ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ

Настоящее изобретение относится к судостроению, а конкретно к транспортным средствам, в частности к амфибийным транспортным средствам, выполненным с возможностью образования воздушной подушки.

Уровень техники

В настоящее время известны различные суда на воздушной подушке, выполненные с возможностью перемещения по воде и по суше с большой скоростью и предназначенные для перевозки пассажиров, грузов, проведения естественно-научных исследований и измерений и для выполнения других задач, связанных, в частности, с использованием водного пространства.

Как правило, судно на воздушной подушке содержит основной корпус, гибкое ограждение воздушной подушки, подъемно-движительную установку, расположенную в кормовой части транспортного средства и содержащую двигатель, движитель в виде воздушного винта с воздушными рулями и нагнетательную установку с механизмом ее привода. Подобное транспортное средство описано, например, в патенте RU 129063.

Однако преимущества гидропривода перед приводами с механической передачей, состоящие в его высокой удельной мощности, свободе выбора расположения агрегатов, возможности универсального преобразования механической энергии приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки, возможности бесступенчатого регулирования скорости в широком диапазоне, надежности и простоте эксплуатации, обусловили замену приводов с механической передачей, использовавшихся на судах на воздушной подушке для приведения в действие нагнетательной установки и/или воздушных движителей, на гидропривод.

Например, в патенте GB 1323414 описано транспортное средство на воздушной подушке, которое является наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения и которое содержит подъемный воздухонагнетатель для подачи воздуха в эластичную юбку с обеспечением возможности создания поддерживающей воздушной подушки, два воздушных винта для перемещения транспортного средства в горизонтальном направлении и основной двигатель, который может быть выполнен в виде двигателя внутреннего сгорания, паровой или газовой турбины, причем воздухонагнетатель и воздушные винты приводятся в действие через гидравлическую систему посредством трех отдельных гидравлических двигателей, которые соединены с основным двигателем посредством трансмиссии или других средств.

Недостатком указанного транспортного средства является невысокая надежность эксплуатации судна, поскольку при отказе двигателя или нагнетателя судно выходит из строя и не может эксплуатироваться.

Кроме того, вся подъемно-движительная установка по GB 1323414 размещена в кормовой части судна, что при отсутствии пассажиров или груза в кабине требует уравновешивания дополнительными грузами (балластной системой) в носовой части судна. Более того, такое размещение подъемно-движительной установки уменьшает полезную площадь судна, которая может быть использована для перевозки груза.

Кроме того, ввиду универсальности транспортных средств на воздушной подушке и их широкого применения для различных целей гражданского и военного флота, существует необходимость в усовершенствовании конструкции судна на воздушной подушке и улучшении его мореходных характеристик.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции судна на воздушной подушке для обеспечения простого технического обслуживания судна, улучшение его мореходных характеристик и обеспечение его экономичной эксплуатации, а также повышение надежности судна при эксплуатации.

Указанная задача решена настоящим изобретением благодаря созданию транспортного средства на воздушной подушке (ТСВП), содержащего основной корпус, по меньшей мере две съемные бортовые секции, выполненные с возможностью разъемного соединения с основным корпусом, гибкое ограждение воздушной подушки, по меньшей мере две расположенные побортно подъемно-движительные установки, каждая из которых включает воздушный движитель и нагнетатель воздушной подушки, расположенные на основном корпусе, гидропередачу, содержащую: гидромотор воздушного движителя и гидромотор нагнетателя, по меньшей мере один трубопровод, выполненный с возможностью подачи через него в указанные гидромоторы рабочей жидкости, приводной двигатель с насосом, связанный с указанными гидромоторами посредством указанного трубопровода, отличающегося тем, что каждая бортовая секция содержит мотогондолу, вмещающую приводной двигатель с насосом соответствующей гидропередачи.

Данным изобретением обеспечена возможность получения технического результата, заключающегося в увеличении полезной площади грузового отсека/кабины основного корпуса и возможности перевозки большего количества груза/пассажиров при одинаковых затратах мощности благодаря тому, что мотогондолы, содержащие приводной двигатель с насосом, помещены в бортовые секции.

Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения мотогондолы встроены в бортовые секции в зоне повышенного давления воздуха воздушной подушки, что позволяет уменьшить лобовое воздушное сопротивление.

Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения нагнетатели воздушной подушки встроены в бортовые секции, благодаря чему полезная площадь в кабине увеличена, а следовательно, обеспечена возможность перевозки большего количества пассажиров и/или груза.

Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения мотогондолы являются водонепроницаемыми и погружены в воду при нахождении транспортного средства в водоизмещающем положении, благодаря чему уменьшена осадка транспортного средства.

Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения проекция на диаметральную плоскость транспортного средства центра тяжести каждой мотогондолы по длине расположена на расстоянии в диапазоне от 0 до 10% длины транспортного средства от проекции центра тяжести транспортного средства по длине на его диаметральную плоскость, что значительно уменьшает требования к балластной системе, которая обычно необходима при расположении двигателей в корме, что при незагруженном судне приводит к большому дифференту на корму или полностью устраняет необходимость использования такой системы.

Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения между каждой мотогондолой и основным корпусом имеется зазор. Указанный зазор выполнен для обеспечения прохода через него коммуникаций транспортного средства, а именно топливных труб, газовыхлопных коллекторов, электротрасс.

Величина зазора может быть выбрана в зависимости от требований к конструкции.

Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения для уменьшения вероятности соприкосновения с препятствием при эксплуатации над сушей днище всех мотогондол расположено выше днища транспортного средства.

Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения каждая мотогондола соединена с основным корпусом патрубком для обеспечения самослива воды, накапливающейся естественным образом в мотогондолах. Вследствие этого в настоящем изобретении отсутствует необходимость в установке осушительного насоса в каждой мотогондоле, что, в свою очередь, упрощает конструкцию и уменьшает массу мотогондолы.

Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения при работе каждого приводного двигателя обеспечено направление выхлопа газа из соответствующей мотогондолы непосредственно в зону повышенного давления воздуха воздушной подушки. Благодаря указанному признаку необходимость в установке глушителя шума в настоящем изобретении отсутствует, поскольку в качестве глушителя в предложенном транспортном средстве выступает весь объем воздушной подушки. Вследствие этого в настоящем изобретении масса судна уменьшена.

Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения транспортное средство на воздушной подушке содержит по меньшей мере один дополнительный трубопровод с запорными устройствами, объединяющий гидропередачи всех подъемно-движительных установок с возможностью подачи рабочей жидкости от насоса одной подъемно-движительной установки в гидромотор воздушного движителя и/или гидромотор нагнетателя другой подъемно-движительной установки.

Возможность перекрестного использования насоса каждой подъемно-движительной установки обеспечивает высокую надежность в эксплуатации, позволяя продолжать использовать транспортное средство при выходе из строя соответствующих приводного двигателя и/или насоса. Указанные две независимые раздельно управляемые подъемно-движительные установки позволяют обеспечить режим хода вперед одним воздушным движителем, а режим заднего хода - другим воздушным движителем, таким образом выполняется разворот судна на месте. Независимость движительных и нагнетательных средств обеспечивает повышенную маневренность судна.

Еще в одном предпочтительном варианте реализации изобретения гидромоторы воздушных движителей и гидромоторы нагнетателей расположены на основном корпусе, а указанная возможность разъемного соединения реализована посредством того, что трубопровод каждой подъемно-движительной установки выполнен разъемным с обеспечением возможности съема соответствующей бортовой секции вместе с соответствующей мотогондолой с основного корпуса, что облегчает техническое обслуживание транспортного средства.

Список обозначений на чертежах

1 - носовая часть;

2 - кормовая часть;

3 - основной корпус;

4 - гибкое ограждение воздушной подушки;

5 - кабина;

6, 7 - трапы сходня;

8, 9 - бортовые секции;

10, 11 - воздушные движители;

12, 13 - нагнетатели воздушной подушки;

14, 15 - мотогондолы;

16, 17 - гидромоторы воздушных движителей;

18, 19 - гидромоторы нагнетателей;

20, 21, 22 - воздушные рули одного из воздушных движителей (11).

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 изображен схематичный вид сверху транспортного средства на воздушной подушке в соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации настоящим изобретением.

На фиг. 2 изображен схематичный вид сбоку транспортного средства на воздушной подушке в соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации изобретения.

На фиг. 3 изображен схематичный вид спереди транспортного средства на воздушной подушке в соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 изображен вид сверху транспортного средства на воздушной подушке, выполненного в виде судна на воздушной подушке.

Судно на воздушной подушке согласно предпочтительному варианту его реализации имеет носовую часть (1), кормовую часть (2) водонепроницаемый основной корпус (3) и гибкое ограждение (4) воздушной подушки.

Основной корпус (3) содержит кабину (5) для перевозки пассажиров и/или груза и трапы сходня (6, 7). На основном корпусе расположены две подъемно-движительные установки (показаны в виде отдельных элементов), независимые друг от друга и раздельно управляемые пользователем из кабины (5) судна.

Как видно из фиг. 1, на каждом борту предложенного судна расположены легкие съемные бортовые секции (8, 9), прикрепленные к основному корпусу (3) и выполненные с возможностью разъемного соединения с основным корпусом (3).

Кроме того, на каждом борту располагается подъемно-движительная установка (показана в виде отдельных элементов), содержащая воздушные движители (10, 11), приводящие судно в движение, нагнетатели (12, 13), с помощью которых подается воздух для образования воздушной подушки, и гидропередачу (показана в виде отдельных элементов), приводящую в действие воздушные движители (10, 11) и нагнетатели (12, 13). Гидропередача содержит приводной двигатель с насосом (не показаны), помещенные в мотогондолы (14, 15), каждая из которых встроена в бортовую секцию (8, 9) судна таким образом, что проекция на диаметральную плоскость центра тяжести каждой мотогондолы по длине расположена на расстоянии в диапазоне от 0 до 10% длины транспортного средства от проекции центра тяжести транспортного средства по длине на его диаметральную плоскость. Кроме того, гидропередача содержит гидромоторы (16, 17) приводов воздушных движителей (10, 11) и гидромоторы (18, 19) приводов нагнетателей (12, 13) воздушной подушки.

Насосы (не показаны) перекачивают рабочую жидкость в трубопроводы (не показаны), через которые она подается в гидромоторы (16, 17, 18, 19).

В предпочтительном варианте реализации изобретения каждый из указанных трубопроводов выполнен разъемным в области присоединения бортовой секции (8, 9) к основному корпусу (3), что позволяет снимать бортовые секции (8, 9) вместе с мотогондолами (14, 15) с основного корпуса (3) во время транспортировки или технического обслуживания судна.

Судно содержит один дополнительный трубопровод (не показан) с запорными устройствами (не показаны), которые могут быть выполнены в виде, например, запорных клапанов или других подходящих устройств. Этот дополнительный трубопровод объединяет гидропередачи разных бортов с возможностью подачи рабочей жидкости от насоса одного борта в гидромотор (16, 17) воздушного движителя (10, 11) и гидромотор (18, 19) нагнетателя (12, 13) противоположного борта.

Такой дополнительный трубопровод может быть использован в случае отказа одного из двигателей и/или одного из насосов, при необходимости использования только одной подъемно-движительной установки, в случае ремонта элементов, их замены или иного технического обслуживания одной из подъемно-движительных установок.

Такое переключение между гидропередачами может быть произведено вручную, дистанционно или автоматически, например при падении давления.

Однако возможности использования такого переключения и способы его контроля и приведения в действие не ограничены описанными вариантами.

Между мотогондолами (14, 15) и водонепроницаемым основным корпусом (3) имеется зазор (не показан).

Самослив воды, накапливающейся в мотогондолах (14, 15), осуществляется посредством патрубков (не показаны), соединяющих мотогондолы (14, 15) с основным корпусом (3). Днища мотогондол (14, 15) расположены выше днища судна, поэтому вода сливается самотеком по патрубкам в основной корпус (3), где она попадает в цистерну сбора сточных вод (не показана).

Основной корпус может быть изготовлен из композитных материалов или из других подходящих материалов, используемых в данной области техники.

На фиг. 2 показан вид сбоку судна на воздушной подушке в соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации изобретения, на котором изображены основной корпус (3), кабина (5), трап сходня (6) одного борта и элементы подъемно-движительной установки одного борта: воздушный движитель (10) с гидромотором (16), нагнетатель (12) воздушной подушки с гидромотором (18), бортовая секция (8), мотогондола (14) одного борта.

Гибкое ограждение (4) воздушной подушки показано разделенным на съемные сегменты, однако тип гибкого ограждения не ограничен вариантом, изображенным на чертежах, и может быть выбран любым в зависимости от требований к конструкции.

На фиг. 3 показан вид спереди (носовой части) судна на воздушной подушке в соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации изобретения, содержащего основной корпус (3), воздушные движители (10, 11), мотогондолы (14, 15) и гибкое ограждение (4) воздушной подушки.

Согласно настоящему изобретению движение судна по воде и суше осуществляется на воздушной подушке. Воздушная подушка создается путем нагнетания воздуха нагнетателями (12, 13) в зону повышенного давления (не показана), ограниченную гибким ограждением (4) воздушной подушки. Нагнетатели (12, 13) приводятся в действие с помощью гидромоторов (18, 19), к которым подается рабочая жидкость от насосов (не показаны) по трубопроводам (не показаны). Поступательное движение судна обеспечивается воздушными движителями (10, 11), которые приводятся в действие с помощью гидромоторов (16, 17), к которым подается рабочая жидкость от насосов (не показаны) по трубопроводам (не показаны), при этом выхлопные газы от приводных двигателей (не показаны) направлены из мотогондол (14, 15) непосредственно в зону повышенного давления воздуха (не показана) воздушной подушки.

Судно согласно настоящему изобретению управляется воздушными рулями (20, 21, 22) (показаны на фиг. 1 для одного воздушного движителя (11), для других воздушных движителей, предусмотренных конструкцией, воздушные рули могут быть расположены аналогично), расположенными в струе воздушного потока за движителями (10, 11).

Мотогондолы (14, 15) погружены в воду при нахождении судна в водоизмещающем положении.

Для осуществления технического обслуживания судна согласно настоящему изобретению или с целью транспортировки разъемные части трубопроводов, одна из которых проходит в основном корпусе, а другая - в бортовой секции, разъединяют друг с другом, после чего снимают каждую бортовую секцию с основного корпуса.

Необходимо отметить, что описанное судно на воздушной подушке является лишь одним из предпочтительных вариантов осуществления изобретения. Для специалиста в данной области техники очевидно, что в настоящее изобретение могут быть внесены изменения и модификации без отклонения от объема изобретения, определенного описанной ниже формулой изобретения.