ТРЕНАЖЕР ДЛЯ СЕРФИНГА
SURFING SIMULATOR

Заявляемое изобретение относится к тренажерам для приобретения людьми навыков координации движений на доске для серфинга, а именно к тренажерам для серфинга.
Из уровня техники известно устройство для создания искусственной волны (Патент России на изобретение № 186851, опубликован 06.02.2019), содержащее емкость для воды переменной глубины, образованную разборным стальным каркасом, эластичную рабочую поверхность, дренажные решетки, установленные над емкостью для воды в верхней и нижней части устройства, устройство для нагнетания воды, расположенное внутри емкости для воды, соединенное с приспособлением для транспортировки воды. В качестве приводного устройства нагнетателя воды используется генератор, расположенный под емкостью для воды, а для перемещения воды применяется С-образное сопло, перед выходным отверстием которого установлена прижимная пластина.
Известно устройство для создания искусственной волны (Патент России на изобретение № 2709931, опубликован 23.12.2019), содержащее сборно-разборный металлический каркас, полимерную пленку, которая натянута на каркас и вместе с каркасом образует емкость для воды переменной глубины, нижнюю плоскую часть и верхнюю плоскую часть, которые соединены эластичной ходовой поверхностью, имеющей дополнительное усиление, по крайней мере два нагнетателя, подающие жидкость через С-образные в профильном сечении сопла, включающие в поперечном сечении трапециевидную форму, и двигатель, соединённый с нагнетателями.
Известен серфинг-тренажер (Патент России на полезную модель № 172980, опубликован 02.08.2017), содержащий емкость для воды, рабочую поверхность, насос подачи воды на рабочую поверхность, сопло, регулировочную пластину, сливную решетку, борта безопасности. Емкость для воды выполнена прямоугольной формы по горизонтали и с одноступенчатым понижением ее по вертикали с наклоном в нижнюю точку для стока и забора воды для очистки с образованием верхней и нижней ступеней емкости, тренажер содержит контур очистки воды, расположенный в целом под верхней ступенью емкости, содержащий фильтр и насос подачи воды в фильтр и в емкость, связанные между собой и с верхней и нижней ступенями емкости при помощи трубопровода.
Недостатком известных технических решений является низкое качество получаемой волны, поскольку в описанных выше конструкциях волна генерируется посредством неподвижного устройства для нагнетания воды. При этом вода, подающаяся нагнетателем через сопло под большим давлением, образует постоянный поток на рабочей поверхности, которая в различных исполнениях имеет горизонтальную плоскость или меняет угол наклона, в результате чего образуется движущийся поток воды, отличный от волны пригодной для серфинга, обладающей необходимой высотой и длиной.
Известен бассейн с искусственными волнами (Патент России на изобретение № 2592935, опубликован 27.07.2016), содержащий: емкость, сконфигурированную с возможностью удерживать воду и имеющую достаточные размеры, чтобы способствовать отдыху и развлечениям в ней посетителей; и механизм генерирования волн, расположенный в положении, проксимальном к центру емкости, причем механизм генерирования волн сконфигурирован с возможностью генерирования волн, которые распространяются в воде во внешние стороны от механизма генерирования волн по направлению к периметру емкости путем вытеснения воды, так что энергия волны перемещается наружу от механизма генерирования волн в разных направлениях. Бассейн с искусственными волнами содержит систему сбора воды, сконфигурированную с возможностью циркулирования воды по кругу по направлению от периметра емкости обратно по направлению к механизму генерирования волн, причем система сбора воды содержит: водосборные стоки, расположенные внутри емкости и сконфигурированные с возможностью сбора воды; и транспортное средство, сконфигурированное с возможностью приема собранной воды от водосборных стоков и содействия протеканию собранной воды к механизму генерирования волн.
Недостатком известного технического решения является низкое качество получаемой волны, поскольку образующийся движущийся поток воды отличен от волны, пригодной для серфинга, обладающей необходимой высотой и длиной. Кроме того, известный бассейн с искусственными волнами характеризуется недостаточной безопасностью, что при занятиях может привести к выкидыванию одного человека с доской для серфинга на другого, поскольку механизм генерирования волн расположен в центре, так что волны расходятся наружу на 360 градусов или во множестве направлений по бассейну.
Кроме того, известен генератор волн (Международная заявка WO2019046549, опубликована 07.03.2019), принятый за прототип, включающий бассейн для воды с боковыми стенками, торцевыми стенками, нижнюю поверхность, включающую в себя одну или несколько глубоких областей, один или несколько рифов различного размера, одну или несколько впадин, один или несколько пляжей и/или один или несколько желобов. Бассейн также включает в себя устройство для генерации волн, содержащее устройство формирования волны.
Недостатком известного технического решения является длительное время формирование волны, пригодной для серфинга, обладающей необходимой высотой и длиной, поскольку конструкция генератора волн содержит статичное устройство формирования волны, не меняющее свою форму во время движения, следовательно, реализация известного изобретения возможна только в бассейне с большими габаритами, в частности с достаточной длиной бассейна и с большим объемом воды. Также недостатком является сложность конструкции, в том числе рельефа нижней поверхности (дна) бассейна, содержащий рифы, что приводит к сложности ее реализации, и, кроме того, характеризуется низким уровнем безопасности для серфера при катании, так как рифы выполнены из жесткого или полужесткого материала (металл, бетон, резина и т.д.), что при падении серфера может привести к травме. Также известная конструкция характеризуется сложностью нагрева и фильтрации воды, используемой в бассейне, из-за ее большого объема.
Предлагаемым изобретением решается техническая проблема низкой скорости образования волны, пригодной для серфинга, обладающей необходимой высотой и длиной.
Технический результат заключается в повышении скорости образования волны, пригодной для серфинга, при минимальном объеме воды и минимальном размере бассейна.
Технический результат достигается предложенным тренажером для серфинга, включающего бассейн для воды с боковыми стенками, торцевыми стенками, нижней поверхностью, и генератор волн, содержащий устройство формирования волны, причем нижняя поверхность по ширине бассейна от одной боковой стенки до другой боковой стенки содержит буферную зону, примыкающую к боковой стенке бассейна, зону волнообразующего канала, выполненную углубленной, в которую установлено устройство формирования волны генератора волн с возможностью его перемещения, транзитную зону, зону формирования открытой волны и зону обрушения волны, при этом устройство формирования волны генератора волн выполнено из частей с возможностью их взаимной трансформации относительно друг друга, и включает в себя крыло для захвата воды при разгоне, подъемную часть, водоотталкивающую стену и стабилизатор разряжения.
В дополнительном аспекте, предложенное техническое решение характеризуется тем, что нижняя поверхность по ширине от одной боковой стенки до другой боковой стенки содержит зону формирования закрытой волны.
В дополнительном аспекте, предложенное техническое решение характеризуется тем, что нижняя поверхность по ширине от одной боковой стенки до другой боковой стенки содержит зону предварительного торможения воды.
В дополнительном аспекте, предложенное техническое решение характеризуется тем, что нижняя поверхность по ширине от одной боковой стенки до другой боковой стенки содержит зону волнопоглощающего канала.
В дополнительном аспекте, предложенное техническое решение характеризуется тем, что зона волнообразующего канала выполнена в форме прямоугольной канавки.
В дополнительном аспекте, предложенное техническое решение характеризуется тем, что буферная зона и зона волнообразующего канала выполнены по всей длине бассейна от одной торцевой стенки до другой торцевой стенки.
В дополнительном аспекте, предложенное техническое решение характеризуется тем, что тренажер содержит торцевые части с волногасящими перекрытиями.
В дополнительном аспекте, предложенное техническое решение характеризуется тем, что в зонепредварительного торможения воды выполнены возвратные каналы.
В дополнительном аспекте, предложенное техническое решение характеризуется тем, что тренажер содержит систему обогрева воды.
В дополнительном аспекте, предложенное техническое решение характеризуется тем, что тренажер содержит систему фильтрации воды.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, на которых показано:
Фиг. 1 – вид сверху на тренажер для серфинга, где: 1 – бассейн, 2 – боковые стенки, 3 – торцевые стенки, 4 – нижняя поверхность, 5 – генератор волн, 6 – устройство формирования волны, 16 – торцевые части, 17 - волногасящие перекрытия.
Фиг. 2 – аксонометрическая проекция разреза тренажера для серфинга, где: 2 – боковые стенки,  3 – торцевая стенка, 6 – устройство формирования волны, 7 – буферная зона, 8 – зона волнообразующего канала, 14 – возвратные каналы, 15 – зона волнопоглощающего канала.
Фиг. 3 – разрез тренажера для серфинга, где: 7 – буферная зона, 8 – волнообразующий канал, 9 – транзитная зона, 10 – зона формирования открытой волны, 11 – зона обрушения волны, 12 – зона формирования закрытой волны, 13 – зона предварительного торможения воды, 15 – зона волнопоглощающего канала.
Фиг. 4 – общий вид устройства формирования волны, где: 6.1 – крыло, 6.2 – подъемная часть, 6.3 – водоотталкивающая стена, 6.4 – стабилизатор разряжения.
Тренажер для серфинга, показанный на Фиг. 1-3 включает бассейн 1 для воды с боковыми стенками 2, торцевыми стенками 3, нижней поверхностью 4 и генератор волн 5, содержащий устройство формирования волны 6. Нижняя поверхность 4 по ширине бассейна от одной боковой стенки 2 до другой боковой стенки 2 содержит буферную зону 7, примыкающую к боковой стенке 2 бассейна 1, зону волнообразующего канала 8, выполненную углубленной, в которую установлено устройство формирования волны 6 генератора волн 5 с возможностью его перемещения, транзитную зону 9, зону формирования открытой волны 10 и зону обрушения волны 11. Устройство формирования волны 6, показанное на Фиг. 4,  генератора волн 5 выполнено из частей с возможностью их взаимной трансформации относительно друг друга, и включает в себя крыло 6.1 для захвата воды при разгоне, подъемную часть 6.2, водоотталкивающую стену 6.3 и стабилизатор разряжения 6.4.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения нижняя поверхность 4 по ширине от одной боковой стенки 2 до другой боковой стенки 2 содержит зону формирования закрытой волны 12, зону предварительного торможения воды 13 с возвратными каналами 14, зону волнопоглощающего канала 15, при этом зона предварительного торможения воды 13 и зона волнопоглощающего канала 15 образуют берег. Также в предпочтительном варианте выполнения изобретения зона волнообразующего канала 8 выполнена в форме прямоугольной канавки, а буферная зона 7 и зона волнообразующего канала 8 выполнены по всей длине бассейна 1 от одной торцевой стенки 3 до другой торцевой стенки 3.  Тренажер для серфинга также содержит торцевые части 16, при этом на торцевых частях 16 перед одной торцевой стенкой 3 и перед другой торцевой стенкой 3 установлены волногасящие перекрытия 17. Предложенный тренажер для серфинга также оснащен системой обогрева и фильтрации воды (на фигурах не показана).
За счет выполнения нижней поверхности 4 тренажера для серфинга по ширине бассейна 1 от одной боковой стенки 2 до другой боковой стенки 2 с множеством зон и расположенного в волнообразующем канале 8 устройства формирования волны 6, выполненного из частей с возможностью их взаимной трансформации относительно друг друга, обеспечивается повышение скорости образования волны пригодной для серфинга, обладающей необходимой высотой и длиной, при минимальном объеме воды и минимальном размере бассейна 1. Буферная зона 7, примыкающая к боковой стенке 2 бассейна 1, необходима для выравнивания давления за устройством формирования волны 6 во время его движения, в результате чего для формирования волны необходимо прикладывать меньшую мощность. При отсутствии буферной зоны 7 в нижней поверхности 4 при движении устройства формирования волны 6 затруднительно его разогнать до необходимой скорости, в результате чего становится невозможным образование волны, пригодной для серфинга. В предпочтительном варианте выполнения изобретения буферная зона 7 выполнена под наклоном, за счет чего уменьшается объем воды в бассейне 1, что положительно сказывается на качестве водоподготовки (фильтрация и нагрев) при этом отсутствует негативное влияние на форму волны. За счет зоны волнообразующего канала 8, следующего за буферной зоной 7, и выполненной углубленной, образуется волна пригодная, для серфинга, при минимальном объеме воды и минимальном размере бассейна 1, посредством поднятия воды устройством формирования волны 6 с нижней поверхности 4 бассейна 1. При отсутствии этой зоны необходим больший объем воды для формирования волны пригодной для серфинга. Транзитная зона 9 необходима для того, чтобы отодвинуть образовавшуюся волну дальше от движущегося устройства формирования волны 6, при этом, не потеряв ее высоту. В предпочтительном варианте выполнения изобретения транзитная зона 9 выполнена с закруглением в месте стыка зоны волнообразующего канала 8 и транзитной зоны 9, вследствие чего исключается образование отрывного течения. Последующая зона формирования открытой волны 10 позволяет не потерять высоту образованной волны по всей ее длине на протяжении прогона устройства формирования волны 6 по длине бассейна 1, в результате чего создаются условия для занятия серфингом на безопасном расстоянии от движущихся элементов, в частности от генератора волн 5 с устройством формирования волны 6. При отсутствии необходимой высоты и длины волны исключается возможность заниматься серфингом и выполнять трюки. За счет наличия в нижней поверхности 4 зоны обрушения волны 11 обеспечивается повышенная безопасность для занятия серфингом. При отсутствии этой зоны волна разрушается у берега, при этом повышается вероятность получения травм у пользователя от падения на берег.
Зона формирования закрытой волны 12 обеспечивает формирование необходимой формы волны, например, формирования «трубы» для серфинга. Зона предварительного торможения воды 13 выполнена для снижения скорости движения воды после прохода устройства формирования волны 6, при этом за счет этой зоны сокращается время стабилизации зеркала воды. В свою очередь время стабилизации зеркала воды влияет на запуск следующего цикла прогона устройства формирования волны 6. Зона предварительного торможения воды 13 содержит водовозвратные каналы 14, обеспечивающие быстрый сток воды в зону волнообразования. Волнопоглощающий канал 15 выполнен для полной остановки и возврата воды в зону волнообразования, причем  волнопоглащающий канал 15 поделен на зоны, не связанные между собой, для исключения миграции воды в бассейне 1. Тренажер для серфинга содержит также торцевые части 16 с волногасящими перекрытиями 17, установленные для гашения энергии волны после остановки устройства формирования волны 6, и для быстрого сглаживания колебаний воды.
Устройство формирования волны 6 генератора волн 5 выполнено из частей с возможностью их взаимной трансформации относительно друг друга, и включает в себя крыло 6.1 для захвата воды при разгоне, обеспечивающее быстрое нагнетание необходимой массы воды для формирования волны, подъемную часть 6.2, которая обеспечивает поднятие необходимой массы воды из волнообразующего канала 8 из которой в последствии формируется волна достаточной высоты и длины, водоотталкивающую стену 6.3, которая направляет поднятую массу воды из волнообразующего канала 8 и отталкивает ее в сторону зон формирования волны, стабилизатор разряжения 6.4, обеспечивающий поддержку поднятой массы воды и выравнивания давления, оказываемого на устройство формирования волны 6. За счет взаимной трансформации частей устройства формирования волны 6 обеспечивается повышение скорости образования волны пригодной для серфинга, обладающей необходимой высотой и длиной, при минимальном объеме воды и минимальном размере бассейна 1.
Оснащение тренажера для серфинга системой обогрева, состоящей из теплообменников замкнутого контура, выполнено для комфортного занятия серфингом в условиях пониженных температур. Оснащение тренажера для серфинга системой фильтрации и обеззараживания воды выполнено для исключения различных инфекционных заболеваний пользователей.
Тренажер для серфинга работает следующим образом.  Бассейн 1 с боковыми стенками 2, торцевыми стенками 3, нижней поверхностью 4 заполняется водой. Группа серферов (минимум три человека) делится на две подгруппы, и расходятся, при этом одна подгруппа идет к одной торцевой стенке 3, вторая подгруппа идет к другой торцевой стенке 3. Устройство формирования волны 6 генератора волн 5 находится в той части бассейна 1, где количество серферов больше. После того, как оператор запускает тренажер, по сигналу один серфер заходит в воду по ходу движения устройства формирования волны 6, после чего запускается генератор волн 5 и устройство формирования волны 6, установленное в зоне волнообразующего канала 8, начинает движение от одной торцевой стенки 3 в сторону другой торцевой стенки 3, при этом поток воды движется по нижней поверхности 4. При движении устройство формирования волны 6 набирает скорость и за счет рельефа нижней поверхности 4 бассейна 1 и устройства формирования волны 6, выполненного из частей с возможностью их взаимной трансформации относительно друг друга, формируется волна, пригодная для серфинга. Серфер, находящийся в воде, ловит волну за счет удачно выбранной позиции и движется на волне к торцевой стенке 3 бассейна 1. За некоторое расстояние, например, 30 метров, (настраиваемый и изменяемый параметр) до противоположной торцевой стенки 3 бассейна 1 устройство формирования волны 6 начинает замедляться, а волна, соответственно, затухать. В это время серфер соскакивает с волны и плывет к берегу, после чего выходит на площадку ко второй группе людей. После полной остановки устройство формирования волны 6 начинает трансформироваться для движения в обратную сторону, во время чего звучит сигнал для подготовки к старту второго по очереди серфера. После снижения скорости движения воды и стабилизации зеркала воды по сигналу второй серфер заходит в воду по ходу движения устройства формирования волны 6 и процесс катания повторяется. При эксплуатации тренажера для серфинга обеспечивается обогрев и фильтрация воды.
Таким образом, как показано в вышеприведённом описании изобретения, достигается технический результат, заключающийся в повышении скорости образования волны при минимальном объеме воды и минимальном размере бассейна.