железнодорожное транспортное средство "монолет"

Формула изобретения

Железнодорожное транспортное средство, содержащее корпус, который выполнен с возможностью создания аэростатической подъемной силы, конструктивные элементы, которые выполнены с возможностью создания аэродинамической подъемной силы, и силовую установку с питанием от токопровода, отличающееся тем, что оно снабжено силовой установкой, выполненной с возможностью изменения положения вектора тяги от горизонтального до вертикального и с питанием от токонесущего пути в виде троса-токопровода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта.

Известны транспортные средства, использующие непрерывный эстакадный монорельс в качестве пути следования [1]. Соответствуя по этому признаку категории железнодорожного транспорта, монорельсовый транспорт обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с железнодорожным, использующим сплошное земляное полотно.

Сравнительно низкая себестоимость, обеспеченная исключением большого объема земляных работ при строительстве транспортной сети, а также высокой степенью независимости формирования пути следования в плане от искусственных и естественных преград.

Более высокие эксплуатационные показатели (скорость движения, комфортность транспортного средства для пассажирских перевозок, возможность автоматизации процессов, связанных с перевозками), обеспеченные возможностью применения при создании монорельсовой транспортной сети новейших технических достижений, не связанной необходимостью реконструкции и модернизации существующей железнодорожной транспортной сети.

Однако из-за того что на всех участках пути следования сохраняется практически неизменным соответствие между мощностью силовой установки и массовыми и нагрузочными характеристиками, возможности применения монорельсового транспорта ограничены для выполнения, например, перевозок с обеспечением высокой грузоподъемности, так как в этом случае требуется значительное увеличение мощности несущего пути, что ведет к резкому снижению преимуществ перед железнодорожным на сплошном земляном полотне.

Известно также железнодорожное транспортное средство, содержащее корпус, который выполнен с возможностью создания аэростатической подъемной силы, конструктивные элементы, которые выполнены с возможностью создания аэродинамической подъемной силы, и силовую установку с питанием от токопровода [2] .

Комплексно общий недостаток указанных видов транспорта выражается в неэкономичности осуществления с их помощью перевозок грузов, подпадающих под категорию сырьевых и топливных ресурсов.

Задачей изобретения является создание железнодорожного транспортного средства, использующего монорельс в качестве пути следования с меньшим давлением на пути. Для повышения несущей мощности монорельса при увеличении грузоподъемности транспортного средства, его корпус выполнен с возможностью создания в нем подъемной силы на принципе аэростатики и дополнительно снабжен конструктивными элементами, например, плоскостями, для создания аэродинамической подъемной силы во время движения. Транспортное средство имеет силовую установку, использующую различные энергоносители от электроэнергии до энергии химических реакций, выполнена с возможностью изменения положения вектора тяги от горизонтального до вертикального. При этом путь следования выполнен в виде сочетания разгонных участков, отвечающих своими прочностными характеристиками требованиям высокой удельной грузоподъемности, с маршевыми участками, прочностные требования к которым значительно снижены за счет действия аэростатической и аэродинамической подъемных сил и вертикальной тяги силовой установки. Монорельс пути следования выполнен токопроводом, питающим силовую установку, а на маршевых участках пути он может быть выполнен как трос-токопровод. Силовая установка выполнена в виде комбинации двигателей электрической тяги с двигателями реактивной тяги или тяги воздушного винта, с возможностью изменения положения вектора тяги в плоскостях от горизонтальной до вертикальной. Транспортное средство может быть представлено в виде одиночного индивидуального объекта или в виде состава, выполненного сочетанием индивидуальных объектов, при этом каждый из объектов в составе может обладать своими отличительными конструктивными признаками, отвечающими его индивидуальному назначению в составе транспортного средства.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлено одиночное транспортное средство; на фиг. 2 - состав, сформированный из объектов, соответственно их назначению отличающихся индивидуальными конструктивными признаками, обеспечивающими возможность их перемещения в пространстве только в совокупности.

Обозначения на чертежах: 1 - одиночное транспортное средств, совершающее независимое перемещение в пространстве (локомотив); 2 - пассажирский вагон-контейнер; 3 - грузовой вагон-контейнер; 4 - топливный вагон-контейнер; 5 - корпус транспортного средства; 6 - плоскость для создания подъемной силы; 7 - двигатель, использующий реактивную тягу или тягу воздушного винта; 8 - устройство для изменения положения вектора тяги.

Работа предлагаемого транспортного средства по перемещению полезных грузов состоит из трех этапов.

I этап - запуск двигателей и разгон

Транспортное средство находится на разгонном участке пути следования - аналога аэродрома - с мощным несущим монорельсом и малыми пролетами между опорами. Запуск силовой установки и вывод двигателей на рабочий режим осуществляется от питающего троса - токопровода, являющегося токонесущим элементом пути следования. Длина разгонного участка соответствует набору транспортным средством скорости движения, соответствующей экономичному режиму работы двигателей при обеспечении значения величины подъемной силы на плоскостях, соответствующего минимальному, для обеспечения устойчивого движения в вертикальной плоскости, давлению на путь, которое должно сохраняться все время движения.

II этап - маршевый участок

К этому моменту поворотом жалюзи, размещенных в сопловых аппаратах двигателей реактивной тяги (поворотом оси тяговых двигателей и пр.) создается вертикальная тяга, величиной которой регулируется давление на путь, и таким образом, стабилизируется движение транспортного средства в вертикальной плоскости. Облегченный монорельс (трос-токопровод) питает силовую установку и задает траекторию транспортного средства в плане.

III этап - торможение - участок пути следования, представляющий собой зеркальное отражение разгонного участка

Здесь происходит эффективное торможение транспортного средства, для чего дополнительно могут быть применены отработанные в авиации приемы, такие как реверс двигателей или снабжение плоскостей транспортного средства средствами механизации (закрылки, щитки и т.д.). В следующем цикле движения этот участок при пути становится разгонным для перемещения транспортного средства в обратном направлении или продолжения движения по маршруту.

Таким образом, предлагаемое транспортное средство сочетает в себе лучшие свойства базовых видов транспорта - монорельсового и авиационного:

высокую грузоподъемность, скорость и дальность действия без увеличения мощности несущих путей;

соответствие высоким требованиям со стороны экологии и экономичности в расходовании энергоносителей, за счет возможности применения в этом качестве различных средств от электроэнергии до энергии природного газа;

надежность, всепогодность, возможность полной автоматизации управления процессом перевозок и погрузочно-разгрузочных работ;

гибкость формирования состава транспорта.