Лобовая часть транспортного средства для прикрепления к передней части рельсового транспортного средства, в частности, железнодорожного транспортного средства

Лобовая часть транспортного средства для прикрепления к передней части рельсового транспортного средства, в частности, железнодорожного транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к лобовой части транспортного средства, имеющей раму для прикрепления к передней части рельсового транспортного средства, причем рама полностью состоит из конструктивных элементов, изготовленных из волокнистого композиционного материала.

Рама для кабины рельсового транспортного средства известна из печатной публикации GB 2 411 630 А, причем рама состоит из элементов, которые определяют переднюю часть, базовую часть и крышу, а также боковые части кабины транспортного средства. Рама известного уровня техники имеет множество упругих участков, распределенных по элементам рамы. В случае аварии, то есть когда рельсовое транспортное средство, снабженное лобовой частью известного уровня техники, сталкивается с другим рельсовым транспортным средством или с препятствием иного типа, упругие участки прогибаются, чтобы рама могла принять форму препятствия, с которым столкнулась, при этом энергия удара, воздействующая на раму при столкновении, может быть, по меньшей мере, частично рассеяна.

С другой стороны, кабина рельсового транспортного средства известна из печатной публикации ЕР 0 533 582 А1, причем кабина не прикреплена к передней части рельсового транспортного средства, а предпочтительно установлена на горизонтальной платформе. Поскольку эта кабина известного уровня техники полностью изготовлена из волокнистого композиционного материала по причине веса, оснащение самой кабины амортизатором для поглощения энергии, выделяющейся при аварии, не понадобилось. Вместо этого амортизатор был встроен в шасси, соответственно, платформу, на которой установлена кабина.

В публикации DE 196 49 526 А1 представлено описание лобовой части транспортного средства, выполненной с возможностью крепления к передней части рельсового транспортного средства, причем стенки и крыша лобовой части транспортного средства изготовлены из композиционного материала по причине веса и прикреплены с возможностью съема к шасси и кузову рельсового транспортного средства. Эта лобовая часть известного уровня техники, а также кабина, известная из публикации ЕР 0 533 582 В2, сконструированы без амортизатора.

Амортизаторы являются так называемыми защитными конструкциями; т.е. компонентами, которые, по меньшей мере, частично деформируются заданным образом при столкновении транспортного средства с препятствием. Энергия удара должна быть выборочно преобразована предпочтительно в энергию деформации, чтобы уменьшить ускорения и силы, действующие на пассажиров.

Создание амортизатора в виде зоны деформации известно в области автомобильной техники, особенно в передней части легкового автомобиля. В то время как в автомобильной промышленности в течение десятилетий стремились оптимизировать такие защитные конструкции, на сегодняшний день кузова в технологии рельсового транспортного средства (локомотивы и рельсовые тележки) обычно конструируются, не уделяя должного внимания характеру деформации при столкновении.

Хотя установка элемента бокового буфера или защитных коробок на передней части рельсового транспортного средства с возможностью использования в качестве амортизатора является общепринятой, эти элементы поглощают или рассеивают, по меньшей мере, часть энергии удара в случае аварии, достигаемое с помощью такого амортизатора поглощение энергии часто недостаточно при более высоких скоростях удара для эффективной защиты кузова от повреждения. В частности, возникает риск, что после того, как исчерпается энергопоглощающая способность элементов бокового буфера или защитных коробок, произойдет экстремальная деформация кабины водителя и/или конструкции кузова в зоне пассажирского салона, при этом возможно больше не будет гарантировано достаточное пространство для выживания персонала поезда и пассажиров.

Следовательно, изобретение основано на задаче оптимизации лобовой части транспортного средства, выполненной с возможностью установки на передней части рельсового транспортного средства, таким образом, чтобы в случае аварии энергия удара, действующая на лобовую часть транспортного средства, могла рассеиваться в наибольшей возможной мере посредством конструкции лобовой части транспортного средства, чтобы ограничить максимальные ускорения и усилия, действующие на конструкцию транспортного средства, с целью обеспечения пространства для выживания водителя в случае аварии, при этом неуправляемая деформация конструкции должна быть эффективно предотвращена.

Упомянутая задача решается посредством объекта, заявленного в независимом пункте 1. Дополнительные успешные разработки лобовой части транспортного средства в соответствии с изобретением изложены в зависимых пунктах.

Таким образом, чтобы улучшить поведение рельсовых транспортных средств в аварийной ситуации, предлагается лобовая часть транспортного средства, полностью выполненная из конструктивных элементов, главным образом изготовленных из волокнистого композиционного материала. В частности, в числе конструктивных элементов, образующих конструкцию лобовой части транспортного средства, имеются конструктивные элементы, которые не поглощают энергию, именуемые далее «первые конструктивные элементы», а также конструктивные элементы, которые поглощают энергию, именуемые далее «вторые конструктивные элементы». Все конструктивные элементы, составляющие конструкцию преимущественно стойкого к деформации самонесущего транспортного средства, являются конструктивными элементами, не поглощающими энергию, то есть первыми конструктивными элементами. Такая преимущественно жесткая самонесущая конструкция вмещает кабину водителя рельсового транспортного средства. Так как кабина водителя окружена передней конструкцией, стойкой к деформации, единственно, что также не будет значительно деформироваться в случае аварии, - пространство выживания кондуктора в лобовой части для транспортного средства остается жизнеобеспечивающим.

С другой стороны, энергопоглощающие конструктивные элементы, то есть вторые конструктивные элементы, с функциональной точки зрения служат, по меньшей мере, для частичного поглощения или рассеивания энергии удара, воздействующей на лобовую часть транспортного средства за счет энергии удара, передаваемой во время аварии, чтобы самонесущая конструкция лобовой части транспортного средства, состоящая из первых конструктивных элементов, не повреждалась.

Вторые конструктивные элементы предпочтительно крепятся к самонесущей конструкции лобовой части транспортного средства, состоящей из первых конструктивных элементов. В частности, вторые конструктивные элементы подгоняются к самонесущей конструкции таким образом, что составляют одно целое с упомянутой самонесущей конструкцией.

Поскольку конструктивные элементы (первые и вторые конструктивные элементы) в решении, выполненном в соответствии с изобретением, полностью изготовлены из волокнистого композиционного материала, можно соединить вторые конструктивные элементы с первыми конструктивными элементами встык, например, склеиванием. Соответственно, вторые конструктивные элементы можно встроить в самонесущую конструкцию лобовой части транспортного средства, состоящую из первых конструктивных элементов, при этом вторые конструктивные элементы съемно или несъемно размещаются в первых конструктивных элементах, чтобы составить один блок, выполняющий двойную функцию: то есть опорную функцию, выполняемую первыми конструктивными элементами, а также функцию поглощения энергии, выполняемую вторыми конструктивными элементами.

Как отмечалось выше, конструктивные элементы, формирующие конструкцию лобовой части транспортного средства, полностью изготовлены из волокнистого композиционного материала. При использовании волокнистой композиционной/многослойной волокнистой композиционной структуры для отдельных участков конструкции лобовой части транспортного средства, стало возможным выборочно рассеивать, то есть поглощать, энергию удара, которая возникает во время аварии, и которая вводится в конструкцию лобовой части транспортного средства.

Так как конструктивные элементы, формирующие конструкцию лобовой части транспортного средства, полностью изготовлены из волокнистого композиционного материала, вес, превышающий вес конструкции лобовой части транспортного средства, может быть значительно снижен по сравнению с весом конструкции лобовой части транспортного средства, изготовленной из металла. Более того, фактически конструктивные элементы, изготовленные из волокнистого композиционного материала, характеризуются удельной твердостью, чтобы преимущественно устойчивая к деформации самонесущая конструкция лобовой части транспортного средства, состоящая из первых конструктивных элементов, не разрушилась при столкновении, то есть неуправляемо не деформировалась, гарантируя, что для водителя в кабине будет оставаться пространство для выживания.

Так как вторые конструктивные элементы, которые поглощают, по меньшей мере, частично, энергию удара, возникающую при аварии, и вводимую в конструкцию лобовой части транспортного средства, также изготовленные из волокнистого композиционного материала, может быть достигнуто значительно большее поглощение энергии, относящееся к весу, по сравнению с обычными деформирующимися трубками, изготовленными из металла. С этой целью изобретение предусматривает, чтобы вторые конструктивные элементы были выполнены с возможностью, по меньшей мере, частичного поглощения энергии удара, вводимой во вторые конструктивные элементы при непластичном разрушении волокнистого композиционного материала, вторых конструктивных элементов при активации.

Поскольку самонесущая конструкция лобовой части транспортного средства, образованная первыми конструктивными элементами, выполнена с возможностью быть преимущественно устойчивой к деформации, пространство выживания остается в кабине водителя в самонесущей передней конструкции даже при столкновении (аварии) лобовой части транспортного средства. В связи с этим предпочтительно, чтобы первые конструктивные элементы были расположены и соединены друг с другом таким образом, чтобы в случае аварии часть энергии удара, вводимая в лобовую часть транспортного средства, еще не поглощенная вторыми конструктивными элементами, передавалась на конструкцию кузова рельсового транспортного средства, соединенную с лобовой частью транспортного средства. Там энергия удара может быть окончательно поглощена элементами амортизатора конструкции кузова рельсового транспортного средства.

В тех случаях, когда конструктивно-размерная максимальная величина поглощения энергии вторых конструктивных элементов превышена при более высоких скоростях столкновения (энергии столкновения), первые конструктивные элементы конструктивно выполнены с возможностью управляемо деформироваться и, следовательно, имеют дополнительное поглощение энергии, выполняемое без (неуправляемого) разрушения конструкции лобовой части транспортного средства.

В предпочтительном варианте реализации решения в соответствии с изобретением по созданию преимущественно стойкой к деформации самонесущей лобовой части транспортного средства, первые конструктивные элементы содержат две передние стойки, соответственно расположенные по бокам конструкции лобовой части транспортного средства, а также конструкцию крыши, соответственно соединенную с верхними участками двух передних стоек, причем жестко соединенные передние стойки и конструкция крыши предназначены для передачи части энергии удара, вводимой в лобовую часть, еще не поглощенной вторыми конструктивными элементами, на конструкцию кузова рельсового транспортного средства, соединенную с лобовой частью транспортного средства, в случае аварии. Более того, первые конструктивные элементы могут также содержать поперечины, которые соответственно жестко присоединены к нижней части двух передних стоек и которые служат для передачи ударной силы на конструкцию кузова рельсового транспортного средства.

Альтернативно или дополнительно к вышеупомянутому варианту, в котором предусмотрены поперечины для передачи ударной силы от двух передних стоек на конструкцию кузова рельсового транспортного средства, можно придать соответственным передним стойкам, например, искривленную форму, при этом дополнительно создается нижний структурный элемент, который жестко соединяется с участками верхнего торца передних стоек, и предназначен для передачи части энергии удара, вводимой в передние стойки, еще не поглощенной вторыми конструктивными элементами, на конструкцию кузова рельсового транспортного средства, соединенную с лобовой частью транспортного средства в случае аварии. Искривленная форма передних стоек позволяет обойтись без поперечин.

Поскольку поперечины, соответственно, передние стойки, подвергаются действию экстремальной силы во время аварии и неуправляемой деформации, то есть разрушение особенно этих конструктивных элементов должно быть предотвращено, предпочтительно, чтобы эти конструктивные элементы состояли из пустотелого профиля, изготовленного из волокнистого композиционного материала, который вмещает в себя материал сердцевины, в частности пенопластовую сердцевину, чтобы дополнительно увеличить прочность.

С другой стороны, в отношении конструкции крыши, предпочтительно изготовить крышу из многослойного волокнистого композиционного материала. Конечно, возможны другие решения.

Чтобы конструктивно соединить две передние стойки друг с другом и, следовательно, увеличить прочность конструкции рамы, образованной из первых конструктивных элементов, предпочтительно, чтобы первые конструктивные элементы содержали, по меньшей мере, один ограждающий элемент для конструктивного соединения двух передних стоек друг с другом на соответствующем нижнем участке передних стоек. В дополнение предпочтительно, чтобы первые конструктивные элементы содержали стойкую к деформации торцевую стенку, которая также изготовлена из волокнистого композиционного материала и присоединена к ограждающему элементу так, чтобы стойкая к деформации торцевая стенка вместе с ограждающим элементом образовали торцевую поверхность конструкции лобовой части транспортного средства и, таким образом, защищали кабину водителя транспортного средства, размещенную в самонесущей конструкции рамы, от проникновения посторонних предметов. Следовательно, создается передняя стенка предотвращения столкновений, которая формирует, по меньшей мере, один участок соединительной торцевой поверхности конструкции лобовой части транспортного средства, при этом ограждающий элемент и/или торцевая стенка составляют важный конструктивный элемент предотвращения проникновения посторонних предметов. Соответственно, при этом, в случае аварии, эффективно предотвращается проникновение посторонних предметов в пространство, образованное в самонесущей конструкции рамы, в которой расположена кабина водителя. Конечно, для образования передней стенки предотвращения удара также подходят другие поперечные гибкие конструкции.

Торцевая стенка, образующая переднюю стенку предотвращения удара, может быть предпочтительно изготовлена из волокнистого композиционного материала/многослойного волокнистого композиционного материала, особенно с армирующим материалом из стекла, арамидного волокна, Dyneema, и/или углеродного волокна. Особенно подходит многослойная конструкция, армированная фиброволокнами. Благодаря конструктивному расположению и конструкции конструктивного элемента «торцевой стенки», торцевая стенка вместе с ограждающим элементом является решающим конструктивным соединительным элементом для стабилизации всей самонесущей конструкции лобовой части транспортного средства.

Как упомянуто выше, решение в соответствии с изобретением в числе прочего отличается наличием вторых конструктивных элементов, то есть энергопоглощающих элементов, встроенных в (прочную) конструкцию рамы лобовой части рельсового транспортного средства, образованной первыми конструктивными элементами. Таким образом, предпочтительный вариант реализации лобовой части транспортного средства в соответствии с изобретением предусматривает, что вторые конструктивные элементы содержат, по меньшей мере, один первый энергопоглощающий элемент, изготовленный из волокнистого композиционного материала, причем этот первый энергопоглощающий элемент выполнен с возможностью реагирования на превышение критической ударной силы и, по меньшей мере, частичного поглощения энергии удара, возникающей во время передачи ударной силы, введенной в первый структурный элемент путем непластичного разрушения, по меньшей мере, одной части волоконной структуры первого конструктивного компонента. Из-за непластичного разрушения энергопоглощающего элемента, когда волокнистый композиционный материал поглощает энергию, поглощение энергии происходит из-за введенной энергии удара, трансформируемой в работу хрупкого разрушения, при этом, по меньшей мере, часть волокнистого композиционного материала энергопоглощающего элемента разбивается на волокна или измельчается в порошок, и, следовательно, энергопоглощающий элемент разрушается.

Этот механизм разбиения на волокна и измельчения в порошок характеризуется высоким коэффициентом нагрузки при поглощении энергии, при этом может быть поглощено, несомненно, более высокое количество энергии в отношении веса и пространства, по сравнению, например, с металлической сжимающейся или деформирующейся трубкой (расширяющейся или суживающейся трубкой).

Возможны различные решения для реализации первого энергопоглощающего элемента, изготовленного из волокнистого композиционного материала. В частности, например, можно использовать в качестве энергопоглощающего элемента конструкцию из многослойного волокнистого композиционного материала, образованную как материал сердцевины в ячеистой структуре. Этот тип идеально однородной ячеистой структуры с равномерным геометрическим сечением проявляет равномерную деформацию материала при низких амплитудах силы деформации с согласованной высокой нагрузкой и скоростью сжатия при поглощении энергии. В частности, этот тип энергопоглощающего элемента может обеспечить рассеяние энергии, которую нужно поглотить в соответствии с заданной последовательностью событий при его активации. Конечно, возможны другие варианты первого энергопоглощающего элемента.

По меньшей мере, первый энергопоглощающий элемент предпочтительно расположен на передней части рельсового элемента, чтобы силы деформации, возникающие в процессе поглощения энергии, могли быть введены в ограждающий элемент. В процессе первый энергопоглощающий элемент должен соответствовать контуру транспортного средства, соответственно, доступному пространству конструкции.

Как было упомянуто выше, первый энергопоглощающий элемент может иметь конструкцию из многослойного волоконного композиционного материала с ячеистой структурой. Альтернативно, конечно, можно выполнить сердцевину первого энергопоглощающего элемента в виде пучка труб из волоконного композиционного материала, при этом центральная ось труб пучка труб вытянута в продольном направлении транспортного средства.

Дополнительно, по меньшей мере, к первому энергопоглощающему элементу, предпочтительно, чтобы второй конструктивный элемент, имел, по меньшей мере, один второй энергопоглощающий элемент, также изготовленный из волокнистого композиционного материала, который, с точки зрения конструкции, должен быть выполнен в форме, идентичной форме, по меньшей мере, одного первого энергопоглощающего элемента. Однако, по меньшей мере, один второй энергопоглощающий элемент должен располагаться на поверхности передних стоек, обращенной к лобовой части транспортного средства.

Такое специальное расположение первого и второго энергопоглощающих элементов предусматривает различные сценарии столкновений, причем, конкретно, по меньшей мере, один второй энергопоглощающий элемент, выполненный как часть одной передней стойки, учитывает ударные силы, возникающие во время относительно больших столкновениях, и вводимые в лобовую часть рельсового транспортного средства.

С другой стороны, чтобы защитить нижний участок лобовой части рельсового транспортного средства, в одном предпочтительном варианте реализации решения в соответствии с изобретением предусмотрена специально созданная конструкция шасси, которая присоединяется к первому конструктивному элементу, образуя самонесущую конструкцию лобовой части рельсового транспортного средства, чтобы создать основание лобовой части.

Конструкция шасси может содержать элемент верхней поверхности, изготовленный из волокнистого композиционного материала, и элемент нижней поверхности, также изготовленный из волокнистого композиционного материала, находящегося на расстоянии от элемента верхней поверхности, дополнительно имеются откосы или ребра из волокнистого композиционного материала, для жесткого соединения элементов верхней и нижней поверхности. Таким образом, предпочтительно вставить дополнительные энергопоглощающие конструктивные элементы (то есть вторые конструктивные элементы) в эту конструкцию шасси. Вторые конструктивные элементы могут содержать, по меньшей мере, один третий энергопоглощающий элемент, изготовленный из волокнистого композиционного материала, который размещается в конструкции шасси лобовой части транспортного средства и предназначен для реагирования на превышение критической ударной силы и поглощения, по меньшей мере, части энергии удара, возникающей при передаче ударных сил, и введенной в третий конструктивный элемент при непластичном разрушении, по меньшей мере, части волоконной структуры третьего энергопоглощающего элемента.

Если для лобовой части транспортного средства предусмотрена центральная буферная сцепка, и шарнирно соединена с конструкцией шасси лобовой части транспортного средства с помощью опоры подшипника, предпочтительно, чтобы вторые конструктивные элементы дополнительно содержали, по меньшей мере, один четвертый энергопоглощающий элемент, изготовленный из волокнистого композиционного материала, который в дополнение, по меньшей мере, к третьему энергопоглощающему элементу, установлен в направлении удара в конструкции шасси позади опоры подшипника и выполнен с возможностью реагирования на превышение критической ударной силы и поглощения, по меньшей мере, части энергии удара, возникающей при передаче ударных сил, и введенной в четвертый энергопоглощающий элемент при непластичном разрушении, по меньшей мере, части волоконной структуры четвертого энергопоглощающего элемента.

Третий и четвертый энергопоглощающие элементы могут иметь идентичную или, по меньшей мере, подобную конструкцию с точки зрения их структуры и функции.

Предпочтительный вариант реализации третьего/четвертого энергопоглощающего элемента содержит направляющую трубку из волокнистого композиционного материала, то есть, например, цилиндрический энергопоглощающий элемент, а также напорную трубку, выполненную в виде поршня, при этом напорная трубка взаимодействует с направляющей трубкой так, что при превышении критической ударной силы, вводимой в третий/четвертый энергопоглощающий элемент, напорная трубка и направляющая трубка относительно перемещаются по направлению друг к другу и одновременно поглощают, по меньшей мере, часть энергии удара, вводимой в третий/четвертый энергопоглощающий элемент. Следовательно, действительное поглощение энергии реализуется таким образом, что направляющая трубка содержит, по меньшей мере, одну энергопоглощающую деталь из волокнистого композиционного материала, которая, по меньшей мере, частично разбивается на волокна или измельчается в порошок непластичным образом при перемещении напорной трубки, выполненной в виде поршня, относительно направляющей трубки.

Что касается других энергопоглощающих элементов (первых и вторых энергопоглощающих элементов), связанных со вторыми конструктивными элементами, по меньшей мере, некоторая часть введенной энергии удара поглощается энергопоглощающей секцией направляющей трубки, пластически недеформирующейся, как в случае, например, с деформирующейся трубкой металлической конструкции, а предпочтительно, по меньшей мере, частично рассеивается на отдельные компоненты. Другими словами, когда третий/четвертый энергопоглощающие элементы реагируют, энергия удара, вводимая в энергопоглощающий элемент, используется для разбиения на волокна и измельчения в порошок энергопоглощающей секции, и, следовательно, по меньшей мере, частично рассеивается. Поскольку разбиение на волокна и измельчение в порошок компонента, по сравнению с нормальной (металлической) пластической деформацией, требует значительно большей энергии, третий/четвертый энергопоглощающий элемент также конкретно подходит для рассеивания высоких энергий удара.

С другой стороны, относящаяся к весу высокая энергопоглощающая способность энергопоглощающего элемента, изготовленного из волокнистого композиционного материала, характеризуется облегченной конструкцией, по сравнению с обычными энергопоглощающими элементами, изготовленными из металла (например, деформирующиеся трубки), чтобы можно было значительно уменьшить суммарный вес лобовой части транспортного средства.

Под выражением «разбиение на волокна энергопоглощающей секции, изготовленной из волокнистого композиционного материала» следует понимать (намеренно выполненное) разрушение волоконной структуры волокнистого композиционного материала, образующего энергопоглощающую секцию. Разбиение на волокна энергопоглощающей секции, изготовленной из волокнистого композиционного материала, в частности, не приравнивается только к (хрупкому) разрушению, возникающему в энергопоглощающей секции. Скорее, при разбиении на волокна волокнистый композиционный материал энергопоглощающей секции дробится на мельчайшие возможные осколки (фрагменты), при этом исчерпывается способность волокнистого композиционного материала к полному поглощению, полное количество волокнистого композиционного материала, образующего энергопоглощающий элемент, идеально измельчается в порошок.

В предпочтительном варианте третьего/четвертого энергопоглощающего элемента напорная трубка выполнена в виде, как упомянуто выше, поршня, и, по меньшей мере, секция направляющей трубки, обращенной к напорной трубке, выполнена в виде цилиндра, при этом напорная трубка, выполненная в виде поршня, соединена с направляющей трубкой таким образом, что при реагировании энергопоглощающего элемента поршень (напорная трубка) входит в цилиндр (направляющая трубка) и, следовательно, вызывает непластичное разбиение на волокна энергопоглощающей секции, изготовленной из волокнистого композиционного материала.

Секция напорной трубки, обращенная к направляющей трубке, может телескопически входить в секцию направляющей трубки, обращенной к напорной трубке так, чтобы передняя часть секции напорной трубки, обращенная к направляющей трубке, ударилась об упор энергопоглощающей секции из волокнистого композиционного материала. Такая телескопическая конструкция обеспечивает относительное направление, возникающее между напорной трубкой и направляющей трубкой при активации энергопоглощающего элемента, а также функционирование и характер деформации даже в случае поперечных сил.

Для того чтобы энергия удара поглощалась только энергопоглощающей секцией из волокнистого композиционного материала, при активации третьего/четвертого энергопоглощающего элементапередняя часть секции напорной трубки, обращенная к направляющей трубке, должна иметь более высокую прочность, чем энергопоглощающая секция из волокнистого композиционного материала. То есть гарантируется, что перемещение напорной трубки относительно направляющей трубки, возникающее при активации (третьего/четвертого) энергопоглощающего элемента, приводит только к разрушению энергопоглощающей секции, причем другие компоненты энергопоглощающего элемента не разрушаются. Это позволяет выполнять поглощение энергии в заданной последовательности.

В одном предпочтительном варианте третьего/четвертого энергопоглощающего элемента, напорная трубка выполнена в виде полого тела, открытого с передней части, обращенной к направляющей трубке. Это, соответственно, позволяет осколкам энергопоглощающей секции, образованной из волокнистого композиционного материала, которые появляются при перемещении напорной трубки относительно направляющей трубки, по меньшей мере, частично попадать внутрь полого тела.

Следовательно, данный вариант третьего/четвертого энергопоглощающего элемента предусматривает полностью герметичное снаружи решение, при этом, в частности, гарантируется, что при активации энергопоглощающего элемента ни один фрагмент, например, осколки или элементы волокон энергопоглощающей секции, не может летать, проникать в кабину водителя транспортного средства и возможно, травмировать людей или повреждать, или даже разрушать другие компоненты лобовой части транспортного средства.

Как отмечено выше, предпочтительный вариант третьего/четвертого энергопоглощающего элемента осуществляет поглощение энергии, что при активации энергопоглощающего элемента вызывает непластичное разбиение на волокна энергопоглощающей секции из волокнистого композиционного материала в соответствии с заданной последовательностью событий. Длина энергопоглощающей секции, которая непластично разбивается на волокна при перемещении напорной трубки относительно направляющей трубки, таким образом, предпочтительно зависит от расстояния, получающегося в результате перемещения напорной трубки относительно направляющей трубки.

Предпочтительная дополнительная разработка лобовой части для рельсового транспортного средства дополнительно предусматривает установку защитного (противоподкатного) бруса или наметельника из волокнистого композиционного материала. Этот защитный брус может быть прикреплен к нижней стороне конструкции шасси лобовой части рельсового транспортного средства и выполнен с возможностью рассеяния, по меньшей мере, части энергии удара, возникающей в процессе передачи ударной силы при превышении критической ударной силы, вводимой в защитный брус путем управляемой деформации.

Альтернативно можно подсоединить защитный брус к нижней стороне конструкции шасси посредством направляющих рельсов, чтобы защитный брус смещался в продольном направлении транспортного средства относительно конструкции шасси при превышении критической ударной силы, вводимой в защитный брус, при этом дополнительно предусмотрен, по меньшей мере, один энергопоглощающий элемент, который расположен и сконструирован так, чтобы при перемещении защитного бруса относительно конструкции шасси энергопоглощающий элемент из волокнистого композиционного материала, непластично разрушался с одновременным поглощением, по меньшей мере, части энергии удара, введенной в защитный брус во время передачи ударной силы.

Чтобы создать защитную лобовую часть рельсового транспортного средства, предпочтительно дополнительно предусмотреть ветровое стекло, которое предпочтительно также выполняет функцию поглощения энергии. Ветровое стекло может содержать элемент прозрачной внутренней и наружной поверхности, при этом эти элементы поверхности выполнены с возможностью находиться на расстоянии друг от друга и образовать зазор между собой. Этот зазор может быть заполнен соединительным элементом между элементами внутренней и наружной поверхностей, например, в виде прозрачной энергопоглощающей пены. Подобным образом соединительный элемент может находиться в краевой зоне зазора между элементами поверхности. В этом случае краевую зону можно заполнить меньшим количеством прозрачной энергопоглощающей пены.

Конечно, также возможно, чтобы энергопоглощающее ветровое стекло имело многослойную конструкцию, т.е. расположение множества элементов поверхности, закрепленных друг над другом на заданном расстоянии.

Ниже будет представлено описание примерных вариантов лобовой части рельсового транспортного средства в соответствии с изобретением со ссылкой на прилагаемые фигуры:

Фиг.1 перспективный вид первого варианта конструкции лобовой части транспортного средства в соответствии с изобретением;

Фиг.2 вид сбоку конструкции лобовой части транспортного средства в соответствии с Фиг.1;

Фиг.3 вид сбоку конструкции лобовой части транспортного средства в соответствии с первым вариантом, имеющей конструкцию, соответствующую конструкции на Фиг.1 и предполагаемое внешнее оформление;

Фиг.4 вид сбоку передней стойки с боковым откосом, прикрепленным к нижней части передней стойки, и конструкцией крыши, прикрепленной к верхней части передней стойки;

Фиг.5 перспективный вид бокового откоса в соответствии с Фиг.4;

Фиг.6 перспективный вид конструкции крыши, применяемой в конструкции лобовой части транспортного средства в соответствии с Фиг.1;

Фиг.7 перспективный вид ограждающего элемента, применяемого в конструкции лобовой части транспортного средства в соответствии с Фиг.1 с прикрепленными к нему первыми энергопоглощающими элементами;

Фиг.8 перспективный с частичным разрезом вид конструкции шасси, применяемой в конструкции лобовой части транспортного средства в соответствии с Фиг.1;

Фиг.9 перспективный вид компонентов конструкции шасси в соответствии с Фиг.8;

Фиг.10 вид сбоку с частичным разрезом третьего энергопоглощающего элемента, применяемого в конструкции шасси в соответствии с Фиг.8;

Фиг.11 трехмерное изображение третьего энергопоглощающего элемента, показанного на Фиг.10;

Фиг.12 деталь третьего энергопоглощающего элемента в соответствии с Фиг.10;

Фиг.13 вид сбоку с частичным разрезом четвертого энергопоглощающего элемента, применяемого в конструкции шасси в соответствии с Фиг.8;

Фиг.14 трехмерное изображение четвертого энергопоглощающего элемента, показанного на Фиг.13;

Фиг.15 альтернативный вариант четвертого энергопоглощающего элемента;

Фиг.16 перспективный вид варианта защитного бруса, применяемого в конструкции лобовой части транспортного средства в соответствии с Фиг.8;

Фиг.17 альтернативный вариант защитного бруса;

Фиг.18 альтернативный вариант защитного бруса; и

Фиг.19 альтернативный вариант конструкции лобовой части транспортного средства в соответствии с изобретением.

Далее следует описание первого варианта конструкции 100 лобовой части транспортного средства, которую можно использовать с лобовой частью транспортного средства в соответствии с изобретением со ссылкой на прилагаемые фигуры.

На Фиг.1 подробно показан перспективный вид первого варианта конструкции 100 лобовой части транспортного средства. На Фиг.2 показан вид сбоку конструкции 100 лобовой части транспортного средства в соответствии с Фиг.1. На Фиг.3 показан вид сбоку лобовой части транспортного средства в соответствии с первым вариантом, причем конструкция 100 лобовой части транспортного средства соответствует конструкции на Фиг.1 или Фиг.2 и предполагаемому внешнему оформлению.

Соответственно, конструкция 100 лобовой части транспортного средства, показанная в представленном варианте, предназначена для прикрепления к передней части (подробно не показано) рельсового транспортного средства. Конструкция 100 лобовой части транспортного средства изготовлена полностью из конструктивных элементов, которые будут описаны ниже, конкретно со ссылкой на Фиг.4-18. Эти конструктивные элементы, которые составляют конструкцию 100 лобовой части транспортного средства, полностью изготовлены из волокнистого композиционного материала, и могут быть ре