Определитель плавучести пловца
Изобретение относится к водному спорту, к балластировке и балансировке подводного пловца и его снаряжения. Устройство определителя включает герметичную воздушную емкость, например, трехлитровую пластмассовую коробку, и балласт - свинцовую плашку отрицательной плавучестью - 3 кг, которая является противовесом положительной плавучести емкости, заливая последнюю кнопкой впуска и выпуска воды можно менять плавучесть от 0 до - 3 кг при замерах положительной плавучести, а сняв плашку - от +3 кг до 0 при отрицательной плавучести. Установление объемов заливаемой воды производится по шкалам с разметкой рисками каждых 0,1 л и цифрами каждых 0,5 л. С дополнительными плашкой и двумя воздушными емкостями по 1,5 л параметры измерений возрастают от +6 до -6 кг плавучести пловца с его предметами снаряжения. Определитель имеет подвесную систему и балансировочную емкость для вывода его устройства на нулевую плавучесть. Такое выполнение устройства упрощает его конструкцию, повышает компактность и позволяет по желанию изменять параметры положительной и отрицательной плавучести подводного пловца. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
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.
