PROPULSIÓN ACUÁTICA POR ALETAS OSCILANTES.

Propulsión acuática por aletas oscilantes.

La propulsión acuática propuesta utiliza aletas (1,

2, 3, 4, 5), oscilantes en ejes (9) de oscilación paralelos fijados verticalmente descendentes en un remo (11) horizontal. Las aletas aumentan progresivamente su longitud hacia el extremo posterior de la propulsión y el recorrido de su oscilación es regulado por el posicionamiento más o menos avanzado de una placa (6) respecto del remo (11). El accionamiento del usuario sobre el manillar (14) se transmite al eje (12a) y al remo (11), obligando a la oscilación de las aletas y provocando el desplazamiento del agua para procurar el avance del objeto propulsado en la resultante direccional correspondiente al punto intermedio del recorrido basculante del remo (11).

PROPULSION ACUATICA POR ALETAS OSCILANTES

AMBITO TECNICO

La invención se refiere a una propulsión acuática con aletas oscilantes, de alto rendimiento, particularmente prevista para propulsar pequeños vehículos acuáticos, y objetos flotantes de superficie, aun que también puede ser aplicada como propulsor subacuático para buzos o vehículos submarinos OBJETO DE LA INVENCION

Como se desprende del titulo de la presente memoria descriptiva, el objeto de la invención es fabricar una propulsión acuática, que utiliza palas ó aletas oscilantes, transversales a la dirección de avance, como elemento propulsor de un vehículo u objeto flotante; cuyas novedosas características reducen sustancialmente el recorrido de la superficie de la pala en ángulo neutro y negativo; produciendo menores oscilaciones respecto al eje longitudinal y transversal de la línea de flotación; por que facilitan el máximo acercamiento del elemento propulsor, en paralelo al plano inferior del vehículo, y situar el eje de rotación del brazo ó remo basculante, por delante de las quillas del eje de maniobra, mejorando el coeficiente hidrodinámico efectivo, y obteniendo una eficiencia propulsora, muy superior a la que se había conseguido con estos sistemas; pero que además, permitiendo variar la velocidad, con frecuencias de accionamiento y recorrido transversal idéntico; facilitando además, el intercambio de las aletas en segundos, incluso dentro del agua, en caso de dañarse en un impacto brusco, ó para sustituirlas por otras que permitan la adaptación del propulsor al ámbito en el que se desplace el vehículo, bien de mas altura, para obtener una capacidad de propulsión mayor; o con cantos mas blandos, para ser utilizado en presencia de otros bañistas.

Otro objeto de la invención es proporcionar una propulsión muscular sencilla, potente, y altamente maniobrable adecuada para ser utilizada por niños, ancianos o personas con algún tipo de minusvalía.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

El sistema de propulsión muscular conocido, mas potente y sencillo que existe para desplazarse en el medio acuático, es incuestionablemente el que emplea aletas oscilantes, utilizadas por miles de especies de peces y animales marinos en todos los mares, ríos y lagos de todo el mundo; donde los mas rápidos llegan a alcanzar velocidades por encima de los 100 kilómetros hora. Pero el ser humano, hasta la fecha, ha sido incapaz de obtener coeficientes de propulsión minimamente aceptables, utilizando dispositivos oscilantes alternativos, provistos de aletas sumergidas, parcialmente flexibles o rígidas, perfiladas vertical u horizontalmente respecto al vehículo.

Un remo clásico, con recorrido perpendicular a la línea de flotación longitudinal Solo puede obtener propulsión en un sentido, lo que significa una perdida inútil, teniendo que desplazarse fuera del agua para recuperar la posición inicial, La propulsión que se obtiene, varia proporcionalmente dependiendo del ángulo, pero siempre dentro de parámetros positivos, con entrada próxima a la popa en ángulo de propulsión mínima, en transito hacia el ángulo recto donde la propulsión es par, reduciéndose de nuevo en el transito hacia la proa. La merma de energía es mayor, cuanto mas próximo se encuentre el remo respecto a la línea de avance; por ello se utilizan remos cada vez más largos que ofrecen un recorrido mayor cercano al par.

A diferencia del remo clásico, la propulsión con palas o aletas oscilantes de recorrido transversal a la dirección de avance, la propulsión máxima se obtiene al inicio del recorrido en proporción descendente hasta el ángulo recto, o paralelo a la línea de avance, en esa posición exacta la dirección del agua es transversal al avance, lo que resulta inútil para propulsarnos, pero a partir de ese punto se transforma en negativa, lo cual nos frena.

El estado de la técnica conocido a intentado solucionar este problema dotando al dispositivo oscilante de una aleta dispuesta de un eje independiente concéntrico con el del mecanismo del brazo o remo basculante, y topes limitadores del recorrido de la aleta, que le permite bascular en sentido opuesto a la dirección del perfil hasta que alcanza la posición del tope y a partir de ese punto adquirir la misma dirección, en ángulo opuesto al perfil, que es la posición de propulsión; pero el transito de "acompañamiento" sin capacidad de propulsión hasta alcanzar los topes, supone perder inútilmente un gran porcentaje del recorrido total. Si por ejemplo en un remo oscilante de 100 centímetros de longitud, la aleta representa un 50 % del total, y ambos basculan en ángulos de 90°, el recorrido" de acompañamiento" que realiza la aleta hasta alcanzar la posición de propulsión, entre ambos topes limitadores, representa prácticamente un 50 % del total, sin capacidad de propulsión; pero además obliga a mantener constante el ángulo del accionamiento, por que el ángulo de la aleta permanece con un recorrido invariable de 90°, lo que significa, que cada grado que reduzcamos estamos aumentando el "porcentaje de acompañamiento" Pero lo que suele ocurrir, es que al pretender aumentar la velocidad del vehículo, el usuario incrementa el ritmo de accionamientos, reduciendo normalmente el ángulo de forma proporcional; por lo cual, cuanto mas aumenta la frecuencia, en realidad, la capacidad de propulsión se reduce. Muchos intentos han pretendido aumentar la propulsión sin solucionar el problema, reduciendo el ángulo entre los topes y prolongando la longitud proporcional de la pala, lo que aumenta el recorrido de acompañamiento en la misma proporción, y además reduce el recorrido positivo, hasta el paralelo con la línea de avance, entrando antes en ángulo negativo; por lo que ha habido muchos intentos, que pretendían utilizar aletas con un marco rígido y un porcentaje de la superficie central flexible; con resultados muy pobres. Por lo que en la práctica no se conocen vehículos acuáticos, propulsados actualmente con mecanismos oscilantes de este tipo.

En una propulsión ordinaria con aleta o pala oscilante posicionada verticalmente, de movimiento transversal a la dirección de avance, el eje basculante del mecanismo, se sitúa en la popa, por detrás de la quilla del vehículo, lo que Produce gran oscilación del rumbo, inversa al recorrido de la pala en ambas direcciones del accionamiento, empeorando mucho el coeficiente hidrodinámico efectivo. Otras versiones con aletas posicionadas horizontalmente, el efecto ondulante se produce sobre la línea longitudinal de flotación, lo que tiene el mismo efecto hidrodinámico negativo.

Es conocida la utilización de una aleta basculante de recorrido transversal a la línea de avance, situada en posición adelantada a una quilla central, dispuesta en la popa, que coincide con la aleta en un ángulo muy cercano al paralelo de la línea de avance; por muy corto que sea, en ambos sentidos del recorrido, lo que supone otra gran merma de propulsión en la zona de propulsión positiva, sin solucionar el porcentaje de "acompañamiento" y aun que la incidencia sobre el rumbo, es menor que si la aleta oscilase por detrás de la quilla, produce constantes oscilaciones en la línea de flotación transversal, por lo que además de una propulsión deficiente resulta poco estable. Actualmente tampoco se conocen aplicaciones prácticas de este sistema.

Mejora el estado de la técnica en la propulsión con aletas oscilantes, reflejado en propulsiones fundamentalmente para el buceo, donde Las aletas son fijadas a la planta del pie del buceador, en el mismo plano, (en un ángulo de 90° respecto a la pierna) por medio de calzado o similar, que se prolonga a partir de la punta del pie en dos perfiles rectilíneos paralelos, rígidos o semi rígidos; entre los cuales el cuerpo central de la aleta se divide en una pluralidad de segmentos basculantes, transversales a esta, pero en el mismo plano, de longitud similar; provistos de ejes independientes, que se relacionan en sus extremos con cada uno de ambos perfiles, de forma que la posición de cada segmento respecto a la distancia hasta la articulación de la cadera o rodilla (dependiendo de que el usuario desplace las aletas con las piernas rectas y el empeine del pie forzado al máximo, o dobladas, donde la longitudinal de las aletas en reposo se sitúa en el paralelo del nadador, pero desplazadas, de forma equivalente a la distancia entre la planta y la rodilla) y su eje correspondiente, es diferente y por tanto el recorrido de acompañamiento y el punto de entrada en ángulo negativo también, lo que representa un enorme problema hidrodinámico para saber el recorrido optimo que reduzca al máximo el porcentaje de acompañamiento o la entrada en propulsión negativa, que es diferente respecto a cada uno de los...

1. Propulsión acuática por aletas oscilantes, formada con un cuerpo propulsor de aletas oscilantes que incluye medios para reducir el recorrido en ángulo negativo de una aleta oscilante transversal a la línea de avance, caracterizada porque las aletas oscilantes (1, 2, 3, 4, 5) presentan su longitud progresivamente creciente hacia el extremo posterior de la propulsión y están conectadas, oscilantes, en ejes (9) de oscilación independientes, verticalmente descendentes, longitudinalmente alineados y separados a distancias predeterminadas en un remo (11) , conectado por su extremo anterior a un eje (12a) y obligado a oscilar mediante un manillar (14) accionado por el usuario.

2. Propulsión acuática por aletas oscilantes, según reivindicación 1, caracterizada porque comprende una placa (6) , longitudinalmente guiada bajo el remo (11) , provista de topes laterales (7) y de ranuras (32) alineadas longitudinalmente y separadas entre sí en correspondencia con las separaciones entre los ejes (9) de oscilación de las respectivas y correspondientes aletas (1, 2, 3, 4, 5) ; dichos topes

(7) limitando el recorrido oscilante alternativo de dichas aletas (1, 2, 3, 4, 5) ; dichas ranuras (32) permitiendo el avance y retroceso longitudinal de la placa (6) respecto de los ejes (9) conectados al remo (11) que las atraviesan.

3. Propulsión acuática por aletas oscilantes, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque dicha placa (6) es selectiva y longitudinalmente posicionada respecto del remo (11) a través de la orientación ordenada por una manija (19) a un eje vertical (21) que discurre por el interior del eje (12a) .

4. Propulsión acuática por aletas oscilantes, según reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dichas aletas (1, 2, 3, 4, 5) presentan una perforación (51) en el perfil redondeado (50) constitutivo de su canto anterior, que se extiende vertical en al menos parte de su altura, y está adaptada a recibir y retener el respectivo y correspondiente eje (9) de oscilación que la atraviesa.

Fig.1

Fig.3

l~

/

e, :$>

l ~19

~::_ V'. (t

18/25/~

3D

Fa 2 /914

Ig. <7~

lO

tS1{]~

j

J9-~j]

38. --! f!:>-~37

Fig, 6

Fig.4

12a/

--..., .'

39.". _ I

---\

"J~~) ~'7 )

"-----~/

perfil d* cort*

-

Fig, 5

. f ~1

ÜL/ /33 44

/~~~ I

I "'~, , ~~~

~I=O) :='!::\===:7""''''1'

t

~ C:lt::--:==_¡ •~

~, , ~

-

:

~'===-~ : •

o)

..........

u.:

C\)

III<Q

I

111 ()

..00

fOI ()

< ( 7

...:i :

...........

ti)

..........

u.:

\

~