УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПАСЕНИЯ ЛЮДЕЙ НА ВОДЕ И ДЛЯ СКОРОСТНОГО ПЛАВАНИЯ

Устройство предназначено для спасения людей на воде при авариях судов или несчастных случаях при помощи мускульной силы человека за счет быстрого отплытия на устройстве от места аварии.
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 низкая эффективность. Пловец должен периодически поднимать руками над водой то одну, то другую лопасть и тратить большое количество энергии для подъема лопастей и опусканием их в воду. При этом усилия на руки у пловца распределены неравномерно, тело пловца извивается в воде, создавая опасные нагрузки на позвоночник.
Известно устройство для спасения людей на воде и для скоростного плавания характеризующееся тем, что содержит поплавок в виде пластины, имеющей положительную плавучесть, достаточную для удержания пловца на поверхности воды, две ручки в виде согнутых вдвое трубок в виде буквы С, закрепленные концами за передние и задние торцы поплавка и позволяющие пловцу выполнять возвратно-поступательные движения поплавком, при этом нижняя плоскость поплавка выполнена в виде протектора с параллельными гребнями и впадинами, расположенными поперек поплавка, причем передние склоны гребней протектора скошены в сторону переднего торца поплавка под острым углом, например, под углом 30°, и при поступательном движении поплавка скользят по поверхности воды, а задние склоны гребней протектора выполнены перпендикулярно плоскости поплавка и при возвратном движении поплавка опираются о воду, и сам поплавок скошен снизу в сторону переднего торца, а задний торец поплавка выполнен перпендикулярно плоскости поплавка и утолщен, патент РФ на полезную модель №170141, 14.04.2017.
Устройства недостаточно эффективно в работе. Для передвижения по воде при помощи устройства пловцу требуются затрачивать значительные усилия для перемещения устройства вперед, так как протектор поплавка постоянно заполнен водой. При перемещении устройства назад во время гребка недостаточно эффективно используется задний торец поплавка в качестве весла.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является повышение эффективности устройства.
Данная задача решается за счет того, что устройство для спасения людей на воде и для скоростного плавания характеризующееся тем, что содержит поплавок в виде горизонтально расположенной пластины, имеющей положительную плавучесть, достаточную для удержания пловца на поверхности воды, при этом передний торец поплавка скошен снизу, задний торец поплавка утолщен и имеет углубление горизонтальное в виде лотка или полуцилиндра, и нижняя поверхность поплавка выполнена в виде протектора с параллельными гребнями и впадинами, расположенными поперек поплавка, передние склоны гребней протектора наклонены в сторону заднего торца поплавка под острым углом, например, под углом 20-80°, задние склоны гребней протектора выполнены перпендикулярно или наклонены в сторону заднего торца поплавка под острым углом, например, под углом 20-80°, пластинки, прикрепленные к передним склонам гребней протектора и выступающие за гребни протектора, при поступательном движении поплавка пластинки и передние склоны гребней протектора скользят по поверхности воды, при возвратном движении поплавка пластинки и задние склоны гребней протектора опираются о воду, две пластины, прикрепленные к боковым торцам поплавка, ограничивающие протектор поплавка, пластинки и горизонтальное углубление заднего торца поплавка, два стержня с ручками, закрепленные за поплавок со стороны заднего торца и позволяющие пловцу выполнять возвратно-поступательные движения поплавком, ремни с замками, прикрепленные к верхней поверхности поплавка, причем поплавок имеет воздуховоды, соединяющие его верхнюю и нижнюю поверхности в местах расположения впадин протектора, и пластины выполнены из материала, имеющего положительную плавучесть.
Пловец движется вперед при выполнении возвратно-поступательных движений устройством. При этом пловцу не надо поднимать устройство над водой. Устройство за счет своей положительной плавучести все время находится на поверхности воды. Задний торец поплавка выполняет эффективно функцию лопасти за счет наличия на нем углубления горизонтального. Протектор поплавка также работает более эффективно за счет наличия пластинок, увеличивающих размер протектора, соответственно и объем воды, взаимодействующий с протектором поплавка. Пластины, расположенные по бокам поплавка, не позволяют воде во время гребка растекаться по сторонам, возвратное движение устройства, и снижать эффективность работы устройства.
Наличие воздуховодов в поплавке, соединяющих верхнюю и нижнюю плоскости поплавка в местах расположения впадин протектора, позволяет воде заполнять все пространство протектора, взаимодействовать с максимально возможным количеством воды и эффективно преобразовывать мускульную энергию пловца в энергию движения его по воде.
Острый угол наклона передних склонов гребней протектора и пластинок, прикрепленных к передним склонам гребней, отсутствие воды в протекторе при наличии воздуховодов в поплавке, все это позволяет устройству легко скользить по поверхности воды при поступательном его движении. Поэтому пловцу не надо прикладывать большие усилия для перемещения устройства вперед.
Усилия на руки у пловца распределены равномерно, позвоночник пловца не испытывает непривычных для него изгибающих нагрузок. А это значит, что пловец сможет проплыть большее расстояние с предлагаемым устройством.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков в устройстве, является повышение эффективности устройства при спасении человека на воде.
На фигуре приведено предлагаемое устройство, вид сверху и вид сбоку.
Устройство для спасения людей на воде и для скоростного плавания характеризующееся тем, что содержит поплавок 1 в виде горизонтально расположенной пластины, имеющей положительную плавучесть, достаточную для удержания пловца на поверхности воды, при этом передний торец поплавка 2 скошен снизу, задний торец поплавка 3 утолщен и имеет углубление горизонтальное 4 в виде лотка или полуцилиндра, и нижняя поверхность поплавка 1 выполнена в виде протектора с параллельными гребнями 5 и впадинами 6, расположенными поперек поплавка 1, передние склоны гребней протектора 7 наклонены в сторону заднего торца поплавка 3 под острым углом, например, под углом 20-80°, задние склоны гребней протектора 8 выполнены перпендикулярно или наклонены в сторону заднего торца поплавка 3 под острым углом, например, под углом 20-80°, пластинки 9, прикрепленные к передним склонам гребней протектора 7 и выступающие за гребни протектора 5, при поступательном движении поплавка 1 пластинки 9 и передние склоны гребней протектора 7 скользят по поверхности воды, при возвратном движении поплавка 1 пластинки 9 и задние склоны гребней протектора 8 опираются о воду, две пластины 10 и 11, прикрепленные к боковым торцам поплавка 1, ограничивающие протектор поплавка 1, пластинки 9 и горизонтальное углубление 4 заднего торца поплавка 3, два стержня 12 и 13 с ручками 14 и 15, закрепленные за поплавок 1 со стороны заднего торца 3 и позволяющие пловцу выполнять возвратно-поступательные движения поплавком 1, ремни 16 и 17 с замками 18 и 19, прикрепленные к верхней поверхности поплавка 1, причем поплавок 1 имеет воздуховоды 20, соединяющие его верхнюю и нижнюю поверхности в местах расположения впадин протектора 6, и пластины 10 и 11 выполнены из материала, имеющего положительную плавучесть.
Работает устройство следующим образом.
Человек, находящийся на судне, терпящим кораблекрушение, может прыгнуть в воду ногами вниз вместе с устройством за спиной. Для этого человек пропускает ремни 16 и 17 между ног, надевает их на плечи и фиксирует замками 18 и 19. Затем человек делает глубокий вдох, затаивает дыхание и прыгает в воду с устройством за спиной солдатиком, ногами вниз. Находясь на воде, человек отстегивает ремни 16 и 17, затем, удерживая устройство за ручки 14 и 15, совершает возвратно-поступательные движения устройством и уплывает от судна, терпящего кораблекрушение. Человек, с усилием приближая устройство к себе, делает гребок задним торцом поплавка 3, задними склонами гребней протектора 8 и пластинками 9, и движется вперед.
При перемещении устройства к себе, при возвратном движении устройства, пластинки 9, погруженные в воду, поднимают воду кверху к поплавку 1, вытесняя воздух через воздуховоды 20 поплавка 1, и заполняют водой полости протектора, что позволяет пловцу эффективно взаимодействовать с большей массой воды.
Отталкивая устройство от себя, человек прикладывает усилия, но гораздо меньшие, чем при гребке. Устройство при поступательном движении легко скользит по поверхности воды вперед за счет наличия скоса переднего торца поплавка 2, наклона передних склонов протектора 7 и прикрепленным к ним пластинок 9, наличия воздуховодов 20, соединяющих верхнюю и нижнюю поверхности поплавка 1 в местах впадин гребней протектора 6, позволяющих уйти воде из протектора. Устройство касается воды при движении вперед только нижними краями пластин 10 и 11, имеющими положительную плавучесть, и пластинками 9.
Для ускорения передвижения в воде человек работает также и ногами, отталкиваясь ими от воды, в противофазе с перемещением поплавка 1, например, в стиле брасс. В этом случае основное усилие во время скоростного плавания с устройством будет приходиться на ноги пловца.
Человек может сначала сбросить устройство в воду, а затем прыгнуть сам и подобрать устройство на воде.
Если человек не умеет плавать, то он не должен снимать устройство с плеч, а ждать помощи спасателей.
Отплыв на безопасное расстояние, человек должен дождаться спасателей, используя средства оповещения. Для этого человек может включить радиомаяк и применить другие средства обнаружения, если таковыми снабжено устройство.
Информацию, как пользовать предлагаемое устройство для спасения на воде, каким образом закреплять его на теле, прыгать в воду, находясь в воде, плыть с помощью устройства, используя силу рук и ног, как использовать устройство для передвижения в качестве паруса при наличии ветра, как использовать устройство в качестве подводного паруса при наличии течения воды, как использовать устройство при волнении воды и во время шторма.
При наличии ветра устройство может быть поставлено в воду на бок или на торец и использовано как парус. При наличии течения воды устройство может быть поставлено на бок, погружено в воду и использовано как подводный парус. При наличии волн на воде достаточно направить устройство в нужном направлении и волны понесут человека в нужном направлении. Во время шторма человек не должен снимать устройство с себя.
В устройстве воздуховоды 20 в поплавке могут быть выполнены в виде отверстий или виде щелей.
В устройстве поплавок 1 и пластины 10 и 11 могут быть выполнены из пенопласта.
В устройстве поплавок 1 и пластины 10 и 11 могут быть выполнены полыми или надувными.
В устройстве стержни 12, 13 и ручки 14, 15 могут иметь положительную плавучесть.
В устройстве стержни 12, 13 с ручками 14, 15 могут быть выполнены в виде телескопических трубок с ручками в виде колец или буквы Г.
В устройстве ручки 14 и 15 могут быть выполнены с изгибами в соответствии с физиологическим строением рук человека.
В устройстве протектор поплавка 1 может быть выполнен в виде пластинок 9, прикрепленных неподвижно к нижней поверхности поплавка 1 и наклоненных в сторону заднего торца поплавка 3 под острым углом, например, под углом 20-80°, на фигуре не показано.
В устройстве пластинки 9 могут быть прикреплены к нижней поверхности поплавка 1 подвижно, например, при помощи шарниров, занимающие, при возвратном движении поплавка, вертикальное или наклонное положение за счет наличия ограничителей хода пластинок, находящихся на пластинах, и при поступательном движении поплавка занимающие горизонтальное положение, на фигуре не показано.
В устройстве пластинки могут быть выполнены из пластика, например, из полихлорвинила или стекла органического, или из металла, например, из нержавеющей стали, титана или дюралюминия.
В устройстве задние торцы пластин могут быть скошены в сторону углубления горизонтального заднего торца поплавка, на фигуре не показано.
Устройство может быть покрыто гидрофобным веществом.
Устройство может быть окрашено светоотражающей или флуоресцентной оранжевой краской.
Устройство может быть выполнено складным или сборно-разборным.
Устройство может иметь навесное оборудование в виде навигатора, компаса, свистка, радиопередатчика, радиомаяка, маяка проблескового, фонарика, ракетницы, источника электропитания, ремня поясного, фала страховочного, ножа, жилета спасательного, гидрокостюма, шапочки, маски для плавания, дыхательной трубки, контейнера с пищей, контейнера с пресной водой и надувного или складного матраца.
Автор изготовил макет устройства и испытал его в водном потоке мелкой речушки.
Для измерения усилий, оказывающей моделью потоком воды, использовался динамометр бытовой со шкалой 10 кгс и ценой деления шкалы 0,1 кгс.
В модели поплавок основной 1 был изготовлен из плотного пенопластового листа длиной 540 мм, шириной 365 мм, высотой 77 мм с протектором высотой 50 мм из шести гребней, передние склоны гребней протектора 7 наклонены под углом 40 градусов в сторону заднего торца поплавка 3, задние склоны гребней протектора 8 выполнены вертикально к плоскости поплавка 1, шести пластинок 9 из дюралюминия толщиной 0,2 мм, шириной 80 мм и длиной 365 мм, прикрепленными неподвижно к передним склонам гребней протектора 7 и выступающими на 50 мм за края гребней 6. Шестая пластинка являлась нижней стенкой углубления горизонтального 4 заднего торца поплавка 3.
Снизу передний торец поплавка основного 2 скошен под углом 40 градусов и являлся одновременно передним склоном первого гребня протектора 7, а задний торец поплавка 3 снизу являлся задним склоном 8 шестого гребня протектора. Сверху задний торец поплавка 3 был утолщен до 130 мм куском пенопластового листа. Горизонтальное углубление 4 заднего торца поплавка 3 представляло собой лоток сверху и снизу образованного дюралюминиевыми пластинками. По бокам лоток был ограничен пластинами 9 и 10. Получился короб с размерами 365 мм на 220 мм и глубиной 50 мм.
Пластины 9 и 10, прикрепленные к боковым торцам поплавка, были изготовлены из плотного пенопласта листа толщиной 48 мм, шириной 150 мм, длиной 520 мм. Пластины 9 и 10 находились на уровне нижних краев пластинок 9.
Воздуховоды 20, соединяющие верхнюю и нижнюю поверхности поплавка 1 были выполнены в виде 15 отверстий диаметром 9 мм над каждой впадиной протектора 6. Всего на поплавке 1 было просверлено 75 отверстий.
На воде модель погружалось в воду на 30 мм. И при наличии волн на воде двигалась вперед с небольшой скоростью, примерно 0,1 м/сек.
3
Вес модели 1, 3 кгс, объем модели 15,3 дм.
Модель удерживалась в потоке воды в неподвижном состоянии. Скорость потока составляла примерно 1 м/сек.
Для удержания модели задним торцом поплавка 3 к потоку воды требовалось усилие 4,0 кгс.
Для удержания модели передним торцом поплавка 2 к потоку воды требовалось усилие 0,2 кгс.
Проведенные опыты подтверждают эффективность заявленного устройства.
В качестве стержней с ручками можно использовать трости для инвалидов, раздвигающихся и фиксируемых цанговыми зажимами, продаются в аптеках и в магазинах «Товары для здоровья», или изготовить их из сантехнических полипропиленовых трубок с наружным диаметром 20-30 мм.
В качестве защитного гидрофобного покрытия может быть использовано покрытие Ultra Ever Dry, http://www.ultraeverdryrussia.com/.
Устройство может быть окрашено светоотражающей краской, выпускаемой фирмой «Нокстон» или флуоресцентной эмалью марки АС-55У ЗАО «Альп Эмаль».
Устройство может быть изготовлено в условиях кустарных мастерских.
Человек, спасаясь на устройстве, для своего передвижения по воде может также использовать энергию ветра, энергию течения воды и энергию волн.
Устройство может быть использовано в профессиональной деятельности человека, в спорте, для игр и развлечений на воде, а также для обучения плаванию.
Перечень элементов к фигуре
1. Поплавок
2. Торец передний поплавка
3. Торец задний поплавка
4. Углубление горизонтальное торца заднего поплавка
5. Гребень протектора поплавка
6. Впадины протектора поплавка
7. Передние склоны гребней протектора поплавка
8. Задние склоны гребней протектора
9. Пластинки
10. Пластина
11. Пластина
12. Стержень
13. Стержень
14. Ручка
15. Ручка
16. Ремень
17. Ремень
18. Замок
19. Замок
20. Воздуховоды поплавка