EA031676B1 - High-speed transport module - Google Patents

High-speed transport module Download PDF

Info

Publication number
EA031676B1
EA031676B1 EA201700221A EA201700221A EA031676B1 EA 031676 B1 EA031676 B1 EA 031676B1 EA 201700221 A EA201700221 A EA 201700221A EA 201700221 A EA201700221 A EA 201700221A EA 031676 B1 EA031676 B1 EA 031676B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
module
meters
parts
transport
transport module
Prior art date
Application number
EA201700221A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201700221A1 (en
Inventor
Анатолий Эдуардович Юницкий
Original Assignee
Анатолий Эдуардович Юницкий
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Эдуардович Юницкий filed Critical Анатолий Эдуардович Юницкий
Priority to EA201700221A priority Critical patent/EA031676B1/en
Priority to PCT/BY2018/000006 priority patent/WO2018170575A1/en
Publication of EA201700221A1 publication Critical patent/EA201700221A1/en
Publication of EA031676B1 publication Critical patent/EA031676B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/82Elements for improving aerodynamics
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Abstract

The invention relates to the field of transport engineering, in particular, to vehicles having excellent aerodynamic characteristics, and can be used in the Yunitsky high-speed string transport system. A high-speed transport module comprises a head portion (1), a tail portion (2), and at least one middle portion (3), and is equipped with at least two pairs of wheels (4). The head portion (1) and the tail portion (2) are conical in shape with generatrices (5 and 6) that are in the form of curves having alternating curvature, or that are in the form of a collection of straight and curved lines arranged in opposite directions, and are formed as a combination of portions of concave and convex surfaces. The angle γ (°) between the axis of the module and a tangent (7) to the generatrix (5 or 6) in longitudinal section of both the head portion (1) and the tail portion (2) of the transport module is not greater than 30°. Furthermore, the module is provided with mechanisms (8) for mutual longitudinal (i.e. along the longitudinal axis of the module) movement of the module portions, said mechanisms being mounted between the joinable portions of the module. The individual portions of the module are separated from one another by gaps (9) in the form of open and/or closed spaces which can be adjusted by the mechanisms (8) for mutual longitudinal movement of module portions. The gaps (9) between the portions of the transport module can contain supporting sections (10). The result includes lower specific costs of passenger carriages and better energy indices of the transport module due to lower losses defined by its aerodynamic characteristics, better transport module stabilization along the direction of its motion path, and a wider model range of vehicles for Yunitsky transport communication system.

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к транспортным средствам с высокими аэродинамическими характеристиками, и может быть использовано в высокоскоростной струнной транспортной системе Юницкого. Высокоскоростной транспортный модуль содержит головную (1), хвостовую (2) и по меньшей мере одну среднюю (3) часть, снабжен по меньшей мере двумя колесными (4) парами. Головная (1) и хвостовая (2) части модуля выполнены конусообразными с образующими (5 и 6), представленными кривыми, со знакопеременной кривизной, или совокупностью прямых и кривых линий, расположенных со знакопеременной направленностью, и сформированы в виде сочетания участков вогнутых и выпуклых поверхностей. При этом угол γ (°) между осью модуля и касательной (7) к образующей (5 или 6) в продольном сечении как головной (1), так и хвостовой (2) части транспортного модуля не превышает 30°. Кроме того, модуль снабжен механизмами (8) для их взаимного продольного (вдоль продольной оси модуля) перемещения, установленными между его сочленяемыми частями. В свою очередь, сами части модуля отделены друг от друга зазорами (9), выполненными в виде открытых и/или закрытых промежутков, регулируемых механизмами (8) для взаимного перемещения частей модуля. При этом зазоры (9) между частями транспортного модуля могут содержать опорные секции (10). В результате происходят снижение удельных затрат при осуществлении пассажирских перевозок и повышение энергетических показателей транспортного модуля за счет снижения потерь, определяемых его аэродинамическими характеристиками, улучшение стабилизации положения транспортного модуля по направлению траектории его движения, а также расширение модельного ряда подвижных средств для транспортно-коммуникационной системы Юницкого.

031676 В1

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к построению транспортных средств с высокими аэродинамическими характеристиками, и может быть использовано в высокоскоростной струнной транспортной системе Юницкого.

Известны технические решения, направленные на улучшение аэродинамики кузовов транспортных средств, в которых оптимизация аэродинамических характеристик кузовов достигается за счет приближения их формы к форме тела вращения с одновременным учетом стилистических и эргономических требований, предъявляемых к ним именно как к транспортным средствам (В.-Г. Хуго. Аэродинамика автомобиля. М.: Машиностроение, 1987, с. 32, 42).

Однако выполнение требований по улучшению аэродинамики кузова вступает в противоречия с требованиями по его внутренней компоновке и эргономике, что, в итоге, не позволяет реализовать оптимальное использование внутреннего объема кузова. Кроме того, известные решения не обеспечивают учет реальных условий эксплуатации, когда транспортное средство расположено в непосредственной близости от дорожного полотна и не позволяют добиться минимизации значений коэффициента аэродинамического сопротивления.

Известен ряд патентов, содержащих описания транспортных модулей для струнной транспортной системы Юницкого, направленных на повышение энергетических показателей за счет снижения потерь, определяемых его аэродинамическими характеристиками, и повышение стабилизации положения кузова по направлению траектории движения. К ним относятся патенты RU 2201368, RU 2201369, опубликованные 27.03.2003; патенты RU 2203194, RU 2203195, опубликованные 27.04.2003; евразийские патенты ЕА 003490, ЕА 003533, ЕА 003535. Представленные в данных документах высокоскоростные транспортные модули характеризуются кузовом обтекаемой формы с сопряженными сферообразной передней, каплеобразной средней и конусообразной задней частями. При этом задняя конусообразная часть кузова указанных транспортных модулей выполнена с образующими, имеющими знакопеременную кривизну.

В то же время высокоскоростные транспортные модули по патентам ЕА 003535 и RU 2201368 содержат выполненные на верхней поверхности кузова два симметричных продольных участка с отрицательной кривизной поверхности, сопряженных с боковыми и верхней поверхностями кузова. Известные транспортные модули по патентам ЕА 003490 и RU 2201369 также содержат два симметричных продольных участка с отрицательной кривизной поверхности, сопряженных с боковыми и верхней поверхностями кузова, но выполненные на нижней поверхности кузова.

Известные высокоскоростные транспортные модули, представленные в упомянутых патентах ЕА 003533, RU 2203194 и RU 2203195, характеризуются тем, что, помимо наличия обтекаемой формы, для снижения коэффициента аэродинамического сопротивления и повышения динамической устойчивости, кузова этих модулей выполнены с учетом определенных соотношений геометрических параметров входящих в них элементов. Особенностью транспортных модулей по патентам ЕА 003533 и RU 2203195 является то, что задняя конусообразная часть их кузова выполнена по образующей, имеющей знакопеременную кривизну, а ее поверхность отрицательной кривизны имеет клиновидный профиль, ребро которого образует заднюю кромку кузова, которая может быть расположена горизонтально либо вертикально, обеспечивая различные варианты ее очертаний в зависимости от заданного направления усиления устойчивости кузова.

Наиболее близким к изобретению является высокоскоростной транспортный модуль по патенту RU 2203194, опубликованный 27.04.2003, предназначенный для использования в струнной транспортной системе Юницкого, содержащий кузов обтекаемой формы с сопряженными сферообразной передней, каплеобразной средней и конусообразной задней частями, в котором нижняя поверхность средней части выполнена уплощенной. Для связи с рельсовым путем в нижней части кузова размещены колеса, установленные в два ряда. Движение транспортного модуля обеспечивают установленные в кузове привод и система управления.

При значениях скоростей, развиваемых в струнной путевой структуре Юницкого (свыше 300 км/ч), одной из основных становится задача по снижению коэффициента аэродинамического сопротивления транспортного модуля, так как сопротивление воздуха в суммарном сопротивлении движению составляет более 90%. Соответственно мощность привода транспортного средства и его экономичность на 90% и более определяются именно аэродинамическими характеристиками кузова модуля. Кроме того, при движении транспортного модуля с высокими значениями скоростей, воздействие различных внешних факторов вызывает необходимость в стабилизации положения транспортного модуля по направлению траектории его движения.

Форма кузова известного транспортного модуля не обеспечивает получения минимально возможного значения коэффициента аэродинамического сопротивления. Это объясняется тем, что при решенной задаче по оптимальному обтеканию воздухом задней части кузова, в известном техническом решении не решена проблема по оптимизации выбора площади фронтальной поверхности кузова, которая, как и коэффициент аэродинамического сопротивления, прямым образом влияет на сопротивление воздуха движению транспортного модуля. Указанные причины не позволяют оптимизировать показатели такого модуля с точки зрения энергетических характеристик.

Отсутствие каких-либо средств для стабилизации положения транспортного модуля по направле

- 1 031676 нию траектории движения приводит его к зависимости от воздействия различных дестабилизирующих внешних причин.

Целями заявленного в качестве изобретения высокоскоростного транспортного модуля являются снижение удельных затрат при осуществлении пассажирских перевозок и повышение энергетических показателей транспортного модуля за счет снижения потерь, определяемых его аэродинамическими характеристиками, улучшение стабилизации положения транспортного модуля по направлению траектории его движения, а также расширение модельного ряда подвижных средств для транспортнокоммуникационной системы Юницкого.

Указанный результат достигается тем, что в высокоскоростном транспортном модуле, содержащем сопряженные между собой головную, по меньшей мере одну среднюю и хвостовую части, в котором части модуля выполнены сочлененными, а головная и хвостовая его части снабжены колесными парами и выполнены конусообразными с образующими, представленными кривыми со знакопеременной кривизной или совокупностью прямых и кривых линий, расположенных со знакопеременной направленностью, при этом угол γ, °, между осью модуля и касательной к образующей в продольном сечении как головной, так и хвостовой его части не превышает 30°.

Причем линия Nj сопряжения поверхностей противоположной кривизны в головной части модуля находится от линии N3 границы этой части на расстоянии LPP (в метрах), связанном с длиной LC (в метрах) средней части модуля соотношением

0,05</,рр/Дс<10.

В свою очередь, линия N2 сопряжения поверхностей противоположной кривизны в хвостовой части модуля находится от линии N4 границы этой части на расстоянии LPZ (в метрах), ограниченном соотношением

0,05<Z,PZ/£c<10.

При этом длина LC (в метрах) средней части модуля и его максимальная высота H (в метрах) связаны соотношением

0,5<Лс/Я<10.

Указанный результат достигается также и тем, что длина LC (в метрах) средней части модуля и расстояние М (в метрах) между рядами колес связаны соотношением

0,5<Lc/M<25.

Достижение указанного результата обеспечивается также тем, что между сочленяемыми частями модуля установлены механизмы для взаимного перемещения частей.

При этом сами части модуля отделены друг от друга зазорами, выполненными в виде открытых и/или закрытых промежутков, регулируемых механизмами для взаимного перемещения частей модуля.

В свою очередь, длины головной LP (в метрах) средней LC (в метрах) и хвостовой Lz (в метрах) частей модуля связаны соотношениями

0,1< Lf/Lc <10;

0,1< LzJLc <10.

Кроме этого, длина LM (в метрах) транспортного модуля связана с длиной LC (в метрах) средней части модуля соотношением

1,5<£мЛс<20.

Достижение указанного результата обеспечивается также тем, что каждая часть модуля снабжена колесной базой.

При этом колесная база LK (в метрах) средней части модуля связана с длиной LC (в метрах) средней части модуля соотношением

0,5<ZK/Ic<l.

Кроме этого, колесная база головной LPB (в метрах) и хвостовой LZB (в метрах) частей модуля связаны соответственно с длиной его головной LP (в метрах) и хвостовой LZ (в метрах) частей соотношениями

0,2< Дрв/У <0,75;

0,2<ZZb/£z <0,75.

Желательно, чтобы каждая часть транспортного модуля была снабжена, по меньшей мере, колесной парой.

При этом колесная пара каждой части модуля расположена на расстоянии от ближайшего к ней торца соответствующей части модуля, определяемом соотношениями

0,04< £рк/Др <0,5;

0,04<£гк/Дг<0,5;

0,04< Lck/Дс <0,5, где LPK (в метрах), LZK (в метрах) и LCK (в метрах) - соответственно расстояния от колесной пары головной, хвостовой передней частей модуля до линий N3, N4 и N5 границ этих частей;

LP (в метрах), LZ (в метрах) и LC (в метрах) - соответственно длина головной, хвостовой и средней

- 2 031676 частей модуля.

Достижение указанного результата обеспечивается также тем, что зазоры между частями транспортного модуля содержат опорные секции.

Целесообразно, чтобы каждая опорная секция транспортного модуля была снабжена по меньшей мере одной колесной парой.

Желательно, чтобы каждая опорная секция транспортного модуля была снабжена по меньшей мере одной колесной базой.

При этом альтернативным видом исполнения транспортного модуля является его изготовление, при котором средняя часть модуля, сопряженная с опорной секцией, выполнена только с колесной парой или колесной базой опорной секции.

Указанный результат достигается также и тем, что угол γ, °, между осью модуля и касательной к образующей в продольном сечении как передней, так и задней его части предпочтительно выполнен не более 12°.

Транспортный модуль может быть реализован таким образом, что угол γ, °, между осью модуля и касательной к образующей в продольном сечении как передней, так и задней его части выполнен не более 5°.

В свою очередь, передняя и/или задняя конусообразные части модуля могут быть выполнены в виде усеченных конусов.

Достижение указанного результата обеспечивается также тем, что при эксплуатации высокоскоростного транспортного модуля, включающей обеспечение его движения по рельсострунной эстакаде высокоскоростной струнной транспортной системы, механизм взаимного перемещения частей модуля выполнен с возможностью регулирования ширины промежутков между его сочленяемыми частями в процессе движения модуля.

При этом регулировку ширины промежутков между сочленяемыми частями модуля осуществляют в обратно пропорциональной зависимости от скорости движения модуля и радиуса кривизны транспортной системы.

В свою очередь, регулировку ширины промежутков между сочленяемыми частями модуля осуществляют соответствующим изменением усилия Р, Н, создаваемым механизмом для взаимного перемещения частей модуля и определяемым из соотношения

0,01 < <2, где m - масса сочленяемой части модуля, кг;

g - ускорение свободного падения, м/с2.

Сущность изобретения подробно поясняется с помощью следующих чертежей, показанных на фиг. 1-5:

фиг. 1 - внешний вид высокоскоростного составного транспортного модуля с колесной базой для каждой его части, вид сбоку;

фиг. 2 - внешний вид высокоскоростного составного транспортного модуля, вид спереди (аналогичен виду сзади);

фиг. 3 - внешний вид высокоскоростного составного транспортного модуля с колесной парой для каждой его части, вид сбоку;

фиг. 4 - внешний вид высокоскоростного составного транспортного модуля с опорными секциями на колесных парах, вид сбоку;

фиг. 5 - внешний вид высокоскоростного составного транспортного модуля с опорными секциями на колесных базах, вид сбоку.

Указанный результат достигается тем, что высокоскоростной транспортный модуль, содержащий головную 1, хвостовую 2 и по меньшей мере одну среднюю 3 часть, снабжен по меньшей мере двумя колесными 4 парами. Головная 1 и хвостовая 2 части модуля выполнены конусообразными с образующими 5 и 6, представленными кривыми, со знакопеременной кривизной, или совокупностью прямых и кривых линий, расположенных со знакопеременной направленностью и сформированы в виде сочетания участков вогнутых и выпуклых поверхностей. При этом угол γ, °, между осью модуля и касательной 7 к образующей 5 или 6 в продольном сечении, как головной 1, так и хвостовой 2 части транспортного модуля, не превышает 30°. Кроме того, модуль снабжен механизмами 8 (см. фиг. 1, 3) для их взаимного продольного (вдоль продольной оси модуля) перемещения, установленными между его сочленяемыми частями. В свою очередь, сами части модуля отделены друг от друга зазорами 9, выполненными в виде открытых и/или закрытых промежутков, регулируемых механизмами 8 для взаимного перемещения частей модуля (см. фиг. 1, 3). При этом зазоры 9 между частями транспортного модуля могут содержать опорные секции 10 (см. фиг. 4, 5).

Выполнение передней 2 и задней 3 частей (см. фиг. 1) транспортного модуля конусообразной формы с образующими, имеющими знакопеременную кривизну, или представленными совокупностью прямолинейных и криволинейных участков, расположенных со знакопеременной направленностью, при соблюдении требования к величине угла γ, °, как показали результаты исследований аэродинамических

- 3 031676 характеристик масштабной модели высокоскоростного транспортного модуля в дозвуковой аэродинамической трубе AT - 11 Петербургского университета, позволяет оптимизировать обтекание транспортного модуля набегающим воздушным потоком.

Так, наличие плавного перехода кривизны образующей головной конусообразной части модуля от отрицательного значения к положительному, т.е. от вогнутой формы к выпуклой, а также наличие плавного перехода кривизны образующей хвостовой конусообразной части модуля от положительного значения к отрицательному, т.е. от выпуклой формы к вогнутой, как показали результаты аэродинамических испытаний, позволяет, практически без увеличения габаритной длины головной 1 и хвостовой 2 частей модуля (см. фиг. 1), за счет устранения скачков градиента давления воздушного потока, значительно снизить его коэффициент аэродинамического сопротивления.

При выполнении головной 1 и хвостовой 2 частей модуля (см. фиг. 1) конусообразной формы с образующими 5, 6, касательные 7 к которым, в продольном сечении, составляют с продольной осью модуля угол γ, °, свыше 30°, повышается аэродинамическое сопротивление набегающего потока воздуха в головной 1 части и возникают причины для отрыва воздушного потока при его сходе с хвостовой 2 части модуля.

Для транспортного модуля характерно то, что выполнение головной 1 и хвостовой 2 частей модуля (см. фиг. 1) конусообразной формы с образующими 5, 6, касательные 7 к которым, в продольном сечении, составляют с осью модуля угол γ, °, не более 12°, позволяет обеспечить оптимальные значения коэффициента аэродинамического сопротивления транспортного модуля при сохранении динамической устойчивости транспортного модуля и обеспечении достаточной комфортности его салона.

Транспортный модуль может быть реализован и таким образом, что выполнение головной 1 и хвостовой 2 частей модуля (см. фиг. 1) конусообразной формы с образующими 5, 6, касательные 7 к которым, в продольном сечении, составляют с осью модуля угол γ, °, не более 5°, позволяет обеспечить минимальное значение коэффициента аэродинамического сопротивления при сохранении его функциональных свойств, особенно при высоких скоростях движения (порядка 500 км/ч).

Переход головной 1 и хвостовой 2 частей конусообразных поверхностей от выпуклой формы к вогнутой осуществлен, соответственно, по линиям N1 и N2 сопряжения поверхностей противоположной кривизны, положения которых определены исходя из требований по оптимизации обтекания модуля набегающим воздушным потоком при различных режимах его эксплуатации и конкретного конструктивного исполнения.

Причем, линия N1 сопряжения поверхностей противоположной кривизны в головной 1 части модуля находится от линии N3 границы этой части на расстоянии LPP (в метрах) (см. фиг. 1), связанной с длиной LC (в метрах) средней 3 части модуля соотношением

0,05<Zpp/Ic <Ю, (1) а линия N2 сопряжения поверхностей противоположной кривизны в хвостовой 2 части модуля находится от линии N4 границы этой части на расстоянии LPZ (в метрах) (см. фиг. 1), ограниченном соотношением

0,05<W£c <Ю, (2) где LPP (в метрах) - длина головной 1 части модуля между линиями N1 и N3, а

LPZ (в метрах) - длина хвостовой 2 части модуля между линиями N2 и N4.

Длины LPP (в метрах) в головной 1 и LPZ (в метрах) в хвостовой 2 частях транспортного модуля определяются исходя из условия обеспечения его динамической устойчивости и оптимизации значения коэффициента аэродинамического сопротивления.

Указанные значения соотношений (1) и (2) позволяют без особых трудностей обеспечить построение транспортного модуля с необходимыми аэродинамическими обводами.

Уменьшение расстояния от линии N1 до линии N3 в головной 1 части модуля за границы, определяемые указанным соотношением (1), не позволяет оптимизировать выбор кривизны головной 1 части модуля, что приведет к возможности срыва воздушного потока за счет большого градиента давления при переходе от головной 1 к средней 3 части модуля.

При этом, увеличение данного расстояния за пределы, определяемые указанным соотношением (1), приведет к снижению динамической устойчивости транспортного модуля из-за возникновения эффекта рыскания большой конусообразной поверхности его головной 1 части.

Уменьшение расстояния от линии N2 до линии N4 в хвостовой 2 части модуля за границы, определяемые указанным соотношением (2), не позволяет оптимизировать выбор кривизны хвостовой части, что, в свою очередь, приведет к возможности срыва воздушного потока за счет большого градиента давления при переходе от средней 3 к хвостовой 2 части модуля.

В тоже время, увеличение данного расстояния за пределы, определяемые указанным соотношением (2), приведет к снижению динамической устойчивости транспортного модуля из-за рыскания большой конусообразной поверхности его хвостовой 2 части.

Выбор величины соотношений (1) и (2) менее 0,05, а также более 10 приводит к диспропорции линейных размеров в головной 1, средней 3 и в хвостовой 2 частях транспортного модуля и, соответствен

- 4 031676 но, к ухудшению его аэродинамических характеристик.

Длина LC (в метрах) средней 3 части модуля (см. фиг. 1) соотносится с его длинами LP (в метрах) головной 1 и LZ (в метрах) хвостовой 2 частей в соответствии с соотношениями

0,1<£Р/£с<Ю; (3)

0,l<Zz/Zc<10. (4)

Указанные значения соотношений (3) и (4) позволяют без особых трудностей обеспечить выполнение транспортного модуля с оптимальными аэродинамическими обводами.

На аэродинамические характеристики транспортного модуля, при его движении с высокой скоростью, значительное влияние оказывают длина LC (в метрах) средней 3 части модуля и размеры LP (в метрах) и LZ (в метрах) его головной 1 и хвостовой 2 частей соответственно.

При выполнении транспортного модуля со значениями соотношений (3) и (4) меньше 0,1 возникают конструктивные сложности по обеспечению отсутствия скачков градиента давления воздушного потока на головной 1 и хвостовой 2 частях модуля и плавного их сопряжения со средней 3 частью, при условии соблюдения требований к форме модуля, с точки зрения оптимизации его аэродинамических параметров и эргономики.

В случае выполнения транспортного модуля со значениями соотношений (3) и (4) больше 10 ухудшается динамическая устойчивость транспортного модуля из-за возникновения, при движении, эффекта рыскания больших консолей его головной 1 и хвостовой 2 частей.

Длина LC (в метрах) (см. фиг. 1) и высота H (в метрах) (см. фиг. 1, 2) модуля в миделевом сечении его средней 3 части связаны соотношением

0,5<£с///<10. (5)

Оптимальными, для выполнения транспортного модуля, предназначенного для пассажирских перевозок, являются условия, указанные в соотношении (5). При этих условиях достаточно легко реализуются требования, предъявляемые к нему с точки зрения эргономики и получения оптимального значения коэффициента аэродинамического сопротивления.

Так, при выбранной высоте модуля, определяемой среднестатистическим значением роста челове ка, принятого для проектирования транспортного модуля, предназначенного для перевозки пассажиров, оптимальным, по эргономическим параметрам и для обеспечения требований по уменьшению площади фронтальной поверхности, является выбор длины его средней 3 части в указанных пределах. Значения, указанные в соотношении (5), позволяют, при обеспечении достаточной комфортности салона, реализовать значительное уменьшение площади фронтальной поверхности транспортного модуля.

Если соотношение (5) будет меньше 0,5, то невозможно, при сохранении оптимизированных значений коэффициента аэродинамического сопротивления, реализовать требования к форме, выдвигаемые с точки зрения эргономики и конкретного его предназначения как транспортного средства, что ведет к дискомфорту находящихся в салоне пассажиров.

При выборе параметров модуля из соотношения (5), при котором оно будет меньше 0,5, в альтерна тивном случае, увеличение высоты, а, следовательно, и площади сечения модуля в миделевом сечении, ведет к значительному увеличению аэродинамического сопротивления.

Если соотношение (5) будет больше 10, то это приводит к значительному увеличению площади боковой поверхности и, соответственно, к неприемлемому повышению аэродинамического сопротивления модуля в целом, и к снижению жесткости и прочности средней 3 части транспортного модуля.

В свою очередь, длина LC (в метрах) средней 3 части модуля соотносится с расстоянием М (в метрах) (см. фиг. 1, 2) между рядами колес 4 в следующих пределах

Выбранная форма транспортного модуля, обеспечивающая высокие значения скоростей, выдвигает, в свою очередь, определенные требования по обеспечению его динамической устойчивости.

Так, при выбранном расстоянии М (в метрах) (см. фиг. 2) между рядами колес 4, оптимальное значение длины LC (в метрах) средней 3 части модуля (см. фиг. 1), определено соотношением (6), которое позволяет, при движении транспортного модуля, достаточно просто обеспечить необходимое значение его динамической устойчивости при выбранной форме модуля.

При выполнении транспортного модуля со значением соотношения (6) меньше 0,5 возникают чисто конструктивные трудности по реализации формы модуля, обеспечивающей плавное обтекание его набегающим воздушным потоком с одновременным обеспечением динамической устойчивости, т.к. требования к оптимальному, с точки зрения коэффициента аэродинамического сопротивления, выполнению модуля приводит к относительному удлинению его головной 1 и хвостовой 2 частей и соответственно к понижению динамической устойчивости всего транспортного модуля.

При выполнении транспортного модуля со значением соотношения (6) больше 25, с учетом ограничений на его поперечные размеры, при движении с большими скоростями, происходит значительное увеличению аэродинамического сопротивления за счет увеличению площади его боковой поверхности, а также недопустимо снижается жесткость, несущая способность и прочность средней 3 части транспорт ного модуля при ее минимально возможном весе.

- 5 031676

Длина LM (в метрах) транспортного модуля связана с длиной LC (в метрах) средней части модуля соотношением:

1,5<£м/Тс <20. (7)

Если соотношение (7) будет меньше 1,5, то невозможно реализовать требования к форме, выдвигаемые условием по оптимизации обтекания модуля набегающим воздушным потоком, при сохранении эксплуатационных и эргономических параметров, предъявляемых к нему исходя из его предназначения как транспортного средства.

Если соотношение (7) будет больше 20, то это приводит к значительному увеличению площади боковой поверхности и, соответственно, к неприемлемому повышению аэродинамического сопротивления высокоскоростного транспортного модуля.

В соответствии с любым из неограниченных вариантов расположения колесных 4 пар, каждая часть модуля может быть снабжена колесной базой LK (в метрах), LPB (в метрах) и LZB (в метрах) соответственно, в средней 3, головной 1 и хвостовой 2 частях.

Колесная база LK (в метрах) средней 3 части модуля связана с его длиной LC (в метрах) соотношением

0,5<Ткс <1. (8)

Требования, предъявляемые к эксплуатационным характеристикам транспортного модуля, предусматривают повышенную устойчивость, высокие динамические свойства и комфортные условия для пассажиров, что легко достигается при реализации условий, указанных в соотношении (8).

В случае выбора значения соотношения (8) меньше 0,5 происходит снижение динамических параметров транспортного модуля, в том числе и из-за ухудшения балансировки средней 3 части модуля и увеличения, возникающих при движении, паразитных продольных и поперечных колебаний этой части.

Выполнение транспортного модуля в соответствии с верхним пределом значения соотношения (8) позволяет достигнуть оптимальных значений его динамических и эксплуатационных характеристик.

Колесная база головной LPB (в метрах) и хвостовой LZB (в метрах) частей модуля связаны соответственно с длиной его головной LP (в метрах) и хвостовой LZ (в метрах) частей соотношениями 0,2<£рВ/1р<0,75; (9)

0,2<Zzb/Tz<0,75. (10)

При выполнении модуля со значениями, указанными в соотношениях (9) и (10), удается достаточно просто обеспечить требуемую устойчивость транспортного модуля при оптимальных значениях его динамических характеристик и комфортных эксплуатационных и эргономических параметрах.

В случае выбора значения соотношений (9) и (10) меньше 0,2 происходит снижение динамических параметров транспортного модуля, в том числе и из-за ухудшения балансировки каждой отдельной части модуля и увеличения, возникающих при движении, паразитных поперечных колебаний.

В случае выполнения транспортного модуля со значениями соотношений (9) и (10) больше 0,75 не позволяет достигнуть оптимальных значений его динамических и эксплуатационных характеристик или становится технически невыполнимо.

Альтернативным видом исполнения транспортного модуля, из неограниченных вариантов расположения колесных пар 4, является его изготовление, при котором каждая часть модуля может быть снабжена колесной парой LCK (в метрах), LPK (в метрах) и LZK (в метрах) соответственно средней 3, головной 1 и хвостовой 2 частей (см. фиг. 3).

Целесообразно исполнение транспортного модуля таким образом, чтобы колесные 4 пары каждой части модуля были расположены на расстоянии от ближайшего к ним торца соответствующей части модуля, определяемом соотношениями

0,04<ТрК/Тр <0,5; (11)

0,04<Ζζκ/Ιζ <0,5; (12)

0,04<ZCK/£c <0,5, (13) где LPK (в метрах), LZK (в метрах) и LCK (в метрах) - соответственно расстояния от колесной пары головной, хвостовой и средней частей модуля до линий N3, N4 и N5 границ этих частей;

LP (в метрах), LZ (в метрах) и LC (в метрах) - соответственно длина головной, хвостовой и средней частей модуля.

При выполнении модуля со значениями линейных размеров расстояний расположения колесных пар в его головной 1, хвостовой 2 и средней 3 частях, определенных соотношениями (11), (12) и (13) относительно линейных размеров этих частей, без особых трудностей достигается выполнение транспортного модуля в соответствии с требованиями по обеспечению его динамической устойчивости.

Если соотношения (11), (12) и (13) будут меньше 0,04, то ухудшается динамическая устойчивость транспортного модуля из-за возникновения, при движении, эффекта рыскания больших консолей его головной 1 и хвостовой 2 частей, а также недопустимо снижается жесткость, несущая способность и прочность секций средней 3 части транспортного модуля при их минимально возможном весе.

Если соотношения (11) и (12) будут больше 0,5, происходит снижение динамических параметров

- 6 031676 транспортного модуля из-за ухудшения балансировки его головной 1 и хвостовой 2 частей и повышения негативного влияния на динамическую устойчивость модуля их поперечных колебаний и проявления эффекта рыскания.

Кроме того, в этом случае, меры, предпринимаемые для снижения коэффициента аэродинамического сопротивления модуля, становятся практически неэффективными. Также, при таком выполнении транспортного модуля с параметрами, при которых соотношения (11) и (12) будут больше 0,5, возникают чисто конструктивные трудности по реализации формы его головной 1 и хвостовой 2 частей, обеспечивающей их плавное обтекание набегающим воздушным потоком.

Если соотношение (13) будет больше 0,5, происходит снижение плавности хода и динамической устойчивости, особенно при разгоне, транспортного модуля из-за ухудшения балансировки каждой его отдельной средней 3 части и увеличения продольных колебаний модуля в целом.

Для транспортного модуля существенно то, что между сочленяемыми частями модуля установлены механизмы 8 для взаимного перемещения его частей.

При этом сами части модуля отделены друг от друга зазорами 9, выполненными в виде открытых и/или закрытых промежутков, регулируемых механизмами 8 для взаимного перемещения частей модуля.

Как показали результаты исследований аэродинамических характеристик масштабной модели высокоскоростного транспортного модуля в дозвуковой аэродинамической трубе AT - 11 Петербургского университета, выполнение модуля с механизмами 8 для взаимного перемещения его частей в процессе движения и изменение при этом зазоров 9 между сочленяемыми частями модуля до нуля (путем их продольного обжатия), позволяет оптимизировать обтекание транспортного модуля набегающим воздушным потоком за счет устранения скачков градиента давления воздушного потока в зазорах, ввиду их отсутствия, и значительно снизить коэффициент аэродинамического сопротивления транспортного модуля в целом.

Зазоры транспортного модуля, в любом из предпочтительных вариантов исполнения, могут быть снабжены опорными секциями 10, расположенными между его головной 1, хвостовой 2 и средней 3 частями (см. фиг. 4).

В случае указанного выполнения транспортного модуля достигается снижение значения коэффициента аэродинамического сопротивления, его общего веса, повышение устойчивости, динамических свойств и комфортности условий для пассажиров.

Когда зазоры 9 транспортного модуля снабжены опорными секциями 10, снижается количество объектов возмущения воздушного потока. Это позволит предотвратить отрыв воздушного потока от поверхности транспортного модуля в местах сочленения его частей и ведет к снижению аэродинамического сопротивления набегающего потока воздуха и, соответственно, улучшению аэродинамических характеристик транспортного модуля. Что в свою очередь гарантирует достижение существенной стабилизации положения транспортного модуля по направлению траектории его движения при сохранении необходимых аэродинамических обводов и обтекаемости формы.

При этом каждая опорная секция 10 снабжена по меньшей мере одной колесной 4 парой (см. фиг. 4).

Альтернативным видом исполнения транспортного модуля, из неограниченных вариантов расположения колесных 4 пар, является его изготовление, при котором каждая опорная секция 10 снабжена по меньшей мере одной колесной LSB базой (см. фиг. 5).

В случае выполнения транспортного модуля, по любому из указанных вариантов изготовления опорных секций 10, целесообразно исполнение модуля таким образом, чтобы средние 3 части модуля были закреплены на опорных секциях 10 и объединены с ними колесными 4 парами, или, соответственно, колесными LSB базами опорных секций 10 (см. фиг. 4, 5).

При этом опорные секции 10 соединены со средними 3 частями модуля, выполненными без колесных 4 пар (см. фиг. 4, 5).

В случае указанного выполнения транспортного модуля достигается снижение его общего веса, повышение устойчивости и динамических характеристик транспортного модуля.

При заявленном выполнении транспортного модуля достигается снижение его общего веса благодаря сокращению количества колесных 4 пар и удается достаточно просто обеспечить требуемую грузоподъемность и устойчивость модуля при оптимальных значениях его динамических характеристик и комфортных эксплуатационных и эргономических параметров за счет улучшения балансировки средних 3 частей модуля.

Для транспортного модуля характерно то, что его головная 1 и/или хвостовая 2 конусообразные части могут быть выполнены в виде усеченных конусов (на рисунках не показано).

Выполнение головной 1 и/или хвостовой 2 конусообразных частей транспортного модуля в виде усеченных конусов позволяет без особых трудностей обеспечить его построение с укороченными консольными свесами головной 1 и/или хвостовой 2 его частей, что повышает динамическую устойчивость транспортного модуля при движении, исключает возникновение эффекта рысканья консолей модуля и, как следствие, гарантирует достижение существенной стабилизации положения транспортного модуля по направлению траектории его движения при сохранении необходимых аэродинамических обводов и

- 7 031676 обтекаемости формы.

Движение транспортных модулей осуществляется со скоростями 300 км/ч и выше. При таких значениях скоростей движения основополагающим фактором, оказывающим влияние на энергетические показатели транспортного модуля, является его сопротивление набегающему воздушному потоку, величина которого пропорциональна квадрату скорости движения, площади фронтальной поверхности (миделевого сечения), площади боковой поверхности и коэффициенту аэродинамического сопротивления.

При любом из заявленных исполнений транспортного модуля, достижение указанного результата обеспечивается также тем, что при эксплуатации высокоскоростного транспортного модуля, включающего обеспечение его движения по рельсострунной эстакаде высокоскоростной струнной транспортной системы, механизм 8 взаимного перемещения частей модуля выполнен с возможностью регулирования ширины промежутков между его сочленяемыми частями в процессе движения модуля.

В качестве механизмов 8, служащих для взаимного перемещения частей модуля, могут быть выбраны любые из неограниченного количества вариантов известных устройств. В частности, целесообразно использовать шарнирно закрепленные на сопрягаемых частях модуля гидроцилиндры, управляемые гидроприводами через центральную систему управления и обеспечения движения модуля (на схеме не показаны).

При использовании в качестве механизмов 8 относительного перемещения частей транспортного модуля гидроцилиндров, которые устанавливают на сочленяемых частях модуля, в промежутках 10 между этими частями, без особых трудностей достигается сочленение сопрягаемых частей модуля при его движении в соответствии с требованиями по обеспечению оптимальных динамических характеристик.

Учитывая то обстоятельство, что применение высокоскоростного транспортного модуля предусматривает, в качестве транспортной системы, использование одной из модификаций высокоскоростной струнной транспортной системы, для которых характерна их прямолинейность, следовательно, основное время, в процессе своего движения, модуль также будет иметь прямолинейную форму.

При этом целесообразно, чтобы сопряжение сочленяемых частей транспортного модуля на прямолинейных участках пути было плавным, без возникновения между его частями объектов возмущения воздушного потока. Это позволит предотвратить отрыв воздушного потока от поверхностей указанных частей и ведет к снижению аэродинамического сопротивления набегающего потока воздуха и, соответственно, - улучшению аэродинамических характеристик транспортного модуля.

На прямолинейных участках пути, механизмы 8, по команде систем управления и обеспечения движения модуля (на схеме не показаны), полностью выбирают зазор между смежными сочленяемыми частями модуля.

При этом регулировку ширины промежутков между сочленяемыми частями модуля осуществляют в обратно пропорциональной зависимости от скорости движения модуля и радиуса кривизны (на схеме не показаны) транспортной системы.

Наличие промежутков между сочленяемыми частями модуля на крутых поворотах, стоянках или иных участках пути, на которых скорость движения транспортного модуля значительно ниже чем его крейсерская скорость на прямолинейных участках, присущих наибольшей протяженности пути, не оказывает существенного влияния на динамические и энергетические показатели транспортной системы.

На поворотах (на схеме не показаны) и при невысоких скоростях движения (при разгоне и/или торможении), механизмы 8, по команде систем управления и обеспечения движения модуля (на схеме не показаны), осуществляют требуемое взаимное продольное и/или радиальное (благодаря шарнирному креплению) смещение сочленяемых частей модуля до образования промежутков, необходимых для осуществления безопасного маневра. Регулировку ширины промежутков между сочленяемыми частями модуля осуществляют посредством взаимного стягивания - отталкивания сочленяемых частей модуля соответствующим изменяемым продольным усилием Р, Н, создаваемым механизмом 8 (см. фиг. 3) для взаимного перемещения частей модуля и определяемым из соотношения:

0,01<P/mg<2, (14) где m - масса сочленяемой части модуля, кг;

g - ускорение свободного падения, м/с2.

При осуществлении регулировки ширины промежутков между сочленяемыми частями модуля со значением продольного усилия, указанного в соотношении (14), удается достаточно просто обеспечить оптимальные значения динамических характеристик транспортного модуля благодаря стягиванию и продольному обжатию всех его сочленяемых частей.

В случае осуществлении регулировки ширины промежутков между сочленяемыми частями модуля с продольным усилием, значение которого дает величину, указанную в соотношении (14), меньше 0,01, происходит образование объектов возмущения воздушного потока между частями транспортного модуля из-за неполного устранения зазоров при динамических колебаниях частей модуля во время его движения. Это приводит к отрыву воздушного потока от поверхностей частей модуля в зазорах между ними и обуславливает повышение аэродинамического сопротивления набегающего потока воздуха и снижение характеристик транспортного модуля в целом.

В случае осуществлении регулировки ширины промежутков между сочленяемыми частями модуля

- 8 031676 со значением соотношения (14) больше 2 происходит чрезмерное усложнение, утяжеление и удорожание конструкции механизмов 8 транспортного модуля и его силового каркаса, обжатого чрезмерно высоким продольным усилием.

Использование изобретения позволит значительно снизить влияние дестабилизирующих факторов и улучшить аэродинамические характеристики высокоскоростного транспортного модуля, что в итоге повысит энергетические и соответственно экономические показатели транспортной системы.

Указанными отличительными признаками заявляемое техническое решение отличается от известных технических решений, т.е. соответствует критерию изобретения новизна.

При просмотре патентной и научно-технической литературы не обнаружены объекты, содержащие признаки, отличающие заявляемое решение от известных технических решений и позволяющие достичь указанного эффекта, ввиду чего следует, что оно соответствует критерию изобретения существенные отличия.

Источники информации.

1. Патент RU № 2201368, МПК b62D 35/00, опубл. 27.03.2003.

2. Патент RU № 2201369, МПК b62D 35/00, опубл. 27.03.2003.

3. Патент RU № 2203194, МПК b62D 35/00, опубл. 27.04.2003.

4. Патент RU № 2203195, МПК b62D 35/00, опубл. 27.04.2003.

5. Патент ЕА № 003490, МПК b62D 35/00, опубл. 26.06.2003.

6. Патент ЕА № 003533, МПК b62D 35/00, опубл. 26.06.2003.

7. Патент ЕА № 003535, МПК b62D 35/00, опубл. 26.06.2003.

The invention relates to the field of transport engineering, in particular to vehicles with high aerodynamic characteristics, and can be used in high-speed string transport system Unitsky. The high-speed transport module contains a head (1), a tail (2) and at least one middle (3) part, provided with at least two wheel (4) pairs. The head (1) and tail (2) parts of the module are tapered with generators (5 and 6), represented by curves, with alternating curvature, or a combination of straight and curved lines located with alternating orientation, and formed as a combination of sections of concave and convex surfaces . In this case, the angle γ (°) between the axis of the module and the tangent (7) to the generatrix (5 or 6) in the longitudinal section of both the head (1) and tail (2) parts of the transport module does not exceed 30 °. In addition, the module is equipped with mechanisms (8) for their mutual longitudinal (along the longitudinal axis of the module) movement established between its articulated parts. In turn, the parts of the module themselves are separated from each other by gaps (9), made in the form of open and / or closed gaps, controlled by the mechanisms (8) for the relative movement of parts of the module. In this case, the gaps (9) between the parts of the transport module may contain supporting sections (10). As a result, there is a decrease in specific costs for passenger traffic and an increase in the energy performance of the transport module by reducing losses, determined by its aerodynamic characteristics, improving stabilization of the transport module in the direction of its movement trajectory, as well as expanding the range of mobile vehicles for the Yunitsky transport and communication system .

031676 B1

The invention relates to the field of transport engineering, namely the construction of vehicles with high aerodynamic characteristics, and can be used in high-speed string transport system Unitsky.

Known technical solutions aimed at improving the aerodynamics of the bodies of vehicles, in which the optimization of the aerodynamic characteristics of the bodies is achieved by bringing them closer to the shape of the body of rotation while simultaneously taking into account the stylistic and ergonomic requirements placed on them exactly as vehicles (V.-G. Hugo. Aerodynamics of a car. M .: Mashinostroenie, 1987, pp. 32, 42).

However, the fulfillment of the requirements for improving the aerodynamics of the body conflicts with the requirements for its internal layout and ergonomics, which, as a result, does not allow for the optimal use of the internal volume of the body. In addition, the known solutions do not provide consideration for the actual operating conditions when the vehicle is located in the immediate vicinity of the roadway and does not allow minimization of the drag coefficient.

A number of patents are known that contain descriptions of transport modules for the Yunitsky string transport system, aimed at improving energy performance by reducing losses, determined by its aerodynamic characteristics, and increasing stabilization of the body position in the direction of the movement path. These include patents RU 2201368, RU 2201369, published March 27, 2003; patents RU 2203194, RU 2203195, published 04/27/2003; Eurasian patents ЕА 003490, ЕА 003533, ЕА 003535. The high-speed transport modules presented in these documents are characterized by a streamlined body with conjugate spheroidal front, drop-shaped middle and cone-shaped rear parts. In this case, the rear cone-shaped part of the body of the said transport modules is made with generatrix having alternating curvature.

At the same time, high-speed transport modules in patents EA 003535 and RU 2201368 contain two symmetric longitudinal sections with a negative surface curvature associated with the side and top surfaces of the body that are made on the upper surface of the body. Known transport modules in patents EA 003490 and RU 2201369 also contain two symmetrical longitudinal sections with a negative surface curvature associated with the side and top surfaces of the body, but made on the lower surface of the body.

Known high-speed transport modules presented in the mentioned patents EA 003533, RU 2203194 and RU 2203195, are characterized by the fact that, in addition to a streamlined shape, to reduce the drag coefficient and increase the dynamic stability, the bodies of these modules are made taking into account certain ratios of the geometric parameters included in these items. The peculiarity of transport modules in patents EA 003533 and RU 2203195 is that the rear cone-shaped part of their body is formed along a generatrix having alternating curvature, and its surface of negative curvature has a wedge-shaped profile, the edge of which forms the rear edge of the body, which can be either horizontal or vertical , providing various options for its outlines, depending on the given direction of strengthening the stability of the body.

Closest to the invention is a high-speed transport module according to patent RU 2203194, published April 27, 2003, intended for use in a Yunitsky string transport system, comprising a streamlined body with conjugate spheroidal front, drop-shaped middle and conical rear, in which the lower surface of the middle part is made flattened. For connection with the rail track in the lower part of the body are placed wheels mounted in two rows. The movement of the transport module is provided by a drive and control system installed in the body.

For speeds developed in the Unitsky string track structure (over 300 km / h), one of the main tasks is to reduce the aerodynamic drag coefficient of the transport module, since the air resistance in the total motion resistance is more than 90%. Accordingly, the drive power of the vehicle and its economy are 90% or more determined by the aerodynamic characteristics of the module body. In addition, when moving the transport module with high values of speeds, the impact of various external factors causes the need to stabilize the position of the transport module in the direction of its trajectory.

The body shape of the known transport module does not provide the minimum possible value of the drag coefficient. This is explained by the fact that in solving the problem of optimal airflow around the rear of the body, the well-known technical solution has not solved the problem of optimizing the choice of the frontal surface area of the body, which, like the coefficient of aerodynamic drag, directly affects the air resistance to the movement of the transport module. These reasons do not allow to optimize the performance of such a module in terms of energy performance.

The absence of any means to stabilize the position of the transport module in the direction

- 1 031676 movement path leads him to depend on the effects of various destabilizing external causes.

The objectives of the claimed high-speed transport module as an invention are to reduce unit costs in passenger traffic and increase the energy performance of the transport module by reducing losses determined by its aerodynamic characteristics, improving the stabilization of the transport module in the direction of its movement trajectory for the transport communication system Yunitsky.

This result is achieved by the fact that in a high-speed transport module containing the head, at least one middle and tail parts interconnected with each other, in which parts of the module are made articulated, and the head and tail parts are provided with wheel pairs and are tapered with alternating curvature or a set of straight and curved lines located with alternating directivity, with angle γ, ° between the axis of the module and the tangent to the generator in the extension The cross section of both the head and tail parts of it does not exceed 30 °.

Moreover, the line Nj of conjugation of surfaces of opposite curvature in the head part of the module is located from the line N 3 of the boundary of this part at a distance L PP (in meters) associated with the length L C (in meters) of the middle part of the module by the ratio

0.05 </, рр / Дс <10.

In turn, the N 2 line of conjugation of surfaces of opposite curvature in the module tail section is located from the N 4 line of the boundary of this part at a distance L PZ (in meters), limited by the ratio

0.05 <Z, PZ / £ c <10.

The length L C (in meters) of the middle part of the module and its maximum height H (in meters) are related by

0.5 <L / H <10.

This result is also achieved by the fact that the length L C (in meters) of the middle part of the module and the distance M (in meters) between the rows of wheels are related by the relation

0.5 <Lc / M <25.

The achievement of this result is also ensured by the fact that mechanisms are installed between the articulated parts of the module for the mutual movement of the parts.

At the same time, the parts of the module themselves are separated from each other by gaps, made in the form of open and / or closed gaps, controlled by mechanisms for the relative movement of parts of the module.

In turn, the length of the head L P (in meters) average L C (in meters) and tail L z (in meters) of the parts of the module are connected by the relations

0.1 <L f / L c <10;

0.1 <LzJL c <10.

In addition, the length L M (in meters) of the transport module is associated with the length L C (in meters) of the middle part of the module by the ratio

1.5 <£ m Ls <20.

The achievement of this result is also ensured by the fact that each part of the module is equipped with a wheelbase.

The wheelbase L K (in meters) of the middle part of the module is related to the length L C (in meters) of the middle part of the module by the ratio

0.5 <Z K / Ic <l.

In addition, the wheelbase of the head L PB (in meters) and tail L ZB (in meters) parts of the module are associated respectively with the length of its head L P (in meters) and tail L Z (in meters) parts by the relations

0.2 <drv / u <0.75;

0.2 <Z Z b / £ z <0.75.

It is desirable that each part of the transport module was equipped with at least a wheel pair.

In this case, the wheelset of each part of the module is located at a distance from the nearest to it end of the corresponding part of the module, determined by the relations

0.04 <£ pk / dr <0.5;

0.04 <£ gk / Dg <0.5;

0.04 <Lck / Ds <0.5, where L PK (in meters), L ZK (in meters) and L CK (in meters) are respectively the distances from the wheel pair of the head and tail front parts of the module to the N 3 lines, N 4 and N 5 the boundaries of these parts;

L P (in meters), L Z (in meters) and L C (in meters) - respectively, the length of the head, tail and average

- 2 031676 parts of the module.

The achievement of this result is also ensured by the fact that the gaps between the parts of the transport module contain supporting sections.

It is advisable that each supporting section of the transport module be equipped with at least one wheel pair.

It is desirable that each supporting section of the transport module was provided with at least one wheelbase.

At the same time, an alternative form of transport module is its manufacture, in which the middle part of the module, coupled with the supporting section, is made only with a wheel set or a wheelbase of the supporting section.

This result is also achieved by the fact that the angle γ, ° between the axis of the module and the tangent to the generatrix in the longitudinal section of both the front and rear parts of it is preferably not more than 12 °.

The transport module can be implemented in such a way that the angle γ, ° between the axis of the module and the tangent to the generatrix in the longitudinal section of both the front and rear parts of the module is not more than 5 °.

In turn, the front and / or rear cone-shaped parts of the module can be made in the form of truncated cones.

The achievement of this result is also ensured by the fact that during operation of a high-speed transport module, including ensuring its movement along the rail speed bridge high-speed string transport system, the mechanism of mutual movement of the module parts is made with the possibility of adjusting the width of the gaps between its articulated parts.

In this case, the adjustment of the width of the gaps between the articulated parts of the module is carried out in inverse proportion to the speed of movement of the module and the radius of curvature of the transport system.

In turn, the adjustment of the width of the gaps between the articulated parts of the module is carried out by a corresponding change in the force P, H, created by the mechanism for the relative movement of the parts of the module and determined from the relation

0.01 <<2, where m is the mass of the articulated part of the module, kg;

g - gravitational acceleration, m / s 2 .

The invention is explained in detail with the following drawings, shown in FIG. 1-5:

FIG. 1 is an external view of a high-speed composite transport module with a wheelbase for each part, side view;

FIG. 2 is a front view of a high-speed composite transport module (similar to the rear view);

FIG. 3 is an external view of a high-speed composite transport module with a wheel pair for each part thereof, side view;

FIG. 4 is an external view of a high-speed composite transport module with supporting sections on wheel pairs, side view;

FIG. 5 is an external view of a high-speed composite transport module with supporting sections on the wheelbases, side view.

This result is achieved by the fact that the high-speed transport module containing the head 1, tail 2 and at least one middle 3 part, is equipped with at least two wheel 4 pairs. Head 1 and tail 2 parts of the module are tapered with generators 5 and 6, represented by curves, with alternating curvature, or a combination of straight and curved lines arranged with alternating directivity and formed as a combination of sections of concave and convex surfaces. In this case, the angle γ, °, between the axis of the module and the tangent 7 to the generatrix 5 or 6 in the longitudinal section, both the head 1 and the tail 2 parts of the transport module, does not exceed 30 °. In addition, the module is equipped with mechanisms 8 (see Figs. 1, 3) for their mutual longitudinal (along the longitudinal axis of the module) movement established between its articulated parts. In turn, the parts of the module themselves are separated from each other by gaps 9, made in the form of open and / or closed gaps, controlled by the mechanisms 8 for the relative movement of the parts of the module (see Fig. 1, 3). In this case, the gaps 9 between the parts of the transport module may contain supporting sections 10 (see Fig. 4, 5).

The execution of the front 2 and rear 3 parts (see Fig. 1) of a transport module of a conical shape with forming, alternating curvature, or represented by a set of straight and curvilinear sections located with alternating orientation, while observing the requirements for the angle γ, °, as shown aerodynamic research results

- 3 031676 characteristics of the scale model of a high-speed transport module in the subsonic wind tunnel AT-11 of the St. Petersburg University, allows you to optimize the flow of the transport module by the incoming air flow.

So, the presence of a smooth transition of the curvature of the generatrix of the head cone-shaped part of the module from a negative to a positive value, i.e. from the concave shape to the convex one, and also the presence of a smooth transition of the curvature of the generatrix of the tail cone-shaped part of the module from a positive to a negative value, i.e. from the convex shape to the concave, as shown by the results of aerodynamic tests, it allows, almost without increasing the overall length of the head 1 and tail 2 parts of the module (see Fig. 1), by eliminating jumps in the airflow pressure gradient, significantly reduce its coefficient of aerodynamic resistance.

When performing head 1 and tail 2 parts of the module (see Fig. 1) cone-shaped with forming 5, 6, the tangents 7 to which, in longitudinal section, are with the longitudinal axis of the module angle γ, °, over 30 °, increases the aerodynamic resistance the incident flow of air in the head 1 and there are reasons for the separation of the air flow when it comes down from the tail 2 of the module.

For the transport module, it is characteristic that the execution of the head 1 and tail 2 parts of the module (see FIG. 1) is tapered with the generators 5, 6, the tangents 7 to which, in longitudinal section, are with the axis of the module angle γ, °, not more 12 °, allows you to provide optimal values of the coefficient of aerodynamic drag of the transport module while maintaining the dynamic stability of the transport module and ensuring sufficient comfort of its cabin.

The transport module can also be implemented in such a way that the execution of the head 1 and tail 2 parts of the module (see Fig. 1) cone-shaped with generators 5, 6, tangents 7 to which, in longitudinal section, form an angle γ, ° with the module axis , not more than 5 °, allows you to ensure the minimum value of the drag coefficient while maintaining its functional properties, especially at high speeds (about 500 km / h).

The transition of the head 1 and tail 2 parts of the conical surfaces from the convex to the concave shape is carried out, respectively, along lines N 1 and N 2 mating surfaces of opposite curvature, the positions of which are determined based on the requirements for optimizing the flow of the module by the incoming air flow under various modes of its operation and specific constructive execution.

Moreover, the line N 1 of conjugation of surfaces of opposite curvature in the head 1 part of the module is located from the line N 3 of the boundary of this part at a distance L PP (in meters) (see Fig. 1) associated with the length L C (in meters) of the average 3 parts module ratio

0.05 <Zpp / Ic <Yu, (1) and the N2 line of conjugation of surfaces of opposite curvature in the tail 2 part of the module is located from the line N 4 of the boundary of this part at a distance L PZ (in meters) (see Fig. 1) limited by ratio

0.05 <W £ c <Yu, (2) where L PP (in meters) is the length of the head 1 part of the module between lines N 1 and N 3 , and

L PZ (in meters) is the length of the tail 2 part of the module between the N 2 and N 4 lines.

The lengths of L PP (in meters) in the head 1 and L PZ (in meters) in the tail 2 parts of the transport module are determined based on the condition of ensuring its dynamic stability and optimizing the value of the aerodynamic drag coefficient.

The specified values of relations (1) and (2) allow, without any special difficulties, to ensure the construction of a transport module with the necessary aerodynamic contours.

Reducing the distance from the line N 1 to the line N 3 in the head 1 module part beyond the limits determined by the indicated relation (1) does not allow to optimize the choice of curvature of the head 1 module part, which will lead to the possibility of disruption of the air flow due to a large pressure gradient when going from head 1 to middle 3 parts of the module.

At the same time, an increase in this distance beyond the limits determined by the indicated relation (1) will lead to a decrease in the dynamic stability of the transport module due to the appearance of the yaw effect of the large cone-shaped surface of its head 1 part.

Reducing the distance from the line N2 to the line N4 in the tail 2 parts of the module beyond the limits determined by the indicated relation (2) does not allow optimizing the choice of curvature of the tail, which in turn will lead to the possibility of disruption of the air flow due to a large pressure gradient during the transition from the middle 3 to the tail 2 of the module.

At the same time, an increase in this distance beyond the limits determined by the indicated relation (2) will lead to a decrease in the dynamic stability of the transport module due to the yaw of the large cone-shaped surface of its tail 2 part.

The choice of the value of relations (1) and (2) less than 0.05, as well as more than 10 leads to disproportions of linear dimensions in the head 1, average 3 and in the tail 2 parts of the transport module and, accordingly

- 4 031676 but, to the deterioration of its aerodynamic characteristics.

The length L C (in meters) of the middle 3 parts of the module (see Fig. 1) is related to its length L P (in meters) head 1 and L Z (in meters) tail 2 parts in accordance with the ratios

0.1 <£ P / £ s <Yu; (3)

0, l <Z z / Zc <10. (four)

The specified values of relations (3) and (4) make it possible to ensure the implementation of the transport module with optimal aerodynamic contours without special difficulties.

The aerodynamic characteristics of the transport module, when it moves at high speed, are significantly influenced by the length L C (in meters) of the middle 3 parts of the module and the dimensions L P (in meters) and LZ (in meters) of its head 1 and tail 2 parts, respectively.

When the transport module is executed with the values of relations (3) and (4) less than 0.1, there are structural difficulties in ensuring that there are no jumps in the airflow pressure gradient on the head 1 and tail 2 parts of the module and smoothly blend them with the middle 3 parts, provided that the requirements are met to the form of the module, in terms of optimizing its aerodynamic parameters and ergonomics.

If the transport module is executed with the values of relations (3) and (4) greater than 10, the dynamic stability of the transport module deteriorates due to the appearance, during movement, of the yaw effect of large cantilevers of its head 1 and tail 2 parts.

The length L C (in meters) (see Fig. 1) and the height H (in meters) (see Fig. 1, 2) of the module in the mid-section of its middle 3 parts are related by

0.5 <£ s /// <10. (five)

Optimal for the implementation of the transport module, designed for passenger transport, are the conditions specified in the relation (5). Under these conditions, the requirements imposed on it in terms of ergonomics and obtaining the optimal value of the drag coefficient are quite easily realized.

So, at a selected module height, determined by the average statistical growth of a person adopted for the design of a transport module intended for the carriage of passengers, the optimal, ergonomic parameters and to meet the requirements for reducing the front surface area is the choice of the length of its average 3 parts within the specified limits . The values indicated in the relation (5) allow, while ensuring sufficient comfort of the cabin, to realize a significant reduction in the area of the front surface of the transport module.

If the ratio (5) is less than 0.5, it is impossible, while maintaining the optimized values of the aerodynamic drag coefficient, to fulfill the form requirements put forward from the point of view of ergonomics and its specific purpose as a vehicle, which leads to discomfort of passengers in the cabin.

When choosing module parameters from relation (5), in which it will be less than 0.5, in the alternative case, an increase in height, and, consequently, a sectional area of the module in the mid-section, leads to a significant increase in aerodynamic drag.

If the relation (5) is greater than 10, then this leads to a significant increase in the side surface area and, accordingly, to an unacceptable increase in the aerodynamic resistance of the module as a whole, and to a decrease in the rigidity and strength of the average 3 part of the transport module.

In turn, the length L C (in meters) of the middle 3 parts of the module is related to the distance M (in meters) (see Fig. 1, 2) between the rows of wheels 4 within the following limits

The selected form of the transport module, which provides high values of speeds, puts forward, in turn, certain requirements for ensuring its dynamic stability.

So, at the selected distance M (in meters) (see Fig. 2) between the rows of wheels 4, the optimal value of length L C (in meters) of the average 3 parts of the module (see Fig. 1) is determined by the relation (6), which allows, when the transport module is moving, it is sufficient to simply provide the necessary value of its dynamic stability with the selected module form.

When executing a transport module with a ratio value (6) less than 0.5, purely structural difficulties arise in realizing the shape of the module, which ensures a smooth flow around it by the oncoming air flow while ensuring dynamic stability, since Requirements for optimal, in terms of aerodynamic drag coefficient, the implementation of the module leads to a relative elongation of its head 1 and tail 2 parts and, accordingly, to a decrease in the dynamic stability of the entire transport module.

When executing a transport module with a ratio value (6) greater than 25, taking into account restrictions on its lateral dimensions, when driving at high speeds, there is a significant increase in aerodynamic drag due to an increase in the area of its lateral surface, and rigidity, carrying capacity and strength middle 3 of the transport module at its minimum possible weight.

- 5 031676

The length L M (in meters) of the transport module is related to the length L C (in meters) of the middle part of the module by the ratio:

1.5 <£ m / T c <20. (7)

If the relation (7) is less than 1.5, then it is impossible to fulfill the form requirements put forward by the condition for optimizing the flow of an incident air flow around the module while maintaining the operational and ergonomic parameters imposed on it based on its purpose as a vehicle.

If the relation (7) is greater than 20, then this leads to a significant increase in the side surface area and, accordingly, to an unacceptable increase in the aerodynamic resistance of the high-speed transport module.

In accordance with any of the unlimited options for the location of 4 wheel pairs, each part of the module can be equipped with a wheelbase L K (in meters), L PB (in meters) and L ZB (in meters), respectively, in average 3, head 1 and tail 2 parts.

The wheelbase L K (in meters) of the middle 3 part of the module is related to its length L C (in meters) by the ratio

0.5 <T to / T with <1. (eight)

Requirements for the operational characteristics of the transport module, provide increased stability, high dynamic properties and comfortable conditions for passengers, which is easily achieved when the conditions specified in the ratio (8) are met.

In the case of choosing the value of the ratio (8) less than 0.5, the dynamic parameters of the transport module decrease, including due to the deterioration of the balancing of the middle 3 part of the module and the increase in parasitic longitudinal and transverse oscillations of this part arising during movement.

The implementation of the transport module in accordance with the upper limit of the value of the relation (8) allows to achieve the optimal values of its dynamic and operational characteristics.

The wheelbase of the head LPB (in meters) and tail LZB (in meters) of the module parts are related respectively to the length of its head L P (in meters) and tail L Z (in meters) parts by the relations 0.2 <£ p B / 1 p <0 , 75; (9)

0.2 <Zzb / T z <0.75. (ten)

When the module is executed with the values indicated in relations (9) and (10), it is possible to simply ensure the required stability of the transport module at optimal values of its dynamic characteristics and comfortable operating and ergonomic parameters.

In the case of choosing the value of relations (9) and (10) less than 0.2, the dynamic parameters of the transport module decrease, including due to the deterioration of the balancing of each separate part of the module and the increase in parasitic oscillations arising during movement.

In the case of a transport module with the values of relations (9) and (10) greater than 0.75, it does not allow to achieve the optimal values of its dynamic and operational characteristics or becomes technically impracticable.

An alternative form of the transport module, from unlimited options for the location of wheel pairs 4, is its manufacture, in which each part of the module can be equipped with a wheel pair LCK (in meters), LPK (in meters) and LZK (in meters), respectively, average 3, head 1 and tail 2 parts (see Fig. 3).

It is advisable to carry out the transport module in such a way that the wheel 4 pairs of each part of the module are located at a distance from the nearest end of the corresponding part of the module, determined by the ratios

0.04 <Tr K / Tr <0.5; (eleven)

0.04 <Ζζκ / Ιζ <0.5; (12)

0.04 <Z CK / £ c <0.5, (13) where LPK (in meters), LZK (in meters) and LCK (in meters) are respectively the distances from the wheel pair of the head, tail and middle parts of the module to the lines N 3 , N 4 and N 5 the boundaries of these parts;

LP (in meters), LZ (in meters) and LC (in meters) are respectively the length of the head, tail and middle parts of the module.

When executing a module with the values of linear dimensions of the distances of the location of wheel pairs in its head 1, tail 2 and middle 3 parts, defined by relations (11), (12) and (13) relative to the linear dimensions of these parts, the implementation of the transport module in compliance with the requirements to ensure its dynamic stability.

If relations (11), (12) and (13) are less than 0.04, then the dynamic stability of the transport module deteriorates due to the appearance, during movement, of the yaw effect of large cantilevers of its head 1 and tail 2 parts, and the rigidity is unacceptably reduced , bearing capacity and strength of sections of the middle 3 part of the transport module with their minimum possible weight.

If the relations (11) and (12) are greater than 0.5, the dynamic parameters decrease.

- 6 031676 of the transport module due to the deterioration of the balancing of its head 1 and tail 2 parts and increasing the negative impact on the dynamic stability of the module of their transverse oscillations and the manifestation of the yaw effect.

In addition, in this case, the measures taken to reduce the coefficient of aerodynamic resistance of the module, become practically ineffective. Also, with such an implementation of the transport module with parameters in which relations (11) and (12) are greater than 0.5, purely structural difficulties arise in realizing the shape of its head 1 and tail 2 parts, ensuring their smooth flow around the oncoming air flow.

If the relation (13) is greater than 0.5, there is a decrease in smoothness and dynamic stability, especially during acceleration, of the transport module due to deterioration in the balancing of each of its individual average 3 parts and an increase in the longitudinal oscillations of the module as a whole.

For the transport module it is essential that between the articulated parts of the module are installed mechanisms 8 for the mutual movement of its parts.

In this case, the parts of the module are separated from each other by gaps 9, made in the form of open and / or closed gaps, controlled by the mechanisms 8 for the relative movement of the parts of the module.

As shown by the results of studies of the aerodynamic characteristics of a large-scale model of a high-speed transport module in the subsonic wind tunnel AT-11 of St. Petersburg University, the implementation of the module with mechanisms 8 for the mutual movement of its parts during movement and changing the gaps 9 between the articulated parts of the module to zero (by their longitudinal compression), allows to optimize the flow of the transport module by the oncoming air flow by eliminating jumps in the air pressure gradient current in the gaps, because of their absence, and significantly reduce the drag coefficient of the transport module as a whole.

The gaps of the transport module, in any of the preferred embodiments, can be provided with supporting sections 10 located between its head 1, tail 2 and middle 3 parts (see Fig. 4).

In the case of the specified implementation of the transport module is achieved by reducing the value of the coefficient of aerodynamic drag, its total weight, increasing stability, dynamic properties and comfort conditions for passengers.

When the gaps 9 of the transport module are provided with supporting sections 10, the number of objects disturbing the air flow is reduced. This will prevent the separation of the air flow from the surface of the transport module at the junction of its parts and leads to a decrease in the aerodynamic resistance of the incoming air flow and, accordingly, improve the aerodynamic characteristics of the transport module. That in turn guarantees the achievement of a significant stabilization of the transport module in the direction of its movement trajectory while maintaining the necessary aerodynamic contours and streamlined shape.

In addition, each support section 10 is equipped with at least one wheel 4 pair (see Fig. 4).

An alternative form of execution of the transport module, from unlimited options for the location of the wheel 4 pairs, is its manufacture, in which each supporting section 10 is provided with at least one wheel-mounted L SB base (see Fig. 5).

In the case of the transport module, according to any of the above production options for the support sections 10, it is advisable to carry out the module in such a way that the middle 3 parts of the module are fixed to the support sections 10 and are combined with 4 wheel pairs, or, respectively, wheel SB sections 10 (see Fig. 4, 5).

In this case, the supporting sections 10 are connected to the middle 3 parts of the module, made without 4 wheel pairs (see Figs. 4, 5).

In the case of the specified execution of the transport module, a reduction in its overall weight is achieved, an increase in the stability and dynamic characteristics of the transport module.

With the declared implementation of the transport module, its total weight is reduced by reducing the number of 4 wheel pairs and it is possible to simply ensure the required capacity and stability of the module at optimal values of its dynamic characteristics and comfortable operating and ergonomic parameters by improving the balancing of the average 3 parts of the module.

For the transport module, it is characteristic that its head 1 and / or tail 2 cone-shaped parts can be made in the form of truncated cones (not shown in the figures).

Performing head 1 and / or tail 2 cone-shaped parts of the transport module in the form of truncated cones allows without special difficulties to ensure its construction with shortened cantilever overhangs of the head 1 and / or tail 2 of its parts, which increases the dynamic stability of the transport module during movement, eliminates the appearance of yaw effect module consoles and, as a result, guarantees the achievement of a significant stabilization of the position of the transport module in the direction of its movement trajectory while maintaining the necessary aerodynamic contours and

- 7 031676 streamlined shape.

The movement of transport modules is carried out at speeds of 300 km / h and higher. At such speeds, the fundamental factor influencing the energy performance of the transport module is its resistance to incoming air flow, the value of which is proportional to the square of the speed of movement, the frontal surface area (mid-section), the lateral surface area and the drag coefficient.

When any of the claimed versions of the transport module, the achievement of this result is also ensured by the fact that during operation of a high-speed transport module, including ensuring its movement along the rail-bridge platform of a high-speed string transport system, the mechanism 8 for moving the parts of the module is adjustable to the width of the gaps between its articulated parts in the process of movement of the module.

As mechanisms 8 that serve for the mutual movement of parts of a module, any of an unlimited number of variants of known devices can be selected. In particular, it is advisable to use hinged on the mating parts of the module hydraulic cylinders controlled by hydraulic actuators through the central control system and ensure the movement of the module (not shown).

When used as mechanisms 8 relative movement of parts of the transport module of hydraulic cylinders, which are installed on the articulated parts of the module, in the intervals 10 between these parts, without special difficulties, articulation of the mating parts of the module during its movement is achieved in accordance with the requirements for ensuring optimal dynamic performance.

Considering the fact that the use of a high-speed transport module provides, as a transport system, the use of one of the modifications of a high-speed string transport system, which are characterized by their straightness, therefore, most of the time, during its movement, the module will also have a rectilinear form.

It is advisable that the mating of the articulated parts of the transport module on the straight sections of the path be smooth, without the occurrence of air flow disturbances between its parts. This will prevent the separation of the air flow from the surfaces of these parts and leads to a decrease in the aerodynamic resistance of the incoming air flow and, accordingly, an improvement in the aerodynamic characteristics of the transport module.

On straight sections of the path, the mechanisms 8, at the command of the control systems and ensuring the movement of the module (not shown in the diagram), completely select the gap between the adjacent articulated parts of the module.

In this case, the adjustment of the width of the gaps between the articulated parts of the module is carried out in inverse proportion to the speed of movement of the module and the radius of curvature (not shown) of the transport system.

The presence of gaps between the articulated parts of the module on sharp turns, stops or other parts of the path, in which the speed of the transport module is much lower than its cruising speed in straight sections, inherent in the greatest length of the path, does not significantly affect the dynamic and energy performance of the transport system.

When cornering (not shown) and at low speeds (during acceleration and / or deceleration), mechanisms 8, at the command of the control and motion systems of the module (not shown), perform the required mutual longitudinal and / or radial (due to hinge mounting) displacement of articulated parts of the module to the formation of the gaps necessary for the implementation of a safe maneuver. Adjusting the width of the gaps between the articulated parts of the module is carried out by mutual tightening - pushing away the articulated parts of the module with a corresponding variable longitudinal force P, H created by the mechanism 8 (see Fig. 3) for the mutual movement of the parts of the module and determined from the relationship:

0.01 <P / mg <2, (14) where m is the mass of the articulated part of the module, kg;

g - gravitational acceleration, m / s 2 .

When adjusting the width of the gaps between the articulated parts of the module with the value of the longitudinal force specified in the relation (14), it is possible to simply ensure the optimum values of the dynamic characteristics of the transport module due to the tightening and longitudinal reduction of all its articulated parts.

In the case of adjusting the width of the gaps between the articulated parts of the module with a longitudinal force, the value of which gives the value specified in the ratio (14) less than 0.01, objects of disturbing the air flow between the parts of the transport module are formed due to incomplete elimination of gaps during dynamic oscillations parts of the module during its movement. This leads to separation of the air flow from the surfaces of the parts of the module in the gaps between them and causes an increase in the aerodynamic resistance of the incoming air flow and a decrease in the characteristics of the transport module as a whole.

In the case of adjustment of the width of the gaps between the articulated parts of the module

- 8 031676 with the value of the ratio (14) greater than 2, there is an excessive complication, weighting and appreciation of the design of the mechanisms 8 of the transport module and its power frame, crimped by excessively high longitudinal force.

The use of the invention will significantly reduce the influence of destabilizing factors and improve the aerodynamic characteristics of a high-speed transport module, which ultimately will increase the energy and, accordingly, economic indicators of the transport system.

These distinctive features of the proposed technical solution differs from the known technical solutions, i.e. meets the criteria of the invention of novelty.

When viewing the patent and scientific literature, no objects were found that contain signs that distinguish the proposed solution from the known technical solutions and allow to achieve the specified effect, which means that it meets the criteria of the invention are significant differences.

Information sources.

1. Patent RU No. 2201368, IPC b62D 35/00, publ. 03/27/2003.

2. Patent RU No. 2201369, IPC b62D 35/00, publ. 03/27/2003.

3. Patent RU No. 2203194, IPC b62D 35/00, publ. 04/27/2003.

4. Patent RU No. 2203195, IPC b62D 35/00, publ. 04/27/2003.

5. Patent EA No. 003490, IPC b62D 35/00, publ. 06.26.2003.

6. Patent EA No. 003533, IPC b62D 35/00, publ. 06.26.2003.

7. Patent EA No. 003535, IPC b62D 35/00, publ. 06.26.2003.

Claims (18)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Высокоскоростной транспортный модуль, содержащий сопряженные между собой головную (1), по меньшей мере одну среднюю (3) и хвостовую (2) части, в котором части модуля выполнены сочлененными, а головная (1) и хвостовая (2) его части снабжены колесными парами (4) и выполнены конусообразными с образующими (5, 6), представленными кривыми со знакопеременной кривизной или совокупностью прямых и кривых линий, расположенных со знакопеременной направленностью, при этом угол γ между осью модуля и касательной (7) к образующей в продольном сечении как головной (1), так и хвостовой (2) его части не превышает 30°, причем линия N1 сопряжения поверхностей противоположной кривизны в головной (1) части модуля находится от линии N3 границы этой части на расстоянии LPP (в метрах), связанном с длиной LC (в метрах) средней части (3) модуля соотношением1. A high-speed transport module containing interconnected head (1), at least one middle (3) and tail (2) parts, in which parts of the module are articulated, and the head (1) and tail (2) parts are provided wheel pairs (4) and are tapered with generators (5, 6), represented by curves with alternating curvature or a set of straight and curved lines located with alternating orientation, the angle γ between the axis of the module and the tangent (7) to the generatrix in longitudinal section how head (1) and rear (2) part is less than 30 °, wherein the line N 1 interface opposite curvature surfaces in the head (1) of the module is on line N 3 boundary of the portion at the distance L PP (in meters) related with a length L C (in meters) of the middle part (3) of the modulus by 0,05<Lpp/Zc<10, линия N2 сопряжения поверхностей противоположной кривизны в хвостовой части (2) модуля находится от линии N4 границы этой части на расстоянии LPZ (в метрах), ограниченном соотношением 0,05<Zpz/Zc<10, а длина LC (в метрах) и максимальная высота H (в метрах) средней части (3) модуля связаны соот ношением0.05 <Lpp / Z c <10, the N 2 line of conjugation of surfaces of opposite curvature in the tail part of the module (2) is located from the line N 4 of the boundary of this part at a distance L PZ (in meters), limited by the ratio 0.05 <Zpz / Zc <10, and the length L C (in meters) and the maximum height H (in meters) of the middle part (3) of the module are related by 0,5<£с/Я<10, при этом длина LC (в метрах) средней части (3) модуля и расстояние М (в метрах) между рядами колес (4) связаны соотношением0.5 <£ c / I <10, with the length L C (in meters) of the middle part (3) of the module and the distance M (in meters) between the rows of wheels (4) are related by 0,5<Тс/М<25, причем между сочленяемыми частями (1, 2, 3) модуля установлены механизмы (8) для взаимного перемещения частей, а сами части (1, 2, 3) модуля отделены друг от друга зазорами (9), выполненными в виде открытых и/или закрытых промежутков, регулируемых этими механизмами (8).0.5 <T c / M <25, and between the articulated parts (1, 2, 3) of the module, mechanisms (8) are installed for the mutual movement of parts, and the parts (1, 2, 3) of the module are separated from each other by gaps ( 9), made in the form of open and / or closed gaps, regulated by these mechanisms (8). 2. Транспортный модуль по п.1, отличающийся тем, что длины головной LP (в метрах), средней LC (в метрах) и хвостовой частей LZ (в метрах) модуля связаны соотношениями2. The transport module according to claim 1, characterized in that the length of the head L P (in meters), average L C (in meters) and tail parts L Z (in meters) of the module are related by the relations 0,1<Тр/тс<10;0.1 <Tp / t with <10; 0,l<Zz/Ec <10.0, l <Zz / E c <10. 3. Транспортный модуль по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что его длина LM (в метрах) связана с длиной средней LC (в метрах) части модуля соотношением3. The transport module according to any one of claims 1, 2, characterized in that its length L M (in meters) is related to the length of the average L C (in meters) of the module by the ratio 1,5<Емс<20.1.5 <E m / E with <20. 4. Транспортный модуль по п.1, отличающийся тем, что каждая часть модуля снабжена колесной базой.4. The transport module according to claim 1, characterized in that each part of the module is equipped with a wheelbase. 5. Транспортный модуль по пп.1, 4, отличающийся тем, что колесная база LK (в метрах) средней части (3) модуля связана с длиной LC (в метрах) его средней части (3) соотношением5. Transport module according to claims 1, 4, characterized in that the wheelbase L K (in meters) of the middle part (3) of the module is associated with the length L C (in meters) of its middle part (3) by the ratio 0,5<Ак/Ес<1.0.5 <AK / E with <1. 6. Транспортный модуль по пп.1, 4, отличающийся тем, что колесные базы LPB (в метрах) головной и LZB (в метрах) хвостовой его частей связаны соответственно с длинами головной LP (в метрах) и хвостовой LZ (в метрах) частей модуля соотношениями6. Transport module according to claims 1, 4, characterized in that the wheelbases of L PB (in meters) of the head and L ZB (in meters) of its tail parts are connected respectively with the lengths of the head L P (in meters) and tail of L Z ( in meters) parts of the modulus by - 9 031676- 9 031676 7. Транспортный модуль по п.1, отличающийся тем, что каждая часть модуля снабжена по меньшей мере одной колесной парой.7. The transport module according to claim 1, characterized in that each part of the module is equipped with at least one wheel set. 8. Транспортный модуль по пп.1, 7, отличающийся тем, что колесная пара каждой части модуля расположена на расстоянии от ближайшего к ней торца соответствующей части модуля, определяемом соотношениями8. Transport module according to claims 1, 7, characterized in that the wheelset of each part of the module is located at a distance from the nearest end of the corresponding part of the module from it, defined by the relations 0,04< Трк/Тр <0,5;0.04 <Trc / Tr <0.5; 0,04<Ζζκ/Τζ<0,5;0.04 <Ζζκ / Τζ <0.5; 0,04< Lqk/Lq <0,5, где LPK (в метрах), LZK (в метрах) и LCK (в метрах) - расстояния от колесной пары головной (1), хвостовой (2) и средней (3) частей модуля до соответственно линий N3, N4 и N5 границ этих частей;0.04 <Lqk / Lq <0.5, where L PK (in meters), L ZK (in meters) and L CK (in meters) are the distances from the head-wheel pair (1), tail (2) and average ( 3) parts of the module to, respectively, the lines N 3 , N 4 and N 5 of the boundaries of these parts; LP (в метрах), LZ (в метрах) и LC (в метрах) - соответственно длины головной (1), хвостовой (2) и средней (3) частей модуля.L P (in meters), L Z (in meters) and L C (in meters) are respectively the lengths of the head (1), tail (2) and middle (3) parts of the module. 9. Транспортный модуль по п.1, отличающийся тем, что зазоры между частями содержат опорные секции.9. The transport module according to claim 1, characterized in that the gaps between the parts contain supporting sections. 10. Транспортный модуль по п.9, отличающийся тем, что каждая опорная секция снабжена по меньшей мере одной колесной парой.10. Transport module according to claim 9, characterized in that each supporting section is provided with at least one wheel set. 11. Транспортный модуль по пп.9, 10, отличающийся тем, что каждая опорная секция снабжена по меньшей мере одной колесной базой.11. Transport module according to claims 9, 10, characterized in that each supporting section is provided with at least one wheel base. 12. Транспортный модуль по пп.1, 4-11, отличающийся тем, что средняя часть модуля, сопряженная с опорной секцией, выполнена только с колесной парой или колесной базой опорной секции.12. The transport module according to claims 1, 4-11, characterized in that the middle part of the module, coupled with the supporting section, is made only with a wheel set or a wheel base of the supporting section. 13. Транспортный модуль по п.1, отличающийся тем, что угол γ между осью модуля и касательной (7) к образующей в продольном сечении, как головной (1), так и хвостовой (2) его части, предпочтительно выполнен не более 12°.13. The transport module according to claim 1, characterized in that the angle γ between the axis of the module and the tangent (7) to the generator in the longitudinal section of both the head (1) and tail (2) parts of it, is preferably not more than 12 ° . 14. Транспортный модуль по п.1, отличающийся тем, что угол γ между осью модуля и касательной (7) к образующей в продольном сечении, как головной (1), так и хвостовой (2) его части выполнен не более 5°.14. The transport module according to claim 1, characterized in that the angle γ between the axis of the module and the tangent (7) to the generator in its longitudinal section, both the head (1) and tail (2) of its part is not more than 5 °. 15. Транспортный модуль по п.1, отличающийся тем, что передняя и/или задняя конусообразные части модуля выполнены в виде усеченных конусов.15. The transport module according to claim 1, characterized in that the front and / or rear cone-shaped parts of the module are made in the form of truncated cones. 16. Способ эксплуатации высокоскоростного составного транспортного модуля по п.1, включающий обеспечение его движения по рельсострунной эстакаде высокоскоростной струнной транспортной системы, отличающийся тем, что механизм (8) взаимного перемещения частей (1, 2, 3) модуля выполнен с возможностью регулирования ширины промежутков между его сочленяемыми частями в процессе движения модуля.16. A method of operating a high-speed composite transport module according to claim 1, including ensuring its movement along the rail-bridge ramp of a high-speed string transport system, characterized in that the mechanism (8) of relative movement of parts (1, 2, 3) of the module is adapted to adjust the width of the gaps between its articulated parts in the process of movement of the module. 17. Способ по п.16, отличающийся тем, что регулировку ширины промежутков между сочленяемыми частями (1, 2, 3) модуля осуществляют в обратно пропорциональной зависимости от скорости движения модуля и радиуса кривизны транспортной системы.17. The method according to p. 16, characterized in that the adjustment of the width of the gaps between the articulated parts (1, 2, 3) of the module is carried out in inverse proportion to the speed of movement of the module and the radius of curvature of the transport system. 18. Способ по п.16, отличающийся тем, что регулировку ширины промежутков между сочленяемыми частями модуля осуществляют соответствующим изменением усилия Р, Н, создаваемым механизмом (8) для взаимного перемещения частей (1, 2, 3) модуля и определяемым из соотношения:18. The method according to p. 16, characterized in that the adjustment of the width of the gaps between the articulated parts of the module is carried out by a corresponding change in the force P, H created by the mechanism (8) for the relative movement of the parts (1, 2, 3) of the module and determined from the relation: 0,01<P/wg<2, где m - масса сочленяемой части модуля, кг;0.01 <P / wg <2, where m is the mass of the articulated part of the module, kg; g - ускорение свободного падения, м/с2.g - gravitational acceleration, m / s 2 . Lz ____________tnLz ____________tn
EA201700221A 2017-03-23 2017-03-23 High-speed transport module EA031676B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201700221A EA031676B1 (en) 2017-03-23 2017-03-23 High-speed transport module
PCT/BY2018/000006 WO2018170575A1 (en) 2017-03-23 2018-03-16 High-speed transport module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201700221A EA031676B1 (en) 2017-03-23 2017-03-23 High-speed transport module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201700221A1 EA201700221A1 (en) 2018-09-28
EA031676B1 true EA031676B1 (en) 2019-02-28

Family

ID=63584020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201700221A EA031676B1 (en) 2017-03-23 2017-03-23 High-speed transport module

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA031676B1 (en)
WO (1) WO2018170575A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1195617B (en) * 1959-10-01 1965-06-24 Dr Med Arnold Passow Caravan trailer
RU2203194C1 (en) * 2001-08-03 2003-04-27 Юницкий Анатолий Эдуардович Transportation system high speed module
RU2379210C2 (en) * 2004-09-18 2010-01-20 Йост-Верке Гмбх Унд Ко. Кг Control device, aerodynamic panel system and artic drag reducer
US20100218699A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Union Pacific Railroad Company Aerodynamic pseudocontainer for reducing drag associated with stacked intermodal containers

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8960771B2 (en) * 2010-02-15 2015-02-24 James Kenneth Bullis High efficiency vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1195617B (en) * 1959-10-01 1965-06-24 Dr Med Arnold Passow Caravan trailer
RU2203194C1 (en) * 2001-08-03 2003-04-27 Юницкий Анатолий Эдуардович Transportation system high speed module
RU2379210C2 (en) * 2004-09-18 2010-01-20 Йост-Верке Гмбх Унд Ко. Кг Control device, aerodynamic panel system and artic drag reducer
US20100218699A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Union Pacific Railroad Company Aerodynamic pseudocontainer for reducing drag associated with stacked intermodal containers

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018170575A1 (en) 2018-09-27
EA201700221A1 (en) 2018-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102556183B (en) Rear spoiler
MX2007014347A (en) Air deflecting system for automobiles.
CN102431592B (en) All-terrain four-wheel-drive cross country vehicle chassis and vehicle thereof
CN207416981U (en) A kind of low windage Bus Frame structure of imitative Caribbean monk seal
CN104627196A (en) Bogie of high-speed railway vehicle
CN204605835U (en) A kind of high speed railway car bogie truck
CN107140039A (en) The low windage Bus Frame structure and its design method of a kind of imitative Caribbean monk seal
CN208181080U (en) A kind of bogie and the Rail Transit System with it
CN108860176A (en) A kind of single track standard traffic system
CN104773219B (en) A kind of pure electronic BRT road trains structure of motor-car formula
CN207482087U (en) A kind of vehicle with automatic balancing arrangement
CN102774391B (en) Locomotive structure of high-speed train
CN202071837U (en) Rapid train headstock structure
EA031676B1 (en) High-speed transport module
CN204605834U (en) A kind of high speed railway car bogie truck
CN105922998A (en) Airflow guiding hood for railway vehicle and railway vehicle
CN205034123U (en) Passenger train locomotive side wall structure
CN204956063U (en) Chassis that medium -sized [electric] motor coach used
KR101481369B1 (en) Rear spoiler for automobile
RU2201369C1 (en) High-speed module of transportation system
EA031675B1 (en) High-speed transport module (variants)
CN106379346A (en) Non-stop train traffic scheme for loading and uploading passengers based on seamless docking
CN207773240U (en) Two-part underframe of coach and the car for using the underframe of coach
RU2211781C2 (en) High-speed transport module of transport system
CN201309514Y (en) Novel concept high-speed vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU

NF4A Restoration of lapsed right to a eurasian patent

Designated state(s): BY KZ RU

QB4A Registration of a licence in a contracting state