Способ разрушения ледяного покрова

 

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами. После возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн скорость судна снижают. В момент, когда первая за кормой судна подошва изгибно-гравитационной волны достигнет рубку, скорость судна увеличивают до резонансной. При указанном маневрировании область разряжения за рубкой будет расположена под подошвой волны, что вызовет увеличение прогиба льда. Изобретение направлено на повышение эффективности разрушения льда. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами (1. Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада. - Владивосток, ИАПУ ДВО РАН, 1993 г., 44 с.).

Известно техническое решение (2. Козин В. М., Онищук А.В. Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяном покрове от движения подводного судна /ПМТФ, Новосибирск: Наука, 1994, N 2, с. 78-81), в котором предлагается разрушать ледяной покров подводным судном путем возбуждения во льду изгибно-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью v_p, т. е. со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых изгибно-гравитационных волн (ИГВ) максимальна.

Недостатком метода является невозможность увеличения амплитуды ИГВ, т.е. его ограниченная ледоразрушающая способность, при заданных параметрах судна и условиях плавания в ледовой обстановке.

Сущность изобретения заключается в разработке способа увеличения амплитуды ИГВ.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности разрушения льда подводным судном резонансным способом.

Существенные признаки, характеризующие изобретения.

Ограничительные: ледяной покров разрушается подводным судном путем возбуждения во льду резонансных ИГВ при его движении с резонансной скоростью.

Отличительные: после возбуждения резонансных изгибногравитационных волн скорость судна снижают и вновь начинают перемещать его с резонансной скоростью в момент достижения первой за кормой судна подошвой волны рубки судна.

Известно (3. Костюков А.А. Сопротивление воды движению судов. Л.: Судостроение, 1966, 447 с.), что в кормовой части тела, обтекаемого потоком воды, возникает область пониженного давления, т.е. разряжение. Если эту область разряжения разместить под подошвой ИГВ, то за счет атмосферного давления прогиб льда (подошва волны) увеличится, т.е. ледоразрушающая способность ИГВ возрастает.

Способ осуществляется следующим образом.

Под ледяным покровом на заданном заглублении начинают перемещать подводное судно со скоростью v_p для возбуждения резонансных ИГВ. Если амплитуда этих волн окажется недостаточной для разрушения ледяного покрова, то скорость судна снижают. При снижении скорости судна ИГВ начнут его обгонять. В момент, когда первая за кормой судна подошва ИГВ (наиболее глубокая [2]) достигнет рубку (этот момент можно определить при помощи, например, эхолота, установленного в рубке), скорость судна вновь увеличивают до резонансной и продолжают его дальнейшее движение с указанной скоростью. При указанном маневрировании область разряжения за рубкой будет расположена под подошвой волны, что вызовет увеличение прогиба льда. Соответственно возрастет амплитуда ИГВ и их ледоразрушающая способность.

Изобретение поясняется чертежом, показывающим схему его реализации.

Под ледяным покровом 1 на заданном заглублении H начинает движение со скоростью v_p подводное судно 2, которое возбуждает резонансные ИГВ-3 максимальной амплитуды A₁. Если амплитуда возбуждаемых волн 3 недостаточна для разрушения льда 1, то скорость судна 2 снижают. В момент, когда первая за кормой судна подошва ИГВ-4 достигнет рубку (этот момент определяют при помощи эхолота 5, установленного в рубке 6), скорость судна увеличивают до v_p и продолжают его дальнейшее движение с указанной скоростью. При указанном маневрировании область разряжения 7 будет расположена под подошвой волны 4, что вызовет увеличение амплитуды волны до значения A₂ (A₂ > A₁). Соответственно возрастут изгибные напряжения в ледяном покрове и ледоразрушающая способность ИГВ 8.

Формула изобретения

Способ разрушения ледяного покрова подводным судном путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью, отличающийся тем, что после возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн скорость судна снижают и вновь начинают перемещать его с резонансной скоростью в момент достижения первой за кормой судна подошвой волны рубки судна.

РИСУНКИ

Рисунок 1