Ласт

Ласт

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет повысить эксплуатационные свойства ласта, снизить энергозатраты пловца при сохранении высокой скорости перемещения. Лопасть 2 ласта выполнена синусоидальной в продольном направлении по меньшей мере с двумя волнами. Высота каждой волны относится к ее длине как 1;20-1:5. Такая форма лопасти позволяет снизить вихреобразование водного потока при обтекании лопасти. Затраты энергии на деформацию лопасти уменьшаются из-за имеющейся в ней кривизны. Ласты могут иметь и поперечную кривизну в виде желоба с прогибом вверх на выпуклом участке волны и прогибом вниз на вогнутом участке. Такая форма лопасти снижает поперечное растекание потока и снижает кромочные потери энергии. 1 з. п. ф-лы, 5 ил. (Л оо со сд ОС fpa2.i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5g 4 А 63 В 31/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3868214/28-12 (22) 19.03.85 (46) 30.05.87. Бюл. № 20 (71) Ленинградский кораблестроительный институт (72) Б. Н. Ушаков и Я. Ф. Фарберов (53) 685.732 (088.8) (56) Патент США № 2423571, кл. 9 †3, 1947. (54) ЛАСТ (57) Изобретение позволяет повысить эксплуатационные свойства ласта, снизить энергозатраты пловца при сохранении высокой скорости перемещения. Лопасть 2 ласта выполнена синусоидальной в продольном направлении по меньшей мере с двумя волнами. Высота каждой волны относится к ее длине как 1:20 — 1:5. Такая форма лопасти позволяет снизить вихреобразование водного потока при обтекании лопасти. Затраты энергии на деформацию лопасти уменьшаются из-за имеющейся в ней кривизны.

Ласты могут иметь и поперечную кривизну в виде желоба с прогибом вверх на выпуклом участке волны и прогибом вниз на вогнутом участке. Такая форма лопасти снижает поперечное растекание потока и снижает кромочные потери энергии. 1 3. и. ф-лы, 5 ил.

1313458

Изобретение относится к принадлежностям для облегчения плавания, а именно к ластам для плавания.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных качеств ласта.

На фиг. 1 изображен ласт, общий вид; на фиг. 2 — то же, продольный разрез; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение Б — Б на фиг. 2; на фиг. 5 — схема векторов сил, действующих на ласт.

Ласт содержит галошу 1, связанную с лопастью 2, выполненной синусоидальной в продольном направлении по меньшей мере с двумя волнами 3. Высота каждой волны относится к ее длине как 1:20 — 1:5. Выпуклости и впадины лопасти могут быть выполнены криволинейными в поперечном сечении (фиг. 3 и 4) с обращением их вогнутостей к продольной плоскости симметрии. Такая форма лопасти позволяет при незначительных гребковых усилиях в поперечном направлении создать требуемый волнообразный поток, что снижает вихреобразование при обтекании лопасти и тем самым энергозатраты. Затраты энергии на деформацию лопасти также меньше, поскольку лопасть уже имеет кривизну.

При крутизне волн, меньшей 1:20, указанный эффект резко уменьшается, поскольку форма лопасти приближается к плос— кой. Верхний предел крутизны (1:5) ограничивается увеличением профильного coIIpoтивления ласта.

Для обеспечения более рационального использования пловцом энергии целесообразно волновую поверхность ласта выполнять содержащей не менее 2 волн. Это подтвержда ется наблюдениями за плаванием гидробионтов. Эффективность их плавания зависит от числа волн, пробегающих по телу. При различных способах плавания тело гидробионтов деформируется так, что по длине в нем укладывается не менее 2 — 3 волн.

Можно изготовить также ласты с гребной лопастью, имеющей, кроме продольной, поперечную кривизну в виде желоба с прогибом вверх на выпуклом участке волны и прогибом вниз на вогнутом участке. Гребная лопасть при этом разделяется на отдельные элементы чашеобразной формы, чередующиеся по кривизне (т. е. прямое и опрокинутое положение чаши). Такое выполнение увеличивает эффект гребковых движений при пользовании ластом, снижает поперечное растекание потока и тем самым уменьшает кромочные потери энергии. Синусоидальность волны предполагает постоянство ее амплитуды. Это соответствует так называемому угревидному способу плавания гидробионтов.

Наиболее эффективны ласты, амплитуда волн деформации которых возрастает от галоши к концу лопасти, оставаясь в указанных пределах (1:20--1:5), что повышает эффективность ласта.

Характер нарастания амплитуды зависит от ряда факторов, таких как жесткость ласта, величина приложенного усилия при работе и др. Это позволяет проектировать ласты для определенной категории пловцов-любителей и спортсменов, подбирая требуемый закон изменения амплитуды волн деформации поверхности. Можно проектировать ласты для школьников с целью отработки движений при плавании и т. д.

Волнообразность ласта (фиг. 3 и 4), поверхность которого представляет собой последовательное чередование желобообразных ячеек (в поперечном и продольном направлениях) с противоположным прогибом на выпуклом и вогнутом участках, является вторичным признаком, (результатом перехода от выпуклости к вогнутости) . Ме20 ханизм работы такого ласта состоит в создании сосредоточенных импульсов давления.

Усилие, возникающее на ласте, является результатом реакции потока на импульс давления

Ра1= Киа (т V), где К вЂ” коэффициент взаимодействия желобообразных ячеек; т1 †чис ячеек;

m — масса потока на ячейке.

Усилие F зависит от изменения скоростей набегающего потока Vo и отбрасываемого потока V, а также углов и, „, При плавании за счет предварительно заданной формы поверхности ласта поток, обтекающий лопасть, становится упорядоченным и стабилизируется. При этом пловец затрачивает значительно меньп|е энергии на индуцирование бегущей по ласту волны.

При одновременном отклонении ласта

40 вверх — вниз появляется дополнительная циркуляция потока вокруг лопасти, что повышает тягу и тем самым скорость движения.

Таким образом, предлагаемые ласты более рационально по сравнению с извест45 ными используют энергию пловца, направляя ее на создание в основном тяги. Энергия, затрачиваемая на преодоление сопротивления сил упругости самой лопасти, растекание потока по лопасти меньше, чем на известных ластах. Это позволяет достигать

50 более высоких скоростей при меньших удельных затратах энергии. Пловец меньше устает при плавании с предлагаемыми ластами, что повышает продолжительность и дальность плавания.

Формула изобретения

1. Ласт, содержащий галошу, связанную с лопастью, выполненной синусоидальной в

1313458 фиг. 2

А-Д фцг.4

Рие. д

Составитель Н. Володина

Редактор И. Рыбченко Техред И. Верес

Тираж 397 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по де. р елам изоб етений н открытий

1! 3035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое пр д р е п иятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з продольном направлении по меньшей мере с двумя волнами, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств, высота каждой волны относится к ее длине как 1:20 — 1:5.

2. Ласт по и. 1, отличающийся тем, что выпуклости и впадины лопасти выполнены криволинейными в поперечном сечении с обрашением их вогнутостей к продольной плоскости симметрии.