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 зоны разряжения, скорость судна увеличивают до резонансной и продолжают его дальнейшее движение с указанной скоростью. Зона разряжения создается за счет разворота горизонтальных рубочных рулей судна в вертикальное положение. 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.78-61), в котором предлагается разрушать ледяной покров подводным судном путем возбуждения во льду изгибно-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью V_р, т. е. со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых изгибно-гравитационных волн (ИГВ) максимальна.

Недостатком метода является невозможность увеличения амплитуды ИГВ, т.е. его ограничительная 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 изобретение.

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

Отличительные: после возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн скорость судна снижают и вновь начинают перемещать его с резонансной скоростью в момент достижения первой за кормой судна подошвы волны зоны разряжения, создаваемой за счет разворота горизонтальных рубочных рулей подводного судна в вертикальное положение.

Известно (3. Костюков А.А. Сопротивление воды движению судов. Л.: Судостроение, 1966, 447 с.), что при обтекании тела жидкостью за ним возникает область пониженного давления. Если обтекаемому телу придать плохообтекаемую форму, то степень разряжения возрастет. Плохообтекаемость формы тела, движущегося под ледяным покровом, можно создать, в частности, за счет разворота горизонтальных рубочных рулей подводного судна в вертикальное положение. 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_р 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 зоны разряжения, создаваемой за счет придания рубочным рулям судна плохообтекаемой формы посредством их разворота в вертикальное положение (этот момент можно определить при помощи, например, эхолота, установленного в верхней части рубки), скорость судна вновь увеличивают до резонансной и продолжают его дальнейшее движение с указанной скоростью. Понижение давления под подошвой волны вызовет увеличение прогиба льда, т.е. возрастание амплитуды ИГВ и их ледоразрушающей способности.

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 зоны разряжения 5, возникающей за рубкой 6, рубочные рули 7 разворачивают в вертикальное положение 8 (этот момент определяют при помощи эхолота 9, установленного в рубке 6), скорость судна увеличивают до V_p и продолжают его дальнейшее движение с указанной скоростью. При указанном маневрировании область разряжения 5 будет расположена под подошвой ИГВ 4, что вызовет возрастание амплитуды ИГВ 10 до A₂ (A₂ > A₁) и увеличение их ледоразрушающей способности.

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 подошвы волны зоны разряжения, создаваемой за счет разворота горизонтальных рубочных рулей судна в вертикальное положение.

РИСУНКИ

Рисунок 1