УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАВАНИЯ СУРНИНОВА

Устройство является средством передвижения по воде, приводимое в движение пловцом.
Известно устройство для спасения людей на воде при авариях судов или несчастных случаях, как для спасателей, так и для спасаемых за счет быстрого отплытия от места аварии, а также для развлечения и спортивных целей за счет обеспечения высокой скорости плавания, содержащее поплавок и лопасти, выполненные плоскими, обтекаемыми, изготовленные из материалов типа пенопласта или из гибких пружинящих пластин типа поролона, рядом с лопастями установлены дополнительные лопасти ковшевидной или воронкообразной формы, патент РФ №2494913, 10.10.2013.
Недостатком устройства является его сложность и неэффективность. Усилия на руки и ноги распределены неравномерно. Пловец одной рукой должен поднимать одну лопасть над водой, другой рукой делать гребок в воде второй лопастью, и тратить большое количество энергии для подъема лопастей над уровнем воды. При этом тело пловца извивается в воде, что делает невозможным использование ног при плавании.
Известно устройство для плавания, содержащее раму со средствами ее крепления на теле пловца и продольной направляющей, патент РФ 2102096, 20.01.1998.
Полая штанга установлена в направляющей с возможностью возвратно-поступательного перемещения от усилия ног пловца. Для этого в штанге размещена подвижно тяга. Один (передний) конец тяги шарнирно связан с лопастью, шарнирно установлен на штанге. Задний конец тяги шарнирно связан с размещенной в области подъема стопы осью стременного узла. Ось в области пальцев стременного узла шарнирно связана со штангой посредством тяги. При подтягивании коленей ног вперед штанга также перемещается вперед. Оттягивая носки, пловец поворачивает стременной узел. Ось и тяга продвигаются вперед на ограниченное пазом в штанге расстояние. Тяга воздействует на лопасть, и последняя поворачивается из вертикального в горизонтальное положение. При возврате стоп в исходное положение лопасть поворачивается в вертикальное положение, совершая гребок.
Устройство имеет сложную конструкцию и неэффективно в работе. Для перемещения в воде используются только усилия ног пловца. Лопасть в устройстве находится попеременно, то в вертикальном, то в горизонтальном положении. Эффективно же работает лопасть тогда, когда находится относительно поверхности воды в одном положении, в вертикальном.
Известно устройство для спасения людей на воде и для скоростного плавания. Заявка на полезную модель №2015139423 от 16.09.2015.
Устройство содержит, как минимум, одну лопасть и один поплавок, ручки, Лопасть имеет отверстия впускные и клапаны впускные. Пловец, удерживая устройство обеими руками за ручки и перемещая его вперед - назад параллельно поверхности воды, движется вперед. Лопасть находится постоянно в вертикальном положении относительно поверхности воды.
Недостатком устройства является низкая эффективность из-за того, что во время плавания с устройством работают только руки пловца.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является повышение эффективности устройства.
Данная задача решается за счет того, что устройство для плавания Сурнинова, характеризующееся тем, что содержит две лопасти ручные, две лопасти ножные, перекладину ручную, соединяющую лопасти ручные, перекладину ножную, соединяющую лопасти ножные, тяги эластичные, соединяющие лопасти ручные с лопастями ножными, педали с креплениями для ног, установленные на перекладине ножной, поплавки, установленные над каждой лопастью, при этом все лопасти содержат отверстия впускные, клапаны впускные и ограничители хода клапанов, причем сами лопасти имеют ковшеобразную форму.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является эффективное использование усилий рук и ног пловца для передвижения на воде.
При использовании предлагаемого устройства отпадает необходимость подъема лопастей над поверхностью воды и опускания их в воду. Это является трудоемким процессом. Во время плавания на устройстве работают как руки, так и ноги пловца.
Пловец, перемещая руками и ногами лопасти вперед - назад параллельно поверхности воды, движется вперед. При этом усилия на руки и ноги распределены равномерно.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено предлагаемое устройство. На Фигуре изображено устройство, вид сверху и вид сбоку.
Устройство для плавания Сурнинова, характеризующееся тем, что содержит две лопасти ручные 1, две лопасти ножные 2, перекладину ручную 3, соединяющую лопасти ручные 1, перекладину ножную 4, соединяющую лопасти ножные 3, тяги эластичные 5, соединяющие лопасти ручные 1 с лопастями ножными 2, педали 6 с креплениями для ног 7, установленные на перекладине ножной 4, поплавки 8 и 9, установленные над каждой лопастью 1 и 2, жилет спасательный 10, маску 11 и трубку для плавания 12, при этом все лопасти 1 и 2 содержат отверстия впускные 13, клапаны впускные 14 и ограничители хода клапанов 15, причем сами лопасти 1 и 2 имеют ковшеобразную форму.
Устройство работает следующим образом.
Пловец надевает на себя спасательный жилет 10, застегивает его, подтягивает и фиксирует ремни жилета, проходящие между ног пловца (ремни на чертеже не показаны), соединяет лопасти ручные 1 с лопастями ножными 2 тягами эластичными 5, надевает на лицо маску для плавания 11 и вставляет в рот трубку для плавания 12, фиксирует трубку 12 на голове. Затем заносит устройство в воду и ложится на воду так, чтобы кисти рук удерживали перекладину ручную 3, а стопы ног находились в креплениях для ног 6.
Пловец, находясь в воде, передвигает горизонтально лопасти 1 и 2 вперед - назад и движется вперед.
Подтягивая к груди перекладину ручную 3, пловец делает гребок лопастями ручными 1. Одновременно, сгибая ноги в коленях, пловец продвигает вперед лопасти ножные 2.
Затем, отталкивая ногами назад лопасти ножные 2, пловец делает гребок ногами. Одновременно пловец продвигает вперед лопасти ручные 1, чтобы затем сделать очередной гребок руками.
В результате попеременных гребков лопастями ручными 1 и лопастями ножными 2 пловец движется вперед.
По своему желанию пловец может сделать поворот, для чего пловец должен сместить лопасти ручные 1 в сторону поворота.
Во время гребков поверхность лопастей 1 и 2 представляют собой сплошные герметичные плоскости, так как отверстия впускные 13 закрыты клапанами впускными 14. При перемещении лопастей 1 и 2 вперед лопасти представляет собой решето, так как клапаны 14 открыты и пропускают воду через отверстия впускные 13. Для перемещения лопастей 1 и 2 вперед пловец прикладывает к ним гораздо меньшие усилия, чем при выполнении гребков.
Ограничители хода клапанов 15 стабилизируют работу клапанов впускных 14, позволяя клапанам отклоняться всего лишь на 90 градусов от вертикального положения.
Лопасти 1 и 2 ковшеобразной формы взаимодействуют с большей массой воды, чем плоские лопасти и более эффективно преобразуют усилия пловца в энергию движения во время выполнения гребков пловцом.
Предлагаемое устройство для плавания содержит две лопасти ручные 1, соединенные перекладиной ручной 3 и две лопасти ножные 2, соединенные перекладиной ножной 4. Лопасти 1 и 2 находятся слева и справа от тела пловца. Это позволяет пловцу видеть обстановку в воде впереди себя и равномерно распределять нагрузки на ноги и на руки.
Устройство содержит тяги эластичные 5, соединяющие лопасти ручные 1 с лопастями ножными 2. Тяги объединяют устройство в одно целое и способствуют лучшему распределения усилий пловца при передвижении по воде.
Педали 6 с креплениями для ног 7 установлены на перекладине ножной 4. Крепления для ног 7 на педалях 6, могут быть выполнены в виде стремян. Это позволит пловцу легко вставлять ступни ног в стремена и легко убирать ноги из креплений.
В устройстве поплавки 8 и 9, установленные над каждой лопастью 1 и 2. Такое расположение поплавков 8 и 9 над лопастями 1 и 2 способствует лучшей устойчивости устройства и пловца на воде.
Передняя часть поплавков 8 и 9 снизу может быть скошена, а задняя часть -утолщена. Такая конструкция поплавков 8 и 9 уменьшает гидродинамическое сопротивление при движении поплавков вперед на воде, а утолщение задней части поплавков препятствует переливанию воды через поплавки во время гребков лопастями 1 и 2, уменьшающему эффективность устройства. Эти конструктивные особенности поплавков также могут повысить эффективность всего устройства.
Поплавки 8 и 9 могут быть выполнены надувными. Такая конструкция поплавков позволит уменьшить объем устройства во время его транспортировки и хранения.
Устройство содержит жилет спасательный 10. Наличие жилета спасательного 10 в устройстве повышает безопасность использования устройства на воде. В случае ухудшения самочувствия пловца на воде пловец не утонет, даже если выпустит из рук лопасти ручные 1.
Наличие в устройстве маски для плавания 11 и трубки для плавания 12 обеспечит пловцу комфортную обстановку при плавании на устройстве и повысит эффективность всего устройства.
Перекладина ручная 3 может иметь изгибы, соответствующие физиологическому строению рук человека. Пловец может эффективно работать в воде при условии, если предмет воздействия с человеком соответствует строению его рук. Примеры изменения рельефности прямых предметов известны и используются, например, при изготовлении лыжных палок и грифов дисковых гантелей. В результате лыжники и штангисты без особого напряжения в руках эффективно пользуются лыжными палками и грифами дисковых гантелей. В предлагаемом устройстве для плавания пловец сможет более эффективно пользоваться перекладиной ручной 3 при наличии на ней изгибов для рук (изгибы перекладины ручной 3 на чертеже не показаны).
По форме предлагаемое устройство напоминает водяного паука большого размера, поэтому устройство неудобно при транспортировке и хранении. Для уменьшения размеров во время транспортировки и при хранении устройство может быть выполнено сборно-разборным. Например, поплавки 8 и 9, перекладины 3 и 4 могут отсоединяться от лопастей 1 и 2, а педали 6 отсоединяться от перекладины ножной 4.
Две лопасти ручные 1 могут быть выполнены в виде одной сдвоенной лопасти с одним поплавком. Такая конструкция моно лопасти ручной расширит возможности применения предлагаемого устройства. Для осуществления такого варианта лопасть ручная должна быть снабжена ручками, выдвинутыми в сторону пловца.
Конструкция моно лопасти ручной не ковшеобразной формы описана в заявке РФ на полезную модель №2015139423 от 16.09.2015.
В устройстве педали 6 с креплениями для ног 7 могут быть установлены на перекладине ручной 3 лопастей ручных 1. Такими модульными лопастями смогут воспользоваться сразу несколько пловцов и устраивать групповые заплывы на воде, объединившись в цепочки.
Лопасти ножные 2 могут быть разъединены и закреплены на ногах пловца. Этот вариант использования лопастей ножных 2 позволит увеличить маневренность пловца при передвижении его по поверхности воды и под водой. Лопасти могут находиться под педалями каждой ноги или сбоку от ступней и голеней ног пловца.
Автор изготовил и опробовал на воде ручную моно лопасть, имеющую ковшеобразную форму.
3
3
2
2
3
3
2
Монолопасть ковшеобразной формы вместе с поплавком и ручками имеет положительную плавучесть. Вес моно лопасти в сборе составляет 3,2 кг, объем - 16.3 дм. Поплавок площадью 370×540×77 мм изготовлен из плотного пенопластового листа. В качестве основания лопасти использован поддон от духового шкафа электропечи площадью 322×366 мм, состоящий из рамки размером 322×398 мм, образованной стальным прутком диаметром 5 мм, к которой параллельно друг к другу приварены 14 стальных стержней диаметром 3 мм и длиной 320 мм на расстоянии 23 мм друг от друга. Клапаны впускные 14, выполненные из поливинилхлоридной пластины размером 311×29×1 мм, плотность материала 1,34 г/см, закреплены на стержнях при помощи загибов, образованными самими пластинами. При вертикальном положении лопасти клапаны 14 свободно отклоняются из вертикального положения в горизонтальное положение и назад. Лопасть содержит 14 впускных отверстий 13 размером 312×21 мм. Часть рамки утоплена в поплавок на глубину 30 мм, а сама рамка удерживается на поплавке в таком положении верхними концами ручек. Ручки изготовлены из сантехнических полипропиленовых трубок армированных алюминием диаметром 20 мм и длиной 1700 мм каждая. Трубки согнуты вдвое, и концы трубок прикреплены к углам лопасти металлическими скобами. Верхние концы трубок прикреплены к поплавку металлическими скобами. Изгибы трубок ручек, которые удерживает пловец руками, находятся на расстоянии 350 мм друг от друга и на расстоянии 620 мм от моно лопасти.
Чтобы обеспечить моно лопасти ковшеобразную форму, вокруг лопасти по периметру установлена пластина из полиэтилена толщиной 3,3 мм и шириной 80 мм. Ковшеобразная форма лопасти позволяет пловцу более эффективно взаимодействовать с водной средой за счет использовании большей массы воды для своего перемещения, чем при использовании лопасти не ковшеобразной формы. На стенках обрамляющей пластины установлены ограничители хода клапанов 15 в виде ввернутых в пластину шурупов длиной 30 мм и диаметром 3 мм напротив каждого впускного клапана 14, позволяющие клапанам отклоняться только на 90 градусов от вертикального положения.
Пловец, удерживая руками моно лопасть за ручки и, передвигая лопасть вперед - назад, движется вперед. При перемещении лопасти вперед клапаны впускные 14 открыты и пропускают воду через отверстия впускные 13. При выполнении гребка моно лопастью клапаны впускные 14 под силой тяжести опускаются вниз и закрывают отверстия впускные 13. Ход моно лопасти во время плавания составляет 10-20 см.
Автор измерил усилия, которые пловец прикладывает к ручкам моно лопасти ковшеобразной формы при перемещении ее в воде. Для того, чтобы переместить моно лопасть ковшеобразной формы вперед со скоростью 0,5 м/с, пловец должен приложить к ручкам лопасти усилие в 1,2 кгс. Во время гребка при подтягивании моно лопасти ковшеобразной формы к себе со скоростью 1 м/с пловец должен приложить к ручкам лопасти усилие равное примерно 12 кгс. При тех же скоростях перемещения моно лопасти не ковшеобразной формы усилия на руки составляют 1 кгс и 8 кгс соответственно.
В качестве эластичных тяг 5 может быть использован жгут в эластичной оплетке Shock Corol диаметром 6 мм, производитель DiveRite, используемый в дайвинге для крепления и фиксации подводного снаряжения, или шланг хирургический латексный диаметром 5 мм, тел. 8 495 664 30 65.
3
В качестве поплавков 8 и 9 может быть использован буй для морской охоты фирмы «Шардана» размером 90×45×11 см, удерживающий человека на воде, или надувной буй плотик фирмы «Атолл».
В качестве жилета спасательного 10 может быть использован жилет российских производителей, например, фирмы ООО «Циклон», Санкт-Петербург, а также иностранных производителей, например, Life Vest.
Маску, трубку для плавания 11 и 12, например, марки Jossno, можно купить по цене 999 руб. в специализированных магазинах, продающих оборудование для плавания.
Устройство может быть использовано в профессиональной деятельности, для спасения людей на воде, в спорте, для развлечений на воде и обучения плаванию.
Устройство для плавания Сурнинова
Обозначения к фигуре
1. Лопасти ручные
2. Лопасти ножные
3. Перекладина ручная
4. Перекладина ножная
5. Педали
6. Крепления для ног
7. Поплавки
8. Поплавки
9. Жилет спасательный
10. Маска для плавания
11. Трубка для плавания
12. Тяги эластичные
13. Отверстия впускные
14. Клапаны впускные
15. Ограничители хода клапанов