SU1313458A1

SU1313458A1 - Flipper

Info

Publication number: SU1313458A1
Application number: SU853868214A
Authority: SU
Inventors: Борис Николаевич Ушаков; Яков Фалович Фарберов
Original assignee: Ленинградский Кораблестроительный Институт
Priority date: 1985-03-19
Filing date: 1985-03-19
Publication date: 1987-05-30

Abstract

Изобретение позвол ет повысить эксплуатационные свойства ласта, снизить энергозатраты пловца при сохранении высокой скорости перемещени . Лопасть 2 ласта выполнена синусоидальной в продольном направлении по меньшей мере с двум волнами. Высота каждой волны относитс к ее длине как 1;20-1:5. Така форма лопасти позвол ет снизить вихреобразование водного потока при обтекании лопасти. Затраты энергии на деформацию лопасти уменьшаютс из-за имеющейс 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. Така форма лопасти снижает поперечное растекание потока и снижает кромочные потери энергии. 1 з. п. ф-лы, 5 ил. (Л оо со сд ОС fpa2.iThe invention makes it possible to improve the operational properties of the flipper, to reduce the energy consumption of the swimmer while maintaining a high movement speed. Blade 2 flippers are sinusoidal in the longitudinal direction with at least two waves. The height of each wave refers to its length as 1; 20-1: 5. Such a blade shape reduces the vortex formation of the water flow during flow past the blade. Energy costs for blade deformation are reduced due to the curvature in it. The fins may have a transverse curvature in the form of a gutter with upward deflection in the convex part of the wave and downward deflection in the concave portion. Such a blade shape reduces lateral flow and reduces edge loss of energy. 1 h. n. f-ly, 5 ill. (L oo with sd os fpa2.i

Description

Изобретение относитс к принадлежност м дл облегчени плавани , а именно к ластам дл плавани .The invention relates to accessories for facilitating swimming, namely, flippers for swimming.

Целью изобретени вл етс повышение эксплуатационных качеств ласта.The aim of the invention is to improve the performance of the flipper.

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.FIG. 1 shows a fin, a general view; in fig. 2 - the same, longitudinal section; in fig. 3 is a section A-A in FIG. 2; in fig. 4 - section B - B in FIG. 2; in fig. 5 is a diagram of the vectors of forces acting on the flippers.

Ласт содержит галошу 1, св занную с лопастью 2, выполненной синусоидальной в продольном направлении но меньшей мере с двум волнами 3. Высота каждой волныThe lust contains a galosh 1, associated with a blade 2, made sinusoidal in the longitudinal direction but at least two waves 3. The height of each wave

10ten

занных пределах (1:20-1:5), что повышает эффективность ласта.known limits (1: 20-1: 5), which increases the efficiency of the flipper.

Характер нарастани амплитуды зависит от р да факторов, таких как жесткость ласта, величина приложенного усили при работе и др. Это позвол ет проектировать ласты дл определенной категории пловцов-любителей и спортсменов, подбира требуемый закон изменени амплитуды волн деформации поверхности. Можно проектировать ласты дл школьников с целью отработки движений при плавании и т. д.The nature of the amplitude increase depends on a number of factors, such as the rigidity of the flipper, the magnitude of the applied force during work, etc. This allows the flippers to be designed for a certain category of amateur swimmers and athletes, selecting the required law of variation of the amplitude of deformation waves of the surface. You can design flippers for schoolchildren with the aim of practicing movements during swimming, etc.

Волнообразность ласта (фиг. 3 и 4), поверхность которого представл ет собойThe fin wave (figs. 3 and 4), the surface of which is

относитс к ее длине как 1:20-1:5. Вы- 15 последовательное чередование желобообразных чеек (в поперечном и продольном направлени х) с противоположным прогибом на выпуклом и вогнутом участках, вл етс вторичным признаком, (результатом перехода от выпуклости к вогнутости). Механизм работы такого ласта состоит в создании сосредоточенных импульсов давлени . Усилие, возникающее на ласте, вл етс результатом реакции потока на импульс давлени refers to its length as 1: 20-1: 5. The 15 sequential alternation of gutter-shaped cells (in the transverse and longitudinal directions) with opposite deflection in the convex and concave portions is a secondary feature (the result of a transition from convexity to concavity). The mechanism of such a fin is to create concentrated pressure pulses. The force arising on the field is the result of the reaction of the flow on the pressure pulse.

пуклости и впадины лопасти могут быть выполнены криволинейными в поперечном сечении (фиг. 3 и 4) с обращением их вогнутостей к продольной плоскости симметрии . Така форма лопасти позвол ет при незначительных гребковых усили х в поперечном направлении создать требуемый волнообразный поток, что снижает вихре- образование при обтекании лопасти и тем самым энергозатраты. Затраты энергии на деформацию лопасти также меньше, посколь- ку лопасть уже имеет кривизну.The bulges and valleys of the blade can be made curved in cross section (Figs. 3 and 4) with their concavities facing the longitudinal plane of symmetry. Such a blade shape allows, with minor stroking forces in the transverse direction, to create the required undulating flow, which reduces the vortex formation in the flow past the blade and thereby energy consumption. Energy consumption for blade deformation is also less, since the blade already has a curvature.

При крутизне волн, меньшей 1:20, указанный эффект резко уменьшаетс , поскольку форма лопасти приближаетс к плоской . Верхний предел крутизны (1:5) ограничиваетс увеличением профильного сопро- тивлени ласта.With wave steepness less than 1:20, this effect decreases sharply as the blade shape approaches flat. The upper limit of the slope (1: 5) is limited by an increase in the profile resistance of the flipper.

коэффициент взаимодействи жело- бообразных чеек; п -число чеек; т - масса потока на чейке. Усилие F зависит от изменени скоростей набегающего потока Уо и отбрасываемого потока V, а также углов а, р, р. При плавании за счет предварительно заданной формы поверхности ласта поток.gut-cell interaction coefficient; n is the number of cells; t is the mass flow on the cell. The force F depends on the change in the velocities of the incident flow V0 and the rejected flow V, as well as the angles a, p, p. When swimming due to a predetermined shape of the surface of the flipper stream.

Дл обеспечени более рационального использовани пловцом энергии целесообразно волновую поверхность ласта выполн тьTo ensure a more rational use of energy by the swimmer, it is advisable that the wave surface of the flipper be performed

содержащей не менее 2 волн. Это подтвержда 35 обтекающий лопасть, становитс упор дочен- етс наблюдени ми за плаванием гидробион- м и стабилизируетс . При этом пловецcontaining at least 2 waves. This confirms 35 around the blade, becomes orderly observations of the swimming of aquatic organisms and stabilizes. With this swimmer

затрачивает значительно меньп е энергии па индуцирование бегущей по ласту волны.spends much less energy on the induction of a wave traveling along a flipper.

тов. Эффективность их плавани зависит от числа волн, пробегающих по телу. При различных способах плавани тело гидро- бионтов деформируетс так, что по длине ,Q в нем укладываетс не менее 2-3 волн. Можно изготовить также ласты с гребной лопастью, имеющей, кроме продольной, поперечную кривизну в виде желоба с прогибом вверх па выпуклом участке волны и проПри одновременном отклонении ласта вверх-вниз по вл етс дополнительна циркул ци потока вокруг лопасти, что повышает т гу и тем самым скорость движени .Comrade The effectiveness of their swimming depends on the number of waves running through the body. With different swimming methods, the body of hydrobionts is deformed so that along the length, Q in it lays at least 2-3 waves. It is also possible to make flippers with a propeller blade, which has, in addition to the longitudinal, transverse curvature in the form of a groove with a deflection upwards and a convex part of the wave, and if the fins are deflected up and down simultaneously, additional circulation of the flow occurs around the blade, which increases traction and thus speed of movement.

Таким образом, предлагаемые ласты более рационально по сравнению с известгибом вниз на вогнутом участке. Гребна 45 ными используют энергию пловца, направл Thus, the proposed flippers are more rational compared to lime bending down on the concave portion. The 45 rowers use the energy of a swimmer

ее на создание в основном т ги. Энерги , затрачиваема на преодоление сопротивлени сил упругости самой лопасти, растекание потока по лопасти меньше, чем на известных ластах. Это позвол ет достигать 50 более высоких скоростей при меньших удельных затратах энергии. Пловец меньше устает при плавании с предлагаемыми ластами, что повышает продолжительность и дальность плавани .its creation is mainly ti gi. The energy expended on overcoming the resistance of the elastic forces of the blade itself, the flow spreading along the blade is less than on known flippers. This allows up to 50 higher speeds with lower unit energy costs. The swimmer gets less tired when swimming with the proposed flippers, which increases the duration and range of the swimmer.

лопасть при этом раздел етс на отдельные элементы чашеобразной формы, чередующиес по кривизне ( т. е. пр мое и опрокинутое положение чаши). Такое выполнение увеличивает эффект гребковых движений при пользовании ластом, снижает поперечное растекание потока и тем самым уменьщает кромочные потери энергии. Синусоидальность волны предполагает посто нство ее амплитуды. Это соответствует так называемому угревидному способу плавани гидробионтов.the blade is divided into separate cup-shaped elements alternating along the curvature (i.e., the straight and tilted position of the bowl). This embodiment increases the effect of rowing movements when using a fin, reduces the lateral spreading of the flow and thereby reduces the edge loss of energy. The sinusoidal wave implies a constant amplitude. This corresponds to the so-called eel-like method of navigation of aquatic organisms.

Паиболее эффективны ласты, амплитуда волн деформации которых возрастает от галоши к концу лоп.асти, остава сь в укаThe most effective are flippers, the amplitude of the deformation waves of which increases from the overshoot to the end of the blades.

последовательное чередование желобообразsequential alternation gutter

ных чеек (в поперечном и продольном направлени х) с противоположным прогибом на выпуклом и вогнутом участках, вл етс вторичным признаком, (результатом перехода от выпуклости к вогнутости). Механизм работы такого ласта состоит в создании сосредоточенных импульсов давлени . Усилие, возникающее на ласте, вл етс результатом реакции потока на импульс давлени The cells (in the transverse and longitudinal directions) with opposite deflection in the convex and concave portions are a secondary feature, (the result of a transition from convexity to concavity). The mechanism of such a fin is to create concentrated pressure pulses. The force arising on the field is the result of the reaction of the flow on the pressure pulse.

(mV),(mV),

где/Сwhere / s

обтекающий лопасть, становитс упор дочен- м и стабилизируетс . При этом пловецthe ambient blade becomes an abutment and stabilizes. With this swimmer

При одновременном отклонении ласта вверх-вниз по вл етс дополнительна циркул ци потока вокруг лопасти, что повышает т гу и тем самым скорость движени .With simultaneous deflection of the flipper up-and-down, additional circulation of the flow around the blade appears, which increases traction and thus speed of movement.

Таким образом, предлагаемые ласты более рационально по сравнению с извест45 ными используют энергию пловца, направл Thus, the proposed flippers use the energy of a swimmer more rationally than the known ones.

Claims

55 Formula of Invention

. A lust containing gag associated with a blade made sinusoidal in

a longitudinal direction with at least two waves, characterized in that, in order to increase performance, the height of each wave refers to its length as 1: 20-1: 5.

2. Eust according to claim 1, characterized in that the protuberances and depressions of the blade are curved-shaped in cross-section with their concavity facing the longitudinal plane of symmetry.

Fig.Z

FIG.

DI

Phi2.5