Новый вариант буксировочной системы воднолыжника

Учитывая возрастающий интерес к воднолыжному спорту в связи с его включением в программу Спартакиады народов СССР, предлагаю на конкурс материалы по буксировочной системе, разработанной мною совместно с А. Чуевым в 1980—1981 гг. для Днепропетровска, но, к сожалению, так еще и не осуществленной.

Чем вызвана необходимость в разработке новой системы, если кольцевые канатные дороги уже давно известны? Дело в том, что все существующие буксировочные системы на электротяге могут быть использованы лишь для массового катания на водных лыжах с целью отдыха и приобщения к спорту, в лучшем случае на них могут проводиться тренировки спортсменов и неответственные соревнования по видоизмененным правилам. Условия буксировки на этих системах существенно отличаются от реальных условий при традиционной буксировке за катером, предусмотренной международными правилами. Основными отличиями являются отсутствие волны от катера и слишком высокое закрепление буксировочного фала (по правилам соревнований точка закрепления фала должна находиться на уровне от 0,9 до 1,5 м над водой, в то время как высота приводного троса в кольцевых буксировочных дорогах Риксена, например, достигает 7—8 м).

Новая буксировочная система с электроприводом позволяет проводить полноценные тренировки мастеров и состязания по всем трем видам многоборья в условиях, удовлетворяющих самым строгим требованиям современных правил соревнований Она может быть с успехом использована на любой акватории с размерами 500Х100 м.

Основные отличия новой системы состоят в том, что кольцевой приводной трос находится не над, а под водой, а буксировочный фал лыжника крепится не непосредственно к приводному тросу, а к обычному пилону на стандартном корпусе катера-буксировщика, который буксируется этим тросом. Таким образом мы сохраняем все преимущества реверсивной электроприводной тросовой системы и избавляемся от присущих ей недостатков.


Рассмотрим принципиальную схему предлагаемой системы. Основой ее является замкнутый в петлю приводной трос 1, расположенный под водой и через поворотные блоки 9 выходящий на берег к механизму привода. Трассы для слалома 29 и для прыжков 8 с трамплина 7 располагаются по продольным ветвям приводного троса. Естественно, можно упростить схему и сделать специализированную трассу для одного из видов многоборья (это позволит расположить плоскость тросовой системы вертикально). Если размеры акватории не позволяют сделать поворотные блоки 3 (на противоположной от привода стороне) подводными, можно расположить их и на береговой линии, однако целесообразнее выполнять повороты троса, как показано на рисунке,— при помощи устанавливаемых на дне оснований 4 с упорными зубьями на нижней поверхности и тросовых оттяжек 2. По соображениям безопасности размещение под водой оснований и блоков отмечается буями 30.

Постоянное натяжение приводного троса обеспечивается устройством, состоящим из груза 11, сдвоенного блока 10 и ручной лебедки 12.

Система приводится в движение реверсивным электродвигателем 16 при помощи приводного шкива 14, имеющего два или три желоба для прохождения приводного троса. Промежуточный блок 13 обеспечивает связь привода с механизмом управления, состоящим из ходового винта 20 гайки-ползуна 21 и концевых выключателей 22. Применение промежуточного блока одновременно увеличивает сцепление троса со шкивом 14 за счет двукратного или трехкратного прохождения троса по нему. Конкретное исполнение и размеры приводного шкива и промежуточного блока определяются окончательной кинематической схемой механизма (передача движения напрямую, через редуктор или через клиноременную передачу) и параметрами электродвигателя.


Остановка системы осуществляется динамическим торможением электродвигателя и механическим торможением при помощи электротормоза 15.

Применение реверсивного электродвигателя обеспечивает прохождение трассы в обоих направлениях.

Управление электроприводом осуществляется дистанционно из катера-буксировщика посредством радиокоманд. Командо-контроллер 27 и приемо-передатчик 28 расположены в буксировщике, приемо-передатчик 19 и исполнительный механизм 18 — на берегу. Контроль скорости буксировки осуществляется при помощи тахогенератора 17.

Органы управления в катере-буксировщике должны содержать как минимум рулевое управление обычного типа, двухпозиционный переключатель направления движения — «от берега» — «к берегу», переключатель скорости с положениями «стоп», «малый ход» и фиксированными значениями всех применяемых скоростей буксировки от 37 до 58 км/ч, дополнительную кнопку «стоп» для экстренной остановки системы и рычаг экстренного отсоединения поводка 26 от катера при помощи устройства 31.

Управление работой механизма привода может быть выполнено электронным. Для этого на оси промежуточного блока, ведущего шкива или приводного двигателя устанавливается датчик импульсов любого типа (например, электромагнитный или фотоэлектрический). Импульсы пересчитываются простейшей схемой и производится сравнение полученного результата с заданным числом, по достижении которого происходит автоматическая остановка электропривода. При движении буксировщика в обратном направлении пересчетная схема производит вычитание поступающих импульсов до получения нулевого состояния счетчика, также вызывающего остановку электропривода. Такая схема управления буксировочной системой позволяет легко регулировать зону работы буксировщика путем изменения заданного числа импульсов и снимает проблему постепенного нарушения первоначальной установки зоны за счет проскальзывания приводного троса по шкиву или промежуточному блоку, характерную для электромеханических блоков управления. Такая схема управления с успехом используется на реверсивной канатной дороге в Свердловске.


Буксировка лыжника осуществляется за корпусом катера 25 на буксировочном фале 24. Катер присоединяется жестким поводком к ведущему узлу 6 на приводном тросе. Соединение производится через специальный килек 32, закрепленный на днище. Другое назначение этого килька — предотвращать подъем троса за корпусом буксировщика к поверхности, недопустимый по условиям безопасности воднолыжника.

Буксировочная система работает следующим образом. В зависимости от вида многоборья поводок катера присоединяется к одному из двух ведущих узлов 6. Тренер (водитель), а во время соревнований и судья размещаются в катере-буксировщике. По командам «от берега» и «малый ход» буксировщик начинает движение. Лыжник стартует со стартового плота 23 (либо с берега или из воды). После того как буксировочный фал будет полностью выбран и натянется, переключатель скорости устанавливается на необходимое значение скорости буксировки. Система автоматического управления электроприводом обеспечивает необходимую точность скорости движения приводного троса независимо от нагрузки. Основное внимание тренера может быть уделено работе со спортсменами; при необходимости он корректирует (рулевым управлением) движение буксировщика при его отклонениях от оси трассы.

Если по каким-либо причинам команда «стоп» по окончании прохождения дистанции не будет подана, буксировщик остановится автоматически при достижении ползуном 21 соответствующей пары концевых выключателей в механизме управления (после этого включение электродвигателя привода будет возможно только в обратном направлении).

В случае возникновения какой-либо аварийной ситуации производится экстренное отсоединение катера от буксировочного поводка; при этом автоматически подается команда «стоп» на приводной двигатель. Электродвигатель останавливается также при исчезновении (по любой причине) сигнала из буксировщика о величине заданной скорости буксировки.

Для выполнения ремонтных и регулировочных работ натяжение приводного троса снимается путем опускания груза 11 на грунт простейшей ручной лебедкой 12. При этом подводные поворотные блоки всплывают на поверхность благодаря поплавкам 5.

---

Предлагаемая буксировочная система существенно улучшает условия работы спортсменов, тренеров и судей. Отсутствие шума двигателя позволяет тренеру оперативно вмешиваться в ход тренировочного процесса. Нет закрученной струи от гребного винта катера, размеры и форму кильватерной волны, необходимой при фигурном катании, можно легко регулировать при помощи балласта в корпусе буксировщика. Так как скорость движения поддерживается автоматически, повышается стабильность результатов и объективность судейства на соревнованиях. Исключается отрицательное воздействие катерного двигателя на окружающую среду, снижаются эксплуатационные расходы, так как отпадают затраты на горючее и т. п.