Какие стили плавания бывают кроль, брасс, баттерфляй, спина? Что такое комплексное плавание

Видео взято с канала: Swim Rocket Школа плавания

Как научиться плавать по собачьи.

Видео взято с канала: Matthew Live

5 забытых стилей плавания

Видео взято с канала: Александра Лукьянова

Маша Крымская показывает, как плавать по собачьи

Видео взято с канала: Маша Крымская

Как научиться плавать по собачьи детям 10 лет Как научиться плавать с маской и трубкой под водой

Видео взято с канала: VideoSad

Как научиться плавать с нуля за 30 минут. Уроки плавания для начинающих

Записаться на пробную тренировку в Москве https://is.gd/oiKsnd.
Получить бесплатный видеоурок по расстяжке можно тут https://is.gd/rIHjk1.
► Школа плавания Swimrocket Москва: https://is.gd/oiKsnd.
► Школа плавания Swimrocket Санкт-Петербург: https://is.gd/Yjgsf2.
► Школа плавания Swimrocket Уфа: https://is.gd/249yNR.
► Видео-курсы: https://is.gd/rIHjk1.
✅ КОНКУРС:
1. Подпишись на канал.
2. Поставь лайк этому видео.
3. Поделись любым видео с канала в соц.сетях (кнопка ПОДЕЛИТЬСЯ под видео).
4. Укажи ссылку на репост в комментариях к этому видео.
ГАРАНТИРОВАННО ПОЛУЧИ один из двух призов на выбор:
► Бесплатный урок в школе плавания SWIM ROCKET.
► Пробный урок из курса по растяжке для пловцов.
_
Ракеты, в этом выпуске я покажу как легко и быстро научиться плавать взрослому с нуля. За 30-минутную тренировку мы избавимся от страхов, привыкнем к воде, научимся держать баланс тела, поработаем руками и ногами, а в конце научимся дышать во время плавания..
► 1 ШАГ Привыкаем к воде 0:53.
Дуем на воду (5 раз).
Выдуваем воздух под воду (тоже 5 раз).
Выдуваем воздух под воду за 6 секунд (2-3 раза).
Держась за бортик полностью занырнуть под воду и выдыхать за 6 секунд (2-3 раза).
Под водой поём песню за 6 секунд “Я делаю пузыри” (1-2 раза).
НЕ ВЫТИРАЙТЕ ВОДУ С ЛИЦА! ПРИВЫКАЙТЕ!
► 2 ШАГ Ловим баланс 3:44.
Отталкиваемся ногами от дна и движемся к бортику (1-2 раза).
Также отталкиваемся и немного лежим на воде (делаем так 2-3 раза, увеличивая расстояние).
Делаем “звёздочку”. Ложимся на воду, разводим руки и ноги и так держимся 6-10 секунд (2 раза).
► 3 ШАГ Добавляем руки и ноги 6:21.
Пробуем плыть добавляя гребки кроль (2-3 подхода.
Стараемся во время плавания петь песню про пузыри на 6 секунд.
Стараемся делать движения ногами кроль. Плавно, не зацикливаясь на правильности выполнения (2-3 раза).
► 4 ШАГ Учимся дышать 8:13.
Добавляем подъём головы во время плавания и делаем вдох. Выдох делаем под водой. (3 раза).
Совмещаем всю технику. Делаем на чуть большем расстоянии. (2-3 раза).
_
✅ НАШИ ВИДЕО КУРСЫ:
►Видео курс по расстяжке из 12 уроков для пловцов и триатлетов https://clck.ru/GHPq3.
►Видео курс по сухому плаванию, который даст мощность вашему гребку https://clck.ru/GHX8m.
✅ Наш сайт ШКОЛА ПЛАВАНИЯ: https://is.gd/oiKsnd.
Групповые и индивидуальные занятия в бассейнах Москвы..
+7 (495) 131-07-32.
Подписывайтесь на нас в социальных сетях:.
►Инстаграм https://www.instagram.com/swim_rocket/.
►Фейсбук https://www.facebook.com/swimrocket.
►ВКонтакте https://vk.com/swimrocket.
►Детская школа плавания https://clck.ru/GHPvH.
Смотри другие наши видео:
10 фишек в плавании кролем, которые повысят твой уровень на 100% https://youtu.be/Iz0f29IyBxc.
5 частых ошибок в плавании кролем https://youtu.be/SfAYLoODLxU.
Гребок в кроле. Техника выполнения. Как делать гребок в плавании https://youtu.be/HNdqanAyEng.
Дыхание в кроле + УПРАЖНЕНИЯ. Как правильно дышать при плавании https://youtu.be/A8fDzcMW7uE.
3 главные фишки в технике брасса. Руки, ноги https://youtu.be/kJc2FSKD4RM.
Почему тонут ноги? 2 упражнения на баланс тела при плавании https://youtu.be/j1gTBqa4kZQ.
Высокий локоть против прямых рук. Как же всё таки правильно? https://youtu.be/Ii3rjqIQLHY.
✅ ПРОДВИЖЕНИЕ YOUTUBE | ВИДЕО ПРОДАКШН от 23 MEDIA https://vk.com/23media.
#школаплавания #плавание #swimrocket #никитакислов

Видео взято с канала: Swim Rocket Школа плавания

7 Правил Плавания, Которые Могут Спасти Вам Жизнь

Видео взято с канала: AdMe.ru Сайт о творчестве

Что такое брасс в плавании. Плавание брассом — правильная техника плавания. Рекорды по плаванию брассом

На наскальных рисунках часто можно увидеть человека, который осуществляет плавательные движения руками. При этом они напоминают движения из стиля плавания брасс. Этот стиль плавания появился больше десяти тысяч лет назад. Сегодня он является одним из популярнейших стилей плавания, которым овладевают как дети, так и взрослые. Этот стиль плавания включен в программу летних Олимпийских игр и дает возможность многим спортсменам подняться на олимпийский пьедестал.

Понятие

Брасс (от фр. brass – «рука») один из древнейших стилей плавания, который одновременно сложный в технике исполнения, быстрый и легкий для преодоления длинных дистанций.

Брасс — это стиль плавания на груди, при котором пловец совершает одновременные и симметричные движения рук, а также одновременные и симметричные движения ног в горизонтальной плоскости под поверхностью воды.

Плавать брассом может каждый желающий вне зависимости от возраста. Плавание всегда приносит много пользы для организма не зависимо от используемого стиля.

Освоить технику плавания брассом самостоятельно достаточно сложно даже для тех, кто плавает другим стилем. Чтобы научится выполнять, на первый взгляд, простые движения, стоит первые занятия провести с тренером.

Техника плавания брассом состоит из нескольких этапов, в каждом из которых задействованы поочередно руки, ноги и голова, во время движения которой осуществляются вдох-выдох.

Чтобы осуществить плавание брассом необходимо лечь на воду, руки вытянуть перед собой, опустив ладони вниз, а ноги держать прямыми и вместе. Голова должна находиться в воде по уровень бровей.

На первом этапе активно работают руки. Ладони поворачивают друг к другу тыльной стороной. От того как правильно будут расположены ладони и предплечье зависит регулирование гребка и правильность направления во время плавания. Теперь руки немного разводятся в стороны и немного опускаются вниз, делая гребок водой. При этом голова поднимается над уровнем воды, таким образом, чтобы можно было сделать вдох.

На втором этапе руки продолжают делать гребок. При этом они не должны выходить за линию плеч. К концу гребка руки слегка сгибают в локтях и опускают под воду вместе с предплечьем. Ладони сводятся под подбородком и опускаются на 5см. В этот момент голова опускается под воду и делается выдох.

Третий этап начинается когда руками убыстряют движения и подключаются ноги. Ноги начинают сгибать в коленях и тазобедренных суставах. При разводе ног колени должны оказаться на уровне плеч. Ступни отводят немного в сторону, а для осуществления толчка их сгибают носками на себя. Получается движение, при котором ступни якобы отталкиваются от воды и ускоряют движения пловца. После отталкивания ноги возвращаются в исходное положения, т.е. становятся прямыми.

Такое скольжение по воде длится до тех пор пока скорость не начнет падать. При падении скорости движения начинают повторять.

Для более понятного восприятия техники плавания брассом смотрите фотографии.

фото № 1. Плавание брассом (вид пловца спереди)

фото № 2. Плавание брассом (вид пловца сбоку)

фото № 3. Плавание брассом (вид пловца сверху)

Техника плавания брассом — видео

Об особенностях выполнения стартов и поворотов при плавании смотрите видео

1. Руки возвращаются в исходное положение раньше, нежели ноги.
2. Движения начинают сначала в медленном темпе, а потом постепенно ускоряются.
3. Движения руками и ногами выполняются синхронно. В противном случае плыть не получится.
4. Нельзя постоянно держать голову над водой, т.к это опасно для позвоночника и не удобно для пловца.

Дыхание при плавании брассом

Вдох осуществляется в тот момент, когда руки уходят под воду, а голова преодолевает водную черту. Вдох осуществляется ртом. Выдох делает ртом и носом на протяжении следующих движений и может продолжаться до тех пор, пока не потребуется очередного запаса воздуха. Нет необходимости делать вдох каждый раз при выныривании головы из-под воды, но пересекать линию воды при каждом уходе рук под воду необходимо.

Ошибки при плавании брассом

Основной ошибкой при плавании является протыкание носками ног воды. Чтобы устранить эту ошибку, разработано специальное упражнение — смотрите видео.

Экипировка при плавании брассом

Экипировка пловца такая же, как при любом другом виде плавания. К ней относят: очки для глаз, шапочку, плавки или купальный костюм для женщин. Иногда используется гидрокостюм. Гидрокостюм должен быть только из ткани. Для женщины он должен закрывать полностью тело, от шеи до колен и быть без молнии на спине, а для мужчин представлен в виде шорт до колен и майки. Подробнее о видах гидрокостюмов для плавания можно прочитать в статье по ссылке.

Брасс — это один из видов спорта, который представлен на летних Олимпийских играх. Кроме того, проводятся Чемпионаты мира, Кубки мира, Универсиады, Чемпионаты Европы и чемпионаты страны. Соревнования по плаванью брассом проводятся среди юношей, юниоров и спортсменов старше 25 лет. Длинна дистанций, на которые осуществляется заплыв, становит 50, 100 и 200 метров.

Многие спортсмены достигли значительных высот, участвуя в соревнования по плаванию в заплыве брассом. Среди них стоит выделить спортсменов-знаменитостей: Галина Прозуменщикова (СССР), Лина Качюшите (СССР), Агнеш Ковач (Венгрия), Фредерик Холман (Великобритания), Косукэ Китадзима (Япония), Юлия Ефимова (Россия).

Мировых рекордов по плаванию брассом немного.

Мировые рекорды по плаванию брассом в 50 метровом бассейне.

Среди мужчин на заплыве 50 м. и 100 м. на Чемпионате мира в 2015 г. мировой рекорд установил англичанин Адам Пити. Дистанцию в 50 м. он проплыл за 26,42 секунды, а 100-метровку преодолел за 57,92 секунды. Рекорд на дистанции 200 метров составляет 2 минуты 07,01 секунды. Его установил гражданин Японии Акихиро Ямагучи в 2012 году.

Среди женщин рекордсменками стали литовка Рута Мейлутите и датчанка Рикке Педерсен (Чемпионат мира 2013 года). Рута Мейлутите принадлежат рекорды на 50-метровой дистанции (29,48секунд) и 100-метровой дистанции (1 минута 04,35 минут)

Рикке Педерсен установила рекорд на дистанции 200 метров Рекордное время составило 2 минуты 19,11 секунд.

Мировые рекорды по плаванию брассом в 25 метровом бассейне.

Среди мужчин на дистанциях

• 50 м — рекорд установил Камерон ван дер Бург (ЮАР), время — 25,25 секунд.
• 100 м брассом — также рекорд принадлежит Камерону ван дер Бургу, время — 55,61 секунд.
• 200 м — рекордсмен Даниель Дьюрта (Венгрия), время — 2 минуты 00,48 секунд.

Среди женщин:

• 50 м — рекорд установила Джессика Харди (США), время 28,80 секунд (Кубок мира в 2009 году).
• 100 метров — рекорд установили Рута Мейлутите (Кубок мира 2013 г.) и Алия Аткинсон (Чемпионат мира 2014 г.). Их время — 1 минута 02,36 секунд.
• 200 метров брассом — рекордсмента Ребекка Сони (США). Ее время составляет 2 минуты 14,57 секунд. Рекорд установлен в 2009 г.на соревнованиях «Дуэль в бассейне» в Великобритании.

Знать, как правильно плавать брассом, необходимо всем любителям плавания. Дело в том, что данный способ передвижения в воде очень красив и позволяет достичь большой скорости в воде. Кроме того, брасс оказывает благотворное воздействие на больных некоторыми заболеваниями опорно-двигательного аппарата за счёт правильного распределения нагрузки на все группы мышц.

Происхождение и история

Описываемый стиль плавания известен человечеству с глубокой древности, так, изучив некоторые источники, учёные пришли к выводу, что ему как минимум 10 тысяч лет. Изображения с пловцами, плавающими в похожем стиле, найдены на стенах городов Древнего Египта. Что же касается более близкого к нам времени, то первое руководство по технике плавания подобным способом было издано в шестнадцатом веке подданным Датского королевства Николя Винманом. В книге не только подробно описывались движения пловца, но и рассказывалось, как правильно плавать брассом, а также приводилась схема выполнения гребков.

Олимпийским видом спорта брасс стал в начале двадцатого века, когда его включили в программу проведения соревнований по плаванию на Олимпийских играх. Это дало толчок его развитию и сформировало несколько школ, культивирующих данный вид спорта. В результате на сегодняшний день описываемый стиль плавания считается одним из самых популярных в мире.

Такой популярности брасс обязан тому обстоятельству, что он считается одним из самых скоростных стилей плавания из всех известных человечеству в настоящее время. Однако техника плавания им достаточно сложна, поэтому далеко не каждый пловец может осилить данный стиль. Если же вы решили понять, как правильно плавать брассом, имеет смысл изучить для начала фото этого процесса. Представив визуально, как нужно двигаться в воде, вам будет легче повторить схему движений в бассейне или на водоёме.

При этом стоит отметить, что, несмотря на сложность, брасс считается одним из самых надёжных стилей плавания в мире. Дело в том, что, используя его, пловец может преодолеть весьма приличное расстояние в воде, не сильно утепляясь при этом. Этому способствует правильное расположение в воде тела, рук и ног спортсмена, а также оптимальное сочетание движений во время плавания рук и ног.

Важно! Современные секции плавания обязательно включают в программу своих тренировок обучения плаванию в таком стиле, как брасс

Это касается как детей, так и взрослых. Дело в том, что умея плавать несколькими стилями, человек получает возможность при необходимости долго держаться на воде, периодически меняя эти стили. Если же не брать экстремальные ситуации, то разные способы плавания позволяют гармонично развивать тело человека за счёт того, что нагрузка в этом случае равномерно распределяется на все группы мышц.

Почему стоит научиться плавать брассом?

Для того что понять, как правильно плавать брассом, необходимо иметь представление о тех плюсах, которые имеет данный стиль плавания. Так, на сегодняшний день выделяют следующие положительные моменты такого способа передвижения в воде:

• укрепление здоровья, развитие физической силы и выносливости;
• возможность сбросить лишний вес и поддерживать себя в оптимальной форме;
• совершенствование техники плавания;
• возможность нахождения длительного времени в воде, не уставая при этом.

Если вы будете знать, как правильно плавать брассом, и в связи с этим периодически заниматься плаванием, у вас улучшиться состояние кожи. Связано это с тем, что кожа человека, находящегося длительное время в воде, прекрасно очищается от пыли и грязи. В результате такого воздействия у пловца улучшается кожное дыхание.

Также стоит отметить массажирующее воздействие водного потока, что активизирует кровообращение в теле спортсмена и улучшает его общее состояние. Данный оздоровительный эффект прекрасно сочетается с гимнастикой органов дыхания, выполняемой в процессе плавания.

Стиль плавания брасс подразумевает активные движения руками и ногами. Это позволяет прекрасно развить мускулатуру, а пребывание в воде отлично закаляет человеческий организм. Данное обстоятельство помогает любителям плавания успешно противостоять простудным заболеваниям. Кроме того, брасс является весьма энергозатратным видом спорта, поэтому человек, занимающийся им, имеет красивую, атлетичную фигуру.

Стоит также отметить, что плавание данным стилем рекомендуется врачами для того, чтобы провести реабилитацию хронических и тяжёлых больных после проведённого в отношении их лечения. Относится это к лицам с болезнями опорно-двигательного аппарата, сердечно-сосудистой системы, лёгочными заболеваниями.

Оздоровительный эффект плавания в этом случае связан с тем, что больному не приходится тратить силы на поддержание своего тела в вертикальном положении. В результате у них появляется возможность развивать самые разные группы мышц. Кроме того, движения в воде человеком выполняются при наличии сопротивления водной массы. В результате образуется естественный тренажер, который создаёт мягкую нагрузку на тело больного.

Техника плавания брассом

Так как брасс – это достаточно сложный с технической точки зрения стиль плавания, есть множество курсов, помогающих новичкам освоить его. Например, как правильно плавать брассом, обучает Данил Антоненков. Существует также множество специализированных ресурсов, посвящённых плаванию, на них можно не только узнать, как правильно плавать брассом, но и скачать видео на данную тему.

Сущность данного стиля состоит в том, что пловец для передвижения в воде использует руки и ноги, совершая ими не только последовательные гребки, но и толчки. При этом на сегодняшний день разработано несколько видов техники плавания брассом, поэтому по мере приобретения опыта можно будет использовать для плавания несколько типов техники.

Что же касается начинающих пловцов, то им стоит начинать своё обучение тому, как правильно плавать брассом, с осваивания самого простого, классического метода. Для него характерно нахождение пловца на поверхности воды в практически горизонтальном положении. При этом в стартовом положении ноги должны быть вытянуты назад, а руки вперёд.

Пловец должен расположить лицо вниз, а ладони повернуть назад. Делая вдох, пловец должен аккуратно поднять голову и плечи вверх, а потом плавно опустить их вниз. Что касается движений руками и ногами, то они выполняются последовательно в стороны-вниз-назад. Для того чтобы закончить гребок, руки нужно будет согнуть в локтях, а выводить их требуется плавным движением вверх. Направление же гребка нужно будет регулировать предплечьями и ладонями.

Что же касается ног, то движения ими должны быть очень сильными и интенсивными, так как на них лежит основная нагрузка по продвижению пловца вперёд. При этом техника состоит в том, что ноги сначала подтягиваются к туловищу, а затем резко выпрямляются, за счет чего совершается толчек. Для этого конечности сгибают в суставах, а колени разводят на ширину плеч и опускают вниз.

Ещё одним элементом данной техники плавания является выполнение энергичного толчка стопами. Для этого их необходимо будет развернуть носками наружу, голень же спортсмен должен при этом держать строго перпендикулярно к поверхности воды. Само же движение выполняется путём разведения стоп в стороны, с целью резко оттолкнуться от водной массы при помощи внутренней поверхности ног. После его совершения ноги для приведения выполнения нового толчка подтягиваются в исходное положение.

Плавая брассом, стоит всегда обращать внимание на согласованность работы рук и ног, так как если этот момент упустить, эффективность этого стиля резко упадёт.

Основы правильного дыхания

Для того чтобы понять, как правильно плавать брассом и дышать, необходимо поставить себе технику дыхания, доведя её до автоматизма. Дело в том, что данный стиль предполагает периодическое погружение головы пловца в воду. Это позволяет снижать сопротивление при движении в воде, но если у вас дыхание не поставлено, оно может сбиться во время осуществления гребка.

Обратите внимание! Оригинальная техника плавания брассом подразумевает резкий подъём пловца из воды по плечи как раз тогда, когда спортсмен отталкивается руками от воды.

Это движение должно совпасть с моментом быстрого выброса подбородка вперёд. При этом данное движение должно сочетаться с глубоким вдохом, выполняемым через рот. В результате голова образует угол атаки примерно в семь – восемнадцать градусов, что оптимально при плавании.

По окончанию выполнения вдоха пловцу требуется, для того чтобы его лицо оказалось в воде, направить свой подбородок вперёд, сопровождая это движение энергичными гребками рук. Выдохнуть при этом он сможет только после того, как начнут двигаться его ноги. Именно работа нижними конечностями и завершает цикл в этом стиле плавания.

Кроме неё существует техника «запаздывающего» вдоха. Используя её, пловец обычно располагает голову в воде на протяжении всего гребка, в результате чего его эффективность резко повышается. Связанно это с тем, что во время движения тело спортсмена постоянно находится горизонтально. При этом, чтобы выполнить быстрый вдох, спортсмен должен будет подняться по завершении гребка, одновременно с этим подавая руки вперед, а ноги поднимая.

Пловец должен к моменту выполнения удара ногами успеть погрузить своё лицо в воду для начала выполнения вдоха. Чтобы гребок был максимально эффективным, применяя технику «запаздывающего» вдоха, спортсмен должен выдох в его конце делать максимально сильным.

Ошибки при плавании брассом

Для того чтобы знать, как правильно плавать брассом, необходимо помнить об ошибках, которые может допустить пловец и уметь их избегать. Например, грубейшей из них считается использование при плавании чрезмерного гребка за плечи. В этом случае руки пловца выходят слишком далеко за спину, пересекая линию плеч. Правильная техника выполнения гребка подразумевает более активное использование при плавании ног, чем рук.

Важно! Для того чтобы знать, как правильно плавать брассом в бассейне, необходимо посмотреть видео классической техники гребка.

После этого в том же бассейне нужно будет, лёжа спиной на разделительной полосе, отработать правильный гребок руками. Если упражнения повторять периодически, они закрепятся в мышечной памяти, и в дальнейшем вы будете выполнять их без ошибок.

Что же касается других ошибок, которые могут совершать начинающие пловцы брассом, то это:

• поздний вздох;
• наличие паузы в середине цикла гребка;
• работа в воде головой, а не телом;
• плохая работа ногами.

Избавиться от них можно под руководством опытного тренера. Самостоятельно освоить новичку описанный нами стиль плавания достаточно сложно, так как он рассчитан на опытных пловцов. В связи с этим имеет смысл наработать определённую базу, плавая иными стилями, а потом уже приступать к изучению данной техники.

На сегодняшний день плавание является одним из самых распространённых видов спорта. В детстве многие ходили в бассейн, но в дальнейшем забрасывали это занятие. Но зря, так как плавание развивает большую группу мышц. Но для этого нужно научиться правильно плавать. Сделать это несложно, главное, захотеть.

В данной статье будет приведена техника плавания брассом, а также техника плавания брассом для начинающих. Так как именно брасс является наиболее простым для начинающих, а также крайне полезным для организма человека.

История возникновения стиля

Название «брасс» произошло от французского языка , переводится оно как «разведение рук». Как уже и говорилось выше, этот стиль является наиболее популярным из всех. Впервые он, по мнению учёных, появился ещё в Древнем Египте, но активное распространение получил лишь в XVI веке, с выпуском книги, описывающей технику плавания.

Основным отличием браса от остальных техник плавания, является то, что во время плавания брассом руки всегда остаются под водой, этот факт значительно замедляет скорость пловца и поэтому брасс является самым медленным стилем. А также стоит отметить и преимущество брасса , он является самым лёгким, так как не потребляет большое количество энергии при работе. Так что с помощью этого стиля можно спокойно преодолевать огромные расстояния. К тому же обучение плаванию брассом проходит очень быстро.

Преимущества

Брасс способствует оздоровлению организма, за счёт укрепления мышц спины, рук и ног. А также ещё одним преимуществом этого стиля является то, что обучение может освоить человек любого возраста и спортивного телосложения за очень короткий срок.

Правильно плавать брассом

Прежде чем научиться плавать, вам нужно ознакомиться с основными правилами по технике плавания брассом, это позволит вам избежать распространённых ошибок и освоить стиль за более короткое время.

Расположение тела во время плавания брассом

Первым делом вам нужно самостоятельно полностью вытянуть ваше тело с помощью мышц спины. Перед тем как отталкиваться ногами, голова должна подниматься на поверхность, чтобы вы могли вдохнуть. Рекомендуется делать вдох с помощью рта, а при выдохе использовать сразу нос и рот. Следите за тем, чтобы голова поворачивалась в сторону за движением позвоночника, это значительно облегчит процесс заплыва. После вдоха, вам нужно вновь выпрямить тело и погрузиться с головой под воду.

Движения рук

Главной особенностью этого стиля, как уже писалось выше, является то, что руки всегда будут находиться под водой. Обычно движения руками разделяют на три этапа:

• Подготовительные — здесь вам нужно выпрямить руки и вывести их вперёд. Кисти рук должны соприкасаться друг с другом и быть повёрнутыми ладонями в воду.
• Основные движения — на этом этапе вам необходимо совершать гребки с помощью рук. Для этого руки совершают движение вперёд, а затем отводят в стороны, при этом ладони разворачиваются наружу и воды отталкивается от них. Движение рук прекращается лишь на уровне плеч. Угол между водой и кистями рук должен быть примерно 45 градусов, для этого согните предплечья в локтях и разверните их в стороны.
• Толчок — совершайте ускорение с помощью кистей, двигая их по дуге, этим вы создадите опору на воду. В это же время руки наклоняются к воде под углом 60 градусов, при этом ладони должны продолжать скольжение друг к другу. Этот этап является основным в движении.
• Вдох — здесь вам нужно свести руки возле груди, для этого направьте свои ладони вперёд, а затем приближайте их к подбородку, при этом локти должны находиться возле груди. На этом этапе нужно сделать вдох.
• Финальный — теперь вам осталось лишь вернуться в исходное положение.

Начинайте первые циклы медленно, с каждым новым повторение увеличивайте скорость, как только дойдёте до своего максимума, начинайте замедляться, а потом повторяйте всё сначала. Этот способ плавания не даст вам выбиться из сил, на протяжении длительного времени.

Движения ног во время плавания

Мышцы ног являются важной частью в брассе . Все движения ногами согласуются с работой рук. То есть, когда вы совершаете третий этап, описанный выше, нужно подтянуть ноги к животу, для этого просто согните их в коленях. А также нужно правильно расположить стопы. Они должны иметь такое положение, чтобы быть чуть шире коленей. Когда вы будете совершать первый этап, вам нужно сделать мощный рывок ногами, за счёт чего вы поплывёте вперёд. Перед тем как совершить рывок, направьте носки стоп наружу и немного согните их, при этом голени нужно расположить перпендикулярно воде.

Частые ошибки начинающих пловцов

Хоть освоение этого стиля довольно быстрое, всё же новички совершают грубые ошибки в процессе его освоения. Так что будьте внимательны и не допустите описанные ошибки:

Заключение

Напоследок ещё раз расскажу о полезных свойствах , которые вам принесёт плавание с использованием стиля брасс:

• Регулярные заплывы избавят вас от лишнего веса и сделают вашу фигуру более спортивной, а мышцы более крепкими.
• После нескольких тренировок у вас улучшатся процессы кровообращения и дыхания.
• Нахождение в бассейне избавит вас от стресса, снимет усталость после тяжёлого дня и поднимет настроение на весь оставшийся день.

Так что если хотите улучшить здоровье своего организма и накачать мышцы то непременно отправляйтесь в бассейн и начинайте плавать, а также осваивать новые стили плавания, ведь кроме брасса их существует ещё множество, возможно, вы даже создадите собственный стиль.

Желаю удачи в ваших начинаниях!

Брасс – это один из главных стилей профессионального спортивного , в котором человек лежит на груди, а конечностями выполняет соразмерные движения в плоскости параллельной поверхности воды. Давайте разберемся, как правильно плавать брассом и это занятие как отразится на фигуре и .

Как правильно плавать брассом

Главным отличием от всех остальных видов является то, что не выносятся на поверхность воды. Это наиболее медленный способ плавания, однако, обладающий определенными плюсами над остальными стилями. Для правильного исполнения следует знать, как правильно плавать брассом. Подобные знания позволят избежать типичных ошибок и быстрее освоить достаточно сложную технику спортивного плаванья.

Положение тела при плавании

Правильная техника плавания брассом не отличается ничем особенным, для быстрого освоения достаточно небольшого промежутка времени и большого желания. На подготовительной фазе тело полностью вытягивают, а в последующем оно должно содействовать движению рук и .

Во время подготовки ног к толчку, голова поднимается на поверхность воды для совершения вдоха. Правильно делать это ртом, а выдыхать одновременно носом и ртом. Голова должна абсолютно повторять движения позвоночника, и таким образом облегчать процесс плавания. В заключении тело опять выпрямляется, а лицо погружается в воду.

Движение рук

Любые движения руками совершают исключительно под водой. Их можно разделить на 3 фазы:

1. Подготовительная – ровные руки выводят вперед вместе с плечевым поясом, при этом кисти прилегают друг к другу и плавно разворачиваются ладонями вниз. Они должны находиться у самой поверхности воды.

2. Рабочая – гребки руками. Стиль плавания брасс на этой стадии также разделяется на несколько стадий:

• Предварительная – руки проводят движение вперед и в стороны, разворачивая ладони наружу так, чтобы вода отталкивалась назад. должно быть остановлено на уровне плеч. Верхние конечности сгибают в локтях, которые разворачивают в стороны, так чтобы угол между водной поверхностью и кистями составлял 45°.
• Главная – отталкивание. Кисти ускоряют продвижение по дугообразной траектории, создавая опору на воду. В это время плоскость кисть-предплечье наклоняют к поверхности воды под углом 60°. Ладошки продолжают скольжение навстречу друг друга и разворачивают, таким же образом должны двигаться локти. Это самая мощная часть цикла движения.
• Заключительная – сведение рук в районе груди. Ладошки направляют внутрь-вперед-вверх и приближают к подбородку, локти располагают перед грудью. Именно в это время делают вдох.

3. Последняя – руки отправляют в первоначальное положение.

Важно! Главная цель во время плавания этим стилем – создать наибольший движущий момент с помощью гребка внутрь и наименьшее сопротивление воды во время возврата.

Цикл начинается с небольшой скорости, а затем постепенно увеличивается, наивысшая точка во время самого гребка внутрь, а потом при переходе к фазе возврата снова уменьшается.

Как двигать ногами

Движения ногами в этом стиле имеет видимое отличие от других видов плавания. В брассе выражены плавные движения и достаточно энергичные толчки от воды. Для уменьшения сопротивления с водой во время гребка руками ноги подтягивают к себе, при этом ступни разводят максимально широко, а дальше проводят толчок двумя ступнями. Цикл движения ног тоже делят на разные фазы:

1. Подготовительная – подтягивание. Она начинается со сгибания полностью расслабленных конечностей в коленях и небольшого сгибания в тазобедренных суставах. Колени должны двигаться вниз и в сторону, а стопы к поверхности воды на ширине таза.
2. Рабочее движение. Удар проводят всеми ногами, одновременно разгибая их до полного распрямления. Стопы должны совершить движение дугами назад-наружу, а затем назад-внутрь. Окончание должно быть таким, чтобы стопы оказались на 25 см под поверхностью воды. В это время должна быть максимально прямой.
3. Завершающая – скольжение. По завершению удара происходит расслабление. Тело всплывает к поверхности воды и таким образом сохраняется хорошее обтекаемое положение. Техника плавания брассом предполагает одинаковую скорость, в противном случае ошибки приведут к сокращению времени скольжения.

Правильное дыхание при плавании на груди

В обязательном порядке нужно ртом и делать это максимально быстро, а выдыхать одновременно через нос и рот, делать это нужно во время всего движения под водой вплоть до нового вдоха.

Профессиональные пловцы для увеличения скорости не проводят выныривания на каждый цикл. Это допускается благодаря развитым легким. Начинающим пловцам изучить брасс, как технику спортивного плавания помогут специально разработанные для этого упражнения.

Знаете ли вы? По правилам ФИНА голова должна пересекаться с поверхностью воды при каждом гребковом цикле. Исключение только старт и поворот возле бортика.

Выполнение поворотов

Чаще всего в технике плавания брассом используют поворот маятник. Рассмотрим, в чем отличие его исполнения от других:

• Пловец, доплывая до бортика, производит касание рукой в области противоположного плеча.
• Поднимает голову над водой и делает вдох.
• Сразу голова уходит под воду с разворотом налево. Принимается положение полного группирования, а свободная рука выполняет гребок под водой по дуге. Таким образом, помогая телу развернуться в нужном направлении.
• Ступни опираются о стенку , руки вытягиваются вперед, происходит толчок ногами.

Упражнения для начинающих

Для того чтобы не допустить совершение ошибок рекомендуют разные подготовительные упражнения, которые нужно делать как на суше, так и на воде. С их помощью можно существенно укрепить мышечный корсет, уяснить все технические моменты и закрепить в памяти все движения. Рассмотрим, как освоить технику плавания брассом для начинающих за минимальный промежуток времени:

• Совершайте «скольжение» только на поверхности воды. Руки вытягивают вперед, поднимают голову для вдоха и на некоторое время задерживают дыхание, при этом продолжают плыть при помощи ног, которые совершают толчковые движения.
• Делайте погружения под воду с задерживанием дыхания. Во время резкого выпрыгивания нужно успеть совершить выдох и вдох с последующим повторным погружением. Рекомендуется совершить 10 повторов без пауз.
• Проводите погружения с долгим выдохом под водой. Нужно сделать не меньше 10 раз.

Обучение техники плавания брассом идеальный вариант для начинающих пловцов, на его основе можно без проблем выучить все остальные стили спортивного плавания. Для того, чтобы быстрее освоить это нужно придерживаться следующих советов специалистов:

• Движения руками нужно начинать с небольшой скорости, а затем, постепенно увеличивая ее, все движения заканчиваются во время скольжения по воде.
• Вдох и выдох нужно сделать во время одного понятия головы. Вдох делают максимально быстро, а выдох немного медленнее. Ни в коем случае нельзя задерживать дыхание.
• Для увеличения скорости движения можно не выныривать при каждом гребке, несмотря на правила техники.
• Уроки плавания брассом должны всегда начинаться с хорошей , позволяющей разогреть мускулатуру.
• В среднем должна занимать не меньше 40 минут, постепенно нужно довести до полутора часа. Количество тренировок должно быть не менее трех раз в неделю.

Как видно из всего вышеизложенного использование техники плавания брассом имеет много плюсов, кратко это можно описать положительными изменениями во внешнем виде, организм станет сильнее и выносливее. Все это наталкивает на мысль, а не отправиться ли в бассейн, чтобы получить тело своей .

Плавание – передвижение человека в воде, совершаемое за счет движения конечностей. Плавание – это не только спорт, но еще и веселое, полезное времяпрепровождение, научиться плавать обязательно должен каждый. В этой статье мы расскажем, как правильно плавать брассом.

Как научиться правильно плавать брассом?

Что такое стиль плавания брассом?

Брасс – один из четырех видов плавания, самый плавный и медленный из всех. Суть этого стиля заключается в том, что конечности плавца не должны выноситься в воздух, все движения происходят исключительно под водной гладью. К тому же это самый бесшумный вид плавания. Основное преимущество плавания брассом – способность перемещаться на длительные дистанции.

Как плавать брассом правильно?

В плавании задействованы как руки и ноги, так и корпус и голова плывущего. Рассмотрим правильную технику того, как плавать брассом. Обратите внимание на то, что дыхание должно быть глубоким и размеренным, а движения – согласованы с ритмом дыхания:

Руки должны быть вытянуты прямо вперед, кисти повернуты вниз. Ноги расслаблены, слегка согнуты в коленях.

При наплыве, начальной фазе брасса, руки полностью выпрямляются, тело движется вперед, кисти расположены прямо, около поверхности воды.

Ноги разведены и согнуты в тазобедренном суставе и в коленях. Спина прямая, корпус четко зафиксирован. Руки раздвигаются в стороны, наружу ладонями – осуществляется гребок. Затем руки сгибаются в локтевых суставах.

Бедра и голени расслабляются, ноги выпрямляются и вытягиваются выше. Руки завершают скользящее движение, локти соединяются под грудью, а кисти – под подбородком. В этот момент из воды поднимается голова и делается вдох.

Ниже вы можете еще раз посмотреть, как плавать брассом (видео).

Как правильно плавать брассом – видео

Важные правила плавания брассом

Плавать брассом не так сложно, как может показаться сначала. Главное – запомнить несколько основных моментов, которые помогут вам не сбиться с темпа и не совершать ошибок. Дышите правильно: вдох необходимо делать ртом, а выдох – носом и ртом. Помните, что голова полностью повторяет движения тела, поднимать можно лишь, когда руки опускаются. Руки и ноги должны двигаться слаженно и синхронно. Тело должно находиться параллельно поверхности воды, конечности не должны выходить на воздух, а спину нельзя прогибать. Плавание брассом поможет вам улучшить физическую форму, укрепить здоровье и подарит множество счастливых минут в воде.

видео. Как научиться стилю плавания Брасс.

Стиль плавания брасс очень популярен из-за своей простоты. Если освоить его в совершенстве и избегать популярных ошибок, то можно достичь потрясающих результатов в плавании на длинные расстояния.

 

Стиль плавания брасс, его польза для здоровья

Брасс – стиль плавания, название которого возникло от французского слова и переводится как «разведение рук» или как «месить что-то руками». Это не только один из самых популярных стилей плавания, но и один из самых старых, что подтверждают древние наскальные рисунки, обнаруженные при раскопках в Египте.

Приблизительно в 16 веке, этот стиль плавания начал активно популяризироваться в Европе, именно тогда была выпущена первая книга, подробно описывающая технику плавания брассом. Всего через несколько веков, в 19 веке, брасс был включен как вид плавания в Олимпийские Игры, что привело к большой его популярности среди обычных жителей.

Главным отличием брасса от других видов плавания, является то, что руки пловца все время должны находиться под водой.

Обратные движения руками, пользующийся этой техникой пловец, выполняет, не извлекая их из воды, из-за чего скорость его заметно страдает, что делает брасс самым медленным из всех стилей плавания.

Но брасс имеет и свои преимущества, как вид плавания он самый спокойный, не требует больших физических усилий.

Пловец, использующий этот стиль, может проплыть гораздо большие расстояния, способствует этому и правильное сочетание движений руками и ногами, а также положение пловца в воде.

Техника плавания брассом активно используются людьми разных возрастов для оздоровления организма.

Освоить ее не сложно, даже люди без хорошей спортивной подготовки могут без особого труда использовать ее для общего оздоровления организма.

Этот стиль поможет

• укрепить мышцы спины,
• рук и ног,
• улучшить осанку,
• укрепить сердце и сосуды.
• Огромную пользу брасс оказывает на организм беременных женщин, укрепляя мышцы в нужных местах, что поможет облегчить процесс родов.

Техника плавания брасом, ее основы

Технику плавания брассом можно разделить на три основных фазы:

• предварительную,
• главную
• и заключительную.

При подготовке к первой фазе, тело пловца должно быть прямым, расположенным на поверхности воды, руки прямые, вытянуты вперед, голова находится под водой.

• Движение руками.
  Руки пловца вытянуты вперед, затем ладони разворачиваются в наружную сторону, и делается движение руками, при котором вода с помощью ладоней отталкивается назад, а движение рук останавливается на уровне плеч.
  Затем, руки сгибаются в локтях перед собой и вытягиваются вперед, возвращаясь в первоначальное положение.
  Все движения выполняются исключительно под водой.
• Движение ногами.
  В тот момент, когда делается гребок руками, ноги пловца подтягиваются к туловищу, сгибаясь в коленях. Ступни, при таком сгибании должны быть расставлены чуть шире, чем сами колени.
  К тому моменту как руки у пловца вытягиваются вперед, делается сильный толчок ногами, тело при этом вытягивается и происходит плавное скольжение по поверхности воды.
• Движение телом.
  В подготовительной фазе тело должно быть полностью вытянуто, в главной и заключительной фазе тело должно полностью содействовать движению рук и ног.
  В то время как ноги подготавливаются к толчку, голова должна быть поднята на поверхность для вдоха. Голова повторяет движение позвоночника, чем облегчает процесс плавания.
  Вдох необходимо делать ртом, а выдыхать одновременно с помощью рта и носа.
  В заключающей фазе, когда руки возвращаются в начальную позицию, тело и голова снова выпрямляются, а лицо погружается в воду.

Видео по обучению технике плавания на английском языке

Как правильно плавать брассом, и какие ошибки не стоит совершать

Варианты исполнения техники при плавании брасом могут быть разными. Но только после полного освоения этой техники можно начать ее совершенствовать, испытывать что-то новое или доводить до идеала все свои умения.

Движение руками при плавании брассом должны быть четкими и отточенными, после совершения гребка руки должны быстро вытянуться, вернувшись в исходную позицию без промедления.

Наибольший толчок для движения в воде делают именно ноги. В движение ногами нужно вкладывать всю свою силу, отталкиваясь и снова подгибая ноги.
Для более сильного продуктивного толчка ногами, стопы должны быть слегка развернуты носками наружу и согнуты, а голень находится в строго перпендикулярном к поверхности воды положении.
Совершая отталкивание, положение стоп не меняется, лишь только носки разворачиваются внутрь.

Помните, что все движения должны быть плавными, соединенными в одно целое.

Вдох и выдох нужно совершать за один цикл. Вдох совершается быстро, выдыхать же нужно медленно без лишней спешки.

Синхронная работа рук и ног позволят продвинуться пловцу как можно дальше.

Потребуется время, чтоб научиться технике такого плавания (как плавать брасом), порой первые попытки будут неудачными. Не следует сразу проплывать большие расстояния, для начала можно проплывать расстояния в несколько метров, затем увеличивать нагрузку.

При исполнении техники плавания брассом необходимо исключить наиболее грубые ошибки.

1. Сильные гребки руками. Часто во время плавания главную силу для толчка пловцы придают рукам, сильно отводя их в стороны далеко за линию плеч. Такие движения не целесообразны, ведь толчок ногами все равно будет сильнее, но затраты сил и энергии увеличатся.
2. Вдох, совершенный слишком поздно, может замедлить пловца и погрузить тело глубже под воду. Вдох нужно делать тогда, когда руки делают гребок, поддерживая при этом голову пловца на поверхности.
3. Перерывы и паузы в движениях пловца не нужны. По неопытности, между циклами многие пловцы делают перерыв, в котором нет необходимости.
4. Делать только движения головой, упуская при этом движения телом, не позволят пловцу набрать нужную скорость и раскрыть весь свой потенциал. Голова должна следовать за движениями позвоночника, а не наоборот.
5. Недостаточно сильный толчок ногами или неправильная позиция ног является очень распространенной ошибкой. Слишком широкий удар ногами или перекрестный, как в других стилях плавания, не даст достигнуть хороших результатов.

Плавание – это наиболее полезный вид спорта. Оно делает тело человека крепким и сильным, подтягивает мышцы и укрепляет здоровье, особенно если плавать не просто так, а с использованием такой техники плавания как брасс.

Упражнения и техника плавания брасом: видео мастер-класс с Постовым А.И.

Перевод и комментарии ЦСКА по технике плавания брассом

Как научиться плавать баттерфляем – техника плавания дельфином

Плавание является одним из лучших видов кардиотренировок – это доказано специалистами во многих областях. Оно помогает избавиться от жировых «накоплений», обрести стройную и подтянутую фигуру, увеличить рабочий объем легких, а значит – и улучшить общий тонус организма. Каждый стиль хорош по-своему: брасс позволяет проплывать большие расстояния без особой усталости, кроль идеален на спринтерских дистанциях. Но если основной целью ставится усовершенствование собственного тела, стоит научиться плавать баттерфляем.

Дельфин (баттерфляй) – поистине уникальный стиль. Во-первых, он очень красив и элегантен: кажется, что пловец буквально взлетает над гладью воды. Во-вторых, он заставляет интенсивно трудиться практически все группы мышц, развивает гибкость и совершенствует координацию движений. Единственным недостатком этого стиля является сложность обучения: лучше осваивать его под руководством опытного наставника. Однако стоит один раз прочувствовать механику собственного тела во время плавания и далее можно просто наслаждаться импровизированным «полетом».

Из истории баттерфляя

Название «баттерфляй» происходит от английского слова «бабочка»: движения рук пловца напоминают взмахи крыльев этого красивейшего насекомого. У стиля есть и еще одно, неофициальное наименование – «дельфин». Его появление связано с техникой плавания: тело спортсмена совершает волнообразные движения наподобие дельфиньих.

Предтечей появления этого стиля стал классический брасс. Брасс – весьма энергосберегающий стиль, позволяющий проплывать марафонские дистанции с минимальными физическими затратами, однако высокими скоростями он не отличается. Эмпирическим методом было выяснено, что некоторое изменение физики движений, в том числе и выполнение махов руками над водой, существенно повышает скорость.

Первооткрывателем стиля считаются американские спортсмены, тренировавшиеся на базе Университета штата Айовы. Разработка основных принципов плавания баттерфляем в США пришлась на 1933-1934 годы. А уже в 1936 на Олимпиаде в Германии японский спортсмен выиграл «двухсотку» брассом, попутно улучшив мировой рекорд аж на 3 секунды, что для плавания очень немало. При этом он использовал новую технику, не имевшую тогда еще официального признания.

Новый стиль постепенно стал осваиваться во всем мире, в том числе, и в СССР. Кстати говоря, Советский Союз стал одним из первых государств, официально признавших баттерфляй самостоятельным стилем. На международном уровне «дельфин» обрел самостоятельный статус лишь в 1953 году.

Преимущества стиля

Баттерфляй – весьма красивый, быстрый, но технически сложный стиль. Его освоение в качестве первого является не лучшим выбором: он требует определенных навыков и хорошей координации. Здесь не выедешь на чисто физической составляющей: во главу угла ставится техника плавания.

Плавание баттерфляем способствует:

• Повышению выносливости. Этот стиль развивает выносливость, особенно на длинных дистанциях. Это прекрасная кардионагрузка, помогающая как при занятиях другими видами спорта, так и в обычной жизни.
• Улучшению координации движений. От спортсмена требуется идеальная скоординированность. В результате тренировок движения обретают плавность и точность.
• Укреплению всех групп мышц. Порядка 70% нагрузки приходится на ноги, но интенсивно укрепляются и другие группы мышц: спинные, ягодичные, грудные, пресс. Вследствие этого улучшается осанка, а телосложение обретает гармоничные пропорции.
• Быстрому сжиганию жира. Это очень энергозатратный стиль, поэтому жировые ткани уходят с максимальной скоростью. Прекрасным дамам баттерфляй наверняка поможет в борьбе с извечным врагом, целлюлитом.
• Увеличению объема легких. Легкие работают с повышенной нагрузкой, вследствие чего улучшается кровообращение и ускоряется насыщение тканей кислородом. Это повышает общий тонус организма.

Если говорить о спортивной составляющей, то баттерфляй на данный момент является вторым по скорости из официально признанных стилей, уступая в этой номинации лишь кролю.

Описание техники плавания баттерфляем

Хорошей скорости на баттерфляе можно достичь исключительно за счет идеально отработанной техники. Она достаточно сложна, но посильна для освоения при наличии навыков плавания другими стилями. Разберем ее по пунктам:

• Исходное положение тела. Исходное положение тела – лежа на воде, конечности вытянуты. С этой позиции можно начинать отработку движений.
• Махи руками. Руки в исходном положении вытянуты вперед. Затем, из исходного положения руки переходят в позицию вдоль тела через описание полукруга в воде внизу, причем кисти располагаются ниже локтей. Кисти сгруппированы для гребка. Возвратное движение начинается еще в воде от бедра: руки максимально расслабляются и подаются распрямленными вперед над водой большими пальцами вниз. Таким образом, полный цикл можно разделить на три стадии: исходная позиция, гребок, возврат над водой.
• Движения ног. На ноги приходится до трех четвертей нагрузки. Механику движения можно сравнить с аналогичной для кроля (ноги не разводятся, как при брассе), однако мах совершается обеими конечностями одновременно, без попеременности. За счет мощного движения вверх над водой показывается голова и плечи пловца, за счет более слабого маха вниз приподнимается поясница и ягодицы.
• Работа тела. При плавании баттерфляем физическая сила вторична: без гибкости и скоординированности движений скоростного продвижения тела вперед не будет. Чтобы обеспечить должную скорость и эргономику, тело спортсмена должно совершать своеобразные волнообразные движения. Это достигается за счет работы ног и торса, скоординированной с движениями рук. Как правило, на две «волны» приходится один цикл работы руками.
• Дыхание. Вдох осуществляется при подъеме головы и плеч из воды, выдох – при погружении. Как правило, вдыхает пловец на каждый второй гребок, причем вдохи гораздо короче, нежели выдохи. Выдох должен быть максимально пролонгированным.

Поэтапная отработка движений в бассейне

Каждое движение пловца нуждается в тщательной отработке. Приведу наиболее популярные и эффективные упражнения:

• Вертикальный дельфин. В данном случае движения отрабатываются при вертикальном положении тела. Спортсмен делает «волну» на месте без участия рук, производя плавные движения сверху вниз всем телом.
• Удар на боку. Это упражнение эффективно способствует выработке правильного удара ногами и волнообразного движения тела. Пловец располагается на воде в положении на боку, держа одну руку прижатой к корпусу, вторую – расслабленной и опущенной вниз. Корпус и ноги совершают типичные для баттерфляя волнообразные движения.
• Отработка гребков. Отработку гребков следует начинать на мелководье, где уровень воды – чуть выше пояса спортсмена. Он стоит в воде наклонившись, и отрабатывает движения руками, будто стремясь вперед. Хороший эффект дают и упражнения на свободной воде без включения ног: все внимание концентрируется на отработке гребка, за счет которого и происходит продвижение вперед. Далее следует отработка гребка одной рукой: вторая вытянута вперед, лежит на доске либо прижата к корпусу.

Многие методики обучения плаванию баттерфляем предусматривают использование ласт: это помогает отрабатывать «волну».

Упражнения на суше

Некоторые упражнения для отработки техники плавания дельфином доступны и на суше. Это тренировки на развитие гибкости, координации и лишь потом – выносливости и физической силы.

• Садимся на пол, на пятки. Опираемся на пол сзади, стараясь сохранить спину прямой и расслабленной. Из этого положения можно выполнять прогибы назад с одновременным приподнятием ягодиц, а можно и пытаться оторвать колени от пола. Оба упражнения достаточно эффективны.
• Становимся прямо, ноги вместе или на ширине плеч. Отрабатываем круговые движения руками: одновременно назад и вперед, попеременно в одном и противоположных направлениях.
• Выполняем банальные отжимания с прямым телом. Ширину положения рук желательно варьировать.
• Становимся прямо с опущенными руками. Поднимаем руки вверх через стороны, одновременно разворачивая ладони тыльной стороной друг к другу. Это упражнение можно выполнять из приседа и полуприседа, а также в положении лежа на животе с прогибом корпуса.

Научиться плавать баттерфляем без предварительной отработки движений на суше практически невозможно. Уделяйте выполнению упражнений хотя бы по 10-15 минут в день, постепенно увеличивая количество повторов. Любителям, не претендующим на звание профессиональных спортсменов, этого будет достаточно для освоения стиля.

Программы тренировок

Перед посещением бассейна нельзя наедаться: между последним приемом пищи и тренировкой положен интервал не менее 1,5-2 часов. Перед входом в воду следует немного размяться, выполнив цикл прогибов и махов руками.

Все тренировки новичков в бассейне начинаются с отработки основных двигательных навыков, о которых мы говорили выше. Как только техника придет в некое подобие нормы, перед тренером становится другой вопрос: научить новичка правильно распределять силы на дистанции. Неправильное распределение нагрузки ведет к интенсивному выбросу молочной кислоты, быстрому «забиванию» мышц и преждевременной усталости.

Тренировка для достаточно продвинутых спортсменов начинается с разогрева на «двухсотке» кролем: он помогает оптимально размять руки и ноги. Но совсем зеленым новичкам можно начать и с «сотки» брассом, перейдя с нее на «сотку» кролем, а потом уже – и на плавание баттерфляем.

Сеты дельфином лучше проводить по схеме 2х50 или 4х50 (на короткой воде более приемлем первый вариант). «Сотка» баттерфляем – это уже продвинутый уровень, для опытных пловцов.

Типичные ошибки начинающих

Баттерфляй – пожалуй, самый сложный стиль для освоения. Новичок не может адекватно оценить собственные действия и не видит своих движений со стороны, а тут очень важны нюансы. Неправильное выполнение движений отрицательно сказывается как на скорости, так и на энергозатратах, посему лучше, если рядом будет опытный наставник, своевременно указывающий на ошибки и подсказывающий способы их исправления.

Наиболее типичными погрешностями являются:

• ускорение и излишняя резкость погружения рук на этапе возврата;
• экстремально большая или малая амплитуда разведения рук;
• резкий выдох, приводящий к нарушению ритма дыхания;
• задержка в верхнем положении на вдохе;
• излишнее сгибание колен при ударе ногами.

Освоить азы плавания баттерфляем может практически каждый желающий, вопрос только в том, сколько усилий ему потребуется для этого затратить. Желательно обладать какими-то плавательными навыками и приступать к тренировкам в достаточно молодом возрасте, чтобы добиться хотя бы приличных любительских результатов. Профессиональные спортсмены тренируются чуть ли не с пеленок: пятнадцатилетние чемпионы мира в плавании – не редкость.

Плавание – это не просто спорт, это образ жизни. Посещайте почаще бассейн – и вы почувствуете себя энергичнее, моложе, красивее. Исключений из этого правила не бывает!

Чикагская школа плавания с голубыми дельфинами

Детские уроки плавания: подарок на всю жизнь

Подарите своему малышу любовь к воде на всю жизнь. Наши мягкие игровые инструкции заставляют младенцев и малышей хихикать, превращаясь в безопасных, расслабленных и способных молодых пловцов. Младенцы могут плавать с нами с 6 месяцев.

Классы плавания для взрослых для всех уровней

Готовы ли вы участвовать в гонках или хотите преодолеть страх перед водой, у нас есть класс, предназначенный для вас.Наши выдающиеся тренеры, лучшие в отрасли методы обучения и передовые технологии будут улучшать вашу игру по мере роста ваших навыков.

Дарить детям любовь к плаванию на всю жизнь

Обучение плаванию может стать одним из самых запоминающихся событий детства. Чикаго Голубые дельфины позволят вашим малышам ценить время, которое они проводят, плещутся, играют и плавают в воде — от базовых навыков безопасности до нашей детской команды по плаванию.

Преодолей страх перед водой с нашими уроками плавания для взрослых

Никогда не чувствовали себя комфортно в воде? Ты не одинок.Наши уроки обучения плаванию для взрослых пользуются большим спросом. Мы поможем вам преодолеть страх перед водой, научимся плавать и дадим вам все основания для семейного отдыха на пляже.

Наши тренировки по триатлону — это глоток свежего воздуха

Хотите улучшить свои навыки триатлона или плавания в открытой воде? Мы используем лучший в отрасли метод полного погружения в наших классах и программах обучения. Мы развиваем конкретные навыки и форму, необходимые для достижения успеха — больше никаких мусорных метров и бездумных кругов.

Уроки плавания для взрослых, младенцев и детей

Маленькие классы, теплые бассейны и тренеры, которые «шепчутся по плаванию»

Уроки плавания для малышей

Мы начинаем уже в 6 месяцев с уроков плавания для малышей и малышей. Мы бережно, без слез, учим вашего малыша плавать и быть в безопасности в воде. Наши родительско-детские классы позволят вам сблизиться со своим ребенком и присоединиться к веселью.

Детские классы плавания

Наши детские уроки плавания рассчитаны на детей от 4 лет и старше.Мы уделяем особое внимание релаксации и укреплению уверенности в воде, прежде чем учить соревновательным плаваниям. Уроки включают навыки работы в глубокой воде, чтобы наши юные пловцы уверенно чувствовали себя в воде любой глубины. Также доступны частные уроки.

Видеоанализ гребка плавания

Многие соревнующиеся пловцы проводят бесчисленные часы, пытаясь улучшить свою форму и эффективность.Мы используем Endless Pools и 360-градусную обратную связь с видео в нашей ультрасовременной Swim Studio, чтобы помочь вам совершенствоваться быстрее и точнее.

Тренировка по триатлону

Мы предлагаем целевые индивидуальные программы тренировок для взрослых, желающих улучшить свои навыки триатлона, открытой воды или плавания в категории мастеров. Мы используем бесконечные бассейны и 360-градусный видеоанализ, чтобы быстро и точно улучшить ваши навыки плавания.Доступны групповые, частные и удаленные варианты.

Уроки плавания для взрослых

Боитесь воды или просто так и не научились плавать? Наши уроки плавания для взрослых — одни из самых популярных наших предложений. Мы можем помочь вам преодолеть ваш страх и научиться плавать, чтобы вы могли наслаждаться водными каникулами, плавать с детьми или плавать для фитнеса.

Навыки глубокой воды

После того, как наши взрослые завершат наши первые два урока по обучению плаванию, мы предлагаем занятия в бассейне с глубоким концом, чтобы научиться комфорту на глубокой воде.Научитесь ходить, плавать обратно, плавать, выживать, входить, выходить и плавать в воде глубиной 11 футов!

Дельфин защищает дайверов от акулы в невероятном вирусном видео

Видео о дайверах, которые, по-видимому, защищаются от акулы в океане, стало вирусным в Интернете, собрав более 2,2 миллиона просмотров.

Кадры, опубликованные в TikTok дайвером Кейли Грант 6 сентября, начинаются с того, как дельфин плавает вместе с двумя дайверами.

Текст, накладываемый на клип, объясняет: «Мы плыли с дружелюбным зубастым дельфином, когда внезапно появилась акула».

Затем можно увидеть большую океаническую белоперую акулу, направляющуюся к Гранту, поскольку текст гласит: «Акула подошла вплотную, чтобы провести расследование. Эта акула была очень нежной, но дельфин заботился о нас.

Грант, который является профессиональный инструктор по дайвингу из Кайлуа-Кона, Гавайи, затем объяснил: «Дельфин, казалось, хотел защитить нас от акулы, кружа и издавая звуки.»

На кадрах видно, как дельфин плывет вокруг дуэта на большой скорости, а в тексте добавлено:» Дельфин согнал бы нас в клуб в целях безопасности! » Какая красивая душа. Желаю, чтобы мы все так же заботились об этом милом дельфине ».

Грант подписал впечатляющие кадры, которые можно посмотреть здесь, написав: «Какой милый # дельфин [милые смайлики] # гавайи # акула».

В интервью Newsweek Грант назвал инцидент «истинным свидетельством» эмоций дельфинов и их заботы о людях.«

» Это был прекрасный опыт. Хотя мы не боялись акулы, похоже, что дельфин беспокоился о нас ».

Она также рассказала, что плавала с дельфинами в дикой природе много раз», но этот дельфин кружил вокруг нас очень близко около 30-45 минут. У меня было такое взаимодействие всего несколько раз! »

Видео набрало популярность в Интернете, набрав 600 800 лайков. Более 5600 человек также бросились в раздел комментариев, чтобы поделиться своими мыслями о действиях животного.

Один пользователь TikTok, KK, написал: «Акулы довольно нежные, кадры, которые мы обычно видим, показывают, как они охотятся, это просто любопытный морской щенок».

Другой человек, Манос Панайоту, добавил: «Бог поместил по всей Земле разных существ, чтобы защитить нас».

Frankaistcool поделился: «И мы буквально загрязняем их дом … Это меня очень огорчает».

Мисти напечатала: «Дельфины хорошо известны тем, что защищают людей от опасностей, особенно акул. Они невероятные существа!»

Джулиан рассказал: «Когда я вижу дельфинов в воде, я всегда чувствую себя в безопасности.

Лорен хмыкнула: «Так что, я думаю, мы не заслуживаем собак или дельфинов, это слишком мило».

Но почему дельфины иногда помогают людям? Что ж, ученые обнаружили, что у дельфинов большой мозг, они общительны и невероятно

Согласно одной из теорий, согласно «Миру дельфинов», эта склонность помогать людям возникает из-за сочувствия. На сайте объясняется: «Благодаря своему чувству эхолокации, дельфин может слышать биение сердца и понимать, когда человек беспомощный.

«Это момент, когда они действуют так, как если бы они поступили с партнером.

Однако в нем также подчеркивается, что другие исследователи считают, что мотивирующим фактором является не сочувствие, а «симбиотические отношения помощи-вознаграждения», потому что они знают, что люди находят рыбу.

Грант посоветовал: «Если вы хотите посмотреть на дельфинов, пожалуйста, делайте это в дикой природе и не поддерживайте неволи. Эти животные настолько умны, что не должны сидеть в тюрьме.

«Если вы хотите защитить океан, пожалуйста, используйте многоразовые предметы, а не одноразовый пластик, используйте безопасный для рифов солнцезащитный крем (только цинк) и ешьте меньше или не ешьте морепродуктов.»

10 лучших мест для плавания и дайвинга с дельфинами

Дельфины всегда захватывали наше воображение. Они были звездами греческих легенд и современных фильмов. Поплавать с ними — мечта большинства дайверов.

Эти очень умные и игривые животные оставят у вас впечатления, которые вы запомните на всю оставшуюся жизнь. Вот почему дайверы путешествуют по всей планете, чтобы встретить этих невероятных существ.

Вот 10 лучших мест в мире для дайвинга с дельфинами.

Лучшие места для плавания и дайвинга с дельфинами

Багамы

Багамы расположены между Флоридой, Кубой и островами Теркс и Кайкос в западной части Атлантического океана. Архипелаг состоит из атоллов и коралловых рифов с сотнями различных островов вокруг них. Кристально чистое мелководье Багамских островов предлагает множество встреч с дельфинами, а млекопитающих можно увидеть недалеко от Бимини Гранд Багама и во множестве секретных бухт, известных только туроператорам.Отправляйтесь на Гранд-Багама, расположенный всего в 56 милях к востоку от Палм-Бич, штат Флорида, где вас ждут теплые воды и почти гарантированных встреч с несколькими постоянными стаями дельфинов круглый год.

Когда ехать: Круглый год

Типы дельфинов: Пятнистые, спиннинговые, полосатые и афалины

Другая дикая природа: Позже в этом году вероятность встретить бычьих, тигровых и океанических белоперых акул.

Посмотреть все сафари на Багамах

Галапагосские острова

Этот объект всемирного наследия ЮНЕСКО находится в верхней части списков дайверов, и не зря.Галапагосские острова находятся на расстоянии более 600 миль (1000 км) к западу от побережья Эквадора. Остров Изабелла находится в полутора часах полета от прибрежного города Гуаякиль, но, несмотря на такой легкий доступ, Галапагосские острова по-настоящему ощущают себя далеким и диким. Большинство лучших мест для дайвинга на Галапагосах, таких как острова Дарвин и Вольф, доступны только во время недельного круиза. Помимо китов, акул и других крупных морских животных, дельфинов часто можно увидеть с лодки и под водой. Афалины и обыкновенные дельфины — постоянные жители. Другие виды мигрируют по парку. В частности, спиннеров можно встретить большими группами на острове Фернандина.

Когда ехать: Круглый год

Типы дельфинов: Афалины обыкновенные, риссо, спиннеровские и пятнистые

Другая дикая природа: Список почти бесконечен и включает китов, мантов, морских игуан, пингвинов, морских львов и множество акул

Посмотреть все сафари на Галапагосских островах

Риф Сатая и Риф Самадай, Египет

Четкая видимость Красного моря Египта с его разноцветными кораллами и рыбами достаточна, чтобы удовлетворить любого любителя подводного мира.В Египте и Красном море нет недостатка в эпических местах для дайвинга. От знаменитого SS Thistlegorm до биоразнообразных проливов Тиран, Братьев и Морской заповедник Рас-Мохаммед. Чтобы сделать этот район еще лучше, здесь обитает многих стай дельфинов, включая спиннеров, афалин, обыкновенных и риссо видов .

Отправляйтесь к знаменитым рифам недалеко от Марса Алама в южной части Красного моря. Самадай, известный в местном масштабе как «Дом дельфинов», и риф Сатая предлагают возможность нырять и плавать с маской и трубкой на краю рифа, где вы ждете, когда очень любознательные дельфины выйдут из своей лагуны для отдыха, чтобы посмотреть на вас.

Когда ехать: Круглый год, хотя лучшее время — с мая по июль

Типы дельфинов: В основном дельфины-спиннеры, иногда встречаются афалины, обыкновенные дельфины и дельфины Риссо

Другая дикая природа: Вы также можете встретить океанических белоперых поблизости на Эльфинстонском рифе, черепах и множество рифовых рыб

Посмотреть все дайв-сафари в Египте

Остров Сокорро

Остров Сокорро, прозванный «Мексиканские Галапагосы», — одно из лучших мест в мире для дайвинга, где обитают очень впечатляющие крупные животные.Здесь вы можете увидеть гигантов океана с появлением скатов манты, китовых акул и горбатых китов. Наряду с этими впечатляющими морскими животными, встречи с дельфинами являются регулярным явлением, в разгар сезона.

Когда ехать: С января по март для дельфинов, хотя сезон длится с ноября по май

Тип дельфинов: Дельфины афалины

Другая дикая природа: Регулярные встречи с китовыми акулами, скатами-мантами, горбатыми китами и до 10 видов акул, включая акул-молотов

Посмотреть все дайв-сафари в Socorro

Риф Нингалу, Австралия

Риф Нингалу в Западной Австралии известен во всем мире наблюдениями за китовыми акулами и скатами-мантами.Но этот небольшой красивый риф быстро становится одним из лучших мест в мире для встреч с дельфинами.

Обыкновенные и индо-тихоокеанские дельфины-афалины совершают круиз мимо заливов и островов Рокингема, а большие стаи обыкновенных дельфинов можно найти в морском парке Порт-Стивенс-Грейт-Лейкс. Благодаря идиллическому расположению, удивительной морской жизни и прекрасной погоде это маленький кусочек рая, который стоит посетить.

Когда ехать: Круглый год

Типы дельфинов: Обычные, афалины и индо-тихоокеанские дельфины

Другая дикая природа: Вы также можете встретить китовых акул, китов и акул

Посмотреть все дайв-сафари в Австралии

The Sardine Run, Южная Африка

The Sardine Run приобрел мировую известность с выпуском «Blue Planet», так как все видели, как миллиарды сардин мигрируют вверх по восточному побережью Южной Африки.Мелководья длиной до 15 км привлекают голодных морских птиц, китов, акул и, конечно же, дельфинов.

Дайверов можно бросить посреди безумия кормления, чтобы увидеть некоторых из 18 000 дельфинов, которые ежегодно преследуют сардины . Дайверы не только видят их в большом количестве, но и становятся свидетелями того, как млекопитающие демонстрируют свой интеллект во время совместной охоты на огромные косяки.

Когда ехать: С мая по июль для пробежки по сардинам, хотя дельфины присутствуют здесь круглый год

Типы дельфинов: Афалины и обыкновенные дельфины

Другая дикая природа: Замечательные встречи с акулами, горбатыми китами, тунцами и гнездами

Посмотреть все отели для дайвинга в Южной Африке

Гавайи

На Гавайях круглый год обитают стаи дельфинов , в которых регулярно появляются спиннеры, афалины и пятнистые дельфины.

Вулканическое происхождение Гавайев и изолированное географическое положение создают вихрь возможностей для подводного плавания с аквалангом. На Гавайях есть все: от дайвинга с галапагосскими акулами, созерцания гнездящихся морских черепах до невероятных приключений в естественных лавовых трубах и скальных образованиях. Отправляйтесь на Оаху и на Большой остров, чтобы увидеть дельфинов-спиннеров, отдыхающих в неглубоких песчаных бухтах, и спросите своего туроператора, участвуют ли они в правительственной программе дельфинов-SMART для обеспечения ответственного дельфин-туризма.

Когда ехать: Круглый год, хотя в зимние месяцы могут быть большие волны

Типы дельфинов: Дельфины-вертушки, пятнистые и афалины

Прочие виды дикой природы: акулы, черепахи, косатки, киты-пилоты и скаты-манты

Посмотреть все сафари на Гавайях

Каикоура, Новая Зеландия

От субтропических рифов Северного острова до уникального рельефа и умеренных вод Южного острова — потребуется целая жизнь, чтобы открыть все секреты дайвинга в Новой Зеландии.Кайкоура, расположенный на восточном побережье Южного острова Новой Зеландии, — лучшее место, чтобы понаблюдать за темными дельфинами. Их можно найти в стручках от 100 до 1000 человек в водах вокруг Кайкоуры. Вы можете нырять или даже плавать с маской и трубкой с несколькими туроператорами, предлагающими гарантированные встречи с этими великолепными существами.

Когда ехать: Круглый год

Тип дельфинов: Темные дельфины

Прочие дикие животные: Морские птицы и киты

Бразилия, остров Фернанду-де-Норонья

Среди известных затонувших кораблей и здоровых рифов разнообразие и качество дайвинга в Бразилии просто поражают.

Морской парк Фернанду-ди-Норонья, внесенный в список Всемирного наследия, является главным местом для занятий дайвингом в Бразилии. Здесь обитают 230 видов рыб, 15 видов кораллов, и именно здесь самые большие в мире стайки дельфинов-прядильщиков называют своим домом; стаю, которая, возможно, насчитывает более 10 000 животных, можно регулярно встречать ранним утром, когда они возвращаются домой после напряженной ночной охоты в открытом океане. Остров, расположенный в 200 милях (320 км) от побережья Бразилии, внесен в список Всемирного наследия ЮНЕСКО и наделен одними из самых красивых пляжей Бразилии.

Когда ехать: С августа по ноябрь на севере острова, с января по март на южном берегу

Типы дельфинов: Дельфины-спиннеры

Другая дикая природа: Отличные шансы встретить черепах, белоперых рифовых акул и акул-медсестер

Раджа Ампат, Индонезия

Для любителей биоразнообразия, кораллов и макро-жизни Раджа Ампат — почти мифическое место, и, к счастью, здесь много дельфинов.В теплых водах обитают блесны, пятнистые, обыкновенные афалины, индо-тихоокеанские афалины и дельфины Риссо. Вы, вероятно, встретите дельфинов на своей лодке, переходящей , что дает вам много шансов прыгнуть в воду.

Когда ехать: с октября по апрель

Типы дельфинов: Пятнистые, обыкновенные афалины, афалины Индо-Тихоокеанского региона и дельфины Риссо

Прочие виды дикой природы: карликовые и ложные косатки, пилотные киты, акулы, скаты манты

Посмотреть все сафари в Raja Ampat

Дельфины — морские млекопитающие, принадлежащие к группе китообразных, а точнее к группе зубатых китов (или зубатых китов).Они проводят всю свою жизнь в воде, но им периодически приходится всплывать на поверхность, чтобы дышать через дыхало.

Давайте теперь рассмотрим некоторые любопытные факты об этих удивительных животных.

Виды

Здесь обитает более 43 видов дельфинов. Самая большая из них — косатка (вверху), которая может достигать 7 метров в длину (23 фута) и весить около 3-4 тонн. При максимальной зарегистрированной длине 1,4 метра (4,5 фута) и весе 54 кг, вакита является самым маленьким экземпляром.38 видов дельфинов океанические; остальные 5 — речные дельфины.

Диета и стратегии охоты

Дельфины — плотоядные животные; они питаются в основном рыбой (такой как сардины и фузилеры) и кальмарами. Они социальные животные и образуют группы, называемые стадами. Будучи очень умными, они разработали различные методы охоты, в которых каждый играет свою роль.

Одна из многих стратегий охоты называется пастушеской, которая состоит из окружения группы рыб, их концентрации в одной точке, образуя своего рода клетку, и, наконец, превращения в группу добычи, чтобы съесть их.Посмотрите видео выше и ознакомьтесь с еще одной захватывающей стратегией охоты!

Эхолокация

Чтобы улучшить свои методы охоты, дельфины разработали систему эхолокации, которая представляет собой своего рода биосонар, очень похожий на тот, который используется летучими мышами. Они издают звуковые волны из головы (усиленные органом, называемым дыней).

Это «частотно-модулированные звуки», потому что дельфины изменяют тон звука, то есть со временем он может повышаться и понижаться.Импульсные звуки распознаются по наложению звуковых волн и относятся к «щелчкам», производимым последовательно через равные промежутки времени.

Как только звуковая волна попадает в объект или кусок добычи, волна возвращается, давая им представление о расстоянии, форме и размере объекта. Эхолокация также используется для улучшения навигации, общения и защиты от хищников.

Разведка

Дельфины считаются одними из самых умных животных на планете.У них хорошо развита социальная структура. Например, если один из них ранен или болен, они помогают больному подняться на поверхность и дышать. Более того, они относятся к животным с самой длинной памятью.

Репродукция

Как и все млекопитающие, дельфины размножаются посредством внутреннего оплодотворения, которое происходит в море. Самки рожают живых детенышей, и молодые особи могут плавать с момента своего рождения, но они полностью зависят от кормления материнским молоком в течение почти двух лет и (в зависимости от вида) остаются с матерью до 8 лет. годы.

Поведение

Будучи очень социальными существами, можно увидеть дельфинов в стадах, сделанных от очень небольшого количества дельфинов до сотен особей.

Как взаимодействовать

Уважайте этих животных и не забывайте, что они дикие животные в своей естественной среде обитания. Взаимодействие всегда должно быть «пассивным наблюдением». Старайтесь не делать ничего, что мешает дельфинам вести нормальный образ жизни. Для получения дополнительной информации прочтите «Что можно и чего нельзя делать при взаимодействии с морской жизнью».

Как идентифицировать дельфина

Прежде всего, вид дельфина можно отличить по морфологии тела и месту, где вы его видите (очевидно, если у вас под рукой хорошая идентификационная книжка). Исследователи устанавливают различия между людьми с помощью фотографии спинного плавника, который обычно уникален по форме и шрамов от человека к человеку.

Также можно полагаться на двуустку (реже можно увидеть) и фотографии всего тела при обнаружении под водой.Целью идентификации является мониторинг населения, миграции и социальной структуры.

Угрозы

Мировая популяция дельфинов сокращается. Основные опасности аналогичны тем, что угрожают китам, черепахам и акулам. Рыболовные сети не позволяют дельфинам всплывать на поверхность и дышать. Глобальное потепление сказывается на их естественной жертве, количество которой сокращается и меняется их миграционные маршруты.

Люди также едят дельфинов, несмотря на то, что их мясо содержит токсичные металлы.Кроме того, естественная среда обитания дельфинов находится под угрозой из-за строительства и загрязнения.

Мифология

Дельфины несколько раз встречаются в греческой мифологии. Например, они были посвящены богам Аполлону и Афродите, и они были посланниками бога моря, Посейдона.

Вопросы и ответы о дельфинах

Как дельфины общаются?

Издают свист. Было обнаружено, что каждый дельфин издает уникальный свист, поэтому его можно использовать для идентификации каждого животного.Также подтверждено, что они знают друг друга даже через 20 лет!

Сколько живут дельфины?

Продолжительность жизни около 30 лет. Дельфины афалины могут жить до 40 лет, а самый долгоживущий дельфин — косатка (косатка), которая может жить до 80 лет.

Как дельфины кормят грудью?

Подумайте, насколько сложно кормить грудью под водой. При отсутствии губ молоко (похожее на йогурт) буквально вливается в рот малышу через молочную железу.

Сколько дельфинов убивают каждый год?

Ежегодно погибает более 20 000 дельфинов.

Дельфины дружелюбны или нет?

Большинство из них дружелюбны, но, будучи дикими животными, они могут быть агрессивными (хотя и редко) и даже нападать на людей, особенно когда они думают, что находятся в опасности или испытывают особый стресс. В конце концов, они главные хищники.

Как спят дельфины?

Дельфины спят совсем не так, как мы.Половина мозга дельфинов спит, поэтому они спят только сознательно. Другая половина мозга дельфина отвечает за решение, когда дышать, и наблюдение за окружающей средой во время сна.

• Помогите защитить драгоценную морскую жизнь, в том числе дельфинов, поддерживая Project AWARE, и сделайте каждое погружение чистым.
• Сфотографируйте любых дельфинов, которых вы увидите, и отправьте их в ближайшую организацию по сбору данных о дельфинах, включая время наблюдения, день, дату и любую другую информацию.
• Если вы обнаружите дельфинов в неволе, сообщите о них в местные органы власти и спросите, есть ли у них лицензии.
• Примите рекомендации опытных экспертов по защите животных.
• Будьте морским послом и продвигайте морскую жизнь и подводный мир в своих социальных сетях!

Измерение изменяющейся во времени кинематики дельфина при всплеске ускоренного плавания

Образец цитирования: Танака Х., Ли Дж., Утида Й., Накамура М., Икеда Т., Лю Х. (2019) Измерение изменяющейся во времени кинематики дельфина в всплеск ускоренного плавания.PLoS ONE 14 (1): e0210860. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0210860

Редактор: Рой Гурка, Университет прибрежной Каролины, США

Поступила: 4 апреля 2018 г .; Одобрена: 3 января 2019 г .; Опубликовано: 30 января 2019 г.

Авторские права: © 2019 Tanaka et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе и его файлах с вспомогательной информацией.

Финансирование: Это исследование было частично поддержано JSPS KAKENHI номер гранта JP18H05468 (HT), JP24120007 (HL), JP17K17641 (GL) и «Программой по продвижению системы отслеживания владения и пользования» Министерства образования, культуры, Спорт, наука и технологии (HT). Teral Inc. предоставила поддержку в виде заработной платы для TI, но не сыграла никакой дополнительной роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, решении опубликовать или подготовке рукописи.Конкретные роли этих авторов сформулированы в разделе «Авторский вклад».

Конкурирующие интересы: HL финансировалась Teral Inc. в другом совместном исследовании, не связанном с этим исследованием. TI работал на Teral Inc. HT, GL, YU и MN заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует. Это не влияет на нашу приверженность политике PLOS ONE в отношении обмена данными и материалами.

Введение

Дельфины хорошо известны своими отличными плавательными способностями, о чем свидетельствуют высокоскоростное плавание, морские свиньи, акробатические прыжки и стояние хвоста.В частности, дельфины демонстрируют удивительно быстрое ускорение от низкой скорости до максимальной. Гидродинамика и энергетика, лежащие в основе их способности к высокоскоростному плаванию, на протяжении десятилетий привлекали широкое внимание ученых и общественности. Знаменитый «парадокс Грея» был предложен в 1936 году, в котором сэр Джеймс Грей подсчитал, что выходная мощность на килограмм мышц дельфина во время высокоскоростного плавания была в 7 раз больше, чем у человека [1]. Основываясь на этом результате, Грей также предположил, что пограничный слой вокруг дельфина может иметь ламинарный, а не турбулентный поток, что снижает сопротивление жидкости.Парадокс Грея привел к многочисленным последующим исследованиям в попытке выяснить гидродинамику плавания дельфинов [2–12]. Однако до настоящего времени не было обнаружено никаких доказательств ламинаризации пограничного слоя или другого специального механизма, снижающего сопротивление жидкости, согласно подробным обзорам Фиш и Рор (1999) [13] и Фиш (2006) [14]. Фактически, расчет Грея был ошибочным из-за недооценки им мощности человека. Грей рассчитал тягу дельфина, используя наблюдаемую скорость 10.1 м с ^-1 для 7-секундного спринта, тогда как мощность гребцов в течение 3-5 минут непрерывных упражнений была его эталоном для человеческих возможностей. Поскольку выходная мощность мышц со временем уменьшается, выходная мощность человека при выполнении упражнений менее 10 секунд должна быть больше, чем оценка Грея, основанная на 3–5 минутах длительных упражнений. Более того, Грей использовал в качестве показателя для сравнения мощность на единицу кг массы мышц; однако мышечную массу и механику между мышечной активностью и локомотивным движением сложно оценить.

Хотя парадокс Грея, очевидно, ложен, гидродинамический механизм движения все еще остается неясным. Одной из проблем, связанных с этим аргументом, является получение точных кинематических и гидродинамических данных для определения надежной оценки выходной мощности. Было проведено несколько предыдущих исследований, в которых сообщалось о достоверных максимальных скоростях, измеренных с использованием систематических методов. Лэнг и Дэйбелл (1963) [7] измерили максимальную скорость 7,7 м / с ^–1 для Lagenorhynchus obliquidens , плавающего в прямом буксировочном баке (длина 96 м, 3.Шириной 7 м и глубиной 2,0 м). В лагуне открытого океана (размером 300 м на 35 м, глубиной 3 м) максимальная скорость 8,3 мс ^-1 для Tursiops truncatus gilli , плывущая по 61-метровой дистанции, сообщали Ланг и Норрис. (1966) [8]; 11,05 м с ^-1 для Stenella attuata , о плавании на дистанции 25 м сообщили Ланг и Прайор (1966) [15]. В последнем отчете коэффициент площади сопротивления (т. Е. Сопротивление на динамическое давление) также оценивался по замедлению во время движения накатом после пересечения линии ворот.Однако результаты варьировались от 0,00288 до 0,00483 м ² из-за неточности расчета замедления по данным о расстоянии и времени. Rohr et al. (2002) измерили скорость плавания различных видов дельфинов как в аквариуме, так и в дикой природе [16]. Максимальная скорость Tursiops truncatus , Delphinus delphis и Paseudorca crassidens , плавающих по периметру бассейна размерами 38 м на 15 м, составила 8,2, 8,0 и 8,0 м с ^-1 соответственно.Максимальная скорость Tursiops truncatus непосредственно перед выполнением вертикального прыжка в аквариуме составила 9,7 (стандартное отклонение) 0,8) м с ^-1 . Максимальная скорость свободного полета Delphinus capensis , снятая с самолета на высоте 120–145 м, составляла от 5,6 до 6,6 м с ^-1 .

В отличие от измерения скорости, описанного выше, изменяющееся во времени ускорение для каждого хода было плохо исследовано. Videler и Kamermans (1985) [17] зарегистрировали крейсерские рейсы Tursiops truncatus и Sotalia guianensis при менее чем 3.17 м с ^-1 в прямом резервуаре с одной кинокамерой, работающей со скоростью 50 кадров в секунду, обеспечивающей последовательные боковые изображения во время двух ударов лабиринта. Интересно, что во всех случаях дельфины ускорялись во время движений вниз, но замедлялись во время движений вверх. Совсем недавно Fish et al. (2014) [18] провели первое измерение с помощью цифровой велосиметрии с изображением частиц (DPIV), в ходе которой количественно оценили поле потока вокруг лабиринта Tursiops truncatus или позади него при запуске с расстояния менее 3,4 м с ^-1 во время нескольких ударов лабиринта.В их исследовании в качестве индикаторных частиц использовались пузырьки воздуха. Сообщалось, что каждый удар лабиринта (то есть ход вниз и ход вверх или ход вверх и ход вниз) создавал пару вращающихся в противоположных направлениях вихрей. Это означает, что гидравлическая сила была создана как при ходе вниз, так и при ходе вверх, в то время как направление силы не было определено. Однако ускорение во время каждого гребка (т. Е. Гребка вниз или вверх) при высокоскоростном плавании никогда не измерялось. Техническая задача измерения заключалась в том, чтобы запечатлеть движение плавания с достаточным разрешением для последовательных ударов лабиринта, приводящих к большому расстоянию перемещения.

В этом исследовании мы стремимся углубить понимание движительного механизма у дельфинов с помощью более точных измерений и оценок, используя современное оборудование и численный подход. В частности, мы сосредоточились на их характеристиках ускорения за один ход. Мы измерили трехмерную траекторию и изменяющееся во времени ускорение дельфина Lagenorhynchus obliquidens в быстро ускоряющемся плавании в течение 7 последовательных ударов лабиринта (т. Е. 14 ударов).Дельфин, ускоряющийся в течение 2,2 с до вертикального прыжка в высоту в аквариуме, регистрировался двумя синхронизированными высокоскоростными видеокамерами, работающими со скоростью 500 кадров в секунду, что позволяло реконструировать трехмерную траекторию дельфина от начала до конца. Мы также оценили его тягу и силу тяги на основе уравнения движения и стационарной гидродинамической модели, где сопротивление дельфина рассчитывалось на основе моделирования вычислительной гидродинамики (CFD) с использованием реалистичной трехмерной жесткой модели. Чтобы получить морфологические параметры и трехмерную геометрию, еще один Lagenorhynchus obliquidens был сканирован с помощью портативного бесконтактного трехмерного сканера, и была создана точная трехмерная геометрическая модель.Затем коэффициенты сопротивления были рассчитаны консервативным способом с помощью моделирования CFD с использованием статической трехмерной модели. Комбинируя коэффициент лобового сопротивления с данными скорости и ускорения, временная тяга и мощность тяги были рассчитаны из уравнения движения. Это позволяло анализировать скорость, ускорение и тягу дельфина при каждом гребке. Результаты показали, что дельфин в основном ускорялся и создавал тягу при движении вниз, в то время как при меньшем ускорении или небольшом замедлении с меньшим усилием при подъеме вверх при всплывающем ускоренном плавании даже на высокой скорости более 5 мс ^-1 до более 8 мс ^-1 .Хотя наша оценка тяги считалась консервативной из-за постоянного моделирования CFD с жесткой моделью, результирующая максимальная усредненная по ходу тяга превышала ранее сообщенные усредненные по времени значения в течение относительно длительного времени.

Методы

Скоростная видеозапись плывущего дельфина

Мы зафиксировали движение самки тихоокеанского белобокого дельфина ( Lagenorhynchus obliquidens ), выполняющего вертикальный прыжок в высоту в аквариуме (Yokohama Hakkeijima Sea Paradise, Yokohama, Japan) 14 декабря 2012 г.Дельфин имел длину 2,1 м и массу 110 кг. Белая мазь была нанесена на его тело в качестве маркеров для отслеживания движения (Рис. 1 (A)). Примерный размер резервуара с водой составлял 35 м на 25 м, а глубина воды составляла 6 м (рис. 1 (B)). Температура воды 23 ° C. Подробная информация о благополучии животных и жилищных условиях дельфина представлена ​​в Приложении S1.

Рис. 1. Настройка видеозаписи.

(A) Тихоокеанский белобокий дельфин ( Lagenorhynchus obliquidens ), зарегистрированный в этом исследовании.Белые мази использовались в качестве маркеров для отслеживания движения. В этом исследовании использовались маркеры клюва, боковых сторон и лабиринта, обозначенные сплошными пурпурными кружками, в то время как другие маркеры, обозначенные пунктирными голубыми кружками, не использовались. (B) Обзор резервуара для воды в Yokohama Hakkeijima Sea Paradise. Глубина воды 6 метров. На этой фотографии нет скоростных видеокамер. Вместо этого положения и направления камер указываются белыми стрелками. Плавучий остров на этой фотографии был удален, когда дельфин совершал прыжок.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0210860.g001

Плавание дельфина происходило следующим образом. Первоначально дельфин оставался неподвижным, высунув клюв из поверхности воды в «стартовую точку», показанную на рис. 1 (B). По сигналу дрессировщика, стоящего перед дельфином, дельфин выпрыгнул из воды в этом месте, а затем снова нырнул в воду. Дельфин спустился на дно резервуара, а затем поднялся к поверхности воды около «точки выпрыгивания», показанной на рис. 1 (B), после чего совершил почти вертикальный прыжок.Мяч-мишень был подвешен над местом для прыжка, чтобы побудить дельфина максимально увеличить высоту прыжка. Дельфин ударил клювом по мячу на вершине прыжка. Это плавание было выполнено в рамках выставки в аквариуме. Наша запись велась во время одной из тренировок между выставками. Зарегистрированный дельфин всегда стартовал с одной и той же стартовой точки и прыгал с одной и той же точки прыжка. Высота мишени была определена аквариумом для выставки, чтобы показать самый высокий прыжок.Дельфин ежедневно обучался дотягиваться до мяча, и благодаря тренировкам высота мяча была увеличена до предела.

Обратите внимание, что мы измерили только один заплыв этого конкретного дельфина по практическим причинам, связанным с условиями аквариума. Хотя возможно, что плавательные движения, представленные в разделе «Результаты», различаются в зависимости от испытаний и отдельных лиц, из-за ежедневных повторяющихся тренировок и демонстраций плавание дельфина ожидалось относительно стабильным.Фактически, Rohr et al. (2002) измерили скорость плавания трех Tursiops truncatus непосредственно перед выполнением в общей сложности 47 вертикальных прыжков в аквариуме с одной подводной видеокамерой со скоростью 60 кадров в секунду, и полученная максимальная скорость варьировалась от 8,2 до 11,2 мс ^-1 , со средним значением 9,7 (SD 0,8) мс ^-1 [16].

Подводное движение дельфина было зарегистрировано двумя синхронизированными высокоскоростными видеокамерами (SA3, Photron Ltd, Япония) через прозрачную акриловую стенку резервуара для воды, как показано камерами A и B на рис. 1 (B).Третья высокоскоростная видеокамера (SA2, Photron Ltd, Япония), которая также была синхронизирована, использовалась для наблюдения за дельфином в воздухе (камера C на рис. 1 (B)). Одна из камер была выбрана в качестве основной камеры, к которой другие камеры были подключены с помощью кабелей запуска и синхронизации, обеспечивая синхронизацию для каждого кадра. Частота кадров камер была установлена ​​на 500 кадров в секунду, а разрешение SA3 и SA2 было 1024 на 1024 пикселей и 2048 на 2048 пикселей, соответственно; кроме того, линзы для видеонаблюдения 25 мм (B2512D, Pentax Corp., Япония) использовались для всех фотоаппаратов. Примеры изображений, снятых этими тремя камерами, показаны на рис. 2. Размер правых боковых маркеров составлял около 13 см, что соответствует примерно 13 пикселям в начале погружения на захваченном изображении. Размер левого бокового маркера составлял около 5 см, что соответствует примерно 11 пикселям перед скачком на захваченном изображении. Максимальная высота левого бокового маркера была оценена приблизительно в 4,5 м, если принять длину тела в качестве эталонной шкалы длины (рис. 2 (A)).

Рис. 2. Примеры изображений, снятых высокоскоростными камерами.

(A) Захваченное камерой C изображение, показывающее расчетную высоту левого бокового маркера при t = 3,248 с. (B) Наложенные изображения, снятые камерами A и B при t = 0,95 с и 2,152 с. Траектории правого и левого боковых маркеров показаны пурпурным и голубым цветом соответственно. См. Также фильмы S1 и S2.

https://doi.org/10.1371 / journal.pone.0210860.g002

Экспериментальная процедура была одобрена Йокогама Хаккейдзима Морским раем и комитетом по экспериментам на животных Университета Тиба.

Калибровка камеры и трехмерный анализ движения

проводилась с учетом преломления на границе между водой и прозрачной стенкой с использованием алгоритма, предложенного Квоном [19], в котором геометрическая процедура коррекции преломления и 2-D DLT (прямой линейный перенос ) метод были объединены.Ориентация и взаимное расположение камер и прозрачных стенок резервуара для воды были измерены с помощью лазерного дальномера (LS-511, MAX Co., Ltd., Япония). Чтобы получить восемь известных контрольных точек для калибровки стереокамеры, прямую веревку с двумя маркерами, соединяющими боковую стенку камеры и противоположную стену, сфотографировали четыре раза с изменением точек соединения.

Маркеры клюва, правого бокового, левого бокового и лапы отслеживались вручную на каждом изображении, снятом камерами, с использованием программного обеспечения для анализа движения (Dipp-Motion 3D, Ditect Co.Ltd., Япония). Исходные изображения были в 12-битной шкале серого. Вместо автоматического отслеживания было реализовано ручное отслеживание, поскольку контрастность изображений обычно не соответствовала пороговому значению программного обеспечения автоматического отслеживания даже с регулировкой контрастности и яркости изображения. Двумерные траектории боковых маркеров показаны на рис. 2 (B). Обратите внимание, что боковые маркеры и метки лапы были скрыты телом при повороте около дна. Затем были рассчитаны трехмерные координаты маркеров боковых сторон, клюва и лапы с использованием каждой пары изображений, снятых камерами.Трехмерная координата не вычислялась, если маркер был виден только в одной из камер или не виден в обеих камерах. Временные ряды полученных трехмерных координат были сглажены с использованием взвешенного скользящего среднего по 91 пункту с окном Хэмминга, предназначенного для наложения частоты среза 15 Гц для устранения шума из-за ручного отслеживания.

Поскольку центр масс дельфина был неизвестен, правый или левый боковой маркер использовался в качестве точки измерения для определения положения, скорости и ускорения дельфина в следующем анализе.Скорость и ускорение рассчитывались с использованием метода центральных разностей второго порядка следующим образом: (1) (2) где x , v _x и a _x — это положение, скорость и ускорение в направлении x соответственно. Верхний суффикс представляет индекс дискретного времени, а Δ t — дискретный интервал времени (0,002 с), полученный из частоты кадров высокоскоростных камер. Используя i + 2 и i-2 вместо i + 1 и i-1 в уравнениях (1) и (2), можно уменьшить шум в данных отслеживания, что приведет к более плавным данным временного ряда.

Ход вниз и вверх отличался углом отклонения тела θ , который был определен как угол между вектором маркера клюва к вектору бокового маркера и вектором вектора поперечного маркера к маркеру лабиринта в трехмерном пространстве. пробел (рис. 2 (B), внизу слева). Время начала каждого хода определялось как время, когда θ проявляет положительные пики. Визуально мы различали сгибание на вентральную сторону и сгибание на дорсальную сторону.В период, когда эти маркеры были вне поля зрения, время начала гребков определялось произвольно посредством визуального наблюдения за общим сгибанием тела.

Реконструкция реалистичной трехмерной геометрической модели дельфина (

Гидродинамическое сопротивление, действующее на плавающего дельфина, было рассчитано с помощью моделирования CFD. Поскольку точное трехмерное измерение живого дельфина без какой-либо медвежьей услуги считалось невозможным, вместо этого мы измерили замороженный музейный образец того же вида ( Lagenorhynchus obliquidens ) (рис. 3).Этот экземпляр был найден мертвым на пляже залива Тояма в Японии и сохранен в холодильном хранилище Национальным музеем природы и науки Японии для целей инспекции. Замороженный дельфин был 1,84 м в длину и имел массу 76 кг, что соответствовало 88% и 69% от измеренного значения для живого дельфина в аквариуме, соответственно. Мы измерили трехмерную форму поверхности с помощью портативного бесконтактного трехмерного сканера (Artec Eva, Artec 3D, Люксембург) 14 апреля 2014 года. Процедура эксперимента была одобрена Национальным музеем природы и науки и Комитетом по экспериментам на животных. университета Чиба.Созданная оригинальная трехмерная модель и ее репрезентативные профили ласт, спинного плавника и ламы показаны на рис. 4 (A) и 4 (B). Поскольку форма тела была искажена при замораживании, мы реконструировали симметричную модель дельфина для моделирования CFD из исходной модели с помощью программного обеспечения 3-D CAD (Rhinoceros, Robert McNeel & Associates, США) (рис. 3 (B)) .

Рис. 4. Модели дельфинов.

(A) Оригинальная трехмерная модель замороженного дельфина. (B) Типичные формы поперечного сечения ласт, спинного плавника и лапы исходной модели. (C) Реконструированная симметричная модель, используемая для моделирования CFD. Модель была разделена на четыре части: тело, ласты, спинной плавник и плавник. См. Также модели в файлах S1 и S2.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0210860.g004

Процесс реконструкции симметричной модели был следующим:

1. Продольная ось определялась как линия, соединяющая клюв и середину задней кромки лапы.
2. Сагиттальная плоскость определялась таким образом, чтобы продольная ось лежала в сагиттальной плоскости, а спинной плавник почти совпадал со сагиттальной плоскостью.
3. Первоначальная модель была разделена на четыре части: тело, ласты, спинной плавник и двуустка.
4. Построены кривые поперечного сечения тела, перпендикулярные продольной оси.
5. Каждая кривая поперечного сечения тела была выровнена таким образом, чтобы дорсальный гребень поперечного сечения был выровнен в сагиттальной плоскости.
6. Каждая кривая поперечного сечения была разделена сагиттальной плоскостью на левую и правую. Зеркальное отображение кривой с правой стороны было создано с левой стороны. Срединная кривая между левой кривой и зеркальной кривой была создана.
7. Зеркальное отображение средней кривой, построенной на левой стороне, было создано на правой стороне. Зеркально отраженная медианная кривая на правой стороне и медианная кривая на левой стороне были объединены. Точки соединения были сглажены регулировкой локальной кривизны, и была получена симметричная кривая поперечного сечения тела.
8. Симметричная поверхность тела была создана как гладкая оболочка над симметричными кривыми поперечного сечения тела.

Ласты, спинной плавник и лама были отдельно реконструированы в симметричные профили. Процедура восстановления была аналогична описанной выше для тела. Для этих отростков попарно для реконструкции использовались левый ласт и правая половина лапы в исходной модели, поскольку их формы считались относительно естественными.Реконструированный спинной плавник совмещен в сагиттальной плоскости. Реконструированная лапа была перпендикулярна сагиттальной плоскости и параллельна продольной оси. Реконструированные ласты были параллельны продольной оси, а угол между каждым ластом и телом был установлен на 45 градусов (рис. 4 (C)).

Морфологические параметры моделей приведены в Таблице 1 вместе с параметрами живых дельфинов, измеренными в аквариуме. Длина дельфина определялась как расстояние от клюва до середины двуустки.Реконструированные трехмерные геометрические модели дельфинов доступны в файлах S1 и S2, чтобы предоставить справочные материалы и ресурсы для будущих исследований.

Расчет коэффициента мертвого сопротивления на основе CFD

CFD-моделирование реалистичной трехмерной модели дельфина в установившемся потоке было выполнено с использованием коммерческого программного обеспечения CFD для метода конечных объемов (FVM) (ANSYS CFX R14.5, ANSYS Inc., США) для расчета сопротивления, действующего на дельфина. Основными уравнениями были трехмерное усредненное по Рейнольдсу уравнение Навье-Стокса для несжимаемой жидкости и уравнение неразрывности (т.е., сохранение массы), выражаемое как (3) (4) где i и j суффиксы обозначения тензора, u и x — средние векторы скорости и положения, ρ — плотность, p — среднее давление, а μ — вязкость. Ридебергер и Рист (2012) сообщили, что пограничный слой модели дельфина является турбулентным даже на крейсерских скоростях (3 мс ^-1 , Re = 1 × 10 ⁷ ) на основе моделирования CFD с их γ — Re _θ -переходная модель турбулентности [20].Чтобы обратиться к ожидаемому турбулентному пограничному слою, мы использовали модель турбулентности k — ε с масштабируемой пристеночной функцией, предоставляемой решателем. Модель турбулентности k — ε представляет собой тип модели турбулентности с усредненным по Рейнольдсу уравнением Навье-Стокса (RANS), которая широко используется для грубой оценки полей потока [21]. Ограничение модели турбулентности RANS состоит в том, что нестационарные вихри нельзя точно смоделировать и их можно недооценить [22]. Расчетный объем составлял 12 м в длину, 6 м в высоту и 3 м в ширину.Тетраэдрические сетки и 12 слоев призматических сеток, прилегающих к модели дельфина, были автоматически созданы в области жидкости с использованием программного обеспечения для построения сеток ICEM CFD, входящего в состав ANSYS (рис. 5). Область жидкости была разделена на 3 части: область с крупными ячейками, область с мелкими ячейками и область со сверхтонкими ячейками (рис. 5 (A) и 5 ​​(B). Максимальный размер ячейки был установлен на 0,25 м для крупных ячеек). — область сетки, 0,05 м для области с мелкой сеткой и 0,01 м для области сверхтонкой сетки. Толщина первого призматического слоя, примыкающего к модели дельфина, была установлена ​​на 0.1 мм (Рис 5 (C)). Толщина слоя увеличивалась экспоненциально в 1,2 раза, поэтому толщина самого внешнего слоя составляла 0,74 мм, а общая толщина слоев составляла 3,96 мм. Общее количество ячеек составляло 7,7 × 10 ⁶ (рис. 5 (B)). Мы использовали одинаковые сетки для всех корпусов Re . На входной границе применялась постоянная продольная скорость потока с интенсивностью турбулентности 5%. На выходной границе было установлено среднее статическое относительное давление 0 Па. Остальные стенки расчетного объема были заданы как открытые границы.Угол атаки модели дельфина, который определялся продольной осью тела, был установлен на 0 градусов во всех симуляциях.

Рис. 5. Сетки для моделирования CFD.

(A) Сетки в сагиттальной плоскости всей области жидкости. (B) Фронтальный разрез области жидкости в средней части тела. (C) Крупный план сеток в сагиттальной плоскости вблизи поверхности тела.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0210860.g005

Число Рейнольдса было определено как (5) где U (мс ^-1 ) — постоянная скорость потока, L (м) — длина дельфина, а ν (м ² с ^-1 ) — кинетическая вязкость. воды при 23 ° C (9,345 × 10 ⁻⁷ м ² с ^-1 ). Мы выполнили CFD-моделирование с Re из 1 × 10 ⁶ , 1 × 10 ⁷ , 2 × 10 ⁷ , 3 × 10 ⁷ и 4 × 10 ⁷ , что соответствует 0.5, 5,1, 10,2, 15,2 и 20,3 м с ^-1 соответственно.

Коэффициент лобового сопротивления C _D рассчитывался как (6) где D — расчетное сопротивление, S _{поверхность} — площадь поверхности дельфина, а ρ (кг м ^-3 ) — плотность воды при 23 ° C (998 кг м ^-3 ). Коэффициент сопротивления трения, C _{D , трение} и коэффициент сопротивления давлением, C _{D , давление} , были рассчитаны аналогичным образом на основе сопротивления трением и сопротивления давления, которые были отдельно выведены ANSYS. CFX.Также оценивалось сопротивление, исходящее от каждой части тела (т. Е. Тела, ласт, спинного плавника и двуустки). Обратите внимание, что коэффициент сопротивления активно плывущего дельфина ожидается выше, чем у статической модели [14]. Колеблющееся тело может уменьшить толщину пограничного слоя, что приведет к увеличению сопротивления трения до пяти раз [23]. Сопротивление давления может также увеличиваться из-за отклонения от нейтральной обтекаемой формы, когда дельфин изгибает свое тело. Более того, наша модель была полностью жесткой, в отличие от настоящего дельфина, имеющего вязкоупругую поверхность, что также может влиять на результирующее сопротивление.Следовательно, наша модель CFD предоставила консервативную оценку сопротивления, в то время как фактическое сопротивление волнообразного дельфина должно быть выше.

При использовании модели турбулентности k — ε с функцией стенки, значение y ⁺ на первом призменном слое должно находиться в диапазоне логарифмического закона профиля скорости [24], который находится в диапазоне от 30 до 300 [25]. Здесь y ⁺ — это безразмерная высота от стены, выраженная как (7) где τ _w (Па) — напряжение сдвига стенки, а y — высота от стены.Таким образом, y ⁺ можно определить после расчета напряжения сдвига стенки из результата моделирования CFD. В нашем моделировании y ⁺ находились в диапазоне от 30 до 110 в большинстве мест на поверхности, когда Re было 2 × 10 ⁷ или более, а y ⁺ было ниже 30 в большинстве мест на поверхности. местоположения, когда Re было 1 × 10 ⁷ и 1 × 10 ⁶ (S1 Fig). Для слишком маленьких y ⁺ меньше 11, однако, использованная нами масштабируемая функция стены автоматически исключила их из логарифмических вычислений.

Мы провели исследование чувствительности сетки при Re 2 × 10 ⁷ следующим образом. Во-первых, максимальный размер крупной ячейки 0,25 м сравнивался с размером 0,125 м. Результирующее сопротивление для случая 0,125 м отличалось от сопротивления для случая 0,25 м только на 0,2%, то есть крупная сетка 0,25 м была достаточно мелкой. Во-вторых, максимальный размер ультратонкой сетки 0,01 м сравнивался с размером 0,02 м, поскольку случай 0,005 м расходился. Результирующее сопротивление для 0.Корпус 01-м оказался меньше, чем случай 0,02-м, всего на 1,2%. Следовательно, можно сказать, что ультратонкая сетка размером 0,01 м была почти суженной. В-третьих, максимальный размер мелких ячеек был уменьшен с 0,05 м до 0,03 м, что привело к уменьшению лобового сопротивления только на 0,12%. Таким образом, было подтверждено, что мелкая ячейка 0,05 м является достаточно мелкой. Наконец, количество призматических слоев было увеличено с 12 до 17, что снизило лобовое сопротивление всего на 0,9%. Таким образом, мы использовали 12 призматических слоев.

Моделирование рывка и расчет сопротивления, тяги и мощности

Полная мгновенная сила, действующая на плывущего дельфина, была рассчитана путем умножения массы дельфина, M , на вычисленное ускорение, как описано в разделе «Методы».Составляющая тяги в направлении движения (т.е. направлении скорости), T , была рассчитана путем решения уравнений движения в направлении скорости: (8) где M — масса дельфина, — вектор ускорения, — вектор скорости, — ускорение свободного падения, V — объем дельфина, — коэффициент сопротивления, зависящий от, — сила плавучести, и M _AM — добавленная масса. Затем значение T было получено путем вычитания члена силы плавучести и силы тяжести () из суммы члена полной силы (), члена сопротивления () и члена сопротивления добавленной массы ().

M был измерен непосредственно путем взвешивания дельфина на берегу в аквариуме. S _{Поверхность} и V дельфина в аквариуме были рассчитаны путем увеличения измерений симметричной модели CFD. Поскольку дельфин в аквариуме был в 1,14 раза больше симметричной модели по длине, масштабный коэффициент составил 1,14 ² = 1,30 для площади и 1,14 ³ = 1,48 для объема. Фактически, масса в увеличенном масштабе составляла 74,4 кг × 1.48 = 110,1 кг, что почти равно измеренной массе живого дельфина в аквариуме (110 кг) (Таблица 1), что подтверждает правильность морфологического масштабирования. Таким образом, площадь поверхности и объем дельфина в аквариуме были рассчитаны и составили 1,87 м ² и 0,111 м ³ соответственно (Таблица 1).

был рассчитан путем линейной интерполяции рассчитанных значений, полученных при моделировании CFD. Поскольку моделирование CFD было устойчивым с жесткой моделью, рассчитанное сопротивление можно рассматривать как виртуальное сопротивление паразита, которому дельфин подвергнется, если дельфин перестанет биться и перейдет в режим скольжения в статическом положении.Обратите внимание, что C _D может быть недооценен, как описано в разделе «Метод», что приводит к занижению при расчете T .

Добавленная масса представляет собой виртуальную массу из-за воды, окружающей дельфина. Согласно обзору Бреннена (1982), добавленная масса вытянутого сфероида в невязком потоке может быть аналитически выражена следующим образом [26]: (9) где r _a — большой радиус, а r _b — малый радиус.Чтобы оценить влияние добавленной массы в нашем исследовании, мы приняли вытянутый сфероид той же длины и объема, что и наша модель дельфина (т.е. 2,1 м и 0,111 м ³ ). Затем полученные r _a , r _b , e , κ и M _AM были 1,05 м, 0,16 м, 0,99, 0,039 и 4,3 кг соответственно. Это значение добавленной массы M _AM соответствует 3,9% от M , то есть эффект добавленной массы не имеет значения в наших расчетах.

Наконец, мгновенная выходная мощность за счет тяги в направлении движения, P , была рассчитана как (10)

Обратите внимание, что расчет P не учитывает работу, выполняемую в направлении, перпендикулярном вектору скорости; таким образом, фактическая выходная мощность может быть больше P .

Расчет T и P выполнялся на каждом дискретном временном шаге с использованием значений из уравнений (1) и (2).Затем были рассчитаны усредненные значения хода и усредненные значения кратковременного биения с использованием значений временного ряда для T и P .

Результаты

Расчет скоростей и ускорений

Для подтверждения качества калибровки камеры сравнивались исходная траектория и траектория проекции маркера клюва на плоскости изображения каждой камеры. Проекционные траектории были созданы путем проецирования рассчитанных трехмерных траекторий на плоскости изображения камеры.Как показано на рис. 6 (A) и 6 (B), траектории проекции хорошо совпадают с исходными траекториями, что указывает на достоверность калибровки камеры. Средние ошибки между исходными и проецируемыми пиксельными координатами на плоскостях изображения составляли 6,3 (SD 4,1) пикселя для камеры A и 6,4 (SD 4,0) пикселя для камеры B, соответственно.

Рис 6. Траектории маркеров.

(A, B) Проекция и исходные траектории маркера клюва для камер A и B. (C) Трехмерная траектория правого и левого боковых создателей дельфина с числами штрихов. t = 0 с — это время, когда все тело ускользнуло под воду. Клюв достиг поверхности воды за т = 2,232 с. См. Также наборы данных S1 и S2 для трехмерных координат до и после фильтрации нижних частот.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0210860.g006

Полученные трехмерные траектории боковых маркеров показаны на рис. 6 (C). z — ось вертикальна, а начало координат установлено на поверхности воды. Сначала дельфин спустился и повернул вправо по направлению движения; затем он совершил вертикальный прыжок.Как показано в дополнительных видеороликах, дельфин слегка повернулся против часовой стрелки вокруг своей продольной оси, то есть левый плавник был обращен к нижней поверхности резервуара, а дельфин повернулся на правую брюшную сторону.

Полученные угол изгиба, скорость, число Рейнольдса и ускорение показаны на рис. 7. Штрихи пронумерованы от 1 до 14, а усредненные значения хода также представлены светлыми кружками. t = 0 с соответствует моменту, когда все тело дельфина полностью проходит под водой, а t = 2.358 с соответствует времени, когда левый боковой маркер достиг поверхности воды. Первые 45 точек данных и последние 45 точек данных были обрезаны из-за 91-точечного скользящего среднего, используемого для сглаживания данных положения, как описано в разделе «Методы». Во время перехода от спуска к подъему и правый, и левый боковые маркеры были скрыты телом дельфина, поскольку он плыл к камерам. Таким образом, мы исключили этот период, от 9-го до 12-го штрихов, из последующего анализа и обсуждения.

Рис. 7. Временные диаграммы измеренных параметров движения.

(A) Угол изгиба, θ . (B) Скорость и число Рейнольдса. (С) Разгон. Светлые кружки обозначают усредненные по штрихам значения. Штрихи пронумерованы от 1 до 14. Маркер лапы был вне поля зрения во время 3-го, 4-го и 9-12-го гребков. Данные о скорости и ускорении между 9-м и 12-м гребками были исключены из следующего анализа, поскольку боковые маркеры были вне поля зрения.См. Также наборы данных S3 и S4 для определения времени ключевых событий и данных временных рядов скорости и ускорения соответственно.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0210860.g007

Средний цикл кратковременных сокращений с 1-го по 14-й гребков составлял 0,28 (SD 0,02) с, а средняя частота кратковременных сокращений составляла 3,7 (SD 0,3) Гц. Среднее отношение продолжительности хода вниз к циклу ударов лапы составило 0,49 (стандартное отклонение 0,02), что означает, что длительности ударов вниз и вверх были почти идентичны.Максимальное сгибание вентральной стороны составляло 52 ° в конце гребка №1 (ход вниз), а максимальное сгибание на тыльной стороне составляло 30 ° в конце гребка №14 (гребок вверх) (Рис. 7 (A) ).

Средняя скорость в течение первых трех ударов лапы быстро увеличивалась с 5,0 мс ^-1 в начале 1-го гребка ( t = 0,228 с) до 8,7 мс ^-1 в конце 5-го гребка. ( t = 0,950 с) (Рис. 7 (B)). Максимальная средняя скорость хода составила 9.5 м с ^-1 на 13-м такте ( т = 1,949 с). Соответствующее усредненное по ходу число Рейнольдса находилось в диапазоне от 1,3 × 10 ⁷ до 2,1 × 10 ⁷ . Конечная скорость также может быть рассчитана по длине тела дельфина и продолжительности прохождения телом поверхности воды: клюв достиг поверхности воды за t = 2,232 с, задняя кромка лабиринта достигла воды за t = 2,466 с, длина тела на берегу равна 2.1 м, а затем рассчитанная скорость составила 9,0 м с ^-1 . Это значение составляет 95% от средней скорости 14-го гребка, равной 9,4 м / с ^-1 . Это различие, возможно, связано с отклонением вектора скорости левого бокового маркера от продольной оси тела, замедлением из-за потери восходящей выталкивающей силы для части тела над поверхностью воды или погрешностью измерения длины тела на берегу. Более того, ошибка в калибровке трехмерной камеры могла быть вызвана ошибкой измерения положения камеры, углов камеры или ошибкой позиционирования калибровочных маркеров из-за слабины веревок, к которым были прикреплены калибровочные маркеры.

Было обнаружено, что дельфин в основном ускорялся вперед с помощью ударов вниз, а не с помощью движений вверх, согласно усредненным значениям ускорения (рис. 7 (C)). Среднее значение среднего ускорения во время гребков вниз в первых трех ударах лавины (№ 1, 3 и 5) и стандартное отклонение составило 8,3 (SD 0,7) мс ^-2 (0,85 (SD 0,07) G) , тогда как во время подъема вверх в первых трех ударах лапы были -0,4 (стандартное отклонение 1,8) мс ^-2 (0,04 (стандартное отклонение 0,19) G).В последнем ударе лавины (№ 13 и 14) ускорение было почти нулевым как во время хода вниз, так и во время хода вверх.

Потоки и коэффициенты сопротивления на основе CFD

Визуализация линий тока вокруг трехмерной модели дельфина при Re = 2 × 10 ⁷ (т. Е. U = 10,2 мс ^-1 ) демонстрирует, что поток плавно следовал за поверхностью дельфина с этим поза во время высокоскоростного планирования (рис. 8). Скорость потока уменьшалась вокруг головы и нижней части тела и увеличивалась вокруг середины тела.Завихренность вокруг вертикальной оси и поперечной оси для того же Re , показанного на фиг.9, показывает, что толщина пограничного слоя начала увеличиваться в середине тела, где площадь поперечного сечения тела максимальна. Обратите внимание, что расчет CFD на установившийся поток с помощью модели турбулентности k — ε RANS дает грубую усредненную по времени оценку, но не может точно моделировать нестационарные вихри в пограничном слое и отрыв потока, как упоминалось в разделе «Методы».

Рис. 8. Линии тока, начинающиеся от вертикальной и горизонтальной линий в расчете CFD с моделью белоклювого дельфина ( Re = 2 × 10 ⁷ , U = 10,2 м с ^-1 ).

Цвет линий тока указывает величину скорости.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0210860.g008

Рис. 9. Завихренность вокруг оси y в горизонтальной плоскости (вверху) и завихренность вокруг оси z в вертикальной плоскости. (внизу) вокруг модели белоклювого дельфина ( Re = 2 × 10 ⁷ , U = 10.2 мс ^-1 ).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0210860.g009

Расчетное давление на поверхность модели показало, что давление было положительным в голове и нижней части тела в результате уменьшения скорости потока ( Рис. 10 (A)), тогда как давление на среднюю часть корпуса было отрицательным из-за увеличения скорости потока. Обратите внимание, что 0 Па было определено как среднее статическое давление на выходной границе. Напротив, напряжение сдвига стенки было большим в верхней части корпуса и заметно уменьшилось в нижней части корпуса (рис. 10 (B)).Напряжение сдвига стенки также было высоким на каждой передней кромке киля и ласт.

Рассчитанные коэффициенты сопротивления модели дельфина для различных Re суммированы в Таблице 2, вместе с коэффициентом влияния для каждой части. Предполагая, что твердое тело находится в установившемся потоке, было обнаружено, что как коэффициент сопротивления трения ( C _{D , трение} ), так и коэффициент сопротивления давлением ( C _{D , давление} ) вносят значительный вклад в общее сопротивление. коэффициент ( C _D ).Отношение сопротивления трения к общему сопротивлению составляло от 72% до 63%, а сопротивление сопротивления давлению — от 28% до 37%. Также было обнаружено, что не только тело, но и другие придатки (например, ласты, спинной плавник и трематод) способствовали образованию сопротивления. Доля тела составляла от 62% до 54%, а доля других частей — от 38% до 46%.

Сила тяги и выходная мощность

Усредненная по ходу тяга в направлении движения, рассчитанная с помощью уравнения (6), показана на рис. 11 (A) вместе с другими силами, такими как общая сила, сопротивление и сумма гравитационной силы и силы плавучести.Расчетная сила плавучести составляла 1075 Н, что почти компенсировало гравитационную силу 1079 Н, предполагая, что дельфин был близок к нейтральной плавучести.

Рис. 11. Расчетные силы.

(A) Значения, усредненные по ходу. (B) Значения, усредненные по флуктуациям. Серая область и белая область соответствуют ходу вниз и вверх соответственно. См. Также наборы данных S5 и S6 для получения данных о силе и коэффициенте сопротивления временного ряда и усредненных данных силы соответственно.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0210860.g011

Замечательная асимметрия в создании тяги между гребками вниз и вверх была обнаружена в первой половине плавания до 8-го гребка: каждый гребок вниз создавал большую тягу (от 6,7 × 10 ² до 12,5 × 10 ² Н), чем каждый ход вверх (от 0,3 × 10 ² до 3,3 × 10 ² Н). Максимальная усредненная тяга при ударе вниз соответствовала 116% веса дельфина (1079 Н).В последних двух (13-м и 14-м) тактах на максимальной скорости значения тяги (2,8 × 10 ² и 1,9 × 10 ² Н) были меньше значений сопротивления (3,6 × 10 ² и 3,6 × 10 ² Н), что приводит к отрицательным суммарным силам.

Усредненное значение тяги по ударам ламелей показало большие положительные значения в первых двух ударах (рис. 11 (B)). Максимальное значение составляло 7,4 × 10 ² Н, что составляет 69% веса дельфина. Среднее сопротивление ударов стало сопоставимым с тягой при увеличении скорости, увеличиваясь с 1.5 × 10 ² до 3,6 × 10 ² N.

Мощность тяги и отношение мощности к массе показаны на рис. 12. Усредненная по ходу тяга и тяга во время хода вниз всегда были больше, чем во время хода вверх. Мощность тяги при ударах вниз варьировалась от 2,6 × 10 ³ до 9,9 × 10 ³ Вт, а во время подъемов — от 0,2 × 10 ³ до 2,1 × 10 ³ Вт. В зависимости от массы дельфина. (110 кг), отношение мощности к массе было рассчитано в диапазоне от 24 до 90 Вт кг ^-1 во время хода вниз и от 2 до 19 Вт кг ^-1 во время хода вверх.Следовательно, средняя тяговая мощность по лабиринту и среднее отношение мощности к массе составляли от 2,2 × 10 ³ до 5,3 × 10 ³ Вт и от 20 до 48 Вт кг ^-1 , соответственно.

Обсуждение

Максимальная скорость плавания

Fish и Rohr (1999) обобщили скорость плавания различных дельфинов, включая как надежные, так и ненадежные данные; два рекорда были установлены для Lagenorhynchus obliquidens по кратковременному скоростному плаванию [13].Один из них принадлежит Лэнгу и Дейбеллу (1963) [7], которые провели испытания скорости 2,0-метрового дельфина весом 91 кг в 97-метровом резервуаре; максимальная скорость составляла 7,7 м с ^-1 , что равнялось 3,85 BL с ^-1 , где BL — длина его корпуса. Другой — Риджуэй и Джонстон (1966) [27], которые сообщили, что дельфин может обогнать их лодку со скоростью не выше 7,2 м с ^-1 . Максимальная средняя скорость гребка в настоящем исследовании составила 9,5 м с ^-1 (4,5 BL с ^-1 ) на 13-м такте ( t = 1.949 с), что превышает предыдущие рекорды.

Коэффициент сопротивления

Коэффициенты сопротивления, рассчитанные в настоящем исследовании, сравниваются с теоретическими значениями для плоской пластины и предыдущими данными для дельфинов или моделей дельфинов, обобщенными Fish (2014) [18] на рис. 13. Коэффициент сопротивления трением ( C _{D , трение} ), определенный нашими расчетами, примерно соответствует теоретическому коэффициенту сопротивления трения для плоской пластины с турбулентным пограничным слоем (0.072 × Re ^-0,2 ). Другими словами, составляющая сопротивления давлением ( C _{D , давление} ), по-видимому, является основным источником разницы между нашим C _D и теоретическим коэффициентом сопротивления трения для плоской пластины с турбулентный пограничный слой. Значения, которые мы вычислили для C _D , находятся в пределах диапазона ранее сообщенных значений для дельфинов или моделей дельфинов (черные, синие, красные и зеленые графики на рис. 13).Для более ранних CFD-симуляций дельфинов Ридебергер и Рист (2012) провели CFD-моделирование обыкновенного дельфина ( Delphinus delphis ) с использованием реалистичной трехмерной модели; вычисленное значение C _D было 4 × 10 ⁻³ для Re в диапазоне от 5,5 × 10 ⁵ до 1 × 10 ⁷ [20]. Наши значения C _D от 6,1 × 10 ^{−3 от} до 4,7 × 10 ⁻³ для Re , равные 1 × 10 ⁶ до 1 × 10 ⁷ , существенно не отличаются от результаты Riedeberger et al., несмотря на то, что использовались разные виды.

Синяя линия представляет коэффициент сопротивления трения для плоской пластины с турбулентным потоком в пограничном слое, а красная линия представляет собой плоскую пластину с ламинарным пограничным потоком.Данные были получены в результате экспериментов на жестких моделях, буксируемых телах и планирующих животных (красные сплошные кружки), из гидродинамических моделей, основанных на кинематике плавания (синие квадраты), из жесткой модели «дельфин», имеющей форму тела вращения. Серии NACA 66 (зеленые треугольники), а также из расчета по результатам измерений DPIV (черные сплошные круги). Данные взяты из Lang and Daybell (1963) [7]; Лэнг и Прайор (1966) [15]; Алеев и Курбатов (1974) [3]; Каян (1974) [6]; Purves et al.(1975) [10]; Уэбб (1975) [11]; Алеев (1977) [2]; Чопра и Камбэ (1977) [4]; Йейтс (1983) [12]; Виделер и Камерманс (1985) [17]; Fish (1998) [5]; и Fish et al. (2014) [18]. * Эта цифра основана на цифре Fish et al. (2014) [18].

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0210860.g013

Наши расчеты CFD с использованием реалистичной трехмерной модели также показали, что сопротивление давления вносит значительный вклад в общее сопротивление даже при нулевом угле атаки, как показано на Таблица 1.Обратите внимание, что ожидается, что коэффициенты лобового сопротивления увеличиваются при увеличении угла атаки, поскольку наша модель жесткая и прямая. Более того, неустойчивое изгибание тела, как у настоящего дельфина при активном движении, может привести к увеличению коэффициентов сопротивления, как описано в разделе «Методы».

Асимметрия в ускорении и создании тяги между ходом вниз и вверх

Наиболее примечательным открытием в этом исследовании было то, что дельфин сильно ускорялся при ударах вниз, но очень мало ускорялся при ударах вверх во время кратковременного ускорения, достигая более 8 мс ^-1 (удары с 1-го по 8-й на рис. 7 (C)) .На основании значения C _D , рассчитанного с помощью моделирования CFD, результирующие усредненные по ходу значения тяги были больше во время хода вниз, чем во время хода вверх (рис. 11 (A)). Videler и Kamermans (1985) сообщили об аналогичной асимметрии для медленно курсирующих дельфинов: их афалин ( Tursiops truncatus ) и гвианский дельфин ( Sotalia guianensis ) всегда ускорялись при спуске вниз и замедлялись при подъеме, когда плыли со скоростью 1.От 77 до 3,17 м с ^-1 [17]. Они также ожидали, что на высоких скоростях ход вверх может увеличить свою долю тяги и будет, по крайней мере, достаточно высоким, чтобы уравновесить сопротивление. Наши результаты измерения ускорения на более высоких скоростях в диапазоне от 5,0 до 8,8 мс ^-1 (ходы с 1-го по 8-й), однако, не подтвердили их ожидания, но показали, что доля хода вверх в толчке все еще мала, а тяга по ходу вверх может быть меньше расчетного сопротивления.

Даже если чистая тяга (т.е. результирующая сила тяги лапы и сопротивления других частей, то есть общая сила за вычетом сил плавучести и силы тяжести в уравнении (6)) во время хода вверх была меньше, чем во время хода вниз на стадии быстрого ускорения, до 8-го хода, она все еще генерировалась значительная тяга (т.е. T в уравнении (6)) за исключением 6-го хода. Следовательно, принимая во внимание, что наша оценка лобового сопротивления должна быть консервативной, а волнообразный дельфин может испытывать большее сопротивление, наши наблюдения показывают, что при высокоскоростном плавании дельфин может генерировать тягу как при движении вниз, так и вверх, в то время как движение вниз, по-видимому, создает большую тягу. чем вверх.С другой стороны, во время последнего удара перед прыжком после ускорения на 9,4 мс ^-1 (13-й и 14-й удар), даже удар вниз не ускорил дельфина (рис. 7 (C)), что позволяет предположить, что чистая тяга Вклад ходов вниз и вверх зависел как от скорости, так и от условий ускорения.

Обратите внимание, что положение маркера слежения относительно центра масс влияет на результаты скорости и ускорения. В исследовании Виделера и Кемерманса маркер располагался на спинном гребне за спинным плавником.Наш предварительный анализ, однако, показал, что значения ускорения, основанные на спинном маркере (рис. 1 (A)), были подчеркнуты, что привело к большей величине ускорения как во время хода вниз, так и вверх, чем значения, основанные на боковых маркерах. Предполагалось, что это различие связано с продольным качком и изгибом дельфина. Лэнг и Дэйбелл также сообщили, что данные временных рядов скорости в спинной части колеблются больше, чем данные в части клюва [7]. Таким образом, в настоящем исследовании были выбраны латеральные маркеры, поскольку ожидалось, что они будут ближе к центру масс на боковой проекции, чем спинной маркер.Тем не менее, наблюдалась асимметрия в генерировании тяги при ходе вниз и вверх.

Fish et al. (2014) визуализировали поле потока следа за двуусткой афалин ( Tursiops truncatus ) с помощью DPIV, используя пузырчатую пленку для медленного плавания до 3,7 м с ^–1 [18]. Опубликованное видео [28] показывает, что сильный вихрь выходит из лабиринта в начале хода вверх, что подразумевает создание сильной гидродинамической силы во время предыдущего хода вниз.Однако распространение вихря после подъема вверх не было подтверждено, поскольку лабиринт вышел из поля зрения видео. Вместо этого авторы отметили, что пара вращающихся в противоположных направлениях вихрей генерировалась для каждого удара лабиринта (т. Е. Хода вниз и вверх или хода вверх и вниз) в бумаге. Их вычислительный анализ, основанный на наблюдаемой циркуляции следа, показал, что лапа генерирует гидродинамическую силу во время каждого гребка. Однако направление рассчитанной силы не уточнялось.

Таким образом, во время быстро ускоряющегося плавания в нашем наблюдении дельфин генерировал положительную чистую тягу преимущественно во время каждого хода своей лапы вниз и восстанавливался во время гребка вверх с меньшей или отрицательной чистой тягой. Оценка тяги (т.е. T в уравнении (6)) зависит от оценки сопротивления. Поскольку наша оценка C _D была консервативной из-за статического моделирования CFD, расчетное усилие, следовательно, было консервативным.Для дальнейшего исследования разницы в генерировании тяги между ходом вниз и вверх желательны дальнейшие нестационарные модели CFD или гидродинамические эксперименты с движущейся моделью.

Соотношение мощности к массе при скоростном плавании рывком

Рассчитанное в настоящем исследовании отношение мощности к массе сравнивалось с предыдущими данными для дельфинов и косаток при плавании со скоростью более 5 мс ^-1 , как представлено в таблице 3. Таблица была построена на основе таблицы Fish и другие.(2014) [18]: случаи медленной скорости менее 5 мс ^-1 были удалены, добавлен случай стоячего хвоста по Isogai (2014) [29], а также усредненное максимальное количество ударов и усредненное количество гребков. значения в настоящем исследовании были добавлены.

Размер, масса и скорость дельфина в настоящем исследовании были такими же, как в оригинальном исследовании Грэя (1936) для Delphinus delphis . Отношение мощности к массе Delphinus delphis , вычисленное Греем, предполагало, что турбулентный пограничный слой равен 21.4 Вт кг ^-1 , что соответствует только 45% от 48 Вт / кг, определенных в нашем исследовании. Поскольку в своей оценке сопротивления жидкости Грей учитывал только сопротивление трения и пренебрежение сопротивлением давления, его оценка сопротивления жидкости и результирующей тяги занижала фактическое сопротивление на 30-40% согласно нашим расчетам CFD (Таблица 2).

Лэнг и Прайор (1966) [15] попытались измерить максимальные скорости и ускорения Stenella attuata на 25-метровом прямом курсе в лагуне размером 35 на 300 м с глубиной 4 м.Максимальная скорость была зафиксирована как 11,05 м с ^-1 после 2 с ускорения, а максимальная мощность наблюдалась за 0,5 с до достижения максимальной скорости. Заявленное отношение пиковой мощности к массе составило 85,7 Вт кг ^-1 , что было близко к нашему максимальному усредненному значению хода 90 Вт кг ^-1 , хотя в статье Лэнга и Прайора не уточняется, соответствовала ли рассчитанная мощность к усредненному значению ударов, усредненному значению хода, покадровому значению или другому показателю.

Ранее сообщаемые отношения мощности к массе для Lagenorhynchus obliquidens варьируются в зависимости от метода расчета: 67,9 Вт кг ^-1 с использованием квазистационарной модели Уэбба (1975) [11], 44,3 Вт кг ^-1 с использованием теории нестационарной подъемной поверхности Уэбба (1975) [11] и 13,4 Вт кг ^-1 с использованием другой теории нестационарной подъемной поверхности Йейтса (1983) [12]. Максимальное усредненное значение лавины в нашем случае (48 Вт кг ^-1 ) находится в пределах указанного выше диапазона, тогда как максимальное усредненное значение хода (90 Вт кг ^-1 ) превышает предыдущий диапазон.В общем, расчет тяги падающей лапы с использованием теории гидродинамики имеет тенденцию быть чувствительным к углу атаки лапы и характеристикам крыла (то есть кривым подъемной силы и лобового сопротивления профиля лапы). Кроме того, сложно учесть влияние неустойчивых вихрей, вызванных большим углом атаки и упругой деформацией ламелей. Fish and Rohr (1999) отметили, что квазистационарная модель дает более высокие значения тяги, чем другие модели [13].Кроме того, методы, основанные на уравнениях движения тела, как в настоящем исследовании и в исследовании Лэнга и Прайора (1966), зависят от точности вычисленного ускорения и оценочного коэффициента сопротивления, используемых в уравнениях. Мгновенные значения ускорения имеют тенденцию сильно колебаться, как показано на рис. 7 (C), поскольку ускорение вычисляется как дискретный дифференциал второго порядка положения с небольшим шагом по времени. Фильтрация нижних частот использовалась в настоящем исследовании для вычисления средних значений ударов и ударов, чтобы подавить высокочастотные колебания и обеспечить надежные результаты.

Максимальное усредненное отношение мощности к массе 90 Вт кг ^-1 в настоящем исследовании является высоким по сравнению с предыдущими данными, за исключением данных Isogai (2014), который сообщил о сопоставимом значении 133,3 Вт кг ^{— 1} для Tursiops truncatus в кратковременном стоянии на хвосте [29], при котором тело дельфина сохраняло вертикальное положение в воздухе, в то время как под водой билась только двуустка. В этом режиме плавания с опорой на хвост дельфин, как ожидается, будет генерировать большое количество энергии, чтобы выдерживать свой вес без плавучести; нет необходимости учитывать гидравлическое сопротивление, действующее на корпус, при расчете тягового усилия.Isogai создал изменяющуюся во времени трехмерную модель лапы, которая учитывала упругую деформацию и рассчитывала силу тяги, используя нестационарное моделирование CFD, обеспечивая изменяющуюся во времени кривую мощности тяги. Согласно исследованию Исогая, дельфин генерировал почти симметричную положительную тягу как при движении вниз, так и вверх, а мгновенное отношение мощности к массе составляло 133,3 Вт · кг ^-1 , что в 2,14 раза больше, чем при ударе лабиринта. Среднее значение 62,2 Вт кг ^-1 .Точно так же наше максимальное усредненное значение хода 90 Вт кг ^-1 в 1,9 раза больше, чем максимальное усредненное значение удара лапы 48 Вт кг ^-1 . Эти результаты предполагают, что мгновенное или усредненное отношение мощности к массе дельфинов может быть значительно больше, чем обычные усредненные значения ударов лабиринта. Обратите внимание, что наша оценка C _D была консервативной из-за постоянного моделирования CFD со статической моделью, следовательно, наша оценка тяги и отношения мощности тяги к массе также была консервативной, а фактическая тяга и Удельная тяга может быть даже больше.В будущих исследованиях потребуется модель волнообразного тела, чтобы заменить модель твердого тела, тогда оценка сопротивления, тяги и силы тяги может стать более точной, что может еще больше расширить наше понимание плавательной способности дельфинов и механизма плавания дельфинов. .

Применение биомиметики

С точки зрения биомиметической инженерии, дельфины, возможно, превосходят подводные аппараты подводного типа, генерирующие тягу с обычными вращающимися гребными винтами, с точки зрения характеристик быстрого ускорения из-за их интенсивного удара лабиринтом.При разработке биомиметических подводных роботов [31–36] не только статистически усредненные кинематические данные модельных животных, но также подробные данные временных рядов относительно конкретного человека с известной морфологией являются информативными для исследования механики и динамики передвижения. В этой статье представлены, насколько нам известно, первые временные ряды кинематических данных конкретного дельфина с подробной морфологией в определенном всплеск-ускоренном плавании с последовательными ударами лавины, на которые могут ссылаться разработчики биомиметических подводных роботов.Более того, расчетное отношение тяги к массе дельфина может быть использовано для сравнения характеристик тяги этих биомиметических роботов. Асимметрия в ускорении и генерировании тяги между движением вниз и вверх при плавании дельфинов особенно заслуживает дальнейшего исследования, как потенциальный источник справочной информации для разработки биомиметических плавательных роботов, приводимых в движение за счет биения хвоста.

Блог основателя Total Immersion Терри Лафлина

В возрасте 59 лет мой инсульт выглядит радикально иначе, чем в 19 лет, и заметно изменился по сравнению с тем, как он выглядел в 39 лет.Чтобы изменить внешний вид моего удара, мне пришлось изменить внутреннее устройство мозга . Сегмент 5 презентации «Работай меньше, плавай лучше» описывает, как мне это удавалось в течение нескольких десятилетий.

Пловцы — это машины, расходующие энергию ; в 19 ​​лет я был такой машиной, хотя и в очень хорошей форме. «Неопытные» пловцы преобразуют всего три процента энергии и «лошадиных сил» в поступательное движение; 97 процентов отвлекается на взбалтывание воды. Для сравнения, эффективность дельфинов составляет 80 процентов.Наша «заложенная в кости» неэффективность была количественно определена инженерами DARPA (Агентство оборонных исследовательских проектов) при разработке фольги для плавания для морских котиков.

Секрет оптимизации

И еще кое-что: у дельфинов только одна восьмая от «лошадиных сил», которые, по расчетам инженеров, необходимы для плавания с максимальной скоростью 55 миль в час. Исследователи считают, что это их сверхъестественный дар «активной оптимизации».

Самые быстрые пловцы (максимальная скорость 5 миль в час) делают нечто очень похожее.В 1992 году американские исследователи плавания Джейн Каппарт и Джон Троуп обнаружили, что элитные пловцы на Олимпийских играх развивают силу гребка не больше, чем среднестатистические пловцы. Каппарт и Труп пришли к выводу, что олимпийские пловцы демонстрируют редкий дар «обтекаемости всего тела».

Хотя нам с вами может не хватать особых дарований дельфинов и олимпийцев, вы все же можете избежать перетаскивания. Прежде чем вы научитесь плавать по-другому, вы должны начать с думать по-другому. Во вольном стиле вместо того, чтобы думать «руки-тянуть-ноги-удары», подумайте: , обтекаемое с правой стороны, , затем , обтекаемое с левой стороны, .

Тренер TI Фиона Лафлин демонстрирует правостороннюю обтекаемость

Создайте новый ход из мысленного чертежа

Сегмент 5 суммирует ключевые моменты уроков 3 и 5 семинара для самостоятельного обучения TI, которые иллюстрируют процесс, который я и тысячи других склонных к совершенствованию пловцов использовали, чтобы сделать наши гребки значительно более эффективными. Мы сделали это, сформировав мысленный план способа плавания вольным стилем, в котором приоритет был бы активным обтекаемым, , а не тяговым движением и ногами:

(1) Используйте свою руку, как острие копья, чтобы прорезать рукав размером с человека через «стену воды» перед вами.

(2) Используйте мышцы кора, чтобы удерживать туловище и ноги гладкой линией (или обтекаемой линией) позади наконечника копья.

(3) Используйте смещение веса, чтобы продвинуть свое тело через рукав.

На видео примерно на отметке 2: 30–2: 45 обратите внимание, как мое тело «выпрыгивает» вперед, когда мое высокое бедро опускается вниз. Этот всплеск ускорения создается за счет веса тела, работающего с гравитацией. Почти ничего не исходит от мускулов моей вытянутой руки. Эта комбинация пониженной водонепроницаемости и эффективного источника энергии является основой неутомимого — или Perpetual Motion — фристайла.

Репетировать и визуализировать

Неотъемлемая проблема в достижении такой трансформации состоит в том, что это последовательность движений, которую человеческий мозг не поддерживает естественным образом. Он начинается как осознанное решение , которое затем превращается посредством множества узконаправленных повторений в привычку. Эта привычка должна быть достаточно сильной, чтобы заменить инстинкты, сформированные эонами эволюции людей как наземных жителей. Репетиции и визуализации, проиллюстрированные в этом сегменте, призваны сделать новую мысль достаточно ясной, простой и мощной, чтобы, как я описал выше, перепрограммировать мозг.

TI проведет интенсивный 5-дневный курс по фристайлу с вечным движением (предлагается только несколько раз в год) 18-22 октября в Сан-Диего.

Как Кэти Ледеки плавает быстрее, чем остальной мир

Кэти Ледеки, которая уже пять лет не доминирует в олимпийском бассейне в Рио-де-Жанейро, — совсем другой пловец. Она старше и сильнее, и она использовала это время, чтобы отточить свою механику, тренировать свое тело, улучшить свое телосложение и пересмотреть то, что возможно.

Она участвует в Играх в Токио с огромными ожиданиями, основанными не только на своих достижениях, но и на всех возможностях.

«У Кэти определенно есть потенциал стать лучше, — сказал Рассел Марк, менеджер по спортивным тренировкам в США по плаванию. «Сейчас она более вдумчивая, более осведомленная спортсменка, вы знаете, ей чуть за 20, и она просто более осведомлена о своем теле, более осведомлена технически, более осведомлена в тренажерном зале».

В погоне за пятью олимпийскими медалями — возможно, даже с шестью — за восемь дней Ледеки попытается показать, насколько она быстрее, а весь остальной мир плавания, оставив журчащую воду вслед за ней, попытается выяснить, как она это делает. .

Ledecky преодолеет дистанции, на которые никто в Токио не посмеет. Ни один другой пловец на этих Играх не проплывет 200 метров, а также 1500 метров, точно так же, как ни один бегун на треке не рассмотрит возможность спринта на короткую дистанцию, а также пробить милю.