Ласт для плавания

 

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 биластах и моноластах, что важно для спортсменов . 1 з.п. ф-лы, 4 ил. 2 табл. Ё

СОК)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s А 63 В 31/11 гОсудАРстВенный кОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сменов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. 2 табл. (21) 4789614/12 (22) 12.12.89 (46) 30.10.92. Бюл. N 40 (71) Спортивно-технический клуб "Скат"

Томского государственного университета (72) B. В. Жданов, В. Б. Титов, А. Д. Шумков и Е, С. Соловьев (56) Патент США

К 4541810, кл. А 63 В 31/08, 1985, Авторское свидетельство СССР

Ъ 1279644 кл. А 63 В 31/08 1986

Патент ФРГ

М 3438808, кл. А 63 В 31/11, 1986.

Авторское свидетельство СССР

M 738626, кл. А 63 В 31/08, 1976.

Изобретение относится к принадлежностям для увеличения скорости плавания, в частности к ластам, Известен первый моноласт, состоя щий из жесткой вилки-каркаса и ynpyroA 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 MoHollBc Thl позволяют во время гребка задавать угол атаки жесткого крыла, в результате появляется сила, продвигающая пловца вперед.

„„ Ы „„1 771 77Ь A l (54) ЛАСТ ДЛЯ ПЛАВАНИЯ (57) 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 ?0-100 (, от общей длины ласта. Утолщение выполнено из эластичных вспененных материалов с гладкой поверхностью. Предлагаемая конструкция позволяет повысить скорость на 3-5 )(в биластах и моноластах, что важно для спортНедостатками 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 кромка ластов имеет в поперечном сечении форму, соответствующую форме носочной части крыла.

Недостатком конструкции прототипа является то, что кромка лопасти имеет в

1771776 поперечном сечении форму, соответствующую форме -олько 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. 1 изображен ласт, продольный разрез, варианты а, б, в размещения гидродинамического утолщения; на фиг. 2 — биласт, 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 биластов (фиг. 2) и в виде моноблока для двух ног для моноласта (фиг. 3), причем пяточный ремень и задник галош из резины твердостью 40-45 ед. по Вору, а носок галош — твердостью 80-90 ед, по Шору.

Лопасть может быть выполнена из стеклопластика с модулем упругости 2535 Гн/мм 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 биласты 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 g от общей длины ласта 1 или

l = (0,2-1)L, Ниже в табл, 1 приводятся конкретные примеры размеров общей длины ласта L u соответственно длины симметрично утолщения 1.

Наряду с длиной симметричного утолщения I неооходимо выделить параметр 1, толщину этого утолщения, Толщина симметричного утолщения ласта h дается как С - h/I = 5- 10% или это можно выразить как h - Cil - (0,05-0.1)l, Ниже приводится табл, 2 конкретных вариантов выполнения утолщения для наиболее употребительных длин этого утолщения, исходя из общей длины ласта (табл. 1).

Известна формула подъемной силы крыла:

10 ет гидродинамический эффект увеличения скорости пловца. Таким образом, существу20 ют минимальные критические размеры

l= = CFÐЗЧ /2, где S — площадь крыла в плане; р — плотность воды;

Ч вЂ” 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 < 0,2 уменьшается площадь гидродинамического крыла, а при уменьшении толщины симметричного утолщения

h < 0,05I уменьшается разность скоростей обтекания потоками воды верхнел и нижней поверхности крыла, что значительно снижаутолщения, когда прироста скорости продвижения пловца не происходит, При r»

>0,1! 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 время гребка лопасть искривляется наиболее сильно в рабочей части. причем радиус искривления во время полуцикла гребка меняется от бесконеччости 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 становлтся 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 подьемной силы.

В 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 Ср имеет наибольшую величину, Подъемная сила тем больше, чем больше

1771776

Таблица 1

Таблица 2 площадь крыла и чем больше скорость набегающего потока воды, В каждую фазу гребка дополнительная подьемная сила направлена в сторону, уве- 5 личивающую общую силу гребка; при гребке ластам снизу вверх дополнительная подъемная сила направлена saepx. при гребке ластом сверху вниз подьемная сила направлена вниз (фиг. 4). 10

Испытания предлагаемой конструкции показали, что по сравнению с аналогичной конструкцией (прототип) предлагаемая конструкция обеспечивает безотрывный характер обтекания лопасти водой и высокое 15 качество гидродинамического крыла с меняющимся профилем, а максимальная скорость, развиваемая пловцом при плавании с моноласте предлагаемой конструкции, 20 больше чем в ластах аналогичных конструкций на 3-57, 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 иэ 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 о%рина совпадает с шириной соответствующего участка лопасти.

2, Ластноп.1,отличающийся тем, что симметричное утолщение выполнено иэ пористого материала, например резины с гладкой поверхностью.

1771776

Составитель B. Жданов

Техред M.Ìîðråíòàë Корректор Н; Гунько

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3795 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5