ВОДНО-ЛЫЖНАЯ ПАЛКА Российский патент 2001 года по МПК B63B35/81 

Изобретение относится к средствам передвижения по воде, в частности к конструкции водно-лыжной палки (ВЛП), которая может быть использована в комплекте с водными беговыми лыжами.

Известна ВЛП по патенту РФ N 2048829, содержащая стержень с рукояткой на одном конце и упорный конус, образованный закрепленными на державке ребрами, соединенными эластичной водонепроницаемой тканью, на другом конце. Причем этот конус выполнен в виде купола.

Указанная ВЛП принята за прототип.

Однако ВЛП по патенту РФ N 2048829, обеспечивая максимально возможный упор при отталкивании от воды, не полностью отвечает условиям использования ВЛП в качестве опорного устройства для сохранения воднолыжником равновесия. Устойчивое равновесие воднолыжника в продольном направлении обеспечивается достаточной длиной лыж и возможностью перемещения ног вместе с лыжами в продольном направлении. В поперечном же направлении база лыж мала, перемещение ног в поперечном направлении невозможно. Поэтому при балансировании требуется опора на ВЛП. Однако упорный конус ВЛП рассчитан только на гребные движения. Подъемной силой, достаточной для удержания в равновесии покачнувшегося воднолыжника, он не обладает. Этим свойством обладает ВЛП, на которой установлен поплавок с достаточным объемом. Но дополнительная плавучесть ВЛП требуется только в моменты потери воднолыжником равновесия. В остальное время, при беге или ходьбе на водных лыжах, она не является необходимой. Более того, она увеличивает массу и габариты ВЛП, а выполненная в повсеместно применяемых формах цилиндра либо шара она с каждым шагом (при каждом извлечении из воды) присоединяет значительную массу воды, что увеличивает нагрузку на мышцы рук. При этом необходимые значения подъемной силы поплавка и степени ее нарастания зависят от степени "заваливания" воднолыжника в сторону, то есть являются величинами переменными, а для опережения "заваливания" воднолыжника требуется ускоренное нарастание подъемной силы, происходящее по закону геометрической прогрессии. Нарастание же подъемной силы поплавка в форме цилиндра происходит в арифметической прогрессии, что не является оптимальным для восстановления равновесия воднолыжника до того момента, когда потребуется еще большая подъемная сила, а нарастание подъемной силы поплавка в форме шара происходит форсированно только до погружения его наполовину, а затем резко падает, что приводит к "проваливанию" ВЛП и окончательной потере равновесия воднолыжником. Таким образом, оптимально решить задачу восстановления равновесия воднолыжником известными, традиционно используемыми средствами не представляется возможным.

Задача настоящего изобретения состоит в обеспечении форсированного увеличения силы отталкивания от воды в режиме опоры на ВЛП при минимальном увеличении массы ВЛП и сохранении положительных эксплуатационных качеств прототипа.

Эта задача решена посредством установки на стержне ВЛП, непосредственно над ее опорным конусом, поплавка из легкого, не поглощающего воду материала, например пеноплэкса, в форме конуса, обращенного вершиной вниз.

Сущность изобретения приведена на чертеже. Поплавок 1 плотно посажен на стержень 2 до упора в державку 3 упорного конуса ВЛП и закреплен от перемещения вверх стопорной шайбой 4, которая жестко соединена со стержнем 2.

При нормальном ходе или беге воднолыжник отталкивается от воды, используя упорный конус ВЛП - наиболее эффективное гребное средство, при этом поплавок 1 также может частично погружаться в воду. Но конусная форма поплавка 1 обеспечивает минимальное присоединение воды к поплавку в последний момент извлечения его из воды, а до этого момента поплавок выходит из воды без усилия воднолыжника за счет подъемной силы самого поплавка. Поэтому воднолыжник практически не испытывает дополнительной нагрузки вследствие контакта поплавка с водой. При потере равновесия воднолыжник инстинктивно опирается на ВЛП для компенсации возмущающей силы F_в, которая выводит из равновесия, силой отталкивания от воды F_к. При этом условием восстановления равновесия является
F_к ≥ F_в,
где F_к = F_с + F_п + F_д;
F_с - сила сопротивления воды, воздействующая на упорный конус;
F_п - подъемная сила, определяемая плавучестью поплавка;
F_д - динамическая сила, обусловленная изменением импульса тела (в качестве которого в данном случае служит "вытесняемая" поплавком вода).

При этом: все три силы, составляющие F_к, переменные во времени (F_с в наименьшей степени, F_п только в процессе нарастания); F_с и F_д действуют только во время погружения поплавка 1; нарастание F_п и F_д до их максимальных значений происходит по закону геометрической прогрессии вследствие конусной формы поплавка. Последнее обстоятельство является наиболее благоприятным для восстановления равновесия, так как резко возрастающая сила F_к обеспечивает опережение возмущающего фактора, что эквивалентно наличию твердой опоры для ВЛП. И, наконец, требуемые габариты поплавка в форме конуса сравнимы с габаритами упорного конуса.

Изобретение относится к средствам передвижения по воде, в частности к конструкции водно-лыжной палки. На водно-лыжной палке установлен поплавок из легкого, не поглощающего воду материала, в форме конуса, обращенного вершиной вниз. Поплавок плотно посажен на стержень до упора в державку упорного конуса и закреплен от перемещения вверх стопорной шайбой, которая жестко соединена со стержнем. Достигается увеличение силы отталкивания от воды при опирании на водно-лыжную палку при минимальном увеличении ее веса. 1 ил.

Водно-лыжная палка, содержащая стержень с рукояткой на одном конце и опорный конус, образованный закрепленными на державке шарнирно ребрами, соединенными эластичной водонепроницаемой тканью, на другом конце, отличающаяся тем, что на стержень, непосредственно над упорным конусом, установлен поплавок из легкого, не поглощающего воду материала, например пеноплэкса, в форме конуса, обращенного вершиной вниз.