СНАРЯЖЕНИЕ ПЛАВАТЕЛЬНОЕ

Заявляемое устройство относится к водным движителям, приводимым в действие мускульной силой человека, в частности относится к приспособлениям, одеваемым на конечности человека для повышения скорости его перемещения в воде и по воде.
Уровень развития техники в данной области известен из устройства [Патент РФ №2327499 МПК А63В 31/14. Ласты Шолина. 27.06.2008], в котором ласты выполнены в виде раскрываемого купола с манжетой и ребрами жесткости. Ребра жесткости снабжены перегородками, выполненными из мягкого материала.
Недостатком указанного решения является низкая эффективность указанного устройства. Это связано с тем, что толкающая человека сила при рабочем перемещении устройства является лишь одной из составляющих результирующей силы, которая направлена по нормали к поверхности устройства (ласта). Величина этой составляющей силы зависит, в том числе, от угла наклона поверхности устройства к направлению движения человека, чем меньше этот угол, тем меньше сила, движущая человека, тем меньше скорость его движения.
Наиболее близким по мнению заявителя к заявляемому объекту является решение [Патент РФ №2260464 МПК А63В 31/08. Ласты жаберного типа. 10.07.2004], в котором ласты жаберного типа выполнены в виде усеченных полуконусов, закрытых сверху (в месте крепления у колена пловца) и открытых снизу. Ласты имеют крепление к ноге. Ласты (полуконусы) имеют неизменный объем. Полуконусы выполнены в виде жесткой решетки, к которой изнутри прикреплены гибкие опорные полоски (эти элементы создают иллюзию жабер), ориентированные перпендикулярно ноге пловца.
При движении ноги назад полоски перекрывают друг друга, образуя некую плоскость, толкающую пловца вперед. При движении ноги вперед полоски прижимаются (силой трения о воду) к ноге.
Недостатком указанного решения также является низкая эффективность указанного устройства. Это связано с теми же причинами, что и в указанном выше решении.
Техническим результатом заявляемого решения является повышение эффективности плавательного устройства (снаряжения плавательного). Это проявляется в повышении скорости движения пловца (и требует некоторого изменения стиля плавания, т.е. характера движения ног и рук пловца). Повышение скорости достигается путем применения в качестве движителя самораздвижных (при рабочем направлении движения и складных при холостом направлении движения) устройств, создающих опорную поверхность. Форма, размеры и количество таких устройств на пловце действительно могут повысить площадь опорной поверхности в сравнении со стопой человека или с указанными выше известными решениями (ластами). Это приведет к повышению скорости пловца.
Увеличение площади опорной поверхности снаряжения (устройства) плавательного достигается двумя независимыми, но взаимосвязанными путями, а именно:
- снаряжение содержит закрепляемые на конечности человека, соединенные между собой подвижные опорные элементы (полоски), образующие у основания часть емкости, преимущественно в форме конуса, объем которой максимален при рабочем перемещении конечности человека и минимален при холостом перемещении, а изменение объема происходит для изменения площади опорной поверхности за счет самораздвижения и самоскладывания опорных полосок (элементов);
- снаряжение одевается на все конечности человека, т.е. на ноги и на руки.
Эти два пути независимы потому, что предлагается новое устройство снаряжения. Взаимосвязаны эти пути в силу того, что снаряжение такого устройства может быть одето только на ноги пловца, только на руки пловца или на руки и ноги.
Таким образом, заявляемый объект, как и прототип, содержит подвижно скрепленные между собой опорные элементы и средство крепления на конечность человека. Скрепление опорных элементов между собой при рабочем ходе конечности позволяет раздвинуться элементам, что влечет образование части емкости с некоторой площадью опорной поверхности, и при холостом ходе позволяет сложиться элементам, что минимизирует сопротивление движению конечности для занятия исходного положения, при этом минимизируется площадь опорной поверхности.
Однако заявляемый объект от прототипа отличается тем, что опорные элементы (полоски) ориентированы вдоль конечности человека, в раздвинутом своем положении они образуют замкнутую вокруг конечности часть емкости, преимущественно усеченный конус с малым основанием у места крепления к конечности, подвижно (шарнирно) соединены с креплением (с малым основанием) и снабжены ограничителем угла раздвижения (ограничителем площади большого основания конуса).
Дополнительным отличием является то, что предназначенные для рук устройства оснащены дном, к которому подвижно прикреплены указанные подвижные опорные элементы. В частности на внутренней поверхности дна может быть смонтировано средство крепления этого устройства к руке пловца, например рукоятка для захвата устройства рукой.
На фиг.1 показана принципиальная схема одного устройства, входящего в состав снаряжения плавательного, находящегося в исходном (сложенном) состоянии. На фиг.2 показана схема этого же устройства, находящегося в рабочем (раздвинутом) состоянии. На фиг.3 показан вид А по фигуре 1. На фиг.4 показан принцип расположения устройства на нижней конечности пловца, например, при закреплении у колена или у лодыжки.
Снаряжение плавательное устроено следующим образом. Во-первых, оно может состоять только из устройств, одеваемых на нижние конечности пловца. Во-вторых, оно может дополняться устройствами, одеваемыми на верхние конечности пловца или захватываемыми пальцами рук.
Устройство, одеваемое (прикрепляемое) на нижние конечности пловца, содержит опорные элементы I, подвижно скрепленные звеньями 2 между собой и подвижно соединенные средствами 3 с механизмом крепления 4 устройства к нижней конечности пловца в районе колена или лодыжки. Для удобства и повышения надежности устройство может быть снабжено дополнительным креплением 5 за стопу 6 пловца.
Устройство работает следующим образом. При движении ноги назад (вдоль своего тела, т.е. вниз по фиг.1) закрепленное на ноге устройство своими элементами 1 взаимодействует с водой, окружающей пловца. Вода, воздействуя на внутреннюю поверхность элементов 1, раздвигает наружу, фиг.2, их свободно-закрепленные концы. При этом образуется некоторая часть емкости. Для примера, приведенного на фиг.2, образуется усеченный конус. Малое основание этого конуса условно находится в плоскости крепления устройства к ноге. Плоскость большого основания этого конуса обращена в сторону, обратную направлению движения пловца. При дальнейшем движении ноги пловца назад раздвижение элементов 1 завершается за счет ограничения звеньями 2 угла раздвижения, внутренняя поверхность элементов 1 выполняет функцию опирания о воду и, тем самым, создает движущую силу пловцу, т.е. перемещает пловца вперед (вверх по фиг.2). Во время такого движения ноги назад вторые концы опорных элементов 2, оставаясь соединенными средствами 3 с механизмом 4 крепления к ноге, совершали качательное движение и образовывали замкнутую часть емкости (малое основание у усеченного конуса). Это и позволяло образоваться движущей силе. При движении ноги вперед вдоль туловища (вверх по фиг.2) окружающая пловца вода воздействует на наружные стороны опорных элементов 1 и сжимает их свободные концы до исходного положения, представленного на фиг.1. Это минимизирует силу трения о воду и минимально препятствует движению пловца вперед. Таким образом, продвигая ногу вперед вдоль туловища пловец заносит ногу в исходное для устройства положение. Устройство оказывается вновь готовым для работы. При движении ноги назад цикл повторяется.
Вторая нога, будучи оснащенной аналогичным устройством (при закреплении у колена или у лодыжки) может двигаться синхронно с первой или в противофазе с ней. Это влияет на скорость передвижения пловца следующим образом. В любом случае движения ног необходимо некоторое расстояние l между надетыми на ноги устройствами при их полном раскрытии. Этим ограничивается размер d раскрытия устройства. Чем больше этот размер, тем и больше опорная площадь, тем больше движущая сила, тем выше скорость пловца. Этот размер можно заметно увеличить, если допустить что устройства раскрываются поочередно. Такое поочередное раскрытие возможно при движении ног в противофазе (одна нога совершает рабочее движение, а другая нога в это время двигается вперед для занятия исходного положения).
При определенных размерах устройства на одну конечность может быть одето несколько устройств. Например, одно устройство может быть закреплено у лодыжки, второе - у колена. У такого снаряжения плавательного суммарная движущая сила будет выше, соответственно и выше будет скорость движения пловца.
Снаряжение плавательное может включать в себя еще и устройство, надеваемое (закрепляемое) на верхние конечности пловца. Оно, как и устройство, одеваемое на нижние конечности пловца, содержит опорные элементы 1, подвижно скрепленные звеньями 2 между собой. Опорные элементы 1 своими передними концами подвижно соединены средствами 3 с механизмом крепления 4 устройства к верхней конечности пловца. Это может быть, например, ручка 7, закрепленная на внутренней стороне дна 8 устройства, или прорези 9 в дне 8, предназначенные для просовывания в них пальцев рук с целью захвата устройства. Опорные пластины также снабжены ограничителями угла раздвижения при рабочем ходе.
Устройство, одеваемое на верхние конечности рук, работает следующим образом. Исходным положением является вытянутая вперед рука пловца. Пальцы руки захватывают ручку 7 дна 8 (или просунуты в прорези 9 дна) и удерживают устройство. В этом положении пластины 1 занимают сложенное положение и устройство готово к работе. При движении руки назад (вниз по фиг.5) воздействие воды на внутреннюю поверхность опорных элементов 1 раздвигает их в рабочее положение, что за счет звеньев 2 фиксирует элементы 1 в раздвинутом положении и образует некую часть емкости (усеченный конус с дном 8 в плоскости малого основания). Опорная площадь такой емкости создает некоторую движущую силу, перемещающую пловца вперед. При завершении рабочего хода (движение назад) рука пловца останавливается и происходит реверс ее движения, т.е. рука перемещается вперед (вверх по фиг.5). При этом движении рука воздействует на наружную сторону пластин 1, они складываются (сдвигаются) вдоль руки пловца не препятствуя перемещению пловца. При вытянутом положении руки устройство вновь занимает исходное положение и вновь готово к работе. Цикл движений можно повторять.
Движение второй верхней конечности (руки) пловца может быть синхронным по отношению к описанному выше движению. Оно может быть и асинхронным, например, в противофазе.