JPH06506608A - ウォーターライドアトラクション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ウォーターライドアトラクション 発明の分野 本発明は、一般にウォーターライドに関し、特に流れる水ボディを一部が傾けら れたコンテナレス表面上に供給するための方法及び装置に関係する。コンテナレ ス斜面の面積及び角度に対して流れの速度及び深さを調整することにより、サー フイノスポーツに類似したライダー制御水面滑走活動を可能にする新しい流れグ イナミクスが生み出される。

発明の背景 過去２５年間、サーフボード乗り及び関連した波乗り活動、例えば、ニーボーデ ィング、ボディあるいは゛ブギ”ボーディング、滑走ボーディング、サーフカヤ ック、膨張用具乗り、及びボディサーフィ／グ（すべて以下集合的に波乗りと呼 ばれる）は、打ち寄せる波に恵まれた世界の海岸線に沿って人気を増し続けてき た。同時に、８０年代のｘＯ年間は、参加型のファミリーウォーターレクリエー ／ｗン施設、即ち、ウォーターバークの驚異的な成長をまのあたりに見てきた。

人］−波がある大ヤブールは、そのようなウォーターバークの必須の構成要素で あった。幾つかの種類の波プールが成功；ψに発展してきた。最もポピユラーな 種類は、泳ぎ手或いはチューブ／′膨張マットライダーが波装置によって作り出 されたうねる砕けない大波上を動き漂うことを可能にするものである。小さい砕 は波がこのｆｉ類の波プールから生じ得るけれども、それは波乗りにとって理想 の波ではない。深みから浅いプール端へ押し寄せる大きな荒れ狂う白濁ボアを与 える少数のプールが存在する。そのようなプールは白濁ボア（砕は波）波乗りを 可能にするが、砕は波乗りは波乗りの世界のエキスパートに好まれない。波ライ ダーに対し最大の魅力を保持する波のタイプは、砕けないまだ乗れる波面と“砕 ける１′／”移行”カールあるいは溢れとの組み合わせであ。

理想的な砕けないまだ乗れる波面は、重力成分が、ライダーが抗力に打ち勝って 水面滑走（例えばサーフィ／）動作をその上で実行するのを可能にする充分な傾 きの面を持ち高さが少なくとも１メートルの滑らかな傾斜した水マウンドと記述 されることができる。挿準的な砕は波は、１メートルを越える波高を持ち、岸に 最も近い砕けた部分を有し、−力率から最も遠い部分は滑らかな表面を持ち、数 波高に及ぶ領域にわたり連続的に起こる波の滑らかな部分から砕けた部分への移 行部を有し、及び１０秒を越える持続時間を持つ移行エリアを有する、動いて斜 めに岸に入ってくる波と記述できる。砕は波において、この移行エリアは波ライ ダーにとって特におもしろい。移行エリアは、波ライダーが最適の水面滑走（例 えばサーフィン）動作を実行するところである。移行エリアは、波面がその最大 の勾配角度を達成するところでもある。

波ライダーが初心者から上達者へ技能を発展させるにつれて、彼又は彼女は興な るタイプの波を乗りこなすことをめるだろう。始めての人は既に砕けた白濁ボア に対して“内側”で始める。これらの波は捕らえるのは最も易しいが、それらは サーフィン動作に対してほとんど機会を提供しない。次のステップは、′外側” 、即ち、砕はゾーンを過ぎたすぐのところに移ることである。ここで初心者は、 波を“捕らえる”のが可能な勾配しかない砕けていない波を好む。波が砕けると き、初心者は易しい溢流タイプの波を好む。波ライダーが上達すればするほど、 急勾配の波に対する嗜好が強まる。究極の波形状は連続するチューブ又はトノネ ルに似ている。

多年、発明者は、初心者と同様に上達した波ライダーに対し完全な範囲の波乗り 経験を提供するだろう波乗りのための理想的な波を機械的に復製することを試み てきた。そのような試みの大多数は、岸で自然に起こるのが見られる移動する進 行重力波の再現に焦点を当てている。不幸にも、そのような試みは波乗りに関し ては限られた成功しかおさめられていない。移動する進行波技術に固有の問題は 、安全性、熟練、コスト、サイズ及び容量を含んでいる。移動する進行砕は波の 再現は高価な波発生装置を持つ大きなプールを必要とする。波サイズの増大を望 むと、それは結果として必然的により危険な条件、例えばより深い水及び強い水 流につながる。移動する進行波へのアクセスは、通例、砕けていない波の“離陸 ゾーン”に適切に身を置くために、砕けた波を通過する骨の折れる泳ぎ又は漕ぐ ことを必要とする。進行砕は波を捕らえるには、はんの−瞬のタイミングと発達 した筋肉とを必要とする。進行砕は波に乗るには、滑走するボディに生じる流体 動力学的揚力と押しのけボディに生じる浮力との平衡を取る広範囲の熟練を必要 とする。進行波は本来的につ崎−ターパークにとり低収容能力のアトラクシ璽ノ である。即ち、波毎に１人又は２人のライダーである。限られた波質、法外な参 加者熟練度、過度のコスト、潜在的危険性、及び低ライダー収容能力に対する大 表面積比の帰結として、従来の移動する進行砕は波を作り出すように特別に設計 された波プールは、僅かの例外を除いて、商業的適用において合理的でないこと が証明された。

ルメハウテ（米国特許３，８０２，６９７）及び次の３出版物：（＋）＋ｈ−ヌ ノグ、ｌしＧ及びキレン、Ｐ、「サーフボードの実験室試験のための定常斜め砕 は波」、流体力学ジャーナル（１９７６）、第７８巻、第３部、４５９−４８４ ページ、（２）Ｐ−Ｄ・キレン、［波乗り施設のモデル研究」、第７回オースト ララ／ア水力学流体力学会議、ブリス１＜ン、（＋９８０）；及び（３）Ｐ−Ｄ ・キレン及びＲ−Ｊ・スタルカー、「波乗り研究施設」、第８回オーストララン ア流体力学会議、ニューカッスル大学、Ｎ、Ｓ、Ｗ、（１９８３）、（３論文は 全て集合的に「キレン」と呼ばれる）は、定常波と呼ばれる独自の種類の進行波 を作り出すことを記述している。前述の移動波とは全く異なり、定常波は通例、 水中の玉石が流れる川の水を妨げるように作用し、水流に向かって等しい反対の 連関で進み、底に対して静止したままでとどまる波を作り出す川において見（１ だされる。

ルメハウテ及びキレンにより考察されている定常砕は波は、移動する進行重力波 で生じる“動（目樟”問題を回避する。したがって、岸に限定された観察者から 見ると、それらはより予想可能であり、観察がより容易であり、アクセスがより 容易である。改善されたけれども、ルメｌ＼ウテ及びキレンの定常砕は波は、商 業上のつ堵−ターレクリエーシｗ〕施設に適用される場合、なお重大な進行波問 題に悩まされる。特にこれら問題は以下を含んでいる。波を捕らえ乗るための法 外な熟練、深い水の溺れる可能性（水深は砕は波の高さより大きいから）及び波 を形成するに必要な水流への動力供給に関連した高コスト。換言すれば、ルメ／ 翫つテもキレンもなお海岸で見られるものと似ている比較的深い水ボディを考察 している。

さらに、ルメハウテ及びキレ／の波形成のプロセスは、閉じ込め壁に囲まれた水 の流れ内に置かれた障害物を含んでいる。流れの水力学的状態は、障害物の而を 上がる超臨界流、波が砕けるときの（高くそびえた“跳水″）障害物の最上部あ るいは頂点における臨界流、及び障害物の後部上を流れる臨界内部分である。

沈没した分割流表面は、超臨界上流部分を各障害物の背後を流れる臨界内下流か ら分ける。この“臨界流れ１砕はプロセス（即ち、フルード数が砕は点において ｌに等しいところ）の必然的結果は、水深と波サイズの関係において得ることの できる最大波高が水深の４１５になることである。したがって、ルメ／１ウテ及 びキレンにおいて、望まれる波が大きくなればなるほど、関連した流れは深くな る。

上記の不利は甚だしい経済的重大性を持つ。キレン及びルメハウテは、大きなサ イズの波を作り出すのに非常な注排水能力を持つポンプを要求する。さらに、深 い流れ条件下でのライダーの動作は大きな熟練を必要とする。

例証として、波ライダーが深い水流で波を捕らえるために漕ぐ場合く深い水流は 、ライダー及び彼の乗り物による圧力乱れが近傍した底により影響されないとこ ろである）、彼の乗り物は第１に浮力により支えられた押しのけ船体として役立 ち、それから漕ぐことから及び波に乗ってから起こる流体動力学的揚力の結果と して第１に滑走船体へ移行する（ボードの喫水の低下）。この波に乗るのに必要 な力は浮力と流体動力学的揚力との組み合わせである。ボードが速（進めば遭む ほど、揚力がより一層のライダーの重さを支え、浮力はより小さくなる。この揚 力に反応して、ボードのすぐ下で圧力の増加がある。この圧力乱れはボードから の距離において１対距難の二乗に比例して小さくなる。

深い水流環境では、圧力乱れが流れの底に達するまでに、それは既に底のその圧 力乱れに対する影響が無視できるほど低いレベルに弱まっている。したがって、 ライダーに反作用は伝えられない。深い水流における底の反作用が欠如するので 、ライダーは支持されない。支えの欠如は、結果として、波を捕らえるために、 漕ぐことや、サーフボードを押しのけ船体から滑走船体へ移行させるのに必要と されるより大きい肉体的力につながる。支えの欠如はまた、結果として、より大 きい不安定性につながり、波に乗るのに要求される自明のより大きい熟練を伴う 。

さらに、深い水流は高い溺れる可能性をもともと持っている。例えば、２フイー トの高さの砕は波は２．５フイートの水において５．３８ノツトの水流を必要と する。オリンピックスイマーでさえそのような流れの中で押し流されることを避 けることはできないだろう。

フレノズル（米国特許番号３，５９８，４０２　（１９７１）、４，５６４，１ ９０　（１９８６）及び４，９０５，９８７　（１９９０））は、斜面を上がる 水流を記述している。だカ吐記の不利に加え、フレノズルの構造は容器の底とし て記述されている。この容器の側壁は、その後の再循環効率に対して最大位置エ ネル・　ギーを保存することを期待し、水流をその上方軌道に閉じ込めるように 機能する。

だがそのような側壁は超臨界流の形成を妨げ、砕は波の可能性を消し得る斜め波 を増殖することが見いだされている。即ち、フレノズルの容器は単に水を満たす ものであり、超臨界流も水中に沈める。側壁間し込めは又、乗るためのアクセス を容易にする能力の点において不利であることがわかる。さらに、フレノズルの 装置は、平衡状態での波乗りに対し設計されている。だが大多数の波乗り動作は 、面白い動作を実現するために、さまざまの非平衡ゾーンにより平衡ポイントの 周りでの運動あるいは振れを要求する。

発明の要約 本発明は、境界層誘発臨界内流れ及び液質を大きく低下させる関連した流れ乱れ を消す波形成装置及び方法を提供することにより、先行技術の定常波開示内容に 列する実實的な改善を提供する。即ち、閉じ込め側壁を有す波製造装置の運転中 、側壁に沿う抗力は結果として局所的な臨界内流れにつながる。これら側壁に沿 う超臨界流れから臨界内流れへの移行は、適切に「斜め波」と呼ばれる望ましく ない波包みを生み出す。

傾斜した流れ環境において、そのような斜め波が形成されることは、これら波が 流れに抗して伝播するとき、それらは高さの下り変化から特別のエネルギー増加 を得る下り成分を持つので、極めて容易である。斜め波が水流に抗して下って動 くとき、このエネルギーゲインは結果として振幅ゲインにつながるので、それら は、単にライダーの水面滑走動作の実行を損なうのみならず、又伝播して流れ全 体の阻止につながる“三角波”を作り出す。

それ故、これらの不利を解消するために、本発明は斜め波の形成を防ぐコンテナ レス傾斜部を提供する。傾斜した滑り面は側方の水制隔部なしに構成され、低速 の水の流れ去りを可能にする。その結果、斜面を上がる主水流は、望みの又はそ れ以上の速度であり続ける。こうして、乗る波の高性實又波タイプの多様性が達 成され、維持されることができる。又、本発明の無数の構成に加え、この発明の 主要部は、境界層誘発臨界内流れを消すための幾つかの他の方法にしたがって実 行され得ることも指摘されねばならない。

本発明の別の重要な特徴は、コンテナレス斜面上の好ましい水流タイプは、先行 技術で利用される比較的深い水よりむしろ比較的薄い“シート”流れであること である。シート流れは、水深が、ライダーと彼の乗り物により引き起こされる圧 力乱れが、そのライダーと彼の乗り物に対する作用が一般に“地面効果”として 知られる反力を通じて滑り面により影響されるのに充分浅いところである。これ はもともとより安定した波乗りに備え、こうして波を捕らえ乗るのに必要な技術 を要する。

／−ト流れ状態では、ボードは固体境界、即ち、流れ底あるいは滑り面に非常に 接近しているので、ボードからの圧力乱れはそれが固体境界と接触する前に減少 する時間を持たない。これは結果とし、て、流体を通じてのまた直接的な地面へ の圧力乱れ伝達につながる。これは、地面が反作用壁としてライダーの体の重さ に抗する役割を果たし、地面効果によりライダーを文人る助ける。こうして、シ ート流れはもともと深い水流より安定している。堪能なライダーの観点からは、 地面効果原理は、より反応的なターン、速度の増加、及び乗り物滑走エリアの縮 小を可能にする揚力増大の結果としてのよりきつい半径の動作の形において、性 能の改善を提供する。

／−ト流れは又、流れが滑り面の輪郭にほぼしたがう意味において、同形の流れ を与丸ることができる。それ故、これは、境界層での不充分な速度は輪郭付けら れた流れ底からの流れ分離を計算に入れる場合なお波の特別の作用を達成しつつ 、彼は滑り面に同形になるので、波の形状をより良く制御することを可能にする 。

この点で、コンテナレス傾斜部を上がる／−ト流れにより、波はライダーが本発 明の主要部にしたがい構成されたウォーターアトラクン璽ノを楽しむために必ず しも必要とされないことが指摘されねばならない。必要なのは、ライダーが上方 へと／−ト流れを滑り降りるのを可能にする充分の角度の斜面である。さらに、 故意のライダー誘発抗力は、ライダーの速度を落とし彼を斜面を上がって戻し追 加動作を可能にできる。同様に、望まれるならば、ライダーは、上りの水流に対 する彼の抗力を調整することにより、平衡（例えば流れに関する定常位置）を達 成することができる。

本発明の別の特徴は、跳水が起こるときはいつも、障害物（すなわち、′コンテ ナレス斜面”）の最上部及び後部上に臨界及び臨界流れはなく、実際、該発明に より利用される障害物の最上部あるいは頂上は乾いていることである。加えて該 発明は、単に超臨界から臨界内への移行を定義するのみならず、傾斜表面の濡れ た下部をその乾いた」二部から分ける分離流線を記述する。分離流線の現象は先 行技術に欠けている。該発明が波サイズと水深間に相応関係を持たない事実は大 きな意味がある。つまり、大きな波のイリュージッノは浅い流れで作り出され好 都合である。

本発明の原理は、途方もなく多様な定常波状態に対し適用可能である。例えば、 傾ｆｌＡ滑り面の傾斜角は様々の作用を達成するために大きく変えられることが できる。滑り面はまた、特別の形状の波を作り出すために、その縦軸の周りに傾 けられあるいはマウ／ド、形状、形暢、あるいは多様な輪郭を備えられる。

滑り面は、延ばされ、短縮されることができ、対称、非り１称、平坦であること ができ、あるいはＩＩ！Ｉｔな湾曲をもつことができる。加えて、流れの深さあ るいは速度は、１回の波乗り毎に、あるいはさらに１回の波乗りにおいて段階的 に変えられることができる。又、もちろん、上のパラメータの全ては、個々にあ るいは同時に、この発明の転囲内の他のパラメータとともに変えられることがで きる。

この中に記述された発明の利点をより良（理解するために、以下に述べられる幾 つかの用語のより詳しい説明が与えられる。だが、これら説明はそのような用語 の通常の書味に加えられるものであり、それに関して制限することを意図されて いないことがｔ旨摘されねばならない。

深い水流は、ライダー及び彼の乗り物からの圧力乱れが底の存在により重大に影 響されない充分な深さを持つ流れである。

水ボディは、ボディを構成する水の流れが絶えず変わり、その形状、少なくとも 長さ、幅及び輿行きの形状がその上での水面滑走動作を可能にするに充分であり 、またそれぞれのタイプの流れ、即ち、深い水の流れ又はシート流れにより制限 又は拡張される多量の水である。

水面滑走動作は、コンテナレス傾斜部上の流体ボディ上で実行することができる 動作で、以下を含む：水の表面を積切る波乗り、水平のあるいは水流に対しある 角度での波乗り、傾斜部を上がる流れに対して逆に傾斜表面上の水流の下り、波 乗り上方に弧を描くターンを刻むために水面に切り込むような滑走する体の操作 、水ボディの傾斜表面に沿う戻り上がり及び水ボディの面を下り及び積切り戻る ためのカッティフグバック等、例えば、す１ブパブンング、フロータ−、イノハ ート、エアリアル、３６０°等。水面滑走動作は、人間の体によりあるいはサー フボード、ボディボード、水上スキー、膨張用具、マプト、チューブ、カヤ１り 、ジェットスキー、セイルボード等のような漂うあるいは滑走する乗り物の上で 又はその助けを借りて実行できる。水面滑走動作を実行するため、ライダー（彼 が乗り得るどの滑走装置も含む）を安定した乗り位置に維持し及び流体抗力を克 服するために必要とされる前進ノコ成分は、主として形成表面上の高速上方突出 水流からの運動量移行により平衡をとられる固体流れ形成表面の制限により生み 出される重力の下り成分による。ライダーの上り運動（ライダー又は乗り物によ り加えられる運動エネルギーの過剰における）は、重力の下り成分を越える上方 突出水流に対するライダーの抗力からなる。ターン、クロススロープ運動及びｒ 波」表面上の異なる高さ間の揺りのような非平衡乗り動作は、上に記述されたそ れぞれのツノとライダーの運動エネルギーの使用との相互作用により可能にされ る。

平衡ゾーンは、その上でライダーがその上を流れる上方に傾けられた水ボディ上 で平衡状態にある傾ｆｌＡ滑り面部分である。したがって、水力学的抗力を通じ てライダー及び彼の乗り物に伝えられる運動量の上り流れは、ライダー及び彼の 乗り物の重さから生じる重力の下り成分により平衡をとられている。

超−等ダインエリアは、平衡ゾーンに隣接しているがその下流（上り勾配）の滑 り面の部分で、斜面のスロープが、水面滑走ライダーが上方シート水流により生 じる抗力を克服し、その上を下方に滑るのを可能にするのに充分に急である部分 である。

サブー等ダインエリアは、平衡／−ノに隣接しているがその上１ｌｌＬ（下り勾 配）の滑り面の部分で、斜面のスロープが、水面滑走ライダーが上方ソート水流 によりした生しる抗力を克服し、その上で平衡状態に止まるのを可能にするのに 不充分に急である部分である。ｆｉ体抗力のために、ライダーは場合により流れ の方向に斜面を戻り上がるだろう。

フルード数は、流速の、砕けにより破壊されることなく所与の深さにおいて存在 し得る最長可能波の位相速度に対する比を記述する数学的表現である。フルード 数は、重力加速度と水深との積の平方根により割られた流速に等しい。二乗され たフルード数は、流れの運動エネルギーとその位置エネルギー間の比である。

即ち、二乗されたフルード数は、重力加速度と水深との積により割られた流速の 二乗に等しい。

臨界内流れは一般に遅い／厚い水流と記述されることができる。特に、臨界内流 れはｌを下回るフルード数を持ち、流れの運動エネルギーはその重力位置エネル ギーを上回る。定常波が臨界内流れにある場合、それは非砕は定常波であるだろ う。公式表示において、Ｖ＝フィート／秒２の流速、ｇ零種力による加速度フィ ー１７秒２、ｄ−ンート水ボディの深さくフィート）において、ｖ＜Ｊｇｄの場 合、流れは臨界内である。

＠界浸れは波砕けにより明示される。臨界流れは、流れの運動エネルギーと重力 位置エネルギーが等しいところである。臨界流れは、自ら跳水の特別の物理的特 性を持つ。波砕けの不安定な性質のために、臨界流れは、定常のままであるため に波の速度は流れの速度に合致しなければならないとの条件の下では、動く水流 において絶対的に定常状態に維持するのは困難である。これは微妙なバランス作 用である。これら精密な条件に対し、ある特定の流速及び深さに対しただ１点に おいて調和する点がある。臨界流れはＩに等しいフルード数を持つ。公式表示に おいて、Ｖ＝流速、ｇ−重力による加速度フィー１７秒２、ｄ＝ンート水ボディ の深さくフィート）において、ｖ＝（ｇｄの場合、流れは臨界である。

超臨界流れは一般に薄い／′速い流れと記述されることができる。特に、超臨界 流れは１を越えるフルード数を持ち、流れの運動エネルギーはその重力位置エネ ルギーを上回る。定常波は含まれない。波がない理由は、砕は波も非砕は波も、 どの波に対する最大可能速度も重力加速度と水深との積の平方根であるので、流 通についていけないからである。したがって、形成され得るどの波も素早く下流 に押し流される。公式表示において、Ｖ＝フィート／秒の流速、ｇ−重力による 加速度フィー１７秒２、ｄ−突出水ボディの深さくフィート）において、ｖ＞４ ｇｄの場合、流れは超臨界である。

跳水は、所与の水深において存在し得る最も速い波の波砕けの点である。跳水自 身、実際にその波の砕は点である。砕は現象は、エネルギーの局所的集中の結果 化じる。超臨界エリアにおいて跳水の上流に現れるどの波も、流れについていく ことができず、したがってそれらは、跳水が起こるエリアに会うまで、下流に流 れ出る。流れは突然厚くなり、波は突然より速く進むことができるようになる。

同時に、より速く進むことができる下流波は上流に動き、跳水に出会う。こうし て、この収束点での波の集中が波砕けに通しる。エネルギーの表現によれば、跳 水は、流れのエネルギーが突然運動から位置に変わるエネルギー移行点である。

跳水は、フルード数が１の場合に起こる。

定常波は、水流に逆らって進み、正確に水流の速度に合致する位相速度を持ち、 こうして、波が定常的に見えることを可能にする進行波である。

白濁水は、流れが臨界から臨界内に移行する跳水の前縁での波砕けのために起こ る。流れ環境において、波砕けからの残留乱流及び気泡は、単に下流に臨界内エ リアを通って押し流され、跳水後方の７ジヤンプの高さの距離内で消散する。

分離は、／−上流れが斜面の壁又はその上に置かれた池の形態又は形状から離れ るゼロ壁摩擦の点である。

流れ分離は、／−上流れの深さによる運動エネルギーの差動損失の結果化じる。

ソート流れが斜面を上がって進むとき、それは減速し始め、運動エネルギーを重 力位置エネルギーと交換する。傾斜部（境界層）の壁に直接近接した／−上流れ の部分は、壁摩擦に対する追加の運動エネルギー損失も受ける。これら追加の摩 擦損失は、境界層が運動エネルギーを使い果たし、ゼロ壁摩擦の状態に静止する ようにさせ、一方、／−トの流れの外部分はなお残された残留運動エネルギーを 持つ。この点てソー上流れの外部分は斜面の下部から離れ（分離）、その残って いるエネルギーで弾道軌道をたどり続け、こぼれるかカールして近づ（流れの上 を戻るかのいずれかを形成する。

境界層は、摩擦のための壁に直接近接した遅延流れの領域である。

分離流線は、摩擦作用の影響の下で静止しないが、分離点で壁表面から離れる／ −上流れの外部分による経路である。

流れ分割は、異なる水力学的状態を持つ流れの槙区分である。

分１１流線は、流れ分割の位置を定義する流線である。それに沿って流れが壜に 超臨界及び臨界水力学的状管間を分割゛する表面。

ボアは、ボア連関が水流に等しく、それと反対の場合、水流の中で定常的と見え 得る進行跳水である。

速度勾配は距離に１牢う速度の変化である。

圧力勾配は距離にけう圧力の変化である。

同形流れは、水ボディの全深さ転回の入射角が（流れがその上を流れる傾斜流れ 形成表面に対する特別の点において）主にこの表面に対しｒａｍ方向である場合 に起こる。したがって、傾斜表面上を流れる水は、傾きにおける徐々の変化、例 えば曲線に、流れを分離させることなく同形になることができる。流れ同形の帰 結として、傾斜表面の下流末端は常に物理的に流れを下流末端表面と一直線にな る方向に向けるだろう。同形流れの方向の変化は１８０°を越えることができる 。

本発明は、存在している非砕は波及び砕は彼方法論の先に述べられた問題を解決 することを単にめるのみならず、又、まだ現行の技術によって探求されないつ資 −ターライド動力学の全く新しい分野を開拓することを試みる。コンテナレス上 方傾斜表面上の水のノート流れに加え、この組み合わせに対する代替は、水深、 水速度、水方向１表面積１表面影状（輪郭）、及び表面高さに対する調節を通じ て、白濁ボア、砕けていないまだ乗れる波面、溢流砕は波、及び砕けるトンネル 波を／ミュレートする形状に似た波を作り出す。代替は又、自然に起こる進行波 で利用可能な特性に勝る波乗り性能特性、例えばより大きい揚力及び速度を持つ 流体環境を作り出すことができる。さらに、コンテナレス斜面に対する機能的構 造的付加は、現在自然あるいはウォーターレクリエーンＷン産業において知られ ていない多数の新しいウォーターライドアドラクン１ンの創造を可能にするだる う。

本発明がその目的において成功できる理由は、自然に砕ける進行波を複製するの ではなく、むしろ適切に形造られた形成表面上の高速ソート流れから“流れ形状 ”を作り出すことにある。本発明により作り出される大多数の流れの現れは、技 術的に波でない。それらは岸に対して斜めに砕ける重力波のように見えるがもし れないが、これらソート流れの現れは、次の４つの動力学の相互作用によれ引き 起こされる独自の流体動力学現象である＝（１）該発明の独自の表面構造、（２ ）流れ形成表面に対する水の軌道、（３）この表面からの流れ分難、及び（４） この表面上の流れの水力学的状管の変化（即ち、超臨界、臨界又は臨界内）。

従って、本発明の幾つかの利点は以下である（８）その上で一様の水流が、波乗 り第１段階のサーファ−に捕らえられる種類、即ち、砕けておらず乗れる波面を ンミｊレートする水ボディを作り出すことができる傾斜したコンテナレス表面を 提供する。この水ボディは臨界内流れの定常波の外見を有し、それは実際はコン テナレス表面の上を流れる超臨界の水によって形成される。コンテナレス表面実 施例の利点は以下を含む：　（１）一時うねりの側方排出によるスタート特性の 改善、（２ン囲い、例えば流路壁により引き起こされる望ましくない斜め波を避 けることによる滑らかな水流、（３）流路１障害のない安全で素早いライダーの 入退場、（４）閉じ込め溢れにより生じる操作不能時間の消去、（５）閉じ込め 溢れの除去に必要なポンプ及び弁装置の除去、（６）超臨界流れの瞬時スタート に必要な高価な速動開閉弁の除去、（７）弁の開閉及びポンプのオンオフ操作を 調整するために必要な複雑で高価な制御装置の除去、及び（８）オーブンな流れ 構造を可能にすることによる波乗り収容容量の増大。

（ｂ）その上で一様の水流が、初めての波ライダーに捕らえられる種類、即ち、 砕けた白濁水ボアを７ミコレ〜卜する水ボディを作り出すことができる傾斜した コンテナレス表面を提供する。白濁水ボア効果は、傾斜部を上がる超臨界流れか ら結果的に生じる。この効果は傾斜部を晴切る跳水を経て移行し、傾斜の後部サ イド上の流れなしに、白濁水ボアを７！ユレートする２次元の定常砕イナ波を生 み出す。

（Ｃ）レベル隆起線を持つコンテナレス表面を上がる水流に交差水流速度勾配を 導入する。表面はそのとき、波に乗る間初心サーファ−に捕らえられる種類、即 ち、砕けない肩部を持つ溢流波をシミュレートする水ボディを作り出す。′砕は 波のような”効果は、２つの共存する水力学的状態、即ち、隆起線の最上部上の より高速の超臨界流れと不充分な運動エネルギーのために隆起線に達しない隣接 のより低速の超臨界流れとを持つ流れの結果生じる。このより低いエネルギーの 超臨界流れは臨界状態に減速し、隆起線の下で跳水を形成し、超臨界流れの側部 で起こる荒れ狂う水の臨界内温れを伴う。隣接の流れが臨界内であったなら、そ れは流れ状の斜め跳水を経て超臨界流れに埋没するだろう。コンテナレス表面は 、荒れ狂う白濁水が溢れて排出され、完全な超臨界流れ埋没を避けることを可能 にする。

（ｄ）適切に設計されたポンプ手段がノズル手段のいずれかにより、制御可能に 、流れ交差速度勾配が生じ、及び先に記述された砕けない肩部を有する溢流波を シミュレートするようにさせる。

（ｅ）その上で一様の流速が、初心者の波ライダーにより捕らえられる種類、即 ち、砕けない肩部を有する溢流波を／ミコレートする水ボディを作り出す非対称 に延ばされたコンテナレス表面を提供する。非対称に延ばされたコンテナレス表 面は、高さの増す下流隆起線を形成する。低いサイドを超臨界的に流れ過ぎるに 充分の運動エネルギーを持つが、高いサイドを流れ過ぎるに不充分なエネルギー を持つ流れる水ボディは、流れ分割を示すだろう、即ち、高いサイドの流れは、 跳水及びそれから生しる白濁水により明示される臨界内へ移行するだろう。コン テナレス表面７１称の必然的結果として、波乗りのスタートに関連した一時うね り問題及びライダーにより引き起こされる上方に傾斜した流れ表面上での流れ衰 退を解決する能ツノが得られる。即ち、非対称に傾斜した流れ形成表面の創造は 、高さの下がる最大高さ隆起線を与え、望ましくない一時うねり及び過度の白濁 水の自己除去を助長する。

（＋）前述のコンテナレス傾斜表面を上流方向に延ばす実質的に水平の平らな表 面（サブー等ダインエリア）からなる延ばされた表面を提供する。延長表面は、 以下に、加速プロセスどしてより詳しく記述される“ボノブターニノグのライダ ー自身の努力により前進速度を最大にするライダーの能力を助長する。加速プロ セスは、ライダーが追加速度を、ぶらんこに乗る子供が追加の速度と高さを生み 出すのと類似の方法で得ることを可能にする。サーフィンの真髄及び槓心が、ラ イダーが平衡位置に対する超−等ダインエリアとサブー等ダインエリア間の循環 的移行の結果生じる速度増加の感覚及びパワーを楽しむのを可能にすることとす るなら、延長表面はＩＴＩ要な利点を提供する。延長表面の付随的改善は、延長 表面をその伸長方向に対し垂直方向に傾け、ライダーが落下方向に動くようにす る重力によって生じる側方成分を与える。そのような運動は、装置を通してライ ダーのコースを急がせることによるスループ１ト能力の増大とシート流れを停止 し濁った水を滑り面から排水する改善による保守の安全／容易さの強化との追加 的利点を持つ。

（ｇ）中級からエキスパートの波ライダーに捕らえられる種類、即ち、流速に従 属した可変サイズのトンネル波を持つ砕けない乗れる肩部をシミュレートする水 ボディを作り出す平らから傾斜までの３次元輪郭コンテナレス表面を提供する。

即ち、基本的に２次元の滑り面が、独特の波特性を作り出す３次元の流れ底を作 り出すために、輪郭イ４けられた形状又は形管を備えられる。この水ボディのト ンネル部分は、口と、その中で波ライダーが乗ることをめる波形状の前面内に幾 らかの距離分伸びる閉じたトンネルを持つ。このトンネル部分は、自然の岸で見 られる突進する進行波の外見を持つが、それは実際は、輪郭により引き起こされ る超臨界流れ分離の結果生じる。流れ分離の利点は、なお水深の増加あるいはコ ンテナレス傾斜表面の形状あるいはサイズの変化を要求することなく、その上を 流れる水の速度の増加に関係してサイズ（即ち、トンネルの直径）が増大するト ンネル波を発生するように適切に形造られたコンテナレス傾斜部の能力である。

この超臨界トンネルが傾斜部のつま先部分にそれ自身を再び付けるとき、コンテ ナレス表面は、抗水が排出され、超臨界流れ埋没を避けることを可能にする。流 れ分離はまた、湾曲されて自らの上に戻らない、実際は実質的に垂直より小さく あり得るコンテナレス傾斜部形成表面上のトンネル波形成を可能にする。垂直よ り小さいコンテナレス傾斜部の流れ形成表面は、復雑な座標写像及び構造的支持 問題を回避するので、設計及び建造がより容易である。加えて、このコンテナレ ス表面構造は、深い水及び／−ト流れ条件のいずれにおいてもトンネル波形成を 可能にする。

（ｈ）中級からエキスパートの波ライダーに捕らえられる種類、即ち、砕けない で乗れる肩部を持つトンネル波をエミュレートする同杉の水ボディを作り出す３ 次元の輪郭付けられたコンテナレス表面の垂直を越える延長部を与える。（ｇ） に記述されたトンネル波と区別される点として、垂直を越える超延長部は、分離 なしに高速の流れのトンネル形成を可能にする。このコンテナレス表面構造は、 流速水頭が波形成手段の垂直高さより相当高い状況においてトンネル波影成を可 能にする利点を有している。

（１）先に記述された輪郭付けられたコンテナレス表面上に水流を与え、それは （流速を漸進的に増すことにより）この流れを、形成手段全体に沿った／ミコレ ートされた白濁水定常ボアから、シミュレートされた砕けない肩部を持つ溢流波 へと、さらに最終の砕けない乗れる肩部を持つトンネル波へと変喚する。この方 法は以下、“波変換プロセス”と呼ばれる。波変換プロセスは、単一の適切に輪 郭（Ｊけられた装置においてすべて比較的短時間に、多様な波タイプ、例えば、 自濁水ボア、砕けない波、溢流波、又はトノネルを、ライダーが楽しみあるいは 操作員が与えることを可能にする利点を持つ。

（Ｊ）充分なサイズの上方に７−ト水ヂデイの傾斜したコンテナレス表面にわた る縦方向運動を与え（以下″波幅“と呼ぶ）、ライダーが自分の縦速度を波幅の 速度と一致させ、その上で水面滑走動作を実行するのを可能にする。この動（波 幅は、ライダースループット能力を高め及び傾斜コンテナレス表面の全体にわた る流れの総エネルギー必要量を減らす実際的利益を与えるだろう。この実施例は またライダー又は操作員に、参加者が開始点と異なる最終点へと移動する追加利 益を与えるだろう。さらに、コンテナレス表面の輪郭あるいは流れの方向あるい は速度を変えることにより、異なる波条性（例えば溢流、チコーブ化）が波乗り の経過中に生み出されることができる。

（ｋ）Ｆ、４め波を含まない流水源を提供する。これについて、本発明の１つの 実施例において、流水源のディノド、例えば開口、ノズル又はウェアーを傾斜表 面に結合された水下表面に移行し、それから傾斜表面に移行するある高さに位置 付ける。この傾斜表面は水平表面に移行し、さらに傾斜表面に移行する。

（１）個々の異なるスポーツのスケートボーディング及びスノーボーディングの 参加者に対する類推以外ではこれまで利用可能でなかったフォーマット、即ち、 半割りバイブ滑りにおいてライダーが水面滑走動作を実行するのを可能にする装 置を提供する。これについて、本発明は、安定した形状とそれに接する傾斜表面 が実質的に縦方向に方向付けられた半割りパイプの形状を有する水ボディを形成 するためのコンテナレス表面を提供する。そのような形状は以下、“流体半割り パイプと呼ばれる。流体半割りパイプに付随してくる改善点は、流体半割りパイ プの深さをその長さの方向に増大することによりスループット能力の増大を可能 にする装置を与えることである。この深さの増大は、ライダーが落下方向に動き 波乗り中に自らのコースを促進するようにさせる追加利益をもたらすだろう。

（ｍ）補助運動発生装置によりねじれあるいは嬬勤運動が可能な柔軟なコンテナ レス表面を提供する。コンテナレス表面のねじれは流れ圧力勾配を変え、こうし て定常でなお可変の波特性、例えば溢流波、トンネル波、又はさらにトンネル波 の異なるタイプを明示するだろう。柔軟なコンテナレス表面の引き続くうねりあ るいは螺動運動は、可変波特性を持つ新しい進行波を与えるだろう。そのよう装 置は、ライダースループット能力の増大を伴う、開始点と異なる最終点への関係 する動きという追加利益を持つ。

（ｎ）深い水のあるいはシート流れフォーマットのいずれにおいても、上記の全 コンテナレス表面に対して水流を与える。コンテナレス表面上の深い水流は、商 のようなサーフィン条件をエミュレートし、指導、コンテスト、又は一般しクリ エーノワンのための制御された開催場所を可能にするだろう。コンテナレス表面 上のシート流れは、水深の減少によって安全性を高め、処理される水量の減少に よって水保守を減らし、ポンプ汲み措げ水量の最小化によりエネルギーコストを 減少し、“地面効果”によって得られる容易な波乗りアクセス及び改善された波 乗り安定性の結果として参加者の必要な技能レベルを下げ、及び地面効果によっ て波乗り性能（即ち、揚力及び速度）を改善するだろう。

（ｏ）独特の波形成プロセス、即ち、有利な浅い流れの利用による大きな深い水 の波のイリューンノｉＩ７を作り出す流れ分離を利用する。

（ｐ）傾斜コンテナレス表面を他のアトラク／Ｗン、例えば、「レイノーリフイ ー」、「謁ブール」、従来の白濁水の急速ライド、従来の波ブール、あるいは“ アクティヴイティブール”と結び付ける。そのような結合は、ライダーが当業者 に知られた他の成功しているアトラクシ！１ノの独特な組み合わせを楽しむこと を可能にするだろう。そのような組み合わせは、ライダー収容能力の追加及び傾 斜フンテナレス表面から出ていった水の動きの運動エネルギーの利用という重大 な初点を持ち、こうしてエネルギー同時生成能力に役立つ。例えば、結合された 「レイノーリバー」の流れの周りにライダーにパワーを与える。

（ｑ）　ｔｌＡ流自流水濁水出を可能にし、斜め波の形成を避け、及びコンテナ レス傾斜部のあらゆる側部からのライダーの入場又は退場の制御を可能にするフ ェンスを提供する。そのようなフェンスは、ライダーの接触を防ぎ安全を促進す るレーアを作り出す分割機構として役立つよう用いられることもできるだろう。

（「）コノテナレス表面に接続され、流れ内の水上機に対して位置付けられた波 乗り乗り物を挿供する。可動つなぎ綱は、流れの外の開始位置から流れの中の滑 走位置への運搬機構として用いられることができる。その後つなぎ綱は、運搬に 用いられ続けて制御可能にライダーを流れの外の波乗りの終点へ運搬するか、あ るいは解除されて、ライダーが自身の運命を制御することを可能にするだろう。

可動つなぎ綱は、ライダーの入場を容易にしライダースルーブツト能力を増大す る実際的杓益を与えるだろう。

（Ｓ）参加者を安全に急速に傾斜コンテナレス表面流れに案内するスライド入場 機構を提供する。

（１）より低い高さへ流れるより高い高さの水ボディの過剰な位置エネルギーを 分計させるための方法として、コンテナレス傾斜部面をダム又は貯水槽に合体さ せる。そのような方法は安全に濡れ出を制御し、下流浸食を防ぐために有利に用 いられることができるだろう。

本発明の池の和声は、共に含まれる図面に関係する以下の記述から明らかになる だろう。

区面迎Ｉ口創餐説則 図１は、本発明のコンテナレス傾斜部を示す。

図２は、運転中の簡単なコンテナレス傾斜部を示す。

図３ａは、水温循環システムと組み合わされたコンテナレス傾斜部を図解する。

図３ｂ、流れ出た水がループ上のりバーコース又は渦プールに動力を供給するの に用いられるコンテナレス傾斜部を示す。

図３ｃは図３ｂの側面図を示す。

図４８は、貯水プールを必要としないコンテナレス傾斜部の正面図、図４ｂは断 面図、及び図４Ｃは斜視図を示す。

図５は、コンテナレス傾斜部上のンミュレートされた白濁水ボア波を示す。

図６は１、コンテナレス傾斜部上のシミュレートされた砕けない肩部を持つ溢流 波を示す。

図７は、流体静力学的傾きを示す流れを生み出すことができる非対称のノズル構 成を示す。

図８は、砕けない肩部を持つ溢流波を７ミコレートする運転中の図７の非対称ノ ズルを示す。

図９は、差動内部流れコア圧力を持つ一様の開口による溢流波のン！ユレーン書 ンを図解する。

図１Ｏは、砕けない肩部を持つ溢流波をノミエレートする非対称に延ばされたコ ンテナレス傾斜部である。

図１１ａ、ｌｌｂ及びＩｌｃは、自己取り除き傾斜表面を時間経過順序に描く３ つのプロフィールである。

図＋２ａ及び１２ａ’、１２ｂ及び１２ｂ’、１２ｃ及び１２ｃ’　は、スルー プ、ト能力を高めるために用いられる差動へ１ドの作用を３つの平面／側面図に おいて示す。

図＋３ａは、サブー等ダインエリアを持つ延長１ンテナレス傾斜部を示す。

図＋３ｂは、図１３８の断面図を示す。

図１４は、延長コンテナレス傾斜部の結果としてのターン中の加速プロセスのラ イダーを因島〒する。

図＋５ａは、能力を高めるための傾けられたコンテナレス傾斜部を示す。

図１５ｂは、運転中の傾けられたコンテナレス傾斜部を示す。

図１６８は、中級から上級の波ライダーに望まれる波のタイプ、即ち、砕けない 乗れる肩部を持つトンネル波をンミコレートする水ボディを作り出す３次元の輪 郭付けられたコンテナレス傾斜表面に対するに丁ましい実施例の地形等高線を示 す。

ＣＫＩ６ｂは、図１６ａのプロフィールを示す。

図＋６ｃは、砕けないなお乗れる肩部を持つトンネル波をノミエレートするコン テナレス傾斜部上の流線軌道を示す。

図１６（＋は、なおトンネル波形成を可能にする最小の曲がりを持つコンテナレ ス傾斜部の地勢図を示す。

図１７は、同形トンネル波を可能にするコンテナレス傾斜部の断面図を示す。

図＋８ａ、＋８ｂ、＋８ｃは、波変換プロセスを経るコンテナレス傾斜部の３プ ロフイールを描く。

図１８６．＋８ｅ、１８ｆは、ライダーをけう波変換プロセスを描く。

図＋９ａ、＋９ｂ、＋９ｃは、コンテナレス傾斜部上の移動波幅を示す。

図２０は、多様な波タイプをンミコレートするコンテナレス傾斜部上の多重移動 波幅を示す。

図２１は、螺動運動の可能なコンテナレス傾斜部上の柔軟な滑り面を描く。

図２２は、斜め波形成を最小にする水流源の適切な位置付けを示す。

図２３は、つ祷−タースヂーノー流体半割りパイプのための新しい実施例のプロ フィールを示す。

図２４ａは、典型的な流体半割りパイプの立面図を示す。

ｔＱ２４ｂは、収容能力及びライダースループットを助けるために改変された流 れ形成底を持つ流体半割りパイプの立面図を示す。

図２５は、スループット能力の増大を助ける流体波割りパイプの改善のプロフィ ールを図解する。

図２６は、コンテナレス傾斜部へのスライドンステムを示ス。

図２７は、コンテナレス傾斜部に対するつなぎ綱負荷７ステムを描く。

図２８は、滑り面に取り（Ｊけられたピニオンにつなぎ綱うイノにより接続され た波乗り乗り物を示す。

図２９は、流れフェンスを示す。

図３０は、ダムの放水路に接続されたコンテナレス傾斜部を示す。

図３１は、相互に連結された多重コンテナレス傾斜部半割りパイプを示す。

図３２は、肩部あふれ水を接続された白濁用コース及び渦プールに供給するコン テナレス傾斜部を図解する。

ｌ阻血１綴立説団 図１は、本発明のコンテナレス傾斜部ｌの一実施例を示す。図１に示された平面 断面線は、特定のフレーム、案、及びプロフィールを例解するよりもむしろただ 一般に３次元の形状を示すためのものである。実際、コンテナレス傾斜部に対し て非常に多様な寸法及び構成が本発明の原理と両立可能であることに注意されね ばならない。それ故、これら原理は、図面に図示されたあるいはこの中に記述さ れた特定の構成に限定されると考えられてはならない。

コノ−レス コンテナレス傾斜部１は、地下構造サポート２及び下流隆起端（ｉｌｌ）４、上 流端５及びサイド端６ａ及び６ｂに境界付けられた滑り面３からなる。滑り面３ は地下構造サイート２を覆う外被であることができ、あるいは充分滑らかである 限りそれと一体であることができる。外被である場合、滑り面３は、幾つかのよ く知られた材料、例えば、プラスチック；フオーム；薄い外被コンクリート；成 形金属；処理木材；ファイバーグラス；タイル；高張力織物；空気、フ瞳−ム又 は水を充填させたプラスチック又は織物ブラダ−；あるいは摩擦損を最小にする 充分滑らかで、関係する表面負荷に耐えるだろうあらゆる材料のいずれかから造 られることができる。

地下構造サポート２は、砂／砂利／石；トラス及びビーム；固められた充填材。

引っ張りポール、あるいは、上に流水及びライダーを予期し滑り面３をしっかり 基礎付け、構造的に支えるあらゆる他のよく知られた方法であることができる。

滑り面３の傾斜形状は、図１に示された勾配のついた煩雑斜部に制限される必要 はない。滑り面３は、滑らかな水流を助力するために徐々に曲率を変化させるこ とができる。例えば、滑り而３は、水流方向に平行の縦断面における上向き凹状 、あるいは上向き凸状に移行する上向き凹状からなる縦断面、あるいはまっすぐ 、凹状及び凸状の縦断面の組み合わせを認めることができる。これら曲げられた 表面形状の図示は以下の図に示されている。

棲めて多数の杉状が可能であるけれども、１つの要素がすべてのコンテナレス実 施例に対し不変である。即ち、ライダーが水面滑走動作を実行するのを可能にす る充分の長さ、幅及び角度の傾斜部分がなければならない。最低、そのような角 度は水平から約７°である。より急な傾斜部の角度（９ｏ０の垂直を越えて延び る凹状部分を佳う）は、より進んだ波乗り性能及び流れ現象を与えることができ 、以下検Ｓ１される。最低、コンテナレス傾斜部ｌの長さく上流ｎＡ５がら下流 隆起端４まで）及び幅（サイド端６Ｂからサイド端６ｂまで〉は、滑り面３がら の水の流れ去りを可能にするために、意図された波乗り乗り物又は体のそれぞれ の長さ及び幅より大きくなければならない。コンテナレス傾斜部ｌの最大寸法は 広範な値が可能であり、それは構造自身に対する特定的な制限よりもむしろより 外部要因、例えば、場所の制限、資力、水流の利用可能性等に依存する。

あるケースにおいて、水流が３インチの深さを持ち、秒速３２フイートの流量が 流れる場合、水平に対し２０’の角度を持つコンテナレス傾斜部が、本発明の目 的を達成するに適切であると見いだされた。そのような傾斜部の長さ及び幅は、 それぞれ約２０フイーｉ対４０フイートであった。この場合、場所は、ライダー が傾Ｆ、１部の一方の側が６フイート他方の側が２５フイートのコンテナレス傾 斜部からの水の流れ去りを捕らえることを可能にした。加えて、以下により詳し く説明されるように、コンテナレス傾斜部１の周りの、上の及びそれを去る水流 が他のウォーターライドアトラフ／ツノに利用されることができる。この傾斜部 上の特定の速度の流れを達成するために、圧力水頭の作動高さが傾斜部の上流端 ５の上方１６．５フイートであった場合、針当たり１００，０００が口／の水流 が適切であると見いだされた。

図２は運転中の図１のコンテナレス傾斜部を示す。この装置の基本運転は、その 上でライダー１ｏが水面ｍ走動作を実行する傾いた水ボディを形成するために、 滑り而３（その側端６及び下流隆起端４が破線で示されている）上に主に単一の 流れ方向９く矢で示されている）に超臨界シート水流８を形成する適切な流れ源 ７（例えばポンプ、速く動く水流又は高いダム／貯水槽）を必要とする。

ライダー１０は超臨界水流８上の彼の位置を力、例えば重力、抗力、流体動力学 的揚力、浮力、及び自己銹発運動エネルギーのバランスを通じて制御する。ライ ダーＩＯは重力を利用し、彼の波乗り乗り物のハイドロプレーニング特性を最大 にし及び抗力を強める手及び足を水流から取り除くことにより近づく流れを滑り 降りる。同様に、ライダーｌＯはプロセスを逆にし、彼の乗り物を適切に位置付 けてプレーニング能力を減少させ及び手及び足を流れに入れて抗力を高めること により流れと共に坂を上る。ターン、クロススロープ運動及び“波のような”表 面の異なる高さ間の振りのような非平衡の乗り動作は、上記のそれぞれの力とラ イダーの運動エネルギー使用との相互作用により可能にされる。

約２ｃｍの実際的最小値を伴う浅い流れが好ましいが、超臨界流れ８には最大深 さはない。流れの深さの流速に対する好ましい関係は、好ましいフルード数によ ってできる。コンテナレス傾斜部■こ対するフルード数の実際的変化は、２から ７５で、好ましい範囲は４と２５の間である。ｌを越え２を下回るフルード数を もつ流れは、実際、波よりむしろ渦である“ロール波“として知られる脈動から 汚れる傾向がある。コンテナレス傾斜部１上の浅い流れは、（８）深い水の溺れ る可能性を１ｌｌ（ｊることにより安全性を高め（人は薄い７−ト流れの中を歩 き又は立つことができる）、（ｂ）処理される水流の減少のために水保守を減少 し、（Ｃ）ポンプで汲み上げられる水量を最小にすることによりエネルギーコス トを減少し、（ｄ）　“地面効果”のための容易な波乗りアクセス及び改善され た波乗り性能の結果として必要どされる参加者の技術レベルを下げる。（ｅ）” 地面効果”により波乗り性能（即ち、揚力及び速度）を改善する。シート水流が 好ましいが、深い水環境を要求する状況、例えば、海のような号−フィン条件が 必須のコンテスト、あるいは深い水条件での訓練又は教育が存在することが予期 される。

いかにコンテナレス傾斜部ｌが流れ出た水１１（破線の端を有する下に曲がる線 で示される）を可能にし、側端６から及び下流隆起端４を越えて滝のように落ち るかが特別１１Ｊ１．意される。上に注意されたように、本発明の“容器なし” 特性は好ましいンー上流れ特性を達成するのに重要である。本質的に側方容器壁 の欠如は、傾斜した滑り而３を上がる制限されない水流を可能にする。水の流線 が整列し、実質的に互いに及び滑り面３の側端６ａ及び６ｂに平行である限り、 ／−ト水流の保全（即ち、速度及び滑らかな表面流特性）は維持される。したが って、側部制限されていない流れは、横境界層の作用を避ける利点を有して粘り 、側部の水の流れ去りを可能にし、こうして、水のシート全体にわたって滑らか な流れ及び減らない速度を維持する。さらに、上で指摘されたように、本発明の 原理は、Ｚすしも平行の側部６８及び６ｂを伴わない様々な構成の傾斜部表面に 等しくよく適用される。逆に、容器側壁は境界層作用を生み出し、それは、容器 側壁のエリアで水の静圧を高め、ンー上流れの速度を下げ、結果的に乱れた表面 流につながる。容器あるいは側壁により、そのような境界層作用及び乱れは、摩 擦力及びその結果としての斜め波の伝ＩＩのために避けられず、その両者は好ま しい平行で一貫した水流綿の維持を困難にする。単一側壁コンテナレス傾斜部は 、該発明の意図された目的に対し機能するが、不都合な斜め波の形成によって、 それは上方への／−ト超臨界流れに合流する流れ状の組め跳水が望まれる場合の み好ましいＨＡｌｔｌである。

加えて、斜め波の伝播及び池の乱流は、ンー上流れの横端に沿って低静圧が維持 される水′ｒｌｌ構造により消去される。他方、境界層作用の不都合は、ンー上 流れが下方に傾斜表面上にある場合最も小さくされる。これは、乱流が重力に抗 して上流へ伝播されＩこくいからである。さらに、形成されＩＩるどの表面乱流 も、乱流の運動エネルギーと比較した場合より大きい主水流の運動エネルギーに よりより下流に押し流される傾向が強い。この主水流の運動エネルギーは下方流 れの動力成分から生じる。

さらに、滑り面３を延ばし、その高さを上げ又は下げ、その表面積を付は加え、 その輪郭を曲げ、水平及び傾斜表面を付は加え及び／又は入ってくる超臨界水流 ８の方向、速度及び厚さを変えることにより、ここで記述される多様なンー上流 れアトラク／テノが結果的に生じる。

ｍ二上工上古のコ／−レス 図１，２で明らかなように、コンテナレス傾斜部ｌは、プールや水収容手段を必 要としない。しかしながら、水の再循環が好ましい場合は、図３１１が、水の保 持と再利用を可能にする下方収集水受け１２の上に滑り面３を配置するコンテナ レス傾斜部１を示している。下方収集水受け】２は滑り面３の（ｌｐＩ縁６ａと ６ｂから溢れる水′ａｌｌを受ける位置にある。これに加えて、同様の収集水受 けを図３８に示すように滑り面３の反対側の流水を収集するために反対側の縁に 設けることができる。ポンプ１３ａは下方収集水受け１２から静水！４８をパイ プ１５２Ｉを通して下流隆起縁４の高さより高い作動水頭を有する貯水タンク１ ６に転送する。実際の水頭差は、滑り面３の境界層効果とライダーが起こす乱流 から生じる全体的な摩擦ロスにしたがって変動する。好ましい最小水頭差は下流 隆起縁４の高さより２５％高いものとする。

貯水タンク１６に連結されたノズル１７が、コンテナレス傾斜部１の上を所要の 超臨界流８が方向９に移動することを可能にしている。しかしながら、非溢流／ 無乱流作動を確保するためには、下方収集水受け＋２の水位１８が滑り面３の最 低高さに等しいか、又はそれより下である必要がある。選択可能な省エネルギ一 手段として、さらにはパイプ配管の費用を最低に抑えるため、別の上方収集水受 け１９（又は一連の水受け、図示せず）を使用して上昇した流れ出た水１１の獲 得した位置エネルギーを利用することができる。この目的のため、ポンプ！３ｂ が静水１４ｂを上方収集水受け１９からパイプ＋５ｂを通して貯水タンク１６に 転送する。下方収集水受け１２及び上方収集水受け１９の深さと幅のサイズ決め は、／ステムを始動するに充分な水量を保持し、滑り面３が転落してきた場合に ライダーＩＯに心地よく着水できる大きさの場所を与えるようにする必要がある 。梯子２０は下方収集水受け１２及び上方収集水受け１９から出るのを容易にす る。

コンテナレス流作動の出発点となる前提条件は水が傾斜部１の縁から流れ出るこ とにある。エネルギー効率とレクリエーシッンの楽しみを最大限にし、利用客の 収容力を増加するため、図３ｂはコンテナレス傾斜部ｌの隣接する循環プール又 は水槽に対する好ましい方向ず寸けを図示している。接線面に方向付けされてい ることて、流水の運動エネルギーがその運動量を効率的に転位し、付随する渦巻 きプールやループ状のりバーコース１こ円環状に動力を与えることが可能になる 。

ループ状リバーコースは当該技術で所謂ルイジーリバー”として知られるものに 類似する。レイン−リバーは、水が秒速ｌから２メートルで流れ、幅が約２から １０メートル、深さが０．５から１．５メートル、長さが１００から１０００メ ートルの水平方向に曲がり（ねったプールである。レイジ−リバーの第１の目的 は、参加者を浮かべるための流速の緩やかなリバーで、ライダーを引きつける高 い能力を有するものを提供することにある。従来のレイジ−リバーはその底部又 は側面に位置する多数のバイブ付マニホルドから水を噴射するポンプにより動力 が与えられている。

これと対照的に、図３ｂ（斜視図）及び図３ｃ（立面図）は本発明により考案さ れたループ状リバーコース４０を示している。このループ状リバーコース４０は 、コンテナレス傾斜部Ｉから出る流水１１を利用して、ループ状すバーマース４ ０の水を並行発生的な能力で駆動する役目を果たすことでバイブ付マニホルドの 費用をかけずに済む。コンテナレス傾斜部１からの大量の水流が、リバーのライ ダーに高く評価される強力で変化に富んだ水流状唸ををもたらしている。ループ 状リバーの流れは負側の逆渦から毎秒８メートル強の流れに至る範囲にわたる。

さらに、ループ状リバー流の水星の方向付け（即ち、実質的に均一の高さ）で、 リバーライダーがループ中でばらばらに浮かぶことを可能にしている。

図３ｂの実施例の別の長所は、ループ状リバー４０で進行又は移動波を作る能力 である。川に遡るボアで見られる自然波の特性を呈するこのような波は、ノズル １７から発生する流れを脈動させたり循環させ、それにより流れにうねりが発生 するようにすることで生ずることができる。適当な条件下において、このうねり により生じた波がレイジ−リバー４０の全体を周回できる。

コンテナレス傾斜部１と機能的なループ状リバーコース４０との独自の相助的組 み合わせを実現するには、リバーコース４０とコンテナレス傾斜部！　（即ち流 れ出た水１１、ポンプ吸入口８０及びヂンブパイブ出口８１）との正しい方向付 けを必要とする。流れ出た水ＩＩと渦ブール５０又はループ状リバーコース４０ 内の水との集合点における跳水２４に対する最小のエネルギー損失による最大駆 動力は次の２つの要素、即ち、（１）渦ブール５０又はループ状リバーコース４ ０内の水の水面高さにおいて流れ出た水＋１を導入すること、及び（２）渦ブー ル５０又はループ状リバーコース４０内の流れの方向と接線をなす方向において 流れ出た水１１を導入することの関数である。ループ状リバーコース上における 連続したライダーの回遊は従来の「レイジ−リバー」デザインのオーブン水路と 実質的に均一な水位とを必要とする。ポンプ吸入をリバー循環に対する助けとし て適切に利用するため、ポンプステー／１ノ８２のポンプ吸入口８０は、上流テ 、流れ出た水１１の合流点とループ状リバーコース４０内の付勢されていない水 の最長部分（例えば、レイジ−リバー中の流速が最小となるところ）との近くに 位置する必要がある。安全目的のため、床面／側壁格子８３（図３ｃ参照）がル ープ状リバーコース４０をポンプ吸入口から隔離している。システムサーキット を完成するため、ポンプステージ璽ン３２が水を貯水タンク１６に持上げ、コン テナレス傾斜部１に対する水を供給する。

流れ出た水１１は水平渦ブール５０に力を与える役目も果たし得る。渦ブール５ ０は１０から７０メートルの直径と０．５から１．５メートルの深さの好ましい 寸法を有する円形プールで、秒速ｌから１０メートルで円環状にぐるぐる回る。

渦ブール５の高さはコンテナレス傾斜部ｌの頭上即ち下流縁と同じかすぐ下とす ることができる。図示の通り、渦プール５０の高さは、このような渦プールから の水がリバーコース４０と跳水２４で合流する際に圧力水頭で増加された速度を 与えるため、ループ状リバーコース４０の高さより上にある。適切なサイズの渦 プールがリバーコースの代わりに機能することができるし、その逆も可能である 。

ループ状リバーコース４０又は図ブール５０ｂは図３Ｃに示されるように、ポツ プのパイプ出口８１の上部末端に設けることもできる。このような位置は流れの 循環を駆動するポンプ速度水頭の利用を可能にする。利用できるエネルギーを効 率的に用いることに加えて、このような位置は貯水タンク１６が沈殿池として働 くことも可能にし、その結果ノズル１７から出る滑らかな流れを生ずる。この場 合、渦ブール５０ｂの高さはループ状リバーコース４０のそれよりも高くできる し、貯水タンク＋６の水の高さと同じか、それより下（あるいは図３ｃに示され るように、上であることすらできる）とすることができる。

図４ａ（正面図）、図４ｂ（断面図）及び図４ｃ（正面斜視図）は出ていくライ ダーが着水するためのプール又は流れを利用しないコンテナレス傾斜部ｌの好ま しい形状を示す。図４８は前述の境界、すなわち、下流隆起縁４及び側縁６８と ６ｂ（図４８で点線で識別されている）から下方傾斜転移面２１ａ、２１ｂ及び ２１ｃとにより拡張された形のコンテナレス傾斜部１を示す。下方傾斜転移面２ １は滑り而３並びに副表面支持材と隣接し、ｋＴましくは同じ材料からなるもの とする。

図４ｃ（正面斜視図）は、作動に際して下向き傾斜転移面２１により拡張される 形のコンテナレス傾斜部１を示す。

水源７から出来方向９で移動する超臨界流８がその上でライダー１０ａが水面滑 走運動を行う水を作る。ライダー１０ｂはその最後の動作を終えて下方傾斜転移 面２１ｂの上を停止／退出区域に向かって滑っている。この退出区域では、流れ 出た水１１が休止フロア２２を通って流れ去り、その上でライダー１０ｃが楽に 立ち上がって歩き去れるようになっている。停止フロア２２は下方傾斜転移面２ １の後縁と整合してそれに対する突出部としての役目を果たし、滑らかなスリッ プ止め格子又は流れ出た水１１を排出するサイズの小排水孔が貫通したＩ（ネル 面からなり、退出するライダーに対する確実な足場を提供する。断面図４ｂに示 されるように、ポンプ２３が停止フロア２２の下に位置して静止水１４を集める 。

ポツプ１８は静止水１４をバイブ１５を通して水源７へ転送腰そこで超臨界流８ が再び流れ出る。図４に示されるようなコンテナレス傾斜部の実施例は深いプー ルやストリームが利用できないか、望ましくない場合、例えば泳がない人々をり １象とする場合に利ｐを有する。

コンテナレス傾斜部１の独自の特性は、熟練度が広い範囲で異なるサーファ−に 対応する多数の波形をシミュレートする能力である。初心者用の波は波面の勾配 がないことで特徴付けられる。一般的に、初心者は４５°以下の正面角度を持つ 波を好む。このような傾斜角度においては、次の３１ｉ類の波形；　（１）途切 れがなく、なおかつ乗ることができる波面；　（２）白濁水ボア；及び（３）滑 らかな途切れがない肩部を有する溢流波が識別されている。コンテナレス傾斜部 ｌの滑り面３の角度を、好ましくは２０°で、７から４５°の範囲に設定するこ とにより、初心者用の波に対する適切な波面角度の理悲的な／ミュレーシロンを 行うことができる。

４仁ｉ　ｘ　Ｌ二二上潰」ｋな自−屓泳工Ｉ先に述べた図２〜４は、静的で途切 れがなくなおかつ乗ることが可能な波をシミュレートする初心者向はコンテナレ ス傾斜部１を図示している。この”途切れのない”水流の輪郭の保持には、超臨 界流８の運動エネルギーが下流隆起縁４における位置エネルギーを常に越えてい る必要がある。

図５は、静かな泡立ち白濁したボアを水流の輪郭によりシミュレートする初心者 向けのコンテナレス傾斜部１を図示している。方向９に移動する、上方に傾斜し する／−ト超臨界流８の速度（即ち運動エネルギー）が、下流隆起縁４における 重力位置エネルギーより小さい場合、シート水流８は跳水２４を下流隆起縁４へ の到達に先立って形成する。したがって、白濁水２５は流れ出た水１１のごとく 下方及び側縁方向にうねり、静的な白濁水に対する同様の効果はコンテナレス傾 斜部１の滑り面３上において生しる。この水力学的状態を保持するには、超臨界 流８の運動エネルギーが下流隆起縁４における位置エネルギーより常に小さい必 要がある。コンテナレス傾斜部１が囲いやその他の側方制限手段を有しないため 、白濁水２５は容易に側縁６ａと６ｂを出ていくこと及び超臨界流埋没を避ける ことが可能となる。跳水２４の相対的位置は超臨界流８速度により決定される。

速度に比例して滑り面３上の跳水２４の位置は高くなる。ライダー１０は超臨界 流８及び白濁水２５上において清水動作を行う。

ン２：Ｌ−レー　−°゛ コンテナレス傾斜部１上においてスムーズで途切れのない肩部を有するシミュレ ート溢流波を形成する２種の一般的手法について；　（１）交差水流速度勾配法 ；　（２）交差水流圧力勾配法を具備するものがある。いずれの手法を用いるか は、コンテナレス傾斜部構造の全体的な目的と制約及び有効な水流特性次第であ る。

交差水流速度勾配法は、コンテナレス傾斜部ｌの構造物が対称的配置に制限され る場合好ましい手法である。交差水流圧力勾配法はコンテナレス傾斜部ｌを上昇 する初期の超臨界流８の速度が一定がある場合に好ましい手法である。

図６は、シミュレートされたスムーズで途切れのない肩部を有する溢流波を表し ている。この溢流波は、方向９でコンテナレス傾斜部ｌを隆起縁４の高さに上昇 する２橿の不均等な超臨界水流８８と８ｂとにより生じる交差水流速度勾配の導 入により成立する。″溢流破砕”効果は、水源７自と７ｂから２種の興なる速度 で放出されなおかつイ１随的に発生する２Ｉの水力学的状態を表す最初の超１！ ＩＰＩｆｉ８ｇと８ｂとから生しる。即ち、２ｆｌの水力学的状態とは、隆起縁 ４の頂部に到達するより高い速度の超臨界１ｉ８ａ（流水１ＩＩ７８に関連する ）と不充分な運動エネルギーにより隆起Ｉｉ４に到達し損なったより低い速度の 超臨界ａｓｂ（流水ｆｉ７ｂに関連する）とである。より低速度の超臨界流８ｂ は臨界状態にまで減速されて、跳水を臨界内の白濁乱水流２５溢流に（−を随し て形成する。コンテナレス傾斜部ｌは溢流白濁水２５が流れ出た水１１のごとく 側縁６を出ていくこと及びＭＩｌ！Ｉ′ＰＩ流埋没を避けることを可能にする。

交差水流速度勾配は、興なる運動エネルギーの慢数の水源を並べての設置し図６ に示されるようなそれら水源を上方傾斜方向に一斉に突出させる、又はノズルか プリーナムの特別な配置による単一水源（例えばポンプ）の適切な配置のいずれ かにより形成される。図７は非対称大口径サイド２６ａ及び非対称的小口径サイ ド２６ｂから成り立ち、静水の傾斜を示す水流の形成が可能な非対称的口径２６ を有するノズル１７を示している。図８に示されるように、超臨界流８の非対称 的口径２６からの最初の放出（鎖線と矢印で示される）ときに、水面が傾斜する ので超臨界流は８８側において他の８ｂ側よりも厚く　（例えばより深く）なる 。

もし超臨界流８が例えばコンテナレス傾斜部ｌのような固定された表面を上昇す る場合、重力はより厚い水流を“押圧し”水流がそれ自体を平坦化するように作 用する。この平坦化プロセスにおいて、より大量の水が非対称的大口径側２６ａ から放出されるので、より大量の水は流体力学の連続の法則により加速する。

したがって適切な角度と長さを有するコンテナレス傾斜部１により、２１１の水 力学的状管が共存する。即ち、大口径側２６ａから放出された超臨界流８が下流 隆起縁４を通り越えかつ自らの超臨界特性を維持して、他方、超臨界流８ｂは小 口径側２６ｂからの放出の故に跳水が生じコンテナレス傾斜部１上面の低い場所 で自濁水２５を生じている。コンテナレス傾斜部１は、溢流白濁流水２５が流れ 出た水１１のごとく側縁６を通り越えること及び超臨界流の埋没を避けることを 可能にする。

図９に示されるように、交差水流速度勾配は、単一流水源７がコンテナレス傾斜 部ｌ上に問いて位置する口径３１によりブリナム３７の片側に水を注入する場合 にも生じる。給水パイプ２９出口から直接放出される高速度水流コア２８は、開 口３Ｉの非直列性部３１ｂからでｉｌなく開口３［の直列性部３１ａからの一層 優れた完全直列性＜ａＪｓｏにより示される）を保持する。したがって、適切な 角度と長さを有するコンテナレス傾斜部１により２橿の水カ学的状聾が共存する 。

即ち、直列性開口３１ａから放出の超臨界流８が下流隆起縁４を通り越えかつそ れ自らの超臨界特性を維持しており、一方で超臨界流８ｂは非直列性開口３１ｂ からの放出の故に跳水、コンテナレス傾斜部！面上で低い場所で白濁水２５を生 じている。コンテナレス傾斜部１は、溢流白濁水２５が流れ出た水１１のように 側縁６を通り越え、かつ超臨界流の埋没を避けることを可能にする。

スムーズで途切れのない鍔部を有する溢流波をシミュレートするための２番目の アプローチは、交差水流圧力勾配を生成することである。このような交差水流圧 力勾配は、たえば、土台、窪地、注入された水、単一の側壁により生成される。

コンテナレス傾斜部ｌの滑り面３において浸水及び断絶を避けるための好ましい 技術は、水圧の増加による。このことに関連して、図１０は高度が上昇する下流 隆起縁４を形成するための非対称的に延長された（破線で示す）コンテナレス表 面Ｉを示している。したがって適切な角度と長さを有するコンテナレス傾斜部ｌ により２種の水力学的状管が共存する。即ち、短い方の隆起縁４８を通り越える 超臨界流８ａが自らの超臨界特性を維持していて、他方の超臨界流８ｂは不充分 な運動エネルギーにより隆起縁４に到達し損ない、跳水を生じてコンテナレス傾 斜部１面上の低い部分で白濁水２５を示す。同様の効果は、延長サイド４ｂを滑 り面３より大きく傾斜させることで！Ｉ得／拡大される。したがって、この場合 、延長サイド４ｂはより短いサイド４ａより単に長いだけでなく、より高くなっ ている。コンテナレス傾斜部ｌは、溢流白濁水２５が流れ出た水】Ｉのこと（側 縁６を通り越え、かつ超臨界流の埋没を避けることを可能にする。

Ｉ−すＪＪＩ浪 不均等なコンテナレス表面に必然的に生じる効果は、一方では渦始動に生じる一 時的なうねり問題を解決するために、及び他方では海辺に平行に砕ける海洋の波 に類似した移動性砕浪を／ミュレートする娯楽施設に削るのに採用される。始動 状況においては、ポンプ／モータを段階的に作動し及びバルブを開くことにより 生じる水流の徐々の滞留によって初期の奔流は体積、速度、圧力は後続に比べ小 である。月明出発の水流がそれ以降放出のより強い水流に押し出されるため、こ の押し出しは水の滞留（即ち“移動性ゝ跳水や一時的なうねり）を流れの先端で 生じさせる。滑り面上方傾斜の増大は問題をさらに悪化させるのみである。即ち 、臨界内に移行する超臨界流量が増加し、うねりを上方に押し続けるのに必要な エネルギー量が大きくなる。

流入する水流の川明運動エネルギーが臨界内滞留水を＃斜頂部にまで押し上げる には不充分である場合、一時的うねりは全開の水流が後で到達したときですら除 去不可能な程に大きくなる。不均等さは、一時的うねり除去にしきいエネルギー を減少させてかつ除去プロセスを始動する“しきい”を与えることで、一時的う ねり除去を助ける。

図１１ａ、ｌｌｂ及びｌｌｃは、時間の経過に伴い非対称的コンテナレス傾斜Ｍ Ｘｌの設計が始動時の圧力／水流の遅延問題を解決するために如何に機能するか を示している。図１１ｇにおいて超臨界流８は方向９で水ｊｌ＋７から放出され る。

一時的うねり３２は、初期に出発した弱い水流が滑り面３上の急斜面領域３８に 接触するときに形成される。しかしながら、運動エネルギー及び超臨界流８の水 量が溜まってくると、超臨界流は下流隆起縁４の低い方の側縁４ｂを通り越え、 下向き傾斜転移面２１上を流れる。図１１ｂは、水源７からの水圧／流れ比率が 増大し、一時的うねり３２がさらにコンテナレス傾斜部ｌ上を特に急斜面領域３ ８をさらに上昇するこの始動時プロセスについて示している。図１１ｃは、その 間に一時的うねり３２が下流隆起縁４の高い方の側縁４ａがら押し出され、全滑 り面が超臨界流８に覆われる最終始動段階について示している。このプロセスを 逆転させた場合、図＋２ａと１２ａ’、図＋２ｂと１２ｂ’、図１２ｃと１２ｃ ’を通した時間の経過に伴い見られるごとく、浜辺に対し傾いて砕ける溢流波を シミュレートする効果が発生する。図１２８（側面図）と１２ａ’（平面図）に おいて、超臨界流８が方向９で貯水タンク＋６から放出を始めている。水位１８ ８により示されるような貯水タンク１６の水頭は、この超臨界流８は、開口３１ から流れ出て高運動エネルギーの超臨界流８を生Ｃる。滑り面３を一面の流水で 覆わせ、下流隆起縁４の全体から水１１を流れ出させる。この流れ出た水１１は 図１２に示すように収集水受け３４に落ちていく。ライダー１ｏが清水行為を行 うタメニ出発フラットフオーム３３から乗り出す少し後に、ポンプ１３はＹ？水 ９７り１６を満たすことを停止する。さらにその数秒後に、図１２ｂ（側面図） と１２ｂ°　（平面図）は、水位＋８ｂの低下とそれに伴う超臨界１１１Ｅ８の 運動エネルギーの減少とを図示している。したがって、白濁水２５に関連の跳水 はまず最初に下流隆起縁４の高い方の末端４ａにおいて生じ、引き続き下流で生 ずる下流隆起縁４の低い方の側ｔＬ４ｂに向かって“剥ｌｌｌ″を開始する。同 時に、ライダー１０３は“剥離する波”の真正面にとどまるために巧妙に切り抜 ける。かようにして浜辺に対し傾いて砕ける溢流波をシミュレートする。

さらに図１２０（併１面図）と１２ｃ　（平面図）は少し後の貯水タンクＩ６底 部における水位Ｉｎｃを示している。超臨界流８の運動エネルギーが下流隆起縁 ４の低いほうの（Ｍ端４ｂにおける位置エネルギーに等しい場合、続いて“剥Ｎ ″効果は停止して、水流は減少する白濁水ボアの外観をもたらす。ライダー１０ ａは収集水受け３４上に進入して波乗りを完了する。そのとき、ポンプ！３は貯 水タック１６を再充填して、以上のサイクルをライダー１０ｂのために繰り返す ことを可能にする。

滑力Ｍ艮分 図＋２ｃに示された貯水タンク１６と開口３１がライダー１０ａに接近している ことはオペレーターに安全上の心配を生じさせるかもしれない。前の図の全てに も同じ心配があるが、これらは滑り面３を水平の上流方向に延長することで容易 に取り組むことができる。水平方向に延長することにより、ライダー１０と上流 の作動装置との間の距離が延ばせるし、ライダーを上流方向に移動させる重力に より生じる分力を解消できる。安全性が改善するとともに、滑り而３の適切な比 率を有する水平方向の延長部は滑りの性能特性、即ち加速プロセスを大幅に改善 することができる。

この点に関しては図１３８に記載されたコンテナレス傾斜部１の水平方向の延長 部の概略図を参ｐｇされたい。重力にほぼ垂直な水平サブ領域（以後サブ−等ダ インエリア３５と呼ぶ）を追加することにより滑り面３の延長部は傾斜部の機能 を持つ３つの領域に概念的に分割できる。即ち、超−等ダインエリア３６と○こ から移行する（破線３）により表された）平衡シーツ３８と、ここから移行する （破線３９で表された）サブー等ダインエリア３５とである。

超臨界水流（図示せず）が９の方向に流れることによりサブー等ダインエリア３ ５＋平衡／−ン３８及び超−等ダインエリア３６の表面に沿って斜流が形成され 、この上でライダー（図示せず）はサーフィン又はウォーター滑走を楽しむこと ができる。このようなプレーは、上記のサブ領域を巧みに組合せなければ到底不 可能である。

これらのサブ領域の機能上の特徴は、物理的な比率を正しく選ぶことにより、ラ イダーが速度を高めかつ正しい組合せが無ければ行うことのできぬウォーター滑 走動作を行うことを可能にする。滑り面のサイズを正しく選ぶことによりウォー ター滑走動作の楽しみをさらに高めることができるかを説明するには、波乗りの 技術をさらに論じる必要がある。最新のサーフィン及び滑走動作の特性にとって 不可欠な要素は振り、速度及びその上で滑る“ウェーブ表面の領域の割合の正し いことである。これらの３つの要素の各々を次に詳述することにする。

、Ｌｊｌｉｕ 最新の号−フィンの真ｆ頂は、ライダーが限界を越える流れの領域と限界以下の 流れの領域との間で振りを充分に楽しめる機会を持ち得ることにある。人は慣れ てくるに従い、平衡の領域は上記の２つの流れの領域へのルートの中で必然的に 通過する移行領域としか感じなくなる。振りの動きは、ライダーが自らのスピー ドを増やすようにできる利点を加又る。

−２−ｊｉｔＪｉ 速度は、最近のサーフィン動作を行う」二で不可欠な要素である。充分な速度が なければサーフ動作を始めることはできない。正しい形の波の」二で速度を高め るための方法と手段は、サイエンティｙり・アメリカン誌１９８９年３月号１０ ６−１０９頁で＠射されているごとき行楽地でのスイングの速度の高め方を参考 にすれば明らかとなる。即ち、スイングを“補給する”ことにより速度と到達し 得る高さとを増やすことができるのと同様に、サーファ−は同様の“補給”動作 により波の上での自らの速度と高さとを増やすことができる。

スイングの動作中、その最高の位置で足を曲げてうずくまる時には、その人のエ ネルギーは全てが位置エネルギーになる。最高位置から下降するにつれてエネル ギーは次第に運動エネルギーに変わり、速度は増大してくる。人が最低位置に達 すると波のエネルギーは全てが運動エネルギーとなり波は最高の速度で走行する ことになる。次に円弧面を上昇して行くときには上記のエネルギーの変わり方は 逆になる。即ち、速度は次第に低下するとともに、円弧の頂部では瞬間的に停止 する。スイング動作中にいかに高く（かついかに速く）走行できるかは、ライダ ーがこのスイング中にいかなる動きをするかにかかっている。彼がうずくまる姿 勢を変えない時には上向きのモーノーンは下向きのモーシーンの正反対の姿とな るに過ぎず、ライダーの重心の高さは彼が前進スイングを始めるときと同じ高さ で終わってしまう（但し摩擦を考えなければ）。上記とは反対で最低点にあると きに彼が立ち上がっている（即ちスイングを“補給”する）場合に彼のスイング はさらに高く速くなる。

スイング力学の上記の考察からすればサブー等ダインエリア３５０重要性は、そ れが性質上コンテナレス傾斜部及び波の上での最低点であることにある。この低 い点で立ち上がり／延び動作をすることにより、彼がライディング面の他のいず れかの点で立つときよりも速度を高められる。この速度と全運動エネルギーの増 大は２つの別の機械的な原理によるものであり、このいずれの原理も滑り面３又 は波の上でライダーにより利用できるものである。

振りの可能な進路の最低点で立ち上がることにより、ライダーの重心は上昇し、 したがって最初の下降時よりもスロープを上がる垂直移動量は増大する。軌道の 頂部でうずくまりかつ次に底部で立ち上がることにより、垂直運動員を増大しか つ流体の摩擦によるエネルギーの損失を取り戻すことができる。

さらにもう１つのメカニズムである運動エネルギーの増大は回転角の増大による ものである。ライダーがその軌道上で波の面の上方一点を中心に回転する場合、 低い位置での延び／立ち上がり動作が自らの角速庫を高めることは、スケータ− が腕を引っ込めることで運動量を温存して（即ち慣性モーメントを高める）回転 速度を高めるのと極めて似ている。しかし、運動エネルギーは遠心力に抗して立 ち上がることの仕事により増大しかつ角速度の二乗に比例するために、運動エネ ルギーのこの増大は速度の上昇を意味する。

スイングの力学との類似性は例又は説明によってのみ行われている点が重要であ る。づ−ファーの振り動作はさらに襦雑な機械的かつ運動的なものである。しか し本発明の持つ利点を説明する上で、他との類似性を利用することは後述のよう に有利であると考えられる。

１−１１．、％２騒Ｑ−比圭 図１３８に示されたごとくコンテナレス傾斜部１は正しい比率でサブ−ダインエ リア３５、平衡部３８及び超−等ダインエリア３６の各領域を組み合わせること により、ライダーが振り動作により希望の速度に達しかつ最近のサーフィック及 び滑走動作を行うための必要な移行領域を利用することを可能にする。

図＋３ｂはサブー等ダインエリア３５、平衡シーツ３８及び超−等ダインエリア ３６を有する１３３の断面を表す。サブー等ダインエリア３５、平衡部３８及び 超−等ダインエリア３６の各領域サイズと相互の関係は下記の通りである。

流れ９の方向に測定されたサブー等ダインエリア３５の長さの好ましいサイズは 、コンテナレス傾＃１部１の立ち上がり量（サブー等ダインエリア３５の最低点 から超−等ダインエリア３６の頂点までの垂直圧ｍｌ）の少なくとも１，５倍か ら４倍である。大きい比例長さは高さの低いコンテナレス傾斜部１（ｌｌＩｌえ ば１ｍ）に用いられるものであり又小さい比例長さは高さの高いコンテナレス傾 斜部１　（例えば６ｍ）に用いられる。

平衡／−ノ３８の番ｒましい形状は、（流れの方向の）断面において変化する曲 線の部分、例えば楕円；放物線；双曲線又は螺旋により限定される。変化する曲 線においては平衡ゾーン３８の形状は実實的に弓形である（即ち上昇する水はコ ンテナレス傾斜部ｌの面を上るときには次第に縮小する半径又は“閉鎖形”の曲 線に向かｈねばならない）。しかも上記の閉鎖曲線の半径はその最小位置で超− 等ダインエリア３６の突端の半径にほぼ等しく、又はその最長部では水平に対し て接線方向にある。簡素化とスケール上の理由でく制限するためでないが）平衡 部／−７３８の昇り勾配部の長さはライダーのフロー滑走乗り物の長さにほぼ等 しい距離、即ち約３から１０フイートにより一般的に限定されることができる。

−一等ダインエリア３６の好ましい影響は（流れの方向の）断面において変化す る曲線の部分、１ｌＩＩ几ば楕円；放物ｖｉ：双曲線：又は螺旋により限定され る。変化する曲線においては超−等ダインエリア３６の形状は最初は弓形である （即ち七Ｈする水は、流れを作る手段の面を上昇するにつれて増大する半径に向 かう）。

上記の閉鎖曲線の半径はその最長部では必ず平衡ゾーン３８の最長の円弧の半径 よりも小さく又その最短部ではライダーが“トンネル波″（後述）の中に嵌まり 込むのに充分なサイズを持つ。超−等ダインエリア３６の流れ９の方向の長さは 少なくともライダーが逆流方向で加速されるために充分なものでなければならな い。流れ９の方向での超−等ダインエリア３６の最大長さは最大でも上向きに流 れる水流の持つ利用可能な水頭によって限定される。

次に図１４には正しい比率のサブー等ダインエリア３５．平衡領域３８及び超− 等ダインエリア３６の各領域により改善されたコンテナレス傾斜部ｌの上でのサ ーフィン動作の各段階におけるライダーｌＯを示している。超−等ダインエリア ３６のライダー１０はうずくまった姿勢にあり、水波７から発しかつ方向７０方 向に流れる超臨界水流８の底面に沿って形成された水面を下るにつれて速度を高 める。サブー等ダインエリア３５の最低点に達するとライダーＩＯは体を延ばし 、かつ同時に方向を転じて超−等ダインエリア３６に戻る。この動作結果、ライ ダーＩＯは速度を高めることができ、さらに多くのサーフィン動作を充分にする ことができる。サーフィック又はつ邊−ター滑走ライダーが速度を高めるために 活発に動作を行うプロセスを加速プロセスと呼ぶ。

滑り面３のサブー等ダインエリア３５及び平衡ゾーン３８には、側方に（即ち側 辺から側辺に）これらの面を流れの方向７に直角な方向に傾けることにより実用 上変化をつけれる。このような傾斜はそれがコンテナレス傾斜部ｌに施された場 合にはスループブト能力を高めることができる。ライダーが傾斜の方向での自ら の体重に起因する重力のベクトル成分の増大の故に傾斜の方向への運動を行うた めである。このような傾斜は、傾斜方向のライダーの運動を起こすのに少なくと も充分なものでなければならない。又それは最大でもつ瀘−ター滑走動作を可能 にするものでなければならない。

ライド収容能力は、ある定められた時間にわたりコンテナレス傾斜部ｌを滑るこ とのできるライダーの数の関数である。実際にはコンテナレス傾斜部ｌのサイズ には限度があるために、スルーブツト能力はあるライダーにかかる時間の長さを 制限することにより増やされる。したがって滑り面３を傾けることは重力がライ ダーのスタート点からゴール点までの移動を助けることになっている。一般的に は好ましい傾斜は１対２０である。

図１５ａはそのサブー等ダイノエリア３５が流れの方向９に直角な方向４１に傾 斜するコンテナレス傾斜部ｌを示す。図＋５ｂは、水源７から発して方向９にサ ブー等ダインエリア（傾斜した）、平衡ゾーン３８及び超−等ダインエリア３６ にわたって移動する超臨界水８を示す。ライダー１０ａがコンテナレス傾斜部ｌ では上下方向に振れる際に、ライダーは同時に出発ブラットフオーム３３から終 点のブール４２まで曲がりくねった軌道４３を進むことになる（サブー等ダイン エリア３５が傾いているので）。その後間もなく、ライダーＪｏｂがコンテナレ ス傾斜部ｌの中に入ることができるために、スループ１ト能力の改善は明らかで ある。スルーブツト能力の向上の他に、サブー等ダインエリア３５の傾斜は、コ ンテナレス傾斜部ｌからの停止時の水の排出を助けることになる。

ユＺ旦に１１ノ彼 コンテナレス傾斜部１は、中級者から上級者のサーファ−にとって理想的な波と 砕は波の形状を７ミコレートするためにも用いることができる。さらに、大波は その前面の形状と急勾配に特徴がある。一般に、熟達したサーファ−は正面の前 面角が４５°を越える波を好む。このような傾斜角では、上述の波形のさらに勾 配の大きくなった次のごとき２つのものが識別される：　（１）砕けてはおらず 乗れることのできる波の前面：及び（２）その肩部が平滑で砕けていない溢流波 。

より！要で、しかも正しい条件下では、最も好まれる第３の波形も又／ミニレー トできる。即ち、水平から垂直状態を経て前方に巻き込むことによりチューブあ るいはトンネルを形成し、その中をサーファ−が滑り抜けることのできる波形で ある。理ぜ的には、トノネルは勾配の次第に緩やかになる砕けていない波の肩部 に対して開いている。熟練したライダーはトンネルから肩まで移動して再び戻る ことができる。

図１６ａ　（フィートで表した形状等高線）及び図＋６ｂ　（斜視図）は、砕け ていない波の岡に対して問いているチューブ又はトンネルを作るために、超臨界 流の分離を可能にするコンテナレス傾斜部１の基本形状を示す。この基本的な形 状の持つユニークな特性は、この分離する流れのトンネルが垂直を上回って曲が ることを要求されぬコンテナレス傾斜部において広範囲な流速と厚みを有するよ うにする能力にある。図＋６ｂの斜視図に示された基本的な形状は、図示された トノネル波を形成する刷部４４．エルボ−４５，へこみ４６及びテイル４７を包 含する。

流れの方向９を識別されている図１６ａに示された形状等高線によれば、滑り面 ３上の４つの識別される分割領域は、傾斜した次のごとき基本的な形状を限定し ている：肩部４４（破線垂直線の左の領域）、エルボ−４５（破線の垂直ライン と垂直の点線との間の領域）、へこみ４６（垂直点線と垂直破線との間の領域） 、及びテイル４７（垂直破線の右側）である。

肩部４４は砕けているが滑ることのできる波の面を作る上述の滑り面形状（例え ば図２，３及び４）に似た形状を持つ。エルボ−４５に移行する際に滑り面３は 下に向かって滑らかな曲線で曲がり始める。下流への湾曲とともに滑り面３は勾 配を増やし始め、下流の隆起線４は同時に高さを増していく。その勾配角度が最 大になった点で、エルボ−３６はへこみ３７に移行し、滑り面は勾配と凹面性に 関してピークに達しかつ隆起ｌＩ４は最高の高さに達する。図＋６ａに示された ごとく形状等高線図は肩部３５かつエルボ−３６、さらにはへこみ３７に対する 好ましい関係位置を示している。スウェイル４９は、スタートアップ中の臨界内 の溢流白濁波を取り除くために、またトンネルのり１ブが再結合する時に現れる 白濁波を取り除くために用いられる。スウェイル４９は、サブー等ダインエリア ３５の平滑に造形された窪みにより形成される。

図１６ｃに示された流線特性は初期の流れの方向９（矢印で示された）水の超臨 界シート流れを作り出す適切な給源（例えばポンプ、速い水流又は高いダム／水 貯水タンク）を必要とする。流れの水現実的特性及びそれらの相助的な相互作用 は各分割領域に関して記載するのが最良である。

扁部領域４４においては、外圧の唯一の給源は重力であるのて、表面の一定の勾 配は主として２次元的にストレートな線を拓くアップ滑り面３と流１１４８ａに より示された流れ落ちる隆起線４を持つ流れ８を作り出す。エルボ−サブ領域４ ５ては後向きのスィーブはバックスエブト側に向かう低圧領域を作り出す。流れ ８がエルボ−４５の上まで上昇して水圧の増大が回避されるときに、流れ８は流 線４８ｂにより示された低圧の領域に変わり始める。このときに、流れ８はも１ １や２次元的ではなくなり、この交差流の圧力勾配のために３次元に変わる。

流れ８の流１１４８ｂにより示された軌道は放物線形状に傾ｔ１て０る。仮想的 （ここれを延長するとく連続したＷ線により示されている）、この放物線の後半 １よ下りスロープに向かっており、滑り而３からは角度的に外れて行く。

へこみｖＡ＃ｉ４６では、サブー等ダインエリア３５のスウエイル４９が滑り面 ３の勾配の増大と組み合わされることにより、流線４８ｃにより示されるごとく よりストレートに上昇し、より密に閉じる放物線状の軌道に変わる。したがって 、軌道がはっきりと傾いた放物綿状になるために、流線４８ｂと４８ｃは合流す る。

合流時に運動量が交換されるために、両方の流れは滑り面３から方向を変える。

これにより、流れは分離１砕けぬ肩に開いている望ましい定常的なトンネルが生 まれ、その上でライダーｌＯが水上滑走動作を行うことができる。

超臨界流８が滑り而３から分かれることより、流線４８ｂｃにより示される流れ の新しい方向は、流れの最初の方向９と直交する。流線４８ｂｃが流れ９から再 び合流するときに白濁水２５が現れかつテイル領域４７により導かれたテイルレ ース５１を形成する。

流れのトノネルのための前提条件は、限界を越える流れ８が肩領域４４の下流隆 起綿４を乗り越えるのに充分な速度を少なくとも持たねばならぬことである。

超臨界流８の速度の増大によりトンネルの径は増大する。即ち、見かけ上の波の サイズは増大する。波の速度の増大が制約因子ではないときに、最大トンネル径 はへこみ４６の超−等ダインエリアにおける傾斜の度合いにより主として決まる 。

傾きが垂直に近づくのみであれば、合流時に超臨界流８が分離しないとき、即ち 、底面に沿った流れになるとき、トンネル径サイズは最大となる。滑り面３０の 傾きが垂直を越えると、図１７に示されるごとく巻き戻り現象が生じ、底面に沿 った流れからトンネルの形成が起こり得る。図１７の実施例は、超臨界流８０速 度水頭が下向きの隆起ｌＩ４の垂直方向の最高点を大幅に上回る状況では、流れ のトンネルを作り得る長所を持つ。

所定の輯囲内では、エルボ−４５，へこみ４６及びテイル４７の方向を許される 範囲で変更することにより、場所の制限に合わせたりある橿の流れのトンネル効 果を果たすことが可能である。このことは、テイルレース５１を再度使用するこ とが必要なとき、例えば上述のごとくループリバーツースを駆動する必要がある 場合には特に重要である。定められた領域を通してそれぞれの分割領域（即ち、 肩部４４．エルデー４５．へこみ４６及びテイル４７）の方向をシフトすること により、流線４８ｂ及び４８ｃの合流度に増減を作り出すことができる。流線の 合流があまりに乏しいときには分離とその結果のトンネルの形成は起こらない。

流線の合流が適度に起きるときには、限界を越尤る流れの流速、跳水の出現及び それから発生する白濁水２５の現象が見られる。しかしこのような効果を適宜誘 発することが好ましい場合がある。局所的な跳水の力を受けて超臨界流が分離す ると、異なったタイプの１波様”の形状、例えば溢流とトンネル流との各種の組 み合わせが生まれる。これらの流れは外観が異なり、ライダーから見ても異なっ た動作でそれぞれ別の利用になる。例えばへこみ４６の中に白濁水のスノーボー ルを作りながら高トンネル波により巻かれているテイル部４７における跳水形成 により引き起こされる流れのトンネルの中の“スノーボール効果”は、ライダー 、例えばボディーサーファ−の１ｒの方向への加速に利用されることができる。

図１ｅａ及び１６ｃに示された方向は、流線の合流を最大限にし得る範囲に向か っている。図１６６における方向は流線の合流の許される最低範囲に向かってい る。

さらに肩部４４．エルボ−４５，へこみ４６及びテイル４７のサイズ、方向及び 配置のごとき他のパラメーターを変えることにより、各種の波形を作り出せる。

肩部４４．エルボ−４５，へこみ４６及びテイル４７を実際とは逆に配置するこ とにより、流れ９の方向を変えることができる。この場合に用いられる最小／最 大の角度関係は同じである。同様に後向きのスィーブの方向を変えることにより 、左に砕けるか、又は先に述べた右に砕ける流れの左右対称の波を作ることがで きる。

図１８８．図＋８ｔ＋、図１８Ｃ７図１８ｄ、図１８ｅ及び図＋８ｆは、図１６ のコンテナレス傾斜部ｌの特徴、即ちその独特の流れの形成能力を図示している ・即ち、波形は水源（図示せず）から９の方向で生じた超臨界流８を（水流の速 度を次第に増加させることで）、波形成手段全体にわたる定常白濁水ボア（図１ ８ａに図示されたような）と、ｘ部の砕けぬ定常溢流波（図１８ｂに示されたよ うな）と；肩部の砕けぬ定常流トンネル（図＋８ｃに示されたような）とへの移 行を可能にする。この漸次的な波形のンミュレーシ璽ンの形成法は、′流れ移行 プロセス”と呼ぶこととする。

Ｑ１７１８ｄ＋Ｉ８ｅ及び１８ｒに示されたような流れ移行プロセスはライダー （復）Ｉｏｎ又はＩＯｂが順次多数のシミコレート波のタイプ、例えば白濁水ボ ア、砕けぬ、溢流又はトンネルを、単一の適切な形状を持つコンテナレス傾斜部 ｌの上で、かつそのすべてを比較的短い時間内で楽しむ（又はオペレーターが次 りと実施する）ことを可能にする利点を持つ。例えば、図１８ｄ〜１８ｆに示さ れた各種の波形を作るために水流がパルス化されまたはリズミカルな反復するこ とができ、これにより海岸で実験される変化の多い波をシミュレートできる。

水流の速度は、ゲートによりフントロールされる水頭の可変な貯水タンク又は公 知の組み合わせにより、変速モータ、電気的な変速駆動システム又はギヤ／クラ ッチ機構によって実現するポツプの直接の体積及び速度の制御により行われる。

１■■■−Ｌｌ■■− コンテナレス傾斜部１のスループ１ト能力を高めるための別の選択手段は、移動 つを一ター波幅５３を作り出す可動開口５２の形であり、図１９ａ、＋９ｂ及び ＋９ｃにおいて経時的に図示されている。移動ウォーター波幅は、流れ９の以前 に記載の方向９以外に側方成分または運動方向く矢印５４に示されたような）を 有する。モー／Ｗノの側方成分５４は毎秒ｌがら５メートルの速度で移動するの が望ましい。図１９ａに示されたごと（、ライダーｉｏは出発プラットフォーム ３３から移動つ嗜−ター波幅に乗り、水上滑走動作を行いつつ、側方モーシ璽） 成分５４と同じ速度にまで増速を試みる。数秒後、ライダー１ｏは図１９ｂに示 されたごとく自分の側方モー／靜ンを移動ウォーター波幅５３の側方モー／ラン 成分５４と同期させて加速プロセスにしたがってターン動作を行う。数秒後の図 ＋９ｃにおいて、ライダー１ｏは移動ウォーター波幅５３の頂上部に移行して、 最終のブール４２に向か１で折り返して下り始める。移動開口５２は移動ノズル 、移動堰、ンーケンンヤルに開く単−開口又はンーケンシャルに開く複数開口（ 図示せず）のいずれかから作り出せる。移動ウォーター波幅技術の他の利点は、 ライダーによって使用されずに終わる周辺流を最小にし得る能力とライダーをあ る点から他の点に移す際の配置デザインを任意に選択し得る長所とを含む。

波のンミュレーシ璽ンに関して、図１９は初心者に好まれる砕けずに乗ることの できる波の面を示している。あらゆる他のシミュレートされた波形（例えば白濁 水ボア；肩のスムースな、砕けていない溢流波；又は肩のスムースな、砕けてい ない流れのトンネル）はコンテナレス傾斜部１の表面の傾きと上述のごとく水流 の方向及び速度を変えることにより、又はその一方を変えることにより容易に実 現できる。この点に関して、図２０は移動ウォーター波幅５３ｓ、５３ｂ及び５ ３ｃにそれぞれ同時に乗っているライダー１０ｓ、ＩＯｂ及び１０ｃを示し、そ のすべてが移動開口５２から生じるモーン璽ンの側方成分を伴っていることを表 している。上述の法Ｉ１１にしたがって水の速度と滑り面の形状を漸進的に変化 させることにより、ライダー１０ｓは砕けていない岡の上で、ライダー１０ｂは 砕けていない肩を有する溢流水上で、又ライダー１０ｃは砕けていない肩を有す る流れのトンネルの上でそれぞれ水上滑走動作を行うことができる。移動波幅技 術により、／ミルシート水形が八人から点Ｂヘエネルギーを移すことを可能とし 、かつ波の位相が点Ａから点Ｂに変わることを可能にすることに留意すべきであ る。

このように定常パターンというものは存在せず、そこにあるものは開口の移動の 方向に進む運動量の平均移行である。

滑り面運動も、運動量の平均移動及び非定常流れパターンをも作り出す。図２１ は適切な水流の給源７を有するコンテナレス傾斜部ｌを示している。この給源７ は、初期流れ方向９（矢印で示す）に超臨界水流を流し、分割面補助モーシ■ン 発生装置による駆動のような動的シーケンス揺動を行うしなやかな滑り面３上に 流す。分１１面モー／Ｗン発生装Ｍ５６は、しなやかな滑り面をシーケンンヤル に膨張及び収縮することにより矢印５４により示される１１数の方向のモーシー ンの成分５４を作り出す空気式／油圧式の袋体により、上昇下降させる。ライダ ー１０は揺動する滑り面の力を借りて上方に傾斜するシート流上で水上滑走動作 をおこなうことができる。一般に利用できる池の方法は機械的な動力を利用する 楔又はローラを用いている。

コンテナレスの表面の歪みは流れの圧力勾配を変え、したがって変化の可能な波 、例えば溢流、波、流れのトンネル、又は各種のトンネル効果さえも含む波の特 性を表すことができる。しなやかなコンテナレスの表面の７−ケンス揺動又は駆 動運動により各種の流れの特性を持つ斬新な移動傾斜部が可能となる。少なくと も、しなやかなコンテナレスの表面の運動の範囲にはたとえば図１６ｄのティル ４７及びへこみ４６が流れ９の方向とは逆方向に移動することにより溢流を伴う 跳水を誘起する場合のように、特定の流れの一部のみを変更しかつ方向を変える のに必要な運動を含むことができよう。最大の場合には、傾斜郡全体が流れの方 向に平行又は直交する方向に移動できる。このような装置はライダー１０がスタ ート点と異なる終点に移り得させて、スループブト能力を増やすことをさらに可 能にする。さらに分割面補助モーシ曹ノ発生装置５６は定常流にも用いられるた めにある位置にロックされることができる。

紅直ΩＵ且 この点に関しては、コンテナレス傾斜部ｌ上の流れは傾斜部の上で又は水平方向 に作り出されると記載されてきた。かかる流れのための給源がポンプ又は開口、 例えばノズルを持つダム／貯水タンクからの場合には斜めの（即ち一貫していな い流れの流線）波が開口の囲いにより生じる境界層乱れに角度をなして作り出さ れる可能性が大きい。斜波はライダーの水上滑走動作を阻害するのみならず、そ れは増大して最後には流れ全体を閉塞する。

斜波の出現に対する解決法が図２２に示されている。即ちコンテナレス傾斜部ｌ のある角度をなす延長部により下りランプ５５が作られ、その上を開口３１がそ の上に超臨界流８を放出する。サブー等ダインエリア３５の上流側エツジ６゜か らのこの延長部は充分な傾斜の下りランプ５５を作り出すことにより斜波の出現 を阻止する（即ち斜波は下流に掃引される）。少なくとも、下りランプ５５の垂 直成分は約６メートルで好ましい傾斜角は２ｏから４００である。ランプはスム ースにサブー等ダインエリア３５に移行する。コンテナレス傾斜部ｌの水平また は傾斜面とは異なり、下りランプ５５は側壁を利用することが許される。何故な らば斜波は流れ及び上がり坂に抗して拡がるための充分なエネルギーを持ってい ないからである。流れが下り坂を下りるときに側壁を持つことの利点は、流れの 運動量を減殺する側方の広がりを防止するとともに流れの元の状態が維持され上 述のごとく斜波の問題を回避するとともに、コンテナレス傾斜部ｌの下りラップ ５５を上流方向にさらに延長することは、ライダーはスケートボード及びスノー ボード、即ち半割りパイプライディングの特別のスポーツを参加者が類推するＯ としかできなかった様式のサーフィン及び水上滑走動作を行うことが可能となる 。一般的な表現としての“半割りパイプ”の名称は、滑り面がほぼ半割のパイプ でしかも割口を上向きにした状態から生まれたものである。

流体半割りパイプの概念にしたがうとき、図２３に示されるごとくコンテナレス 傾斜部ｌが全面的に延長されることによりライダーは下りランプ５５の上でも動 作できる。最も延長すると、給源プール５７は水の流れを供給し、かっこの水の 流れはコンテナレス傾斜部ｌの上流端５をオーバーフローした直後に超臨界流８ となり、下りランプ５５を９の方向に適切なサブー等ダインエリア３６、平衡シ ー７３８、超−等ダインエリアを下り、下流の隆起工１ジ４を越えかつ貞節な受 容ブール５８の中に入る。ライダーｌｏｇは、流れ８の中に適切な点、例えばサ ブー等ダインエリア３５で入る。この場合に自身が流れに入るときの前進方向の 初期の運動量、水上滑走乗り物に生じる抗力の増大、及びライドの体重により生 じる乗り物への均衡調節をもたらす抗力の結果、上記のライダー（この場合は１ ０ｂ）は上に運ばれて下流隆起工・ｙジの近（の超−等ダインエリア３６に達す る。この点では、乗り物から生じる抗力を重力が上回る結果、又ライダーが体重 により抗力を減らすための均衡調節の結果、ライダー（この場合はｌ０ｃ）は平 衡ゾーン３８を通過し、サブー等ダインエリア３６を横切ってハイドロブレーン の運動を生じ、かつ下りランプ５５の上でターン超−等ダインエリア３６に戻り 、次に再び上記のサイクルを繰り返す。

流体半割りパイプの形のコンテナレス傾斜部１の延長は、利用者に公知のサーフ ィック及び水上滑走動作を行うための一貫した環境を提供するものである。上向 きの流れ、水平の流れ及び下向きの流れの組み合わせにより、既存の波の面では 不可能な新しい動作が可能なユニークな環境が作り出される。

流体半割りパイプの形を持つコンテナレス傾斜部ｌの幅（超臨界流８の方向に測 った）は、その長さ方向にわたって一定であることが望ましい。しかじ流路断面 が変化するように幅を変化させることも可能である。幅の最大及び最小の制約は 、水上滑走動作を行う人の能力によって決まる。幅が不充分な場合には、ライダ ーは超一等ダインエリア３６から下りランブ５５への又はその逆の移行を実行で きない。逆に広過ぎる場合には、ライダーは下りランブ５５に達したりそれを利 用することができないし、流体半割りパイプ水上滑走動作を行うことはできない 。幅はサプー等ダインエリア３５から下流隆起エッジまでの垂直方向の立ち上が りとの間に関数的な関係を持つ。幅に対する高さの好ましい比はｌから５であり 、少なくともｌから２が必要であり、最大で１からｌＯが許される。

１本の半割りパイプ状のコ／テナレス傾斜部１のための好ましい実施はその上で 水上滑走動作を行うのに充分な幅を有するある長さが最低限必要であり又その量 大限は希望や予算によって決まる。

サブー等ダインエリア３５及び傾斜した滑り面３の断面形状に幻する好ましい実 施例は図＋３ｂに既に示されている。超一等ダインエリア３６のデザインでは下 流隆起工，ジ４の上に到りかつそれを越えて水が適切に流れるようになることに 留宮されねばならない。超臨界流８の作用ダイナミクスを越えた過度の傾斜又は 高さは、タイミングと位置を誤った虐流又は流れのトンネルを生じ、サブー等ダ インエリア３５の中に超臨界流８を完全に損なうことのある撹乱白濁水の過度の 蓄積を生じさせる。しかし熟練したライダーは速度を最大限高めかつある橿の動 作、例えばエアリアルを行うために垂直までに迫りあるいは垂直を越える急峻な 超臨界領域３６を好む。このように溢流又はトンネル波はそれが形成される場合 は隣接領域に対していることと、コンテナレス傾斜部１の下流の中央に位置する 半分が図＋３ｂに図示されたものにほぼ近い断面を持つことと、上流の中央に位 置する半分はこの中で考察されたごとき変更を除き、図＋３ｂとほぼ左右対称の 断面を有することが望ましい。

断面輪郭については、半割りバイブ状のコンテナレス傾斜部ｌの標準形聾が図２ ４ａに図示されている。このＩＩ的な形聾においては、流れの長平方向に切った 断面エレベー／Ｗノは半割りバイブ部分に対して一定に保たれる。図２４ｂは非 対称的な形状を示すが、この場合、下流隆起エッジ４及び上流工１ジ５は一定の 高さを保ちかつそれぞれのエッジ４及び５の間の幅は一定である。しかし、該当 のエブノ４及び５とサブー等ダインエリア３６との間の距離は、一定のＮ！！で 増大し続ける。この特定の非対称的な実施例の目的は、落差の方向のライダーの 体１［に起因する」力のベクトル成分を増大せしめることでこの半割りパイプ形 状の持つスルーブット能力を高めることにある。

一般に、上流エッジ５の高さは下流隆起線４上の流線位置を上回る。この高さ上 の差異により、超臨界流８がコンテナレス傾斜部ｌの下り、積切り、上り及び乗 り越え部分のあるサーキットの中で出現する内外の摩擦を克服するのに充分な動 的水頭を備えることが保証される。上流工・メジ５が下流隆起ｌＩ４をエレペー ンツノにおいて上回る好ましい比は２対ｌであり、外側の範囲ては９対１を最小 とし１０対１を最大とする。又、該当の上流エプジ５と下流隆起工１ノ４は半割 りパイプの流れに沿って一定の高さを保つことも望ましい。高さに変化を与える ことも可能であるが、給源ブール５７の水のグイナミクス、受容ブール５８の水 のダイナミクス及び流線の動的水頭の維持がその際に考慮されねばならない。

半割りバイブの上を流れる水量の幅方向及び長さ方向の運動における変化は、ラ イダーのスルーブｙト能力を高める結果をらたらすことが可能である。図２５は 分岐ダム５９を備えた半割りバイブ状のコンテナレス傾斜部ｌを図示する。超臨 界流８８は、コンテナレス傾斜部１の半分にわたって存在する。超臨界流８ａを 供給する給源ブール５７は、コンテナレス傾斜部５のちょうど１／２になるよう にダム５９ａにより限定されている。ライダー１０ａ，ＩＯｂ，ｌｏｃ及び１０ ｄは適切な点、例えばサブー等ダインエリア３５で流れに入り、その上で水上滑 走動作を行う。ある時間の経過後、例えば数分後にダム５９ｂは超臨界流８８を ブロツクする。このとき水は流れを停止するためにライダー１０ａ，１０ｂ，１ ０ｃ及びｌｏｄｌ１容易に水から出てくることができる。ダム５９ｂのブロ１ク と同時又はその直後にダム５９８が開きかつ超臨界流８ｂが流れ出す。ライダー ｆｏｅ，ＩＯｆ及びｌｏｇは流れに入りかつ彼らに割り当てられた時間にわたり 水上滑走動作を開始し、このときにダム５９ａはボジシ璽ンを変えられ、がっサ イクルは再び繰り返される。

全体が半割りパイプ状のコンテナレス傾斜部ｌに対する変更は上述の原理を、例 えば移動波幅又は下りランブ５５上に発する加圧された流れを用いて実施される ことができるが、これらのすべてはフンテナレス傾斜部１の上述の説明にしたが って考案された。

隨足狛ｔＮ能 コンテナレス傾斜部１に対する幾つかの周辺の特徴には、次のものがある：　（ １）入場スライドゾステム；　（２）入場引き綱／ステム；　（３）アタッチド 乗りｌｍ；　（４）フェンスパーティ／謬ン；及び（５）接続された相助的アト ラク／ツコンテナレス傾斜部１に対する人堝システムは、スループ，ト能力を最 大化するための鍵である。今まではフ／テナレス傾斜部目こ対して説明された人 場システムは図１２ａ．＋５ｂ及び１９ｓにおいて引用されたごとき出発ブラノ トフ堵；　−ム３３のみであった。出発グラブトフォーム３３はコンテナレス傾 斜部１に隣接した位置にあり、その水平のブラ，トフォーム床面は滑り面３の傾 斜部のある部分とほぼ同じ高さにある。コンテナレス傾斜部１へ入るための上記 に代わる方法が図２６に示されている。スライド６１ｓ，６ｌｂ及び６ｌＣはコ ンテナレス傾斜部１のそれぞれサブ−等ダイ／エリア３５、平衡ゾーン３５及び 平衡ゾー／３８に隣接する位置にある。ライダーＩＯはスライド６ｌを滑り降り て超臨界流８に達し、次にライダーＩＯは水上滑走動作を行う。流れ８の撹乱を 最小に抑えるために、スライドを潤滑にするための僅かな水６２がスライド６ｌ 上に注がれることが望ましい。上記に代わる方法として余剰のスライド潤滑水６ ２を排出するための排出格子６３を設置できる。スライド６１はエッジ６又は隆 起ｖａ４に沿った位置ならどこでも設けることができるが、その好ましい場所は 図２６に示された位置である。ライダー１０がスライド６１からコンテナレス＃ Ｒ斜部ｌに移る際の安楽さを最大にするためにスライド６ｌの高さ及び最終の軌 道はライダーｌＯが超臨′Ｉ￥流８の表面の高さにおいてかつ流れの平面にほぼ 平行に入ることのできるように配慮されていることが望ましい。スライド６ｌは フ１イバーグラス，コ／クリート．コンクリートにより被覆された発泡体，ｌｆ ｆ１強された織布，金属又はその他の意図される目的に適した構造的に安定した 平滑な表面を用いて動作されることができる。スライド６ｌは障数のライダーが 同時に利用できるごとくデザイノされることができる。

コンテナレス傾斜部１のための別の種類の入堝システムは引き綱を用いる。図２ ７は超臨界ｆＬ８が肩の砕けていない定常トンネル波の形に形成されているコン テナレス傾＃．１部１の平面図である。フントロールの可能な引き綱ドライブ６ ４は６５の方向に移動しかつライダー１０ａ，ＩＯｂ，ＩＯｃ及び１０ｄがその 中に座っている乗り物６７に接続されている引き綱ローブ６６を引っ張る。超臨 界流８に入ってしまうと、ライダー１０は水上滑走動作を行うことにより自分ら の位置に対してコ／トロール作用を働かせることができる。コントロールの可能 な引き綱ドライブ６４は毎秒０．５から２メートルの低い速度で移動するのが好 ましイ。位１ｌ６８ｇ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ及び６８ｅにより示されるごと き各時点にわたり引き綱ドライブ６４は引き綱ローブ６６．ライド乗り物６７及 びライダー１０ａ，ＩＯｂ．ｌｏｃ及び１０ｄをスタート領域６９から出口領域 ７０まで引っ張る。コントロールの可能な引き綱ドライブ６４は、例えばチュー ブのような波形上でライダーｌＯ及び乗り物６７を最適の位置にするために内外 への運動を自由に行うことのできることが望ましい。ライダー１０及び乗り物６ ７が超臨界流８の中に引っ張られると、引き綱ローブ６６が解放されかつライダ ーｌＯは引き綱ロープから切り離されて水上滑走動作を行うことを可能にするの も一つの方法である。

別の引き綱システムが図２８に示されているが、この場合には乗り物６７はつな ぎｌ１１７＋により、コンテナレス傾斜部ｌの滑り面３に取りつけられたビニオ ノ７２に接続されている。流れが終わると参加者は水なしの滑り面３を歩き、そ れぞれの乗り物に乗る。超臨界流８が再び始まると、図２８に示されるごとく、 ライダーは割り当てられた時間だけ水上滑走動作を行うことができ、その後に流 れ８は静まり、ライダーｌＯは滑り面から上り、サイクルは改めて繰り返される 。

ライダー１０が特定の領域に入るのを制約すると同時に超臨界流８、白濁水２５ 又は流れ出た水ＩＩがその下を通過できるようにするために、コンテナレス傾魅 力的な噴水を作り出すのに用いることができる。上述のごとくこれらの形状及！ ＦＩＧ、ｌ６ａ ＦＩＧ、１６ｃ ｍ４４−二一−５°　４６　−　４７４ＦＩＧ、Ｉ６ｄ フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ＩＴ、　ＬＵ、　ＮＬ、　ＳＥ）、ＡＵ 、ＢＲ，ＣＡ、ＪＰ、ＫＲ，ＳＵ

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. １．側面にエッジを有し全体的に傾斜する滑り面と、前記滑り面上に導かれる水 の流れとを備え、前記滑り面の前記側方エッジは前記側方エッジに近接する流速 の低い水を除去することを可能にし、これにより前記水流上の側方境界層効果が 除去される、ウォーターライドアトラクション。
2. ２．前記傾斜した滑り面は、その上の前記水流の方向に全体的に高さを増大する 、特許請求の範囲の第１項に記載のウォーターライドアトラクション。
3. ３．前記傾斜した滑り面はその上の前記水流の方向に全体的に高さを減少する特 許請求の範囲の第１項に記載のウォーターライドアトラクション。
4. ４．前記傾斜した滑り面の前記側方エッジは、前記低速水流を前記傾斜した滑り 面から流出させることにより前記低速水流を除去することを可能にする、特許請 求の範囲の第１項に記載のウォーターライドアトラクション。
5. ５．前記傾斜した滑り面の前記側方エッジの少なくとも一つにより低速水流を除 去し得る、特許請求の範囲の第１項に記載のウォーターライドアトラクション。
6. ６．前記水流は前記傾斜した滑り面上の薄いシート水流である、特許請求の範囲 の第１項に記載のウォーターライドアトラクション。
7. ７．前記傾斜した滑り面の前記側方エッジは前記側方エッジの近傍の前記滑り面 と同じレベルの高さであり、これにより前記側方エッジの近傍の前記傾斜した滑 り面上の前記水流はその上に閉じ込められることなく前記滑り面から流れ去るこ とができる、特許請求の範囲の第１項に記載のウォーターライドアトラクション 。
8. ８．前記滑り面上の前記水流は滑り面の全体において超臨界流速を有する、特許 請求の範囲の第１項に記載のウォーターライドアトラクション。
9. ９．前記滑り面上の前記水流の深さは極めて浅く、したがって前記水流上のライ ダーは地面効果を味わえる、特許請求の範囲の第６項に記載のウォーターライド アトラクション。
10. １０．前記滑り面の前記側方エッジからの前記水の流出分は前記傾斜滑り面上を 導かれる前記水流を補給するための循環水を含む、特許請求の範囲の第４項に記 載のウォーターライドアトラクション。
11. １１．前記循環する水流はループ状のリバーコースを含み、しかも前記リバーコ ースはその中に水パルス又は波を生じる、特許請求の範囲の第１０項に記載のウ ォーターライドアトラクション。
12. １２．前記全体に傾斜した滑り面はその上の前記水流の方向にレベルを高めてい き、しかも 前記傾斜滑り面の下流にかつそれに連続する着陸並びに出口用の表面をさらに備 え、前記着陸並びに出口面はその上の前記水流の方向に次第にレベルを減少する 、 特許請求の範囲の第１項に記載のウォーターライドアトラクション。
13. １３．前記滑り面上の前記水流が前記ライディングの全面にわたり臨界内速度を 有する、特許請求の範囲の第１項に記載のウォーターライドアトラクション。
14. １４．前記滑り面上の前記水流が前記滑り面の少なくとも一部の上において臨界 内速度を有し、しかも前記滑り面の残りの部分上の前記水流は、超臨界速度を有 する、特許請求の範囲の第１項に記載のウォーターライドアトラクション。
15. １５．前記全体的に傾斜した滑り面は前記滑り面上の前記水流の方向に傾斜し、 かつ前記水流の前記方向にほぼ直交する方向にも傾斜する、特許請求の範囲の第 １項に記載のウォーターライドアトラクション。
16. １６．前記傾斜した滑り面上の前記水流の方向にほば直交する方向においてサイ ズを変える開口を有するノズルをさらに備える、特許請求の範囲の第１４項に記 載のウォーターライドアトラクション。
17. １７．前記水流の超臨界速度の部分に対して、直線状に配列された開口をもつノ ズルをさらに備える、特許請求の範囲の第１４項に記載のウォーターライドアト ラクション。
18. １８．前記傾斜滑り面の一部がその第２の部分を越えてその上の前記水流の方向 に延び、これにより前記滑り面上の前記水流における静水圧力の上昇が果たされ る、特許請求の範囲の第１項に記載のウォーターライドアトラクション。
19. １９．前記傾斜滑り面の少なくとも一部が前記滑り面の第２の部分に比較して高 いレベルにあり、これにより前記レベルの高い部分の静水圧力の上昇が果たされ る、特許請求の範囲の第１項に記載のウォーターライドアトラクション。
20. ２０．前記滑り面上の前記水流の速度が移動波を作るために時間的に変化させら れる、特許請求の範囲の第１項に記載のウォーターライドアトラクション。
21. ２１．前記滑り面は全体的に水平な滑り面部分をさらに備え、この水平部分は前 記滑り面上の前記水流の方向に上流側にあり、しかも前記水平部分は前記滑り面 の前記傾斜部分に連続している、特許請求の範囲の第１項に記載のウォーターラ イドアトラクション。
22. ２２．前記滑り面の前記水平部分と前記滑り面の前記傾斜部分との間にありかつ 両者に連続する中間滑り面をさらに備え、前記中間部分は前記水平部分の傾斜角 度よりも大きいが前記傾斜部分の傾斜角度よりも小さい、特許請求の範囲の第２ １項のウォーターライドアトラクション。
23. ２３．前記滑り面は、その上の前記水流の方向に測定きれた前記全体的に水平の 部分の長さが前記滑り面の前記傾斜部分の垂直立ち上がりの１．５から４倍の範 囲内にある、特許請求の範囲の第２２項に記載のウォーターライドアトラクショ ン。
24. ２４．前記傾斜した滑り面は立ち上がる輪郭部分をさらに包含し、前記水流は前 記輪郭部分の表面にほぼ沿うことにより波を形成する、特許請求の範囲の第１項 に記載のウォーターライドアトラクション。
25. ２５．前記波は、肩領域，エルボー領域，へこみ領域及びテイルを包含する、特 許請求の範囲の第２４項に記載のウォーターライドアトラクション。
26. ２６．前記輪郭部分上の前記水流はへこみ領域のほぼ近傍において前記輪郭部分 から分離し、これによりトンネル波が形成される、特許請求の範囲の第２５項に 記載のウォーターライドアトラクション。
27. ２７．前記滑り面上の前記水流は滑り全体にわたり臨界内速度を有する、特許請 求の範囲の第２４項に記載のウォーターライドアトラクション。
28. ２８．前記滑り面上の前記水流が前記滑り面の一部に限定して臨界内速度を有す る、特許請求の範囲の第２４項に記載のウォーターライドアトラクション。
29. ２９．前記滑り面上の前記水流が滑り面全体にわたり超臨界の速度を有する、特 許請求の範囲の第２４項に記載のウォーターライドアトラクション。
30. ３０．前記滑り面上の前記水流が前記滑り面上を前記水流の方向にほぼ直交する 方向に移動する、特許請求の範囲の第１項に記載のウォーターライドアトラクシ ョン。
31. ３１．前記滑り面の前記水平部分の上流において下方に傾斜した滑り面をさらに 備えた、特許請求の範囲の第２１項に記載のウォーターライドアトラクション。
32. ３２．前記滑り面がほぼ半割り形状バイブを有する、特許請求の範囲の第１項に 記載のウォーターライドアトラクション。
33. ３３．前記半罰りバイブはライダーが出ていくことを容易にするために傾けられ ている、特許請求の範囲の第３２項に記載のウォーターライドアトラクション。
34. ３４．前記側方エッジが前記滑り面上のライダーを拘束すると同時にそれから低 速の水の流出を許すフェンスを有する、特許請求の範囲の第１項に記載のウォー ターライドアトラクション。