ТРЕНИРОВОЧНЫЙ ШЛЕМ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
SIMULATION TRAINING HELMET

Изобретение относится к области спорта, в частности к экипировке, и может найти применение для психологического воздействия на таких спортсменов как автопилоты, бобслеисты, бойцы единоборств и некоторых других в период тренировки, с целью их адаптации к различным возникающим раздражителям.
Из уровня техники известно устройство в виде гипоксической тренировочной маски, в котором задействована многоуровневая система сопротивления, направленная на уменьшения потока воздуха в дыхательные пути человека, (см. Гипоксическая тренировочная маска. Свободный доступ.https://training365.ru/trenirovocnnye-maski/ Открытое издание).
Данное устройство позволяет при тренировочном процессе улучшить кондицию легких и механизм дыхания спортсмена, адаптировать его организм к стрессу, увеличить объем легких, укрепить дыхательные мышцы, мышцы диафрагмы, улучшить легочную вентиляцию, что в целом может способствовать повышению спортивных результатов. Однако недостатком устройства является отсутствие возможности его применения в некоторых видах единоборств, по причине опасности для здоровья спортсмена, например виды, в которых используются как удары, так и борцовская техника, в том числе опасность его применения в тренировочном процессе для сердечно-сосудистой системы при недостаточно подготовленном организме.
Кроме того, известно устройство шлема для контактных видов единоборств с применением ударной техники, представляющее собой формованный шлем из пенополиэтилена с покрытием по лицевой и внутренней поверхностям, включающего маску изогнутой формы с вытачками, накладку на лоб, околоушные защитные валики, фиксирующую пату с контактной застежкой «велькро», закрепляемую через полукольцо, назатыльные паты и шнуровку со шлевками по верхнему срезу, снабженного монолитной назатылочной пластиной, идущей от лба до затылка и защищающей голову сверху и сзади, лоб имеет V-образный срез и фаски, снятые до 180° по горизонтали, (см. Описание патента РФ №60319 «Шлем для контактных видов единоборств с применением ударной техники» Автор А.А. Гришин, опубл. 27.01.2007 г. Бюл. №3. Открытое издание). Устройство данного шлема принято за прототип.
Известное устройство шлема благодаря упругим качествам пенополиэтилена, различным вариантам креплений и отработанному крою, позволяет регулировать его в пределах большого размерного ряда (от 52 до 59 размера включительно). Лицевые срезы шлема уменьшаются по толщине к овалу лицевого выреза, что увеличивает сектор обзора по горизонтали до 180 градусов. Подбородочная пата шлема снабжена полукольцом и страховочной шлевкой, которая предохраняет пату от случайного расстегивания во время поединка. Соединение деталей шлема: маски с дополнительной накладкой на лоб и S-образные вытачки позволяют обеспечить анатомичность формы (изогнуто-овальную), утолщить его наиболее ударные части (лоб), увеличить его прочность за счет многослойности конструкции. Вытачки, имеющие не прямолинейные срезы, обладают большей эластичностью и прочностью соединения, чем с прямыми срезами. Покрывные детали шлема для единоборств повышают его прочность и гигиенические свойства. Шлем имеет минимальное количество наружных швов, а целостность его покрытия повышает его эксплуатационные качества и прочность. Изогнутость формы, внутреннее нескользящее покрытие и варианты крепежей шлема обеспечивает его надежную фиксацию на голове, препятствуя его вращению, сползанию и расстегиванию во время поединка. Однако недостатком данного устройства является то, что оно не способно оказывать на спортсменов в период тренировки психологическое воздействие, с целью их адаптации к различным раздражителям при непосредственном выполнении физических действий, а именно: шумовой эффект (имитация криков болельщиков на трибунах, или работу систем автомобиля); имитация кратковременного светового воздействия на органы зрения (освещение электроприборов (прожекторов и ламп) помещения, спортивного зала или движущихся автомобилей), имитировать дымовой эффект, как фактор ограничения видимости (туман) для автопилота при управлении транспортным средством, а также создавать условия для затруднения дыхания при гипоксии.
Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении защитных функций головы спортсмена от ударов, а также его адаптации к различным раздражителям при выполнении физических действий путем имитации на его психику некоторых видов воздействия, а именно: кратковременного воздействия на зрительный анализатор световых помех, кратковременного дымового эффекта, частично ограничивающего видимость, а также на органы слуха шумового эффекта, кроме того создание условий для затрудненного дыхания, обеспечение дифференцированного использования выше перечисленных факторов.
Техническим решением предложенного изобретения является использование в составе устройства гипоксической маски с клапанами, имеющими возможность изменять количество обступаемого к органам дыхания воздуха, двух имитаторов светового воздействия, двух имитаторов звукового воздействия с накопителем информации, емкости для воды с парогенератором и вибрационного элемента, соединенных посредством электропроводов с элементом питания.
Техническим результатом предложенного изобретения является обеспечение защиты головы спортсмена от ударов, а также его адаптация к различным раздражителям при непосредственном выполнении физических действий путем имитации некоторых видов воздействия на его психику, повышение интенсивности тренировочного процесса в целом.
При этом сущность работы тренировочного шлема имитационного моделирования заключается в том, что в период тренировочного процесса спортсмена, кроме защитных функций головы от ударов, конструкция шлема имитирует некоторые виды физических воздействий на его психику с целью его адаптации к внешним раздражителям, имеющим место в профессиональной деятельности. Обеспечивается это путем имитации дымового воздействия к зоне органов зрения, кратковременного воздействия на них искусственно созданными световыми помехами, воздействием на органы слуха шумовым эффектом, создание условий для затрудненного дыхания, а также вибрационной нагрузки.
Устройство тренировочного шлема имитационного моделирования поясняется фигурой, где: 1 - корпус шлема; 2 - защитное покрытие; 3 - клапаны; 4 - гипоксическая маска; 5 - имитаторы светового воздействия (светодиоды); 6 - имитаторы звукового воздействия (динамики) с накопителем информации; 7 - емкость для воды с герметичной крышкой; 8 - парогенератор; 9 - вибрационный элемент; 10 - электропровода; 11 - элемент питания.
На фигуре точечной стрелкой показано направление воздействия светового импульса от имитаторов светового воздействия 5 на органы зрения спортсмена; прямыми стрелками поступление воздуха в клапаны 3 гипоксической маски 4.
Во время тренировочного процесса, например автопилота на автотренажере, или бойца какого-либо вида единоборств, на голову надевается тренировочный шлем имитационного моделирования, представляющий собой конструкцию, позволяющую защитить от травм голову при ударах. Шлем имеет прочный и легкий корпус выполненный, например, из металлического сплава или полимера, под которым расположено защитное покрытие (мягкий материал), что позволяет снизить ударное воздействие на голову и расположенные под корпусом элементы конструкции. В передней части шлема возле области рта под защитным каркасом расположена гипоксическая маска так, что забор воздуха при дыхании осуществляется через клапаны, расположенные в маске. Имеется возможность выбора и переключения нескольких положений (режимов) работы клапанов, для регулирования объема поступающего в органы дыхания воздуха, что имитирует гипоксию, улучшает кондицию легких и механизм дыхания, адаптирует организм к стрессу, увеличивает объем легких, укрепляет дыхательные мышцы, мышцы диафрагмы, улучшает легочную вентиляцию, что в целом может способствовать повышению результатов физической подготовленности. Также в передней части шлема под корпусом и защитным покрытием располагается имитатор светового воздействия, выполненный, например, в виде двух светодиодов. Имитаторы светового воздействия обеспечивают кратковременное ослепление органов зрения спортсмена, также как и от источников света (ламп). В области правой и левой ушных раковин, также под корпусом и защитным покрытием имеются имитаторы звукового воздействия (по одному динамику с каждой стороны) с накопителем информации. Они оказывают шумовой эффект (имитируют звуки работы систем автомобиля, например, двигателя, или крики болельщиков с трибун для бойца, и т.д.).
Накопитель информации представляет собой электронную карту памяти, на которую производится запись производимых имитаторами звукового воздействия звуков. Кроме того, под корпусом шлема размещается вибрационный элемент, представляющий собой миниатюрный электродвигатель, на валу которого крепится эксцентрик так, что при работе электродвигателя и вращении его вала, создается вибрация, которая передается через защитное покрытие на поверхность головы спортсмена. Имитатор светового воздействия, звукового воздействия с накопителем информации, а также вибрационный элемент, соединены посредством электропроводов с элементом питания, расположенным в затылочной части шлема под корпусом и защитным покрытием. Элемент питания является химическим источником электроэнергии, и снабжает данные потребители на протяжении длительного промежутка времени электрическим током для их нормального функционирования. В верхней части с переходом к лобной части шлема, также под корпусом и защитным покрытием, размещается емкость для воды с горловиной для ее заправки, закрывающейся герметичной крышкой. Также в емкости имеется отверстие для выхода воды к парогенератору, расположенному в зоне лба головы, и также соединенного через электропровода с элементом питания. Парогенератор обеспечивает кратковременный выход пара в область органов зрения, что также затрудняет наблюдение за местностью.
Все вышеперечисленные элементы конструкции шлема оказывают физическое воздействие на органы зрения, слуха, кожные покровы, дыхательную систему спортсмена, косвенно оказывая воздействие и на его психику, что позволяет адаптировать его к внешним раздражителям при выполнении физических действий в профессиональной деятельности.
Пример работы устройства. В период тренировочного процесса спортсмена, тренировочный шлем имитационного моделирования, а именно корпус шлема 1 и защитное покрытие 2 защищает голову от травм, при этом через клапаны 3 гипоксической маски 4 спортсмен вдыхает воздух, имитаторы светового воздействия 5 обеспечивают кратковременное ослепление органов зрения, имитаторы звукового воздействия с накопителем информации 6 оказывают шумовой эффект на органы слуха. В верхней части с переходом к лобной части шлема, также под корпусом 1 с защитным покрытием 2, размещается емкость для воды с герметичной крышкой 7, причем в емкости имеется отверстие для выхода воды в парогенератор 8 к зоне органов зрения. Имитаторы светового воздействия и звукового воздействия с накопителем информации 5 и 6 соответственно, парогенератор 8, а также вибрационный элемент 9 соединены посредством электропроводов 10 с элементом питания 11.
Предлагаемое устройство позволяет оказать на спортсмена в период тренировки психологическое воздействие через некоторые виды физического воздействия, выраженное в имитации дымового задымления в зоне органов зрения, кратковременного воздействия на органы зрения световых помех, воздействие на органы слуха шумовым эффектом, создание условий для затрудненного дыхания, вибрацию на кожные покровы, повысить интенсивность тренировки и совершенствовать тренировочный процесс в целом.
Литература
1. Гипоксическая тренировочная маска. Свободный доступ. https://training365.ru/trenirovochnye-maski/ Открытое издание.
2. Описание патента РФ №60319 «Шлем для контактных видов единоборств с применением ударной техники» Автор А.А. Гришин, опубл. 27.01.2007 г. Бюл. №3. Открытое издание.