Определитель плавучести пловца

Определитель плавучести пловца

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к водному спорту, к балластировке и балансировке подводного пловца и его снаряжения.

Отсутствие знания размера индивидуальной плавучести, меняющиеся параметры набора снаряжения, оборудования, инструментов и инвентаря, снижение веса акваланга при расходах воздуха, снижение положительной плавучести при намокании и сжатии костюмов, сжатия самого компенсатора и его штатных камер требуют инструментальных замеров плавучести подводного пловца и берущихся под воду физических тел. Процесс выявления плавучести (патент RU №2281221 С2, 10.08.2006, В63С 11/02, прототип) довольно сложный, но делается по определению в воде конкретного водоема, а обычно используемый балансировочный поиск происходит опытным путем с применением дополнительного груза или компенсатора без выявления данных комфортной и нулевой плавучести.

Целью изобретения является разработка устройства определения размера комфортного баланса положительной или отрицательной плавучести, нулевой (нейтральной) плавучести пловца без или со снаряжением, с необходимыми предметами при пребывании под водой.

Указанная цель достигается тем, что для выявления нулевой или комфортной плавучести пловца отдельно или вместе с предметами снаряжения, другими физическими телами используется герметичная удлиненная слегка вогнутая, например, трехлитровая воздушная емкость - пластмассовая коробка с внутренними размерами: длиной 28 см, шириной 13,4 см, т.е. площадью 375,2 см², высотой 8 см. На передней и задней прозрачных стенках выполнены по две симметричных шкалы, например, на расстоянии 7 см от боковых краев коробки к ее середине. Шкалы имеют разметки рисками каждых 0,1 л и цифрами каждых 0,5 л объема воздушной емкости, используемых при замерах как для горизонтального выравнивания в коробке залитой воды просмотром сквозь нее, так и для конкретной считки показаний залива водой кнопкой впуска и выпуска воды в центре передней стенки. Вертикальные стенки коробки удлинением вверх, например, на 2 см образуют открытый контейнер, в который помещается груз в виде свинцовой плашки расчетным весом в 3,29 кг.

В ходе разработки определителя взаимозависимости массы физического тела, его плавучести и относительной плотности, а также плотности жидкости в соответствии с Законом Архимеда нашли отражение в выявленной универсальной формуле вычисления плавучести, в ее видоизмененном виде - нахождения массы тела при задаваемом

параметре его плавучести:

где

Мт - масса тела, г; ρж - относительная плотность жидкости, г/см³; ρт - относительная плотность тела, г/см³; Пт - плавучесть тела, г.

Масса свинца по требуемой в разработке отрицательной плавучести плашки - 3 кг равна в пресной воде: .

Вес плашки 3,29 кг объемом в 290 см³, обеспечивается дозатором при выплавке. Каждая плашка имеет площадь основания 346,71 см², высоту 0,837 см, зазор от стенок контейнера 0,25 см, покрыта полимерным материалом предупредительного оранжевого цвета толщиной 0,1 см, свободно вставляется и вынимается опрокидыванием с или на ладонь, крепится на передней стенке коробки через прорези в бортах контейнера двумя ремешками. На удлинении задней стенки в бока и вверх имеются проушины, либо наполовину впаяны кольца из нержавеющей стали для крепления карабинами поясного ремня (боковые проушины) и отдельно выше - плечевых ремней, пересекающихся на груди и закрепленных сзади к поясному ремню. Все ремни имеют пряжки подтягивания.

Под водой обеспечивается нулевая плавучесть всему набору устройства определителя: корпусу герметичной, например, трехлитровой коробке с кнопкой впуска и выпуска воды, ее нейтрализатору плавучести - свинцовой плашке, ремням и ремешкам, их крепежу. По всей площади дна коробки выполняется продолжением вертикальных стенок герметичная воздушная балансировочная емкость внутренней высотой 2,67 см, что создает объем в 1 л. В ней также имеется кнопка впуска и выпуска воды, позволяющая пловцу при подготовке определителя к работе, погрузив его под воду, снижать его положительную плавучесть балансировочной емкости заливом пресной воды до нулевой плавучести всего устройства. В дальнейшем пловец только проверяет сохранность нулевой плавучести определителя.

Параметры работы определителя находятся в замерах от 3 кг положительной плавучести до -3 кг отрицательной плавучести физических тел. При необходимости можно добавить еще одну плашку в 3,29 кг или по бокам коробки на поясном ремне подвесить две пластмассовые воздушные емкости в 1,5 л, в которых часть воздуха перед пробкой (дополнительно к 1,5 л) компенсирует вес пустой бутылки, впаянной в дно пробки проволочной петли, второй утяжеленной прокладки в пробке, что увеличивает параметры замеров вдвое, достаточных для практических нужд пловца.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен определитель плавучести пловца без или со снаряжением. Воздушная емкость - коробка 1 имеет кнопку 2 впуска и выпуска воды и шкалы измерений 3 объема залитой воды, которые просматриваются через прозрачные заднюю и переднюю стенки, при этом цифры на передней стенке имеют обратное изображение. Свинцовая плашка 4 весом 3,29 кг находится в контейнере 5 на верху коробки и закреплена ремешками 6 и застежками 7 на передней стенке коробки. На углах боковых и задней стенок, как продолжения задней стенки, имеются проушины 8 для крепления поясного ремня 9 и проушины 10 для крепления карабинами 11 и пряжками подтягивания 12 плечевых ремней 13. Под дном коробки имеется для самого определителя балансировочная емкость 14 с кнопкой впуска и выпуска воды 15.

Осуществление замеров плавучести производится на глубине от 170 см. При этом на пловце надет выверенный на нулевую плавучесть определитель на плечевых и поясном ремнях. К поясному ремню привязаны на свободных бечевках две пластмассовые емкости, например бутылки по 1,5 л каждая, проверенных отдельно на зависание - нулевую плавучесть (с налитой водой). Воздушные емкости держатся на поверхности воды. К поясу также привязана на свободной бечевке запасная свинцовая плашка, опущенная на дно для возможного применения в контейнере коробки определителя. На глубине от 170 см (сгибая колени) и более пловец опускается под воду секунд на 20-30, предварительно выдохнув, замирает и определяет какая у него плавучесть: положительная - его тянет вверх, отрицательная - опускается вниз, нулевая (нейтральная) - остается на месте.

При положительной плавучести важно определить: она больше трех килограммов или меньше. Для этого поднимается запасная плашка и держится в руке. Если при этом плавучесть гасится и становится отрицательной, то значит, что запасная плашка не потребуется и опускается на дно. Пловец под водой нажимает на кнопку впуска воды и отпускает, пока не почувствует, что он зависает, имеет состояние невесомости. Пловец выходит на глубину около метра, с одного бока снимает карабины поясного и плечевого ремней, поднимает коробку и смотрит через прозрачные заднюю и переднюю стенки на уровень объема залитой воды, выравнивая коробку по двум шкалам на каждой стенке. Так пловец узнает размер индивидуальной плавучести, переведенной в килограммы, или плавучести в снаряжении (если был с ним). При положительной плавучести более 3 кг, т.е. пловца с запасной плашкой тянет вверх, плашка закрепляется в контейнере и производится залив водой до выхода на нулевую плавучесть. В расчет принимаются отрицательная плавучесть второй плашки и масса объема залитой в коробку воды. При повышенных размерах положительной плавучести дополнительный измеренный груз может помещаться в виде дайверских свинцовых пряжек на поясе (в пересчете на создаваемый размер отрицательной плавучести - необходимой маркировке груза, используемого под водой), оставляя часть положительной плавучести, компенсируемую заливом воды в емкость определителя.

При отрицательной плавучести пловец вынимает из контейнера противовес - свинцовую плашку, крепит ее к запасной плашке и обе опускает на дно. Далее, если пловца потянуло вверх, производится залив емкостной коробки водой до выхода на нулевую плавучесть, если нет, то добавляются две емкости по 1,5 л на поясе. При возникновении тяги вверх снова производится залив коробки водой, т.е. снятие тяги вверх и выход на нулевую плавучесть. Расчет отрицательной плавучести: суммирование объемов использованных дополнительных емкостей и объема воздуха, оставшегося в емкостной коробке после частичного залития водой, и перевод в килограммы со знаком минус водоизмещения воздушными емкостями. Замеры с утяжеленными физическими телами могут выполняться с использованием жилета-компенсатора, выдохом наполняя штатные камеры до создания небольшой (до 3 кг) положительной плавучести пловца с грузом. Заливом воды в коробку определителя производится выход на нулевую плавучесть. В расчетах принимается во внимание объем накаченного воздухом жилета, который можно определить, отжав камеры в спирометр, объем воздуха, оставшегося в коробке (минусом объема залитой воды). Размер плавучести самого жилета или компенсатора можно проверить, определив разность замера плавучести пловца вместе с наполненным жилетом-компенсатором и без него.

Зная размеры плавучести пловец может предусматривать подбор предметов снаряжения, балласта и возможности жилета-компенсатора, комфортно сбалансировать снаряжение по вероятным обстоятельствам, создать, например, отрицательную плавучесть в -1,5 кг, которая считается наиболее благоприятной для подводного плавания и проверить погружением с определителем.

1. Определитель плавучести пловца, содержащий воздушную емкость, балансировочную емкость для вывода устройства на нулевую плавучесть, выполненные с кнопками впуска и выпуска воды, балласт в виде свинцовой плашки, являющейся противовесом положительной плавучести воздушной емкости, а также подвесную систему с плечевыми и поясным ремнями, имеющими карабины и пряжки подтягивания, дополнительные воздушные емкости, прикрепляемые к поясному ремню, отличающийся тем, что основная воздушная емкость выполнена в виде герметичной удлиненной вогнутой пластмассовой коробки с проушинами для крепления упомянутых карабинов подвесной системы с возможностью пересечения плечевых ремней на груди пловца, причем вертикальные стенки коробки удлинением вверх образуют открытый контейнер для свинцовых плашек, крепящихся ремешками, а удлинением вниз образуют упомянутую балансировочную емкость, при этом кнопка впуска и выпуска воды основной воздушной емкости расположена по центру передней стенки коробки, на прозрачных передней и задней стенках которой выполнены по две симметричных шкалы с разметкой рисками каждых 0,1 л и цифрами каждых 0,5 л объема воздушной емкости, причем цифры на передней стенке имеют обратное изображение, а суммарный объем дополнительных воздушных емкостей равен объему основной воздушной емкости, что вместе с дополнительной плашкой увеличивает параметры измерений вдвое.

2. Определитель по п.1, отличающийся тем, что воздушная емкость пластмассовой коробки выполнена объемом 3 л с внутренними размерами: длиной 28 см, шириной 13,4 см, высотой 8 см, при этом каждая из упомянутых свинцовых плашек выполнена с высотой 0,837 см, площадью 346,71 см², весом 3,29 кг для обеспечения под водой отрицательной плавучести 3 кг, а также имеет зазор 0,25 см от стенок коробки и покрытие толщиной 0,1 см из полимерного материала предупредительного оранжевого цвета, а балансировочная емкость выполнена высотой 2,67 см и объемом 1 л.