МОНОЛАСТ

Настоящая полезная модель относится к приспособлениям для облегчения плавания, удерживаемые или прикрепляемые к ступням и может быть использована для изготовления моноласта, т.е. ласта, который закрепляется на обе ступни ног одновременно.
Известны моноласты, описанные в Авторских свидетельствах СССР №738626 и №025355. Каждый из этих моноластов содержит спаренные калоши и упругую лопасть. Упругая лопасть выполнена в виде симметричной фигуры, которая может быть описана усеченной трапецией. Эти спаренные калоши расположены со стороны наиболее узкой части упругой лопасти и таким образом, что их подошвы находятся в одной плоскости, которая является параллельной плоскости упругой лопасти; к тому же эти спаренные калоши расположены симметрично средней линии упругой лопасти, а по своей длине они перекрывают длину упругой лопасти не более, чем на 0,1. Спаренные калоши выполнены из монолитной резины и таким образом, что их внутренняя плоскость, на которой располагается ступня пловца, была параллельной плоскости подошвы этих калош.
Короткие по длине упругой лопасти калоши в указанных моноластах обеспечивают возникновение в работе упругой лопасти условий, при которых часть ее плоскости во время плавания становится не рабочей и начинает тормозить движение пловца в воде. Кроме того, сама лопасть приобретает возможность изгибаться винтом, что так же ведет к потере скорости пловца.
Кроме того, конструкция самих калош и их расположение на упругой лопасти при надевании на ноги пловца создает условия, при которых плоскость упругой лопасти параллельна плоскости ступней пловца, что при плавании создает излишние напряжения на икроножные голеностопные мышцы пловца - а это, в свою очередь, приведет к развитию их ранней усталости и, значит, к снижению скорости плавания.
5
Ближайшим из известных является моноласт, описанный в Авторском свидетельстве СССР №1771776 «Ласт для плавания», МКИ А63В 31/11, опубл. 30.10.92 в бюл. №40. Этот моноласт содержит упругую лопасть и установленные на этой лопасти две галоши. При этом упругая лопасть содержит один узкий край и лежащий против него широкий край, и к узкому краю этой лопасти прикреплены обе калоши. Калоши установлены на упругой лопасти таким образом, чтобы их подошвы находились в одной плоскости и были параллельны плоскости самой лопасти. Обе калоши, кроме того, расположены симметрично средней линии упругой лопасти, параллельно этой средней линии и в непосредственной близости друг к другу, а их длина равна приблизительно длине стопы человека и не превышает 1/5 длины упругой лопасти. Обе калоши выполнены сплошными из литой резины только в их носочной части, а со стороны пяточной части в каждой из калош выполнен ремень, при этом сама пятка калоши подошвы не имеет.
Лопасть этого моноласта имеет слишком высокую эластичность, обусловленную тем, что она является тонкой. При этом утолщение лопасти приводит обычно к утяжелению моноласта, что создает дополнительные нагрузки на ноги пловца и не способствует увеличению его скорости. Установка же на лопасти ребер жесткости делает ее более упругой, однако, во-первых, эти ребра жесткости не снижают способность лопасти перекручиваться винтом и, во-вторых, они создают профиль изгиба ласты недостаточно благоприятный для его эффективной работы в воде. Кроме того, в данном моноласте калоши расположены и выполнены таким образом, что внутренняя часть их подошвы по длине находится в плоскости, параллельной плоскости ласта. При плавании это создает дополнительные нагрузки на икроножные мышцы ног и приводит к их ранней усталости.
Задачей данной полезной модели является улучшение профиля изгиба лопасти моноласта при плавании и одновременное исключение его винтового изгиба. При этом ласт при плавании должен обеспечивать эффективный гребок лопасти в обоих направлениях, значительное снижение нагрузки на икроножные мышцы пловца, а вес ласта в воде должен быть минимальным.
Поставленная задача решается тем, что как и известный, заявляемый моноласт содержит гибкую плоскую лопасть, у которой передний край является более узким, чем задний, при этом расстояние от переднего до заднего края лопасти составляет не менее 40 см; к наиболее узкому краю лопасти прикреплены две калоши, расположенные симметрично относительно средней линии лопасти и направленные носками в сторону заднего более широкого края лопасти, причем наружная часть подошвы обеих калош по длине расположена в плоскости, параллельной плоскости лопасти.
В отличие от известного, в заявляемом моноласте внутренняя плоскость подошвы обеих калош по длине расположена по отношению к плоскости лопасти под углом α=5-20 градусов, одинаковом для обеих калош, и таким образом, чтобы носки этих внутренних плоскостей подошвы калош находились над плоскостью лопасти; при этом носки самих калош выполнены такой длины, чтобы они перекрывали лопасть от ее узкого края на 1/3-½ длины самой лопасти, высота самих калош от нижней части подошвы равна 5-30 см; носочная часть каждой калоши выполнена полностью закрытой, а длина подошвы этих калош выполнена такой, чтобы она охватывала пятку пловца, причем над пяточной частью подошвы в каждой из калош расположен ремень из эластичной резины, закрепленный своими концами за стенки носочной части калоши; наружные и внутренние поверхности каждой калоши выполнены из эластичной резины, а промежутки между выполненными из эластичной резины поверхностями носовой части калоши заполнены эластичным материалом с удельным весом меньшим, чем удельный вес воды. При этом указанные промежутки между выполненными из эластичной резины поверхностями носовой части калоши целесообразно заполнить микропористой резиной поскольку она обладает хорошими физико-механическими характеристиками и ее удельный вес ниже, чем у воды.
На внутренней поверхности подошвы каждой из калош может быть выполнен выступ, играющий роль супинатора. Этот выступ обеспечивает более плотное прилегание внутренней поверхности подошвы калоши к подошве пловца во время плавания.
Носки указанных калош могут быть выполнены обтекаемой веретенообразной формы. Такая форма, во-первых, снижает гидродинамическое сопротивление калош при плавании, во-вторых - улучшает профиль изгиба лопасти во время плавания, т.к. обеспечивает более плавное распределение реактивной силы по длине носков.
Калоши целесообразно располагать на лопасти таким образом, чтобы между ними был промежуток равный 4÷7 см. Такое расположение калош создает между ногами пловца гидродинамический канал, благодаря которому снижается сопротивление воды при движениям ног пловца.
По всему переднему краю лопасти, расположенному между калошами, из жесткой резины выполнено утолщение размером 2÷4 см. Такое утолщение обеспечивает высокую прочность именно этого края лопасти, который испытывает большие разрывающие нагрузки от ног при плавании спортсмена. При этом утолщение целесообразно выполнить обтекаемой формы, что обеспечит снижение сопротивления воды при движении лопасти.
По каждому и боковых краев лопасти по всей длине этого края, начиная от каждой калоши, может быть сделано утолщение, выполненное, например, из микропористой резины покрытой эластичной резиной. Такое утолщение делает лопасть моноласта менее гибкой на краях, что улучшает ее гребковые характеристики, а наличие в утолщении микропористой резины снижает вес ласта в воде, что, в свою очередь, облегчает работу пловца во время плавания. При этом утолщение целесообразно сделать обтекаемым, что снизит сопротивление воды при движении ласта во время плавания.
По заднему краю ласта выполнена окантовка шириной 0,5÷1,0 см, изготовленная из нержавеющего металла толщиной 0,05-0,2 мм. Такая окантовка предохраняет задний край ласта от механических повреждений.
На фиг.1 показан моноласт при виде сверху.
На фиг.2 показан моноласт при виде сбоку. При этом одна из калош показана в разрезе.
Моноласт содержит гибкую плоскую лопасть 1 и закрепленные на переднем более узком крае этой лопасти две калоши 2. Калоши 2 разнесены друг от друга на расстояние 4÷7 см. Калоши 2 выполнены из пористой резины и вся их наружная и внутренняя поверхность покрыта эластичной резиной. Носок калош 2 закрыт полностью, имеет обтекаемую веретенообразную форму и выполнен такой длины, чтобы он перекрывал гибкую плоскую лопасть 1 на 1/3÷1/2 по ее длине. Подошва 3 калош 2 выполнена сплошной и такой длины, чтобы она закрывала пятку ноги, которая будет вставляться в калошу. Внутренняя поверхность 4 подошвы 3 по своей длине наклонена к плоскости гибкой плоской лопасти 1 под углом α=5÷20 градусов. На внутренней поверхности 4 подошвы 3 выполнен выступ 7, который играет роль супинатора (см. фиг.2). Над пяточной частью каждой калоши 2 выполнен ремень 8, сделанный из эластичной резины. Ремень 8 своими концами прикреплен к носочной части калоши 2.
На переднем крае лопасти 1, расположенном между калошами 2, сделано упрочняющее утолщение 5, которое выполнено из жесткой резины и имеет обтекаемую форму. По обоим боковым краям гибкой плоской лопасти 1 по всей их длине сделаны стабилизирующие утолщения 6. Стабилизирующие утолщения 6 выполнены из пористой резины и покрыты слоем эластичной резины. Эти утолщения 6 имеют также обтекаемую форму. По всему заднему краю гибкой плоской лопасти 1 сделана окантовка 9, которая выполнена из нержавеющего металла, например, из меди или алюминия.
Моноласт работает следующим образом. При движении в воде гибкая плоская лопасть 1 изгибается в направленияx, ортогональных плоскости этой лопасти. При этом удлиненные носки калош 2 не дают ей изгибаться слишком сильно и, тем самым, увеличивают реактивную силу лопасти. Эти же носки калош 2 сдерживают изгибание лопасти 1 винтом и, таким образом, обеспечивают более эффективную работу лопасти 1 в воде. Микропористая резина, из которой сделаны калоши 2, снижает в целом вес моноласта за счет свей плавучести, оставляя, в то же время, сами калоши 2 гибкими, а эластичная резина, которой покрыты внутренние и внешние поверхности калош 2, исключает возможность проникновения в поры микропористой резины воды, обеспечивает жесткость калоши и придает эластичность поверхностям калош 2, делая их удобными при плавании.
При движении ног пловца во время плавания между ступнями ног возникает разрежение, которое быстрее заполняется водой, если между калошами оставлен промежуток. При этом, если этот промежуток меньше 4 см, то вода через него практически не проходит ввиду большого гидродинамического сопротивления, если же он оказывается больше 7 см, то на расположенную между калошами часть гибкой лопасти 1 начинают действовать слишком большие изгибающие силы, и для того, чтобы исключить их разрушающее воздействие, необходимо либо утолщать пластину, что нежелательно, либо сильно укреплять передний край лопасти.
При движении в воде наибольшие изгибающие нагрузки испытывает тот край лопасти 1, который расположен между калошами. Чтобы предотвратить разрушающее действие этих изгибающих нагрузок передний край лопасти, расположенный между калошами 2, упрочнен валиком 5 виде утолщения величиной 2-4 см. Обтекаемая форма утолщения 5 снижает сопротивление воды при движении сквозь нее передней стороны лопасти.
Известно, что расположение гибкой плоской лопасти 1 в плоскости, параллельной голеням ног пловца, делает работу этой лопасти в воде более эффективной. Благодаря тому, что внутренняя поверхность 4 подошвы 3 наклонена под углом 5-20 градусов к плоскости гибкой лопасти 1, при движении пловца в воде гибкая плоская лопасть 1 моноласта будет находиться в плоскости, параллельной той, в которой расположены голени пловца, т.е. гибкая плоская лопасть 1 будет являться как бы продолжением ног пловца. При этом ступни ног более свободны, их не нужно специально вытягивать, чтобы придать гибкой плоской лопасти указанное положение.
Наличие же на внутренней поверхности 4 подошвы фигурного выступа 7, играющего роль супинатора, обеспечивает равномерное распределение на стопу нагрузок, возникающих от давления работающей в воде гибкой лопасти 1 во время плавания.
Подчеркнем роль пяточной части калоши, охватывающей пятку пловца. В прототипе, где подошва калоши параллельна гибкой лопасти, пяточная часть неэффективна, так как мешает вытянуть стопу пловца в плоскости ласта. В заявленном моноласте стопа вытягивается значительно меньше, что и позволяет оборудовать моноласт пяточной частью, сделать его более управляемым, ликвидировать зазор между подошвой ноги пловца и подошвой калоши, который вносит дополнительное сопротивление движению.
Заявленный моноласт обеспечивает более эффективную работу гибкой плоскости в воде и комфортное состояние пловца, что позволяет достигнуть более высокой скорости плавания.