Способ повышения устойчивости серфера на доске для серфинга, доска для серфинга (варианты) и устройство для повышения устойчивости серфера на доске для серфинга
METHOD OF INCREASING STABILITY OF A SURFER ON A SURFBOARD, A SURFBOARD (VERSIONS) AND A DEVICE FOR INCREASING SURFER STABILITY ON A SURFBOARD

Технические решения относятся к плавающим транспортным средствам, в частности к доскам для серфинга. Они решают задачу повышения устойчивости серфера на доске в процессе движения доски по водной поверхности.
Известна доска для серфинга, содержащая корпус, в котором сверху выполнены каналы для прохождения в них потоков воды, причем каналы выполнены симметрично относительно продольной оси доски, и имеют заборный раструб наверху доски и выходной раструб внизу доски (заявка DE 3320331 A1, 13.12.1984). Данные каналы решают задачу повышения устойчивости доски и серфера на доске путем стабилизации доски набегающими потоками воды на доску при ее движении и путем прижимания доски к водной среде вместе и находящимся на доске серфером.
Из патентной документации известна также доска для серфинга, содержащая корпус, выполненный из нескольких слоев специального пористого упругого материала, в котором расположены воздушные каналы, сообщенные с индикатором фиксации воздушного давления в корпусе по длине корпуса (заявка WO 2011009621 A, 27.01.2011). Данная доска оснащена средством повышения устойчивости серфера на доске, осуществляющем контроль, считывание и визуальную индикацию давления внутри доски. Это позволяет серферу корректировать скорость для достижения необходимой жесткости доски и повышения устойчивости серфера на доске.
В заявке WO 2011009621 A доска содержит корпус, по меньшей мере, один плавник, расположенный в задней части корпуса с нижней ее стороны и соединенное с доской средство фиксации, по меньшей мере, одной ноги серфера на доске.
Конструкция такой доски предопределяет способ устойчивости серфера на доске для серфинга, заключающийся в том, что в местах контакта с доской ног или одной ноги серфера их фиксируют на доске посредством шероховатостей на доске для повышения сцепления ступней ног серфера с доской.
Известные устройства досок не в полной мере обеспечивают фиксацию ног серфера на досках от их продольного смещения по поверхности досок, что существенно снижает устойчивость серфера на известных досках.
Известна доска для серфинга, оснащенная средствами фиксации ступней ног серфера, представляющими собой дугообразные хомуты, прикрепленные к ползунам, которые могут перемещаться по поверхности доски по направляющим. Ползуны могут иметь распорку, которая обеспечивает постоянное минимальное расстояние между двумя ножными креплениями (заявка FR 2837164 A1, 19.09.2003). Данная доска ограничивает свободу перемещения серфера по поверхности доски. Кроме этого, средства фиксации в виде хомутов не достаточно надежны, в связи с чем при движении или выполнении трюков нога может выскочить из хомута.
Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости серфера на доске при сохранении высокой свободы перемещения серфера по поверхности доски и обеспечении необходимого уровня безопасности.
Технический результат получен при помощи способа повышения устойчивости серфера на доске для серфинга, заключающегося в том, что в местах контакта с доской по меньшей мере одной ноги серфера ее фиксируют на доске средством фиксации, отличающийся тем, что фиксацию ноги на доске осуществляют силой разрежения, получаемой при движении доски, для чего в воде посредством камеры разрежения формируют всасывающий поток, который сообщают через трубу с местом контакта ноги серфера с доской и притягивают силой разрежения ногу серфера к доске.
Технический результат получен доской для серфинга, содержащей корпус с плавником, расположенным в задней части корпуса с нижней ее стороны, и средство фиксации по меньшей мере одной ноги серфера на поверхности доски, отличающейся тем, что средство фиксации включает в себя установленные на плавнике или внутри него камеру разрежения и расположенные последовательно приемную камеру, сопло приемной камеры и выводящую трубу. Сопло установлено с зазором в выводящей трубе, а камера разрежения герметично соединена со стенкой приемной камеры и стенкой выводящей трубы. Камера разрежения посредством соединенной с ней всасывающей трубы сообщена с по меньшей мере одним отверстием, выполненным на поверхности доски для взаимодействия с ногой серфера.
В другом варианте исполнения доска для серфинга, содержащая корпус и средство фиксации по меньшей мере одной ноги серфера на поверхности доски, может не иметь плавника. В этом варианте исполнения средство фиксации расположено в открытом снизу углублении корпуса в виде желоба с нижней стороны корпуса и оно также включает в себя камеру разрежения и расположенные последовательно приемную камеру, сопло приемной камеры и выводящую трубу. Сопло установлено с зазором в выводящей трубе, а камера разрежения герметично соединена со стенкой приемной камеры и стенкой выводящей трубы. Камера разрежения посредством соединенной с ней всасывающей трубы сообщена с по меньшей мере одним отверстием, выполненным на поверхности доски для взаимодействия с ногой серфера.
В отдельных вариантах исполнения доска для серфинга, как по первому, так и по второму варианту, отличается тем, что отверстия доски оснащены нажимными клапанами, расположенным с возможностью взаимодействия с ногами серфера; каждый нажимной клапан выполнен подпружиненным или в виде силиконовой упругой мембраны.
В корпусе любого из вариантов доски может быть расположен ресивер, сообщенный и соединенный посредством центральной всасывающей трубы с камерой разрежения; в центральной всасывающей трубе между ресивером и камерой разрежения может быть расположен обратный клапан; ресивер может быть оснащен датчиком разрежения для показания уровня разрежения в ресивере.
Доска для серфинга по любому из вариантов может быть оснащена регулятором разрежения для регулировки разрежения в камере разрежения и всасывающей трубе; выводящая труба может быть выполнена с раструбом, в котором расположено сопло приемной камеры, при этом зазор образован между раструбом и соплом.
Технический результат достигается также устройством для повышения устойчивости серфера на доске для серфинга, содержащим соединенное с доской средство фиксации по меньшей мере одной ноги серфера на поверхности доски, отличающимся тем, что средство фиксации включает в себя камеру разрежения и расположенные последовательно приемную камеру, сопло приемной камеры и выводящую трубу. Сопло установлено с зазором в выводящей трубе, а камера разрежения герметично соединена со стенкой приемной камеры и стенкой выводящей трубы. Камера разрежения посредством соединенной с ней всасывающей трубы сообщена с по меньшей мере одним отверстием, выполненным на поверхности доски для взаимодействия с ногой серфера.
На фиг.1 показана схема первого варианта доски для серфинга с устройством для повышения устойчивости серфера, установленным в плавнике доски;
на фиг.2 показана схема второго варианта доски для серфинга без плавника с устройством повышения устойчивости серфера, установленным в доске;
на фиг.3 – вид на доску для серфинга сбоку;
на фиг.4 – вид на доску для серфинга сверху;
на фиг.5 показана схема устройства для повышения устойчивости серфера (без ресивера и обратного клапана, доска не  показана);
на фиг.6 –нижняя часть устройства для повышения устойчивости серфера в увеличенном виде.
Доска, выполненная в первом ее варианте, содержит корпус 1 (фиг.1) с плавником 2, при этом корпус оснащен устройством для повышения устойчивости серфера на доске для серфинга. Указанное устройство вмонтировано в плавник 2 или смонтировано на плавнике 2. Это устройство включает в себя последовательно сообщенные в противоположную от движения доски сторону приемную камеру 3 с сужающимся к концу коническим соплом 4, камеру 5 разрежения и выводящую трубу 6, в которую частично входит коническое сопло 4. Стенки камеры 5 разрежения герметично соединены со стенками выводящей трубы и приемной камеры.
Камера 5 разрежения является несущей частью устройства, поскольку она соединена с корпусом 1 доски и указанными частями устройства. Указанные части устройства установлены в камере последовательно, в направлении стрелок, показанных на чертежах. Устройство включает также всасывающие трубы 7 и 8, сообщающие камеру 5 разрежения с атмосферой. Одни концы всасывающих труб 7 и 8 закреплены герметично во входных отверстиях 9 и 10, выполненных в корпусе 1 доски в зонах расположения ног серфера (фиг.4), а другие концы всасывающих труб 7 и 8 сообщены с камерой 5 разрежения. Вместо труб 7 и 8 могут быть использованы специальные каналы в массиве корпуса 1 доски и в массиве плавника 2 доски.
Между соплом 4 и выводящей трубой 6 имеется зазор 11. Для уменьшения или увеличения зазора 11 в осевом направлении устройства, приемная камера 3 с коническим соплом 4 и выводящая труба 6 установлены относительно друг друга подвижно вдоль доски с возможностью их фиксации в рабочем заданном положении.
Каждая форма приемной камеры 3, конического сопла 4, камеры 5 разрежения и выводящей трубы 6 могут иметь различную конфигурацию. Формы этих элементов выполнены компактными, они зависят от толщины Н доски и высоты плавника 2. В одном из примеров реализации приемная камера 3, коническое сопло 4, камера 5 разрежения и выводящая труба 6 выполнены в виде уплощенных овалов, большие оси которых расположены вертикально и параллельны вертикальной оси плавника 2. Предпочтительно, камера 3, сопло 4 и выводящая труба 6, а также камера 5 разрежения выполнены в поперечном сечении круглыми.
Над отверстиями 9 и 10 корпус, в одном исполнении доски, сверху корпуса закреплены легкосъемные нажимные клапаны 12 и 13 с подушками для ног, слегка выступающими над поверхностью доски. При нажатии на подушки клапанов и, соответственно на клапаны, клапаны открываются и атмосфера сообщается с всасывающими трубами 7 и 8. Для этого в каждой подушке клапана может быть выполнено множество отверстий (не показаны).
Предусмотрены также иные исполнения клапанов. Например, в одном исполнении клапаны выполнены подпружиненными, в другом исполнении они выполнены в виде силиконовых упругих мембран, при нажатии на которые открываются отверстия 9 и 10. Каждый нажимной клапан является постоянно закрытым клапаном, он срабатывает только тогда, когда на него или на его подушку нажимает нога серфера.
Предусмотрены исполнения досок для серфинга без клапанов 12 и 13. В этом варианте функции клапанов для присасывания одной или двух ног сервера к доске выполняют постоянно открытые отверстия 9 и 10. В этом исполнении на верхней поверхности корпуса отверстия 9 и 10 находятся в открытом положении (без клапанов в них), причем эти отверстия расположены в зоне взаимодействия ног серфера с доской.
В любом исполнении доски в ней выполнены отверстия 9 и 10, которые могут взаимодействовать с ногами серфера как через клапаны 12 и 13, так и напрямую с полостями этих отверстий 9 и 10 без промежуточных элементов. При этом вместо двух отверстий в корпусе доски может быть выполнено одно отверстие.
В исполнении доски (без клапанов) отверстий в корпусе может быть множество, каждое из которых образует собой отдельные группы небольших по диаметру отверстий 9 и 10 – для ступни каждой ноги серфера отдельная группа отверстий, образующих собой разные по форме зоны отверстий для присасывания ноги серфера к доске.
В первом варианте доски (фиг.1) вышеописанное устройство для повышения устойчивости серфера на доске расположено внутри полого плавника 2, между его стенками, и форма элементов устройства соответствует пространству между стенками плавника. При этом доска может быть оснащена вакуумным ресивером 14, позволяющим добиться достаточного всасывающего эффекта не только при движении доски на большой скорости, но и на низких скоростях, а также при остановке доски.  Вакуумный ресивером 14 соединен с камерой 5 разрежения посредством центральной трубы 15, а также соединен посредством всасывающих трубам 7 и 8 с отверстиями 9 и 10. Кроме этого доска может быть оснащена обратным клапаном 16, препятствующим движению воздушной или водной среды в направлении от камеры 5 разрежения к отверстиям 9 и 10.
Для показания уровня разрежения в устройстве для повышения устойчивости серфера, доска может быть оснащена датчиком 17 разрежения, показания которого выводятся на дисплей (не показан), расположенный на поверхности доски. На доске может быть установлен регулятор разрежения 18, расположенный на верхней стороне корпуса 1. Регулятор 18 разрежения через трубу 15 сообщен с камерой 5 разрежения и всасывающими трубами 7 и 8. Регулятор 18 представляет собой кран, утопленный в углублении доски и сообщенный с обратным клапаном 16. Регулятором 18 регулируют проходное сечение всасывающей трубы 15 путем воздействия на обратный клапан 16.
Второй вариант доски (фиг.2) содержит признаки первого варианта, за исключением плавника, который во втором варианте отсутствует. Во втором варианте доски устройство для повышения устойчивости серфера установлено внутри доски. При этом второй вариант доски может иметь все перечисленные признаки конструктивных исполнений первого варианта устройства.
Во втором варианте доски с нижней ее стороны в доске выполнено открытое снизу продольное углубление 19 для направления потока воды на приемную камеру 3. Углубление выполнено в виде гладкого продольного желоба, расположено вдоль корпуса 1 доски и в этом углублении 19 (или за углублением, в задней части доски) расположено устройство для повышения устойчивости серфера на доске.
Выводящая труба 6 со стороны конического сопла 4 выполнена с раструбом 20, расширяющимся наружу в сторону сопла (фиг.6). Угол раструба предпочтительно равен углу конуса конического сопла 4 и в этой связи зазор 11 расположен по существу между коническими поверхностями конического сопла 4 и конического раструба 20.
В устройстве предусмотрен винтовой механизм изменения зазора 11 (фиг.6). Механизм имеет закрепленную в стенке камеры 5 разрежения резьбовую втулку 21 с внутренней резьбой, в которую завинчена приемная камера 3 с нарезанной на ней наружной резьбой.
Работает доска для серфинга следующим образом. При движении доски в водной среде ниже ватерлинии, показанной на фиг.1 пунктирной линией, поток воды поступает под давлением (по стрелке справа налево) в приемную камеру 3, сопло 4, всасывающую камеру 5 и выводящую трубу 6. Через зазор 11 естественным путем осуществляется подсос воздуха или воды, или смеси воздуха и воды (текучей среды) из камеры 5 разрежения в выводящую трубу 6. В результате, при движении доски по водной поверхности в камере 5 образуется разрежение среды, давление во всасывающей трубе 15 снижается и устанавливается ниже атмосферного давления. При разрежении в трубе 15 открывается обратный клапан 16 (фиг.2) и среда выкачивается из трубы 15 и труб 7 и 8. Если доска имеет ресивер 14 (фиг.3), то среда выкачивается также из трубы 15, ресивера 14 и всасывающих труб 7 и 8, в которых создается отрицательное давление среды.
При нажатии ног серфера на клапаны 12 и 13, имеющих множество небольших по размеру отверстий, они сообщаются с отверстиями 9 и 10 и происходит присасывание ступней сервера к поверхностям клапанов 12 и 13, или происходит присасывание одной ступни ноги сервера к поверхности одного из клапанов.
В случае неиспользования клапанов 12 и 13 они снимаются и в этом случае при закрывании одной ступней ноги одного отверстия или двумя ступнями серфера двух отверстий 9 и 10 текучая среда через эти отверстия присасывает обе ступни или одну ступню ноги серфера к корпусу 1 доски. При этом смещение одной или двух ног серфера по поверхности корпуса 1 затрудняется, а устойчивость серфера на доске повышается.
В процессе перемещения в водной среде доски, выполненной по второму варианту (фиг.2), набегающая вода устремляется в продольное углубление 19 в виде желоба, из которого она попадает в приемную камеру 3 и, далее, в камеру 5 разрежения, из которой поток воды входит в заднюю часть углубления 19, после чего описанный цикл работы доски с устройством по втором варианту повторяется так, как он описан в предыдущем варианте и исполнения.
При работе доски и возникновении разрежения среды в камере 5 разрежения устройства любого варианта доски, воздух, перемешанный с частицами воды, всасывается из атмосферы через клапаны 12 и 13, или через отверстия 9 и 10, проходит через трубы 7 и 8, ресивер 14, трубу 15, обратный клапан 16, камеру 5 и через зазор 11 попадает в выводящую трубу 6. В случае нажатия на клапаны 12 и 13 ногами, или в случае закрывания отверстий 9 и 10 любой частью тела серфера, эта часть тела присасывается к рабочей поверхности клапана. При увеличении скорости доски отрицательное давление среды в камере 5 разрежения и ресивере повышается. При этом ресивер 14 стабилизирует резкие перепады давления среды в устройстве и, в случае резкого падения разрежения среды, сила сцепления ног серфера с клапанами или отверстиями в корпусе доски снижается постепенно. Если устройство используется без ресивера 14 и клапана 16 (фиг.1), гидравлические потери разрежения среды на взаимодействие с поверхностями ресивера 14 и клапана 16 снижаются. При использовании доски с клапаном 16 повышается надежность срабатывания устройства при соответствующих потерях разрежения текучей среды.
Зазор 11 уменьшают при повороте на заданный угол приемной камеры 3 по часовой стрелке вокруг продольной оси камеры 3 относительно неподвижной выводящей трубы 6. Зазор 11 увеличивают при повороте сопла в обратном направлении. Регулировкой зазора выбирают оптимальный режим работы устройства, связанный с силой разрежения в камере 5 разрежения.
Представленная группа технических решений является новой с точки зрения осуществления способа сцепления ног серфера с поверхностью доски, при этом предлагаемые технические решения отличаются относительной простотой конструкции и могут быть реализованы с использованием известных технических средств и современных материалов. Использование данных технических решений возможно исключительно за счет набегающего потока воды, вследствие чего является экологичным и экономичным, так как не требует применения каких-либо электрических источников питания, топлива и т.п.