Способ разрушения ледяного покрова

 

Изобретение относится к области ледотехники, в частности к амфибийным судам на воздушной подушке, разрушающим ледяной покров резонансным методом. Изобретение направлено на повышение эффективности разрушения льда. Перед началом ледокольных работ в ледяном покрове выполняют концентраторы напряжений в виде канавок. Глубина канавок меньше толщины льда, а длина не менее длины фронта первого за судном гребня поперечных изгибно-гравитационных волн. Канавки ориентированы перпендикулярно направлению движения судна и расположены относительно друг друга на расстоянии, равном полудлине поперечных резонансных изгибно-гравитационных волн. 1 ил.

Изобретение относится к области ледотехники, в частности к амфибийным судам на воздушной подушке (СВП), разрушающим ледяной покров резонансным методом.

Известно техническое решение (Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного-доклада. - Владивосток, ИАПУ, - 1993. - 44с), в котором предлагается разрушать ледяной покров СВП путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн (ИГВ), т.е. волн максимальной амплитуды.

Недостатком способа является ограниченная ледоразрушающая способность этих судов.

Сущность изобретения заключается в разработке способа предварительного уменьшения несущей способности ледяного покрова, разрушаемого путем возбуждения резонансных ИГВ.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в увеличении толщины льда, разрушаемого резонансным методом.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные признаки: ледяной покров разрушается судном на воздушной подушке путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн.

Отличительные признаки: предварительно до начала выполнения ледокольных работ в ледяном покрове выполняют концентраторы напряжений в виде канавок глубиной меньше толщины льда и длиной не менее длины фронта первого за судном гребня поперечных ИГВ, ориентированные перпендикулярно направлению движения судна и расположенные относительно друг друга на расстоянии, равном полудлине поперечных резонансных ИГВ.

Известно (Air cushion technology promises a cheup way. - Cnaadion shipping and marine enqineerinq, 1974, November, voe. 45, p. 14-16), что при разрушении льда ИГВ от движущегося с резонансной скоростью СВП лед начинал разрушаться под судном, т.е. на подошве ИГВ и окончательно разрушался за судном на вершине первого за судном гребня ИГВ. Таким образом, разрушение льда происходит в местах наибольшей кривизны профиля ИГВ, которые отстают друг от друга на расстоянии, равном полудлине ИГВ. В этой же работе отмечается, что ширина разрушаемой области льда в три раза превышала ширину СВП, соответственно длина фронта первого за кормой судна гребня ИГВ в три раза превышала ширину СВП.

Известно также, что длина ИГВ (Хейшн Д.Е. Динамика ледяного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, 1967.-216с.) может быть определена по следующей формуле где D - цилиндрическая жесткость ледяной пластины; ρ₁h - плотность и толщина льда; q - ускорение силы тяжести; H - глубина воды.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед началом выполнения работ по разрушению льда, толщина которого превышает предельную для данного СВП, предварительно во льду при помощи, например, ледорезной машины приготавливают концентраторы напряжений в виде канавок глубиной меньше толщины льда и длиной не менее трех ширин судна. Канавки выполняют перпендикулярно направлению движения СВП на расстоянии друг от друга, равном полудлине ИГВ, и располагают симметрично намеченному пути движения судна. После этого по ледяному покрову по намеченному пути начинают перемещать СВП с резонансной скоростью (1).

Изобретение поясняется графически, где на чертеже показана схема реализации предложенного решения.

В ледяном покрове 1 вдоль намеченного пути движения 2 приготавливают концентраторы напряжений в виде канавок 3. Канавки имеют длину не менее трех ширин корпуса судна B, расположены симметрично пути движения 2 на расстоянии друг от друга λ/2 и перпендикулярно пути 2 движения судна 4. После этого по ледяному покрову 1 перемещают СВП 4 с резонансной скоростью.

Формула изобретения

Способ разрушения ледяного покрова судном на воздушной подушке путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн, отличающийся тем, что предварительно до начала ледокольных работ в ледяном покрове выполняют концентраторы напряжений в виде канавок, глубиной меньше толщины льда и длиной не менее длины фронта первого за судном гребня поперечных изгибно-гравитационных волн, ориентированные перпендикулярно направлению движения судна и расположенные относительно друг друга на расстоянии, равном полудлине поперечных резонансных изгибно-гравитационных волн.

РИСУНКИ

Рисунок 1