Результат интеллектуальной деятельности: Плавательное средство сборно-разборного типа

Изобретение относится к области водного туристического и спортивного инвентаря и может быть использовано для изготовления и сборки индивидуальных плавательных средств - различного рода SUP, досок, серфов и других изделий, предназначенных для передвижения по водной поверхности.

Известен плот «MAGIC FLOAT», представляющий собой сборно-разборную конструкцию из комплекта полых элементов (см. http://2float.ru/magic_float.html). Элементы не унифицированы, однако их число невелико, сборка производится быстро. Тем не менее, недостатком известного устройства является высокое сопротивление движению и невозможность собрать из имеющегося комплекта плавательное средство иной конфигурации, чем предусмотрено разработчиком. В то же время, для плавательных досок, например SUP, это чрезвычайно важно, так как при одинаковом водоизмещении и грузоподъемности их ходовые качества и устойчивость всецело определяются формой, а существующие конструкции не позволяют менять параметры, сохраняя, например, ту же грузоподъемность.

Также известна плавательная доска, содержащая верхнюю и нижнюю половины, между которыми установлены распорки, причем каждая половина выполнена из скрепленных между собой легких блоков, образующих сердцевину, в которой выполнены пазы, и упрочненной оболочки, выступы которой входят в упомянутые пазы (см. патент Франции №2879994, В63В 35/79; В63В 5/24, 2006).

Однако и это плавательное средство, будучи раз изготовлено, уже не допускает разборки, транспортировки в разобранном состоянии и повторной сборки в новой конфигурации, что существенным образом снижает его потребительские качества.

В патенте США №6224706, А42В 3/06, 2001 также описан серф, плавательная доска или иное плавательное средство, состоящее из легких мягких внутренних формообразующих конструктивных элементов и жесткой оболочки, получаемой в результате нагревания пластичного материала, нанесенного на упомянутые элементы, поддерживаемые давлением жидкости.

Данное устройство является наиболее близким к предложенному, но ему в полной мере свойственны указанные выше недостатки, а именно после изготовления ему невозможно придать другую форму, изменить прочностные характеристики по длине и т.п.

Таким образом, техническим результатом, ожидаемым от внедрения изобретения, является возможность разборки, транспортировки в компактном виде и повторной сборки плавательного средства, при которой возможно изменять и подбирать такие параметры, как:

- ширину и, следовательно, устойчивость (в зависимости от роста, массы и квалификации пользователя);

- форму по продольной/поперечной оси и в сечении (то есть ходовые качества);

- характер наружной несущей поверхности, в том числе для распределения нагрузки и крепления гаджетов;

- удобную центровку масс (особенно, если есть предпочтения, как стоять и под каким углом грести);

- комплектность различными многофункциональными элементами, выполненными в том же "стандарте", но помимо основной функции плавучести и элемента несущей конструкции, осуществляющими декоративную подсветку, содержащими внутренние контейнеры, окна, мультимедийные компоненты и др., которые можно компоновать при сборке в различные места по желанию пользователя;

- и, наконец, оригинальные формы, в которые комплект может собираться для транспортировки и хранения - от объединения в один или несколько контейнеров до рассредоточения в виде мелких групп и отдельных блоков по всем свободным углам багажного отделения, например.

Указанный результат достигается тем, что в плавательном средстве сборно-разборного типа, содержащем конструктивные элементы, последние образуют комплект или его часть и выполнены полностью или частично взаимозаменяемыми внутри N групп, N≥1, причем комплект включает ограничители взаимного перемещения конструктивных элементов.

При этом конструктивные элементы на обращенной к воде поверхности могут быть выполнены гладкими и/или с возможностью образования бесстыковой гладкой поверхности или наложения гладкой оболочки.

В свою очередь, по меньшей мере, часть конструктивных элементов на обращенной к пользователю поверхности может быть выполнена шероховатыми и/или с возможностью образования или наложения бесстыковых шероховатых площадок.

Целесообразно также все или часть конструктивных элементов выполнить надувными.

Кроме того, конструктивные элементы могут располагаться слоями.

Далее, плавательное средство дополнительно может содержать надувную прокладку из эластичного материала, размещенную между слоями конструктивных элементов.

При этом конструктивные элементы в смежных слоях могут быть размещены со сдвигом.

Далее, упомянутые ограничители могут быть выполнены в виде оболочки, армирующих прокладок между слоями конструктивных элементов, элементов крепления, выполненных как элементы крепления конструктивных элементов к оболочке и/или друг к другу и/или к армирующим прокладкам.

Кроме того, комплект может включать носовые, кормовые или бортовые конструктивные элементы, конструктивные элементы с прозрачными окнами, выполненные по высоте или по числу слоев, со встроенными информационными средствами, их элементами питания, средствами сигнализации, активной стабилизации, средствами освещения или с двигателями.

И, наконец, комплект может включать конструктивные элементы с беспроводными или контактными интерфейсами, выполненные с возможностью определения и передачи информации о состоянии, взаимном положении конструктивных элементов и целостности их соединений.

Оснащение элементов комплекта контактными или беспроводными интерфейсами позволяет передавать на внешнее устройство (гаджет) или имеющийся в составе комплекта конструктивный элемент или блок индикации информацию о текущей конфигурации элементов (с интерфейсом или без него) и параметрах состояния, например внутреннем давлении в них, а также целостности связей между конструктивными элементами.

Рассмотрим существо предложения более подробно. Итак, когда мы говорим о плавательных средствах в предложении, мы имеем в виду прежде всего индивидуальные и малые плавательные средства типа SUP, серфов, досок, каноэ и т.п. Известное плавательное средство имеет внутренние конструктивные элементы и оболочку. В предложенном оболочка также может присутствовать, но существенным и обязательным является то, что элементы, из которых собирается плавательное средство, являются частью комплекта элементов, набора (в частном случае используется весь набор, а в случае использования части, оставшиеся конструктивные элементы могут быть использованы по иному назначению). Таким образом, по существу предложен комплект конструктивных элементов для сборки плавательных средств или плавательное средство сборно-разборного типа из такого комплекта.

Далее, если в известном решении внутренним элементам придают нужную форму, то в предложении они являются преимущественно (за исключением, возможно, специфических, бортовых, носовых, кормовых, прозрачных, несущих элементы питания, информационные средства и т.д.) взаимозаменяемыми внутри групп, то есть представляют собой одну или несколько групп одинаковых или почти одинаковых «кирпичиков» или «кубиков», из которых собирается плавательное средство.

Ограничители взаимного перемещения конструктивных элементов - это любые средства крепления, в том числе допускающие незначительное поступательное или угловое смещение кубиков относительно друг друга. Задача ограничителей - не допустить рассыпания комплекта после сборки, не допустить такого изменения формы, при котором плавательное средство перестает быть удобным и пригодным для использования, и наоборот, обеспечить необходимый при использовании изгиб или демпфирование возможных ударов.

Фиг. 1-3 иллюстрируют реализацию некоторых вариантов плавательного средства. На фиг. 1 условно показан вертикальный разрез плавательного средства, состоящего из двух слоев конструктивных элементов 1, являющихся частью комплекта. Свободные конструктивные элементы 2 показаны справа. Все конструктивные элементы 1, 2 в группе выполнены идентичными (N=1), а следовательно, полностью взаимозаменяемыми (под частичной взаимозаменяемостью для целей данного предложения понимается полная взаимозаменяемость части конструктивных элементов, либо изменение формы плавательного средства при сохранении его функциональности в случае замены). В комплект входят также два или более носовых частично взаимозаменяемых конструктивных элемента 3, хвостовой конструктивный элемент 4, киль 5, донные накладки 6 и палубная накладка 7. Конструктивные элементы 1, 3, 4, 5 и накладки 6, 7 на своих гранях имеют ограничители взаимного перемещения, задачей которых является осуществлять кинематическую связь между соседними конструктивными элементами, обеспечивая тем самым связность и прочность конструкции, которая может быть как жесткой, так и оставлять определенные возможности для углового или линейного смещения элементов в небольших пределах, чем может достигаться необходимая степень ее эластичности.

Упомянутые ограничители взаимного перемещения изображены на фиг. 2, где условно показаны два слоя, верхний и нижний, конструктивных элементов 8, 9, относящихся теперь уже к различным группам (типоразмерам), то есть в данном случае N=2. На фиг. 2 изображена также армирующая прокладка 10. Конструктивные элементы 8 и 9 размещены со сдвигом, элементы 9 выполнены надувными (левый конструктивный элемент 9 показан в разрезе, он состоит из эластичной оболочки 11 и полости 12, заполненной сжатым воздухом через клапан 13. Ограничители взаимного перемещения 14 могут быть выполнены в виде «присосок», элементы которых закреплены на соединяемых поверхностях «конструктивный элемент - конструктивный элемент» или «конструктивный элемент - армирующая прокладка», пространство между рабочими поверхностями которых вакуумируется при сжатии или через клапан (не показан), либо в виде любых иных известных разъемных соединений, например трущихся цилиндров, входящих один в другой, байонетных соединений и т.д., а также в виде защелки 15 или полосок 16 с микрозацепами, так называемой «липучки».

Как показано на фиг. 2, конструктивные элементы 9 выполнены с гладкими накладками 17, выступающими за края элементов 9 и образующими бесстыковые площадки, в данном случае гладкую нижнюю поверхность.

И, наконец, на фиг. 3 показано плавательное средство (вид сверху) после сборки из конструктивных элементов 1 (показаны в области, ограниченной ломаной линией), помещенное в эластичную оболочку 18, обеспечивающую одновременно прочность конструкции плавательного средства и снижение его гидродинамического сопротивления. На фиг. 3 показано также, что помимо группы конструктивных элементов 1 в комплект могут входить носовой конструктивный элемент 3 и набор или группа бортовых конструктивных элементов 19.

На фиг. 1 показана также дополнительная надувная прокладка из эластичного материала 20, назначением которой является устранение отрицательного влияния снижения внутреннего давления в отдельных надувных конструктивных элементах 1, которое может иметь место в процессе использования. Подача в нее воздуха приводит к продавливанию внутренних (по отношению к поверхности доски) поверхностей слабо накачанных элементов, выравнивая давление.

Процесс сборки плавательного средства по существу описан выше. Очевидно, что если два конструктивных элемента 2 установить в положение, показанное стрелкой на фиг. 1, плавательное средство можно удлинить, аналогичным образом наличие комплекта конструктивных элементов 1, 2 позволяет его расширить, а устанавливая, например, тяжелые конструктивные элементы 1, 2 с источниками питания в то или иное место плавательного средства, - управлять положением его центра тяжести.

Таким образом, предложение позволяет из одного комплекта конструктивных элементов собирать индивидуальные плавательные средства как для опытного пользователя, так и для ребенка. Как отмечалось выше, для улучшения скольжения все эти конструкции могут снизу обтягиваться безразмерным тонким чехлом на резинке, а сверху для удобства закрываться ковриком для ног с фиксацией на присосках или липучке. Часть конструктивных элементов может выполняться светящимися, с окнами, дисплеями, мультимедийными блоками и т.п.

Вышеизложенное означает также, что по существу предложенное решение можно рассматривать и как плавательное средство, и как комплект для его сборки.

Однако основным преимуществом предлагаемого плавательного средства является не только удобство транспортировки в разобранном состоянии, но и возможность связать собираемую таким образом форму SUP с весом, опытом и пожеланиями пользователя.

При этом, как отмечено выше, конструктивные элементы могут соединять поверхности, оснащенные «липучкой» с микрозацепами, различные типы кратковременно слипающихся поверхностей (в том числе обеспечивающие адгезию при смачивании растворителями и просто водой), системы присосок, в том числе образующиеся в пространствах между плотно прилегающими материалами за счет их сдавливания или откачки воздуха (последнее - для удобства разборки), а также клапанами (для откачки, запирающимися, спускными, впускными и т.д.), а также комбинацией всего перечисленного. Заметим также, что между рядами и/или слоями конструктивных элементов, по углам швов при сборке могут прокладываться узкие прокладки-шланги (плоские, Т-образной формы и др.), которые при нагнетании воздуха приподнимают и разъединяют блоки (элементы) или надавливают на клапаны для открытия, помогая разборке.

Вариантов сборки каждого изделия возможно несколько, а при использовании некоторого числа дополнительных блоков - весьма значительное количество, что дает возможность создавать из одних и тех же основных элементов самые разные варианты SUP под индивидуальные требования (детские; широкие и устойчивые и т.п.), а также создавать групповые объединения (плоты, катамараны, тримараны и др.).

Как уже отмечалось, среди блоков (конструктивных элементов) могут быть дополнительные «активные», содержащие аккумуляторы, двигатели, элементы активной стабилизации, насосы (для подкачки в пути или облегчения разборки по прибытию в удаленное от стоянки место), компактные герметичные контейнеры для вещей, дисплеи, устройства световой сигнализации, зарядка для мобильных гаджетов и др. Поверхности блоков и их внутренность (для случая прозрачных), кроме того, могут иметь различную и меняющуюся по спектру и интенсивности светимость (отражающую способность), что позволяет, например, осуществлять сборку по цветовым подсказкам и придавать всей конструкции самые разные цветовые и световые решения. При этом перестройка режимов подсветки и др. в статике и/или динамике может обеспечиваться с общего пульта посредством связи с интегрированными в блоки беспроводными или контактными интерфейсами. Посредством этих же интерфейсов на планшет или другой гаджет с экраном могут передаваться текущие взаимные положения блоков при сборке, другие возможные варианты и т.п. для соответствующих подсказок пользователю. Плотность взаимного соединения блоков в процессе использования конструкции также может контролироваться контактными цепями и/или беспроводными элементами с индикацией нарушения локально (подсветкой или индикацией на блоке) или на пульте общего контроллера с использованием мнемонических символов, звуковых сигналов и пр. (что дополнительно повышает безопасность).

Наличие отдельных декоративных элементов, присоединяемых по такому же принципу, позволяет создавать на базе SUP индивидуальные композиции и инсталляции на разные темы (сказочные животные, боевые корабли и др.). Для детского варианта элементы комплекта могут исполняться также в виде пазлов с нанесенными на них элементами общей картины для увеличения интереса к процессу сборки. Такое самостоятельное проектирование плавательного средства также имеет образовательное значение для детей, которые получают представление о влиянии конструкции (формы, центровки масс и т.п.) на остойчивость и плавучесть в целом.

Возможен и вариант плавательного средства, когда в качестве одного или нескольких конструктивных элементов используются прослойки-подушки, которые после процесса сборки дополнительно накачиваются, «распирая» всю конструкцию и обеспечивая ей нужную форму в сечении или необходимую жесткость. В то же время незадействованные блоки из комплектов могут использоваться как пляжная мебель, лежаки и другой походный инвентарь. При хранении и транспортировке часть надувных блоков может сдуваться, тогда как остальные, наоборот, могут сохраняться в сформованном состоянии и быть основой для собираемых из них сундуков и ящиков для перевозки в багажных отсеках остальных элементов комплекта и другого инвентаря.

Комплект может быть также разнородным в отношении типа элементов: так, законцовки SUP и некоторые несущие элементы (ручки, бордюры, весла, ребра жесткости) могут быть выполнены ненадувными или частично надувными. Кроме того, в качестве конструктивных элементов могут использоваться пустотелые контейнеры, при хранении компактно вставляющихся друг в друга или являющихся тарой для других блоков, при том, что герметизация таких «контейнеров» с крышками осуществляется частичной откачкой воздуха, либо, наоборот, накачкой, если они выполнены, например, из двух частей с клапаном и одна из них не жесткая и надувается.

Дополнительным преимуществом предложения является то, что блоки изношенные, загрязненные или даже дефектные при последующей сборке могут быть поставлены в такие места, где эти дефекты наименьшим образом сказываются на общем качестве плавательного средства (SUP). К преимуществам следует отнести также высокую ремонтопригодность и простоту модернизации. Немаловажным преимуществом также является очень высокая плавучесть плавательного средства, выполненного по данной технологии, сохраняемая даже при очень больших повреждениях. Это существенно повышает безопасность на воде.

Предлагаемое плавательное средство может иметь также особую кривую нагруженности, отличающуюся как от байдарок и лодок, так и традиционного серфа (где ноги в другой позиции и нагрузки иные), так и парусного (где мачта дополнительно задает нагрузки). Благодаря этому для предлагаемого сборного SUP (при почти параллельном расположении ног и центре тяжести в задней половине доски) в соответствии с его кривой нагрузки и малым влиянием крена от волны может достигаться оптимальное для пользователя сочетание устойчивости и ходовых качеств.