БУКСИРУЕМЫЙ НАДУВНОЙ ВОДНЫЙ АТТРАКЦИОН

Буксируемый надувной водный аттракцион, использующий эффект динамической воздушной подушки, предназначен для буксировки за катером и для получения новых специфических ощущений.
Известна гибкая буксируемая цистерна для морских перевозок, состоящая из гибкой оболочки в виде двух соединенных между собой гибкими связями гибких элементов цилиндрической формы, где гибкий элемент цилиндрической формы выполнен с герметизирующими перегородками, которыми делится на отсеки, при этом гибкие связи выполнены с разделителями, находящимися между гибкими элементами. Кроме того, в носовой части цистерны укреплено буксирное устройство, к которому крепится буксир (см. а.с. СССР №646893, В 63 В 7/00, 1972 г.)
Недостатки буксируемой цистерны в том, что в ней отсутствуют крылья и она не предназначена для перевозки людей.
Известен параплан, содержащий надувной нежесткий купол и крепление стоп по всему размаху (см. патент РФ №2021266, В 64 D 17/02, 2001 г.)
Недостаток параплана в том, что он не является водным аттракционом.
Известен экранолет, состоящий из корпуса с хвостовым оперением и крыла малого удлинения, где боковые и задние кромки крыла распложены в единой плоскости, при этом экранолет имеет водное базирование.
Недостаток в том, что экранолет не является надувным и буксируемым.
Известно водное устройство для перевозки наездника, включающее дугообразный надувной каркас, один или большее
количество воздушных каналов, простирающихся поперек на главную ось по передней части надувного каркаса, крепежную буксировочную систему (см. патент США 6409559 В2, В 63 В 1/100, июнь 25.2002).
Недостатки водного устройства в том, что существует возможность «зарывания» в воду, боковой и продольной неустойчивости и переворота набок, неудобное и небезопасное расположение пассажиров лежа головой вперед, и возможность соскальзывания в воду вперед. Невозможность размещения двух или более пассажиров и высокая скорость буксировки (до 30 миль в час).
Близким аналогом является разработка фирмы Sea and Sun (Франция).
Устройство водное не механизированное состоит из надувного переднего баллона, оснащенного на своей нижней стороне устройством для буксировки, двух продольных надувных баллонов и вспомогательного надувного элемента, буксирных тросов, а так же средств поддержки пассажиров и гибких крыльев по бокам (см. патент Франции WO 00/50300, В 63 В 7 /08, 1/14, 35/74, 25.02.2000, прототип)
Недостатком прототипа является то, что не используется эффект близости воды (экранный эффект, динамическая воздушная подушка), в следствие чего для устойчивого движения аттракциона с поднятым носом требуется значительно более высокая скорость. В прототипе конструктивно не предусматривается изменение геометрии крыла с целью увеличения подъемной силы. Конструкция прототипа исключает использования экранного эффекта, так как при его движении задние кромки боковых поверхностей крыла находятся на значительном удалении от поверхности воды. В конструкции прототипа не предусмотрена задняя поперечная труба, что исключает его движение с креном и боковым скольжением.
Цель - увеличение безопасности за счет снижения рабочей скорости аттракциона.
Техническая задача решается тем, что буксируемый надувной водный аттракцион, содержащий надувной каркас, включающий носовую поперечную трубу и продольные трубы, боковые поверхности крыльев, буксирные тросы и узлы, крепления тросов в районе соединения продольных труб и носовой поперечной трубы, а так же средства поддержки пассажиров дополнительно включает поперечную кормовую трубу, обеспечивающую скольжение вбок, а так же жесткость надувного каркаса при асимметричной нагрузке и днище которое соединено с продольными и поперечными трубами.
Узлы крепления буксирных тросов расположены не только в районе соединения продольных труб и носовой поперечной трубы на уровне ватерлинии, но и на концах носовой поперечной трубы, где расстояние от края не более одного наибольшего диаметра поперечной трубы. Кроме того, буксирные тросы идущие от узлов крепления соединяясь с буксирными тросами идущими к буксировочному судну, образуют угол 30-150 градусов, при этом длина тросов регулирует степень деформации крыла.
Увеличение подъемной силы крыла происходит за счет крепления тросов, обеспечивающих заданную форму крыла, использования экранного эффекта и увеличения размаха и удлинения крыла.
Новизна полезной модели заключается в применении схемы крепления тросов к надувному каркасу, которая позволяет при ограниченной жесткости надувной конструкции получать требуемую геометрию крыла при воздействии аэродинамических сил. Кроме того, кормовая поперечная труба обеспечивает легкое скольжение вбок, а так же обеспечивает жесткость надувного каркаса при асимметричной нагрузке, что снижает рабочую скорость безопасности использования аттракциона.
Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволяет установить соответствие их критерию «новизна».
На фиг.1 изображен вид снизу
На фиг.2 изображен вид спереди в движении
На фиг.3 изображен вид в изометрии
На фиг.4 изображен вид сверху трехместного варианта
На фиг.5 изображен вид четырехместного аттракциона с удлиненной кормой
На фиг.6 изображен вид шестиместного аттракциона с удлиненной кормой
На фиг.7 изображен вид спереди, изменение геометрии крыла под воздействием скоростного напора воздуха (без нагрузки)
На фиг.8 изображен вид спереди, изменение геометрии крыла под воздействием скоростного напора воздуха (под нагрузкой) Буксируемый надувной водный аттракцион содержит надувной каркас 1, 2, включающий носовую поперечную трубу 1, продольные трубы 2, кормовую поперечную трубу 3, днище 4, боковые поверхности крыльев 5, узлы крепления буксирных тросов 6, 7, средства поддержки пассажиров 8 (фиг.3), буксирные тросы 9, 10, 11.
Надувной каркас 1, 2, боковые поверхности крыльев 5 и днище 4, выполнены из гибких, газосодержащих материалов - армированного капроном полихлорвинила (PVC), прорезиненной ткани или любых материалов, способных удовлетворить этим требованиям. Боковые поверхности крыльев 5 и днище 4 могут быть выполнены в виде объемной надувной или плоской конструкции.
Продольные трубы 2 соединены в передней части с поперечной трубой 1, где расстояние от оси продольной трубы 2 от края поперечной трубы 1 не менее 1,5 наибольшего диаметра поперечной трубы 1, в задней части соединены с кормовой поперечной трубой 3. Днище 4 соединено с продольными трубами 2 и поперечными трубами 1 и 3.
Пассажиры располагаются сидя, лежа или стоя на продольных трубах 2, между этими трубами и /или на кормовой поперечной трубе 3.
Средства поддержки пассажиров 8 (фиг.3) крепятся на надувном каркасе. Продольные трубы 2 соединяются задней частью с поперечной кормовой трубой 3. Боковые поверхности крыльев 5 соединяются с носовой поперечной трубой 1 и продольными трубами 2. Узлы крепления буксирных тросов 6 расположены на концевых частях носовой поперечной трубы 1 на расстоянии от края не более одного наибольшего диаметра трубы. Узлы крепления буксирных тросов 7 расположены в районе соединения продольных труб и носовой поперечной трубы, возможно, ниже ватерлинии. Буксирные тросы 9 присоединяются к узлам крепления тросов 7, буксирные тросы 10 присоединяются к узлам крепления 6, буксирные тросы 11 одним концом соединяются со свободными концами тросов 9, 10, попарно с каждой стороны. В ненагруженном состоянии угол между тросами 9 и 10 составляет 30-150 градусов. Другие концы тросов 11 соединяются с буксирным тросом, идущим к буксировочному судну. При отсутствии перемещения аттракцион находится на плаву. Возможна установка окон 12 (фиг.3) и надувных подножек 13 (фиг.5)
Реализуется полезная модель следующим образом.
В начале разгона носовая поперечная труба 1 недеформирована и концы ее располагаются над водой, не препятствуя движению.
При разгоне возникает вздыбливание буксируемого надувного водного аттракциона, носовая поперечная труба 1 поднимается над водой. Действующая на боковые поверхности крыльев 5 и днища 4 нагрузка от набегающего потока воздуха совместно с реакцией буксирных тросов 9, 10, приводит к изгибанию концевых частей носовой поперечной трубы 1 и боковых поверхностей крыльев 5, вперед и вниз по ходу движения.
Длины буксирных тросов 9, 10, 11 устанавливают таким образом, чтобы изогнутые при движении концевые части носовой поперечной трубы 1 не задевали за воду. Достигается изменение геометрии крыла при движении под действием динамического напора воздуха. Уменьшение расстояния между задней кромкой боковых частей крыла 5 и поверхности воды приводит к увеличению подъемной силы (возникает экранный эффект, динамическая воздушная подушка). Это приводит к уменьшению потребной скорости буксировки и повышению безопасности аттракциона.
Задние по ходу движения окончания продольных труб 2, замкнуты кормовой поперечной трубой 3. Носовая и кормовая часть продольных труб 2 выполнена с изгибом или изломом вверх, чтобы приподнять поперечные трубы 1, 3 и снизить сопротивление в начале разгона.
Во время движения буксируемый надувной водный аттракрицон скользит с поднятой носовой частью по поверхности воды на кормовой поперечной трубе 3. При повороте возникает крен аттракциона (например, при повороте вправо - крен вправо), вследствие асимметричного обтекания воздуха, крен может превысить 45 градусов и ограничивается возрастанием подъемной силы на внутренней по отношению к повороту части крыла за счет приближения ее к воде, при касании воды законцовкой передней (носовой) поперечной трубы 1, вследствие чего угол крена уменьшается.
Кормовая поперечная труба 3 обеспечивает легкое скольжение вбок, а так же обеспечивает жесткость надувного каркаса при асимметричной нагрузке. При боковом скольжении с креном пассажиры получают дополнительные впечатления от
центростремительного ускорения и необычных маневров аттракциона.
По результатам испытаний, проводившихся в п. Лазаревское и в г. Геленждике, при сравнении с прототипом такой же площади крыла, при такой же загрузке, скорость подъема носа составила 42 и 55 км/час соответственно, что существенно повышает безопасность использования (см. акт заводских испытаний (Приложение 1).
Варианты (модификации)
1. Отличается количеством продольных труб надувного каркаса (может быть 2, 3 или более)
2. Отличается количеством тросов, приходящих к надувному каркасу.
3. Отличается удлиненными продольными трубами и задней кромкой крыла, не доходящей до задней части продольных труб.