Устройство для развлечений
Полезная модель относится к устройствам для воспроизведения полета в восходящем воздушном потоке и может быть использована как для тренировки спортсменов, так и в качестве массового развлекательного аттракциона. Устройство для развлечений содержит средство для образования восходящего воздушного потока, выполненное в виде вертикально установленной трубы, снабженной генератором воздушного потока, решеткой и входным люком. В полости трубы размещено средство для индивидуального или коллективного парения в восходящем воздушном потоке, выполненное в виде круглой платформы, имеющей лобовую поверхность, обращенную к воздушному потоку, и противоположную поверхность, затененную от воздушного потока, на которой располагаются пользователи, при этом платформа имеет ограждение, перекрывает поперечное сечение трубы в горизонтальном положении и выполнена с возможностью отклонения относительно горизонтальной плоскости и поворота относительно продольной оси трубы за счет изменения положения центра масс системы "платформа-пользователь". Технический результат от использования данной полезной модели заключается в уменьшении энергетических затрат для парения в восходящем воздушном потоке. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.
Полезная модель относится к устройствам для воспроизведения парения в восходящем воздушном потоке и может быть использована как для тренировки спортсменов, так и в качестве массового развлекательного аттракциона.
Известно устройство, содержащее подземное сооружение в виде колодца, в котором установлен генератор вертикального воздушного потока, включающий в себя вентилятор, и расположенную над вентилятором выравнивающую решетку. Выравнивающая решетка частично перекрывает проем колодца с образованием взлетной площадки. Наполненный воздухом воздушный шар устанавливается на решетку колодца. От него стропы с подвесным устройством отходят в сторону, к спортсмену, стоящему около взлетной площадки. Спортсмен надевает подвесное устройство, включается вентилятор, и скоростной поток воздуха увлекает воздушный шар вместе со спортсменом вверх. При выключении вентилятора спортсмен опускается на воздушном шаре на взлетную площадку [журнал "Юный техник", №1, 1969, с.22-24]. Данное устройство имеет открытую рабочую зону и не позволяет получить оптимальные характеристики вертикального воздушного потока. В устройстве велики потери воздушного потока на боковое растекание и только лишь ядро потока может эффективно воздействовать на центральную зону оболочки воздушного шара. Поэтому для создания необходимого по силе воздушного потока требуется очень мощная винтомоторная установка. При этом на спортсмена воздействует сильный поток воздуха и поэтому перед взлетом он должен надеть специальный костюм и защитные очки. Кроме того, в процессе подъема и зависания спортсмен не может управлять ситуацией, так как выполняет функцию пассивного балласта. При этом не исключена возможность травмирования спортсмена за счет неудачного скоростного приземления при самопроизвольном боковом «соскальзывании» из потока за счет флуктуации оболочки, что снижает безопасность использования данного
устройства и приводит к необходимости организации дополнительной (вокруг места подъема пользователя) безопасной зоны приземления. Это сужает возможности применения данного устройства в качестве аттракциона за счет требования больших площадей для его безопасного функционирования.
Наиболее близким к предложенному является устройство для развлечений, содержащее вертикально установленную трубу, снабженную генератором воздушного потока, решеткой и входным люком. Спортсмен или посетитель аттракциона с рабочей площадки прыгает в воздушный поток и принимает в нем горизонтальное положение, соответствующее режиму свободного падения парашютиста. Вертикальный воздушный поток поддерживает тело спортсмена и тот имеет возможность, управляя положением тела, отрабатывать необходимые навыки или выполнять трюки [газета "Комсомольская правда" от 25 декабря 2006 г., с.4]. Данное устройство моделирует только свободное падение в воздухе. Во время тренировки на спортсмена также воздействует сильный поток воздуха и поэтому перед полетом он должен надеть специальный костюм и защитные очки. Кроме того, использование такого устройства требует значительных энергетических затрат из-за недостаточно эффективного использования энергии воздушного потока за счет появления потерь на растекание периферийной части потока.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание устройства для развлечений, позволяющего моделировать парение в восходящем воздушном потоке с малыми энергетическими затратами и исключающего непосредственное воздействие воздушного потока на тело спортсмена или посетителя аттракциона.
Решение поставленной задачи и достижение технического результата обеспечиваются тем, что в устройстве для развлечений, содержащем средство для образования восходящего воздушного потока, выполненное в виде вертикально установленной трубы, снабженной генератором воздушного потока, решеткой и входным люком, согласно полезной модели, в полости трубы размещено средство для индивидуального или коллективного парения в восходящем воздушном потоке,
выполненное в виде круглой платформы, имеющей лобовую поверхность, обращенную к воздушному потоку, и противоположную поверхность, затененную от воздушного потока, на которой располагаются пользователи, при этом платформа имеет ограждение, перекрывает поперечное сечение трубы в горизонтальном положении и выполнена с возможностью отклонения относительно горизонтальной плоскости и поворота относительно продольной оси трубы за счет изменения положения центра масс системы "платформа-пользователь".
При этом платформа в горизонтальном положении перекрывает поперечное сечение трубы с просветом между внутренней поверхностью трубы и внешней поверхностью платформы, причем площадь указанного просвета не более 30% от площади поперечного сечения трубы.
Целесообразно платформу выполнить из эластичного материала, а ограждение выполнить в виде заполненной воздухом эластичной горообразной оболочки
Целесообразно платформу с ограждением снабдить внешним эластичным защитным покрытием.
Предпочтительно, платформа снабжена опорой для ног и держателями для рук пользователя.
Платформа может быть снабжена одним или несколькими креслами для пользователей.
Труба может быть снабжена ограничителем высоты подъема платформы.
Решетка может быть стартовой площадкой для указанной платформы.
Сущность предложенной полезной модели заключается в том, что при размещении в полости трубы средства для индивидуального или коллективного парения в восходящем воздушном потоке, выполненного в виде круглой платформы, имеющей лобовую поверхность, обращенную к воздушному потоку, и противоположную поверхность, затененную от воздушного потока, на которой располагаются пользователи, при этом платформа имеет ограждение и перекрывает поперечное сечение трубы в горизонтальном положении, повышается эффективность процессов торможения набегающего потока при
взаимодействии с лобовой поверхностью платформы, как самого ядра воздушного потока, так и его периферии. На поверхности платформы происходит образование устойчивой зоны повышенного давления и соответственно силы воздействия потока воздуха на систему платформа-пользователь, направленной вверх, что значительно снижает энергозатраты при работе устройства, так как в этом случае платформа как бы выполняет роль поршня, а канал трубы - роль цилиндра. При этом расположение пользователей на поверхности платформы, затененной от воздушного потока, предохраняет их от воздействия воздушного потока на тело пользователя, а ограждение предохраняет пользователей от соприкосновения со стенкой трубы для исключения возможности их травмирования в процессе парения. Кроме того, выполнение платформы с возможностью отклонения относительно горизонтальной плоскости и поворота относительно продольной оси трубы за счет изменения положения центра масс системы "платформа-пользователь" позволяет пользователю активно воздействовать на различные ситуации, возникающие при парении в восходящем воздушном потоке и, приобретая навыки, самостоятельно моделировать сложные полетные ситуации.
Таким образом, достигаемый технический результат выражается в уменьшении энергетических затрат для парения в восходящем воздушном потоке.
Платформа, перекрывающая в горизонтальном положении поперечное сечение трубы с просветом между внутренней поверхностью трубы и внешней поверхностью платформы, при этом площадь указанного просвета не более 30% от площади поперечного сечения трубы, обеспечивает возможность парения платформы в восходящем воздушном потоке без соприкосновения со стенкой трубы.
Выполнение платформы из эластичного материала, а ее ограждения в виде заполненной воздухом эластичной торообразной оболочки, снижает стоимость изготовления платформы, при этом горообразная оболочка обеспечивает постоянство просвета между внутренней поверхностью трубы и внешней поверхностью платформы при отклонении платформы относительно
горизонтальной плоскости и одновременно выполняет роль демпфера при соприкосновении платформы со стенкой трубы.
Внешнее эластичное защитное покрытие платформы исключает ее контакт со стенкой трубы и увеличивает, тем самым, срок эксплуатации платформы.
Снабжение платформы опорой для ног пользователей предохраняет платформу, выполненную из эластичного материала, от повреждения в процессе эксплуатации устройства и увеличивает тем самым срок службы платформы, а наличие на платформе держателей для рук пользователей повышает безопасность пользования данным устройством.
Снабжение платформы одним или несколькими креслами для пользователей позволяет использовать данное устройство, как для тренировки спортсменов, так и в качестве массового развлекательного аттракциона.
Снабжение трубы ограничителем высоты подъема платформы исключает возможность выхода платформы за пределы трубы и повышает, тем самым, безопасность пользования данным устройством.
Использование выравнивающей решетки в качестве стартовой площадки для платформы упрощает конструкцию трубы.
На рисунке изображено предлагаемое устройство для развлечений.
Устройство для развлечений содержит средство для образования восходящего воздушного потока в виде вертикально установленной трубы 1, снабженной генератором воздушного потока в виде вентилятора 2, решеткой 3 и входным люком 4. Внутри трубы размещено средство для индивидуального или коллективного парения в восходящем воздушном потоке, выполненное в виде круглой платформы 5, имеющей лобовую поверхность 6, обращенную к воздушному потоку, и противоположную поверхность 7, затененную от воздушного потока, на которой располагаются пользователи.
Платформа 5 имеет ограждение, выполненное в виде заполненной воздухом эластичной горообразной оболочки 8, и внешнее эластичное защитное покрытие (на чертеже не показано). В горизонтальном положении платформа с эластичной горообразной оболочкой перекрывает поперечное сечение трубы 1 с просветом между внутренней поверхностью трубы и внешней
поверхностью платформы, при этом площадь указанного просвета не более 30% от площади поперечного сечения трубы. Эластичная -горообразная оболочка обеспечивает возможность отклонения платформы относительно горизонтальной плоскости и поворота относительно продольной оси трубы за счет изменения положения центра масс системы "платформа-пользователь".
Платформа снабжена опорой 9 для ног и держателями 10 для рук пользователей. Для изготовления платформы можно использовать известные эластичные материалы, например, пленки из поливинилхлорида (ПВХ).
Труба 1 выполнена цилиндрической формы. В верхней части трубы установлен ограничитель 11 высоты подъема платформы для исключения возможности выхода ее за пределы трубы при воздействии на лобовую поверхность 6 восходящего воздушного потока.
Функционирует устройство для развлечений следующим образом.
Платформа 5 устанавливается внутри трубы 1 на стартовой площадке, в качестве которой используется решетка 3. Пользователь аттракциона проникает через люк 4 во внутрь трубы, располагается на поверхности 7 платформы 5, став на опору 9, и цепляется руками за держатели 10. Затем включают вентилятор 2. Воздушный поток, пройдя через решетку, воздействует на лобовую поверхность 6 платформы с расположенным на ней пользователем. Под действием воздушного потока платформа поднимается. При этом возможно изменение положения платформы относительно горизонтальной плоскости, а так же возможен поворот платформы относительно ее вертикальной оси. Балансировку данного положения осуществляет сам пользователь. За счет изменения положения центра масс системы "платформа-пользователь" он парирует возмущающие аэродинамические моменты, возникающие при подъеме, выравнивает платформу и продолжает подниматься. Если не создавать моментов, парирующих возмущающие аэродинамические моменты, то платформа не будет подниматься, а только лишь приподнимется одной стороной над решеткой, а с другой стороны откроется значительный зазор («просвет»). При
этом значительная часть воздушного потока будет отбрасываться в сторону и не сможет создать требуемые усилия для подъема.
Пользователь может активно воздействовать на возникающие ситуации при подъеме, зависании и спуске, и постепенно, приобретая навыки, может самостоятельно моделировать сложные полетные ситуации, например, поднявшись на высоту, принудительно наклонять платформу, увеличивая зазор и уменьшая подъемную силу производить экстренный спуск с резким выравниванием платформы у самой решетки и, таким образом, взмывая опять вверх.
После осуществления вышеназванных стадий движения платформы, последняя возвращается на решетку 3 путем прекращения подачи воздушного потока, при этом в силу демпфирующих свойств она опускается плавно. Подбирая параметры воздушного потока и диаметр платформы, можно добиться безопасности подъема и спуска за счет исключения возможности переворачивания платформы и выпадения из нее пользователя.
Возможны также и другие примеры выполнения устройства.
В частности, труба 1 может быть выполнена с поперечным сечением в виде многоугольника. В этом случае трубу целесообразно выполнить так же, как и в прототипе, т.е. с силовым металлическим каркасом, на котором закреплены светопрозрачные панели, образующие стенки трубы, что упрощает технологию ее изготовления и уменьшает стоимость. Кроме того, платформа может быть снабжена одним или несколькими креслами для пользователей (на чертеже не показано), что дает возможность использовать данное устройство в качестве массового развлекательного аттракциона.
Заявленная полезная модель может быть изготовлена промышленным способом с использованием известных материалов и агрегатов. Специалисту в данной области понятно, что могут быть различные модификации предложенного устройства без отхода от духа и рамок настоящей полезной модели, определяемых объемом притязаний, изложенных в формуле полезной модели.
1. Устройство для развлечений, содержащее средство для образования восходящего воздушного потока, выполненное в виде вертикально установленной трубы, снабженной генератором воздушного потока, решеткой и входным люком, отличающееся тем, что в полости трубы размещено средство для индивидуального или коллективного парения в восходящем воздушном потоке, выполненное в виде круглой платформы, имеющей лобовую поверхность, обращенную к воздушному потоку, и противоположную поверхность, затененную от воздушного потока, на которой располагаются пользователи, при этом платформа имеет ограждение, перекрывает поперечное сечение трубы в горизонтальном положении и выполнена с возможностью отклонения относительно горизонтальной плоскости и поворота относительно продольной оси трубы за счет изменения положения центра масс системы "платформа-пользователь".
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что платформа в горизонтальном положении перекрывает поперечное сечение трубы с просветом между внутренней поверхностью трубы и внешней поверхностью платформы, при этом площадь указанного просвета не более 30% от площади поперечного сечения трубы.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что платформа выполнена из эластичного материала, а ограждение выполнено в виде заполненной воздухом эластичной торообразной оболочки.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что платформа с ограждением имеет внешнее эластичное защитное покрытие.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что платформа снабжена опорой для ног и держателями для рук пользователя.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что платформа снабжена одним или несколькими креслами для пользователей.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что труба снабжена ограничителем высоты подъема платформы.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что решетка образует стартовую площадку для указанной платформы.
