Алексей бурдин: теш – всепогодный амфибийный движитель
Пара огромных винтов от мясорубки способна трудиться как отличный движитель. По глубокому снегу, по грязи и болоту – в том месте, где застревают многоколёсные и гусеничные вездеходы, «мясорубочные» винты владеют большой проходимостью. Вращаясь, шнеки в поверхность земли, да и на воде не пасуют.
Это известно инженерам уже более ста лет, а петербуржец Алексей Бурдин уверен, что может вдохнуть в шнекоходы новую судьбу.
Алексею 33 года. Получив диплом питерского Горного институт, Бурдин пара лет жил и трудился в Ирландии, трудился в сельском хозяйстве, на стройках, а также оператором строительной техники. Решив поискать себя в техническом творчестве, Алексей отыскал в памяти советскую телепрограмму «Это вы имеете возможность», в один раз продемонстрировавшую машину на шнеко-роторном принципе.
Бурдин говорит, что тот сюжет прочно врезался в память.
Алексею не давал спокойствия тот факт, что шнеки становятся беззащитными на простой дороге, а при попытке по ней проехаться повреждают покрытие. Бурдина не устраивало, что по жёсткому грунту шнекоходы ползут не стремительнее, чем по раскисшему полю, тогда как колёсный транспорт тут куда проворнее. Выход из этого печального положения изобретатель заметил в трансформируемых шнеках (ТЕШ) – проект Бурдина стал называться TESH-drive.
А шнек идёт, а шнек идёт, и всё около чего-то ожидает…Один из первых известных шнекоходов (Screw-propelled vehicle) был изобретён во второй половине 60-ых годов девятнадцатого века американцем швейцарского происхождения Якобом Моратом (Jacob Morath) (рисунок вверху). В двадцатом веке такие аппараты строили уже не только в Соединенных Штатах, но и в Европе (фотографии с сайтов formandreform.com, tsmx.cn, gsl.erdc.usace.army.mil, juzztv.com).
В «ТЕШ-драйве» шнек дополнен эластичным рукавом, уложенным во впадинах винта. Пара таких шнеков закреплена на двух половинках так называемой ломающейся рамы.
В то время, когда резиновые камеры надуты, их края поддерживаютпределы «лезвий» шнеков. В таком режиме ТЕШ – это колесо. Вращаясь в одном направлении, шнеки разрешают машине катиться, причём строго по прямой, что подтверждено пусками модели.
Поворот осуществляется складыванием частей рамы, или один из ТЕШ-драйвов переводится в шнековый режим, проворачивается в ту либо иную сторону, пока транспортное средство не ляжет на необходимый курс.
Эта возможность обрисовываемого движителя разрешает создать транспортные средства и на твёрдой раме. При с двумя складывающимися полурамами при аварийной ситуации, в то время, когда один из роторов перестал работать, существует возможность по большому счету расстыковаться и дальше продолжить перемещение лишь на одном ТЕШ-драйве, наряду с этим сохраняя возможность маневрирования.
В случае если камеры сдуть, они спрячутся, а шнеки ТЕШ превратятся в простые винты, готовые резать землю. В таком режиме шнеки вращаются в противоположных направлениях, а машина ползёт в сторону, на протяжении оси винтов.
По идее, аппарат возможно оснастить и солидным числом ТЕШ-драйвов, двумя парами винтовых роторов с односторонней навивкой. Принцип остаётся неизменным: один узел снабжает такому вездеходу два разных метода передвижения.
Алексей, ваше знакомство со шнекоходами – что это было? Некое озарение – о, вот это моё?
По большому счету, у меня слово «шнек» зашифровано в фамилии, как «Бур». В итоге у каждого из нас имеется какая-то предопределённость в жизни, карма, в случае если желаете… А выдумываю я с детства, по большей части разную машинерию, до шнека, к примеру, мечтал подводными лодками. И вот, пребывав в иммиграции, отыскал в памяти о программе «Это вы имеете возможность» (жаль, что её больше нет) и о «мясорубке на болоте».
Я отправился путём усовершенствования существовавшего ответа.
Изначально было одно представление о том, как данный движитель возможно преобразовать, и на данный вариант была послана заявка в Роспатент, был создан сайт (он-то, кстати, и не разрешил мне отказаться от изобретательства, не смотря на то, что первая мысль была полностью провальной). После этого, со временем, пришёл некий опыт, более трезвое восприятие вещей и от начального варианта, так называемой сегментарной лопасти, я отказался в пользу того ответа, которое продвигаю на данный момент. Основное, что мысль начинается.
Об упрямом человеке говорят: ему хоть кол на голове теши. Согласитесь, имеется в данной поговорке некий ТЕШ-драйв.
Что, по-вашему, не разрешило шнеко-роторным вездеходам за всю их столетнюю историю выйти за границы единичных образцов? Отсутствие универсальности, неважная манёвренность либо?..
Любая мысль обязана пройти собственное перерождение, вызреть, и это не только моя точка зрения. Хороший вариант шнекохода имеет серьёзные недочёты – это и огромные энергозатраты, и низкая скорость передвижения, и, мягко говоря, неэкологичность по отношению к поверхности, по которой он перемещается. Из этого невозможность его применения на дорогах неспециализированного пользования.
Но имеется и весьма сильные стороны шнеков – амфибийность, высокое сцепление с грунтом, живучесть, маневренность – перемещается в двух направлениях с места, всепогодность.
Ну а вдруг всё это подытожить, то шнек неизменно для важных инженеров-конструкторов был каким-то пугалом, фриком… А те, кто брались за конструирование, имели не хватает живое воображение.
Пожалуй, самый узнаваемый шнекоход – ЗиЛ-2906, входящий в состав поисково-спасательного комплекса «светло синий птица», предназначенного для эвакуации астронавтов из труднодоступных районов посадки. К месту работы шнекоход доставляется на борту шестиколёсного вездехода ЗиЛ-4906, и это вынужденное добавление второй автомобили («корабля-матки»), на поверхностный взор, думается недочётом шнекохода.
Но так как и тешеход, не имеет значения – трубоукладчик это либо экскаватор, тяжело представить самостоятельно преодолевающим громадные расстояния по шоссе. Ему всё равняется пригодится транспортировка на борту второй автомобили – на прицепе, в кузове грузовика повышенной проходимости и без того потом. Так мы приходим к ответу, от которого наподобие и планировали уйти?
Скорость перемещения транспортного средства на базе обрисовываемой разработке, возможно, не будет быть больше скорость обычного трактора, километров 60 в час. А это уже разрешает самостоятельно покрывать большие расстояния. В случае если ехать на большом растоянии, возможно и на платформе.
А на рабочем месте такая техника на фоне шнекохода экономит горючее и, основное, не повреждает так грунт. А в некоторых случаях может оказаться единственным реально вероятным техническим ответом.
Американский шнекоход Armstead Snow Motor на базе трактора Fordson (1926 год) (фотографии с сайтов wikipedia.org, fountainheadauto.blogspot.com).
Межвитковый заполнитель, по вашим словам, это главный новаторский элемент и он же – ахиллесова пята конструкции. Одно дело – тонкостенная трубка на модели, второе – что-то наподобие автомобильной шины с протектором, как предполагается для полноразмерного вездехода.
Тут поднимаются вопросы складывания излишков длины при сдувании, и долговечность для того чтобы баллона приводит к большому сомнению. Не через чур ли большое количество сложностей в обмен на возможность проехать на шнекоходе по трассе ?
Да, вправду, данный элемент – главное поле битвы конструкторской мысли. Оно и ясно, поскольку для того чтобы до тех пор пока никто до меня не делал. Но уровень технической задачи на порядок ниже, чем те инженерные задачи, каковые в современном машиностроении с успехом решены.
К примеру, реактивный двигатель с управляемым вектором тяги у современных истребителей. Вот где ум за разум заходил у инженеров, каковые в первый раз подошли к его изготовлению! И всё ж таки они нашли ответ.
Так что это целесообразности и вопрос бюджета, другими словами в итоге в дело вступает экономика.
Голландский Amphirol 1966 года, выстроенный Джозефом Жаном де Баккером (Joseph Jean de Bakker), и его более позднее развитие (фотографии с сайтов stevengoetzdesign.blogspot.com, visbagger.nl).
И каково это, в отыскивании финансирования соперничать с гусеничным траком и колесом?
ТЕШ-драйв я позиционирую как всепогодный, всецело амфибийный движитель. колесо и Траки под это определение очевидно не подходят: отрежьте трак и поставьте его на воду – он утонет. Не смотря на то, что были попытки учить его плавать, но бесполезно.
Колесо не тонет, но и без дополнительных приспособлений не работает как водомёт.
Остаются лишь аппараты на воздушной подушке. Они вправду едут и посуху, и по воде, но возможно ли их назвать всепогодными? Нет. При сильном ветре эти транспортные средства остаются дома, на приколе.
Смогут ли они перемещаться в черте города? Также нет – весьма не сильный управляемость. Вывод один – всецело самодостаточного амфибийного движителя на сегодня не существует.
В условиях подземных выработок ТЕШ может заменить аппараты на рельсах, побеждая в подвижности
Как создатель верю, что TESH-направляться способен занять эту нишу в силу уникальности возможностей, каковые он предоставляет. А вдруг это так, то оправданы и затраты, которые связаны с его изготовлением и разработкой.
Полностью уверен, что неприятность «складывания баллона» (перевод в шнековый режим) решаема. Само собой разумеется, предполагается процесс перевода движителя из одного режима в второй автоматизировать. Не смотря на то, что нельзя исключать, что для лёгких транспортных средств это может происходить и вручную.
Как один из вероятных вариантов автоматизированной схемы –баллонов на шнеке два, они секционные и их финиши при сжатии посредством особого привода смещаются к середине ротора.
Протектором возможно простая автомобильная резина либо, как другой вариант, совокупность накладок, каковые при сжатии баллона будут наезжать друг на друга. Наряду с этим нужно учесть, что современных материалов делается больше, а их прочность возрастает. В общем, на протяжении предстоящей конструкторской работы данный узел будет доведён до надёжного воплощения.
После этого нужно обратить внимание на то, что транспортное средство в шнековом режиме перемещается лишь по обводнённым грунтам, или при форсировании водной преграды. В первом случае вода послужит смазкой и истирание минимально, во втором – о трении по большому счету не приходится сказать. На настоящей машине данный узел будет продуман так, дабы оператор имел возможность кроме того в поле заменить вышедший всецело из строя баллон, как колесо на автомобиле.
В итоге возможность перемещаться ТЕШ-драйвсохраняет, даже в том случае, если оба баллона пробиты. Ну и в крайнем случае, при необходимости долгосрочной работы ТЕШ-драйва в шнековом режиме по сыпучим грунтам, где большое истирание, баллоны возможно и снять.
На воде шнеки демонстрируют хорошую плавучесть. Скорость перемещения наряду с этим была фактически однообразной как с накачанными, так и со спущенными камерами.
В качестве насоса для наполнения межвиткового баллона вы предлагаете поршень в самого шнека. Вы не опасаетесь, что такая совокупность не только повысит сложность и вес ходовой части автомобили, но и добавит лишний риск, поскольку любой повреждение и перекос оболочки шнека приведёт к заклиниванию поршня?
Это лишь принципиальная схема, показывающая, что совокупность управлением расширением/сжатием баллонов возможно размещена в роторов. Это актуально для гидравлической схемы, в то время, когда в качестве рабочего вещества вместо воздуха выступает жидкость, а угловая скорость вращения роторов мала.
По моему представлению, гидравлическая схема разрешит снизить время, нужное для перевода ТЕШ-драйва из одного рабочего режима в второй. Для пневматического варианта компрессор будет размещён на раме транспортного средства. приводы и Выпускной клапан, несущие ответственность за складывание баллонов, – внутри, всё управляется электроникой.
Масштабную модель тешехода приводит в перемещение пара электродрелей мощностью по 1200 ватт.
Ломающаяся рама хорошо отработана на тракторах и различных вездеходах. Но в вашем варианте она сгодится лишь для относительно маленьких аппаратов с двумя роторами.
Четыре трансформируемых шнека и более или заставят создавать изощрённые конструкции для их крепления, разворота и привода при смене режима, или такие автомобили вынуждены будут в амплуа шнекохода ездить боком, что не весьма комфортно.
Военно-транспортная машина на рисунке, само собой разумеется, выглядит впечатляюще, но тяжело представить, как она сможет пробираться через лес «по-крабьи». Выходит, столь впечатляющий шнековый режим для неё будет факультативным, а главным – очевидный колёсный?
Военно-остальные иллюстрации и транспортная машина из данной серии по большей части обращены к производителям транспортной игрушки. Да, при узкой дороги со не сильный грунтами в шнековом режиме возможно будет перемещаться лишь по зигзагообразной траектории, пока транспортное средство не выедет на открытое место, или до тех пор пока грунты не станут более плотными и возможно будет снова перевестись в режим качения.
А по большому счету возможность применения идеи в двух полностью свободных индустриях – это не нередкое явление и говорит об изобретательском уровне, увеличивая шансы проекта на коммерческий успех.
Пятитонный ЗиЛ-4904 примера 1972 года имел возможность нести нагрузку в 2,5 тонны. Дальше нескольких опытных образцов дело не пошло.
в наше время останки «изделия 4904» сохраняются в запаснике музея Авторевю (фото с сайта viermalvier.de).
Получается, что вы изобрели не шнекоход, могущий обращаться в колёсное транспортное средство, а колёсный аппарат, талантливый иногда становиться шнекоходом. И всё это – для преодоления редких участков тяжёлого распутья. Не несложнее ли нарастить диаметр и число колёс простого многоосного вездехода?
Да, такое определение в полной мере справедливо. А все варианты колёсной техники уже давно созданы и без меня, все подряд буксуют и вязнут…
Шнекоходы под маркой MudMaster («Повелитель грязи») создаёт по спецзаказам австралийская компания Residue Solutions. Компания обещает выстроить шнекоход в соответствии со всеми требованиями клиента и доставить машину в любую точку мира.
Подробности о продукции смотрите в PDF-документах: тут и тут (фото Residue Solutions).
В каких областях применения преимущества ТЕШ-драйва, на ваш взор, очевидно перевесят все недочёты таковой совокупности?
на данный момент думаю о создании амфибийного транспортёра на двух пассажиров для охотников и рыбаков, в случае если удастся отыскать спонсоров. Для МЧС вероятно кроме этого создать что-нибудь более габаритное, для снятия тех же рыбаков с оторванных льдин.
Вы решили начать коммерциализацию с выпуска игрушки. Из-за чего вы вычисляете, что такая игрушка будет пользуется спросом рынком? Чем именно она привлечёт клиентов, «своих родителей детей от 5 лет»?
Коммерциализация любой технологии – это очень непростая задача кроме того для больших корпораций, не то что для изобретателя-одиночки. Отправится, не отправится… очень посоветоваться не с кем… Исходя из этого на какое-то время мне показалось, что нужно зайти со стороны индустрии развлечений.
Говоря о собственной игрушке-шнекоходе, вы упоминаете существующего её соперника – Tyco Radio Control Terrain Twister.
Tyco Terrain Twister продавался в среднем по $50 и совсем без батареек, в то время как аккумуляторная батареи для него вместе с зарядным устройством стоили $30. Такое удорожание злило клиентов.
Их отзывы на Amazon.com восторженными не назовёшь (иллюстрация с сайта designii.com, фото RCMania.com).
Наверное, данный вездеход снят с производства и продажи, а из отзывов о нём рисуется невесёлая картина – дела у «твистера» были нехороши. Клиенты оценивают его низко, ругают в основном за то, что «не едет». Получается, вы собираются выйти на рынок с продуктом, аналог которого потерпел провал?
Первое, что привлекло внимание, в то время, когда забрал этого «твистера» в руки, – это дизайнерское ответ самого корпуса игрушки, такие обтекаемые, стремительные формы на протяжении осей роторов, антикрыло позади. Создаёт чувство для того чтобы стремительного болида… По всей видимости, промышленный дизайнер не в полной мере был знаком с изюминками шнекового движителя, такие формы кузова для для того чтобы вида движителя – это как калеке роликовые коньки! Данный спойлер ещё… Не смотря на то, что 80% продаж было обеспечено конкретно этим дизайном, что характерно для всех других игрушек.
Но имеется у «твистера» одна конструктивная изюминка, и я в собственном техническом творчестве отправился по этому же пути. Шнеки превосходно катаются! Для этого создатели «твистера» дали игрушке дополнительный привод, что «складывает» оси роторов.
Так при качении боком игрушка взяла возможность отклоняться от прямолинейного курса. Я, так же как и инженеры Tyco R/C, «учу» шнеки в первую очередь кататься и отправился по этому пути ещё дальше. И вы уже понимаете, куда завели меня эти искания…
Вправду, эта вещь больше не лежит на прилавках игрушечных магазинов. Тут как-то входил в пара, желал приобрести для наглядного пособия, но напрасно.
Чем бы дитя ни ТЕШ…
Может, и взаправду шнеки детям не игрушка?
Сейчас осознаю, что такую игрушку никто не приобретёт, пока на дороге не покажется подобная техника либо, на худой конец, в каком-нибудь «Аватаре-2» не мелькнёт что-нибудь подобное. Ну, либо в какой-нибудь раскрученной компьютерной игре.
на данный момент возвратился к доводке прототипа и вижу, что лишь через полноценный прототип возможно донести до аудитории суть всей идеи. И это приведёт к особому интересу, в случае если делается с прицелом на настоящий сектор транспортного машиностроения.
В июне 2008 года 23-летний английский студент Марк Армстронг (Mark Armstrong) одержал победу в интернациональном дизайнерском конкурсе, заявленном корпорацией PTC.
Нужно было придумать спасательный аппарат будущего, и юноша представил концепт транспортного средства, движимого винтами Архимеда (Archimedes Screw Propelled Vehicle).Компания PTC создаёт софт, и задачей конкурса было показать совокупности автоматизированного проектирования (САПР), а не какое количество-нибудь боеспособную машину. Так, проект Армстронга всего-навсего пополнил глобальную коллекцию дурных драндулетов (иллюстрация Mark Armstrong).
