вертикали над задними и под углом 30° над передними колесами, с нижними краями, выдающимися вперед над осями задних колес и назад над осями передних колес, на 0,5 радиуса колес.In FIG. 1 shows an example of an amphibious vehicle with a universal propulsion system consisting of two pairs of driving wheels, in which the wheel niches include hydrodynamic shields that form part of its body and are made in the form of inclined plates installed at an angle of 60 ° to the vertical above the rear and at an angle of 30 ° above the front wheels, with lower edges protruding forward above the axles of the rear wheels and back above the axles of the front wheels, by 0.5 wheel radius.

На фиг. 2 изображен вид сзади на транспортное средство, изображенное на фиг. 1.In FIG. 2 is a rear view of the vehicle of FIG. 1.

На фиг. 3 изображено амфибийное транспортное средство с универсальным гусеничным движителем, в котором гидродинамические щитки составляют одно целое с задним бортом его корпуса.In FIG. 3 shows an amphibious vehicle with a universal caterpillar mover, in which the hydrodynamic shields are integral with the rear side of its body.

На фиг. 4 изображен вид сзади на транспортное средство, изображенное на фиг. 3.In FIG. 4 is a rear view of the vehicle of FIG. 3.

На фиг. 5 изображено амфибийное транспортное средство с универсальным гусеничным движителем, в котором гидродинамические щитки составляют участки задней части борта его корпуса, образующие угол β с осью транспортного средства.In FIG. 5 depicts an amphibious vehicle with a universal caterpillar mover, in which hydrodynamic shields comprise sections of the rear of the side of its hull, forming an angle β with the axis of the vehicle.

На фиг. 6 изображен вид сверху на вариант исполнения транспортного средства, изображенного на фиг. 5.In FIG. 6 is a plan view of an embodiment of the vehicle of FIG. 5.

На фиг. 7 дан вид сзади на транспортное средство, изображенное на фиг. 5 и 6.In FIG. 7 is a rear view of the vehicle of FIG. 5 and 6.

На фиг. 8 изображен еще один вариант исполнения амфибийного транспортного средства с универсальным гусеничным движителем, в котором гидродинамические щитки образованы нижней частью заднего борта его корпуса.In FIG. Figure 8 shows yet another embodiment of an amphibious vehicle with a universal caterpillar propulsion device, in which hydrodynamic shields are formed by the lower part of the rear side of its hull.

На фиг. 9 изображен вид сзади на транспортное средство, изображенное на фиг. 8.In FIG. 9 is a rear view of the vehicle of FIG. 8.

Предложенное транспортное средство включает корпус 1, который может быть водоизмещающим, а также кабину 2, силовую установку 3 и грузовой отсек 4, а также универсальный, равно пригодный для перемещения по суше и на плаву движитель, который может быть колесным (фиг. 1…2) или гусеничным (фиг. 3…9). Как тот, так и другой движители содержат колеса. Колесный движитель амфибийного транспортного средства содержит их, по меньшей мере, две пары: передних 5 и задних 6. В амфибийных, то есть вездеходных, колесных транспортных средствах обе пары колес всегда ведущие. Гусеничные движители также содержат колеса: переднее 7 и заднее 8, одно из которых является ведущим, а другое - направляющим (ленивцем). Между колесами 7 и 8 натянута гусеница 9. Поскольку струи воды, ударяющиеся в гидродинамические щитки, срываются с гусеницы, для данного изобретения несущественно, какое из колес 7 и 8 является ведущим, а какое направляющим, выполнены ли они зубчатыми или в виде катка. Также несущественно выполнение и расположение опорных 10 и поддерживающих катков 11 (фиг. 3, 5 и 8).The proposed vehicle includes a housing 1, which can be displacement, as well as a cabin 2, a power plant 3 and a cargo compartment 4, as well as a universal mover that is equally suitable for moving on land and afloat, which can be wheeled (Fig. 1 ... 2 ) or tracked (Fig. 3 ... 9). Both the one and the other movers contain wheels. An amphibious vehicle wheel mover contains at least two pairs: front 5 and rear 6. In amphibious, i.e. all-terrain, wheeled vehicles, both pairs of wheels are always driving. Caterpillar movers also contain wheels: front 7 and rear 8, one of which is the lead, and the other is the guide (sloth). A caterpillar 9 is stretched between wheels 7 and 8. Since water jets striking the hydrodynamic shields break off the track, it is not essential for the present invention which of the wheels 7 and 8 is driving and which is guiding, whether they are gear or in the form of a roller. Also, the implementation and location of the supporting 10 and supporting rollers 11 is not significant (Figs. 3, 5 and 8).

По меньшей мере, над задними колесами 6 или 8 движителя расположены гидродинамические щитки 12, составляющие часть корпуса 1. При описании настоящего изобретения гидродинамическими щитками здесь и выше называются и обозначаются позицией 12 участки корпуса 1 транспортного средства, расположенные непосредственно в зоне воздействия струй воды, выбрасываемых колесами, пусть бы они и составляли часть корпуса, имеющую другое название, например, задний борт 13 или его часть (фиг. 2, 4, 7, 9). Совмещение гидродинамических щитков 12 с корпусом 1 транспортного средства (фиг. 3 и 4), иными словами возложение на части корпуса 1 функций гидродинамических щитков, упрощает конструкцию транспортного средства и удешевляет его.At least above the rear wheels 6 or 8 of the propulsion device there are hydrodynamic shields 12 that make up part of the housing 1. When describing the present invention, hereinafter, sections of the vehicle body 1 located directly in the zone of influence of the water jets ejected are referred to and denoted by 12 wheels, even if they were part of the body, having a different name, for example, the rear side 13 or its part (Fig. 2, 4, 7, 9). The combination of the hydrodynamic shields 12 with the body 1 of the vehicle (Fig. 3 and 4), in other words, the imposition on the part of the body 1 of the functions of the hydrodynamic shields, simplifies the design of the vehicle and reduces its cost.

Щитки должны быть наклонены вниз и вперед так, чтобы угол а между плоскостью щитков и вертикалью лежал в пределах (30…60)°, что обеспечивает прирост скорости на плаву при тех же оборотах двигателя и том же расходе топлива около 15% по сравнению с исполнением, в котором колеса закрыты брызговиками. Это соответствует почти полуторакратному увеличению КПД движителя. При угле α находящемся вне указанных пределов, как показали эксперименты на макетах с подвижными щитками, повышение скорости оказывается незначительным.The guards should be tilted down and forward so that the angle a between the plane of the guards and the vertical lies within (30 ... 60) °, which ensures a speed increase afloat at the same engine speed and the same fuel consumption of about 15% compared to the version in which the wheels are covered with mud flaps. This corresponds to an almost 1.5-fold increase in the propulsion efficiency. When the angle α is outside the specified limits, as shown by experiments on mock-ups with movable shields, the increase in speed is insignificant.

Углы α над передними 5 и задними 6 колесами могут быть разными, как показано на фиг. 1. Такое исполнение позволяет отказаться от плавного регулирования угла α, как это сделано в прототипе, и упростить тем самым конструкцию транспортного средства. В зависимости от загрузки и числа оборотов колес наибольший прирост тяги будут обеспечивать щитки с большим или меньшим углом α. Целесообразно при этом для передних и задних колес назначать крайние противоположные значения заявленного диапазона углов а, как это показано на фиг. 1.The angles α above the front 5 and rear 6 wheels may be different, as shown in FIG. 1. This design allows you to abandon the smooth regulation of the angle α, as is done in the prototype, and thereby simplify the design of the vehicle. Depending on the load and the number of revolutions of the wheels, the greatest increase in traction will be provided by shields with a larger or smaller angle α. In this case, it is advisable for the front and rear wheels to assign extreme opposite values to the declared range of angles a, as shown in FIG. 1.

Расстояние между горизонтальными проекциями низа щитков и осей колес должно лежать в пределах (-1,5…+0,5)R, где R - радиус колес, а положительным считается расстояние, когда проекция низа щитков находится перед проекцией осей колес. Эксперименты с подвижными щитками показали, что в этом диапазоне удается повысить скорость на плаву не менее чем на 15%, тогда как при выходе за его пределы прирост скорости становится незначительным. Зазор между нижними кромками щитков и колесами/гусеницами устанавливается как можно меньшим, но чтобы он не забивался грязью при движении по суше.The distance between the horizontal projections of the bottom of the flaps and the axles of the wheels should lie within (-1.5 ... + 0.5) R, where R is the radius of the wheels, and the distance is considered positive when the projection of the bottom of the flaps is in front of the projection of the axles of the wheels. Experiments with moving flaps showed that in this range it is possible to increase the speed afloat by no less than 15%, while when going beyond it, the increase in speed becomes insignificant. The gap between the lower edges of the shields and the wheels / tracks is set as small as possible, but so that it does not become clogged with dirt when moving on land.

Для удержания плывущего транспортного средства на курсе водитель подтормаживает колеса с той или иной стороны, что снижая скорость, увеличивает расход топлива и может вызвать нежелательный крен. Рыскание по курсу, требующее непрерывной корректировки торможением колес, приводит к увеличению времени переправы и снижает среднюю скорость транспортного средства. Однако, как установлено экспериментально, существенно снизить рысканье можно более простым приемом, устанавливая гидродинамические щитки развернутыми кнаружи и назад под углом β=(60…80)° к продольной оси 14 транспортного средства (фиг. 5 и 6). Расходящиеся струи воды, отраженной щитками хорошо удерживают, стабилизируют транспортное средство на курсе и корректировать курс приходится намного реже. Это также уменьшает время переправы и расход топлива. При β<60° не удается добиться прироста скорости даже в 10%, а при β>80° становится незаметным улучшение стабильности удержания заданного курса на воде.To keep the floating vehicle on course, the driver brakes the wheels from one side or another, which, reducing speed, increases fuel consumption and can cause unwanted roll. Yawing on the course, requiring continuous adjustment by braking of the wheels, leads to an increase in ferry time and reduces the average vehicle speed. However, as experimentally established, yaw can be significantly reduced by a simpler method, by installing hydrodynamic shields deployed outward and backward at an angle β = (60 ... 80) ° to the longitudinal axis 14 of the vehicle (Figs. 5 and 6). Divergent jets of water reflected by the guards hold well, stabilize the vehicle on course and adjust the course much less frequently. It also reduces crossing time and fuel consumption. At β <60 °, it is not possible to achieve a speed increase of even 10%, and at β> 80 ° the improvement in the stability of the retention of a given course on water becomes invisible.

Гидродинамические щитки могут быть не только плоскими, но и вогнутыми, и выпуклыми, не только прямоугольными, но и расширяющимися кверху. Вогнутые щитки дают большее приращение тяги, а выпуклые улучшают стабильность сохранения заданного курса на плаву.Hydrodynamic shields can be not only flat, but also concave, and convex, not only rectangular, but also expanding upward. Concave flaps give a greater increment of traction, and convex ones improve the stability of maintaining a given course afloat.

Работает предложенное транспортное средство следующим образом.The proposed vehicle operates as follows.

В положении на плаву водитель выбирает передачу и устанавливает обороты колес движителя, соответствующие оптимальному расходу топлива. Обычно это соответствует скорости передвижения по суше (30…50) км/ч, или (8…14) м/с. Примерно с такой же скоростью увлекаемая вверх восходящей частью колес или гусениц вода образует фонтан высотой до нескольких метров. При этом колеса движителя могут быть погружены в воду почти целиком: выбрасываемые ими струи пробивают тонкий слой воды над верхней частью колеса и, отражаясь от гидродинамических щитков 12 в виде потока 15, сообщают через них транспортному средству импульс, направленный вперед. Это повышает КПД движителя и скорость транспортного средства в положении на плаву. Повышение в сравнении с известными амфибиями тем заметнее, чем большая часть колес движителя погружена в воду.In the afloat position, the driver selects a gear and sets the speed of the propulsion wheels corresponding to the optimal fuel consumption. Usually this corresponds to the speed of movement on land (30 ... 50) km / h, or (8 ... 14) m / s. At about the same speed, water carried upward by the ascending part of the wheels or caterpillars forms a fountain up to several meters high. In this case, the wheels of the mover can be immersed in water almost entirely: the jets ejected by them pierce a thin layer of water above the upper part of the wheel and, reflected from the hydrodynamic shields 12 in the form of a stream 15, impulse forward forward through them to the vehicle. This increases the efficiency of the propulsion device and the speed of the vehicle while afloat. The increase in comparison with the known amphibians is all the more noticeable, the greater part of the wheels of the mover is immersed in water.

Claims

1. Амфибийное транспортное средство, включающее корпус, гидродинамические щитки и универсальный движитель, содержащий колеса, отличающееся тем, что гидродинамические щитки выполнены как по меньшей мере задняя часть корпуса и расположены выше колес движителя с наклоном вниз и вперед, причем угол между щитками и вертикалью составляет (30…60)°, расстояние между горизонтальными проекциями нижней кромки щитков и осей колес лежит в пределах (-1,5…+0,5)R, где R - радиус колес, а положительным считается расстояние, когда проекция нижней кромки щитков находится перед проекцией осей колес.1. Amphibious vehicle, comprising a housing, hydrodynamic shields and a universal mover containing wheels, characterized in that the hydrodynamic shields are made as at least the rear of the housing and are located above the wheels of the mover with an inclination down and forward, the angle between the shields and the vertical (30 ... 60) °, the distance between the horizontal projections of the bottom edge of the shields and the axles of the wheels lies within (-1.5 ... + 0.5) R, where R is the radius of the wheels, and the distance is considered positive when the projection of the bottom edge of the shields is before the projection of the axles of the wheels.

2. Амфибийное транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что гидродинамические щитки составляют участок задней части корпуса транспортного средства.2. Amphibious vehicle according to claim 1, characterized in that the hydrodynamic shields comprise a portion of the rear of the vehicle body.

3. Амфибийное транспортное средство по п. 2, отличающееся тем, что угол между его продольной осью и каждым из гидродинамических щитков над задними колесами составляет (60…80)°.3. Amphibious vehicle according to claim 2, characterized in that the angle between its longitudinal axis and each of the hydrodynamic shields above the rear wheels is (60 ... 80) °.

4. Амфибийное транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит гидродинамические щитки, расположенные выше передних колес универсального движителя.4. An amphibious vehicle according to claim 1, characterized in that it further comprises hydrodynamic shields located above the front wheels of the universal mover.

5. Амфибийное транспортное средство по п. 4, отличающееся тем, что углы между вертикалью и гидродинамическими щитками у передних и задних колес разные.5. Amphibious vehicle according to claim 4, characterized in that the angles between the vertical and the hydrodynamic shields at the front and rear wheels are different.