Устройство транспортного средства для передвижения в условиях вражеского окружения

1 Настоящее изобретение касается устройства транспортных средств, сконструированных для передвижения в условиях окружения вооруженными силами врага. Конкретнее, данное изобретение касается устройства транспортных средств, предназначенных для действия в непосредственной близости от минных полей. Сконструировано и построено очень мало транспортных средств, предназначенных противостоять разрушительным силам фугасов (полевых мин), на которые можно натолкнуться в районах боевых действий в течение и после военных операций. Например, были изготовлены чрезвычайно тяжелые и дорогие танки, такие как танк США M1 Абрамс, который для обеспечения возможности противостояния взрывам фугасов имеет стальную броню толщиной несколько дюймов. К сожалению, такие транспортные средства очень большие, тяжелые,имеют плохую маневренность и, таким образом,не подходят для многих географических дислокаций. Такие транспортные средства также чрезвычайно дороги и, таким образом, экономически не выгодны для выполнения многих боевых функций. Более того, даже притом, что такие тяжелые танки сконструированы так, чтобы выдержать и действовать после столкновения с противопехотными минами, предназначенными для выведения из строя людей, а не транспортных средств, тяжелые танки, как правило, не могут устоять против прямого взрыва противотанкового фугаса (мины). Столкнувшись с таким фугасом, танк обычно защищает свой экипаж, но теряет трак (гусеницу), вследствие этого становясь полностью неподвижным. Поскольку танк находится в бою, любой из находящихся в нем членов экипажа подвергается большому риску, поскольку они не могут покинуть зону сражения, пока танк обездвижен. Малые боевые транспортные средства, такие как HUMVEE не могут противостоять даже взрыву противопехотной мины. Малые боевые транспортные средства обычно не имеют металлических гусениц или толстой брони и теряют возможность двигаться после столкновения как с противотанковой, так и с противопехотной миной. Опять же, если это происходит в боевых условиях, экипаж транспортного средства становится неподвижной мишенью, и может быть более легко убит во время вражеского обстрела. Интересным фактом является то, что военные выражают нежелание входить в некоторые военные транспортные средства во время боя,вследствие имеющейся у них репутации становиться неподвижными и опасно уязвимым после столкновения колеса транспортного средства с фугасом или другим артиллерийским (взрывным) устройством. Глобальный минный кризис также создал враждебные условия даже притом, что военные действия могут более не вестись в отдельном регионе. Оценено, что в земле размещено (раз 004891 2 вернуто) от 60 до 70 миллионов фугасов в более, чем 70 странах. В настоящее время Организация Объединенных Наций оценивает, что фугасы убивают 24000 человек и ранят приблизительно 450000 человек ежегодно, включая высокий процент детей. Фугасы не только убивают и выводят из строя отдельных людей, но и препятствуют долговременному восстановлению разрушенных военными действиями регионов. Мало того, что минные поля непригодны для жилья, но они также не могут обрабатываться или использоваться в производительных целях,потому что местное население находится под угрозой фактического или воображаемого присутствия мин. К сожалению, местное население часто привлекает на минные поля потребность в обработке земли для получения пищи. В последние годы международное сообщество попыталось выступить против глобального минного кризиса. Организация Объединенных Наций координирует глобальные усилия в оценке состояния минного загрязнения в странах, подвергнутых минному воздействию, а частные и общественные группы прилагают усилия к разминированию и избавлению регионов от проблем, связанных с минами. К сожалению,установка противопехотной мины стоит только 3.00 , в то время как необходимо приблизительно 300.00 , чтобы е изъять. Кроме того,разминирование является чрезвычайно опасной профессией, и оценено, что более чем 80 саперов погибло в Кувейте после одной только Войны в Заливе. К сожалению, не существует недорогих,мобильных транспортных средств, подходящих для работы в непосредственной близости от минного поля. Большие танки слишком дороги для многих военных операций на минном поле или для операций разминирования. В то же время, меньшие и более маневренные боевые транспортные средства обычно не обеспечивают экипаж транспортного средства достаточной защитой для работы в непосредственной близости от минных полей. Кроме того, существующие транспортные средства не обеспечивают подвижность после столкновения с фугасом,оставляя экипаж транспортного средства уязвимым для огня противника или вынужденным идти через открытое минное поле. Таким образом, существует определенная потребность в транспортном средстве, которое может перемещать личный состав в близости с минным полем. Кроме того, существует потребность в транспортном средстве, которое может продолжать передвижение после столкновения с фугасом. Было бы предпочтительно, если бы такое транспортное средство было мобильным и универсальным так, что оно могло бы работать как боевое военное транспортное средство, как транспортное средство для разминирования и как военная скорая помощь. Также было бы 3 предпочтительно, чтобы транспортное средство было надежным и недорогим в изготовлении. Краткое описание изобретения Данное изобретение направлено на преодоление вышеупомянутых недостатков за счет обеспечения улучшенного транспортного средства для перемещения в условиях вражеского окружения. Конкретнее, транспортное средство включает в себя четыре или более колеса и сконструировано так, что имеет возможность перемещаться, даже если одно или два колеса были выведены из строя, например, оторваны взрывом фугаса или артиллерийского снаряда. Таким образом, транспортное средство согласно данному изобретению идеально подходит для действия в непосредственной близости от минного поля во время военного боя или операции по разминированию. Если одно из колес наталкивается на фугас, узел колеса устроен так, чтобы поглотить силы, вызванные взрывом фугаса,заставляя колесный узел согнуться вверх или предпочтительно отсоединиться от транспортного средства. Как будет разъяснено более подробно ниже, транспортное средство сконструировано так, чтобы сохранить подвижность, и,если транспортное средство наедет на фугас,экипаж транспортного средства может, тем не менее, вывести транспортное средство на безопасное место. В предпочтительном варианте реализации транспортное средство имеет гидравлический привод, включающий в себя по меньшей мере один двигатель и по меньшей мере один гидравлический насос для подачи гидравлической жидкости к гидромоторам, расположенным около каждого колеса. Передние и задние колеса,неуправляемые и приводятся отдельными реверсивными гидромоторами. Управление транспортным средством осуществляется манипулированием расположенными у водителя ручными рычагами, ножными педалями или рулевым колесом для управляемого направления гидравлической жидкости от гидравлического насоса к гидромоторам для выборочного изменения скорости вращения колес на каждой стороне транспортного средства. Увеличение скорости вращения колес на одной стороне транспортного средства относительно скорости вращения с другой стороны транспортного средства заставляет транспортное средство поворачиваться в противоположном направлении. Фактически транспортное средство может вращаться в пределах длины его колесной базы, за счет приведения во вращение левых колес с той же самой скоростью, но в обратном направлении, как правые колеса транспортного средства. Торможение транспортного средства также обеспечивается за счет использования гидросистемы. Таким образом, устранена подверженность тормозов износу. Предпочтительно, система подвески (подвеска) также является гидравлической и управ 004891 4 ляемой. Система подвески включает в себя гидравлические приводы на каждом из колес, которые поддерживают массу транспортного средства относительно колесных узлов. За счет управляемого направления жидкости в каждый из приводов, клиренс (зазор относительно земли) транспортного средства может изменяться для различных дорожных условий. Кроме того,дополнительная жидкость может быть подана в приводы, если транспортное средство перевозит дополнительный груз. Важно, что транспортное средство согласно настоящему изобретению сконструировано так, чтобы иметь возможность сохранять подвижность, даже если транспортное средство наталкивается на фугас, и вследствие этого отрываются одно или два колеса. С этой целью подвеска предпочтительно включает в себя управляющие рычаги на каждом из колес, которые выдвигают колеса в поперечном направлении далеко от шасси и корпуса транспортного средства. Предпочтительно управляющий рычаг устроен так, чтобы разместить среднюю линию колес, по меньшей мере, на расстоянии в двенадцать (12) дюймов от шасси транспортного средства. Еще более предпочтительно, чтобы длина управляющих рычагов обеспечила размещение средней линии колес, по меньшей мере, на расстоянии от восемнадцати (18) до тридцати шести (36) дюймов от шасси. В отличие от обычного устройства систем подвески военных транспортных средств, в которых средняя линия колес, чтобы минимизировать профиль транспортных средств, размещается в пределах шасси, или, по меньшей мере, настолько близко к раме, насколько возможно. Однако в транспортном средстве согласно настоящему изобретению колеса отодвинуты от шасси транспортного средства с целью локализовать эффект соударения колеса с фугасом настолько далеко от шасси транспортного средства, насколько это возможно. Таким образом, после соударения колеса транспортного средства с фугасом, силы взрыва, прежде всего, поглощаются управляющим рычагом подвески, заставляя управляющий рычаг согнуться, или предпочтительно "оторваться" от транспортного средства. Через управляющий рычаг от гидромотора каждого колеса проходит ось, которая соединяется с соответствующим колесом. Приведение в действие гидромотора заставляет ось вращать соответствующее ей колесо. Для обеспечения возможности "отрыва" колеса в предпочтительном варианте реализации подвеска и ось включают в себя множество срезных штифтов, которые сконструированы так, чтобы срезаться при определенных усилиях среза. Срезные штифты соединяют раму транспортного средства с управляющими рычагами подвески, и соединяют гидромоторы с соответствующими им осями привода таким образом, чтобы если колесо транспортного средства подвергается сущест 5 венной нагрузке, например, такой, которая возникает при столкновении с фугасом, срезные штифты срезаются, заставляя колесный узел,ось и управляющие рычаги отсоединиться от транспортного средства. Транспортное средство также имеет скользящий щит (полозья) в нижней части транспортного средства, или очень гладкую и свободную нижнюю часть. После отсоединения колесного узла от транспортного средства транспортное средство не имеет никаких острых граней в месте отсоединения колесного узла,которые бы значительно ухудшили возможность перемещения транспортного средства оставшимися тремя колесами. В предпочтительном варианте реализации транспортное средство также идеально сконструировано для функционирования в качестве боевой скорой помощи. С этой целью транспортное средство включает в себя портал и двери на нижней стороне транспортного средства,чтобы обеспечить возможность прохождения предметов (объектов) через двери с внешней стороны транспортного средства во внутреннюю часть транспортного средства. Чтобы подобрать раненого солдата с поля боя, подвеска транспортного средства регулируется так, чтобы оно имело достаточный клиренс для передвижения прямо над находящемся в лежачем положении человеком. Транспортное средство с открытыми нижними дверями тогда передвигается, размещаясь над человеком. Затем человека можно затянуть во внутрь транспортного средства без того, чтобы люди в транспортном средстве стали уязвимыми для огня противника. Другие особенности и преимущества настоящего изобретения будут очевидны для специалиста в данной области техники после ознакомления с подробным описанием, которое следует далее со ссылками на приложенные чертежи. Краткое описание чертежей Фиг. 1 - это боковой разрез транспортного средства согласно данному изобретению; фиг. 2 - это фронтальный разрез транспортного средства согласно данному изобретению; фиг. 3 - схема, иллюстрирующая гидростатическую систему привода транспортного средства согласно данному изобретению; фиг. 4 - вид спереди колесного узла и подвески транспортного средства согласно данному изобретению; Фиг. 5 - вид спереди, показывающий транспортное средство согласно данному изобретению, приближающееся к человеку, находящемуся в лежачем положении; и фиг. 6 - вид спереди, показывающий транспортное средство согласно данному изобретению с нижними дверями, открытыми для втягивания человека внутрь транспортного средства. 6 Подробное описание изобретения Хотя подразумеваются различные варианты реализации данного изобретения, на чертежах изображается и будет в дальнейшем описан предпочтительный вариант реализации изобретения с учетом понимания того, что данное воплощение нужно рассматривать только как иллюстративный пример изобретения, и оно не ограничивает изобретение приведенными отдельными вариантами реализации. Со ссылкой на фиг. 1 и 2, транспортное средство 1 согласно данному изобретению включает в себя рамное шасси 3, которое предпочтительно изготовлено из металла, такого как сталь или алюминий. На шасси 3 установлены кузовные панели, включающее в себя переднюю панель 7, заднюю панель 9, левую панель 11,правую панель 13 и верхнюю панель 15. Для экономии веса предпочтительно изготовление кузовных панелей из композитных материалов,таких как стекловолоконная и/или кевларовая броня, которые не поддерживают горение и не дают удушающий дым, и не допускают раскалывания, происходящего, когда части металлической брони превращаются в метательные снаряды, под ударами огня противника. Использование композитных материалов также снижает склонность транспортного средства вызвать детонацию мин, срабатывающих от магнитного поля. Обращаясь также к фиг. 5 и 6, транспортное средство 1 также включает в себя нижнюю панель 16, которая предпочтительно укреплена дополнительными слоями стекловолокна или кевлара или даже сталью, чтобы противостоять взрыву, вызванному детонацией фугаса непосредственно под транспортным средством 1. Предпочтительно в нижней панели 16 сформирован портал 49, имеющий двери 51 для того,чтобы обеспечить объектам возможность входа в и выхода из внутренней части транспортного средства 1. Как показано на фиг. 1 - 4, предпочтительный вариант реализации транспортного средства 1 согласно данному изобретению включает в себя четыре колеса 25, хотя транспортное средство 1 может также быть выполнено с большим количеством колес для того, чтобы обеспечить перевозку больших грузов без отхода от сущности и объема действия изобретения. Колеса 25 предпочтительно приводятся системой гидростатических приводов, включающей в себя двигатель внутреннего сгорания. Система гидростатических приводов также включает в себя по меньшей мере один гидравлический насос 19,связанный с двигателями 17 для подачи гидравлической жидкости под высоким давлением по гидравлическим трубопроводам 20 к четырем гидромоторам 21, расположенным около каждого из четырех колес 25. Гидромоторы предпочтительно имеют возможность работать как в прямом, так и в обратном направлении и обес 7 печивают изменяющуюся скорость вращения в зависимости от изменяющейся гидравлической подачи, обеспечиваемой гидравлическими насосами 19. Гидростатическая система предпочтительно управляется исполнительными элементами (не показаны), такими как рычаги, педали,рулевые колеса и т.д., которые связаны с большим числом клапанов 55 для управления потоком гидравлической жидкости по гидравлическим трубопроводам 20. В предпочтительном варианте реализации система гидростатических приводов предпочтительно включает в себя два двигателя 17 внутреннего сгорания для обеспечения резервирования. Приемлемые двигатели включают в себя роторные двигатели Moller с турбонаддувом и воздушным охлаждением, мощностью приблизительно 150 л.с. каждый, но имеющие вес только 74 фунта. Как показано на фиг. 3, предпочтительный вариант реализации транспортного средства 1 включает в себя четыре гидравлических насоса 19, которые соединены с двигателями 17 и индивидуально управляются и регулируются четырьмя узлами 63 муфта/передача. Насосы 19, в свою очередь, подают гидравлическую жидкость под давлением по гидравлическим трубопроводам 20 к моторам 21. Затем вращение моторов передается на колеса 25 через планетарные редукторы 67. Предпочтительно система гидростатических приводов также включает в себя один или более гидравлических клапанов (не показаны), расположенных возле каждого колесного узла, которые закрываются вручную или автоматически при разрыве гидравлического трубопровода 20. Таким образом,при разрыве гидравлического трубопровода,например, вследствие столкновения колесом транспортного средства с фугасом, гидравлические трубопроводы закрыты, чтобы сохранить герметичную целостность системы гидростатических приводов и обеспечить продолжительное управляемое вращение оставшихся приводных колес. Предпочтительно торможение также осуществляется посредством гидростатической системы. С этой целью гидростатическая система включает в себя дополнительный трубопровод, который связан с гидромотором 21 каждого колеса 25 для осуществления эффекта торможения в моторе привода за счет увеличенного сопротивления в моторе. В альтернативном варианте, каждое колесо 25 может также включать в себя дополнительный мотор, к которому гидравлическая жидкость направляется во время торможения для замедления вращения колес 25. Обращаясь к фиг. 2 и 3, транспортное средство 1 также включает в себя гидравлическую подвеску. Как показано, гидравлическая подвеска включает в себя управляющий рычаг 35 для каждого колеса 25, включающий в себя верхние и нижние связи 37. Управляющие рычаги 35 предпочтительно сконструированы так, 004891 8 чтобы разместить среднюю линию колес, по меньшей мере, на расстоянии в двенадцать (12) дюймов от шасси транспортного средства. Еще более предпочтительно, чтобы длина управляющих рычагов обеспечила размещение средней линии колес 25 на расстоянии, по меньшей мере, от восемнадцати (18) до тридцати шести(36) дюймов от шасси. Через связи 37 управляющих рычагов проходит ось 31, которая присоединена напрямую к гидромотору 21 универсальным шарниром 45 и к подшипниковому узлу 2 6 колеса, включающему в себя наружный конец управляющего рычага 35. На каждом подшипниковом узле 26 колеса закреплены колесо 25 и шина 27. Управляющие рычаги 35 присоединены с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси к шасси 3 посредством срезных штифтов 43. Система подвески также включает в себя гидравлический привод 41 для каждого колесного узла 23, который управляемо вращает каждый управляющий рычаг 35 за счет контролируемого применения силы на плечо рычага 39, который простирается вверх от внутренней оконечности верхней связи 37 управляющего рычага. Гидравлический привод 41 связан с гидравлическими насосами, которые управляются клапанами для контролируемой подачи гидравлической жидкости силы к и от гидравлических приводов 41. Увеличение количества подаваемой гидравлической жидкости к гидравлическому приводу 41 приводит к расширению привода,таким образом, принуждая управляющий рычаг 35 поворачиваться вниз и поддерживая подрессоренную массу транспортного средства 1 относительно узлов ступицы и колеса. В процессе эксплуатации управление подачей гидравлической жидкости к приводам может использоваться для изменения клиренса транспортного средства 1 при передвижении в различных местностях. Например, клиренс транспортного средства 1 можно уменьшить при передвижении в городе или на дорогах хорошего качества. И наоборот, гидравлическое давление в гидравлических приводах 41 может быть увеличено для увеличения клиренсу при передвижении в условиях бездорожья. Важно, что управляющие рычаги системы подвески обеспечивают "отгибание" или предпочтительнее "отсоединение" колес, когда шина детонирует фугас. С этой целью управляющие рычаги достаточно длинны, чтобы они амортизировали силы, вызванные взрывом фугаса за счет изгиба вверх. Так как колеса размещены далеко от шасси транспортного средства, любой существенный изгиб управляющих рычагов не повредит шасси или корпус транспортного средства. В более предпочтительном варианте управляющие рычаги транспортного средства присоединены к шасси транспортного средства способом, который позволяет чистое отделение без образования существенных разрывов или 9 повреждений скручивания в узлах подвески в случае, если шина вызовет взрыв фугаса. В этом варианте реализации изобретения каждый колесный узел сконструирован так, чтобы срезаться, отломаться или отделиться от транспортного средства, в случае, если колесный узел воспринимает импульсную нагрузку, большую, чем обычно возникающую во время неаккуратного(грубого) вождения, такую как при взрыве фугаса. Как показано фиг. 4, срезные штифты 43,предназначенные выдерживать известные и предопределенные срезающие усилия, используются для присоединения управляющих рычагов 35 к шасси 3. Срезные штифты рассчитаны для работы в качестве слабого звена и ломаются, когда колесо 25 наезжает на фугас и детонирует его. Кроме того, оси 31 предпочтительно присоединены к универсальному шарниру 45 телескопическим соединением 64, которое обеспечивает зацепление и расцепление осей с универсальным шарниром без значительных усилий. Как понятно и может быть определено любым специалистом в данной области техники без разрушающих экспериментов, предел срезывающего усилия для срезных штифтов сильно изменяется в зависимости от веса транспортного средства 1, условий местности, в которых предполагается использовать транспортное средство 1, и силы взрыва фугаса, с которым ожидается столкновение транспортного средства 1. Однако после столкновения с фугасом весь колесный узел 23, управляющий рычаг 35 и ось 31 предназначены быть отделенными от транспортного средства 1 так, чтобы угол транспортного средства, с которого был удален колесный узел 23 транспортного средства 1, опирался на практически гладкую поверхность. По этой причине, транспортное средство 1 снабжено относительно ровной нижней частью или опорным щитом. Поскольку система гидростатических приводов продолжит обеспечивать управляемое вращение оставшихся колес 25 транспортного средства, транспортное средство 1 может продолжить движение и управляться,даже если один или даже два колесных узла 23 были отделены вследствие взрыва артиллерийского снаряда или фугаса. Кроме того, система гидростатических приводов предпочтительно включает в себя автоматические или ручные отсечные клапаны между двигателем и каждым насосом и/или между насосом и каждым мотором для выборочного закрытия гидравлического трубопровода при утечке в гидросистеме. Таким образом, если взрыв фугаса разрывает гидравлический трубопровод 20, гидравлический трубопровод 20 может быть изолирован от остальной части системы гидростатических приводов, чтобы система могла продолжить вращать не поврежденные колеса. 10 Таким образом, транспортное средство 1 согласно данному изобретению идеально подходит для работы в непосредственной близости от минных полей. Для боевых действий транспортное средство 1 может быть оборудовано тремя применяемыми НАТО ленточными пулеметами 59 калибра 7,62 мм, расположенными в передней части и по сторонам транспортного средства 1. Для боевых действий транспортное средство 1 также предпочтительно оборудовано 30 мм пушкой 61, установленной на верхней части транспортного средства, доступ к которой осуществляется через верхний люк 57. Как показано на фиг. 5 и 6, транспортное средство 1 может также быть выполнено для выполнения функции скорой помощи на поле боя. Для использования в качестве скорой помощи на нижней части транспортного средства имеется портал 49, используемый для доступа раненых солдат и их извлечения из транспортного средства 1. После приближения к раненому солдату гидравлическая подвеска регулируется для увеличения клиренса транспортного средства 1, а двери 51 открыты так, чтобы транспортное средство могло двигаться над человеком,находящимся в лежачем положении, не задев его при этом. Открытые двери 51 затем размещаются по каждую сторону от человека, чтобы обеспечить его защиту от огня противника, пока с ним работает медицинский персонал или он втягивается внутрь транспортного средства 1. Благодаря регулируемой гидравлической подвеске, транспортное средство 1 может даже быть опущено вниз над раненым человеком для облегчения эвакуации раненого человека и обеспечения дополнительной защиты в течение эвакуации. Хотя данное изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты реализации, специалистам, имеющим соответствующую квалификацию в данной области техники,понятно, что в общий вид и детали изобретения могут быть внесены изменения без отхода от основных идей и области применения изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство транспортного средства,включающее в себя множество зацепляющихся с землей колес для движения транспортного средства; несущее нагрузку шасси, поддерживаемое над землей упомянутыми колесами; корпус, включающий в себя переднюю панель, закрепленную на передней части шасси,левую панель, закрепленную на левой стороне шасси, правую панель, закрепленную на правой стороне шасси, заднюю панель, закрепленную на задней части шасси, и нижнюю панель, закрепленную в нижней части шасси; и 11 открываемый и закрываемый портал, образованный в нижней панели для обеспечения возможности защиты и прохождения объектов от внешней части транспортного средства во внутреннее пространство корпуса. 2. Устройство транспортного средства по п.1, в котором портал является достаточно большим, чтобы через него мог пройти человек. 3. Устройство транспортного средства по п.2, кроме того, включающее в себя регулируемую систему подвески, присоединяющую колеса к шасси для регулирования клиренса между корпусом и землей. 4. Устройство транспортного средства для работы на минных полях, включающее в себя по меньшей мере четыре зацепляющихся с землей ведущих колеса; несущее нагрузку шасси, поддерживаемое над землей упомянутыми колесами; систему привода, соединенную с ведущими колесами множеством осей, предназначенных для вращения ведущих колес; систему подвески, соединяющую колеса с шасси, причем система подвески выводит колеса поперечно за пределы шасси; 12 упомянутая система подвески и каждая из упомянутых осей изготовлены с возможностью срезаться, разламываться или сгибаться между ведущими колесами и системой привода, вызывая выведение из строя ведущего колеса при передаче на него предопределенной силы; и система привода способна вращать оставшиеся из ведущих колес, обеспечивая возможность перемещения транспортного средства,если ведущее колесо выведено из строя воздействием на него предопределенной силы. 5. Устройство транспортного средства по п.4, в котором система привода для вращения ведущих колес включает в себя по меньшей мере один гидравлический насос, множество гидромоторов, при этом гидравлический насос гидравлически связан с гидромотором, а гидромотор механически связан с одной из осей на каждом из ведущих колес. 6. Устройство транспортного средства по п.4, в котором система подвески соединена с шасси и упомянутые оси соединены с системой привода посредством множества срезных штифтов для обеспечения отсоединения ведущего колеса при приложении предопределенной силы на ведущее колесо.