Создан робот, способный плавать и подниматься над поверхностью воды - kupihome.ru

Создан робот, способный плавать и подниматься над поверхностью воды

10 невероятных изобретений, которые были вдохновлены растениями и животными

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

1. Приспособление для сбора воды

Дождь — очень редкое явление в африканской пустыне Намиб, однако каждое утро на песчаные дюны опускается туман. Это идеальные условия для намибийского пустынного жука. Когда капли воды из тумана собираются на панцире жука, они стекают по водоотталкивающим гребням в сторону его головы. По мере накопления влаги, капли становятся больше и скользят в сторону рта жука, позволяя ему утолить свою жажду. Инженеры из Массачусетского технологического института позаимствовали это природное изобретение, чтобы создать материал, который может собирать воду из воздуха. Он состоит из стекла и пластика и изобилует крошечными гребнями, т. е. очень похож на губку. При этом материал является очень дешевым и может быть создан посредством печати гидрофильных точек на листах гидрофобных материалов.

2. Живые микророботы

Работа врачей была бы, безусловно, намного проще, если бы врачи могли проникнуть внутрь тела пациента и определить точную причину его боли или болезни. Технология обработки изображений часто дает слишком зернистый снимок с низким разрешением, а машины МРТ являются громоздкими и дорогими. Благодаря изобретению роботов, которые достаточно маленькие, чтобы плавать в крови, медицина может стать намного проще. Cyberplasm — это робот, который в некотором смысле является «живым». Робот оснащен датчиками-сенсорами, сделанными из живых клеток млекопитающих и питающимися глюкозой.

Он реагирует на химические вещества и свет таким же образом, как и живой организм. Также миниатюрный робот имеет нервную систему, которая преобразовывает внешние раздражители в электрические сигналы, подобно тому, как это делает живой мозг. Cyberplasm был смоделирован по образу миноги — паразитической рыбы с длинным трубкообразным телом. Со временем, робот-минога сможет «путешествовать» внутри человеческого тела в поиске опухолей, тромбов или химических веществ.

3. Роботизированная рука

Хобот слона состоит из более чем 40 000 мышц и он такой же проворный, как человеческая рука. Его универсальный дизайн вдохновил на создание роботизированной руки. Немецкая компания Festo разработала Bionic Handling Assistant — конечность, которая объединяет в себе человеческие возможности и достижения технологий. Робот, который имеет четыре металлических когтя, обучается всему так же, как человеческий ребенок, — методом проб и ошибок. Постоянно пытаясь захватить различные объекты, он постепенно «понимает», какими мышцами «хобота» из полиамида ему нужно двигать.

4. Сверхскоростные поезда

Когда чрезвычайно быстрые японские поезда выезжают на огромной скорости из туннеля, они создают оглушительный хлопок из-за формы носа поезда. Ведь на такой скорости поезд в туннеле создает перед собой стену из сжатого воздуха, которая замедляет поезд и увеличивает расход топлива. Выход из этой проблемы подсказали птицы. Зимородок может похвастаться обтекаемым клювом , который облегчает ловлю им рыбы. Благодаря заостренной формы своего клюва, птица способна погружаться в воду без всплеска. Инженер и орнитолог Эйдзи Накацу создал нос подобной формы у поезда, который позволяет ему уменьшить сопротивление воздуха. Кроме того, он также воспользовался дизайном перьев совы, чтобы уменьшить шум от движущегося поезда.

5. Мягкотелый робот

Кто сказал, что роботы должны быть твердыми и сделанными из металла. Команда исследователей из Италии обнаружили преимущества мягкого тела осьминога для робототехники: подобный робот способен плавать, держать предметы и ползать, а также «механический осьминог» использует намного меньше вычислительных мощностей для функционирования. Вместо того чтобы двигаться математически предсказуемым образом, как твердые машины, робот-осьминог способен сжиматься, перемещаться волнистыми движениями и скручиваться. У него нет жестких конечностей и неподвижных соединений, что является преимуществом, поскольку подобный робот способен приспосабливаться к окружающей среде.

6. Киборг-цветок

Мало кто знает то, что розы могут проводить электричество. Магнус Берггрен и его команда исследователей из Швеции сумели добиться подобного, встроив в растения микроскопические провода. Этот метод предоставил ученым возможность контролировать физиологию роз, например, не позволяя цветам зацветать перед заморозками или помогая им не засохнуть. Эти модификации не влияют на плоды или семена растений. Хотя постоянные изменения могут негативно повлиять на экосистему, это изобретение можно легко применять и отказываться от него.

7. Противомикробные катетеры

Благодаря ее гладкости и долговечности, акулью кожу можно применять для практически всех видов вещей: от купальников до обуви. Однако мало кто ожидал, что из нее можно делать катетеры. Микробы — вечная головная боль для любой больницы. Инженер Тони Бреннан обнаружил, что нет ничего не чище акульей кожи, поверхность которой усеяна крошечными зубчиками, которые предотвращают прилипание слизи, водорослей и моллюсков. А также акулья кожа останавливает болезнетворные бактерии, такие как кишечная палочка.

8. Вакцина, ДНК и стволовые клетки

Используя экстремальную гибернацию, некоторые пустынные мхи способны к воскрешению через десятилетия после того, как выхохли и «умерли» под воздействием высоких температур. Но как только начинают идти дожди, растения вновь становятся пышными и зелеными. Тихоходки, микроскопические беспозвоночные, также являются одними из самых сложных животных на Земле. Их забрасывали в в космическое пространство, подвергали воздействию экстремальных температур (абсолютного нуля и 150 градусов по Цельсию), облучали радиацией и держали годы без воды. В ответ на это, тихоходки «засыхали» и скукоживались, но вновь оживали, когда окружающие условия снова становились благоприятными. Изучая эти организмы, ученые смогли сохранять вакцины, ДНК и стволовые клетки в течение гораздо более длительного времени.

9. Робот, прыгающий по воде

Водомерки могут ходить по воде, благодаря эффекту поверхностного натяжения. Подсмотрев этот принцип у данных насекомых, ученые построили сверхлегкий робот, который может прыгать по воде. Этот робот мягкотелый и весит всего 68 миллиграммов. Хотя инженеры уже разрабатывали роботов, которые способны ходить по воде, данное изобретение является уникальным, поскольку робот может прыгать по поверхности воды, не погружаясь в нее. Он имитирует движения ног блохи и может прыгать на целых 14 сантиметров. Предполагают, что миниатюрный бот может оказаться полезным при наблюдательных и аварийно-спасательных работах.

10. Рентгеновское зрение

С рентгеновскими лучами трудно работать, поэтому рентгеновские аппараты в аэропортах являются настолько громоздкими. Тем не менее, ученые в настоящее время сумели скопировать принцип, который используется в глазах омаров. Вместо того, чтобы преломлять свет подобно линзе, омары воспринимают его с помощью эффекта отражения. Их глаза покрыты квадратами, похожими на плоские зеркала, которые отражают свет под точными углами для формирования изображений с любого ракурса. Эта конструкция оказалась полезной для астрономов, которым были нужны телескопы, способные сосредоточить рентгеновские лучи из определенных областей в космосе.

Весьма интересны и 10 невероятных технологических прогнозов из прошлого, которые действительно сбылись. Остаётся только удивляться, насколько прозорливы были авторы этих прогнозов.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Ауке Эсперт: Робот, который бегает и плавает, как саламандра

Ауке Эсперт — инженер, который создает биороботов. Это машины, смоделированные по образу животных и способные справиться с любой сложной поверхностью. Они могли бы появиться и дома на страницах научно-фантастического романа. Создание таких роботов приводит к усовершенствованию промышленных роботов для их последующего использования при полевых работах, обслуживании, поисковых и спасательных работах. Однако эти роботы не только имитируют окружающую нас природу. Они помогают нам лучше понять собственную биологию, раскрывая до сих пор неведомые тайны спинного мозга

Ауке Эсперт Будущее

Это «Плевробот». Мы спроектировали его, чтобы лучше скопировать один вид саламандры — иглистого тритона. Как видите, «Плевробот» может ходить, а также плавать — это вы увидите позже.

Вы спросите: зачем мы создали этого робота? Дело в том, что создан он в качестве инструмента для нейробиологии. Мы создавали его вместе с нейробиологами, чтобы понять, как животные двигаются, в частности, как спинной мозг управляет движением. Чем дольше я работаю в биоробототехнике, тем больше меня поражает движение животных. Если мы представим плавающего дельфина или кошку, которая везде бегает и прыгает, или даже самих себя, людей, бегающих трусцой, играющих в теннис, мы делаем удивительные вещи. И правда, наша нервная система решает очень трудные вопросы управления. Ей нужно полностью координировать работу примерно 200 мускулов, а если координация нарушена, мы падаем или двигаемся с трудом. Моя задача — понять этот принцип работы.

Читать еще:  Механический блендер: стационарный или погружной?

Движение животных включает в себя четыре составляющие. Первая — это само тело. Не стоит недооценивать то, как биомеханика уже упростила систему передвижения животных. Далее, есть спинной мозг, в котором сосредоточены рефлексы. Многочисленные рефлексы создают сенсомоторный узел координации между нервной активностью спинного мозга и механическим движением. Третья составляющая — центральные генераторы моделей. Это очень интересные цепи спинного мозга позвоночных животных, которые могут сами воспроизвести скоординированные ритмические модели активности, получив довольно простые входящие сигналы. Эти сигналы, в свою очередь, поступают из нисходящей модуляции высших отделов головного мозга, например, двигательной зоны коры, мозжечка и базальных ядер. Эти сигналы управляют активностью спинного мозга во время движения. Но интересно, насколько составляющая низшего уровня, спинной мозг вместе с телом, в бóльшей мере отвечают за движение. Возможно, вы знаете, что если отрубить курице голову, туловище будет еще двигаться, показывая, что низшая часть — спинной мозг и тело — в бóльшей мере отвечают за передвижение.

Понять принцип этой работы очень сложно, потому что, во-первых, очень трудно записать активность спинного мозга. Легче вживить электроды в двигательную зону коры головного мозга, чем в спинной мозг, поскольку его защищают позвонки. С людьми это особенно сложно. Еще одна трудность состоит в том, что движение происходит благодаря сложному и динамичному взаимодействию данных четырех составляющих. Поэтому тяжело выяснить, какова роль каждого с течением времени. Именно биороботы наподобие «Плевробота» и математические модели могут помочь.

Что такое биоробототехника? Это развивающиеся исследования в сфере робототехники, где люди, вдохновившись образами животных, хотят создать роботов для работы вне помещения, например, служебных, поисково-спасательных или полевых роботов. Главная задача: вдохновиться животными, чтобы создавать роботов, которые могут осилить сложную территорию — лестницы, горы, леса, — места, где у роботов еще возникают проблемы, а животные справляются гораздо лучше. Робот может быть замечательным инструментом для исследований. Есть несколько проектов, где задействованы роботы. Это нейробиология, биомеханика или гидродинамика. В этом и заключается задача «Плевробота». В моей лаборатории мы сотрудничаем с нейробиологами, в частности, с Жаном-Мари Кабелгеном, нейробиологом из Бордо, Франция. Мы хотим создать модели спинного мозга и проверить их на роботах. Мы хотим начать с простого.

Лучше начинать с простых животных, например с миноги, самой примитивной рыбы, затем постепенно переходить к сложным типам движения, которые есть у саламандр, кошек, людей, у млекопитающих. И тут робот становится интересным инструментом для проверки наших моделей. Для меня «Плевробот» — это что-то вроде осуществившейся мечты. Около 20 лет назад я уже работал на компьютере и моделировал движения миноги и саламандры, занимаясь своей кандидатской. Но я всегда знал, что мое моделирование приблизительно. Как физические процессы в воде, грязи или смешанной почве сложно моделировать, так же трудно смоделировать это правильно и на компьютере. Отчего не использовать робота и физику? Одно из моих любимых животных — саламандра. Вы можете спросить: «Почему?» Потому что это амфибия. С точки зрения эволюции, это животное ключевое. Оно умеет плавать, как рыба или угорь, и передвигаться так, как это делают млекопитающие. Современная саламандра очень похожа на первое наземное позвоночное. Это почти живое ископаемое, и благодаря ему мы получаем нашего предка, предка всех наземных четвероногих.

Поэтому саламандра плавает подобно угрю, поэтому получается волна из-за движения мускулов от головы до хвоста. А если поставить саламандру на землю, она переключается на быстрый шаг. Здесь видна периодическая активность конечностей, которая хорошо координируется благодаря стабильному волнообразному движению тела. Эту походку как раз и можно увидеть на примере «Плевробота». Самое поразительное то, что все это может воспроизвести спинной мозг и тело. Если взять саламандру с удаленным мозгом, что, конечно, плохо, но голова удаляется, если с помощью электричества стимулировать спинной мозг низкими волнами, то саламандра начнет «идти». Если немного увеличить стимуляцию, походка ускорится. На каком-то этапе есть некий предел, и автоматически животное переключается на плавание. Это удивительно. Лишь смена глобального привода, будто нажатие на педаль акселератора нисходящей модуляции спинного мозга, полностью переключает два разных вида движений. Тот же самый эффект наблюдали на примере кошек. Если стимулировать спинной мозг кошки, можно переключать ее с ходьбы на быстрый шаг и бег. Или у птиц можно переключать режим ходьбы при низкой стимуляции, а при высокой — вызывать хлопанье крыльями. Это доказывает, что спинной мозг — сложно устроенный регулятор движения.

Поэтому мы изучили движение саламандры подробнее. Мы получили доступ к рентгеновской видеомашине профессора Мартина Фишера из Йенского университета в Германии. Благодаря ему у нас есть потрясающая машина для детальной записи движения костей. Вот что мы сделали. В основном мы выяснили, какие кости важны для нас, и спроектировали их движение в трехмерном изображении. Мы собрали полную базу данных движений на земле и в воде. Собрали полную базу данных двигательного поведения настоящего животного. Задача робототехники в том, чтобы повторить это в нашем роботе. Мы провели полную оптимизацию, чтобы найти подходящую конструкцию, где разместить двигатели, как их соединить, как лучше воспроизвести данные движения. Вот каким образом «Плевробот» ожил.

Посмотрим, насколько он похож на реальное животное. Вы видите здесь почти точное совпадение походки животного и «Плевробота». Как видите, у нас получается почти точное воспроизведение этой походки. Если перемотать медленно назад, это видно гораздо лучше. Но что еще лучше — робот плавает. Мы надеваем на него гидрокостюм, затем мы можем поместить его в воду и включить плавание. Мы очень обрадовались результатам работы, так как это трудно сделать. Физика взаимодействия — предмет сложный. Наш робот гораздо больше живого существа. Нам пришлось динамически изменить масштаб частот, чтобы убедиться, что физика взаимодействия такая же. В итоге у нас выходит почти точное совпадение, чему мы были очень рады. А теперь вернемся к спинному мозгу. Вместе с Жаном-Мари Кабелгеном мы создали модель системы спинного мозга. Интересно, что у саламандры сохранилась примитивная система, очень похожая на систему миноги, примитивной угреподобной рыбы. Кажется, что во время эволюции добавились новые нервные вибраторы для управления конечностями, для их движения. Мы знаем, где находятся эти новые вибраторы; мы создали математическую модель, чтобы понять, как соединить их для перехода из одного вида походки в другую. Мы протестировали эту модель на роботе.

Вот как это выглядит. Здесь вы видите прежнюю модель «Плевробота». Он полностью управляется нашей моделью спинного мозга, запрограммированной в роботе. Мы лишь посылаем роботу в удаленном режиме два нисходящих сигнала, которые он получит из верхнего отдела головного мозга. Интересно, что, посылая эти сигналы, мы можем управлять скоростью, направлением и движением. Например, если у нас стимуляция низкая, получается движение шагом, но если ее немного усилить, то робот быстро переключится на плавание. Наконец, можно включить поворот, больше стимулируя одну часть спинного мозга. По-моему, замечательно, что природа распределила систему управления, чтобы предоставить большýю ответственность спинному мозгу. А верхнему отделу головного мозга нечего беспокоиться о каждом мускуле, ему приходится отвечать за высокоуровневую модуляцию. Работа спинного мозга заключается в координации всех мускулов.

Теперь рассмотрим движения кошки и значимость биомеханики. Вот другой проект, где мы изучали биомеханику кошки и хотели узнать, насколько морфология помогает движению. Мы обнаружили три важных критерия данных свойств, а особенно конечностей. Первый: конечность кошки чем-то похожа на пантограф. Пантограф — это механизм, который параллельно поддерживает верхний и нижний сегменты. Простая геометрическая система данного типа немного координирует внутреннее движение сегментов. Второе свойство заключается в легкости конечностей кошки. Большинство мышц находятся в туловище, что очень хорошо, поскольку у конечностей низкая инерция, а передвигаются они очень быстро. И последнее свойство — это эластичность конечностей, что позволяет справляться с ударами. Вот как мы создали детеныша гепарда.

Читать еще:  Виды, особенности и маркировка пилок для электролобзика

Давайте пригласим его на сцену. Это Питер Экерт. Он изучает этого робота и работает над диссертацией. Как видите, это маленький прелестный робот. Он похож на игрушку, но использовали его в научных целях для изучения конечностей кошки. Он очень податливый, легкий и пружинящий. Если на него слегка надавить, он не сломается. Он будет подпрыгивать. Такая гибкость очень важна. Вы видите данные свойства трех участков ноги на примере пантографа.

Интересно, что такая довольно динамичная походка достигается только при открытом цикле, то есть без сенсоров и сложных цепей обратной связи. Это означает, что только механика стабилизировала эту довольно быструю походку, и она же в основном упрощает движение. Мы можем нарушить движение в какой-то мере, как видно на следующем видео, где мы можем провести тренировку, заставляя робота пройти через ступеньку. Робот не упадет. Этот тест нас удивил. Это лишь малое нарушение. Я ожидал, что робот упадет сразу, так как нет сенсоров и быстрой цепи обратной связи. Однако механика стабилизировала движение, потому робот и не падает. Понятно, что если ступенька будет выше, если появятся препятствия, необходимо полностью контролировать цепи, рефлексы и все остальное. Однако, чтобы справиться с небольшими изменениями, механики достаточно. По-моему, это важный сигнал нейробиологии от биомеханики и робототехники. Его смысл: оценить по достоинству помощь тела при движении.

Как это относится к движениям человека? Система движения человека намного сложнее, чем у кошки и саламандры, но в то же время нервная система человека очень похожа на систему позвоночных животных. В частности, спинной мозг — это ключевой орган управления движением у людей. Вот почему повреждение спинного мозга грозит тяжелыми последствиями. Человек может страдать параличом ног или рук и ног. Это происходит потому, что головной мозг теряет связь со спинным. Он теряет нисходящую модуляцию для начала и модулирования движения. Важная задача нейропротезирования — иметь возможность возобновить эту связь электрическим или химическим стимулированием. Несколько групп занимаются этим, например Федеральная политехническая школа Лозанны. Это мои коллеги Грегуар Куртин и Сильвестро Мисера, с которыми я сотрудничаю.

Чтобы выполнить эту работу как следует, важно понимать, как функционирует спинной мозг, как он взаимодействует с телом, каким образом головной мозг связывается со спинным. В этом вопросе представленные мной сегодня роботы и модели, будем надеяться, сыграют ключевую роль для достижения важных целей.

Бруно Джуссани: Я видел у вас других роботов, которые могут плавать в загрязненной воде, измеряя при этом степень загрязненности. Говоря об этом роботе, вы упомянули о побочном проекте — поиск и спасательные работы. И на носу у робота как раз есть камера.

Ауке Эсперт: Верно. Поэтому робот… Есть несколько проектов, где бы мы хотели использовать роботов при таких операциях. В данный момент робот вас видит. Наша главная мечта такова: если возникает тяжелая ситуация, например, есть разрушенное или подтопленное здание, и в него очень опасно проникнуть спасателям или даже собакам, можно направить туда робота, который по-разному двигается с камерой, чтобы провести осмотр и найти уцелевших и, возможно, установить связь с оставшимися в живых.

БД: Конечно, если предположить, что уцелевшие не испугаются его вида.

АЭ: Да, нам следует немного изменить его внешний вид, потому что уцелевший мог бы умереть от сердечного приступа, испугавшись, что эта штука может его съесть. Но изменив его вид и сделав его прочнее, я уверен, можно создать хороший инструмент.

Этот беспилотный дрон умеет и летать, и плавать… под водой (+видео)

Не совсем правильно думать о беспилотниках как о назойливых технологических нарушителях. Наша современная цифровая экосистема регулярно нарушает традиционные представления о конфиденциальности и бомбардирует наше ограниченное внимание внешними раздражителями. Рой дронов, парящий над головой, кажется физическим проявлением этого жужжащего, назойливого цифрового мира. Но мы пока не можем от них отказаться, потому что беспилотные дроны имеют практическую полезность и потенциал изменить многие отрасли.

Привлекательность дронов на потребительском рынке очевидна. Они могут снимать видео с захватывающих ракурсов, радуя огромное количество людей, одержимых самолюбованием. Помимо этого дроны нашли себе коммерческие, гражданские и правительственные применения, включая пожаротушение, сельское хозяйство, строительство, доставку и страховые выплаты. Согласно исследованию Goldman Sachs, это способствует увеличению возможностей рынка на 100 миллиардов долларов с 2016 по 2020 год.

Водоплавающий и летающий

Новый дрон, построенный командой инженеров из Университета Рутгерса, можно исследовать море и небо, расширяя список применений беспилотников еще больше.

Дрон под названием Naviator наполовину подлодка и наполовину самолет. Он может плавно погружаться в воду и исследовать подводный мир, затем подниматься и перемещаться по воздуху. Хотя подводные дроны уже существуют, именно эта переходная способность привлекла внимание.

Управление военно-морских исследований частично профинансировало проект. Военное применение кажется очевидным: воздушный и подводный беспилотник сможет быстро оценить угрозы в воде или на местности и избежать обнаружения. На промышленном уровне тот же беспилотник может обеспечить быструю оценку множества активов. И, конечно же, такой беспилотник будет очень привлекательной покупкой для потребителей. Только представьте, как будет выглядеть курортный сезон с таким дроном.

Профессор Франсиско Хавьер Диез из Лаборатории прикладных жидкостей отделения механического и аэрокосмического машиностроения рассказал, что поисково-спасательные команды проявляют большой интерес к дрону. Также интересуются из нефтегазовой отрасли. Навигатор можно развернуть с платформы или корабля, погрузить в воду и вернуть обратно.

Он также может проводить проверки мостов и выявлять уязвимости. Это крайне важно, поскольку стареющая транспортная инфраструктура может привести к несчастным случаям, если вовремя не обновлять и не модернизировать ее. Если Naviator будет отвечать стандартам, выполняя задачи по проверке, он может снизить сложность работ и повысить безопасность.

Когда аквалангисты осматривают корпуса судов, всегда остается риск несчастного случая, но Naviator может взять на себя этот риск.

Есть у дронов, однако, один недостаток. Диез говорит, что текущая модель будет лучше работать в чистых водах Флориды, но хуже в мутных водах северо-востока. Для улучшения его зрения можно использовать акустическую визуализацию, но это сделает дрон тяжелее.

Из моря на воздух и обратно

Диез говорит, что Naviator начинался как студенческий проект, который работал не очень хорошо. Затем концепция претерпела технические усовершенствования.

Изначально они пытались поместить надувной круг вокруг аппарата, который смог бы выводить беспилотник из воды, но этот метод работал только в спокойных водах. Он мог работать в небольших бассейнах, но не смог бы выдержать практические полевые испытания.

Трудная часть заключалась в том, чтобы выяснить, как переходить из одной среды в другую. Метод плота мог вывести транспортное средство на поверхность, но нужно было предотвратить контакт винтов с водой. Если они касаются воды, вы теряете контроль и начинаете все сначала.

Когда система плавучести оказалась ненадежной, команда переосмыслила систему винтовой тяги.

«Вместо четырех винтов сверху теперь у нас четыре сверху и четыре снизу. Это делает дрон устойчивым и способным переходить из подводной среды в воздух», говорит Диез.

Несколько винтов выталкивают устройство из воды. Затем нижняя четверка перестает работать, что позволяет верхней четверке работать над ватерлинией и набирать вертикальную тягу.

«Один из двух наборов винтов всегда будет помогать с переходом», говорит Диез.

Теперь его команда хочет увеличить емкость батареи и грузоподъемность дрона. Однако из этого следует, что сам дрон должен стать больше. По мере развития они будут добавлять больше датчиков, повышая надежность дрона, простоту эксплуатации, систему связи и скорость.

Акваланг и подводное плавание (39 стр.)

Под водой ласты становятся продолжением вашего тела, а их лопасти — заменителями хвостового плавника. Правильный выбор ласт и грамотный стиль плавания — залог комфортного пребывания в воде. Нередко умение плавать спасает подводнику жизнь и здоровье окружающим, поэтому любой аквалангист должен хорошо плавать и нырять.

Читать еще:  Можно ли ставить посудомойку под варочную панель

Во-первых, следует научиться спокойно держаться на воде. Попробуйте полежать на поверхности неподвижно. Мужчина, наверное, будет потихоньку тонуть — и в особенности его нижняя часть туловища, в то время как женщина остается дрейфовать, словно поплавок. Подкожная жировая прослойка у женщин на 25% толще, чем у мужчин, что выгодно сказывается на соотношении объема и веса тела, а, следовательно, и на плавучести (см. закон Архимеда).

Существует несколько стилей плавания в ластах. Наиболее распространен стиль плавания на прямых ногах, когда работают лишь ступни в ластах (рис. 4.4 А). Чем шире амплитуда движений, тем выше скорость и сильнее нагрузка на мускулы. Эти параметры напрямую зависят от размера лопастей. При использовании ласт с большой поверхностью плавать на прямых ногах очень трудно, а для многих — вообще невозможно. В этом случае лучше плавать, сгибая колени и одновременно увеличивая амплитуду взмахов ласт (рис. 4.4 Б).

Самый эффектный и трудный стиль — конечно, дельфин, при котором ноги держатся и работают вместе. Тело пловца волнообразно изгибается, завершая каждый двигательный цикл мощным гребком обеими ластами (рис. 4.4 В). Стиль «дельфин» используется при плавании в моноласте, при потере одной из ласт или когда ноги устали после долгого и нудного плавания обычным стилем.

Руки во время плавания в ластах желательно держать по бокам или вытянуть вперед, чтобы они не нарушали обтекаемой формы вашего тела. Их сила настолько мала по сравнению с мощностью ног в ластах, что гребки руками скорее тормозят, чем ускоряют процесс перемещения в воде. Кроме того, руки вам еще пригодятся для управления компенсатором плавучести, исправления неполадок в снаряжении, собирания животных, удержания за веревки, скалы, борта лодок, трапы кораблей и для многих других функций. Приучайтесь не использовать руки для плавания — ведь у вас есть ноги в замечательных ЛАСТАХ!

Процесс надевания ласт имеет свои секреты. Прежде чем натянуть их на ноги, калоши смачивают водой — сами лопасти смачивать, разумеется, необязательно. Закрытую резиновую калошу лучше сначала вывернуть и положить ласту на грунт или палубу, наступить на нее другой ногой и сильным движением послать ступню в калошу, а затем спокойно и легко натянуть задник на пятку. Если вы ныряете в компании, попросите друга (или подругу) наступить на ваши ласты — так будет значительно легче. Если же ласты на ремнях с фиксаторами, то их надевание вообще превращается в пустяк: стоит лишь натянуть ремень на пятку и затянуть его потуже, чтобы ласта не слетела.

Из соображений безопасности лучше не бегать в ластах по берегу — можно больно упасть. Видели, какими неуклюжими бывают морские котики и моржи на берегу? Следует планировать процесс одевания и раздевания так, чтобы перемещения в ластах по берегу или палубе свести к минимуму.

Использование дыхательной трубки

Дыхательная трубка — гениальное творение инженерной мысли, позволяющее пловцу расслабиться на водной поверхности и бесконечно долго рассматривать подводный мир сверху, не отрываясь от этого зрелища для вдохов. Дыхание во время плавания должно быть регулярным, что возможно лишь при использовании подходящей трубки. Рекомендуется прикреплять ее с левой стороны, так как впоследствии, когда вы закинете за спину акваланг, регулятор будет проходить у вас с правой стороны. Приступая к плаванию с трубкой, нужно быть готовыми к затрудненному дыханию, обусловленному сопротивлением воздуха в трубке. В процессе ныряния трубка заполняется водой, и при выходе на поверхность требуется ее очистить. Для этого нужно с силой выдохнуть, вытолкнув воду, и затем вдохнуть очень осторожно — на случай, если какое-то количество воды все-таки в трубке осталось. Плавая под водой, следует помнить о том, что надо оставить воздух для первого выдоха в трубку. Можно очистить ее и другим способом: поднять голову так, чтобы конец трубки наклонился вниз, и, когда большая часть воды выльется сама, легко выдохнуть последние капли. Последний способ, однако, не годится при волнении на море, и кроме того, прерывает наблюдения за подводным миром.

Ныряние

Любоваться красотами подводного царства, разумеется, лучше с близкого расстояния. Поэтому практически все пловцы вынуждены нырять с задержкой дыхания. Возможности человека в свободном плавании огромны, и многие ныряльщики показывают фантастические результаты, увеличивая продолжительность человеческой жизнедеятельности под водой до семи минут и достигая глубины 130 м. Но подобные чудеса творят профессионалы. Средний же, физически развитый человек после соответствующей подготовки способен нырнуть на 20 м с задержкой дыхания до 2-3 минут.

Для того, чтобы научиться нырять хорошо, глубоко и безопасно, необходимо тщательно отработать три основных момента погружения:

• грамотный уход под воду;

• плавание с задержкой дыхания;

• своевременный подъем на поверхность.

Уход под воду

Почти все начинающие ныряльщики совершают одну и ту же ошибку: они буквально

«засовывают» свое туловище под воду и начинают усиленно молотить ластами по поверхности. КПД такой мышечной работы близок к нулю: погружение происходит чрезвычайно медленно, а энергия и кислород расходуются очень быстро. В результате ныряльщик, добравшись максимум до глубины 2 м, вынужден срочно подниматься на поверхность и вновь заряжаться свежим воздухом.

Для того, чтобы легко заныривать, необходимо понимать механизм ухода под воду. Любое движение вниз обусловлено силой тяжести. Значит, нужно создать ее в воде! Чем выше мы выпрыгнем оттуда перед заныриванием, тем больше вес тела над водой, и меньше объем тела под водой и, следовательно, тем значительней сила тяжести и меньше сила выталкивания. Таким образом, главное, с чего следует начинать ныряние, — максимально поднять свое тело над водой, а сделать это можно двумя способами.

Наиболее распространенный — вниз головой (рис. 4.7 А). Пловец изгибается в пояснице под прямым углом и поднимает прямые ноги вверх как можно выше, помогая себе плавным изгибом туловища, после чего тело само уходит вертикально вниз. Лишь когда погружение притормаживается архимедовой силой, начинают работать ластами.

Второй способ — вниз ногами (рис. 4.7 Б). Сделав мощный гребок ластами в вертикальном положении, нужно повыше «выпрыгнуть» из воды, а уже под водой изогнуться, собраться в комок и продолжить погружение вниз головой. Такой способ применяется в зарослях водорослей, среди близко стоящих камней, или в других местах, где трудно принять горизонтальное положение на поверхности.

Перед нырянием следует довести свою плавучесть до нейтральной, подобрав грузовой пояс, который бы соответствовал гидрокостюму: при положительной плавучести много сил и энергии расходуется на преодоление выталкивающей силы, а при отрицательной — на удержание на поверхности. Женщинам труднее заныривать из-за более развитой подкожной жировой прослойки, обуславливающей положительную плавучесть.

Для компенсации архимедовой силы рекомендуется надевать грузовой пояс, вес которого подобрать экспериментально путем пробных погружений. Кстати, многие подводные охотники сознательно создают себе небольшую отрицательную плавучесть, чтобы тратить меньше сил на начальном этапе погружения.

Задержка дыхания

Термин «апное», обозначающий задержку дыхания под водой, известен многим. Методика увеличения ее продолжительности включает «растягивание» легких, сознательное замедление и ослабление сердечной деятельности, особое медитативное состояние и многие другие секреты, о которых непосвященный и не догадывается. Овладение ими — долгий и трудный путь, который способны пройти лишь единицы. Нам же с вами рекорды не нужны, — достаточно использовать по максимуму собственные ресурсы без особого насилия над организмом. А они обширнее, чем вы подозреваете!

Начнем с обычной ситуации. Человек набирает полную грудь воздуху и уходит под воду. Некоторое время — примерно минуту — он чувствует себя вполне комфортно, пока не возникает желание выдохнуть и вдохнуть свежего воздуха. Некоторое время ныряльщик терпит, но когда желание становится невыносимым, стремительно поднимается на поверхность и жадно глотает свежий воздух. Обычно говорят, что «закончился воздух». Но лишь немногие представляют, что происходит в организме и почему нам так хочется дышать.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector