Трансформерна авто-авіаційна транспортна система

Реферат: Трансформерна авто-авіаційна транспортна система містить автомобільну частину з силовим агрегатом і передніми ведучими колесами, планерну частину з аеродинамічними рушіями, які мають вхідні вали, а також навігаційну та інфраструктурну частини. Додатково до її складу введені направляючий пристрій, взаємодіючі елементи якого закріплені на автомобільній та планерній частинах, механізм скріплення і фіксації автомобільної та планерної частин, додатковий силовий агрегат аеродинамічного рушія, розташований у планерній частині, поєднані один з одним поворотні редуктори, карданні вали та привальні редуктори, і система зв'язку органів управління автомобільної частини з органами управління планерної частини, при цьому силовий агрегат автомобільної частини виконаний з двопоточною трансмісією з незалежним регулюванням потоків, поворотні редуктори поєднані з вхідними валами аеродинамічних рушіїв, а привальні редуктори з передніми ведучими колесами автомобільної частини. UA 96656 U (12) UA 96656 U UA 96656 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до сфери транспорту і може бути застосована при організації комбінованих міських-міжміських перевезень. Відомі традиційні (не трансформерні) транспортні системи, що включають автомобілі або літаки (транспортні засоби) та відповідну інфраструктуру [1], [2]. Суттєвими недоліками таких транспортних систем є: а) низькі функціональні можливості внаслідок здійснення руху по окремих сферах: наземній - для автомобільних транспортних систем та повітряній - для авіаційних транспортних систем; б) недостатня продуктивність автомобільних транспортних систем. Відома також трансформерна авто-авіаційна транспортна система, яка містить автомобільну частину з силовим агрегатом і передніми ведучими колесами, планерну частину з аеродинамічними рушіями, які мають вхідні вали, а також навігаційну та інфраструктурну частини [3]. Ця трансформерна авто-авіаційна транспортна система забезпечує підвищену продуктивність за рахунок збільшеної швидкості транспортування пасажирів і вантажів при русі у режимі літака. Вона також має розширені функціональні можливості внаслідок відсутності прив'язки до дороги. Однак, цій транспортній системі притаманний недолік, пов'язаний з низькою економічністю внаслідок того, що в режимі автомобільного руху вона перевозить на собі нефункціонуючу планерну частину. В основу корисної моделі поставлена задача створення трансформерної авто-авіаційної транспортної системи підвищеної економічності. Ідея покладена в основу корисної моделі полягає в тому, щоб вирішити поставлену задача за рахунок двох чинників: 1) виключення перевезення планерної частини в процесі руху в автомобільному режимі; 2) оптимізації потужності енергоустановок та конструкцій агрегатів за рахунок суміщення функцій та розподілу агрегатів між автомобільною та планерною частинами. Поставлена задача вирішується тим, що до складу трансформерної авто-авіаційної транспортної системи додатково введені направляючий пристрій, взаємодіючі елементи якого закріплені на автомобільній та планерній частинах, механізм скріплення і фіксації автомобільної та планерної частин, додатковий силовий агрегат аеродинамічного рушія, розташований у планерній частині, поєднані один з одним поворотні редуктори, карданні вали та привальні редуктори, і система зв'язку органів управління автомобільної частини з органами управління планерної частини, при цьому силовий агрегат автомобільної частини виконаний з двопоточною трансмісією з незалежним регулюванням потоків, поворотні редуктори поєднані з вхідними валами аеродинамічних рушіїв, а привальні редуктори з передніми ведучими колесами автомобільної частини. Корисна модель пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 зображена загальна структура трансформерної авто-авіаційної транспортної системи, на фіг. 2 - загальний вигляд транспортного засобу цієї системи, підготовленого до руху в режимі літака, а на фіг. 3 - схема силового агрегату автомобільної частини з двопотоковою трансмісією з незалежним регулюванням потоків. Трансформерна авто-авіаційна транспортна система включає автомобільну частину 1 з силовим агрегатом і передніми ведучими колесами, планерну частину 2 з аеродинамічними рушіями 3, які мають вхідні вали, а також навігаційну та інфраструктурну частини (останні на рисунках не показані). Вихідний вал аеродинамічного рушія 3 поєднаний з стаціонарним поворотним редуктором 4. З цим редуктором поєднаний карданний вал - 5, який у свою чергу поєднаний з привальним редуктором 6. Система, що забезпечує функцію трансформації, виконана у вигляді направляючого пристрою, взаємодіючі елементи якого закріплені на автомобільній та планерній частинах, та механізму 7 скріплення і фіксації автомобільної та планерної частин, важільного механізму 7 з замком, здатним до самозаклинювання - 8. Привальний редуктор 6 може приєднуватись до передніх ведучих коліс 9 автомобільної частини 1, забезпечуючи можливість передачі крутного моменту від них з незалежним регулюванням потоків потужності. Аеродинамічний рушій планерної частини 3 має додатковий силовий агрегат 10 у вигляді електричних моторів і акумуляторних батарей, який здатний діяти паралельно з силовим агрегатом автомобільної частини на аеродинамічний рушій 3. Силовий агрегат автомобільної частини має двигун 11 з двома вихідними валами, до яких приєднані варіатори 12, які через балансирні редуктори 13, здатні двома потоками передавати потужність на ведучі передні колеса 9 автомобільної частини 1. Для незалежного управління потоками потужності в системі є блок управління 14, поєднаний з системою. рульового управління автомобільної частини. 1 UA 96656 U 5 10 15 20 25 30 Використовуючи принцип суміщення елементів, можна надати автомобільній підсистемі управління виконання також функцій управління польотом. Крім того, можна сумістити рушій автомобіля з рушієм літального апарата на етапі зльоту та посадки. При такій схемі суміщення для польоту потрібен планер літака, здатний прийняти автомобіль і оснащений авіаційними рушіями - гвинтами. Трансформерна (бімодальна) автомобільно-авіаційна транспортна система працює наступним чином. У вихідному положенні автомобіль знаходиться в місті за місцем розташування водія, а планерна частина літального апарату з рушієм - на спеціально обладнаній площадці приміського аеродрому. При потребі здійснення міських перевезень система працює як звичайний автомобіль. Для виконання швидкісних міжміських переміщень автомобіль заїжджає під планерну частину літального апарата і спрацьовує механізм трансформації, який скріплює автомобіль з планерною частиною і замикає замок - 8. Привальні редуктори прикріплюються до ведучих коліс 9 автомобіля. Після цього система здатна до польоту. Функція передачі енергії на аеродинамічний рушій 3 від силового агрегату автомобільної частини 1 може бути здійснена шляхом використання привального редуктора 6 та карданного вала 5, що поєднаний з стаціонарним поворотним редуктором 4, скріпленим з вихідним валом аеродинамічного рушія 3 планерної частини. Система здійснює політ по схемі звичайного літака до потрібного у місці призначення приміського аеродрому з площадкою, на якій проводиться розділення автомобіля і планерної частини літального апарата з попереднім розмиканням замка 8. При цьому на етапі зльоту та наборі висоти в системі паралельно працюють силовий агрегат автомобіля та додатковий електричний силовий агрегат літального апарата. На стоянці виконуються завершальна функція системи - зарядка акумуляторів електричного силового агрегату та заправка автомобіля. Ця система реалізує два основних способи підвищення продуктивності, а саме - спосіб зменшення основних робіт та інтенсифікації основних дій. При цьому додає незначний обсяг допоміжних дій, пов'язаних з трансформацією, та максимізується показники надійності. Оскільки повний цикл дії системи включає фази підготовки до роботи, автомобільного переміщення, трансформації, авіаційного переміщення та заключний, інтегральний критерій (Ко)оптимальності в цьому випадку може приймати наступні значення: А). Для трансформерної авто-авіаційної транспортної системи: при Р1=0,9999, Р2=0,999, Р3=0,9999, Р4=0,99, Р5=0,9999, Bci(t)=0,5 т, Шci(t)=110 км/год. (автомобільне переміщення) та Шсі(t)=350 км/год. (політ), tнi=0 год.,, ΔТ1=0,1 год., ΔТ2=0,5 год., ΔТ3=0,1 год., ΔТ4=1 год., ΔТі=0,1 год.: Ko  35 45 50  i 1   t нs  Т і  t ні  Bci t  * Шсі t  * dt   0,9999 * 0 * 0,1  0,999 * 110 * 0,5   . 0,9999 * 0 * 0,1  0,99 * 350 * 1  0,9999 * 0 * 0,1  401,445 т * км ; Б). Для традиційного автомобіля за той же час: ΔТ 1=0,1 год., ΔТ2=1,6 год., ΔТ3=0 год., ΔТ4=0 год., ΔТі=0,1 год.: Ko  40 n  Pi * t нs  Т і   Pi *  Bci t  * Шсі t  * dt   0,9999 * 0 * 0,1  0,999 * 110 * 1,6   i 1  t ні   n 0,9999 * 0 * 0  0,99 * 350 * 0  0,9999 * 0 * 0,1  175,824 т * км . В результаті підвищується продуктивність (з врахуванням загалом витраченого часу) у пропорції: (401,445/1,8):(175,824/1,8)=2,28. При збільшенні співвідношень часу польоту до часу наземного переміщення та швидкостей літака і автомобіля продуктивність може пропорційно підвищуватись. Цим вирішується задача, що була поставлена в основу корисної моделі. Джерела інформації: 1. Современные грузовые автотранспортные средства: справочник / [В.В. Пойченко и др.] М.: Доринформсервис, 2004. - 592 с; 2. Якубович Н.В. Авиационная транспортная система. Патент Російської федерації RU 2066285, МПК (6) B64D 5/00, опублікований 10.09.1996. 3. Захаров Н.В. Транспортное средство, преобразуемое в летательный аппарат. Патент Российской Федерации RU 2016781, МПК (5) B60F5/02, опубликованный 30.07.1994. 2 UA 96656 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 Трансформерна авто-авіаційна транспортна система, що містить автомобільну частину з силовим агрегатом і передніми ведучими колесами, планерну частину з аеродинамічними рушіями, які мають вхідні вали, а також навігаційну та інфраструктурну частини, яка відрізняється тим, що до її складу введені направляючий пристрій, взаємодіючі елементи якого закріплені на автомобільній та планерній частинах, механізм скріплення і фіксації автомобільної та планерної частин, додатковий силовий агрегат аеродинамічного рушія, розташований у планерній частині, поєднані один з одним поворотні редуктори, карданні вали та привальні редуктори, і система зв'язку органів управління автомобільної частини з органами управління планерної частини, при цьому силовий агрегат автомобільної частини виконаний з двопоточною трансмісією з незалежним регулюванням потоків, поворотні редуктори поєднані з вхідними валами аеродинамічних рушіїв, а привальні редуктори з передніми ведучими колесами автомобільної частини. 3 UA 96656 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4