ВЕСЛО Российский патент 2002 года по МПК B63H16/04 

Изобретение относится к оборудованию для осуществления движения судов с помощью мускульной силы и может быть использовано преимущественно для академических спортивных лодок.

Известно весло, содержащее веретено (рычаг) с круглым поперечным сечением и закрепленную на нем с возможностью поворота подпружиненную лопасть с хвостовиком, связанным с пружиной, закрепленной на рычаге; лопасть имеет кольцевой паз и гнезда, при этом рычаг снабжен упором, взаимодействующим с гнездами лопасти, ось симметрии которой эксцентрично смещена относительно оси ее поворота, см. SU 796079, М.кл. В 63 Н 16/04, 02.02.1979.

Недостатком этого технического решения являются большое аэродинамическое сопротивление веретена при движении его в воздухе, а также конструктивная сложность.

Известно весло, содержащее веретено с лопастью, на которой неподвижно закреплены рукоятка и уключина; веретено имеет в сечении круг. Весло выполнено в виде двух долевых планок, которые закреплены одним концом в рукоятке, а на другом конце в разъеме между ними установлена лопасть, жестко закрепленная на концах долевых планок, образующих регулируемое плечо посредством двух накладок, см. RU 2152333, М.кл. В 63 Н 16/04, 13.04.1999.

Данное техническое решение позволяет в некоторой степени расширить функциональные возможности весла благодаря его рамочной конструкции, обеспечивающей создание новой опорной поверхности уключины, что позволяет изменять ее положение по длине весла.

Однако его недостатком является большое воздушное сопротивление веретена.

Известно весло, содержащее вальковую часть (веретено) и лопастную часть; лопасть имеет в сечении крыльевой профиль, при этом с веретеном снизу соединена скоба с несколькими углублениями, в одном из которых расположено кольцо, соединенное с пружиной растяжения, другой конец которой соединен с корпусом лодки; предполагается, что при этом создается движущая сила при вертикальном перемещении весла и уменьшается усилие гребца при исполнении операции заноса, см. RU 2147542 по кл. В 63 Н 16/04, 25.04.1995.

Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения.

Его недостатком, как и всех других весел, имеющих веретено круглого сечения, является большое воздушное сопротивление во время заноса весла (при движении его в воздухе); это сопротивление не меняется при развороте весла, который гребцы осуществляют таким образом, чтобы плоскости лопастей весел двигались в воздухе параллельно поверхности воды для уменьшения воздушного сопротивления лопастей.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи уменьшения воздушного сопротивления веретена во время заноса весла и его увеличения во время активной части гребка,
Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в весле, включающем лопасть, соединенную с веретеном, имеющим рукоятку и установленным на лодке посредством уключины, поперечное сечение веретена от лопасти до уключины имеет форму крыльевого профиля, а отношение максимальной толщины d крыльевого профиля к длине L хорды, соединяющей его крайнюю носовую и крайнюю кормовую точки, находится в пределах 0,15≤d/L≤0,6.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

Реализация отличительных признаков изобретения обеспечивает совершенно новый технический эффект: во время заноса весла коэффициент воздушного сопротивления веретена уменьшается в 17-20 раз по сравнению с коэффициентом сопротивления круглого цилиндра; в то же время в период активной части гребка, когда лопасть находится в воде и веретено поворачивается на 90^o, воздушное сопротивление веретена возрастает; вследствие этого создается дополнительный момент, который помогает веслу поворачиваться вокруг уключины, т.е. возникает дополнительная тяга.

Заявителем не обнаружены какие-либо источники информации, содержащие сведения о влиянии заявленных отличительных признаков на достигаемый вследствие их реализации технический результат. Это, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии данного технического решения критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:
на фиг. 1 - весло, вид сбоку;
на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 (в увеличенном масштабе);
на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1 (в увеличенном масштабе).

Весло включает лопасть 1, соединенную с веретеном 2, имеющим рукоятку 3, установленным на лодке посредством уключины 4 (изображена схематически). Поперечное сечение веретена (фиг. 2) от лопасти 1 до уключины 4 имеет форму крыльевого профиля; отношение максимальной толщины d крыльевого профиля к длине L хорды, соединяющей его крайнюю носовую точку 5 и крайнюю кормовую точку 6, лежит в пределах 0,15≤d/L≤0,6.

При заносе весел гребцы разворачивают их таким образом, чтобы плоскости лопастей весел двигались в воздухе параллельно поверхности воды, при этом их воздушное сопротивление значительно уменьшается; вместе с тем веретено двигается в воздухе таким образом, что нос крыльевого профиля его сечения направлен в сторону движения лодки. Воздух плавно обтекает веретено, что позволяет весьма значительно снизить воздушное сопротивление при движении весла в воздухе, которое в этом случае является вредным фактором. Напротив, во время активной фазы гребка, когда лопасть находится в воде, веретено развернуто на 90^o, и воздушное сопротивление веретена резко возрастает, что создает дополнительный момент, который помогает гребцу совершить гребок. Весло, отбрасывая массы воды, создает тягу, и все, что помогает веслу поворачиваться вокруг уключины (усилие гребца, дополнительное сопротивление воздуха, возникающее на веретене), является полезным фактором с точки зрения продвижения лодки. Как показывают расчеты, выполнение поперечного сечения веретена в форме крыльевого профиля позволяет при отсутствии ветра сократить время прохождения дистанции на 1-2 %, что составляет на дистанции 2000 м 4-8 с в зависимости от типа лодки (одиночка, двойка, четверка, восьмерка). При встречном ветре, имеющем скорость 4 м/с, выигрыш во времени возрастает до 1,5-3 %, что соответствует 6 -12 с на дистанции 2000 м.

При этом следует отметить, что в расчетах учитывалось только снижение воздушного сопротивления при движении весла в воздухе. Второй фактор - активная фаза гребка, когда лопасть находится в воде, веретено развернуто на 90^o и создается дополнительный момент, в расчетах не учитывался; предположительно, учет этого фактора обеспечивает дополнительный выигрыш во времени еще на 0,2-0,3 %.

В качестве конкретного профиля для веретена можно использовать профиль ЦАГИ с соотношением d/L=0,25 или же профиль НЕЖ с тем же соотношением.

Крыльевая форма профиля поперечного сечения веретена может быть обеспечена сразу при изготовлении весла, соответствующего настоящему изобретению, или же достигнута за счет установки с помощью клея легких пенопластовых обтекателей на существующие весла.

Для изготовления весла могут быть использованы обычные для такого оборудования материалы.

По мнению заявителя при реализации способа может быть использовано обычное несложное промышленное оборудование, что обусловливает соответствие изобретения критерию "промышленная применимость".

Изобретение относится к оборудованию для осуществления движения судов с помощью мускульной силы и может быть использовано преимущественно для академических спортивных лодок. Весло включает лопасть, соединенную с веретеном, которое имеет рукоятку и установлено на лодке посредством уключины. Поперечное сечение веретена от лопасти до уключины имеет форму крыльевого профиля. Отношение максимальной толщины d крыльевого профиля к длине L хорды находится в пределах 0,15≤d/L≤0,6. Изобретение решает задачу уменьшения воздушного сопротивления веретена во время заноса весла и его увеличения во время активной части гребка. 3 ил.

Весло, включающее лопасть, соединенную с веретеном, имеющим рукоятку и установленным на лодке посредством уключины, отличающееся тем, что поперечное сечение веретена от лопасти до уключины имеет форму крыльевого профиля, а отношение максимальной толщины d крыльевого профиля к длине L хорды, соединяющей его крайнюю носовую и крайнюю кормовую точки, находится в пределах 0,15≤d/L≤0,6.