Результат интеллектуальной деятельности: Способ буксировки транспортного средства с изменяемым дорожным просветом на грунтах с низкой несущей способностью

Изобретение относится к области наземного транспорта, главным образом транспортных средств (ТС) повышенной и высокой проходимости, конкретно - к способам буксировки (буксирования) ТС другим ТС (тягачом, буксировщиком, ремонтно-эвакуационной машиной и др.) или лебедкой.

В тяжелых дорожных условиях (на бездорожье), в смысле несущей проходимости, даже ТС повышенной и высокой проходимости (танки, бронетранспортеры, полноприводные автомобили и т.д.) могут увязнуть без перспектив «самовытаскивания» и потому нуждаются в сторонних источниках тяговой силы (тракторе-буксировщике, тягаче, эвакуационной машине, «равноценного» по тяге на крюке ТС в лучших дорожных условиях, лебедке и др.). Буксировку осуществляют и в случае неисправности ТС или отсутствии энергии (топлива, электроэнергии) для самостоятельного движения. В любом случае, буксировка (буксирование) предполагает наличие минимум двух ТС и временной механической связи между ними - гибкой или жесткой (в случае применения лебедки - одного ТС неподвижного физического тела на местности) [1. Mur29>Блог>Под Петербургом в грязи застряла колонна частной бронетехники. URL: https://www.drive2.ru/b/3226644/?page=0; 2. Тест-драйв вездехода на болоте. URL: https://yandex.ru/images/search?p=11&source=wiz&text=% D0%B1%D1%83%D0%BA%D1%81%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B0%20%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE%20%D1%81%D1%80%D0%B5%D0% B4%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B0%20%D0%BD%D0%B0%20%D0%B1%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B5&pos=465&rpt=simage&img_url=https%3A%2F%2Fi.ytimg.com%2Fvi%2FTMWT2zg9DQ0%2Fmaxresdefault.jpg&lr=2&stype=image; 3. Пособие для бойца-танкиста. Воениздат НКО СССР, 1941.- Гл. III. Вождение танка. 11. Буксировка танка. Рис. 101. URL: http://pro-tank.ru/tanki-v-bou/posobie-for-tankist/116-glava-3-vogdenie-tanka/404-11-buksirovka-tanka; 4. RU 2121937 С1, B62D 53/04, В60Р 3/12, F41H 7/00, 20.11.1998; 5. RU 148303 U1, B60F 3/00, 27.11.2014; 6. Руководство по эвакуации застрявших танков с поля боя. Воениздат НКО СССР, 1942. - Способы вытаскивания застрявших танков при помощи несложных приспособлений, однотипных танков и тракторов (Способы, не требующие применения больших тяговых усилий), п. 3, рис. 3 URL: http://pro-tank.ru/tanki-v-bou/1231-evacuation-tanks].

Во всех известных источниках информации, в части способов буксировки ТС на суше (на грунте, к которому относят и болото, в отличие от водоемов, где речь может идти не о грунте, а о воде), дорожный просвет (клиренс) буксируемого ТС «положителен», т.е. больше нуля и в этом смысле он в принципе есть. Есть он и в санном режиме движения ТС, в том числе ТС с комбинированным санно-гусеничной ходовой частью, выполненной с возможностью подъема гусеничной ходовой части выше уровня полозьев санной ходовой части (лыжи - возможная аналогия) [7. RU 2373097 С1, В62В 13/16, B62D 55/00, D62M 27/00, 20.11.2009].

Однако при превышении удельного давления опорных элементов движителя над несущей способностью грунта в «пятнах контакта» ТС с грунтом, последний интенсивно разрушается, выдавливается и ходовая часть вместе с корпусом ТС погружаются в его толщу. Соответственно, резко возрастает коэффициент сопротивления грунта, «бульдозерный эффект», энергозатраты.

Известны ТС, снабженные ходовой частью (в частности и преимущественно -колесной или колесно-шагающей) с изменяемым дорожным просветом (путем управления подвеской) и, соответственно, возможностью дистанционного оперативного изменения дорожного просвета в том или ином диапазоне значений вплоть до нулевого и даже «отрицательного» (подъем опорных элементов выше уровня днища корпуса ТС) [8. Wagner Go Devil. Wagner Go Devil, 1961. See Chap 'The Go Devil Of Wagner Brothers'. J M MArchivesfromErwinWagner. URL: http://www.unusuallocomotion.com/album/self-levelling-vehicles/wagner-go-devil.html; 9. Hyundai показала свой первый шагающий концепт. URL: https://dvizhok.su/komtrans/hyundai-pokazala-svoj-pervyij-shagayushhij-konczept (дата выкладки 10.01.2019 г.); 10. Селиванов И.И. Автомобили и транспортные гусеничные машины высокой проходимости. - М.: Наука, 1967. URL: https://yadi.sk/i/AcJZgdqhCcv4Cg/.- Фиг. 117].

Отдельную «нишу» занимают амфибийные ТС с подъемными и/или убирающимися в ниши корпуса колесами с целью снижения сопротивления самостоятельному движению на плаву (по воде), в том числе в глиссирующем режиме (на большой скорости с опорой на заднюю часть днища) [11. RU 244444.4 С1, B60F 3/00, B62D 61/12, 10.03.2012; 12. Степанов А.П. Плавающие машины. - М.: Изд-во ДОСААФ, 1971. - С. 47-48, рис. 31].

Однако ТС с «подъемным» сухопутным движителем и на грунтах (в том числе в «грязи» и в болотах) и на плаву (в водоемах) перемещаются исключительно самостоятельно (за счет сухопутного или водоходного движителя соответственно). А движение на плаву находится вне области данной заявки, поскольку режимы «на плаву» и «на суше» принципиально различны, в связи с чем и классификация ТС «разводит их по большим группам - наземные (сухопутные) и подземные, водные (надводные и подводные), воздушные, космические, двух- и много-средные.

Во всяком случае, какой-либо общедоступной информации о режимах (способах) буксировки заявителем не обнаружено. А значит, и на них распространяются известные способы буксировки при «положительном» дорожном просвете.

Наиболее близким по назначению и совокупности существенных признаков является способ буксировки (буксирования) транспортного средства с «положительным» дорожным просветом на грунтах, при котором буксируемое транспортное средство, снабженное опорными элементами ходовой части, перемещают за счет временной механической связи с буксирующим транспортным средством [13. RU 2657655 С1, B60D 1/36, B62D 53/04, B60D 1/00, 14.06.2018. - Фиг. 1].

В нем буксировку (буксирование) буксирующим ТС (гусеничной ремонтно-эвакуационной машиной) осуществляют при неизменном значении дорожного просвета буксируемого ТС, то есть остающимся «положительным». При этом грунт по умолчанию может быть, естественно, любым, в том числе с низкой несущей способностью (конкретно топким болотом или «мокрой грязью»).

На грунтах с низкой несущей способностью опорные элементы ходовой части ТС с недостаточно высокой несущей проходимостью (с относительно большим удельным давлением на грунт) погружается в грунт, порой вплоть до выборки дорожного просвета и «посадке» ТС на грунт днищем своего корпуса, что иллюстрируется вышеприведенным примером-аналогом [1. 2]. Удельное давление ТС в целом резко уменьшается и дальнейшее погружение в грунт прекращается или существенно замедляется. Естественно, чрезмерное «утапливание» ходовой части (включая движитель и подвеску) в грунт однозначно увеличивает сопротивление поступательному движению ТС, резко увеличивает расход топлива, если оно вообще осталось. Собственно, поэтому (наряду с отказом двигателя или другими неисправностями ТС) и возникает необходимость в буксировке «аварийного» ТС.

Задача (проблема), на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении энергетической эффективности (расширении возможностей буксировки, уменьшении коэффициента сопротивления грунта и «бульдозерного эффекта», повышения топливной экономичности). Это - в сравнении с «утопленной» ходовой частью, характерной для перемещения в пассивном или активном режимах при «положительном» дорожном просвете (клиренсе).

Поставленная задача (проблема) решается за счет того, что в способе буксировки (буксирования) транспортного средства с изменяемым дорожным просветом на грунтах с низкой несущей способностью, при котором буксируемое транспортное средство, снабженное опорными элементами ходовой части, перемещают за счет временной механической связи с буксирующим транспортным средством или лебедкой, согласно заявляемому изобретению опорные элементы ходовой части буксируемого транспортного средства предварительно устанавливают в положение, соответствующее минимальной величине дорожного просвета, в пределах диапазона его возможных значений.

Обозначенная выше задача (проблема) решается также за счет дополнительного (рекомендуемого более эффективного) признака-способа: опорные элементы ходовой части буксируемого транспортного средства могут предварительно устанавливать в положение, соответствующее нулевому (и даже «отрицательному») дорожному просвету, с возможностью перемещения буксируемого транспортного средства непосредственно на днище (большая эффективность обусловлена практически обнулением сопротивления ходовой части буксируемого транспортного средства).

Для осуществления заявляемого способа не требуется какое-либо принципиально новое устройство, точнее - какие-либо устройства в составе всей «тройственной» системы (эвакопоезда) - буксируемого ТС, буксирующего ТС и механической связи между ними. Как показано в аналитическом обзоре аналогов, известны все «участники» способа как процесса:

- во-первых, любая тяговая или транспортно-тяговая машина с достаточной для транспортировки другой машины, подлежащей такому действию над нею;

- во-вторых, упомянутая машина, подлежащая буксировке, причем обязательно из числа машин с изменяемым дорожным просветом;

- в-третьих, механическая связь (трос, канат, труба, стержень, сцепное устройство и т.д.) между этими двумя ТС при их движении колонной.

Пример взаимосвязи буксирующего и буксируемого ТС приведен и в характеристике ближайшего аналога (прототипа) [13. RU 2657655 С1, B60D 1/36, B62D 53/04, B60D 1/00, 2018. - Фиг. 1], а примером буксируемого ТС - любое из аналогов [7-10] - только те ТС, у которых подвеска выполнена или может быть выполнена управляемой с возможностью изменения величины дорожного просвета. Наиболее подходит в качестве буксируемого ТС амфибийное транспортное средство по источнику [11. RU 2444444 С1, B60F 3/00, B62D 61/12, 10.03.2012].

При этом само устройство (сами устройства) не является(ются) предметом изобретения. Заявляется только способ буксировки (буксирования).

На фигуре графически изображен заявляемый процесс перемещения (буксировки) буксирующим транспортным средством (тягачом) буксируемого ТС, на примере гусеничного тягача-болотохода и буксируемого ТС с колесным движителем и управляемой подвеской с переменным дорожным просветом, вид сбоку (в движении системы справа налево), где F - вектор силы тяги на крюке (натяжения в сцепке).

Способ буксировки транспортного средства с управляемым дорожным просветом на грунтах с низкой несущей способностью заключается в буксировке (буксировании) транспортным средством - ТС 1 с ходовой частью 2 (здесь - гусеничным тягачом-болотоходом) и силой тяги на крюке не менее величины F (см. фигуру) другого транспортного средства - ТС 3, менее приспособленного к движению на слабых грунтах или в аварийном состоянии. ТС 3 снабжено опорными элементами ходовой части. В данном примере ими являются колеса 4, установленные на принудительно, посредством системы управления, поворотных балансирах 5. ТС 3 содержит также корпус с плоским днищем 6. ТС 3 перемещают (буксируют) за счет временной механической связи 7 (гибкой или жесткой) с ТС 1 или лебедкой (не показана).

Опорные элементы (колеса) 4 ходовой части 4, 5 ТС 3 предварительно (как правило, после соединения ТС 1 и ТС 3 механической связью 7) устанавливают, посредством также упомянутой системы управления, в положение, соответствующее минимальной величине (в частности и преимущественно нулю и даже отрицательной величине, как это показано на фигуре) дорожного просвета (клиренса - расстояния от днища 6 до опорной поверхности, т.е. до грунта 8), в пределах диапазона его возможных значений.

При таком способе буксировки (буксирования) буксируемое ТС 3, в частности на болоте и размокшей «грязи» 8, как правило, «садится днищем на грунт» и перемещается, скользя по грунту 8. При этом поднятые выше уровня, по крайней мере горизонтальной части, днища 6 опорные элементы 4 движителя (колеса 4 и сами балансиры 5) оказываются выше грунта 8 и не оказывают сопротивления продольному перемещению ТС 3 (сопротивление воздуха при скоростях буксировки в таких дорожных условиях пренебрежимо мало).

Это решает поставленную задачу - существенно повышает энергетическую эффективность (расширяет возможностей буксировки, уменьшает коэффициент сопротивления грунта и «бульдозерный эффект», повышает топливную экономичность). Причем в сравнении с «утопленной» ходовой частью 4, 5, характерной для перемещения в пассивном или активном режимах при «положительном» дорожном просвете (клиренсе).