Ласт для плавания Советский патент 1992 года по МПК A63B31/11 

Изобретение относится к принадлежностям для увеличения скорости плавания, в частности к ластам.

Известен первый моноласт, состоящий из жесткой вилки-каркаса и упругой лопасти, которые в поперечном сечении могут иметь конфигурацию, аналогичную поперечному сечению плавника, а также второй и третий ласты, лопасть которых сконструирована в виде жесткого несущего двояковыпуклого симметричного крыла, с независимым от профиля управлением угла атаки во время гребка.

Первая конструкция обладает малым гидродинамическим сопротивлением и позволяет эффективно захватывать и отталкивать порции воды при гребке. Второй и третий моноласты позволяют во время гребка задавать угол атаки жесткого крыла, в результате появляется сила, продвигающая пловца вперед.

Недостатками второй конструкции являются жесткость вилки и лопасти, если они изготовлены из металла, так как вся лопасть должна обладать хорошей эластичностью, либо наоборот излишняя мягкость лопасти, если она целиком изготовлена из резины, что приводит к образованию желоба на ее поверхности во время гребка, Второй и третий ласты также имеют жесткий профиль двояковыпуклого симметричного крыла, подъемная сила которого создается только за счет придания ему угла атаки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ласт, содержащий лопасть, выполненную в форме полуэллипса, например, из стеклопластика, а передняя хромка ластов имеет в поперечном сечении форму, соответствующую форме носочной части крыла.

Недостатком конструкции прототипа является то, что кромка лопасти имеет в

44 vj

4J

СЬ

поперечном сечении форму, соответствующую форме только носочной части крыла и имеет малые размеры порядка 1-2 см, что лишь улучшает обтекание водой лопасти, но не создает подъемной силы.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных свойств.

На фиг. I изображен ласт, продольный разрез, варианты а, б, в размещения гидродинамического утолщения; на фиг. 2 - би- ласт, вид сверху в вариантах а, б, в; на фиг. 3 а, б, в - то же для моноласта; на фиг. 4 ф, б, в - ласт в работе.

Ласт содержит галошу 1, эластичное утолщение 2 и упругую лопасть 3.

Галоши могут быть выполнены раздельно для билзстов (фиг. 2) и в виде моноблока для двух ног для монолэста (фиг. 3), причем пяточный ремень и задник галош из резины твердостью 40-45 ед. по Шору, а носок галош - твердостью 80-90 ед, по Шору.

Лопасть может быть выполнена из стеклопластика с модулем упругости 25- 35 Гн/мм2 и иметь клинообразный профиль для изменения упругости по длине ласта.

Эластичное утолщение может быть выполнено из эластичной резины твердостью 20-40 ед. по Шору или из пористой (ячеистой) резины, которая обладает малой остаточной деформацией.

В подводном спорте широкое применение получили моноласты и удлиненные би- ласты с лопастью из стеклопластика.

Известно, что длина лопасти такого типа ласт находится в пределах 60-800 мм и зависит от длины дистанции и антропометрических данных спортсмена. Практика показала, что оптимальным размером является длина L 700 мм.

Зная общую длину L, можно подсчитать длину симметричного утолщения I, которая равна 20-100% от общей длины ласта L или I (0,2-1)1.

Ниже в табл. 1 приводятся конкретные примеры размеров общей длины ласта L и соответственно длины симметрично утолщения I.

Наряду с длиной симметричного утолщения I неооходимо выделить параметр L, толщину этого утолщения.

Толщина симметричного утолщения ласта h дается как С h/l 5 - 10% или это можно выразить как h - Cil (0,05-0.1)1.

Ниже приводитря табл. 2 конкретных вариантов выполнения утолщения для наиболее употребительных длин этого утолщения, исходя из общей длины ласта (табл. 1).

Известна формула подъемной силы крыла:

F CppSV2/2,

где S - площадь крыла в плане: р - плотность воды; V - скорость набегающего потока;

CF - коэффициент, зависящий от формы

профиля крыла, угла атаки и др.

Из формулы видно, что чем меньше площадь крыла и угол атаки, тем меньше подъемная сила F.

Испытания опытной модели ласт показали, что при длине симметричного утолщения I 0.2L уменьшается площадь гидродинамического крыла, а при уменьшении толщины симметричного утолщения

h 0,051 уменьшается разность скоростей обтекания потоками воды верхней и нижней поверхности крыла, что значительно снижа- ет гидродинамический эффект увеличения скорости пловца. Таким образом, еуществуют минимальные критические размеры утолщения, когда прироста скорости продвижения пловца не происходит. При h 0.1t гидродинамический эффект продолжает возрастать, но еще более значительно

увеличивается вес ласта, что приводит к быстрому утомлению пловца, а следовательно, к снижению скорости.

При плавании в таком ласте во аремя гребка лопасть искривляется наиболее

сильно в рабочей части, причем радиус искривления во время полуцикла гребка меняется от бесконечности до величины порядка 200 мм. Происходит непрерывное изменение угла атаки лопасти, и одновременно изменяется профиль эластичного крыла рабочей части лопасти (фиг. 4). Профиль крыла последовательно становится двояковыпуклым несимметричным, затем плосковыпуклым, затем вогнуто-выпуклым и даже

S-образным, Кроме подъемной силы, задаваемой углом атаки крыла, появляется дополнительная подъемная сила вследствие несимметричного обтекания водой несимметричного тела лопасти. Увеличение скорости обтекания водой с одной стороны крыла или уменьшение ее на противоположной стороне приводит к существованию разницы статических давлений воды у одной и другой стороны лопасти или подъемной силы.

8 момент, когда к моноласту приложено наибольшее усилие, лопасть искривляется в рабочей части наиболее сильно и наиболее сильно деформируется эластичное утолщение, приобретая в профиле плосковыпуклую форму крыла, дающую наиболее гидродинамический эффект. В этом случае коэффициент CF имеет наибольшую величину. Подъемная сила тем больше, чем больше

площадь крыла и чем больше скорость набегающего потока воды.

В каждую фазу гребка дополнительная подъемная сила направлена в сторону, увеличивающую общую силу гребка; при гребке ластом снизу вверх дополнительная подь- емная сила направлена вверх, при гребке ластом сверху вниз подъемная сила направлена вниз (фиг. 4),

Испытания предлагаемой конструкции показали, что пс сравнению с аналогичной конструкцией (прототип) предлагаемая конструкция обеспечивает безотрывный характер обтекания лопасти водой и высокое качество гидродинамического крыла с меняющимся профилем, а максимальная, скорость, развиваемая пловцом при плавании с моноласте предлагаемой конструкции,

0

5

0

больше чем в ластах аналогичных конструкций на 3-5%.

Формула изобретения

1.Ласт для плаваний , содержащий галошу и упругую лопасть с симметричным утолщением в форме аэродинамического крыла, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств, утолщение выполнено из эластичного материала в виде двояковыпуклого крыла и расположено в передней, средней или концевой части лопасти, при этом длина утолщения составляет 0,2-1,0 от длины лопасти, а его ширима совпадает с шириной соответствующего участка лопасти.

2,Ласт по п. 1, отличающийся тем, что симметричное утолщение выполнено из пористого материала, например резины с гладкой поверхностью.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных свойств ласта. Ласт содержит галошу и упругую гребную лопасть, на которой выполнено симметричное утолщение. Утолщение выполнено на переднем, среднем или концевом участке лопасти по всей ширине. Утолщение представляет собой гидродинамическое двояковыпуклое крыло с относительной толщиной С 5-10%. Длина утолщения составляет 20-100% от общей длины ласта. Утолщение выполнено из эластичных вспененных материалов с гладкой поверхностью. Предлагаемая конструкция позволяет повысить скорость на 3-5% в би- ластах и моноластах, что важно для спортсменов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. 2 табл. Ё

Таблица 1

Таблица 2

2 3

Фив./

Фиг. 2

Фив. 3

8